WO2017026708A1 - 전극 접속부 및 이를 포함하는 전기 소자 - Google Patents

전극 접속부 및 이를 포함하는 전기 소자 Download PDF

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WO2017026708A1
WO2017026708A1 PCT/KR2016/008275 KR2016008275W WO2017026708A1 WO 2017026708 A1 WO2017026708 A1 WO 2017026708A1 KR 2016008275 W KR2016008275 W KR 2016008275W WO 2017026708 A1 WO2017026708 A1 WO 2017026708A1
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electrode connection
electrode
connection part
holes
conductive
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PCT/KR2016/008275
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English (en)
French (fr)
Inventor
최병진
김동환
Original Assignee
동우화인켐 주식회사
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    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means

Definitions

  • the present invention relates to an electrode connection and an electrical element comprising the same.
  • a touch screen panel In the case of a touch screen panel, a plurality of driving electrodes and a receiving electrode are used for sensing a touch, and a pad part is provided at an end of the electrode to electrically connect the electrodes with a flexible printed circuit board (FPCB).
  • FPCB flexible printed circuit board
  • the image display device of which a Cathode Ray Tube (CRT) monitor is mainly used in the related art has recently been rapidly developed, and the liquid crystal display (LCD) and the field emission display (FED) have been developed.
  • FPDs flat panel displays
  • PDPs plasma display panels
  • OLEDs organic light emitting diodes
  • the flat panel display panel may be divided into a display unit and a non-display unit.
  • the display unit includes pixels defined by crossing gate lines and data lines, and the non-display unit includes data pads and gate pads formed at end portions of the gate line and the data line, respectively, to exchange electrical signals with the driving device.
  • the driving element includes a chip or a substrate for driving a flat panel display panel, for example, a driving integrated circuit (D-IC), a flexible printed circuit board (FPCB), and the like.
  • a method of mounting the driving integrated circuit on a flat panel display panel may include a chip on glass (COG) method, a tape carrier package (TCP) method, and a chip on film (COF) method. Divided into the back.
  • COG chip on glass
  • TCP tape carrier package
  • COF chip on film
  • a flat panel display panel requires a pad portion for contacting a driving integrated circuit or a flexible printed circuit board and electrically conducting electricity in order to mount a component by a chip on glass or a chip on film.
  • the lower part of the pad part If the substrate is formed of a soft material, there is a problem that cracks occur in the pad part.
  • Korean Patent Publication No. 2012-0067795 aggregates signal lines formed on an upper substrate, and aggregates signal lines formed on a first pad formed to protrude from one edge of the upper substrate and a lower substrate facing the upper substrate.
  • a flat panel display panel including a second pad protruding from one edge of the lower substrate is disclosed, it does not provide an alternative to the aforementioned problem.
  • An object of the present invention is to provide an electrode connecting portion which can reduce process defects by preventing the occurrence or diffusion of cracks.
  • an object of this invention is to provide the image display apparatus and touch screen panel which comprise the said electrode connection part.
  • An electrode connecting portion electrically connected to an electrode end comprising a metal core portion and a conductive nonmetallic coating layer, wherein the metal core portion is formed with a plurality of first holes.
  • the plurality of first holes are arranged regularly or irregularly so that any straight line connecting the other end at one end of the electrode connection portion meets at least one first hole.
  • the electrode connection In the above 1, wherein the total area of the plurality of first holes is 1 to 90% of the area, based on the area of the portion to which the other conductive member on the electrode connection is connected, the electrode connection.
  • the electrode connection portion is formed of a plurality of layers.
  • the electrode connection portion 8. In the above 1, wherein the conductive non-metal coating layer is disposed above and below the metal core portion, the electrode connection portion.
  • Image display device comprising the above electronic device 15.
  • Touch screen panel comprising the above electronic device 15.
  • the present invention can prevent the occurrence or diffusion of cracks by dispersing the pressure applied to the electrode connecting portion.
  • the present invention can increase the flexibility to prevent the occurrence or spread of cracks.
  • the present invention can reduce process defects by preventing the occurrence or spread of cracks, and can also increase the life of the product.
  • the electrode connection unit of the present invention when applied to the touch screen panel, it is possible to prevent the occurrence or diffusion of cracks in the electrode connection unit is possible to implement a fast response speed and high sensitivity.
  • FIG. 1 is a view schematically showing an example of an electrode structure of a touch screen panel.
  • FIGS. 2 to 8 are schematic plan views of electrode connection portions according to one embodiment of the present invention, respectively.
  • FIG. 9 is a schematic perspective view of an electrode connection unit according to another exemplary embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is a cross-sectional view schematically illustrating a cross section of the electrode connection unit of Embodiments 1 to 4 according to an embodiment of the present invention.
  • 11 to 16 are photographs of the electrode connection part after the crack occurrence evaluation of Examples 1 to 6 according to one embodiment of the present invention, respectively.
  • FIG. 17 is a photograph of an electrode connecting portion after crack occurrence evaluation of Comparative Example 2.
  • FIG. 18 is a view schematically illustrating an electrode connection unit according to an embodiment of the present invention.
  • 19 is a view schematically illustrating an electrode connection unit according to an embodiment of the present invention.
  • 20 and 21 are diagrams schematically illustrating an electrode connection part according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • the present invention is electrically connected to an electrode end, and the plurality of first holes are formed to disperse the pressure applied to the electrode connecting portion to prevent the occurrence or diffusion of cracks in the electrode connecting portion can reduce the process defects in the process And an image display device and a touch screen panel including the same.
  • the present invention provides an electrode connection portion electrically connected to an electrode end and having a plurality of first holes formed therein.
  • the electrode according to the present invention is not particularly limited as long as it is an electrode used in an electric element, and may be, for example, various electrodes provided in an image display device or a touch screen panel.
  • the electrode connecting portion functions to electrically connect the electrode and the conductive member.
  • the conductive member may be variously determined according to the type of the electrode.
  • the other conductive member may be a portion connected to a flexible printed circuit board (FPCB) connected to a driving circuit external to the touch sensing electrode provided in the touch screen panel.
  • FPCB flexible printed circuit board
  • FIG. 1 is a view schematically showing an example of an electrode structure of a touch screen panel.
  • the touch screen panel will be described with reference to the present invention, but the present invention is not necessarily limited thereto.
  • the touch screen panel 10 includes a display area A and a non-display area B.
  • FIG. The display area A and the non-display area B may be formed on the transparent substrate 20.
  • the display area A is formed inside the touch screen panel 10, and the non-display area B is formed outside the touch screen panel 10 (that is, the edge portion).
  • sensing electrode patterns 30 for sensing an electrical or physical change by a user's touch are formed.
  • the sensing electrode pattern 30 includes a first sensing electrode pattern 30-1 and a second sensing electrode pattern 30-2.
  • the first sensing electrode pattern 30-1 and the second sensing electrode pattern 30-2 are densely formed in a rhombus shape on the transparent substrate 20 to be regularly formed.
  • the first sensing pattern 30-1 may be formed in a plurality of rows on the transparent substrate 20, and the second sensing pattern 30-2 may be formed in a plurality of rows on the transparent substrate 20. have.
  • the position detection line 40 and the electrode connecting portion 50 are formed.
  • One end of the position detection line 40 is connected to each of the first sensing electrode pattern 30-1 forming a plurality of rows and the second sensing electrode pattern 30-2 forming a plurality of rows, and the position detecting line 40 The other end of) is connected to the electrode connector 50.
  • the electrode connector 50 may be connected to an external driving circuit.
  • Electrode connection part is connected to the electrode by wiring, and the electrode connection part may be formed in a larger area than the wiring in order to increase the reliability of the electrical connection.
  • the bonding pressure generated when contacting the lower base material for example, for example, there was a problem in that a defective product was generated due to cracking at the electrode connection portion without enduring 7 kg load).
  • the present invention forms a plurality of first holes in the electrode connection portion electrically connected to the electrode ends to distribute pressure applied to the electrode connection portion, thereby preventing the occurrence of cracks or spreading of existing cracks in the electrode connection portion.
  • FIGS 2 to 8 are cross-sectional views of an electrode pad part according to an embodiment of the present invention.
  • the shape of the plurality of first holes 60 may be circular or polygonal, but is not necessarily limited thereto.
  • Polygons include, for example, triangles, squares, hexagons, octagons, decagons, and the like, including rectangles, rhombuses, and the like.
  • the arrangement method of the plurality of first holes is not particularly limited, and according to one embodiment of the present invention, the plurality of first holes 60 are disposed on a plurality of straight lines connecting the other end at one end of the electrode connection part 50.
  • Can be. 2, 4 and 6 schematically show a form in which the plurality of circular or polygonal first holes 60 are arranged along an arbitrary straight line.
  • the plurality of first holes 60 when the plurality of first holes 60 are disposed on a plurality of straight lines connecting the other end at one end of the electrode connection part 50, the other end at one end of the electrode connection part 50.
  • the plurality of first holes 60 may be arranged regularly or irregularly so that any straight line connecting the plurality of lines may meet at least one first hole 60. In this case, even if the crack is generated at any point, the probability of encountering the first hole can be increased to significantly increase the effect of preventing crack spreading.
  • the plurality of first holes 60 are regularly arranged such that any straight line connecting the other end at one end of the electrode connection part 50 meets at least one first hole 60.
  • An example is shown schematically.
  • the plurality of first holes 60 may be alternately disposed to prevent diffusion of cracks more effectively.
  • FIG. 8 schematically illustrates an example in which a plurality of first holes 60 are irregularly disposed such that any straight line connecting the other end at one end of the electrode connection part 50 meets at least one first hole 60. It is.
  • the sizes of the plurality of first holes 60 can be appropriately selected.
  • the total area of the plurality of first holes 60 is connected by the other conductive member on the electrode connection part 50. It may be 1 to 90%, preferably 5 to 35% of the area based on the area of the portion to be.
  • the total area of the plurality of first holes 60 is in the range of 5 to 35%, the effect of preventing or generating cracks may be maximized without deteriorating the reliability and electrical conductivity of the connection. More specifically, in the case of the metal core part, the electrical conductivity decreases as the number of the first holes increases, but crack generation may be reduced.
  • the electrode connection part of the present invention includes a metal core part and a conductive nonmetallic coating layer.
  • the load is transferred to the conductive nonmetallic coating layer, and cracks occur in the conductive nonmetallic coating layer. Can be.
  • the total area of the first hole is 5 to 35%.
  • the other conductive member is connected to the electrode connecting portion 50 according to the present invention
  • the other conductive member is connected to the electrode connecting portion. It may be a rectangle having a length between both ends of.
  • the electrode connecting portion 50 may include a groove portion 70, and as the electrode connecting portion 50 secures flexibility, an effect of preventing cracking or diffusion of the electrode connecting portion 50 may be provided. It can be maximized.
  • the groove portion 70 is preferably formed in the direction in which the electrode contact portion 50 is folded or the crack is generated or diffused during handling.
  • the groove portion 70 may be formed along an arbitrary straight line connecting the other end at one end of the electrode connection portion 50, and as another embodiment of the present invention, the groove portion 70 is an electrode connection portion It may be formed along the plurality of first holes 60 disposed along any straight line of 50. 8 illustrates an example in which the groove part 70 is formed along a plurality of first holes 60 disposed along an arbitrary straight line of the electrode connection part 50.
  • the method of forming the groove portion 70 in the electrode connecting portion 50 is not particularly limited as long as it does not depart from the object of the present invention.
  • the groove part 70 can be formed using a half-tone mask (HTM).
  • HTM half-tone mask
  • the halftone mask may selectively expose the photoresist by differently adjusting the intensity of light transmitted in different regions and the height difference of the pattern, and may form the groove 70 by the above-described principle.
  • the material of the electrode connection part 50 may be used without particular limitation as long as the material has excellent electrical conductivity.
  • the electrode connection part 50 may include at least one of metal, conductive metal oxide, and conductive carbon.
  • the metal may specifically be silver (Ag), gold, aluminum, molybdenum, copper, chromium, neodymium and alloys thereof, and the conductive metal oxide may be specifically indium tin oxide (ITO), indium zinc oxide (IZO), or AZO ( Al-doped ZnO) and transparent conductive oxide (TCO), and the like, and specifically, conductive carbon may be carbon nanowires, carbon nanotubes (CNT), graphene, and the like, but is not limited thereto. Each can be used individually or in mixture of 2 or more types.
  • the electrode connecting portion 50 may include a metal core portion 100 and a conductive non-metallic coating layer 90a, as shown in FIG.
  • the metal core part is formed with a plurality of first holes as described above, and may be formed of a single layer or a plurality of layers.
  • the conductive nonmetallic coating layer may or may not be formed with a plurality of first holes as described above, and may be formed with a single layer or with a plurality of layers 90a and 90b, as shown in FIG. 10. have.
  • the conductive nonmetallic coating layer When the conductive nonmetallic coating layer is a single layer, it may be disposed on the metal core portion 100 or under the metal core portion 100.
  • the conductive nonmetallic coating layer may be formed including at least one of the above-described conductive metal oxide or conductive carbon.
  • the conductive metal oxides may include, but are not limited to, the above-described indium tin oxide (ITO), indium zinc oxide (IZO), al-doped znO (AZO), and transparent conductive oxide (TCO). Or it can mix and use 2 or more types.
  • ITO indium tin oxide
  • IZO indium zinc oxide
  • AZO al-doped znO
  • TCO transparent conductive oxide
  • Examples of the conductive carbon may include carbon nanowires, carbon nanotubes (CNT), graphene, and the like, but are not limited thereto. These can be used individually or in mixture of 2 or more types, respectively.
  • the electrode connecting portion 50 may further include an insulating layer (110a) on the top, as shown in FIG.
  • the insulating layer 110 may be formed of a single layer or may be formed of a plurality of layers 110a and 110b, as shown in FIG. 10.
  • the electrode connection part of the present invention can effectively disperse the pressure applied to the electrode connection part by the buffering action of the insulating layer, thereby reducing the occurrence of cracks in the electrode connection part.
  • the insulating layer 110 covers at least a portion of the electrode connection part 50.
  • the insulating layer 110 covers at least a part of the electrode connection part 50 to cover the edge part. Since the insulation layer 110 may be protected, cracks may be reduced.
  • the at least part is not particularly limited as long as it can cover the edge portion of the electrode connecting portion 50, but more specifically, may be covered with an area ratio that satisfies Equation 1 below:
  • A is the whole area of an electrode connection part, and A 'is the area of the part which is not covered by the insulating layer among electrode connection parts.
  • Equation 1 is an area ratio of the electrode connecting portion 50 and the portion of the electrode connecting portion 50 that is not covered with the insulating layer, and by satisfying the formula 1, the electrode connecting portion 50 is effectively electrically connected without deterioration in conductivity. At the same time it can protect the edge portion to distribute the pressure applied from the outside can significantly reduce the crack of the electrode connecting portion (50).
  • Equation 1 when the area ratio of Equation 1 is less than 0.2, there is a problem that the contact is not sufficiently contacted when the conductive member is bonded, and when it exceeds 0.98, the electrode connection is not sufficiently protected and the crack is easily cracked at the edge portion when subjected to bending stress. May occur.
  • the area ratio of Equation 1 may be preferably 0.2 to 0.98, more preferably 0.3 to 0.95, and the above-described effects are further improved within the above range.
  • the electrode connecting unit 50 may be formed in a quadrangular shape.
  • the insulating layers 110 covering the edges may face each other on the electrode connection part 50, and satisfy the following Equation 2.
  • W2 is the width ( ⁇ m) of the insulating layer covered at one end of the electrode connecting portion in the width direction of W1,
  • W2 ' is the width ( ⁇ m) of the insulating layer covered on the other end of the electrode connecting portion in the width direction of W1).
  • Equation 2 is a parameter for the width of the portion where the insulating layer 110 of the electrode connection portion 50 is warmed up and the width of the portion of the electrode connection portion 50 is not satisfied. At the same time, it is possible to significantly reduce the crack of the electrode connecting portion 50 by protecting the edge portion.
  • Equation 2 When the value of Equation 2 is less than 30 ⁇ m, when the ACF conductive balls are bonded to each other, the electrode connection part 50 may not be sufficiently contacted, thereby causing a defect in electrical characteristics. Equation 2 may be preferably 40 ⁇ m or more, and the aforementioned effects are further improved within the above range.
  • Equation 2 the sum of W2 and W2 'may be 2 ⁇ m or more. In this case, the above-described effects may be realized and may be easily connected regardless of an error range of a position that may occur when the conductive member is connected during the process. It is preferable to be able.
  • the insulating layer 110 may be formed to have a predetermined pattern.
  • an end portion of the insulating layer 110 on the electrode connection part 50 may have a predetermined pattern. It can be formed to have.
  • the shape of the pattern is not particularly limited, but may be appropriately selected depending on, for example, the shape of the conductive member to be connected.
  • the electrode connection part 50 of the present invention may include a metal core part 100 and a conductive nonmetallic coating layer, and the insulating layer 110 according to the present invention may cover at least a part of the metal core part 100.
  • the insulating layer 110 may cover at least a portion of the conductive non-metallic coating layer. They may cover the metal core part 100 and the conductive nonmetallic coating layer with the above-described area ratio, but are not limited thereto.
  • the insulating layer 110 covers at least a portion of the metal core portion 100 or at least a portion of the conductive nonmetallic coating layer, and a portion of the metal core portion 100 or a portion of the conductive nonmetallic coating layer is exposed to expose the electrode connection portion 50 and the other conductive portion. Electrical connection between members is possible.
  • the material of the insulating layer may be used without particular limitation as long as it can be used as an insulating layer in the art, for example, an inorganic insulating material such as silicon oxide, silicon nitride, or an organic insulating material such as a photocurable resin composition may be used. Can be.
  • the insulating layer 110 may have a second hole.
  • the insulating layer 110 may cover at least a portion of the metal core portion 100 or at least a portion of the conductive nonmetallic coating layer, and a portion of the metal core portion 100 or a portion of the conductive nonmetallic coating layer may be a second hole.
  • a second hole may be provided separately.
  • the second hole 120 of the insulating layer 110 if the other conductive member can be electrically connected, the shape or size is not particularly limited, and the portion to be connected to the other conductive member (for example, flexible
  • the circuit board or the like may be formed in one hole (see FIG. 20), or the plurality of holes may be formed in the joined portion (see FIG. 21).
  • the shape of the second hole 120 may be appropriately selected according to the shape of the portion to be connected to the other conductive member, and may be a polygon or a circle, but is not necessarily limited thereto.
  • Polygons include, for example, triangles, squares, hexagons, octagons, decagons, and the like, including rectangles, rhombuses, and the like.
  • a method of forming the second hole 120 in the insulating layer 110 is not particularly limited.
  • silicon oxide and silicon nitride may be deposited in a predetermined pattern using a mask or may be entirely deposited. After patterning is carried out using a dry etching method, or a photocurable resin composition is applied to the electrode connection part 50, and then exposed and developed using a mask pattern to a portion to which another conductive member is to be connected. It may be performed by a method of forming a hole.
  • the present invention provides an electronic device comprising the electrode connection portion 50 described above.
  • the electronic device refers to various electronic products including an electrode requiring electrical connection, or a component included in the electronic product.
  • this invention provides the image display apparatus containing the said electronic element.
  • the image display device of the present invention is particularly effective for flat panel display devices including liquid crystal display (LCD), field emission display (FED) and plasma display (PDP), organic electroluminescent device (OLED) and the like.
  • the present invention provides a touch screen panel including the electronic device.
  • the lower substrate may be used without limitation, such as film, glass, plastic material, and the organic insulating film, inorganic insulating film, optical adhesive film (OCA), Optical adhesive resin (OCR) and the like can be used without limitation.
  • OCA optical adhesive film
  • OCR Optical adhesive resin
  • touch pattern included in the touch screen panel is generally used in the art and may be applied without particular limitation as long as it does not depart from the object of the present invention.
  • An electrode connection was manufactured in the same manner as in Example 1, except that an ITO conductive nonmetallic coating layer was formed on the bottom instead of the top of the metal core.
  • An electrode connection was manufactured in the same manner as in Example 2, except that an ITO conductive nonmetallic coating layer was further formed on the metal core.
  • Example 3 before the formation of the upper ITO conductive nonmetallic coating layer on the metal core part, the electrode connection part was manufactured in the same manner as in Example 3 except that the acrylic insulating layer was formed on the metal core part in the shapes of FIGS. 18 and 19. .
  • the metal core part 100 is formed of Ag, and the ITO conductive nonmetallic coating layers 90a and 90b are formed on and under the metal core part 100, and an acrylic insulating layer is made of two layers. (110a, 110b) were formed, and the electrode connection part arrange
  • An electrode connection part was manufactured in the same manner as in Example 5 except that the area of the holes was set as shown in Table 1 below.
  • the electrode connecting portion is the same as that of Example 1, except that a plurality of holes are disposed at 5.7% with respect to the region, based on the region of the portion to which the other conductive member on the electrode connecting portion is connected, and the ITO conductive nonmetallic coating layer is not formed.
  • a plurality of holes are disposed at 5.7% with respect to the region, based on the region of the portion to which the other conductive member on the electrode connecting portion is connected, and the ITO conductive nonmetallic coating layer is not formed.
  • the electrode connection was manufactured in the same manner as in Example 1.
  • the electrical conductivity of the electrode connection part of the Example and the comparative example calculated the contact ratio by the area which metal and the conductive ball can contact, ie, the area which the metal remains in the metal core part.
  • the contact ratio was calculated as the area that can be actually contacted.
  • High contact rate means high electrical conductivity.
  • the electrical conductivity was calculated and the results are shown in Table 3 below.
  • FIG. 11-16 is the photograph of the electrode connection part after the crack generation evaluation of Examples 1-6, respectively, and FIG. 17 is a photograph of the electrode connection part after the crack generation evaluation of Comparative Example 2.
  • FIG. 17 is a photograph of the electrode connection part after the crack generation evaluation of Comparative Example 2.
  • the electrode connection part of the embodiment including the plurality of holes according to the present invention exhibits a significant reduction in the occurrence of cracks compared to the electrode connection part of the comparative example in which no crack occurs or does not include the plurality of holes. It was confirmed that even if pressure was applied to the electrode connecting portion of the present invention, the pressure was dispersed to prevent the occurrence or diffusion of cracks.
  • a plurality of first holes are formed in the metal core formed of Ag so that the total area is 23.4%, and an ITO conductive coating layer is formed on the upper and lower portions, and then the upper portion of the coating layer.
  • An electrode connection part including an acrylic insulating layer having a total of four second holes formed in a portion to which the flexible circuit board is to be bonded is manufactured.
  • the area of the first hole is calculated based on the area of the part where the plurality of holes are connected to the other conductive member on the electrode connection part.
  • An electrode connection part was manufactured in the same manner as in Example 1 except that the insulating layer and the metal core part were manufactured in the structure shown in Table 4 below.
  • the flexible circuit board (FPCB) was bonded at a pressure of 7kgf at 155 ° C, and then peeled to measure the tensile force (Peel Adhesion).
  • Tensile force is obtained by dividing the value from the tensile force meter by the length of the bonded FPCB. In this experiment, a 1 cm FPCB was used.
  • Example 11 Ten electrode joints were prepared in the same manner as in Example 11 and Comparative Example 3, and tensile strength was measured. The results are shown in Table 6 below.
  • the electrode connection part of the embodiment provided with the insulating layer having the predetermined hole according to the present invention has the electrode connection part of the comparative example including the insulating layer which does not generate cracks or includes a plurality of holes. Further, the occurrence of cracks was significantly reduced, and even when pressure was applied to the electrode connection portion of the present invention, it was confirmed that the pressure was dispersed to prevent the occurrence or diffusion of the cracks. Moreover, in the comparative example 3 which does not have an insulating layer, it was confirmed that the adhesive force of an electrode connection part falls remarkably.
  • Comparative Example 4 provided with an insulating layer, but not provided with a first hole in the electrode connection portion implemented the same level as the embodiment, it was confirmed that a lot of cracks compared to the embodiment.
  • the electrode connecting portion of Comparative Example 3 which does not include a hole in the electrode connecting portion and does not include the insulating layer, is significantly smaller than that of Example 11 after FPCB bonding. This means that the adhesion of each layer is small. Accordingly, in the case of Comparative Example 1, when the electrode connection part is applied to a product and is placed in a pressurized condition, each layer of the electrode connection part is easily separated, and thus cracks may easily occur.
  • Comparative Example 1 when the electrode connection part is applied to a product and is placed in a pressurized condition, each layer of the electrode connection part is easily separated, and thus cracks may easily occur.

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Abstract

본 발명은 전극 접속부 및 이를 포함하는 화상 표시 장치, 터치 스크린 패널에 관한 것으로, 보다 상세하게는 전극 말단과 전기적으로 연결되며, 복수의 홀이 형성됨으로써 전극 접속부에 가해지는 압력을 분산시켜 전극 접속부의 크랙의 발생 또는 확산을 방지함에 따라 공정상 불량을 감소시킬 수 있는 전극 접속부 및 이를 포함하는 화상 표시 장치, 터치 스크린 패널에 관한 것이다.

Description

전극 접속부 및 이를 포함하는 전기 소자
본 발명은 전극 접속부 및 이를 포함하는 전기 소자에 관한 것이다.
터치 스크린 패널의 경우 터치를 감지하기 위한 다수의 구동 전극과 수신 전극이 사용되는데, 상기 전극들을 연성 인쇄 회로 기판(Flexible Printed Circuit board: FPCB)과 전기적으로 연결하기 위해 전극 말단에 패드부를 구비한다.
또한, 종래 음극선관(CRT: Cathode Ray Tube) 모니터가 주종을 이루던 화상 표시 장치는, 최근 그 기술이 비약적으로 발전하여 액정 표시 장치(LCD: Liquid Crystal Display), 전계 방출 표시 장치(FED: Field Emission Display) 및 플라즈마 표시 장치(PDP: Plasma Display Panel), 유기 전계 발광 장치(OLED: Organic Light Emitting Diode) 등의 평판 표시 장치(FPD: Flat Panel Display) 들이 개발되고 있다.
평판 표시 패널은 표시부와 비표시부로 구분될 수 있다. 표시부는 게이트 라인들과 데이터 라인들이 교차하여 정의되는 화소들을 구비하고, 비표시부는 게이트 라인 및 데이터 라인의 단부에 각각 형성된 데이터 패드 및 게이트 패드를 구비하여 구동 소자와 전기적 신호를 주고받을 수 있다. 구동 소자는 평판 표시 패널을 구동시키기 위한 칩 또는 기판, 예를 들면, 구동 집적회로(driving integrated circuit: D-IC) 및 연성인쇄 회로(Flexible Printed Circuit board: FPCB) 등을 포함한다.
이 때, 구동 집적회로를 평판 표시 패널에 실장 시키는 방법은 칩 온 글래스(Chip On Glass: COG) 방식, 테이프 캐리어 패키지(Tape Carrier Package: TCP) 방식, 칩 온 필름(Chip On Film: COF) 방식 등으로 나뉜다.
평판 표시 패널은 칩 온 글래스 또는 칩 온 필름 등의 방법으로 부품을 실장하기 위하여 구동 집적회로 또는 연성인쇄회로기판과 접촉하여 전기적으로 통전 하기 위한 패드부가 필요하다.
그런데, 상기 터치 스크린 패널이나 화상 표시 장치의 전극과 연결된 패드부를 구동 집적회로 또는 연성인쇄회로기판과 전기적으로 연결하기 위해 이방성 도전 필름(ACF, Anisotropic Conductive Film)으로 접촉시키는 공정에서, 상기 패드부의 하부 기재가 부드러운 재질로 형성되는 경우 패드부에 크랙이 발생하는 문제가 있다.
한국공개특허 제2012-0067795호는 상부 기판 상에 형성되는 신호 라인들을 집약하며 상기 상부 기판 일측 가장자리로부터 돌출되어 형성되는 제1 패드 및 상기 상부 기판과 대면되는 하부 기판 상에 형성되는 신호 라인들을 집약하며 상기 하부 기판 일측 가장자리로부터 돌출되어 형성되는 제2 패드르 포함하는 평판 표시 패널에 대해 개시하고 있으나, 전술한 문제점에 대한 대안을 제시하지 못하였다.
본 발명은 크랙의 발생 또는 확산을 방지함으로써 공정상 불량을 감소시킬 수 있는 전극 접속부를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 상기 전극 접속부를 포함하는 화상 표시 장치 및 터치 스크린 패널을 제공하는 것을 목적으로 한다.
1. 전극 말단과 전기적으로 연결되며, 금속 코어부 및 도전성 비금속 코팅층을 포함하고, 상기 금속 코어부는 복수의 제1 홀이 형성된 것인, 전극 접속부.
2. 위 1에 있어서, 상기 복수의 제1 홀은 전극 접속부의 일단에서 타단을 연결하는 복수의 직선상에 배치된, 전극 접속부.
3. 위 2에 있어서, 전극 접속부의 일단에서 타단을 연결하는 임의의 직선은 적어도 하나의 제1 홀과 만나도록 상기 복수의 제1 홀이 규칙적 또는 불규칙적으로 배치되는, 전극 접속부.
4. 위 1에 있어서, 상기 복수의 제1 홀의 총 면적은 상기 전극 접속부 상의 타도전 부재가 접속되는 부분의 영역을 기준으로 상기 영역에 대하여 1 내지 90%인, 전극 접속부.
5. 위 1에 있어서, 상기 복수의 제1 홀의 총 면적은 상기 전극 접속부 상의 타도전 부재가 접속되는 부분의 영역을 기준으로 상기 영역에 대하여 5 내지 35%인, 전극 접속부.
6. 위 1에 있어서, 상기 금속 코어부는 복수의 층으로 형성된 것인, 전극 접속부.
7. 위 1에 있어서, 상기 도전성 비금속 코팅층은 금속 코어부 상 또는 하에 배치된, 전극 접속부.
8. 위 1에 있어서, 상기 도전성 비금속 코팅층은 상기 금속 코어부의 상 및 하에 배치된, 전극 접속부.
9. 위 1에 있어서, 상기 금속 코어부의 적어도 일부를 덮는 절연층을 더 포함하는, 전극 접속부.
10. 위 9에 있어서, 상기 절연층은 제2 홀을 구비하는, 전극 접속부.
11. 위 10에 있어서, 상기 제2 홀은 복수개인, 전극 접속부.12. 위 9에 있어서, 상기 도전성 비금속 코팅층의 적어도 일부를 덮는 절연층을 더 포함하는, 전극 접속부.
13. 위 12에 있어서, 상기 절연층은 제2 홀을 구비하는, 전극 접속부.
14. 위 13에 있어서, 상기 제2 홀은 복수개인, 전극 접속부.15. 위 1 내지 14 중 어느 한 항의 전극 접속부를 포함하는 전자 소자.
16. 위 15의 전자 소자를 포함하는 화상 표시 장치.
17. 위 15의 전자 소자를 포함하는 터치 스크린 패널.
본 발명은 전극 접속부에 가해지는 압력을 분산시켜 크랙의 발생 또는 확산을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명은 유연성을 증가시켜 크랙의 발생 또는 확산을 방지할 수 있다.
본 발명은 크랙의 발생 또는 확산을 방지함에 따라 공정상 불량을 감소시킬 수 있고, 제품의 수명도 증가시킬 수 있다.
특히, 본 발명의 전극 접속부가 터치 스크린 패널에 적용되는 경우 전극 접속부의 크랙 발생 또는 확산을 방지할 수 있으므로 빠른 응답 속도 및 고감도의 구현이 가능하다.
도 1은 터치 스크린 패널의 전극 구조의 일 예시를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2 내지 8은 각각 본 발명의 일 실시예에 의한 전극 접속부의 개략적인 평면도이다.
도 9는 본 발명의 또 다른 일 실시예에 의한 전극 접속부의 개략적인 사시도이다.
도 10은 본 발명의 일 구현예에 따른 실시예 1 내지 4의 전극 접속부의 단면을 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 11 내지 16은 각각 본 발명의 일 구현예에 따른 실시예 1 내지 6의 크랙 발생 평가 후의 전극 접속부의 사진이다.
도 17은 비교예 2의 크랙 발생 평가 후의 전극 접속부의 사진이다.
도 18은 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 접속부를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 19은 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 접속부를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 20 및 21은 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 접속부를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 22는 실시예 및 비교예의 전극 접속부에 대한 크랙 평가를 나타낸 사진이다.
본 발명은 전극 말단과 전기적으로 연결되며, 복수의 제1 홀이 형성됨으로써 전극 접속부에 가해지는 압력을 분산시켜 전극 접속부의 크랙의 발생 또는 확산을 방지함에 따라 공정상 불량을 감소시킬 수 있는 전극 접속부 및 이를 포함하는 화상 표시 장치, 터치 스크린 패널에 관한 것이다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시형태를 설명하기로 한다. 다만, 본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 전술한 발명의 내용과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니 된다.
전극 접속부
본 발명은 전극 말단과 전기적으로 연결되며, 복수의 제1 홀이 형성된 전극 접속부를 제공한다.
본 발명에 따른 전극은 전기 소자에 사용되는 전극이라면 특별한 제한은 없으며, 구체적인 예를 들면 화상 표시 장치 또는 터치 스크린 패널에 구비되는 각종 전극일 수 있다.
본 발명에 따른 전극 접속부는 상기 전극과 타도전 부재를 전기적으로 연결시키는 기능을 한다. 타도전 부재는 상기 전극의 종류에 따라 다양하게 결정될 수 있다. 예를 들면, 타도전 부재는 터치 스크린 패널에 구비되는 터치 감지 전극의 외부의 구동 회로와 연결된 연성 인쇄 회로 기판(FPCB, Flexible Printed Circuit Board)과 접속되는 부분일 수 있다.
도 1은 터치 스크린 패널의 전극 구조의 일 예시를 개략적으로 나타낸 도면으로, 이하에서는 터치 스크린 패널을 기준으로 설명을 하겠으나, 본 발명이 반드시 이에 제한되는 것은 아니다.
도 1을 참조하면, 터치 스크린 패널(10)은 표시 영역(A) 및 비표시 영역(B)을 포함한다. 표시 영역(A) 및 비표시 영역(B)은 투명 기판(20) 상에 형성될 수 있다. 표시 영역(A)은 터치 스크린 패널(10) 중 안쪽에 형성되고, 비표시 영역(B)은 터치 스크린 패널(10) 중 바깥쪽(즉, 테두리 부분)에 형성된다. 표시 영역(A)에는 사용자의 터치에 의한 전기적 또는 물리적 변화를 감지하기 위한 감지 전극 패턴(30)들이 형성된다. 여기서, 감지 전극 패턴(30)은 제1 감지 전극 패턴(30-1) 및 제2 감지 전극 패턴(30-2)을 포함한다. 제1 감지 전극 패턴(30-1) 및 제2 감지 전극 패턴(30-2)이 투명 기판(20) 상에 마름모 형상으로 상호 밀집하여 규칙적으로 형성되게 된다. 제1 감지 패턴(30-1)은 투명 기판(20) 상에 복수 개의 행을 이루며 형성되고, 제2 감지 패턴(30-2)은 투명 기판(20) 상에 복수 개의 열을 이루며 형성될 수 있다.
비표시 영역(B)에는 위치 검출 라인(40) 및 전극 접속부(50)가 형성된다. 위치 검출 라인(40)의 일단은 복수 개의 행을 이루는 제1 감지 전극 패턴(30-1) 및 복수 개의 열을 이루는 제2 감지 전극 패턴(30-2) 각각에 연결되고, 위치 검출 라인(40)의 타단은 전극 접속부(50)에 연결된다. 그리고, 전극 접속부(50)는 외부의 구동 회로와 연결될 수 있다.
전기적으로 연결된다 함은, 전극 접속부가 전극과 배선으로 연결된 것을 의미하고, 상기 전극 접속부는 전기적 연결의 신뢰성을 높이기 위해 배선보다 넓은 면적으로 형성될 수 있다.
전술한 바와 같이, 종래에는 전극 접속부 하부 기재가 부드러운 재질로 형성되는 경우, 전극 접속부를 이방성도전필름(ACF, Anisotropic Conductive Film)으로 접촉시키는 공정에서 하부 기재가 꺾이면서 접촉 시 생기는 접합 압력(예를 들면 7kg하중)을 견디지 못하고 전극 접속부에 크랙이 발생하여 불량품이 생기는 문제가 있었다.
이에, 본 발명은 전극 말단과 전기적으로 연결되는 전극 접속부에 복수의 제1 홀을 형성함으로써 전극 접속부에 가해지는 압력을 분산시켜 전극 접속부에 크랙의 발생을 방지하거나 기존에 생겨난 크랙의 확산을 방지한다.
도 2 내지 8은 본 발명의 일 구현예에 의한 전극 패드부의 단면도이다.
본 발명의 일 실시예에 의하면 상기 복수의 제1 홀(60)의 모양은 원형 또는 다각형일 수 있으나, 반드시 이에 제한되는 것은 아니다. 다각형으로는 예를 들면, 삼각형, 사각형, 육각형, 팔각형, 십각형 등을 들 수 있으며, 사각형은 장방형, 마름모형 등을 포함한다.
복수의 제1 홀의 배치 방식은 특별한 제한이 없으며, 본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 복수의 제1 홀(60)은 전극 접속부(50)의 일단에서 타단을 연결하는 복수의 직선상에 배치될 수 있다. 도 2, 4 및 6에는 상기 원형 또는 다각형의 복수의 제1 홀(60)이 임의의 직선을 따라 배치된 형태를 개략적으로 도시되어 있다.
본 발명의 다른 실시예에 의하면, 상기 복수의 제1 홀(60)이 전극 접속부(50)의 일단에서 타단을 연결하는 복수의 직선상에 배치되는 경우에, 전극 접속부(50)의 일단에서 타단을 연결하는 임의의 직선은 적어도 하나의 제1 홀(60)과 만나도록 상기 복수의 제1 홀(60)이 규칙적 또는 불규칙적으로 배치될 수 있다. 이 경우에 크랙이 임의의 지점에서 발생되더라도 제1 홀과 만나는 확률을 높여 크랙의 확산 방지 효과를 현저하게 높일 수 있다.
도 3, 5 및 7에는 전극 접속부(50)의 일단에서 타단을 연결하는 임의의 직선은 적어도 하나의 제1 홀(60)과 만나도록 상기 복수의 제1 홀(60)이 규칙적으로 배치된 일 예시를 개략적으로 도시하였다. 도 3, 5 및 7에 도시된 바와 같이, 복수의 제1 홀(60)은 서로 교호적으로 배치되어 크랙의 확산을 더 효과적으로 방지할 수 있다.
도 8은 전극 접속부(50)의 일단에서 타단을 연결하는 임의의 직선은 적어도 하나의 제1 홀(60)과 만나도록 복수의 제1 홀(60)이 불규칙적으로 배치된 일 예시를 개략적으로 도시한 것이다.
본 발명에 있어서, 복수의 제1 홀(60)의 크기는 적절하게 선택할 수 있으며, 예를 들면 상기 복수의 제1 홀(60)의 총 면적은 상기 전극 접속부(50) 상의 타도전 부재가 접속되는 부분의 영역을 기준으로 상기 영역에 대하여 1 내지 90%, 바람직하게는 5 내지 35%일 수 있다. 복수의 제1 홀(60)의 총 면적이 5 내지 35% 범위 내인 경우, 접속의 신뢰성 및 전기 전도성의 저하 없이 크랙의 발생 또는 확산 방지 효과가 극대화할 수 있다. 보다 구체적으로, 금속 코어부의 경우 제1 홀이 많아질수록 전기 전도성은 저하되지만, 크랙 발생은 줄일 수 있다. 다만, 본 발명의 전극 접속부는 금속 코어부 및 도전성 비금속 코팅층을 포함하는 것으로서, 금속 코어부의 제1 홀이 면적이 지나치게 증가하는 경우 그 하중이 도전성 비금속 코팅층에 전달되어, 도전성 비금속 코팅층에 크랙이 발생할 수 있다. 이에, 비금속 코팅층의 크랙 발생 억제까지 고려한다면 제1 홀의 총 면적이 5 내지 35%인 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 전극 접속부(50) 상의 타도전 부재가 접속되는 부분은, 전극 접속부 상에 타도전 부재가 접속되는 경우 예를 들면, 폭 방향은 상기 전극 접속부의 폭이고 길이 방향은 상기 타도전 부재의 양단 간 길이를 가지는 사각형일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 전극 접속부(50)는 홈부(70)를 포함할 수 있으며, 상기 전극 접속부(50)가 유연성을 확보함에 따라 전극 접속부(50)의 크랙 발생 또는 확산 방지 효과를 극대화할 수 있다. 이러한 측면에서, 홈부(70)는 전극 접속부(50)가 취급 시 많이 접히는 방향 또는 크랙이 발생하거나 확산되는 방향으로 형성하는 것이 바람직하다.
본 발명의 일 실시예로서 상기 홈부(70)는 전극 접속부(50)의 일단에서 타단을 연결하는 임의의 직선을 따라 형성될 수 있고, 본 발명의 다른 실시예로서 상기 홈부(70)는 전극 접속부(50)의 임의의 직선을 따라 배치된 복수의 제1 홀(60)을 따라 형성될 수 있다. 도 8에는 홈부(70)는 전극 접속부(50)의 임의의 직선을 따라 배치된 복수의 제1 홀(60)을 따라 형성한 예시가 도시되어 있다.
본 발명의 일 실시예에 따라, 전극 접속부(50)에 홈부(70)를 형성하는 방법은 본 발명의 목적에 벗어나지 않는 범위 내라면 특별히 제한되지 않는다.
예를 들어, 전극 접속부를 포토리소그라피로 제조하는 경우에는, 하프톤 마스크(Half-Tone Mask, HTM)를 사용하여 홈부(70)를 형성할 수 있다. 하프톤 마스크는 상이한 영역에서 투과하는 광의 강도를 다르게 조절하여 포토레지스트를 선택적으로 노광 및 패턴의 높이차를 구현할 수 있으며, 전술한 원리에 의해 홈부(70)를 형성할 수 있다.
전극 접속부(50)의 소재는 전기 전도성이 우수한 소재라면 특별한 제한 없이 사용될 수 있으며, 예를 들면, 금속, 도전성 금속 산화물, 도전성 탄소 중 적어도 하나를 포함하여 형성될 수 있다.
금속은 구체적으로 은(Ag), 금, 알루미늄, 몰리브덴, 구리, 크롬, 네오디뮴 및 이들의 합금 일 수 있고, 도전성 금속 산화물은 구체적으로 ITO(Indium Tin Oxide）, IZO(Indium Zinc Oxide）, AZO(Al-doped ZnO) 및 TCO(Transparent conductive oxide) 등 일 수 있고, 도전성 탄소는 구체적으로 탄소나노와이어, 탄소나노튜브(CNT), 그래핀(Graphene) 등 일 수 있으나 반드시 이에 제한되는 것은 아니다. 이들은 각각 단독으로 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 전극 접속부(50)는 도 10에 도시된 바와 같이, 금속 코어부(100) 및 도전성 비금속 코팅층(90a)을 포함할 수 있다.
금속 코어부는 전술한 바와 같은 복수의 제1 홀이 형성되며, 단일층으로 형성되거나 복수의 층으로 형성될 수 있다.
도전성 비금속 코팅층은 전술한 바와 같은 복수의 제1 홀이 형성될 수도 있고, 형성되지 않을 수도 있으며, 단일층으로 형성되거나 도 10에 도시된 바와 같이, 복수의 층(90a, 90b)으로 형성될 수 있다.
도전성 비금속 코팅층이 단일층인 경우는 금속 코어부(100) 상 또는 금속 코어부(100) 하에 배치될 수 있다.
전극 접속부(50)의 소재로 금속을 사용하는 경우에는, 부식이 발생할 우려가 있으므로, 도전성 비금속 코팅층을 구비하는 것이 바람직하다. 도전성 비금속 코팅층은 전술한 도전성 금속 산화물 또는 도전성 탄소 중 적어도 하나를 포함하여 형성될 수 있다.
도전성 금속 산화물로는 전술한 ITO(Indium Tin Oxide）, IZO(Indium Zinc Oxide）, AZO(Al-doped ZnO) 및 TCO(Transparent conductive oxide) 등 일 수 있으나 반드시 이에 제한되는 것은 아니다. 이들은 각각 단독으로 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다.
도전성 탄소로는 전술한 탄소나노와이어, 탄소나노튜브(CNT), 그래핀(Graphene) 등을 예시할 수 있으나, 반드시 이에 제한되는 것은 아니다. 이들은 각각 단독으로 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 전극 접속부(50)는 도 10에 도시된 바와 같이, 상부에 절연층(110a)을 더 포함할 수 있다.
절연층(110)은 단일층으로 형성되거나 도 10에 도시된 바와 같이, 복수의 층(110a, 110b)으로 형성될 수 있다.
본 발명의 전극 접속부는 절연층을 더 포함함으로써, 절연층의 완충 작용으로 전극 접속부에 가해지는 압력을 효과적으로 분산시켜 전극 접속부의 크랙 발생을 감소시킬 수 있다.
절연층(110)은 도 10에 도시된 바와 같이, 전극 접속부(50)의 적어도 일부를 덮는다.
접속부(50)에 크랙 발생시, 특히, 전극 접속부(50)의 테두리 부분의 경우 보다 쉽게 크랙이 발생하는 문제가 있는데, 절연층(110)이 전극 접속부(50)의 적어도 일부를 덮어, 테두리 부분을 절연층(110)으로 보호할 수 있으므로 크랙 발생을 감소시킬 수 있다.
상기 적어도 일부는 전극 접속부(50)의 테두리 부분을 덮을 수 있는 것이라면 특별히 한정되지 않으나, 보다 구체적으로 하기 수학식 1을 만족하는 면적비로 덮을 수 있다:
[수학식 1]
0.2 ≤ A'/A ≤ 0.98
식 중에서, A는 전극 접속부의 전체 면적이고, A'은 전극 접속부 중 절연층에 덮히지 않은 부분의 면적이다.
수학식 1은 전극 접속부(50)와 전극 접속부(50) 중 상기 절연층에 덥히지 않은 부분에 대한 면적비로서, 상기 수학식 1을 만족함으로써, 전극 접속부(50)가 전도성에 저하 없이 효과적으로 전기적 연결을 수행할 수 있으며 동시에 테두리부를 보호하여 외부로부터 가해지는 압력을 분산시켜 전극 접속부(50)의 크랙을 현저히 감소시킬 수 있다.
본 발명에서 상기 수학식 1의 면적비가 0.2 미만인 경우, 도전부재 접합시 충분히 접촉되지 않는 문제점이 있으며, 0.98을 초과하는 경우, 전극 접속부가 충분히 보호되지 않아 굽힘 응력을 받는 경우 테두리부에 쉽게 크랙이 발생할 수 있다.
상기 수학식 1의 면적비는 바람직하게는 0.2 내지 0.98, 보다 바람직하게는 0.3 내지 0.95일 수 있으며, 상기 범위 내에서 전술한 효과가 더욱 향상된다.
본 발명의 일 실시예에 따른 전극 접속부(50)는 도 18에 도시된 바와 같이, 사각형의 형태로 형성될 수 있다. 이 경우 테두리부를 덮는 절연층(110)은 전극 접속부(50) 상에서 서로 대향하고, 하기 수학식 2를 만족할 수 있다.
[수학식 2]
W1-(W2 + W2') ≥ 30㎛
(식 중에서, W1은 전극 접속부의 대향하는 단부 사이의 폭(㎛)으로 50 내지 250㎛이고,
W2는 상기 W1의 폭 방향으로 전극 접속부의 일 단부에 덮힌 절연층의 폭(㎛)이고,
W2'은 상기 W1의 폭 방향으로 전극 접속부의 다른 일 단부에 덮힌 절연층의 폭(㎛)임).
수학식 2는 전극 접속부(50)의 절연층(110)이 덥힌 부분과 그렇지 않은 부분의 폭에 대한 파라미터로서, 상기 범위를 만족하는 경우 전극 접속부(50)가 전도성에 저하 없이 효과적으로 전기적 연결을 수행할 수 있으며 동시에 테두리부를 보호하여 전극 접속부(50)의 크랙을 현저히 감소시킬 수 있다.
수학식 2의 값이 30㎛ 미만인 경우, ACF 도전볼이 접합되는 경우 전극 접속부(50)에 충분히 접촉되지 않아 전기 특성에 불량이 발생할 수 있다. 상기 수학식 2는 바람직하게는 40㎛이상일 수 있으며, 상기 범위 내에서 전술한 효과가 더욱 향상된다.
상기 수학식 2에서 W2 및 W2'의 합은 2㎛이상일 수 있으며, 이 경우, 전술한 효과를 구현함과 동시에 공정 중에 도전 부재의 접속시 발생할 수 있는 위치의 오차 범위와 무관하게 용이하게 접속될 수 있어 바람직하다.
본 발명의 다른 일 실시예에 따르면, 절연층(110)은 소정 패턴을 갖도록 형성될 수 있으며, 도 19를 참고하면, 상기 절연층(110)의 전극 접속부(50) 상의 단부는 소정의 패턴을 갖도록 형성될 수 있다. 패턴의 형상은 특별히 한정되지 않으나, 예를 들면, 접속될 도전 부재의 모양에 따라 적절히 선택될 수 있다.
본 발명의 전극 접속부(50)는 금속 코어부(100) 및 도전성 비금속 코팅층을 포함할 수 있는 것으로서, 본 발명에 따른 절연층(110)은 금속 코어부(100)의 적어도 일부를 덮을 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 절연층(110)은 도전성 비금속 코팅층의 적어도 일부를 덮을 수 있다. 이들은 전술한 면적비로 금속 코어부(100) 및 도전성 비금속 코팅층을 덮을 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
절연층(110)이 금속 코어부(100)의 적어도 일부 또는 도전성 비금속 코팅층의 적어도 일부를 덮고, 금속 코어부(100)의 일부 또는 도전성 비금속 코팅층의 일부분은 노출되어 전극 접속부(50)와 타 도전 부재간의 전기적 연결이 가능하다.
절연층의 소재는 당분야에서 절연층으로 사용될 수 있는 소재라면 특별한 제한 없이 사용될 수 있으며, 예를 들면 산화 규소, 실리콘나이트라이드와 같은 무기계 절연 소재 또는 광경화성 수지 조성물과 같은 유기계 절연 소재 등이 사용될 수 있다.
본 발명의 일 구현예에 따르면, 상기 절연층(110)은 제2 홀을 구비할 수 있다.
절연층(110)이 금속 코어부(100)의 적어도 일부 또는 도전성 비금속 코팅층의 적어도 일부를 덮고, 금속 코어부(100)의 일부 또는 도전성 비금속 코팅층의 일부 노출된 부분이 제2 홀일 수도 있고, 이와 별도로 제2 홀을 구비할 수도 있다.
본 발명에 따른 절연층(110)의 제2 홀(120)은 타 도전 부재가 전기적으로 연결될 수 있다면, 그 형상이나 크기는 특별히 한정되지 않으며, 타 도전 부재와 접속될 부분(예를 들면, 연성회로기판 등이 접합되는 부분)에 하나의 홀로 형성될 수도 있고(도 20 참고), 상기 접합되는 부분에 복수 개의 홀로 형성될 수도 있다(도 21 참고).
상기 제2 홀(120)의 모양은 타 도전 부재와 접속될 부분의 모양에 따라 적절히 선택될 수 있으며, 다각형 또는 원형일 수 있으나, 반드시 이에 제한되는 것은 아니다. 다각형으로는 예를 들면, 삼각형, 사각형, 육각형, 팔각형, 십각형 등을 들 수 있으며, 사각형은 장방형, 마름모형 등을 포함한다.
본 발명에서, 상기 절연층(110)에 제2 홀(120)을 형성하는 방법은 특별히 한정되지 않으나, 예를 들면, 산화 규소, 실리콘나이트라이드를 마스크를 사용하여 소정 패턴으로 증착하거나, 전면 증착 후 드라이에칭(Dry Etching) 공법을 이용하여 패터닝을 하거나, 광경화성 수지 조성물을 전극 접속부(50)에 도포한 뒤, 마스크 패턴을 사용하여 노광 및 현상하는 공정을 통해 타 도전 부재가 접속될 부분에 홀을 형성하는 방법으로 수행될 수 있다.
전자 소자, 화상 표시 장치, 터치 스크린 패널
본 발명은 전술한 전극 접속부(50)를 포함하는 전자 소자를 제공한다.
본 명세서에 있어서, 전자 소자란 전기적 연결이 필요한 전극을 포함하는 각종 전자 제품 또는 상기 전자 제품에 포함되는 부품 등을 말한다.
또한, 본 발명은 상기 전자 소자를 포함하는 화상 표시 장치를 제공한다. 본 발명의 화상 표시 장치는 특히 액정 표시 장치(LCD), 전계 방출 표시 장치(FED) 및 플라즈마 표시 장치(PDP), 유기 전계 발광 장치(OLED) 등을 비롯한 평판 표시 장치에 효과적이다.
또한, 본 발명은 상기 전자 소자를 포함하는 터치 스크린 패널을 제공한다.
본 발명의 전극 접속부(50)가 터치 스크린 패널에 적용되는 경우 하부 기재는 필름, 글라스, 플라스틱 소재 등이 제한 없이 사용될 수 있고, 상부 절연층으로 유기절연막, 무기절연막, 광접착필름(OCA), 광접착레진(OCR) 등이 제한 없이 사용될 수 있다.
또한, 터치 스크린 패널에 포함되는 터치 패턴은 당 분야에 일반적으로 사용되는 것으로서 본 발명의 목적에 벗어나지 않는 범위 내라면 특별한 제한 없이 적용 가능하다.
이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시하나, 이들 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐 첨부된 특허청구범위를 제한하는 것이 아니며, 본 발명의 범주 및 기술사상 범위 내에서 실시예에 대한 다양한 변경 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속하는 것도 당연한 것이다.
실시예 1
금속 코어부를 Ag로 형성하고, 금속 코어부의 상부에 ITO 도전성 비금속 코팅층을 형성하고, 복수의 홀이 전극 접속부 상의 타도전 부재가 접속되는 부분의 영역을 기준으로 상기 영역에 대하여 23.4%로 배치된 전극 접속부를 제조하였다.
실시예 2
금속 코어부의 상부 대신에 하부에 ITO 도전성 비금속 코팅층을 형성한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 전극 접속부를 제조하였다.
실시예 3
금속 코어부 상부에 ITO 도전성 비금속 코팅층을 더 형성한 것을 제외하고는 실시예 2와 동일한 방법으로 전극 접속부를 제조하였다.
실시예 4
실시예 3에서 금속 코어부 상부 ITO 도전성 비금속 코팅층의 형성 전에, 금속 코어부 상에 도 18 및 19의 형상으로 아크릴계 절연층을 형성한 것을 제외하고는 실시예 3과 동일한 방법으로 전극 접속부를 제조하였다.
실시예 5
도 10에 도시된 바와 같이, 금속 코어부(100)를 Ag로 형성하고, 금속 코어부(100)의 상/하부에 ITO 도전성 비금속 코팅층(90a, 90b)을 형성하고, 아크릴계의 절연층 2층(110a, 110b)이 형성되고, 복수의 홀이 전극 접속부 상의 타도전 부재가 접속되는 부분의 영역을 기준으로 상기 영역에 대하여 23.4%로 배치된 전극 접속부를 제조하였다.
실시예 6 내지 9
홀의 면적이 하기 표 1과 같도록 한 것을 제외하고는 실시예 5와 동일하게 전극 접속부를 제조하였다.
비교예 1
복수의 홀이 전극 접속부 상의 타도전 부재가 접속되는 부분의 영역을 기준으로 상기 영역에 대하여 5.7%로 배치되고, ITO 도전성 비금속 코팅층을 형성하지 않는 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일하게 전극 접속부를 제조하였다.
비교예 2
홀을 형성하지 않은 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 전극 접속부를 제조하였다.
Figure PCTKR2016008275-appb-T000001
실험예
(1) 크랙 평가
하기 표 2의 실시예 및 비교예의 전극 접속부를 이용하여 하기 표 2에 기재된 조건에서 크랙 발생 평가를 수행하였다. 금속 코어부와 비금속 코팅층에 발생한 크랙의 개수를 합산하여, 그 결과를 하기 표 3에 나타내었다.
Figure PCTKR2016008275-appb-T000002
(2) 전기 전도도 평가
실시예 및 비교예의 전극 접속부의 전기 전도도는 금속(Metal)과 도전볼이 접촉할 수 있는 면적, 즉 금속 코어부 중 금속이 남아있는 면적으로 접촉률을 산출하였다. 또한 전극 접속부 상부에 절연층이 있는 실시예 5 내지 9는 실제 접촉할 수 있는 면적으로 접촉률을 산출하였다. 접촉률이 높다는 것은 전기전도도가 높음을 의미한다. 전기 전도도를 산출 하고, 그 결과를 하기 표 3에 나타내었다.
Figure PCTKR2016008275-appb-T000003
도 11 내지 16은 각각 실시예 1 내지 6의 크랙 발생 평가 후의 전극 접속부의 사진이고, 도 17은 비교예 2의 크랙 발생 평가 후의 전극 접속부의 사진이다.
표 3 및 도 10 내지 16를 참고하면, 본 발명에 따른 복수의 홀을 포함하는 실시예의 전극 접속부는, 크랙이 발생하지 않거나 복수의 홀을 포함하지 않는 비교예의 전극 접속부보다 크랙의 발생이 현저히 감소하여 본 발명의 전극 접속부에 압력이 가해지더라도 압력을 분산시켜 크랙의 발생 또는 확산을 방지하는 것을 확인할 수 있었다.
실시예 10
도 21 및 도 10에 도시된 것과 같이, Ag로 형성된 금속 코어부에 복수의 제1 홀이 총 면적이 23.4%가 되도록 형성하고, 상/하부에 ITO 도전성 코팅층을 형성한 뒤, 상기 코팅층 상부에 연성회로기판이 접합될 부분에 총 4개의 제2 홀이 형성된 아크릴계의 절연층을 포함하는 전극 접속부를 제조하였다.
(제1 홀의 면적은 복수의 홀이 전극 접속부 상의 타도전 부재가 접속되는 부분의 영역을 기준으로 산정함)
실시예 11-12 및 비교예 3-4
하기 표 4에 기재된 구조로 절연층과 금속 코어부를 제조한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 전극 접속부를 제조하였다.
Figure PCTKR2016008275-appb-T000004
시험 방법
1. 크랙 발생 평가
실시예 및 비교예에 따라 제조된 전극 접속부을 이용하여 하기 표 5에 기재된 조건에서 크랙 발생 평가를 수행하고 그 결과를 표 5 및 도 22에 나타내었다.
2. 밀착력 평가
실시예 및 비교예에 따라 제조된 전극 접속부의 절연층의 반대 측면에서 1mm 간격으로 가로, 세로 각각 11개의 선을 그어 각각 가로, 세로 1mm의 100개의 격자형 셀을 형성하였다. 형성된 셀에 3M #610 테이프를 접착하여 수직 방향으로 강하게 1회 박리하고, 이어서 다시 한번 3M #610 테이프를 접착하여 수직 방향으로 강하게 1회 당겨서 박리 실험을 수행하여, 남아있는 셀의 개수를 세었으며, 그 결과를 표 5에 기재하였다.
3. 인장력 평가
실시예 11 및 비교예 3에 따라 제조된 전극 접속부에 대하여, 연성회로기판(FPCB)을 155℃에서, 7kgf의 압력으로 접합한 뒤, 이를 박리하여 인장력(Peel Adhesion)을 측정하였다.
인장력은 인장력 계측기에서 나온 값을 접합된 FPCB의 길이로 나눈 값이며, 본 실험에서는 1cm의 FPCB를 사용하였다.
실시예 11 및 비교예 3과 동일한 전극 접속부를 각각 10개 제조하여 인장력을 측정한 뒤, 그 결과 값을 하기 표 6에 기재하였다.
Figure PCTKR2016008275-appb-T000005
도 22는 실시예 10 내지 12 및 비교예 3 및 4의 크랙 발생 평가 후의 전극 접속부의 사진이다.
표 5 및 도 22를 참고하면, 본 발명에 따른 소정의 홀을 구비하는 절연층이 구비된 실시예의 전극 접속부는 크랙이 발생하지 않거나 복수의 홀을 포함하지 않는 절연층을 구비하는 비교예의 전극 접속부보다 크랙의 발생이 현저히 감소하여 본 발명의 전극 접속부에 압력이 가해지더라도 압력을 분산시켜 크랙의 발생 또는 확산을 방지하는 것을 확인할 수 있었다. 또한, 절연층을 구비하지 않은 비교예 3의 경우 전극 접속부의 밀착력이 현저히 저하되는 것을 확인할 수 있었다.
한편, 절연층은 구비하였으나, 전극 접속부에 제1 홀을 구비하지 않은 비교예 4는 밀착력은 실시예와 동등 수준을 구현하였으나, 실시예와 비교하여 크랙이 많이 발생한 것을 확인할 수 있었다.
Figure PCTKR2016008275-appb-T000006
표 6을 참고하면, 전극 접속부에 홀을 구비하지 않고, 절연층을 구비하지 않는 비교예 3의 전극 접속부는 FPCB 접합 후, 박리 인장력이 실시예 11 대비 현저히 작은 것을 확인할 수 있었다. 이는 각 층의 밀착력이 작은 것을 의미하여, 이에 따라, 비교예 1의 경우 전극 접속부가 제품에 적용되어 가압 조건에 놓이는 경우, 전극 접속부의 각 층이 분리되기 쉽고, 이에 따라 크랙도 쉽게 발생할 수 있음을 확인할 수 있었다.
[부호의 설명]
A: 표시 영역 B: 비표시 영역
10: 터치 스크린 패널
20: 투명 기판
30: 감지 전극 패턴
30-1: 제1 감지 전극 패턴 30-2: 제2 감지 전극 패턴
40: 위치 검출 라인
50: 전극 접속부
60: 제1 홀
70: 홈부
８0: 하부　기재
９０ａ，　９０ｂ：　도전성　비금속　코팅층
１００：　금속　코어부
１１０(１１０ａ，　１１０ｂ)：　절연층
120: 제2 홀

Claims (17)

  1. 전극 말단과 전기적으로 연결되며, 금속 코어부 및 도전성 비금속 코팅층을 포함하고, 상기 금속 코어부는 복수의 제1 홀이 형성된 것인, 전극 접속부.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 복수의 제1 홀은 전극 접속부의 일단에서 타단을 연결하는 복수의 직선상에 배치된, 전극 접속부.
  3. 청구항 2에 있어서, 전극 접속부의 일단에서 타단을 연결하는 임의의 직선은 적어도 하나의 제1 홀과 만나도록 상기 복수의 제1 홀이 규칙적 또는 불규칙적으로 배치되는, 전극 접속부.
  4. 청구항 1에 있어서, 상기 복수의 제1 홀의 총 면적은 상기 전극 접속부 상의 타도전 부재가 접속되는 부분의 영역을 기준으로 상기 영역에 대하여 1 내지 90%인, 전극 접속부.
  5. 청구항 1에 있어서, 상기 복수의 제1 홀의 총 면적은 상기 전극 접속부 상의 타도전 부재가 접속되는 부분의 영역을 기준으로 상기 영역에 대하여 5 내지 35%인, 전극 접속부.
  6. 청구항 1에 있어서, 상기 금속 코어부는 복수의 층으로 형성된 것인, 전극 접속부.
  7. 청구항 1에 있어서, 상기 도전성 비금속 코팅층은 금속 코어부 상 또는 하에 배치된, 전극 접속부.
  8. 청구항 1에 있어서, 상기 도전성 비금속 코팅층은 상기 금속 코어부의 상 및 하에 배치된, 전극 접속부.
  9. 청구항 1에 있어서, 상기 금속 코어부의 적어도 일부를 덮는 절연층을 더 포함하는, 전극 접속부.
  10. 청구항 9에 있어서, 상기 절연층은 제2 홀을 구비하는, 전극 접속부.
  11. 청구항 10에 있어서, 상기 제2 홀은 복수개인, 전극 접속부.
  12. 청구항 9에 있어서, 상기 도전성 비금속 코팅층의 적어도 일부를 덮는 절연층을 더 포함하는, 전극 접속부.
  13. 청구항 12에 있어서, 상기 절연층은 제2 홀을 구비하는, 전극 접속부.
  14. 청구항 13에 있어서, 상기 제2 홀은 복수개인, 전극 접속부.
  15. 청구항 1 내지 14 중 어느 한 항의 전극 접속부를 포함하는 전자 소자.
  16. 청구항 15의 전자 소자를 포함하는 화상 표시 장치.
  17. 청구항 15의 전자 소자를 포함하는 터치 스크린 패널.
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