KR20140110553A

KR20140110553A - 이방성 도전 필름, 표시 장치, 및 표시 장치의 제조 방법

Info

Publication number: KR20140110553A
Application number: KR1020130025114A
Authority: KR
Inventors: 임대혁
Original assignee: 삼성디스플레이 주식회사
Priority date: 2013-03-08
Filing date: 2013-03-08
Publication date: 2014-09-17
Also published as: US20140254119A1

Abstract

본딩 공정을 간소화할 수 있는 이방성 도전 필름과 이를 구비한 표시 장치 및 표시 장치의 제조 방법을 제공한다. 이방성 도전 필름은 고분자 수지로 형성된 접착층과, 접착층의 내부에 분산되어 위치하는 도전 입자들과, 접착층의 일면에 위치하며 접착층을 필름 형태로 유지시키는 지지층과, 지지층의 일면에 위치하는 이형지를 포함한다.

Description

이방성 도전 필름, 표시 장치, 및 표시 장치의 제조 방법 {ANISOTROPIC CONDUCTIVE FILM, DISPLAY DEVICE, AND MANUFACTURING METHOD OF DISPLAY DEVICE}

본 기재는 이방성 도전 필름에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 본딩 공정을 간소화할 수 있는 이방성 도전 필름과 이를 구비한 표시 장치 및 표시 장치의 제조 방법에 관한 것이다.

이방성 도전 필름(anisotropic conductive film, ACF)은 접착제 속에 도전 입자들을 분산시킨 필름 모양의 접착 부재로서, 미세 간격으로 배열된 수백개의 전극에 대해 단시간에 일괄적으로 전기적 접속과 물리적 접착을 실행할 수 있다.

이방성 도전 필름은 도전 입자들이 분산되어 있는 접착층 및 접착층의 일면에 배치된 이형지로 구성되며, 표시 장치에서 표시 패널과 칩 온 필름(chip on film, COF)의 연결 및 칩 온 필름과 인쇄 회로 기판(printed circuit board, PCB)의 연결을 위해 사용되고 있다.

표시 패널과 칩 온 필름을 연결하는 본딩 공정은 가압착 단계와 본압착 단계로 이루어진다. 가압착 단계에서 이방성 도전 필름은 낮은 열과 압력에 의해 표시 패널의 패드부에 임시로 부착된다. 이후 이형지가 제거되고, 표시 패널은 후속 공정으로 이동한다. 본압착 단계에서 이방성 도전 필름은 그 위에 칩 온 필름이 배치된 상태에서 높은 열과 압력에 의해 완전히 부착된다.

그런데 전술한 본딩 공정은 두 번의 압착 단계를 포함하고 있으므로 전체 과정이 복잡하고, 가압착 단계에서 열에 의해 접착제가 미리 경화되어 이방성 도전 필름의 접착력이 저하되는 불량이 발생할 수 있다. 또한, 가압착된 이방성 도전 필름은 칩 온 필름으로 덮이기 전까지 외부 환경에 노출되어 있으므로, 이물이 유입되어 접속 성능이 저하되는 불량이 발생할 수 있다.

본 기재는 본딩 공정을 간소화하고, 접착제의 선(先)경화로 인한 접착 불량 및 이물 유입에 따른 접속 불량을 방지할 수 있는 이방성 도전 필름과, 이방성 도전 필름을 구비한 표시 장치와, 표시 장치의 제조 방법을 제공하고자 한다.

본 기재의 일 실시예에 따른 이방성 도전 필름은 고분자 수지로 형성된 접착층과, 접착층의 내부에 분산되어 위치하는 도전 입자들과, 접착층의 일면에 위치하며 접착층을 필름 형태로 유지시키는 지지층과, 지지층의 일면에 위치하는 이형지를 포함한다.

지지층은 복수의 개구부를 가진 그물망 형태로 이루어질 수 있다. 복수의 개구부 각각은 도전 입자의 직경보다 크게 형성될 수 있다. 지지층의 내열 온도는 고분자 수지의 열 경화 온도보다 높을 수 있다. 지지층은 폴리페닐렌 설파이드, 폴리에테르에테르케톤, 폴리프탈아미드, 열가소성 폴리이미드, 폴리술폰, 폴리에테르술폰, 및 폴리에테르이미드 중 어느 하나를 포함할 수 있다.

다른 한편으로, 지지층은 2MPa 내지 3MPa의 파단 압력을 가지는 절연층으로 형성될 수 있다. 다른 한편으로, 지지층은 고분자 수지의 열 경화 온도보다 낮은 융해 온도를 가지는 절연층으로 형성될 수 있다.

접착층은 고분자 수지에 도전 입자들이 분산되어 있는 제1층과, 고분자 수지만으로 구성된 제2층을 포함할 수 있다.

본 기재의 일 실시예에 따른 표시 장치의 제조 방법은, ⅰ) 접착층과, 접착층의 내부에 분산된 도전 입자들과, 접착층의 일면에 위치하며 접착층을 필름 형태로 유지시키는 지지층과, 지지층의 일면에 위치하는 이형지를 포함하는 이방성 도전 필름을 준비하는 단계와, ⅱ) 이방성 도전 필름에서 이형지를 제거하는 단계와, ⅲ) 접착층과 지지층을 표시 패널의 제1 패드부 위에 배치하는 단계와, ⅳ) 접착층과 지지층 위로 칩 온 필름의 제2 패드부를 배치하고, 접착층과 지지층을 열 압착하여 제1 패드부와 제2 패드부를 접속 및 접착하는 단계를 포함한다.

지지층은 복수의 개구부를 가진 그물망 형태로 이루어지며, 지지층의 내열 온도는 접착층의 열 경화 온도보다 높을 수 있다. 열 압착 과정에서 접착층 물질이 복수의 개구부를 채우며, 복수의 개구부에서 도전 입자들이 제1 패드부의 전극과 제2 패드부의 전극 사이에 위치할 수 있다.

다른 한편으로, 지지층은 2MPa 내지 3MPa의 파단 압력을 가지며, 열 압착 과정에서 파단되어 접착층 물질과 도전 입자들이 지지층을 관통할 수 있다. 다른 한편으로, 지지층은 접착층의 열 경화 온도보다 낮은 융해 온도를 가지며, 열 압착 과정에서 융해되어 소멸될 수 있다.

본 기재의 일 실시예에 따른 표시 장치는 제1 패드부를 구비하는 표시 패널과, 제1 패드부와 마주하는 제2 패드부를 구비하는 칩 온 필름과, 제1 패드부와 제2 패드부 사이에 위치하여 제1 패드부와 제2 패드부를 접속 및 접착시키는 제1 이방성 도전 필름을 포함한다. 제1 이방성 도전 필름은 고분자 수지로 형성된 접착층과, 제1 패드부와 제2 패드부를 접속시키는 도전 입자들과, 접착층의 일면에 위치하는 지지층을 포함한다.

지지층은 고분자 수지로 채워진 복수의 개구부를 형성하는 그물망 형태로 이루어질 수 있다. 다른 한편으로, 지지층은 복수의 파단 개구부를 형성하며, 고분자 수지와 도전 입자들은 복수의 파단 개구부에서 지지층을 관통할 수 있다.

칩 온 필름은 제3 패드부를 형성할 수 있다. 표시 장치는 제3 패드부와 마주하는 제4 패드부를 구비하는 인쇄 회로 기판과, 제3 패드부와 제4 패드부 사이에 위치하여 제3 패드부와 제4 패드부를 접속 및 접착시키는 제2 이방성 도전 필름을 더 포함할 수 있다. 제2 이방성 도전 필름은 고분자 수지로 형성된 접착층과, 제3 패드부와 제4 패드부를 접속시키는 도전 입자들과, 접착층의 일면에 위치하는 지지층을 포함할 수 있다.

종래의 가압착 공정을 생략할 수 있으므로 전체 본딩 공정을 간소화하고, 접착제의 선(先)경화로 인한 접착 불량을 방지할 수 있다. 또한, 이형지가 제거된 이방성 도전 필름이 외부 환경에 노출되는 시간을 최소화할 수 있으므로 이물 유입에 따른 접속 불량도 효과적으로 방지할 수 있다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 이방성 도전 필름의 단면도이다.
도 2는 도 1에 도시한 이방성 도전 필름의 평면도이다.
도 3은 도 1에 도시한 이방성 도전 필름의 변형예를 나타낸 단면도이다.
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 이방성 도전 필름의 단면도이다.
도 5는 본 발명의 제3 실시예에 따른 이방성 도전 필름의 단면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 제조 방법을 나타낸 공정 순서도이다.
도 7과 도 8은 각각 도 6에 도시한 제3 단계의 표시 패널과 이방성 도전 필름을 나타낸 단면도와 평면도이다.
도 9는 도 6에 도시한 제4 단계의 표시 장치를 나타낸 단면도이다.
도 10은 도 6에 도시한 제4 단계의 다른 실시예를 나타낸 단면도이다.
도 11은 도 6에 도시한 제4 단계의 또 다른 실시예를 나타낸 단면도이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 부분 단면도이다.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.

명세서 전체에서 어떤 부분이 어떤 구성 요소를 “포함”한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서 전체에서 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 “상에” 또는 “위에” 있다고 할 때, 이는 다른 부분의 “바로 위에” 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 또한, “~ 상에” 또는 “~ 위에”라 함은 대상 부분의 위 또는 아래에 위치하는 것을 의미하며, 반드시 중력 방향을 기준으로 상측에 위치하는 것을 의미하지 않는다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 이방성 도전 필름의 단면도이고, 도 2는 도 1에 도시한 이방성 도전 필름의 평면도이다.

도 1과 도 2를 참고하면, 제1 실시예의 이방성 도전 필름(10)은 접착층(11), 도전 입자들(12), 지지층(13), 및 이형지(14)를 포함한다. 도전 입자들(12)은 접착층(11) 내부에 분산되어 있으며, 지지층(13)은 접착층(11)을 필름 형태로 유지시킨다. 이형지(14)는 지지층(13)의 일면에 위치한다.

보다 구체적으로, 접착층(11)은 열 압착에 의해 연질화되었다가 소정 온도에서 경화되는 절연성 고분자 수지로 이루어진다. 예를 들어, 접착층(11)은 열 경화성 고분자 수지, 열 가소성 고분자 수지, 라디칼 중합성 고분자 수지, 또는 고무계 수지 중합체 중 어느 하나를 포함할 수 있다.

열 경화성 고분자 수지로는 에폭시(epoxy) 수지, 페놀(phenol) 수지, 멜라멘(melamine) 수지 등이 있다. 열 가소성 고분자 수지로는 스티렌 부타디엔(styrene butadiene) 수지, 에틸렌 비닐(ethylene vinyl) 수지, 에스테르(ester) 수지, 실리콘(silicone) 수지, 페녹시(phenoxy) 수지, 아크릴(acryl) 수지, 아미드(amide)계 수지, 비닐부티랄(vinylbutyral) 수지 등이 있다.

라디칼 중합성 수지로는 메틸아크릴레이트(methyacrylate), 에틸아크릴레이트(ethylacrylate), 비스페놀 A 에틸렌글리콜 변성 디아크릴레이트(bisphenaol A ethyleneglycol modified diacrylate) 등이 있다. 고무계 수지 중합체로는 아크릴로니트릴(acrylonitrile)계, 스티렌 부타디엔(styrene butadiene)계, 네오프렌(neoprene)계, 스티렌아크릴로니트릴(styrene acrylonitrile)계, 부타디엔(butadiene)계 등의 고무계 수지의 중합체가 있다.

또한, 접착층(11)은 필요에 따라 충전제, 연화제, 착색제, 난연화제, 광안정제, 가교제 등의 첨가제를 더 포함할 수 있다.

도전 입자들(12)은 전기적 도통을 위한 것으로서, 접착층(11) 내부에 고르게 분산되어 위치한다. 도전 입자들(12)은 금속 입자로 구성되거나 절연성 물질을 핵으로 하여 표면을 금속으로 피복시킨 입자 등으로 구성될 수 있다. 이때 금속으로는 니켈(Ni), 철(Fe), 구리(Cu), 알루미늄(Al), 주석(Sn), 아연(Zn), 크롬(Cr), 코발트(Co), 금(Au), 또는 은(Ag) 등이 사용될 수 있다.

도 3은 도 1에 도시한 이방성 도전 필름의 변형예를 나타낸 단면도이다.

도 3을 참고하면, 접착층(11a)은 도전 입자들(12)이 분산되어 위치하는 제1층(111)과, 도전 입자들(12)이 위치하지 않는 제2층(112)으로 구성될 수 있다. 이 경우 이방성 도전 필름(10a)의 접착력을 강화시키며, 보다 안정적인 접속을 수행할 수 있다.

다시 도 1과 도 2를 참고하면, 지지층(13)은 접착층(11)의 일면에 위치하는 일정 두께의 절연층으로 형성된다. 지지층(13)은 복수의 개구부(131)를 가지는 그물망 형태로 이루어진다. 복수의 개구부(131) 각각은 도전 입자(12)보다 크게 형성된다. 예를 들어, 개구부(131) 각각의 크기는 도전 입자(12) 직경의 10배 내지 20배 범위로 설정될 수 있다.

접착층(11)과 그 내부에 분산된 도전 입자들(12)은 열 압착 과정에서 지지층(13)의 개구부(131)를 채운다. 따라서 이형지(14)가 제거된 이후 이방성 도전 필름(10)의 열 압착 과정에서 표시 패널의 전극과 칩 온 필름(chip on film, COF)의 전극은 개구부(131)에 위치한 도전 입자들(12)에 의해 전기적으로 접속되고, 개구부(131)를 채운 접착층(11) 물질에 의해 물리적으로 접착될 수 있다.

지지층(13)의 개구부(131)는 원형, 삼각형, 사각형, 오각형 이상의 다각형 등 다양한 모양으로 형성될 수 있다. 도 2에서는 육각형의 개구부(131)를 가진 육각 그물망 형태의 지지층(13)을 예로 들어 도시하였다.

지지층(13)의 내열 온도는 접착층(11)의 열 경화 온도보다 높다. 따라서 지지층(13)은 이방성 도전 필름(10)의 열 압착 공정에 영향을 받지 않으며, 최초 형태를 그대로 유지할 수 있다. 지지층(13)은 180℃ 이상의 내열 온도를 가지는 고 내열성 수지로 형성될 수 있다.

예를 들어, 지지층(13)은 폴리페닐렌 설파이드(polyphenylene sulfide), 폴리에테르에테르케톤(polyetheretherketone), 폴리프탈아미드(polyphthalamide), 열가소성 폴리이미드(thermoplastic polyimide), 폴리술폰(polysulfone), 폴리에테르술폰(polyethersulfone), 및 폴리에테르이미드(polyetherimide) 중 어느 하나를 포함할 수 있다.

전술한 지지층(13)은 표시 패널과 칩 온 필름 사이에 잔류한다. 지지층(13)은 절연 물질로 형성되어 표시 패널과 칩 온 필름의 전기적 접속에 영향을 미치지 않으며, 미세 폭의 그물망 형태로 구성됨에 따라 표시 패널과 칩 온 필름의 물리적 접착에도 실질적인 영향을 미치지 않는다.

또한, 지지층(13)은 촘촘한 그물망 구조로 인해 스스로 일정한 장력을 보유한다. 이로써 이형지(14)가 제거된 이후에도 접착층(11)은 지지층(13)에 의해 필름 형태를 유지할 수 있으므로 취급이 가능해진다. 즉 통상의 이방성 도전 필름은 이형지 없이 접착층만으로 필름 형태를 유지할 수 없었으며, 이로 인해 본압착 공정 이전 가압착 공정을 거쳐야 했다.

그러나 제1 실시예의 이방성 도전 필름(10)은 지지층(13)으로 인해 이형지(14) 없이도 접착층(11)을 필름 형태로 유지할 수 있으므로, 이형지(14) 제거 이후 접착층(11)의 취급이 가능해진다. 따라서 제1 실시예의 이방성 도전 필름(10)은 가압착 단계 없이 본압착 공정만으로 표시 패널과 칩 온 필름을 연결할 수 있다. 이방성 도전 필름(10)을 이용한 표시 패널과 칩 온 필름의 연결 과정에 대해서는 후술한다.

도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 이방성 도전 필름의 단면도이다.

도 4를 참고하면, 제2 실시예의 이방성 도전 필름(10b)은 지지층(132)이 접착층(11)의 일면 전체에 형성됨과 아울러 열 압착시 가해지는 압력에 의해 파단되는 것을 제외하고 전술한 제1 실시예와 같은 구성으로 이루어진다. 제1 실시예와 같은 부재에 대해서는 같은 도면 부호를 사용한다.

지지층(132)은 이형지(14)를 향한 접착층(11)의 일면 전체에 위치하여 이형지(14)가 제거된 면에 접착층(11) 물질이 드러나지 않도록 한다. 또한, 지지층(132)은 스스로 일정한 장력을 유지하여 이형지(14)가 제거된 이후 접착층(11)이 필름 형태를 유지하도록 한다. 따라서 이방성 도전 필름(10b)은 이형지(14) 제거 이후 접착층(11)의 취급이 가능하게 되어 가압착 단계를 생략할 수 있다.

또한, 지지층(132)은 열 압착시 가해지는 압력에 의해 파단되어 도전 입자들(12)과 접착층(11) 물질이 지지층(132)을 관통하도록 한다. 예를 들어, 지지층(132)은 2MPa 내지 3MPa의 파단 압력을 가지는 절연층으로 형성될 수 있다.

따라서 이형지(14)가 제거된 이후 이방성 도전 필름(10b)의 열 압착 과정에서 지지층(132)이 파단되면서 도전 입자들(12)과 접착층(11) 물질이 지지층(132)을 관통한다. 그 결과, 표시 패널의 전극과 칩 온 필름의 전극은 지지층(132)을 관통한 도전 입자들(12)에 의해 전기적으로 접속되고, 지지층(132)을 관통한 접착층(11) 물질에 의해 물리적으로 접착된다.

도 5는 본 발명의 제3 실시예에 따른 이방성 도전 필름의 단면도이다.

도 5를 참고하면, 제3 실시예의 이방성 도전 필름(10c)은 지지층(133)이 열 압착시 가해지는 열에 의해 융해되는 것을 제외하고 전술한 제2 실시예와 같은 구성으로 이루어진다. 제2 실시예와 같은 부재에 대해서는 같은 도면 부호를 사용한다.

지지층(133)은 열 압착시 가해지는 열에 의해 융해되어 소멸된다. 즉 지지층(133)은 접착층(11)의 열 경화 온도보다 낮은 융해 온도를 가지는 고분자 수지로 형성된다. 예를 들어 지지층(133)은 접착층(11)의 열 경화 온도인 160℃ 내지 180℃보다 낮은 융해 온도를 가지는 저융점 고분자 수지로 형성될 수 있다.

지지층(133)은 실온에서 일정한 장력을 유지하여 이형지(14)가 제거된 이후 접착층(11)이 필름 형태를 유지하도록 하는 반면 열 압착 과정에서는 열에 의해 융해되어 소멸된다. 따라서 표시 패널의 전극과 칩 온 필름의 전극은 도전 입자들(12)에 의해 전기적으로 접속되고, 접착층(11) 물질에 의해 물리적으로 접착된다.

전술한 제1 실시예 내지 제3 실시예의 이방성 도전 필름(10, 10b, 10c)에서 지지층(13, 132, 133)은 공통적으로 접착층(11)의 일면에 위치하며, 표시 패널과 칩 온 필름의 전기적 접속 및 물리적 접착에 영향을 미치지 않으면서 일정한 장력을 유지하여 이형지(14)가 제거된 이후 접착층(11)을 필름 형태로 유지시키는 기능을 한다.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 제조 방법을 나타낸 공정 순서도이다.

도 6을 참고하면, 본 실시예에 따른 표시 장치의 제조 방법은 이방성 도전 필름을 준비하는 제1 단계(S10)와, 이방성 도전 필름에서 이형지를 제거하는 제2 단계(S20)와, 접착층과 지지층을 표시 패널의 제1 패드부 위에 배치하는 제3 단계(S30)와, 접착층과 지지층 위로 칩 온 필름의 제2 패드부를 배치한 다음 접착층과 지지층을 열 압착하여 제1 패드부와 제2 패드부를 접착 및 접속하는 제4 단계(S40)를 포함한다.

제1 단계(S10)에서 이방성 도전 필름은 접착층, 도전 입자들, 지지층, 및 이형지를 포함하며, 전술한 제1 실시예 내지 제3 실시예 중 어느 한 실시예의 구성으로 이루어진다.

제2 단계(S20)에서 지지층으로부터 이형지가 분리된다. 이때 지지층은 이형지가 분리된 면으로 접착층 물질이 노출되지 않도록 하면서 자체적으로 일정한 장력을 보유한다. 따라서 이형지가 제거된 이후에도 접착층은 지지층에 의해 필름 형태를 유지할 수 있으며, 작업자의 손이나 자동화 공정의 기계 장치에서 이동 및 운반과 같은 취급이 가능해진다.

도 7과 도 8은 각각 도 6에 도시한 제3 단계의 표시 패널과 이방성 도전 필름을 개략적으로 나타낸 단면도와 평면도이다.

도 7과 도 8을 참고하면, 제3 단계(S30)에서 접착층(11)과 지지층(13)은 작업자의 손이나 자동화 공정의 기계 장치에 의해 이송되어 표시 패널(20)의 제1 패드부(25) 위에 배치된다. 제1 패드부(25)는 제1 기판(21) 상에 서로간 거리를 두고 배치된 복수의 제1 패드 전극(26)으로 구성된다.

도 7과 도 8에서는 그물망 형태의 지지층(13)을 구비한 제1 실시예의 이방성 도전 필름(10)을 예로 들어 도시하였다. 그물망 형태의 지지층(13)은 미세 폭으로 형성되므로 지지층(13)으로 인한 접착력 저하나 전기적 접속 성능 저하를 유발하지 않는다.

도 9는 도 6에 도시한 제4 단계의 표시 장치를 나타낸 단면도이다.

도 9를 참고하면, 제4 단계(S40)에서 접착층(11)과 지지층(13) 위로 칩 온 필름(30)의 제2 패드부(32)가 배치된다. 제2 패드부(32)는 베이스 필름(31) 상에 서로간 거리를 두고 배치된 복수의 출력측 배선 전극(33)으로 구성된다. 제1 패드 전극(26)과 출력측 배선 전극(33)은 서로 같은 피치와 같은 폭을 갖도록 형성되며, 칩 온 필름(30)은 접착층(11) 및 지지층(13) 위에서 출력측 배선 전극(33)이 제1 패드 전극(26)과 일대일로 마주하도록 정렬된다.

이때 칩 온 필름(30)은 테이프 캐리어 패키지(tape carrier package, TCP) 또는 연성 회로기판(flexible printed circuit, FPC)으로 대체될 수도 있다.

이어서 제1 패드부(25)와 제2 패드부(32)로 열과 압력이 가해진다. 그러면 열에 의해 접착층(11)이 연화되고 압력에 의해 눌리면서 접착층(11) 물질이 지지층(13)의 개구부를 채우며, 제1 패드 전극들(26) 사이 및 출력측 배선 전극(33) 사이로 충진된다.

그리고 도전 입자들(12)이 제1 패드 전극(26)과 출력측 배선 전극(33) 사이에서 두 전극(26, 33)과 접촉하면서 두 전극(26, 33)을 통전시킨다. 이후 접착층(11)이 경화되면서 제1 패드부(25)와 제2 패드부(32) 사이에 견고하게 접착된다. 이러한 열 압착 과정에서 지지층(13)은 접착층(11)의 열 경화 온도보다 높은 내열 온도를 가지므로 열 변형 없이 초기 상태를 그대로 유지할 수 있다.

도 10은 도 6에 도시한 제4 단계의 다른 실시예를 나타낸 단면도이다.

도 10을 참고하면, 표시 장치가 제2 실시예의 이방성 도전 필름(10b)을 구비하는 경우, 제4 단계의 열 압착 과정에서 지지층(132)이 파단되면서 도전 입자들(12)과 접착층(11) 물질이 지지층(132)을 관통한다. 제4 단계의 열 압착은 160℃ 내지 180℃의 온도 및 2MPa 내지 3MPa의 압력 조건에서 10초 내지 20초 가량 진행될 수 있다.

따라서 지지층(132)을 관통한 도전 입자들(12)이 제1 패드 전극(26) 및 출력측 배선 전극(33)과 접촉하면서 두 전극(26, 33)을 통전시킨다. 또한, 지지층(132)을 관통한 접착층(11) 물질이 출력측 배선 전극들(33) 사이로 충진되면서 제1 패드부(25) 및 제2 패드부(32)에 견고하게 접착된다.

도 11은 도 6에 도시한 제4 단계의 또 다른 실시예를 나타낸 단면도이다.

도 11을 참고하면, 표시 장치가 제3 실시예의 이방성 도전 필름(10c)을 구비한 경우, 제4 단계의 열 압착 과정에서 지지층(133)이 열에 의해 융해되어 소멸된다. 따라서 열 압착 과정에서 도전 입자들(12)이 제1 패드 전극(26) 및 출력측 배선 전극(33)과 접촉하면서 두 전극(26, 33)을 접속시키고, 접착층(11) 물질이 제1 패드 전극들(26) 사이 및 출력측 배선 전극들(33) 사이에 충진되어 제1 패드부(25) 및 제2 패드부(32)에 견고하게 접착된다.

전술한 표시 장치의 제조 방법에 따르면, 종래의 가압착 공정을 생략할 수 있으므로 전체 본딩 공정을 간소화하고, 접착제의 선(先)경화로 인한 접착 불량을 방지할 수 있다. 또한, 이형지가 제거된 이방성 도전 필름이 외부 환경에 노출되는 시간을 최소화할 수 있으므로 이물 유입에 따른 접속 불량도 효과적으로 방지할 수 있다.

한편, 상기에서는 이방성 도전 필름(10, 10b, 10c)을 이용한 표시 패널(20)과 칩 온 필름(30)의 연결 방법에 대해 설명하였으나, 칩 온 필름(30)과 인쇄 회로 기판을 연결할 때에도 전술한 방법이 그대로 적용될 수 있다.

도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 부분 단면도이다.

도 12를 참고하면, 본 실시예에 따른 표시 장치(100)는 표시 패널(20)과, 표시 패널(20)로 제어 신호는 보내는 제어 회로가 형성된 인쇄 회로 기판(40)과, 표시 패널(20)과 인쇄 회로 기판(40)을 연결시키는 칩 온 필름(30)을 포함한다. 칩 온 필름(30)은 전술한 테이프 캐리어 패키지 또는 연성 회로 기판으로 대체될 수도 있다.

또한, 표시 장치(100)는 표시 패널(20)의 제1 패드부(25)와 칩 온 필름(30)의 제2 패드부(32) 사이에 위치하는 제1 이방성 도전 필름(110)과, 칩 온 필름(30)의 제3 패드부(34)와 인쇄 회로 기판(40)의 제4 패드부(41) 사이에 위치하는 제2 이방성 도전 필름(120)을 포함한다. 제1 이방성 도전 필름(110)과 제2 이방성 도전 필름(120)은 열 압착 공정이 완료된 이후의 상태를 의미한다.

표시 패널(20)은 제1 기판(21)과 제2 기판(22)을 포함하며, 제2 기판(22)으로 노출되지 않은 제1 기판(21)의 가장자리에 제1 패드 전극들(26)이 배치된 제1 패드부(25)가 위치한다. 표시 패널(20)은 유기 발광 다이오드를 구비한 유기 발광 표시 패널이거나, 액정층과 컬러 필터층을 구비한 액정 표시 패널일 수 있다. 유기 발광 표시 패널과 액정 표시 패널은 공지 기술이므로 자세한 설명은 생략한다.

칩 온 필름(30)은 베이스 필름(31)과, 베이스 필름(31)의 일면에 형성된 배선 패턴(33, 35)과, 배선 패턴(33, 35)에 전기적으로 연결된 반도체 칩(36)과, 배선 패턴(33, 35)의 일부를 덮는 솔더 레지스트(37)를 포함할 수 있다. 배선 패턴(33, 35)은 반도체 칩(36)을 사이에 두고 서로 반대 측에 위치하는 출력측 배선 전극(33)과 입력측 배선 전극(35)으로 구분될 수 있다.

칩 온 필름(30)의 일측 가장자리에는 출력측 배선 전극들(33)이 노출된 제2 패드부(32)가 위치하며, 칩 온 필름(30)의 반대측 가장자리에는 입력측 배선 전극들(35)이 노출된 제3 패드부(34)가 위치한다. 인쇄 회로 기판(40)의 제4 패드부(41)에는 제2 패드 전극들(42)이 위치한다. 칩 온 필름(30)은 휘어지는 성질을 지니므로 인쇄 회로 기판(40)이 표시 패널(20)의 후면에 위치하도록 구부러질 수 있다.

제1 이방성 도전 필름(110)은 도 9와 도 10 및 도 11에 도시한 이방성 도전 필름(10, 10b, 10c) 중 어느 하나의 구성으로 이루어진다. 제1 이방성 도전 필름(110)은 제1 패드부(25)의 제1 패드 전극들(26)과 제2 패드부(32)의 출력측 배선 전극들(33)을 접속 및 접착시킨다.

도 9의 경우, 제1 패드부(25)와 제2 패드부(32) 사이에 접착층(11) 및 도전 입자들(12)과 더불어 그물망 모양의 지지층(13)이 위치한다. 도 10의 경우, 제1 패드부(25)와 제2 패드부(32) 사이에 접착층(11) 및 도전 입자들(12)과 더불어 압력에 의해 파단된 지지층(132)이 위치한다. 도 11의 경우, 제1 패드부(25)와 제2 패드부(32) 사이에 접착층(11)과 도전 입자들(12)이 위치한다.

제2 이방성 도전 필름(120)은 도 9와 도 10 및 도 11에 도시한 이방성 도전 필름(10, 10b, 10c) 중 어느 하나의 구성으로 이루어진다. 제2 이방성 도전 필름(110)은 제3 패드부(34)의 입력측 배선 전극들(35)과 제4 패드부(41)의 제2 패드 전극들(42)을 접속 및 접착시킨다.

도 9의 경우, 제3 패드부(34)와 제4 패드부(41) 사이에 접착층(11) 및 도전 입자들(12)과 더불어 그물망 모양의 지지층(13)이 위치한다. 도 10의 경우, 제3 패드부(34)와 제4 패드부(41) 사이에 접착층(11) 및 도전 입자들(12)과 더불어 압력에 의해 파단된 지지층(132)이 위치한다. 도 11의 경우, 제3 패드부(34)와 제4 패드부(41) 사이에 접착층(11)과 도전 입자들(12)이 위치한다.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.

10, 10a, 10b, 10c: 이방성 도전 필름
11: 접착층 12: 도전 입자들
13, 132, 133: 지지층 14: 이형지
20: 표시 패널 25: 제1 패드부
30: 칩 온 필름 32: 제2 패드부
34: 제3 패드부 40: 인쇄 회로 기판
41: 제4 패드부

Claims

고분자 수지로 형성된 접착층;
상기 접착층의 내부에 분산되어 위치하는 도전 입자들;
상기 접착층의 일면에 위치하며 상기 접착층을 필름 형태로 유지시키는 지지층; 및
상기 지지층의 일면에 위치하는 이형지
를 포함하는 이방성 도전 필름.
제1항에 있어서,
상기 지지층은 복수의 개구부를 가진 그물망 형태로 이루어지는 이방성 도전 필름.
제2항에 있어서,
상기 복수의 개구부 각각은 상기 도전 입자의 직경보다 크게 형성되는 이방성 도전 필름.
제2항에 있어서,
상기 지지층의 내열 온도는 상기 고분자 수지의 열 경화 온도보다 높은 이방성 도전 필름.
제4항에 있어서,
상기 지지층은 폴리페닐렌 설파이드, 폴리에테르에테르케톤, 폴리프탈아미드, 열가소성 폴리이미드, 폴리술폰, 폴리에테르술폰, 및 폴리에테르이미드 중 어느 하나를 포함하는 이방성 도전 필름.
제1항에 있어서,
상기 지지층은 2MPa 내지 3MPa의 파단 압력을 가지는 절연층으로 형성되는 이방성 도전 필름.
제1항에 있어서,
상기 지지층은 상기 고분자 수지의 열 경화 온도보다 낮은 융해 온도를 가지는 절연층으로 형성되는 이방성 도전 필름.
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 접착층은,
상기 고분자 수지에 상기 도전 입자들이 분산되어 있는 제1층; 및
상기 고분자 수지만으로 구성된 제2층
을 포함하는 이방성 도전 필름.
접착층과, 접착층의 내부에 분산된 도전 입자들과, 접착층의 일면에 위치하며 접착층을 필름 형태로 유지시키는 지지층과, 지지층의 일면에 위치하는 이형지를 포함하는 이방성 도전 필름을 준비하는 단계;
상기 이방성 도전 필름에서 상기 이형지를 제거하는 단계;
상기 접착층과 상기 지지층을 표시 패널의 제1 패드부 위에 배치하는 단계; 및
상기 접착층과 상기 지지층 위로 칩 온 필름의 제2 패드부를 배치하고, 상기 접착층과 상기 지지층을 열 압착하여 상기 제1 패드부와 상기 제2 패드부를 접속 및 접착하는 단계
를 포함하는 표시 장치의 제조 방법.
제9항에 있어서,
상기 지지층은 복수의 개구부를 가진 그물망 형태로 이루어지며,
상기 지지층의 내열 온도는 상기 접착층의 열 경화 온도보다 높은 표시 장치의 제조 방법.
제10항에 있어서,
상기 열 압착 과정에서 상기 접착층 물질이 상기 복수의 개구부를 채우며,
상기 복수의 개구부에서 상기 도전 입자들이 상기 제1 패드부의 전극과 상기 제2 패드부의 전극 사이에 위치하는 표시 장치의 제조 방법.
제9항에 있어서,
상기 지지층은 2MPa 내지 3MPa의 파단 압력을 가지며, 상기 열 압착 과정에서 파단되어 상기 접착층 물질과 상기 도전 입자들이 상기 지지층을 관통하는 표시 장치의 제조 방법.
제9항에 있어서,
상기 지지층은 상기 접착층의 열 경화 온도보다 낮은 융해 온도를 가지며, 상기 열 압착 과정에서 융해되어 소멸되는 표시 장치의 제조 방법.
제1 패드부를 구비하는 표시 패널;
상기 제1 패드부와 마주하는 제2 패드부를 구비하는 칩 온 필름; 및
상기 제1 패드부와 상기 제2 패드부 사이에 위치하여 상기 제1 패드부와 상기 제2 패드부를 접속 및 접착시키는 제1 이방성 도전 필름을 포함하며,
상기 제1 이방성 도전 필름은,
고분자 수지로 형성된 접착층;
상기 제1 패드부와 상기 제2 패드부를 접속시키는 도전 입자들; 및
상기 접착층의 일면에 위치하는 지지층
을 포함하는 표시 장치.
제14항에 있어서,
상기 지지층은 상기 고분자 수지로 채워진 복수의 개구부를 형성하는 그물망 형태로 이루어지는 표시 장치.
제14항에 있어서,
상기 지지층은 복수의 파단 개구부를 형성하며,
상기 고분자 수지와 상기 도전 입자들은 상기 복수의 파단 개구부에서 상기 지지층을 관통하는 표시 장치.
제14항에 있어서,
상기 칩 온 필름은 제3 패드부를 형성하고,
상기 표시 장치는,
상기 제3 패드부와 마주하는 제4 패드부를 구비하는 인쇄 회로 기판; 및
상기 제3 패드부와 상기 제4 패드부 사이에 위치하여 상기 제3 패드부와 상기 제4 패드부를 접속 및 접착시키는 제2 이방성 도전 필름을 더 포함하며,
상기 제2 이방성 도전 필름은,
고분자 수지로 형성된 접착층;
상기 제3 패드부와 상기 제4 패드부를 접속시키는 도전 입자들; 및
상기 접착층의 일면에 위치하는 지지층
을 포함하는 표시 장치.
제17항에 있어서,
상기 지지층은 상기 고분자 수지로 채워진 복수의 개구부를 형성하는 그물망 형태로 이루어지는 표시 장치.
제17항에 있어서,
상기 지지층은 복수의 파단 개구부를 형성하며,
상기 고분자 수지와 상기 도전 입자들은 상기 복수의 파단 개구부에서 상기 지지층을 관통하는 표시 장치.