KR20170080961A - 이방성 도전 필름 및 그 제조방법과 이를 이용한 표시장치 - Google Patents

이방성 도전 필름 및 그 제조방법과 이를 이용한 표시장치 Download PDF

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Abstract

본 실시예들은 이방성 도전 필름 및 그 제조방법과 이를 이용한 표시장치를 개시한다. 개시된 본 실시예들에 따른 이방성 도전 필름 및 그 제조방법과 이를 이용한 표시장치는 복수의 도전볼을 구비하는 제 1 필름층을 포함하는 이방성 도전 필름에서 서로 인접하여 배치되는 도전볼 사이의 간격이 정해진 범위 이내일 수 있다. 이를 통해, 서로 인접하여 배치되는 도전볼의 뭉침 현상을 방지할 수 있다.

Description

이방성 도전 필름 및 그 제조방법과 이를 이용한 표시장치{Anisotropic Conductive Film and Method For Fabricating the Same, and Display Device Using the Same}
본 실시예들은 이방성 도전 필름 및 그 제조방법과 이를 이용한 표시장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 이방성 도전 필름의 도전볼의 뭉침 현상을 방지하기 위한 이방성 도전 필름 및 그 제조방법과 이를 이용한 표시장치에 관한 것이다.
최근의 정보화 사회에서 디스플레이(Display)는 시각정보 전달매체로서 그 중요성이 더한층 강조되고 있으며,향후 주요한 위치를 점하기 위해서는 저소비전력화, 박형화, 경량화, 고화질화 등의 요건을 충족시켜야 한다.
이러한 디스플레이는 자체가 빛을 내는 브라운관(Cathode Ray Tube; CRT), 전계발광소자(Electro Luminescence; EL), 발광소자(Light Emitting Diode; LED), 진공형광표시장치(Vacuum Fluorescent Display; VFD), 전계방출디스플레이(Field Emission Display; FED), 플라스마디스플레이패널(Plasma Display Panel; PDP) 등의 발광형과 액정표시장치(Liquid Crystal Display; LCD)와 같이 자체가 빛을 내지 못하는 비발광형으로 나눌 수 있다.
이러한 표시장치들은 매트릭스(matrix) 형태로 배열된 화소들에 화상신호를 개별적으로 공급하여, 상기 화소들의 광투과율을 조절함으로써 원하는 화상을 표시할 수 있다. 또한, 이러한 표시장치의 표시패널에는 표시패널 구동을 위한 각종 회로와 배선들이 실장되거나 연결된다.
그리고, 표시패널에는 표시패널 구동을 위한 구동부가 연결되는데, 구동부에는 게이트 구동 집적회로(gate driver integrated circuit) 및 데이터 구동 집적회로(data integrated circuit) 등이 있다. 게이트 구동 집적회로와 데이터 구동 집적회로를 표시패널에 전기적으로 연결하는 방법에는 탭 방식(tape automated bonding: TAB)이 주로 이용된다.
탭 방식은 가요성 필름 상에 게이트 구동 집적회로나 데이터 구동 집적회로를 실장한 TCP(tape carrier package)를 표시패널의 패드부 일측 및 PCB(Printed Circuit Board)에 부착시킴으로써, 게이트 구동 집적회로 또는 데이터 구동 집적회로가 형성된 TCP를 PCB(Printed Circuit Board)와 표시패널의 패드부와 접속을 형성하는 것이다. 이러한 접속에 의해 PCB로부터 제어신호가 TCP를 거쳐 표시패널로 전달되게 된다.
여기서, TCP와 표시패널의 패드부 간의 접속부 및 TCP와 PCB간의 접속부 사이는 도전성을 갖는 이방성 도전 필름(anisotropic conducting film: ACF)에 의해 접속이 이루어진다. 이방성 도전 필름는 도전성 입자를 포함하는 접착성을 갖는 수지를 포함하여 이루어진다.
예를 들어, PCB 상의 패드 배선과 TCP의 회로 배선 사이의 전기적 연결을 위해 이방성 도전 필름이 이용된다. 이 때, PCB 상의 패드 배선이 배치되는 영역과 대응되는 영역에 이방성 도전 필름을 가압착하여 형성한 후, 이어 PCB의 이방성 도전 필름 배치 영역에 대응하여, TCP의 회로 배선을 대응시킨다. 이 후, 이를 본딩하여 PCB상의 패드 배선과 TCP 회로배선 사이의 전기적인 연결이 이루어진다.
한편, 이방성 도전 필름을 가압착하는 공정에서, 이방성 도전 필름을 구성하는 도전성 수지의 외부 유출로 인한 부품소재의 단자 시작단과 끝 단에서 발생할 수 있는 도전볼 뭉침에 의한 단락(short) 현상이 문제되고 있다. 또한, 이방성 도전 필름을 가압착하는 공정에서 회로 부품들의 배선부분이 아닌 갭 부분에 도전볼이 과량 존재하는 문제로 인해 단자 사이의 전자 이동이 원활하지 못한 문제점이 있다.
본 실시예들은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 복수의 도전볼을 포함하는 이방성 도전 필름에서 도전볼의 뭉침을 방지하고, 회로 부품들의 배선부분 및 갭 부분에 도전볼이 균일하게 배치될 수 있는 이방성 도전 필름 및 그 제조방법과 이를 이용한 표시장치를 제공하고자 한다.
상기와 같은 종래 기술의 과제를 해결하기 위한 본 실시예들의 이방성 도전 필름 및 그 제조방법과 이를 이용한 표시장치는 복수의 도전볼을 포함하는 제 1 필름층 및 상기 제 1 필름층의 일면에 배치되는 제 2 필름층을 포함하고, 서로 인접하여 배치되는 도전볼 사이의 간격이 정해진 범위 이내일 수 있다.
여기서, 상기 제 1 필름층에서 서로 인접하여 배치되는 도전볼 사이의 간격의 차이는 도전볼 직경의 50 % 이내일 수 있다.
그리고, 상기 복수의 도전볼은 일 방향으로만 배치될 수 있다. 또한, 상기 복수의 도전볼은 일 방향 및 상기 일 방향과 교차하는 방향으로 배치될 수 있다. 또한, 상기 복수의 도전볼은 지그재그로 배치될 수 있다.
상기 도전볼은 구 중심부인 레진층, 상기 레진층을 둘러싸는 제 1 금속층, 상기 제 1 금속층을 둘러싸는 제 2 금속층 및 상기 제 2 금속층을 둘러싸는 절연코팅(insulated coating)층을 포함할 수 있다.
또한, 본 실시예들에 따른 이방성 도전 필름을 이용한 표시장치는 기판 상에 배치되거나 기판 외곽에 연결되는 제 1 회로부, 상기 제 1 회로부 상에 배치되는 이방성 도전 필름 및 상기 이방성 도전 필름 상에 배치되는 제 2 회로부를 포함하고, 상기 이방성 도전 필름은 복수의 도전볼이 분산된 필름층을 포함하고, 서로 인접하여 배치되는 도전볼 사이의 간격의 차이는 정해진 범위 이내로 이루어질 수 있다.
또한, 본 실시예들에 따른 이방성 도전 필름의 제조 방법은 복수의 도전볼을 포함하는 제 1 필름층 물질을 배합하는 단계, 상기 제 1 필름층 물질을 복수의 홀을 구비하는 마스크를 이용하여 원단층 상에 도포하는 단계, 상기 제 1 필름층 물질을 경화하여 제 1 필름층을 형성하는 단계, 상기 제 1 필름층 상에 제 2 필름층을 접합하는 단계 및 상기 원단층을 제거하는 단계를 포함한다.
본 실시예들에 따른 이방성 도전 필름 및 그 제조방법과 이를 이용한 표시장치는 서로 인접하여 배치되는 도전볼 사이의 간격의 차이가 일정 수치 내로 이 유지됨으로써, 도전볼뭉침 현상을 방지할 수 있다.
또한, 본 실시예들에 따른 이방성 도전 필름 및 그 제조방법과 이를 이용한 표시장치는 복수의 도전볼이 균일하게 배치됨으로써, 이방성 도전 필름을 통해 연결되는 두 부품소재의 범프(또는 배선)부분과 갭 부분과 대응되는 영역에서 복수의 도전볼이 균일하게 배치될 수 있는 효과가 있다.
도 1 은 본 실시예들이 적용될 수 있는 표시장치를 개략적으로 나타낸 평면도이다.
도 2는 제 1 실시예에 따른 이방성 도전 필름을 나타낸 도면이다.
도 3은 제 2 실시예에 따른 이방성 도전 필름을 나타낸 도면이다.
도 4는 제 3 실시예에 따른 이방성 도전 필름을 나타낸 도면이다.
도 5 내지 도 11은 본 실시예들에 따른 이방성 도전 필름의 제조공정을 도시한 도면이다.
도 12는 본 실시예에 따른 이방성 도전 필름이 부품소재 사이에 배치된 구성을 나타낸 도면이다.
이하, 본 발명의 실시예들은 도면을 참고하여 상세하게 설명한다. 다음에 소개되는 실시예들은 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되는 것이다. 따라서, 본 발명은 이하 설명되는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형상으로 구체화될 수도 있다. 그리고 도면들에 있어서, 장치의 크기 및 두께 등은 편의를 위하여 과장되어 표현될 수도 있다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 인접하여 배치되는 다양한 형상으로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다. 도면에서 층 및 영역들의 크기 및 상대적인 크기는 설명의 명료성을 위해 과장될 수 있다.
소자(element) 또는 층이 다른 소자 또는 "위(on)" 또는 "상(on)"으로 지칭되는 것은 다른 소자 또는 층의 바로 위뿐만 아니라 중간에 다른 층 또는 다른 소자를 개재한 경우를 모두 포함한다. 반면, 소자가 "직접 위(directly on)" 또는 "바로 위"로 지칭되는 것은 중간에 다른 소자 또는 층을 개재하지 않는 것을 나타낸다.
공간적으로 상대적인 용어인 "아래(below, beneath)", "하부 (lower)", "위(above)", "상부(upper)" 등은 도면에 도시되어 있는 바와 같이 하나의 소자 또는 구성 요소들과 다른 소자 또는 구성 요소들과의 상관관계를 용이하게 기술하기 위해 사용될 수 있다. 공간적으로 상대적인 용어는 도면에 도시되어 있는 방향에 더하여 사용시 또는 동작 시 소자의 서로 인접하여 배치되는 방향을 포함하는 용어로 이해 되어야 한다. 예를 들면, 도면에 도시되어 있는 소자를 뒤집을 경우, 다른 소자의 "아래(below)" 또는 "아래(beneath)"로 기술된 소자는 다른 소자의 "위(above)"에 놓여질 수 있다. 따라서, 예시적인 용어인 "아래"는 아래와 위의 방향을 모두 포함 할 수 있다.
또한, 본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질, 차례, 순서 또는 개수 등이 한정되지 않는다.
도 1 은 본 실시예들이 적용될 수 있는 표시장치를 개략적으로 나타낸 평면도이다. 도 2는 본 실시예들이 적용될 수 있는 표시장치의 도 1을 참조하면, 본 실시예들이 적용될 수 있는 표시장치는 서로 교차하는 복수개의 게이트 라인과 데이터 라인을 포함하는 표시패널(100)과 데이터 라인에 데이터 신호를 전달하는 데이터 테이프 캐리어 패키지(TCP: tape carrier package)(110)와 데이터 신호, 게이트 신호 및 기타 타이밍 신호를 생성 및 제어하는 인쇄회로기판(PCB: printed circuit board)(120)를 포함한다.
여기서, 게이트 라인들은 일측에 게이트 신호의 전달을 위해 표시패널 내장형의 테이프 캐리어 패키지(미도시)를 더 포함할 수 있고, 혹은 데이터 테이프 캐리어 패키지(110)와 같이 필름형의 테이프 캐리어 패키지를 더 구비하여 게이트 라인의 일측에 부착하는 형태로 형성할 수도 있다. 전자의 경우, 내장형의 게이트 테이프 캐리어 패키지들은 표시패널(100)의 가장자리에 형성된 라인 온 글래스(LOG: Line On Glass) 배선을 통해 인쇄회로기판(120)에 연결되어 제어된다.
그리고, 데이터 테이프 캐리어 패키지(110)들은 각각 드라이브 집적회로와 이에 연결된 회로 배선(140)을 포함하며, 인쇄회로기판(120)내의 패드 배선(미도시)과 이방성 도전 필름(ACF: anisotropic conductive film)(130)에 의해 전기적으로 연결될 수 있다. 또한, 게이트 테이프 캐리어 패키지가 내장형이 아닐 경우, 게이트 테이프 캐리어 패키지들은 각각 드라이브 집적회로와 이에 연결된 회로 배선을 포함하고, 인쇄회로기판 내의 패드 배선과 이방성 도전 필름에 의해 전기적으로 연결될 수 있다. 한편, 이방성 도전 필름(130)은 복수의 도전볼을 포함할 수 있다.
한편, 이방성 도전 필름(130)의 복수의 도전볼이 테이프 캐리어 패키지(110)의 회로 배선(140)과 대응되도록 배치됨으로써, 이방성 도전 필름(130)과 테이프 캐리어 패키지(110)의 회로 배선(140)이 전기적으로 접속될 수 있다. 즉, 이방성 도전 필름(130)을 통해 테이프 캐리어 패키지(110)와 인쇄회로기판(120)이 전기적으로 연결될 수 있다.
이러한 이방성 도전 필름(130)의 구성을 도 2 내지 도 4를 참조하여 검토하면 다음과 같다. 도 2는 제 1 실시예에 따른 이방성 도전 필름을 나타낸 도면이다.
도 2를 참조하면, 제 1 실시예에 따른 이방성 도전 필름(130)은 2 중층으로 이루어질 수 있다. 자세하게는, 이방성 도전 필름(130)은 복수의 도전볼(132)을 포함하는 제 1 필름층(131) 및 제 1 필름층(131)의 일면에 배치되는 제 2 필름층(137)을 포함할 수 있다.
이 때, 제 1 필름층(131)은 접착력를 갖는 도전성 수지일 수 있으며, 제 2 필름층(137)은 절연 필름일 수 있다. 여기서, 제 2 필름층(137)은 제 1 필름층(131)에 수분이나 먼지가 들러붙는 것을 방지할 수 있다. 또한, 도 2에는 도시하지 않았으나, 제 2 필름층(137)은 이방성 도전 필름(130)이 전류가 흘러야 하는 두 부품소재(예를 들면, 캐리어 필름과 인쇄회로기판) 사이에 부착될 때, 제거되는 구성일 수 있다.
그리고, 복수의 도전볼(132)은 제 1 필름층(131)에 균일하게 분산되어있을 수 있다. 복수의 도전볼(132)은 구 중심부인 레진층(133), 레진층을 둘러싸는 제 1 금속층(134), 제 1 금속층(134)을 둘러싸는 제 2 금속층(135) 및 제 2 금속층(135)을 둘러싸는 절연코팅(insulated coating)층(136)으로 이루어질 수 있다. 여기서, 제 1 금속층(134)은 금(Au), 은(Ag), 니켈(Ni), 구리(Cu), 납(Pb), 탄소 파이버(Carbon Fiber)중 어느 하나 또는 이들의 화합물로 이루어지고, 제 2 금속층(135)은 금(Au), 은(Ag), 니켈(Ni), 구리(Cu), 납(Pb), 탄소 파이버(Carbon Fiber)중 어느 하나 또는 이들의 화합물로 이루어질 수 있다.
복수의 도전볼(132)이 상술한 바와 같은 구조로 이루어짐으로써, 이방성 도전 필름(130)에 비등방성인 전도성을 부여할 수 있다. 자세하게는, 복수의 도전볼(132)의 구조로 인해 이방성 도전 필름(130)이 z-축으로는 전기를 통하는 도전성을, x-y 평면 방향으로는 절연성을 나타낼 수 있다.
이방성 도전 필름(130)은 전류가 흘러야 하는 두 부품소재 사이에 부착되고, 고온/ 고압으로 압착하여 이방성 도전 필름(130)에 포함되는 복수의 도전볼(132)을 깨트린다. 깨트려진 복수의 도전볼(132)은 두 부품소재 사이의 배선 또는 범프를 연결하는 역할을 함으로써, 두 부품소재 사이에 전류를 흐르게 한다.
한편, 압착 공정에서 이방성 도전 필름(130)을 구성하는 도전성 수지인 제 1 필름층(131)의 외부 유출로 인한 부품소재의 단자 시작단과 끝 단에서 발생할 수 있는 도전볼(132) 뭉침에 의한 단락(short) 현상의 문제를 완전하게 해결하기는 어려운 문제가 있다. 자세하게는, 압착 공정 시 이방성 도전 필름(130)의 부피가 팽창하면서, 이방성 도전 필름(130)에 포함되어 있는 복수의 도전볼(132)이 서로 뭉치면서 서로 연결되지 않아야 할 단자들을 서로 연결시키는 문제가 있다. 또한, 압착 공정에서 범프(또는 배선)부분이 아닌 갭 부분에 도전볼(132)이 과량 존재하는 문제로 인해 도전볼(132)을 사용함에 따른 단자간의 전자 이동이 원활하지 못한 문제점이 있다.
제 1 실시예에 따른 이방성 도전 필름(130)은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 제 1 필름층(131)에서 서로 인접하여 배치되는 도전볼(132) 사이의 간격(D1)의 차이가 정해진 범위 이내로 구성될 수 있다. 자세하게는, 제 1 필름층(131)에서 서로 인접하여 배치되는 도전볼(132) 사이의 간격(D1)의 차이는 도전볼(132) 직경의 50 %이내일 수 있다.
예를 들어, 도전볼(132)의 직경이 5 ㎛라고 가정할 때, 서로 인접하여 배치되는 도전볼(132) 사이의 간격(D1)의 차이는 0 내지 2.5 ㎛일 수 있다. 서로 인접하여 배치되는 도전볼(132) 사이의 간격(D1)의 차이가 0일 때, 서로 인접하여 배치되는 도전볼(132)의 사이의 간격(D1)이 모두 동일한 것을 의미한다.
이와 같이, 제 1 필름층(131)에서 서로 인접하여 배치되는 도전볼(132) 사이의 간격(D1)의 차이가 도전볼(132) 직경의 50 %이내로 이루어짐으로써, 이방성 도전 필름(130) 압착 공정에서 도전볼(132) 뭉침 현상을 방지할 수 있다. 즉, 서로 인접하여 배치되는 도전볼(132) 간의 단락을 방지할 수 있다.
또한, 제 1 필름층(131)에서 서로 인접하여 배치되는 도전볼(132) 사이의 간격(D1)의 차이가 도전볼(132) 직경의 50 %이내로 이루어짐으로써, 제 1 필름층(131)에서 복수의 도전볼(132)이 균일하게 배치될 수 있고, 이로 인해, 이방성 도전 필름(130)을 통해 연결되는 두 부품소재의 범프(또는 배선)부분과 갭 부분과 대응되는 영역에서 복수의 도전볼(132)이 균일하게 배치될 수 있는 효과가 있다.
자세하게는, 제 1 필름층(131)에서 복수의 도전볼(132)이 불규칙하게 분산되어 있을 경우, 압착 공정에서 복수의 도전볼이(132)이 깨지면서 서로 가깝게 배치된 도전볼(132)이 뭉쳐질 수 있다. 그러나, 제 1 실시예에 따른 이방성 도전 필름(130)은 서로 인접하여 배치되는 도전볼(132) 사이의 간격(D1)의 차이가 일정 수치 내로 이 유지됨으로써, 도전볼(132) 뭉침 현상을 방지할 수 있다. 따라서, 이방성 도전 필름(130)을 이용하여 두 부품소재를 전기적으로 연결할 때, 이방성 도전 필름(130)의 도전볼(132)로 인한 단락을 방지할 수 있다.
또한, 제 1 실시예에 따른 이방성 도전 필름(130)은 복수의 도전볼(132)이 일 방향으로만 배열될 수 있다. 예를 들면 x-축 방향 또는 y-축 방향으로만 배열될 수 있다. 이를 통해, 이방성 도전 필름(130)의 두께를 저감할 수 있는 효과가 있다.
본 실시예에 따른 이방성 도전 필름(130)은 도 2에 도시한 구성에 국한되지 않으며, 도 3과 같이 이루어질 수도 있다. 도 3은 제 2 실시예에 따른 이방성 도전 필름을 나타낸 도면이다. 제 2 실시예에 따른 이방성 도전 필름은 앞서 설명한 실시예와 동일한 구성요소를 포함할 수 있다. 앞서 설명한 실시예와 중복되는 설명은 생략할 수 있다. 또한, 동일한 구성은 동일한 도면부호를 갖는다.
도 3을 참조하면, 제 2 실시예에 따른 이방성 도전 필름(230)은 복수의 도전볼(132)을 포함하는 제 1 필름층(231) 및 제 1 필름층(231) 일면에 배치되는 제 2 필름층(137)으로 구성된다.
제 2 실시예에 따른 이방성 도전 필름(230)에서 제 1 필름층(231)에 분산된 복수의 도전볼(132)이 일 방향 및 일 방향과 교차하는 방향으로 배열될 수 있다. 예를 들면, x-축 방향 및 x-축 방향과 교차하는 방향인 y-축 방향으로 배열될 수 있다. 즉, 복수의 도전볼(132)은 제 1 필름층(231)에서 다중층으로 배치될 수 있다. 이를 통해, 전류가 흘러야 하는 두 부품소재 각각의 배선들 사이에 배치되는 복수의 도전볼(132)의 수가 많아짐으로써, 전류가 원활히 흐를 수 있다.
한편, 인접하여 배치되는 도전볼(132) 사이의 간격(D1, D2)의 차이는 정해진 범위 이내로 이루어질 수 이다. 자세하게는, x-축 방향의 간격(D1) 및 y-축 방향의 간격(D2)의 차이는 정해진 범위 이내로 이루어질 수 있다. 이 때, x-축 방향의 간격(D1)의 차이 및 y-축 방향의 간격(D2)의 차이는 도전볼(132) 직경의 50 %이내로 이루어질 수 있다. 이를 통해, 이방성 도전 필름(230) 압착 공정에서 도전볼(132) 뭉침 현상을 방지할 수 있다.
도 2에서는 일 방향으로 배열되는 복수의 도전볼(132)의 간격(D1)과 일 방향과 교차하는 방향으로 배열되는 복수의 도전볼(132)의 간격(D2)의 차이가 서로 상이한 구성을 개시하고 있으나, 제 2 실시에에 따른 이방성 도전 필름(230)은 이에 국한되지 않으며, 일 방향으로 배열되는 도전볼(132) 사이의 간격(D1)의 차이와 일 방향과 교차하는 방향으로 배열되는 도전볼(132) 사이의 간격(D2)의 차이가 동일할 수도 있다. 즉, 인접하여 배치되는 도전볼(132)의 x-축 방향의 간격(D1)의 차이와 y-축 방향의 간격(D2)의 차이가 도전볼(132) 직경의 50 %이내로 이루어지는 구성이면 충분하다.
또한, 이방성 도전 필름(230)의 도전볼(132) 배열 상태는 도 3에 국한되지 않으며, 도 4와 같이 이루어질 수 있다. 도 4는 제 3 실시예에 따른 이방성 도전 필름을 나타낸 도면이다. 제 3 실시예에 따른 이방성 도전 필름은 앞서 설명한 실시예들과 동일한 구성요소를 포함할 수 있다. 앞서 설명한 실시예들과 중복되는 설명은 생략할 수 있다. 또한, 동일한 구성은 동일한 도면부호를 갖는다.
도 4를 참조하면, 제 3 실시예에 따른 이방성 도전 필름(330)은 복수의 도전볼(132)을 포함하는 제 1 필름층(331) 및 제 1 필름층(331) 일면에 배치되는 제 2 필름층(137)으로 구성된다.
제 3 실시예에 따른 이방성 도전 필름(330)에서 제 1 필름층(331)에 분산된 복수의 도전볼(132)은 지그재그로 배치될 수 있다. 복수의 도전볼(132)이 제 1 필름층(331)에 지그재그로 배치됨으로써, 전류가 흘러야 하는 두 부품소재 각각의 배선들 사이에 배치되는 복수의 도전볼(132)의 수가 많아짐으로써, 전류가 원활히 흐를 수 있다.
한편, 인접하여 배치되는 도전볼(132) 사이의 간격(D3, D4)의 차이는 정해진 범위 이내로 이루어질 수 이다. 자세하게는, x-축 방향의 간격(D3) 및 y-축 방향의 간격(D4)의 차이는 정해진 범위 이내로 이루어질 수 있다. 이 때, x-축 방향의 간격(D3)의 차이 및 y-축 방향의 간격(D4)의 차이는 도전볼(132) 직경의 50 %이내로 이루어질 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 실시예들에 따른 이방성 도전 필름은 서로 인접하여 배치되는 도전볼(132) 사이의 간격이 정해진 범위 이내로 이루어짐으로써, 도전볼 뭉침 현상 및 범프(배선)부분이 아닌 갭 부분에 도전볼이 과량 존재하는 문제를 해결할 수 있다.
이어서, 본 실시예들에 따른 이방성 도전 필름을 형성하는 단계를 검토하면 다음과 같다. 도 5 내지 도 11은 본 실시예들에 따른 이방성 도전 필름의 제조공정을 도시한 도면이다.
도 5 내지 도 11을 참조하면, 본 실시예들에 따른 이방성 도전 필름의 제 1 필름층을 제조하기 위해 고분자 수지(138), 라디칼 중합성 물질(139) 및 복수의 도전볼(132a)을 배합한다.
예를 들면, 고분자 수지(138)는 올레핀계 수지, 부타디엔계 수지, 아크릴로니트릴 부타디엔 공중합체, 카르복실말단 아크릴로니트릴 부타디엔 공중합체, 폴리이미드 수지, 폴리아미드 수지, 폴리에스테르계 수지, 폴리비닐부티랄 수지, 에틸렌-비닐아세테이트 공중합체, 스타이렌-부티렌-스타이렌(SBS) 수지, 스타이렌-에틸렌-부틸렌-스타이렌(SEBS) 수지, 아크릴로니트릴부타디엔 고무(NBR), 우레탄계 수지, (메타)아크릴계 수지 또는 페녹시계 수지 중 어느 하나 이상을 포함할 수 있으나, 이에 국한되는 것은 아니다.
또한, 라디칼 중합성 물질(139)은 (메타)아크릴레이트 모노머(올리고머) 또는 우레탄 아크릴레이트 모노머(올리고머)를 포함할 수 있다. 한편, 도 5에는 도시하지 않았으나, 본 실시예들에 따른 이방성 도전 필름의 제 1 필름층을 제조하기 위해 라디칼 개시제가 더 배합될 수 있다. 예를 들면, 라디칼 개시제는 광중합형 개시제 또는 열경화형 개시제 중 어느 하나 이상을 포함할 수 있다.
또한, 본 실시예들에 따른 이방성 도전 필름의 제 1 필름층 물질 배합 공정에서 고분자 수지(138), 라디칼 중합성 물질(139), 라이칼 개시제 및 복수의 도전볼(132a)이 배합되고, 본 실시예에 따른 이방성 도전 필름의 기본 물성을 저해하지 않으면서 부가적인 물성을 추가시키기 위해 추가로 하나 이상의 첨가제를 더 포함할 수 있다. 예를 들면, 커플링제, 중합방지제, 산화방지제 및 열안정제 등을 더 포함할 수 있다.
도 5에서 고분자 수지(138), 라디칼 중합성 물질(139) 및 복수의 도전볼(132a)을 배합하기 위해 배합기(400)를 사용할 수 있으나, 본 실시예는 이에 국한되지 않으며, 본 실시예에 따른 이방성 도전 필름 제조공정은 고분자 수지(138), 라디칼 중합성 물질(139) 및 복수의 도전볼(132a)을 배합하는 데 용이한 장비를 사용하여 각각의 물질을 배합하는 구성이면 충분하다.
고분자 수지(138), 라디칼 중합성 물질(139) 및 복수의 도전볼(132a)등을 배합한 제 1 필름층 물질(600)을 마스크(500)를 통해 원단층(147)에 도포한다. 이 때, 마스크(500)는 복수의 홀(501)을 구비할 수 있으며, 마스크(500)의 홀(501)은 도전볼(132a) 1 개가 통과할 수 있는 크기로 이루어질 수 있다.
도 7 내지 도 9를 통해, 본 실시예에 따른 마스크의 구조를 구체적으로 검토하면 다음과 같다. 먼저 도 7을 참조하면, 본 실시예에 따른 마스크(500)는 복수의 홀(501)을 구비할 수 있다.
이 때, 복수의 홀(501)은 제 1 필름층 물질에 포함되는 도전볼 1 개를 통과할 수 있는 크기로 이루어질 수 있다. 즉, 복수의 홀(501)의 직경이 도전볼의 직경보다 크게 이루어질 수 있다. 다만, 복수의 홀(501)의 직경은 도전볼 2 개 이상의 직경의 합보다는 작게 이루어질 수 있다. 따라서, 각각의 홀(501)은 1 개의 도전볼만 통과시킬 수 있다.
또한, 복수의 홀(501)은 마스크(500) 상에 일 방향으로만 배열될 수 있다. 예를 들면, 복수의 홀(501)은 x-축 방향 또는 y-축 방향으로만 배치될 수 있다. 이 때, 서로 인접하여 배치되는 홀(501)의 간격(A) 차이는 정해진 범위 이내일 수 있다. 자세하게는, 서로 인접하여 배치되는 홀(501)의 간격(A) 차이는 홀(501)의 직경보다 작게 이루어질 수 있다.
이와 같이, 복수의 홀(501)이 일 방향으로만 배열되고, 서로 인접하여 배치되는 홀(501)의 간격(A) 차이가 정해진 범위 이내로 결정됨으로써, 도 7에 도시된 마스크(500)를 이용하여 제 1 필름층을 형성 할 때, 도 2에 도시한 바와 같은 제 1 실시예에 따른 이방성 도전 필름의 제 1 필름층을 형성할 수 있다.
한편, 마스크(500)는 복수의 영역(510, 520, 530)을 구비할 수 있다. 그리고, 각각의 영역(510, 520, 530)에는 복수의 홀(501)이 일 방향으로만 배열될 수 있다. 이를 통해, 1 개의 마스크(500)로 복수의 제 1 필름층을 형성할 수 있다.
또한, 본 실시예에 따른 마스크는 도 8과 같이 이루어질 수도 있다. 여기서, 도 7과 중복되는 설명은 생략할 수 있다. 도 8을 참조하면, 본 실시예에 따른 이방성 도전 필름의 제 1 필름층을 형성하는데 사용되는 마스크(700)는 복수의 영역(710, 720)을 포함하고, 각각의 영역(710, 720)들은 복수의 홀(701)을 구비할 수 있다. 이 때, 각각의 영역(710, 720)에 배치되는 복수의 홀(701)은 동일한 배열 상태로 배열될 수 있다.
또한, 복수의 홀(701)은 마스크(700) 상에 일 방향 및 일 방향에 교차하는 방향으로 배열될 수 있다. 예를 들면, 복수의 홀(701)은 x-축 방향 및 y-축 방향으로 배치될 수 있다. 이 때, 서로 인접하여 배치되는 홀(701)의 간격(A, B) 차이는 정해진 범위 이내일 수 있다. 자세하게는, 서로 인접하여 배치되는 홀(701)의 간격(A, B) 차이는 홀(701)의 직경보다 작게 이루어질 수 있다.
한편, 도 8에서는 일 방향으로 배치되는 홀(701)의 간격(A)과 일 방향에 교차하는 방향으로 배치되는 홀(701)의 간격(B)이 다른 구성을 도시하고 있으나, 본 실시예들은 이에 국한되지 않으며, 서로 인접하여 배치되는 홀(701)의 간격(A, B)이 홀(701)보다 작게 이루어지는 구성이면 충분하다.
이와 같이, 마스크(700)의 홀(701)이 x-축 방향 및 y-축 방향으로 복수개가 배열되고, 서로 인접하여 배치되는 홀(701)의 간격(A, B)이 정해진 범위 이내로 결정됨으로써, 도 8에 도시된 마스크(700)를 이용하여 제 1 필름층을 형성할 때, 도 3에 도시한 바와 같은 제 2 실시예에 따른 이방성 도전 필름의 제 1 필름층을 형성할 수 있다.
또한, 본 실시예들의 마스크는 도 9와 같이 구성될 수도 있다. 여기서, 도 7 및 도 8과 중복되는 설명은 생략할 수 있다. 도 9에 도시된 마스크(800)는 복수의 영역(810, 820)을 포함하고, 각각의 영역(810, 820)은 복수의 홀(801)을 포함한다.
복수의 홀(801)은 마스크(800) 상에 지그재그 형태로 배열될 수 있다. 이 때, 서로 인접하여 배치되는 홀(801)의 간격(C, D)차이는 정해진 범위 이내일 수 있다. 자세하게는, 서로 인접하여 배치되는 홀(801)의 간격(C, D) 차이는 홀(801)의 직경보다 작게 이루어질 수 있다.
이와 같이, 마스크(800)의 홀(801)이 지그재그 형태로 배열되고, 서로 인접하여 배치되는 홀(801)의 간격(C, D)이 정해진 범위 이내로 결정됨으로써, 도 9에 도시된 마스크(800)를 이용하여 제 1 필름층을 형성할 때, 도 4에 도시한 바와 같은 제 3 실시예에 따른 이방성 도전 필름의 제 1 필름층을 형성할 수 있다.
상술한 바와 같이 제 1 내지 제 3 실시예에 따른 이방성 도전 필름의 제 1 필름층을 형성할 수 있다.
이후, 도 10에 도시한 바와 같이 복수의 도전볼(132)을 포함하는 제 1 필름층(131) 상에 제 2 필름층(137)을 합착한다. 제 2 필름층(137)을 합착한 후, 도 11에 도시한 바와 같이, 제 1 필름층(131)의 일 면에 배치된 원단층(147)을 제거하여 본 실시예들에 따른 이방성 도전 필름을 형성할 수 있다.
이와 같은 방법으로 형성된 이방성 도전 필름은 전류가 흘러야 하는 두 부품소재 사이에 고온/고압의 압착공정을 통해 배치될 수 있다. 이를 도 12를 참조하여 검토하면 다음과 같다. 도 12는 본 실시예에 따른 이방성 도전 필름이 부품소재 사이에 배치된 구성을 나타낸 도면이다.
도 12를 참조하면, 제 1 부품소재(220)와 제 2 부품소재(210) 사이에 복수의 도전볼(132)을 구비하는 이방성 도전 필름(430)이 배치될 수 있다. 한편, 제 1 부품소재(220)와 제 2 부품소재(210) 사이에 배치되는 이방성 도전 필름(430)은 복수의 도전볼(132)을 포함하는 필름층만을 포함할 수 있다. 자세하게는, 이방성 도전 필름(430)을 제 1 부품소재(220)와 제 2 부품소재(210) 사이에 배치하는 공정에서 복수의 도전볼(132)을 포함하는 필름층 일면에 부착되는 다른 필름층은 제거될 수 있다.
한편, 본 실시예에 따른 이방성 도전 필름(430)은 서로 인접하여 배치되는 도전볼(132) 사이의 간격이 정해진 범위 이내로 이루어짐으로써, 배선(221, 240) 또는 범프가 배치되는 영역과 대응되는 영역(450)과 배선(221, 240) 또는 범프가 배치되지 않는 영역(460) 중 어느 하나의 영역에서 도전볼(132)이 집중되어 배치되는 현상을 방지할 수 있다. 특히, 배선(221, 240) 또는 범프가 배치되지 않는 영역(460)에서 도전볼(132)이 집중되어 배치되지 않음으로써, 제 1 부품소재(220)와 제 2 부품소재(210) 사이에 전류가 원활히 통할 수 있다.
또한, 이방성 도전 필름(430)은 고온/고압의 압착공정을 통해 제 1 및 제 2 부품소재(210, 220) 사이에 본딩될 수 있는데, 본 실시예에 따른 이방성 도전 필름(430)은 서로 인접하여 배치되는 도전볼(132) 사이의 간격이 정해진 범위 이내로 이루어짐으로써, 본딩 시 도전볼(132)의 유동을 최소화 하여 범프의 피치(pitch)를 줄일 수 있는 효과가 있다.
자세하게는, 범프가 배치되는 영역(450)에서 이방성 도전 필름(430)의 도전볼(132)이 범프가 배치되지 않는 영역(460)에서보다 적게 배치될 경우, 제 1 및 제 2 부품소재(210, 220) 사이에 원활하게 전류를 통하게 하기 위해 범프의 피치를 증가시켜 도전볼(132)이 범프가 배치되는 영역(450)에 많은 양이 대응되어 배치되도록 해야 하나, 본 실시예들에 따른 이방성 도전 필름(430)은 도전볼(132)이 특정 영역에 밀집하여 배치되지 않으므로, 범프의 피치를 줄일 수 있는 효과가 있다.
한편, 제 1 부품소재(220)는 인쇄회로기판이고, 제 2 부품소재(210)는 테이프 캐리어 패키지(240)이고, 배선(221, 240)들은 각각 인쇄회로기판의 패드 배선(221) 및 테이프 캐리어 패키지(210)의 회로 배선(240)일 수 있으나, 이에 국한되는 것은 아니며, 본 실시예들에 따른 이방성 도전 필름(430)은 전류가 흘러야 하는 두 부품소재 사이에 배치되는 구성이면 충분하다.
상술한 바와 같이, 본 실시예들에 따른 이방성 도전 필름이 형성됨으로써, 서로 인접하여 배치되는 도전볼 사이의 간격이 정해짐 범위 이내로 결정될 수 있다. 또한, 마스크 제작 시 홀의 간격을 조절할 수 있음으로써, 서로 다른 도전볼 상의 간격이 작을 경우에도 도전볼들의 뭉침 현상을 방지할 수 있다.
상술한 실시예에 설명된 특징, 구조, 효과 등은 본 발명의 적어도 하나의 실시예에 포함되며, 반드시 하나의 실시예에만 한정되는 것은 아니다. 나아가, 각 실시예에서 예시된 특징, 구조, 효과 등은 실시예들이 속하는 분야의 통상의 지식을 가지는 자에 의하여 다른 실시예들에 대해서도 조합 또는 변형되어 실시 가능하다. 따라서 이러한 조합과 변형에 관계된 내용들은 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
또한, 이상에서 실시예들을 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시예들에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다.
100: 표시패널
110: 테이프 캐리어 패키지
120: 인쇄회로기판
130, 230, 330: 이방성 도전 필름
140: 회로 배선

Claims (18)

  1. 복수의 도전볼을 포함하는 제 1 필름층; 및
    상기 제 1 필름층의 일면에 배치되는 제 2 필름층;을 포함하고,
    서로 인접하여 배치되는 도전볼 사이의 간격의 차이가 정해진 범위 이내인 이방성 도전 필름.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 필름층에서 서로 인접하여 배치되는 복수의 도전볼 사이의 간격의 차이는 도전볼 직경의 50 % 이내인 이방성 도전 필름.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수의 도전볼은 일 방향으로만 배열되는 이방성 도전 필름.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수의 도전볼은 일 방향 및 상기 일 방향과 교차하는 다른 방향으로 배열되는 이방성 도전 필름.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수의 도전볼은 지그재그로 배열되는 이방성 도전 필름.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 도전볼은,
    구 중심부인 레진층;
    상기 레진층을 둘러싸는 제 1 금속층;
    상기 제 1 금속층을 둘러싸는 제 2 금속층; 및
    상기 제 2 금속층을 둘러싸는 절연코팅(insulated coating)층;을 포함하는 것을 특징으로 하는 이방성 도전필름.
  7. 기판 상에 배치되거나 기판 외곽에 연결되는 제 1 부품소재;
    상기 제 1 부품소재 상에 배치되는 이방성 도전 필름; 및
    상기 이방성 도전 필름 상에 배치되는 제 2 부품소재;를 포함하고,
    상기 이방성 도전 필름은 복수의 도전볼이 분산된 필름층을 포함하고, 서로 인접하여 배치되는 도전볼 사이의 간격의 차이는 정해진 범위 이내인 표시장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 필름층에서 서로 인접하여 배치되는 복수의 도전볼 사이의 간격의 차이는 도전볼 직경의 50 % 이내인 표시장치.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 복수의 도전볼은 일 방향으로만 배열되는 표시장치.
  10. 제 7 항에 있어서,
    상기 복수의 도전볼은 일 방향 및 상기 일 방향과 교차하는 다른 방향으로 배열되는 표시장치.
  11. 제 7 항에 있어서,
    상기 복수의 도전볼은 지그재그로 배열되는 표시장치.
  12. 복수의 도전볼을 포함하는 제 1 필름층 물질을 배합하는 단계;
    상기 제 1 필름층 물질을 복수의 홀을 구비하는 마스크를 이용하여 원단층 상에 도포하는 단계;
    상기 제 1 필름층 물질을 경화하여 제 1 필름층을 형성하는 단계;
    상기 제 1 필름층 상에 제 2 필름층을 접합하는 단계; 및
    상기 원단층을 제거하는 단계;를 포함하는 이방성 필름 제조방법.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 복수의 홀은 일 방향으로만 배치되는 이방성 필름 제조방법.
  14. 제 12 항에 있어서,
    상기 복수의 홀은 일 방향 및 상기 일 방향과 교차하는 다른 방향으로 배치되는 이방성 필름 제조방법.
  15. 제 12 항에 있어서,
    상기 복수의 홀은 지그재그로 배치되는 이방성 필름 제조방법.
  16. 제 12 항에 있어서,
    상기 복수의 홀의 직경은 1 개의 도전볼의 직경보다 크고, 2 개 이상의 도전볼의 직경의 합보다 작은 이방성 필름 제조방법.
  17. 제 12 항에 있어서,
    상기 마스크의 서로 인접하여 배치되는 홀 사이의 간격이 차이는 정해진 범위 이내인 이방성 도전 필름 제조방법.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 마스크의 서로 인접하여 배치되는 홀 사이의 간격의 차이는 홀 직경보다 작은 이방성 도전 필름 제조방법.
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