KR20160112963A

KR20160112963A - 표시 장치

Info

Publication number: KR20160112963A
Application number: KR1020160028756A
Authority: KR
Inventors: 카즈토 츠루오카; 노리오 오쿠; 타쿠야 나카가와
Original assignee: 가부시키가이샤 재팬 디스프레이
Priority date: 2015-03-18
Filing date: 2016-03-10
Publication date: 2016-09-28
Also published as: KR101787240B1; US10034377B2; JP6392149B2; US20160278210A1; JP2016173541A

Abstract

표시장치는, 가요성을 갖는 절연 기판과, 절연 기판 상에 형성된 절연층과, 절연층 상에 형성된 도전 재료로 이루어진 복수의 단자를 갖고, 절연층은, 복수의 단자 사이의 영역을 피해 구비되고, 절연 기판은, 복수의 단자 사이에 음각된 오목부를 갖는다.

Description

표시 장치{DISPLAY DEVICE}

본 발명은 표시장치에 관한 것이다.

종래의 일본특허공개 2007-183605호 공보, 일본특허공개 2013-15835호 공보에 나타난 바와 같이, 가요성을 갖는 기판을 구비하는 플렉시블 표시장치가 알려져있다. 플렉시블 표시장치는, 절연 기판을 갖고, 절연 기판 상에는 실리콘을 성분으로 포함하는 절연층이 형성되고, 절연층 상에는 도전 재료로 이루어진 복수의 단자가 형성된다. 또한, 이와 같은 플렉시블 표시장치에서는, 플렉시블 배선 기판이, 열 경화성 수지 중에 도전 입자가 분산되어 있는 이방성 도전 재료를 개재하여, 절연 기판 상의 단자에 접합하여 구비된다. 절연 기판 상의 단자와 플렉시블 배선 기판과는, 도전성 단자를 통해 전기적으로 접속된 상태가 된다.

절연 기판 상의 단자와 플렉시블 배선 기판과는, 절연 기판과 플렉시블 배선 기판 사이에 구비된 이방성 도전 재료가 가열, 가압에 의해 유동하고, 그 후 경화하는 것으로 접합된다. 그 때 이방성 도전 재료가 절연 기판과 플렉시블 배선 기판과의 사이에서 누출 될 우려가 있다. 또한, 예를 들어, 일본특허 공개 2006-120471호 공보에 나타난 바와 같이 플렉시블 회로 기판(플렉시블 배선 기판)에 관통공을 구비하는 구성이 개시되어 있으며, 이와 같이 관통공에 수지가 유입하는 구성에 있어서는, 기판(절연 기판)과 플렉시블 회로 기판의 사이에서의 수지의 누출은 억제할 수 있으나, 관통공을 통하여 플렉시블 회로 기판의 표면에서 수지가 누출되는 문제가 발생할 수 있다.

따라서, 본 발명은, 절연 기판과 다른 기판을 접합하기 위한 재료의 누출을 억제하는 것을 그 목적으로 한다.

본 발명에 따른 표시장치는, 가요성을 갖는 절연 기판과, 상기 절연 기판 상에 형성된 절연층과, 상기 절연층 상에 형성된 도전 재료로 이루어진 복수의 단자를 갖고, 상기 절연층은, 상기 복수의 단자 사이의 영역을 피해서 구비되고, 상기 절연 기판은, 상기 복수의 단자 사이에 음각된 오목부를 갖는다.

본 발명에 따른 표시장치에 의하면, 절연 기판과 다른 기판을 접합하기 위한 재료가 충전되는 영역을 충분히 확보할 수 있고, 결과적으로 그 재료의 누출을 억제할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 표시장치를 모식적으로 도시하는 도이다.
도 2A는, 본 발명의 실시예에 따른 표시장치의 제조 공정에 대하여 설명하는 공정도이다.
도 2B는, 본 발명의 실시예에 따른 표시장치의 제조 공정에 대하여 설명하는 공정도이다.
도 2C는, 본 발명의 실시예에 따른 표시장치의 제조 공정에 대하여 설명하는 공정도이다.
도 3은, 본 발명의 실시예에 따른 표시장치가 유리 기판에서 박리되기 전의 상태를 모식적으로 도시하는 단면도이다.
도 4는, 본 발명의 실시예의 변형예의 절연 기판을 모식적으로 도시하는 도이다.
도 5A는, 도 4의 C-C단면도이다.
도 5B는, 도 4의 D-D의 단면도이다.
도 6A는, 도 5A에서 도시하는 절연 기판에 플렉시블 배선 회로가 이방성 도전 재료를 개재하여 접합된 상태를 도시하는 도이다.
도 6B는, 도 5B에서 도시하는 절연 기판에 플렉시블 배선 회로가 이방성 도전 재료를 개재하여 접합된 상태를 도시하는 도이다.

이하, 본 발명의 각 실시예에 대하여, 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 또한, 본 발명은, 이들 실시예에 한정되지 않고, 다양하게 변형 등을 행하여 실시하는 것이 가능하다. 또한, 도면은 설명을 보다 명확히 하기 위해, 실제보다, 각 부의 폭, 두께, 형상 등에 대하여 모식적으로 표시되는 경우가 있지만, 어디까지나 일 예이며, 본 발명의 해석을 한정하는 것은 아니다. 또한, 본 명세서와 각 도에 있어서, 기출의 도에 관해서 전술한 것과 동일한 요소에는, 동일한 부호를 부여하고, 상세한 설명을 적절히 생략한다.

먼저, 도 1을 참조하여, 본 실시예에 따른 표시장치의 전체 구성에 대하여 설명한다. 도 1은, 본 실시예에 따른 표시장치를 모식적으로 도시하는 도이다. 본 실시예에 따른 표시장치(100)는, 예를 들어, 휴대 단말의 표시장치로 이용된다.

도 1에 도시하는 바와 같이, 표시장치(100)는, 절연 기판(10)과, 대향 기판(20)과, 플렉시블 배선 기판(30)을 갖는다. 절연 기판(10)과 대향 기판(20)은, 함께 평면 형상이 거의 직사각형 형상이며, 서로 겹치도록 배치되어 있다. 또한, 플렉시블 배선 기판(30)은, 절연 기판(10)의 길이 방향(도 1의 상하 방향)의 일단에 구비되어 있다. 이하, 또한, 표시장치(100)의 구성의 상세에 대하여 설명한다.

절연 기판(10)은, 가요성을 갖는 기판이다. 절연 기판(10) 상에는 실리콘을 성분으로 포함하는 절연층(50)이 형성되어 있고, 절연층(50) 상에는 도전성 재료로 이루어진 복수의 단자(40)가 구비되어 있다. 본 실시예에 있어서는 절연 기판의 재료로 폴리 이미드를 이용했지만, 본 발명은 이에 한정되지 않고, 투명성이나 내열성 등, 기판에 필요한 특성에 따라 적절한 재료를 선택하면 된다.

단자(40)는, 절연 기판(10)의 화상 표시 영역(S)의 외측 영역에, 절연 기판(10)의 길이 방향을 따라 연장되어 형성되어 있다. 또한, 단자(40)는, 절연 기판(10)의 단축 방향(도 1의 좌우 방향)으로 거의 등 간격으로 형성되어 있다. 이와 같이, 절연 기판(10)은, 복수의 단자(40)가 배치되는 단자 영역을 갖는다. 단자 영역은, 복수의 단자(40)가 위치하는 제1 영역(E1)과, 복수의 단자(40)의 사이인 제2 영역(E2)을 포함하는 영역이다. 후술하는 바와 같이, 제1 영역(E1)에는, 절연층(50)이, 복수의 단자(40)와 절연 기판(10)의 사이에 위치한다. 제2 영역(E2)에는, 절연층(50)이 위치하지 않는다.

대향 기판(20)은, 절연 기판(10)에 대향하도록 구비되어 있다. 구체적으로는, 대향 기판(20)은, 절연 기판(10)의, 복수의 단자(40)가 형성된 측에, 복수의 단자(40)가 형성된 영역이 노출하도록 붙여져 있다. 절연 기판(10)에 대향하여 구비된 대향 기판(20)으로는, 예를 들어, 특정의 파장 색을 통과시키고 그 밖의 파장 색의 통과를 저지하는 컬러 필터 기판 등이 있다.

플렉시블 배선 기판(30)은, 후술하는 이방성 도전 재료(60)(도 3참조)를 개재하여, 절연 기판(10) 상에 형성된 복수의 단자(40)에 접합되어 있다. 플렉시블 배선 기판(30)에는, 절연 기판(10)이 구비하는 화상 표시 기능을 제어하기 위한 신호가 입력된다. 또한, 도 1의 파선은, 절연 기판(10) 및 단자(40) 중 플렉시블 배선 기판(30)에 덮여진 부분을 투시한 것을 도시한다.

다음으로, 도 2A ~ 도 2C, 도 3을 참조하여, 본 실시예에 따른 표시장치의 제조 공정에 대하여 설명한다. 도 2A ~ 도 2C는, 본 실시예에 따른 표시장치의 제조 공정에 대하여 설명하는 공정도이다. 도 3은, 본 실시예에 따른 표시장치가 유리 기판에서 박리되기 전의 상태를 모식적으로 도시하는 단면도이다. 또한, 도 2A ~ 도 2C, 도 3은, 절연 기판(10)의 단축 방향에 평행한 면이며, 단자(40) 및 플렉시블 배선 기판(30)을 포함하는 면으로 절단한 단면도이다.

먼저, 절연 기판(10)을 준비한다. 구체적으로는, 유리 기판(200) 상에, 폴리 이미드로 이루어진 수지층으로 절연 기판(10)을 형성한다. 이와 같이, 강성이 높은 유리 기판(200) 상에, 가요성을 갖는 절연 기판(10)을 형성함으로써, 그 후의 제조 공정에 있어서 표시장치(100)를 형성하는 각 층을 안정적으로 적층할 수 있다.

다음으로, 유리 기판(200) 상에 형성된 절연 기판(10) 상에, SiN(질화 규소), SiO(산화 규소) 등을 성분으로 포함하는 절연층(50)을 형성한다.

또한, 절연층(50) 상에 도전 재료로 이루어진 단자(40)를 복수 형성한다. 단자(40)는, 금속부(41)와, 산화 인듐 주석층(이하, ITO(Indium Tin Oxide)층이라고 함)(42)을 갖는다. 금속부(41)는, 예를 들어, 티탄(Ti), 알루미늄(Al),몰리브덴(Mo) 등의 금속, 그들의 적층, 또는 그들의 합금으로 이루어진다. ITO층(41)은, 금속부(41)의 부식을 억제한다.

절연 기판(10), 절연층(50), 단자(40), 및 도시하지 않은 박막 트랜지스터를 포함하는 기판이, 즉, TFT(Thin Film Transistor)기판이다. TFT기판은 화상 표시 기능을 구비하는 화상 표시 영역(S)(도 1의 일점 쇄선의 내측 영역)을 갖는다. 화상 표시 영역(S)에는, 박막 트랜지스터 및 표시 소자가 구비되어 있다.

이와 같은 각 공정을 거쳐, 도 2A에 도시하는 바와 같은 복수의 층으로 이루어진 기판이 형성된다.

그 후, 절연 기판(10)의, 복수의 단자(40)가 형성된 측에, 복수의 단자(40)가 형성된 영역이 노출되도록, 대향 기판(20)을 붙인다(도 1참조).

본 실시예에 따른 표시장치(100)의 제조 방법에 있어서는, 또한, 절연층(50)의 복수의 단자(40)의 사이의 부분을 제거한다. 도 2A는, 절연층(50)이 제거되기 전의 상태를 도시하고 있으며, 도 2B는, 절연층(50)이 제거된 후의 상태를 도시하고 있다. 이와 같이, 단자(40) 사이의 부분의 절연층(50)이 제거된 만큼, 후술하는 이방성 도전 재료를 충전하는 영역이 커진다. 또한, 절연층(50)을 제거하는 공정은, 예를 들어, 드라이 에칭에 의해 행한다.

또한, 절연 기판(10)의, 복수의 단자(40)의 사이의 영역을 음각하여 오목부(10a)를 형성한다. 오목부(10a)를 형성하는 공정은, 대향 기판(20) 및 복수의 단자(40)를 마스크로 하여 행한다. 오목부(10a)는, 절연 기판(10)을 관통하지 않도록 형성된다. 오목부(10a)는, 예를 들어, UV(Ulutraviolet) 레이저를 이용하여 레이저 광을 조사함으로써 형성된다. 도 2C는, 오목부(10a)가 형성된 상태를 도시한다.

본 실시예에 있어서는, 절연 기판(10) 중 단자(40)의 주변 영역의 전면에 오목부(10a)를 형성한다. 구체적으로는, 서로 이웃하는 단자(40) 사이(도 1 중의 영역A), 및 단자(40)의 선단(40a)과 절연 기판(10)의 선단부(11)의 사이(도 1 중의 영역B)에 오목부(10a)를 형성한다. 단, 본 발명에 있어서는 이에 한정되지 않고, 오목부(10a)는, 절연 기판(10)의, 대향 기판(20)에서 단자(40)가 노출하는 영역의 내측이며, 복수의 단자(40)와 겹치지 않는 영역의 적어도 일부에 형성될 수도 있다.

다음으로, 절연 기판(10)과 플렉시블 배선 기판(30)의 사이에, 이방성 도전 재료(60)를 설치한다. 이방성 도전 재료(60)는, 박막 형상의 필름이며, 열 경화성 수지(61)와, 열 경화성 수지(61) 중에 분산되는 도전성 입자(62)로 구성된다. 또한, 본 실시예에 있어서는, 이방성 도전 재료로 필름 형상의 이방성 도전 필름(ACF: Anistropoc Conductive Film)을 이용했지만, 본 발명은 이에 한정되지 않고, 페이스트 형상의 이방성 도전 페이스트(ACP: Anistropic Conductive Paste)를 이용할 수도 있다.

먼저, 이방성 도전 부재(60)를, 절연 기판(10)과 플렉시블 배선 기판(40)의 사이에 설치하고, 가열하며 가압함으로써 유동시킨다. 그 후, 열 경화성 수지(61)가 경화하는 것으로, 절연 기판(10)과 플렉시블 배선 기판(30)이 이방성 도전 재료(60)를 개재하여 접합하게 된다. 이 때, 도 3에 도시하는 바와 같이, 이방성 도전 재료(60)는, 오목부(10a)를 포함하는 단자(40) 사이에 충전된다.

또한, 플렉시블 배선 기판(30)은, 절연 기판(10)과 대향하는 측의 면에 단자(70)를 갖는다. 절연 기판(10)의 단자(40)와 플렉시블 배선 기판(30)의 단자(70)와는, 도전성의 입자(62)를 개재하여, 전기적으로 접속된다. 또한, 이방성 도전 재료(60)가 갖는 도전성 입자(62)의 직경은, 서로 이웃하는 단자(40) 사이의 거리에 비해 충분이 작다.

그 후, 유리 기판(200)을 절연 기판(10)에서 박리함으로써, 표시 장치(100)의 제조가 완료한다.

여기서, 표시장치(100)의 제조 공정에 있어서, 이방성 도전 재료(60)의 열 경화성 수지(61)가, 절연 기판(10)에서 누출되어, 절연 기판(10)의 측면을 타고, 절연 기판(10)과 유리 기판(200)의 경계에 도달하는 경우가 있다. 그와 같은 경우, 열 경화성 수지(61)가 경화하는 것에 의해 절연 기판(10)과 유리 기판(20)이 접착되고, 유리 기판(200)에서 절연 기판(10)을 박리하는 공정에 영향이 생기고 만다. 본 실시예에 따른 표시장치(100)는, 그와 같은 열 경화성 수지(61)의 누출을 억제하도록 구성되어 있다. 구체적으로는, 상술한 바와 같이, 절연 기판(10)의 복수의 단자 사이에 오목부(10a)가 형성되어 있고, 이방성 도전 재료(60)가 충전되는 영역이 충분히 확보되는 구성으로 되어 있다.

또한, 상술의 공정에 의해 제조된 표시장치(100)에 있어서는, 오목부(10a)가 구비된 만큼, 이방성 도전 재료(60)와 절연 기판(10)의 접촉 면적이 증가한다. 그 때문에, 이방성 도전 재료(60)와 절연 기판(10)의 밀착성이 향상된다. 그 결과, 절연 기판(10)과 플렉시블 배선 기판(30)이 보다 강고하게 접합된다.

또한, 본 발명은 이상 설명한 표시장치(100)에 한정되지 않고, 다양하게 변형될 수도 있다. 도 4 ~ 도 6B는 절연 기판(10)의 변형예를 도시하는 도이다. 도 4는, 본 실시예의 변형예의 절연 기판(110)을 모식적으로 도시하는 도이다. 도 5A는, 도 4의 C-C단면도, 도 5B는, 도 4의 D-D단면도를 도시한다. 도 6A, 도 6B는, 도 5A, 도 5B에서 도시하는 절연 기판(110)에 플랙시블 배선 기판이 이방성 도전 재료를 개재하여 접합된 상태를 도시하는 도이다. 절연 기판(110)은, 복수의 단자(40)가 배치되는 단자 영역을 갖는다. 복수의 단자(40)는 제1 방향으로 나열되어 있고, 절연 기판(110)은, 제1 방향으로 연장하는 변(L)을 단자 영역에 갖는다, 단자 영역은, 복수의 단자(40)가 위치하는 제1 영역(E1)과, 복수의 단자(40)의 사이인 제2 영역(E2)과, 제1 영역(E1) 및 제2 영역(E2)보다도 절연 기판(110)의 변(L) 측의 영역을 포함하는 영역이다. 제1 영역(E1)에는, 절연층(50)이, 복수의 단자(40)와 절연 기판(10)의 사이에 위치한다. 제2 영역(E2)에는, 절연층(50)이 위치하지 않는다.

도 4 ~ 도 6B에 도시하는 절연 기판(110)을 이용하는 것으로, 절연 기판(110)으로부터의 수지의 누출을 더욱 억제할 수 있다. 구체적으로는, 절연 기판(10)의 선단부로 리브부(111)(제3 영역)가 변(L)을 따라 형성되도록, 절연 기판(10)의 선단을 피해 오목부(110a)를 형성한다. 리브부(111)의 두께(제3 두께)는, 절연 기판(110) 중 복수의 단자(40)의 사이인 제2 영역(E1)의 두께보다도 두껍다.

도 6A, 도 6B에 도시하는 바와 같이, 리브부(111)가, 이방성 도전 재료(60)가 절연 기판(110) 상에서 누출하는 것을 막는 역할을 한다. 본 실시예에 있어서는, 이방성 도전 재료(60)는 절연 기판(110)의 리브부(111)에 실리지 않도록 설치되어 있다.

이와 같은 구성에 의해, 본 실시예에 따른 표시장치에 있어서는, 이방성 도전 재료를 충전하는 영역을 충분히 확보함과 동시에, 이방성 도전 재료(60)가 절연 기판(110) 상에서 누출하는 것을 억제할 수 있다.

이상, 본 발명자에 의해 이루어진 발명을, 상기 실시예를 토대로 구체적으로 설명하였으나, 본 발명은, 상기 실시예에 한정되는 것은 아니며, 그 요지를 이탈하지 않는 범위에서 다양하게 변경 가능한 것은 당연한 것이다.

10, 110: 절연 기판 10a, 110a: 오목부
11: 선단부 20: 대향 기판
30: 플렉시블 배선 기판 40: 단자
40a: 단자의 선단 41: ITO
50: 절연층 60: 이방성 도전 재료
61: 열 경화성 수지 62: 도전성 입자
70: 단자 100: 표시장치
111: 리브부(선단부) 200: 유리 기판
A: 단자 간의 영역
B: 단자의 선단과 절연 기판의 선단부 사이의 영역

Claims

가요성을 갖는 절연 기판과,
상기 절연 기판 상에 형성된 절연층과,
상기 절연층 상에 형성된 도전 재료로 이루어진 복수의 단자를 포함하며,
상기 절연층은, 상기 복수의 단자 사이의 영역을 피해 형성되고,
상기 절연 기판은, 상기 복수의 단자 사이에 음각된 오목부를 갖는 것을 특징으로 하는 표시장치.
제1항에 있어서,
상기 절연 기판의, 상기 복수의 단자가 형성된 측에, 상기 복수의 단자가 형성된 영역이 노출되도록 붙여진 대향 기판을 더 포함하며,
상기 오목부는, 상기 절연 기판의, 상기 대향 기판으로부터 노출되는 상기 영역에 있어서, 상기 복수의 단자와 겹치지 않는 영역의 적어도 일부에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 표시장치.
제1항에 있어서,
상기 복수의 단자에 이방성 도전 재료를 개재하여 접합된 플렉시블 배선 기판을 더 포함하며,
상기 이방성 도전 재료는, 상기 플렉시블 배선 기판과 상기 오목부의 사이에 충전되어 있는 것을 특징으로 하는 표시장치.
제3항에 있어서,
상기 오목부는, 각각의 상기 단자의 선단과 상기 절연 기판의 선단부의 사이에도 형성되고, 상기 절연 기판의 상기 선단부를 피해 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 표시장치.
제4항에 있어서,
상기 이방성 도전 재료는, 상기 절연 기판의 상기 선단부에 실리지 않도록 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 표시장치.
복수의 단자가 배치되어 있는 단자 영역을 갖는 기판과,
상기 기판 상에 위치하는 절연층을 포함하며,
상기 단자 영역은, 상기 복수의 단자가 위치하는 제1 영역과, 상기 복수의 단자 사이인 제2 영역을 포함하고,
상기 제1 영역에는, 상기 절연층이, 상기 복수의 단자와 상기 기판의 사이에 위치하고,
상기 제2 영역에는, 상기 절연층이 위치하지 않는 것을 특징으로 하는 표시장치.
제6항에 있어서,
상기 복수의 단자에 이방성 도전 재료를 개재하여 접합된 플렉시블 배선 기판을 더 포함하며,
상기 이방성 도전 재료는, 적어도 상기 플렉시블 배선 기판과 상기 제2 영역의 사이에 위치하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
제6항에 있어서,
상기 기판은, 상기 제1 영역의 두께인 제1 두께와, 상기 제2 영역의 두께인 제2 두께를 갖고,
상기 제1 두께는, 상기 제2 두께보다도 두꺼운 것을 특징으로 하는 표시장치.
제8항에 있어서,
상기 복수의 단자는 제1 방향으로 나열되어 있고,
상기 기판은,
상기 제1 방향으로 연장되는 변을 상기 단자 영역에 갖는 동시에,
상기 변을 따라 위치하고, 상기 제2 두께보다도 두꺼운 리브부를 갖는 것을 특징으로 하는 표시장치.
제8항에 있어서,
상기 복수의 단자는 제1 방향으로 나열되어 있고,
상기 기판은, 상기 단자 영역에, 상기 제1 방향으로 연장되는 변을 갖고,
상기 복수의 단자 각각은, 상기 변과 대향하는 선단부를 갖고,
상기 단자 영역은, 상기 변과 상기 선단부의 사이에, 제3 영역을 포함하고,
상기 기판은, 상기 제3 영역의 두께인 제3 두께를 갖고,
상기 제3 두께는, 상기 제2 두께보다도 두꺼운 것을 특징으로 하는 표시장치.
제10항에 있어서,
상기 제2 영역은, 상기 제3 영역과 상기 선단부의 사이의 영역을 포함하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
제11항에 있어서,
상기 복수의 단자에 이방성 도전 재료를 개재하여 접합된 플렉시블 배선 기판을 더 포함하며,
상기 이방성 도전 재료는,
적어도 상기 플렉시블 배선 기판과 상기 제2 영역의 사이에 위치하고,
상기 플렉시블 배선 기판과 상기 제3 영역의 사이에 위치하지 않는 것을 특징으로 하는 표시장치.