KR20210001087A - 전도성 기판 및 전도성 기판의 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 출원은 전도성 기판 및 전도성 기판의 제조방법에 관한 것이다. 본 출원은 도전볼 주변에 기포 발생을 억제하고, 양호한 접합 상태를 나타낼 수 있다.

Description

전도성 기판 및 전도성 기판의 제조방법{CUNDUCTIVE SUBSTRATE AND METHOD FOR MANUFACTURING OF CUNDUCTIVE SUBSTRATE}
본 출원은 전도성 기판 및 전도성 기판의 제조방법에 관한 것이다.
액정셀을 구동하기 위해서는 상부 및 하부 전극기판 사이에 전기장이 형성될 수 있도록 상부 및 하부 전극기판에 각각 전압을 인가해야 한다.
안정적인 전압 인가를 위해, 이방성 도전 필름(ACF, Anisotropic Conductive Film)을 이용하여 전극기판과 연성배선회로기판(FPCB, Flexible Printed Circuit Board)을 부착하는 FPCB 접합(Bonding)을 적용하고 있다.
기존 LCD 산업에서의 FPCB 접합은 도 1에 나타낸 바와 같이, 하부 전극기판에만 FPCB 접합을 적용하여, 전극 패터닝 및 전극 상하부에 배선 연결을 필요로 하여 액정셀에 적용하는 것이 어려운 단점이 있다.
따라서, 이러한 문제점을 해결하기 위한 전도성 기판 및 전도성 기판의 제조방법이 요구되고 있다.
본 출원의 과제는 도전볼 주변에 기포 발생을 억제하고, 양호한 접합 상태를 나타낼 수 있는 전도성 기판 및 전도성 기판의 제조방법을 제공하는 것이다.
상기 과제를 해결하기 위하여, 본 출원의 전도성 기판은 제 1 면 및 상기 제 1 면의 반대면에 제 2 면을 가지는 연성동박적층판(FCCL, Flexible Copper Clad Laminate), 상기 연성동박적층판 제 1 면의 우측에 형성되는 제 3 동박 및 상기 연성동박적층판 제 2 면의 좌측에 형성되는 제 4 동박을 포함하는 연성배선회로기판(FPCB, Flexible Printed Circuit Board); 상기 제 3 동박의 제 1 면 및 상기 제 4 동박의 제 2 면에 각각 도전볼을 포함하는 이방성 도전 필름(ACF, Anisotropic Conductive Film); 및 전극기판을 순차로 포함하고, 상기 제 3 동박 및 상기 제 4 동박은 가로 방향을 기준으로 0.5 mm 내지 1.5 mm의 간격으로 서로 이격되어 배치된다.
또한, 상기 연성동박적층판은 기판 및 상기 기판의 제 1 면 및 제 2 면에 각각 제 1 동박 및 제 2 동박을 포함할 수 있다.
또한, 상기 제 3 동박 및 제 4 동박은 가로 방향을 기준으로 서로 이격되어 배치될 수 있다.
또한, 상기 기판은 가로 방향 일 측면의 중심부에 0.5 mm2 내지 15 mm2 넓이의 홈을 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 제 3 동박은 기판의 가로 길이 대비 40% 이하의 가로 길이를 갖고, 상기 제 4 동박은 기판의 가로 길이 대비 40% 이하의 가로 길이를 갖는다.
또한, 상기 이방성 도전 필름은 상기 제 3 동박의 제 1 면 및 상기 제 4 동박의 제 2 면에 각각 인접하여 위치할 수 있다.
또한, 상기 이방성 도전 필름은 열경화성 수지, 열가소성 수지 또는 이들을 혼합한 복합수지를 더 포함하고, 상기 도전볼이 상기 수지 내에 분산된 상태로 존재할 수 있다.
또한, 상기 도전볼은 니켈(Ni), 은(Ag), 구리(Cu), 알루미늄(Al), 마그네슘(Mg), 금(Au), 백금(Pt), 텅스텐(W), 몰리브덴(Mo), 티탄(Ti) 또는 이들의 합금으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상을 포함할 수 있다.
또한, 상기 전극기판은 기재 필름 및 전극을 순차로 포함하고, 상기 전극은 상기 이방성 도전 필름과 인접하여 위치할 수 있다.
또한, 본 출원의 전도성 기판의 제조방법은 상기 전도성 기판을 제조하는 전도성 기판의 제조방법에 관한 것으로, 제 1 면 및 상기 제 1 면의 반대면에 제 2 면을 가지는 연성동박적층판 제 1 면의 우측에 제 3 동박을 형성하고, 상기 연성동박적층판 제 2 면의 좌측에 제 4 동박을 형성하며, 상기 제 3 동박 및 제 4 동박을 가로 방향 기준으로 0.5 mm 내지 1.5 mm의 간격으로 서로 이격되도록 배치하여 연성배선회로기판(FPCB, Flexible Printed Circuit Board)을 형성하는 단계; 상기 제 3 동박의 제 1 면에 도전볼을 포함하는 이방성 도전 필름(ACF, Anisotropic Conductive Film) 및 전극기판을 순차로 배치시키는 제 1 배치 단계; 및 상기 제 4 동박의 제 2 면에 도전볼을 포함하는 이방성 도전 필름 및 전극기판을 순차로 배치시키는 제 2 배치 단계를 포함한다.
또한, 상기 전도성 기판의 제조방법은 접합하는 단계를 더 포함하며, 상기 접합하는 단계는 상기 연성동박적층판의 동박이 형성되지 않은 제 2 면에 열압착 수단을 배치시켜 상기 연성배선회로기판, 상기 연성배선회로기판의 제 1 면의 우측에 배치된 이방성 도전 필름 및 전극기판을 접합시키는 제 1 접합 단계; 및 상기 연성동박적층판의 동박이 형성되지 않은 제 1 면에 열압착 수단을 배치시켜 상기 연성배선회로기판, 상기 연성배선회로기판의 제 2 면의 좌측에 배치되는 이방성 도전 필름 및 전극기판을 접합시키는 제 2 접합 단계를 포함할 수 있다.
또한, 상기 연성동박적층판의 제 2 면 및 제 1 면에 각각 배치되는 열압착 수단은 가로 방향을 기준으로 서로 이격 배치된 간격이 0.5 mm 내지 1.5 mm일 수 있다.
또한, 상기 연성동박적층판의 제 2 면에 배치되는 열압착 수단과 상기 연성동박적층판의 제 1 면에 형성되는 제 3 동박, 또는 상기 연성동박적층판의 제 1 면에 배치되는 열압착 수단과 상기 연성동박적층판의 제 2 면에 형성되는 제 4 동박은 가로 방향을 기준으로 서로 이격 배치된 간격이 0.5 mm 내지 1.5 mm일 수 있다.
또한, 상기 접합 단계는 1 kgf 내지 3 kgf의 압력, 100℃ 내지 150℃의 온도 및 10초 내지 20초의 시간 하에 접합을 수행할 수 있다.
본 출원의 전도성 기판 및 전도성 기판의 제조방법에 의하면, 도전볼 주변에 기포 발생을 억제하고, 양호한 접합 상태를 나타낼 수 있다.
도 1은 종래 일 실시예에 따른 전도성 기판의 제조방법을 설명하기 위하여 나타낸 도면이다.
도 2는 본 출원의 일 실시예에 따른 전도성 기판을 나타낸 도면이다.
도 3은 연성 동박 적층판의 제 1 면 또는 제 2 면에 제 3 동박 또는 제 4 동박을 각각 형성한 연성배선회로기판의 상면도이다.
도 4는 본 출원의 일 실시예에 따른 전도성 기판의 제조방법을 설명하기 위하여 나타낸 도면이다.
도 5는 본 출원의 일 실시예에 따르지 않는 전도성 기판의 제조방법을 설명하기 위하여 나타낸 도면이다.
도 6 및 도 7은 각각 본 출원의 일 실시예에 따른 전도성 기판의 제 1 접합 및 제 2 접합 시 전극기판의 이방성 도전 필름이 배치되지 않은 일면을 반사현미경으로 촬영한 사진이다.
도 8 및 도 9는 각각 본 출원의 일 실시예에 따르지 않는 전도성 기판의 제 1 접합 및 제 2 접합 시 전극기판의 이방성 도전 필름이 배치되지 않은 일면을 반사현미경으로 촬영한 사진이다.
도 10은 본 출원의 일 실시예에 따르지 않는 전도성 기판의 제 2 접합 시 전극기판의 이방성 도전 필름이 배치되지 않은 일면을 반사현미경으로 촬영하여 X 200 배율로 확대한 사진이다.
이하, 첨부된 도면을 참조로 본 출원의 전도성 기판 및 전도성 기판의 제조방법을 설명하며, 첨부된 도면은 예시적인 것으로, 본 출원의 전도성 기판 및 전도성 기판의 제조방법이 첨부된 도면에 제한되는 것은 아니다.
도 2는 본 출원의 일 실시예에 따른 전도성 기판을 나타낸 도면이다. 도 2에 나타낸 바와 같이, 본 출원의 전도성 기판은 제 1 면 및 상기 제 1 면의 반대면에 제 2 면을 가지는 연성동박적층판(2110), 상기 연성동박적층판(2110) 제 1 면의 우측에 형성되는 제 3 동박(2121) 및 상기 연성동박적층판 제 2 면의 좌측에 형성되는 제 4 동박(2122)을 포함하는 연성배선회로기판(2100), 상기 제 3 동박(2121)의 제 1 면 및 상기 제 4 동박(2122)의 제 2 면에 각각 도전볼을 포함하는 이방성 도전 필름(2201, 2202) 및 전극기판(2301, 2302)을 순차로 포함한다. 또한, 상기 제 3 동박(2121) 및 상기 제 4 동박(2122)은 가로 방향을 기준으로 0.5 mm 내지 1.5 mm의 간격으로 서로 이격되어 배치된다.
본 출원의 전도성 기판은 전술한 구조의 연성배선회로기판을 포함함으로써, 도전볼 주변에 기포 발생을 억제하고, 양호한 접합 상태를 나타낼 수 있다.
본 명세서에서 용어 「제 1 면」은 대상이 되는 물체의 하부 또는 상부 면을 의미할 수 있다. 하나의 예시에서, 상기 제 1 면은 대상이 되는 물체의 하부 면일 수 있다. 또한, 본 명세서에서 용어 「제 2 면」은 제 1 면에 대향하여 배치되는 하부 또는 상부 면을 의미할 수 있다. 하나의 예시에서, 상기 제 2 면은 대상이 되는 물체의 상부 면일 수 있다.
또한, 본 명세서에서 용어 「가로 방향」은 제 1 면 또는 제 2 면의 길이 방향을 의미하며, 구체적으로, 제 1 면 또는 제 2 면의 길이가 긴 방향을 의미한다. 도 3은 연성 동박 적층판의 제 1 면 또는 제 2 면에 제 3 동박 또는 제 4 동박을 각각 형성한 연성배선회로기판의 상면도이다. 도 3에 나타낸 바와 같이, 상기 가로 방향은 x축 방향일 수 있다.
또한, 본 명세서에서 용어 「이격」은 두 물체 간에 소정의 간격으로 사이가 벌어진 것을 의미한다. 구체적으로, 도 3에 나타낸 바와 같이, 상기 이격(d)은 제 3 동박(2121) 및 제 4 동박(2122)의 동일 면을 투영 시켰을 때, 상기 제 3 동박(2121) 및 제 4 동박(2122)이 서로 중첩되지 않고, 연성동박적층판(2110)의 가로 방향(x) 중심에 세로 방향(y)으로 연장된 중심축(c)에 대하여 소정의 간격으로 대칭을 이루는 것을 의미한다.
하나의 예시에서, 상기 제 3 동박(2121) 및 제 4 동박(2122)은 가로 방향(x)을 기준으로 서로 이격 배치된 간격(d)이 0.7 mm 내지 1.3 mm 또는 0.9 mm 내지 1.1 mm일 수 있다. 상기 제 3 동박(2121) 및 제 4 동박(2122)이 전술한 범위로 서로 이격 배치됨으로써, 도전볼 주변에 기포 발생을 억제하고, 전도성 기판이 양호한 접합 상태를 나타낼 수 있다.
상기 연성동박적층판(2110)은 스마트폰과 태블릿 PC 등의 기기에 들어가는 연성배선회로기판(2100)의 핵심 소재로서, 기판(미도시) 및 상기 기판의 제 1 면 및 제 2 면에 각각 제 1 동박(미도시) 및 제 2 동박(미도시)을 포함할 수 있다. 구체적으로, 상기 제 1 동박은 상기 기판의 제 1 면에 포함될 수 있고, 상기 제 2 동박은 상기 기판의 제 2 면에 포함될 수 있다. 예를 들어, 상기 연성동박적층판(2110)은 기판의 제 1 면 및 제 2 면 각각에 각각의 제 1 동박 및 제 2 동박을 초기 씨드메탈 형성을 위해 캐스팅법, 합지법 또는 스퍼터링과 같은 증착 방법 등을 이용하여 형성할 수 있다. 상기 연성동박적층판(2110)은 기판 및 상기 기판의 제 1 면 및 제 2 면 각각에 각각의 제 1 동박 및 제 2 동박을 포함함으로써, 특정 방향 및 위치로 전류를 흐르게 할 수 있다.
예를 들어, 상기 캐스팅법은 제 1 동박의 제 1 면 및 제 2 동박의 제 2 면 각각에 기판 형성용 폴리이미드 바니시를 캐스팅하여 수행될 수 있다. 또한, 상기 합지법은 폴리이미드 필름과 제 1 동박의 제 2 면 사이 및 폴리이미드 필름과 제 2 동박의 제 1 면 사이에 열가소성 폴리이미드 필름을 삽입하고 합지한 후 열을 인가하면서 수행될 수 있다. 또한, 상기 스퍼터링법은 폴리이미드 필름 상에 구리를 스퍼터로 증착시켜 수행될 수 있다.
상기 기판으로는 폴리이미드(PI) 기판을 사용할 수 있다. 상기 기판으로 전술한 종류의 기판을 사용함으로써, 플렉서블하면서 내화학성, 열적변형 등의 내구성이 우수할 수 있다.
하나의 예시에서, 도 3에 나타낸 바와 같이, 상기 기판은 홈(h)을 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 홈은 상기 기판의 가로 방향 일 측면의 중심부에 위치할 수 있고, 0.5 mm2 내지 15 mm2의 넓이를 가질 수 있다. 구체적으로, 상기 기판은 가로 방향 일 측면의 중심부에 1 mm2 내지 10 mm2 또는 1.5 mm2 내지 5 mm2 넓이의 홈을 더 포함할 수 있다. 상기 기판은 전술한 위치에 전술한 범위의 홈을 포함함으로써, 도전볼 주변에 기포 발생을 억제하고, 양호한 접합 상태를 나타낼 수 있다.
본 명세서에서 용어 「가로 방향 일 측면」은 길이 방향 길이가 긴 일 측면을 의미한다.
예를 들어, 상기 홈(h)은 직육면체일 수 있으며, 상기 홈(h)의 가로 방향(x) 길이는 0.5 mm 내지 1.5 mm, 구체적으로, 0.7 mm 내지 1.3 mm 또는 0.9 mm 내지 1.1 mm일 수 있고, 상기 홈(h)의 세로 방향(y) 길이는 1 mm 내지 10 mm, 구체적으로, 3 mm 내지 8 mm 또는 5 mm 내지 6 mm일 수 있다. 상기 기판은 전술한 범위의 홈을 가짐으로써, 도전볼 주변에 기포 발생을 억제하고, 양호한 접합 상태를 나타낼 수 있다.
본 명세서에서 용어 「연성배선회로기판(FPCB, Flexible Printed Circuit Board)」은 구부러지는 특성을 가지며, 전자제품의 부품 간 회로를 연결할 때 전선을 사용하지 않고 연성동박적층판에 회로를 그려 전기를 통할 수 있게 만든 기판을 의미한다.
상기 연성배선회로기판(2100)은 전기 전도도를 높이기 위하여 상기 연성동박적층판(2110)의 제 1 면의 우측 및 제 2 면의 좌측 각각에 각각의 제 3 동박(2121) 및 제 4 동박(2122)을 도금하고, 패터닝하여 형성될 수 있다.
구체적으로, 상기 제 3 동박(2121)은 상기 제 1 동박의 제 1 면에 형성될 수 있고, 상기 제 4 동박(2122)은 상기 제 2 동박의 제 2 면에 형성될 수 있다.
하나의 예시에서, 상기 제 1 동박 및 제 3 동박, 또는 상기 제 2 동박 및 제 4 동박의 총 두께는 10 ㎛ 내지 30 ㎛일 수 있고, 구체적으로, 13 ㎛ 내지 28 ㎛, 16 ㎛ 내지 26 ㎛, 19 ㎛ 내지 24 ㎛ 또는 21 ㎛ 내지 22 ㎛일 수 있다. 상기 제 1 동박 및 제 3 동박, 또는 상기 제 2 동박 및 제 4 동박의 총 두께가 전술한 범위를 만족함으로써, 플렉서블 특성을 유지한 상태에서 적정 저항값을 확보할 수 있다.
하나의 예시에서, 상기 제 3 동박(2121)은 기판의 가로 길이 대비 40% 이하, 구체적으로, 35% 이하, 30% 이하 또는 25% 이하의 가로 길이를 가질 수 있다. 또한, 상기 제 3 동박(2121)은 기판의 가로 길이 대비 15% 이상 또는 20% 이상의 가로 길이를 가질 수 있다.
또한, 상기 제 4 동박(2122)은 기판의 가로 길이 대비 40% 이하, 구체적으로, 35% 이하, 30% 이하 또는 25% 이하의 가로 길이를 가질 수 있다. 또한, 상기 제 4 동박(2122)은 기판의 가로 길이 대비 5% 이상 또는 20% 이상의 가로 길이를 가질 수 있다.
상기 제 3 동박 및 제 4 동박은 각각 연성동박적층판 상에 전술한 가로 길이를 가짐으로써, 도전볼 주변에 기포 발생을 억제하고, 양호한 접합 상태를 나타낼 수 있다.
하나의 예시에서, 상기 제 3 동박(2121) 및 상기 제 4 동박(2122)은 각각 상기 연성동박적층판(2110) 각각의 말단으로부터 소정의 간격으로 이격되어 배치될 수 있으나, 상기 간격은 특별히 제한되는 것은 아니다.
상기 이방성 도전 필름(2201, 2202)은 연성배선회로기판(2100)과 전극기판(2301, 2302)을 부착하고, 안정적인 전압의 인가를 가능하게 하는 필름으로서, 필름의 두께 방향인 z축으로는 전기를 통하는 도전성을 가지고, 필름의 면 방향인 x-y 방향으로는 절연성을 나타내는 필름을 의미한다. 
하나의 예시에서, 상기 이방성 도전 필름(2201, 2202)은 상기 제 3 동박(2121)의 제 1 면 및 상기 제 4 동박(2122)의 제 2 면에 각각 인접하여 위치할 수 있다. 본 명세서에서 용어 「인접하여 위치」한다는 것은 이웃하여 위치한다는 것을 의미한다. 예를 들어, 상기 이방성 도전 필름(2201, 2202)이 전극기판(2301, 2302)에 비해 상기 제 3 동박(2121)의 제 1 면 및 상기 제 4 동박(2122)의 제 2 면에 각각 이웃하여 위치한다는 것을 의미한다.
하나의 예시에서, 상기 이방성 도전 필름(2201, 2202)은 열경화성 수지, 열가소성 수지 또는 이들을 혼합한 복합수지를 더 포함할 수 있다. 상기 도전볼은 상기 수지 내에 분산된 상태로 존재할 수 있다. 본 명세서에서 용어 「분산된 상태」는 하나의 물질 속에 혼합된 다른 물질들이 섞이지 않고 흩어진 상태를 의미한다.
예를 들어, 상기 열경화성 수지로는 에폭시계 수지, 폴리 우레탄계 수지 또는 아크릴계 수지를 사용할 수 있다. 또한, 상기 열가소성 수지로는 폴리에틸렌계 수지 또는 폴리프로필렌계 수지를 사용할 수 있다. 또한, 상기 복합수지로는 전술한 열경화성 수지와 열가소성 수지를 혼합하여 사용할 수 있다.
상기 도전볼은 전도성을 나타내는 입자이다. 예를 들어, 상기 도전볼은 니켈(Ni), 은(Ag), 구리(Cu), 알루미늄(Al), 마그네슘(Mg), 금(Au), 백금(Pt), 텅스텐(W), 몰리브덴(Mo), 티탄(Ti) 또는 이들의 합금으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상을 포함할 수 있다.
상기 전극기판(2301, 2302)은 액정셀을 구동하기 위하여 외부로부터 전압이 인가되는 부분이다. 하나의 예시에서, 상기 전극기판(2301, 2302)은 기재 필름(2321, 2322) 및 전극(2311, 2312)을 순차로 포함할 수 있다. 구체적으로, 상기 전극(2311, 2312)은 이방성 도전 필름(2201, 2202)과 인접하여 위치할 수 있다.
상기 기재 필름(2321, 2322)으로는 광학적 투명성을 가지는 것을 사용할 수 있다. 예를 들어, 상기 기재 필름(2321, 2322)으로는 광학적으로 투명한 플라스틱 필름 또는 시트를 사용하거나, 혹은 유리를 사용할 수 있다. 구체적으로, 상기 플라스틱 필름 또는 시트로는, DAC(diacetyl cellulose) 또는 TAC(triacetyl cellulose) 필름 또는 시트와 같은 셀룰로오스 필름 또는 시트; 노르보르넨 유도체 수지 필름 또는 시트 등의 COP(cyclo olefin copolymer) 필름 또는 시트; PMMA(poly(methyl methacrylate) 필름 또는 시트 등의 아크릴 필름 또는 시트; PC(polycarbonate) 필름 또는 시트; PE(polyethylene) 또는 PP(polypropylene) 필름 또는 시트 등과 같은 올레핀 필름 또는 시트; PVA(polyvinyl alcohol) 필름 또는 시트; PES(poly ether sulfone) 필름 또는 시트; PEEK(polyetheretherketone) 필름 또는 시트; PEI(polyetherimide) 필름 또는 시트; PEN(polyethylenenaphthatlate) 필름 또는 시트; PET(polyethyleneterephtalate) 필름 또는 시트 등과 같은 폴리에스테르 필름 또는 시트; PI(polyimide) 필름 또는 시트; PSF(polysulfone) 필름 또는 시트; PAR(polyarylate) 필름 또는 시트 또는 플루오로수지 필름 또는 시트 등이 예시될 수 있고, 일반적으로는 셀룰로오스 필름 또는 시트, 폴리에스테르 필름 또는 시트 또는 아크릴 필름 또는 시트 등이 사용될 수 있으며, 바람직하게는 TAC 필름 또는 시트가 사용될 수 있으나, 본 출원의 목적을 고려하여 적절히 선택될 수 있다.
상기 전극(2311, 2312)으로는 투명 전도성층을 사용할 수 있다. 예를 들어, 상기 전극(2311, 2312)으로는 전도성 고분자, 전도성 금속, 전도성 나노와이어 또는 ITO(Indium Tin Oxide) 등의 금속 산화물 등을 증착하여 형성한 것을 사용할 수 있다.
본 출원은 또한, 전도성 기판의 제조방법에 관한 것이다. 예시적인 전도성 기판의 제조방법은, 전술한 전도성 기판을 제조하는 방법에 관한 것이다. 따라서, 후술하는 전도성 기판의 제조방법에 관한 구체적인 사항은 상기 전도성 기판에서 기술한 내용이 동일하게 적용될 수 있으므로, 생략하기로 한다.
본 출원의 전도성 기판의 제조방법은 연성배선회로기판을 형성하는 단계, 제 1 배치 단계 및 제 2 배치 단계를 포함한다. 본 출원의 전도성 기판의 제조방법을 이용함으로써, 도전볼 주변에 기포 발생을 억제하고, 양호한 접합 상태를 나타낼 수 있다.
상기 연성배선회로기판을 형성하는 단계는 연성동박적층판에 동박을 형성하기 위한 단계로서, 제 1 면 및 상기 제 1 면의 반대면에 제 2 면을 가지는 연성동박적층판의 제 1 면의 우측에 제 3 동박을 형성하고, 상기 연성동박적층판 제 2 면의 좌측에 제 4 동박을 형성하며, 상기 제 3 동박 및 제 4 동박을 가로 방향 기준으로 0.5 mm 내지 1.5 mm의 간격으로 서로 이격되도록 배치하여 연성배선회로기판을 형성한다. 상기 연성배선회로기판에 관한 구체적인 내용은 상기 전도성 기판에서 전술한 바와 동일하므로 생략하기로 한다.
상기 제 1 배치 단계는 상기 제 3 동박의 제 1 면에 도전볼을 포함하는 이방성 도전 필름 및 전극기판을 순차로 배치시키는 단계이다. 또한, 상기 제 2 배치 단계는 상기 제 4 동박의 제 2 면에 도전볼을 포함하는 이방성 도전 필름 및 전극기판을 순차로 배치시키는 단계이다. 상기 전술한 길이를 갖는 제 3 동박 및 제 4 동박 각각을 연성동박적층판 제 1 면의 우측 및 제 2 면의 좌측에 배치하여 연성배선회로기판을 제조한 후, 상기 제 3 동박의 제 1 면 및 제 4 동박의 제 2 면 각각에 이방성 도전 필름 및 전극기판을 순차로 배치시킴으로써, 후술하는 접합하는 단계 시 제 1 접합 단계에서 발생된 열이 제 2 접합 단계 이전에 전도되는 것을 방지할 수 있다. 이에 따라, 도전볼 주변에 기포 발생을 억제하고, 양호한 접합 상태를 나타내는 전도성 기판을 제조할 수 있다.
본 출원의 전도성 기판은 접합하는 단계를 더 포함할 수 있다. 상기 접합하는 단계는 제 1 접합 단계 및 제 2 접합 단계를 포함할 수 있다.
도 4는 본 출원의 일 실시예에 따른 전도성 기판의 제조방법을 설명하기 위하여 나타낸 도면이다. 도 4에 나타낸 바와 같이, 상기 제 1 접합 단계는 상기 연성동박적층판(4110)의 동박(4121, 4122)이 형성되지 않은 제 2 면에 열압착 수단(4401)을 배치시켜 상기 연성배선회로기판(4100), 상기 연성배선회로기판(4100)의 제 1 면의 우측에 배치된 이방성 도전 필름(4201) 및 전극기판(4301)을 접합시키는 단계일 수 있다. 구체적으로, 상기 열압착 수단(4401)으로부터 열 및 압력을 가하여 연성배선회로기판(4100), 이방성 도전 필름(4201) 및 전극기판(4301)을 접합시킬 수 있다.
또한, 상기 제 2 접합 단계는 상기 연성동박적층판(4110)의 동박(4121, 4122)이 형성되지 않은 제 1 면에 열압착 수단(4402)을 배치시켜 상기 연성배선회로기판(4100), 상기 연성배선회로기판(4100)의 제 2 면의 좌측에 배치된 이방성 도전 필름(4202) 및 전극기판(4302)을 접합시키는 단계일 수 있다. 구체적으로, 상기 열압착 수단(4402)으로부터 열 및 압력을 가하여 상기 연성배선회로기판(4100), 이방성 도전 필름(4202) 및 전극기판(4302)을 접합시킬 수 있다.
상기 열압착 수단(4401, 4402)은 제 1 접합 단계 및 제 2 접합 단계에서, 열과 압축을 동시에 인가할 수 있는 부재이다. 하나의 예시에서, 상기 열압착 수단(4401, 4402)은 하나일 수 있고, 하나의 열압착 수단을 이용하여 제 1 접합 단계 및 제 2 접합 단계를 순차적으로 수행할 수 있다. 또 하나의 예시에서, 상기 열압착 수단(4401, 4402)은 둘일 수 있고, 둘의 열압착 수단을 이용하여 제 1 접합 단계 및 제 2 접합 단계를 각각 수행할 수 있다.
상기 제 1 접합 단계 및 제 2 접합 단계는 상기 연성배선회로기판을 형성하는 단계, 제 1 배치 단계 및 제 2 배치 단계 이후에 수행됨으로써, 접합 단계 시 제 1 접합 단계에서 발생된 열이 제 2 접합 단계 전에 전도되는 것을 방지할 수 있다. 이에 따라, 도전볼 주변에 기포 발생을 억제하고, 양호한 접합 상태를 나타내는 전도성 기판을 제조할 수 있다.
상기 연성동박적층판의 제 2 면 및 제 1 면에 각각 배치되는 열압착 수단은 가로 방향을 기준으로 서로 이격 배치된 간격이 0.5 mm 내지 1.5 mm 일 수 있고, 구체적으로, 0.7 mm 내지 1.3 mm 또는 0.9 mm 내지 1.1 mm일 수 있다. 상기 연성동박적층판의 제 2 면 및 제 1 면에 각각 배치되는 열압착 수단 간의 간격이 전술한 범위를 만족함으로써, 접합 단계 시 제 1 접합 단계에서 발생된 열이 제 2 접합 단계 전에 전도되는 것을 방지할 수 있다.
상기 연성동박적층판의 제 2 면에 배치되는 열압착 수단과 상기 연성동박적층판의 제 1 면에 형성되는 제 3 동박, 또는 상기 연성동박적층판의 제 1 면에 배치되는 열압착 수단과 상기 연성동박적층판의 제 2 면에 형성되는 제 4 동박은 가로 방향을 기준으로 서로 이격 배치된 간격이 0.5 mm 내지 1.5 mm일 수 있고, 구체적으로, 0.7 mm 내지 1.3 mm 또는 0.9 mm 내지 1.1 mm일 수 있다. 상기 연성동박적층판의 제 2 면에 배치되는 열압착 수단과 상기 연성동박적층판의 제 1 면에 형성되는 제 3 동박, 또는 상기 연성동박적층판의 제 1 면에 배치되는 열압착 수단과 상기 연성동박적층판의 제 2 면에 형성되는 제 4 동박은 전술한 범위로 이격 배치됨으로써, 접합 단계 시 제 1 접합 단계에서 발생되는 열이 제 2 접합 단계 이전에 전도되는 것을 방지할 수 있다.
상기 접합 단계는 1 kgf 내지 3 kgf 의 압력, 100℃ 내지 150℃의 온도 및 10초 내지 20초의 시간 하에 접합을 수행할 수 있다. 구체적으로, 상기 접합 단계에서의 압력은 1 kgf 내지 2.5 kgf, 1 kgf 내지 2 kgf, 1.1 kgf 내지 1.5 kgf 또는 1.1 kgf 내지 1.3 kgf일 수 있다. 또한, 상기 접합 단계에서의 온도는 105℃ 내지 140℃, 110℃ 내지 130℃ 또는 115℃ 내지 120℃일 수 있다. 또한, 상기 접합 단계에서의 접합 시간은 12초 내지 18초 또는 14초 내지 16초일 수 있다. 상기 접합 단계는 전술한 조건에서 수행됨으로써, 도전볼 주변에 기포 발생을 억제하고, 양호한 접합 상태를 나타내는 전도성 기판을 제조할 수 있다.
본 출원의 일 실시예에 따른 전도성 기판 및 일 실시예에 따르지 않는 전도성 기판을 이용하여, 도전볼 주변의 기포 발생 여부를 평가하였다.
먼저, 본 출원의 일 실시예에 따른 전도성 기판은 도 4에 따라 제조하였다. 구체적으로, Cu 포일 상에 폴리이미드(PI) 바니시(varnish)를 캐스팅하여, 10 mm의 가로 길이 및 12.5 ㎛의 두께를 갖는 PI 기판의 제 1 면 및 제 2 면 각각에 상기 기판의 좌측 및 우측 말단으로부터 0.5 mm 이격되도록 12 ㎛의 두께를 가지는 제 1 동박(Cu) 및 제 2 동박(Cu)이 형성된 연성동박적층판을 제조하였다.
이후, 드릴을 이용하여 상기 연성동박적층판의 중심부에 제 1 동박, 기판 및 제 2 동박이 관통하도록 홀을 형성하고, 형성된 홀을 통해 상하 도통을 위하여 Cu를 도금함으로써, 상기 제 1 동박의 제 1 면 및 상기 제 2 동박의 제 2 면 각각에 10 ㎛의 두께를 가지는 각각의 제 3 동박 및 제 4 동박을 형성한 후, 포토패터닝을 통해 상기 기판의 제 1 면 우측에 4 mm의 가로 길이를 가지는 상기 제 1 동박 및 제 3 동박을 순차로 형성하고, 상기 기판의 제 1 면 우측에 4 mm의 가로 길이를 가지는 제 2 동박 및 제 4 동박을 순차로 형성하여 연성배선회로기판을 제조하였다.
이후, 상기 제 3 동박의 제 1 면 및 제 4 동박의 제 2 면 각각에 평균 입경이 20 ㎛인 도전볼을 포함하는 이방성 도전 필름(TCM5000UZ3, H&S HighTec 社) 및 전극기판(PC-ITO, Teijin 社)을 순차로 배치시켰다. 이때, 상기 이방성 도전 필름 및 전극기판은 상기 제 3 동박 및 제 4 동박과 동일한 가로 길이를 가졌다. 이후, 상기 연성동박적층판의 동박이 형성되지 않은 제 2 면의 우측 및 제 1 면의 좌측 각각에 4 mm의 가로 길이를 가지는 열압착 수단을 상기 연성동박적층판의 좌측 및 우측 각각의 말단으로부터 0.5 mm 이격되도록 배치시킨 후, 1.2 kgf의 압력, 115℃의 온도 및 15초의 시간 하에 제 1 접합 및 제 2 접합을 각각 수행하여 전도성 기판을 제조하였다.
또한, 본 출원의 일 실시예에 따르지 않는 전도성 기판은 도 4에 따라 제조하였다. 구체적으로, 상기 일 실시예에 따르지 않는 전도성 기판은 제 1 동박, 제 2 동박, 제 3 동박 및 제 4 동박에 대한 패터닝을 수행하지 않고, 상기 연성동박적층판(5110)의 가로 길이 대비 40%의 가로 길이를 가지는 이방성 도전 필름(5201) 및 전극 기판(5301)을 상기 연성동박적층판(5110)의 우측 말단으로부터 0.5 mm 이격되도록 상기 연성배선회로기판(5100)의 제 1 면의 우측에 순차로 배치시키며, 상기 연성동박적층판(5110)의 가로 길이 대비 40%의 가로 길이를 가지는 이방성 도전 필름(5202) 및 전극 기판(5302)을 상기 연성동박적층판(5110)의 좌측 말단으로부터 0.5 mm 이격되도록 상기 연성배선회로기판(5100)의 제 2 면의 좌측에 순차로 배치시킨 것을 제외하고, 본 출원의 일 실시예에 따른 전도성 기판과 동일한 방법으로 전도성 기판을 제조하였다.
도 5 및 도 6은 각각 본 출원의 일 실시예에 따른 전도성 기판의 제 1 접합 및 제 2 접합 시, 전극기판의 이방성 도전 필름이 배치되지 않은 일면을 반사현미경으로 촬영한 사진이다. 또한, 도 7 및 도 8은 각각 본 출원의 일 실시예에 따르지 않는 전도성 기판의 제 1 접합 및 제 2 접합 시, 전극기판의 이방성 도전 필름이 배치되지 않은 일면을 반사현미경으로 촬영한 사진이다. 또한, 도 9는 본 출원의 일 실시예에 따르지 않는 전도성 기판의 제 2 접합 시 전극기판의 이방성 도전 필름이 배치되지 않은 일면을 반사현미경으로 촬영하여 X 200 배율로 확대한 사진이다.
본 출원의 일 실시예에 따른 전도성 기판은 도 5 및 도 6에 나타낸 바와 같이, 제 1 접합 및 제 2 접합 시 도전볼 주변에 기포가 관찰되지 않은 것을 확인하였다. 또한, 본 출원의 일 실시예에 따르지 않는 전도성 기판은 도 7에 나타낸 바와 같이, 제 1 접합 시 도전볼 주변에 기포가 관찰되지 않은 것을 확인하였다. 그러나, 본 출원의 일 실시예에 따르지 않는 전도성 기판은 도 8 및 도 9에 나타낸 바와 같이, 제 2 접합 시 도전볼(1) 주변에 기포(2)가 관찰되는 것을 확인하였다. 본 출원의 일 실시예에 따르지 않는 전도성 기판의 경우, 제 1 접합 시 제 2 접합 영역으로 열이 전달되어 이방성 도전 필름의 선경화가 발생되므로 도전볼 주변에 기포가 발생되는 것을 확인하였다.
1: 도전볼
2: 기포
2100, 4100, 5100: 연성배선회로기판
2110, 4110, 5110: 연성동박적층판
2121, 4121, 5121: 제 3 동박
2122, 4122, 5122: 제 4 동박
2201, 2202, 4201, 4202, 5201, 5202: 이방성 도전 필름
2301, 2302, 4301, 4302, 5301, 5302: 전극기판
2311, 2312, 4311, 4312, 5311, 5312: 전극
2321, 2322, 4321, 4322, 5321, 5322: 기재 필름
4401, 4402, 5401, 5402: 열압착 수단
c: 중심축
d: 간격
x: 가로 방향
y: 세로 방향

Claims (13)

  1. 제 1 면 및 상기 제 1 면의 반대면에 제 2 면을 가지는 연성동박적층판(FCCL, Flexible Copper Clad Laminate), 상기 연성동박적층판 제 1 면의 우측에 형성되는 제 3 동박 및 상기 연성동박적층판 제 2 면의 좌측에 형성되는 제 4 동박을 포함하는 연성배선회로기판(FPCB, Flexible Printed Circuit Board);
    상기 제 3 동박의 제 1 면 및 상기 제 4 동박의 제 2 면에 각각 도전볼을 포함하는 이방성 도전 필름(ACF, Anisotropic Conductive Film); 및 전극기판을 순차로 포함하고,
    상기 제 3 동박 및 상기 제 4 동박은 가로 방향을 기준으로 0.5 mm 내지 1.5 mm의 간격으로 서로 이격되어 배치되는 전도성 기판.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 연성동박적층판은 기판 및 상기 기판의 제 1 면 및 제 2 면에 각각 제 1 동박 및 제 2 동박을 포함하는 전도성 기판.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 기판은 가로 방향 일 측면의 중심부에 0.5 mm2 내지 15 mm2 넓이의 홈을 더 포함하는 전도성 기판.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 제 3 동박은 기판의 가로 길이 대비 40% 이하의 가로 길이를 갖고, 상기 제 4 동박은 기판의 가로 길이 대비 40% 이하의 가로 길이를 갖는 전도성 기판.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 이방성 도전 필름은 상기 제 3 동박의 제 1 면 및 상기 제 4 동박의 제 2 면에 각각 인접하여 위치하는 전도성 기판.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 이방성 도전 필름은 열경화성 수지, 열가소성 수지 또는 이들을 혼합한 복합수지로 이루어진 수지를 더 포함하고, 상기 도전볼이 상기 수지 내에 분산된 상태로 존재하는 전도성 기판.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 도전볼은 니켈(Ni), 은(Ag), 구리(Cu), 알루미늄(Al), 마그네슘(Mg), 금(Au), 백금(Pt), 텅스텐(W), 몰리브덴(Mo), 티탄(Ti) 또는 이들의 합금으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상을 포함하는 전도성 기판.
  8. 제 1 항에 있어서, 상기 전극기판은 기재 필름 및 전극을 순차로 포함하고, 상기 전극은 상기 이방성 도전 필름과 인접하여 위치하는 전도성 기판.
  9. 제 1 항에 따른 전도성 기판을 제조하는 전도성 기판의 제조방법에 관한 것으로,
    제 1 면 및 상기 제 1 면의 반대면에 제 2 면을 가지는 연성동박적층판 제 1 면의 우측에 제 3 동박을 형성하고, 상기 연성동박적층판 제 2 면의 좌측에 제 4 동박을 형성하며, 상기 제 3 동박 및 제 4 동박을 가로 방향 기준으로 0.5 mm 내지 1.5 mm의 간격으로 서로 이격되도록 배치하여 연성배선회로기판(FPCB, Flexible Printed Circuit Board)을 형성하는 단계;
    상기 제 3 동박의 제 1 면에 도전볼을 포함하는 이방성 도전 필름(ACF, Anisotropic Conductive Film) 및 전극기판을 순차로 배치시키는 제 1 배치 단계; 및
    상기 제 4 동박의 제 2 면에 도전볼을 포함하는 이방성 도전 필름 및 전극기판을 순차로 배치시키는 제 2 배치 단계를 포함하는 전도성 기판의 제조방법.
  10. 제 9 항에 있어서, 접합하는 단계를 더 포함하며,
    상기 접합하는 단계는 상기 연성동박적층판의 동박이 형성되지 않은 제 2 면에 열압착 수단을 배치시켜 상기 연성배선회로기판, 상기 연성배선회로기판의 제 1 면의 우측에 배치된 이방성 도전 필름 및 전극기판을 접합시키는 제 1 접합 단계; 및
    상기 연성동박적층판의 동박이 형성되지 않은 제 1 면에 열압착 수단을 배치시켜 상기 연성배선회로기판, 상기 연성배선회로기판의 제 2 면의 좌측에 배치된 이방성 도전 필름 및 전극기판을 접합시키는 제 2 접합 단계를 포함하는 전도성 기판의 제조방법.
  11. 제 10 항에 있어서, 상기 연성동박적층판의 제 2 면 및 제 1 면에 각각 배치되는 열압착 수단은 가로 방향을 기준으로 서로 이격 배치된 간격이 0.5 mm 내지 1.5 mm인 전도성 기판의 제조방법.
  12. 제 10 항에 있어서, 상기 연성동박적층판의 제 2 면에 배치되는 열압착 수단과 상기 연성동박적층판의 제 1 면에 형성되는 제 3 동박, 또는 상기 연성동박적층판의 제 1 면에 배치되는 열압착 수단과 상기 연성동박적층판의 제 2 면에 형성되는 제 4 동박은 가로 방향을 기준으로 서로 이격 배치된 간격이 0.5 mm 내지 1.5 mm인 전도성 기판의 제조방법.
  13. 제 10 항에 있어서, 상기 접합 단계는 1 kgf 내지 3 kgf의 압력, 100℃ 내지 150℃의 온도 및 10초 내지 20초의 시간 하에 접합을 수행하는 전도성 기판의 제조방법.
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