KR20230090409A - 블랙 색상을 가지는 이방도전성 접착필름 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 서로 대치되는 회로부재 사이에 개재되어 두께방향으로는 서로 대향하는 회로전극간을 전기적으로 접속하면서 동시에 면방향으로는 이웃하는 회로전극간을 전기적으로 절연시키는 이방도전성 접착필름으로서, 경화수지를 포함하는 베이스수지; 상기 베이스수지 내에 분산된 도전입자; 경화제; 및 모노아조 크롬 착물 화합물, 락탐계 유기블랙안료 및 퍼릴렌계 유기블랙안료를 포함하는 그룹에서 1종 이상으로 선택된 블랙색상제;를 포함하고, 분광색측계에 의한 색차측정에서 CIE L*a*b* 표색계의 명도지수 L*값이 20 이하인 것을 특징으로 한다.
Description
본 발명은 이방도전성 접착필름에 대한 것으로서, 더 자세하게는 서로 대향하는 두 개의 회로부재를 상호 접속함에 있어서, 두께방향으로 대향하는 두 개의 전극을 전기적으로 도통시키고 동시에 면방향으로는 이웃하는 전극들 사이에 절연성을 유지할 수 있는 이방도전성 접착필름(Anisotropic Conductive Adhesive Film)에 관한 것이다.
전자장치의 소형화 및 박형화에 수반되어, 회로부재가 고밀도화 및 고정밀화되고 있다. 이에 따라 미세회로의 접속을 위해서는 종래의 용접 또는 납땜 등의 방식으로는 대응이 곤란하게 되었다. 이러한 문제를 해결하기 위해서 이방도전성 접착제가 개발되었는데(일본 공개특허공보 소화51-21192호), 이방도전성 접착제(Anisotropic Conductive Adhesives)는, 경화수지를 포함하는 접착성분에 도전입자를 배합시키되 그 함량을 조절함으로써, 두께 방향으로는 서로 대향하는 두 전극을 전기적으로 도통시키고, 동시에 면방향으로는 이웃하는 전극간에 절연성을 유지할 수 있는 회로접속부재를 말한다. 이러한 이방도전성 접착제는 디스플레이 소자, 반도체 소자 등의 제조시 여러 회로부재들을 전기적으로 접속 및 접착시킬 목적으로 널리 사용되고 있다.
한편, 디스플레이 기술의 발전에 따라 근래에는 작은 LED칩을 발광체로 하여 디스플레이 전면에 접합하는 기술이 개발되고 있다. 이에 따라, LED칩을 이방도전성 접착필름을 이용하여 디스플레이 표시패널에 접속할 수 있으나, 종래의 이방도전성 접착필름의 경우 명도지수가 높고 빛에 대한 차폐율이 낮아서 블랙 색상으로 구현하는데 어려움이 있다. 이러한 이유로, 종래에는 표시패널에 LED칩을 이방도전성 접착필름으로 부착한 후, 본딩면 상부에 추가로 블랙 색상을 나타내는 물질을 도포하는 공정이 수반되었다.
예컨대, 도 1에서 보듯이, 표시패널(PNL)에 마련된 회로전극(10)에 이방도전성 접착필름(100)를 재치하고, 전극(10)에 정렬시켜 LED칩(200)을 배치한 후 열가압 공정을 통해 LED칩(200)을 접착한다. 이때, LED칩(200)의 전극패드(미도시)와 회로전극(10) 사이에는 도전입자(110)가 개재되어 이를 통해 전기적 통로가 형성된다. 그 후, 블랙색상을 나타내는 필름 또는 페이스트(300)를 상부에 추가로 도포하게 되는데, 마이크로 사이즈의 LED칩(200) 주변에 블랙색상물질(300)을 균일하게 도포하기 어렵고, 공정 중에 LED칩(200)의 상면에 도포될 경우 휘도 저하 현상이 발생되는 문제가 야기될 수 있다.
또한, LCD 또는 OLED 디스플레이 장치를 제조할 때, 좁은 베젤을 갖도록 하는 경우 연결케이블을 이방도전성 접착필름을 이용하여 표시패널에 접속하게 되는데, 이때 연결케이블과 표시패널 사이에 접속되는 여유공간이 부족하게 되어 종래의 이방도전성 접착필름을 이용하여 부착하는 경우 빛샘 현상(빛이 완전히 가려지지 않고 새는 현상을 말함)이 발생되는 문제가 있다.
본 발명은 상술한 종래기술의 문제점을 해결하고자 한 것으로서, 더 자세하게는 블랙색상을 구현할 수 있는 물질을 적용하여 낮은 명도지수를 가지는 이방도전성 접착필름을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명은 서로 대치되는 회로부재 사이에 개재되어 두께방향으로는 서로 대향하는 회로전극간을 전기적으로 접속하면서 동시에 면방향으로는 이웃하는 회로전극간을 전기적으로 절연시키는 이방도전성 접착필름으로서, 경화수지를 포함하는 베이스수지; 상기 베이스수지 내에 분산된 도전입자; 경화제; 및 모노아조 크롬 착물 화합물, 락탐계 유기블랙안료 및 퍼릴렌계 유기블랙안료를 포함하는 그룹에서 1종 이상으로 선택된 블랙색상제;를 포함하고, 분광색측계에 의한 색차측정에서 CIE L*a*b* 표색계의 명도지수 L*값이 20 이하인 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 블랙색상제는 상기 베이스수지 100 중량부에 대하여 10 내지 20 중량부로 포함된 것이 바람직하다.
아울러, 상기 블랙색상제의 평균입자크기가 500nm 이하인 것이 더욱 바람직하다.
본 발명에 따른 이방도전성 접착필름을 이용하면 LED 디스플레이 장치의 제조시 LED칩의 접속이 가능하면서 동시에 디스플레이 장치의 블랙값 향상을 달성할 수 있으므로, 별도의 블랙색상을 나타내는 필름 또는 페이스트를 도포할 필요가 없으므로 제조 공정의 효율을 개선할 수 있다.
도 1은 종래의 이방도전성 접착필름을 이용하여 디스플레이의 표시패널에 LED칩을 부착한 상태를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 이방도전성 접착필름을 이용하여 디스플레이의 표시패널에 LED칩을 부착한 상태를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 이방도전성 접착필름을 이용하여 디스플레이의 표시패널에 LED칩을 부착한 상태를 도시한 도면이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 이를 상세한 설명을 통해 상세히 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 아울러, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
본 발명은 블랙 색상을 구형할 수 있는 안료 또는 염료를 도입하여 낮은 명도지수를 가지는 이방도전성 접착필름을 구현한 것으로서, 이를 통해 디스플레이의 표시패널에 마이크로 LED칩을 접속하면 추가적으로 블랙색상물질을 도포하지 않고도 디스플레이 장치의 블랙값을 향상시킬 수 있고, 또한 블랙색상물질로 인한 LED칩의 휘도 저하를 방지할 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 이방도전성 접착필름은 좁은 베젤을 가지는 디스플레이 장치에서 연결케이블의 접속 부위에서 발생할 수 있는 빛샘현상을 방지할 수 있다.
본 발명에 따른 이방도전성 접착필름은,서로 대치되는 회로부재 사이에 개재되어 두께방향으로는 서로 대향하는 회로전극간을 전기적으로 접속하면서 동시에 면방향으로는 이웃하는 회로전극간을 전기적으로 절연시키는 이방도전성 접착필름으로서, 경화수지를 포함하는 베이스수지; 상기 베이스수지 내에 분산된 도전입자; 경화제; 및 모노아조 크롬 착물 화합물, 락탐계 유기블랙안료 및 퍼릴렌계 유기블랙안료를 포함하는 그룹에서 1종 이상으로 선택된 블랙색상제;를 포함하여 구성될 수 있으며, 첨가된 블랙색상제에 의해 분광색측계에 의한 색차측정에서 CIE L*a*b* 표색계의 명도지수 L*값이 20 이하인 것을 특징으로 한다.
경화수지로는, 라디칼에 의해 중합가능한 관능기를 갖는 중합성 물질로서, 예컨대 아크릴레이트(acrylate), 메타크릴레이트, 말레이미드 등의 화합물이 이용하거나, 혹은 에폭시 수지 등과 같은 열경화성 수지 등을 이용할 수 있다. 예컨대, 비스페놀 A형 에폭시 수지, 비스페놀 F형 에폭시 수지, 노볼락형 에폭시 수지, 또는 변성 에폭시 수지 등의 에폭시 수지를 이용할 수 있고, 또한 아크릴계 수지로는, 예컨대 메틸아크릴레이트, 에틸아크릴레이트, 이소프로필아크릴레이트, 이소부틸아크릴레이트, 에폭시아크릴레이트, 에틸렌글리콜디아크릴레이트 등의 아크릴 수지를 이용할 수 있다.
추가적으로 베이스수지는 필름형성용 수지로서 페녹시 수지 등을 더 포함할 수 있고, 필요에 따라 회로부재와의 접착성을 향상시키기 위해 커플링제를 더 포함할 수 있다. 커플링제는 특별히 제한되지 않고, 예컨대 에폭시계 실란커플링제, 아크릴계 실란커플링제 등을 이방도전성 접착필름의 접속성 및 절연성을 향상시키기 위해 사용할 수 있다.
아울러, 경화제로는, 가열 또는 빛에 의해 유리라디칼을 발생하는 경화제를 사용할 수 있으며, 예컨대 유기과산화물류, 아조(azo) 화합물류, 이미다졸(imidazole)류 등과 같은 화합물이 사용될 수 있다. 아울러, 경화제로는 보다 저장수명이 향상될 수 있도록 고분자 수지로 피복된 잠재성 경화제가 사용될 수도 있다.
도전입자는, 회로부재들이 접착되어 이루어진 접합체에서 서로 대향하는 전극 사이를 전기적으로 접속시키기 위해 사용되며, 도전입자로는 특별히 제한되지 않으나, 극미세피치를 가진 회로부재의 접속을 위해서, 1㎛ ~ 10㎛인 것이 바람직하다. 도전입자로는 전도성 금속 입자 또는 수지 입자 표면에 금속을 코팅한 입자 등을 사용할 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 이방도전성 접착필름은 블랙색상제로서, 무기계 또는 유기계 안료(또는 염료)를 사용한다. 사용가능한 블랙색상제로는, 모노아조 크롬 착물 화합물(Monoazo Chromium Complex Dye), 락탐계 유기블랙안료(Lactam Black) 및 퍼릴렌계 유기블랙안료(Perylene Black)를 포함하는 그룹에서 1종 이상으로 선택된다. 여기서, 블랙색상제를 첨가함으로써, 제조된 이방도전성 접착필름의 명도지수를 낮추게 되며, 따라서 이를 이용하여 LED칩이 접속된 디스플레이 장치의 블랙값을 향상시킬 수 있다. 다만, 블랙색상제가 첨가된 이방도전성 접착필름을 이용하여 표시패널에 LED칩을 접속할 때, 표시패널에 마련된 패널전극과 LED칩을 얼라인을 위해서는 패널전극에 대한 시인성이 확보되어야 하며, 이를 위해서 블랙색상제 분말의 평균입자크기가 500nm 이하인 것이 바람직하다.
도 2에는 본 발명에 따른 이방도전성 접착필름을 이용하여 표시패널의 패널전극(10)에 LED칩(200)을 부착한 상태를 도시하였다. 도 2에서 보듯이, 본 발명에 따른 이방도전성 접착필름에는 블랙색상제에 의해 명도지수가 낮아지게 되어 디스플레이 장치의 블랙값이 향상될 수 있고, 또한 종래와 같이 추가적인 블랙색상층을 LED칩 주변에 도포할 필요가 없으므로 LED 칩의 휘도 저하를 방지할 수 있다.
이하에서는, 본 발명에 따른 이방도전성 접착필름에 대한 실시예에 대해 설명한다.
먼저, 베이스수지로는 고상에폭시(국도화학, YD-011), 액상에폭시(Daicel celloxide, 2021P) 및 페녹시(국도화학, YP-50)를 사용하였고, 경화제로는 양이온 열중합 개시제로서 CXC-1614(킹인더스트리)를 첨가한 후, 여기에 도전볼(도전입자)을 혼합한다. 아울러, 블랙색상제로서, 유기염료인 모노아조 크롬 착물 화합물인 유기블랙염료(현대케미칼, 820S), 유기안료인 락탐계 유기블랙안료(디아이머트리얼즈, 880S), 유기안료인 퍼릴렌계 유기블랙안료를 선택적으로 첨가하였다. 이렇게 하여 블랙색상제가 첨가되지 않은 비교예 1에 대하여 블랙색상제를 첨가한 실시예 1 내지 6을 준비하였다(표 1 참조).
제조된 비교예 1 및 실시예 1 내지 6에 따른 이방도전성 접착필름 각각에 대하여 분광색측계 투과모드평가기준(D65 광원)에 따라 색차를 측정하였다. 사용한 분광색측기는 미놀타(Minolta)의 CM3600A를 이용하였으며, 시편은 1.1T 기준으로 소다글래스에 준비된 접착필름을 부착하여 투과방식으로 색차 및 패널전극의 시인성을 확인하였다. 여기서, L*a*b* 표색계는 CIE 1976 L*a*b* 지각색 공간(CIE 1976 L*a*b* color space)으로서, 1976년 CIE에서 정해진 균등지각색 공간의 일종으로, L*는 명도지수를 의미하고, a* 및 b*는 지각색지수를 의미한다.
표 1에서 보듯이, 비교예 1의 경우 분광색측계에 의한 색차측정에서 명도지수 L*값이 20을 초과하고 있으나, 실시예 1 내지 6에서는 L*값이 모두 20 이하로 확인되었다. 여기서, 실시예 1 내지 6에서 첨가된 블랙색상제는 베이스수지 100 중량부에 대하여 10 내지 20 중량부로 첨가되는데, 이 범위를 벗어나면 명도지수의 급격한 증가가 일어나게 되어 블랙값이 저하된다. 즉, 위 실시예 1 내지 6에서 선택된 블랙색상제의 조성범위는 베이스수지의 물성, 즉 접착성 및 도전입자의 포착율 등의 요구되는 물성을 크게 변화시키지 않으면서 명도지수를 낮추어 빛에 대한 차폐율을 향상시키기 위해 선택되었다.
한편, 유기염료의 경우 이방도전성 접착필름의 제조시 용해되기 때문에 낮은 명도지수 및 시인성을 가진다. 접착필름 내에서 용해되지 않고 분말상으로 존재하는 유기안료의 경우 시인성을 확보하기 위해서는 평균입자크기가 500nm 이하인 것이 바람직하다. 예로서, 실시예 실시예 3 및 4에서 사용한 안료 입자의 평균입자크기가 500nm 이하이며, 이에 의해 가시광선 파장 영역에서의 빛의 투과가 가능하여 표시패널의 패널전극 형태를 용이하게 확인할 수 있어서 LED칩과의 얼라인이 가능함을 알 수 있다. 패널전극의 시인성 상태를 확인하기 위하여 현미경을 통해 확인한 결과, 실시예 3(평균입자크기 416nm) 및 실시예 4(평균입자크기 479nm)의 경우 도 3의 (a) 및 (b)에서 보듯이 패널전극의 시인성이 양호한 것으로 확인되었으나, 이에 반하여 평균입자크기가 700nm인 분말을 사용한 경우 도 3 (c)와 같이 패널전극의 시인성이 불량인 것으로 확인되었다.
지금까지 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위 내에서 변형된 형태로 구현할 수 있을 것이다. 그러므로 여기서 설명한 본 발명의 실시예는 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 하고, 본 발명의 범위는 상술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
Claims (3)
- 서로 대치되는 회로부재 사이에 개재되어 두께방향으로는 서로 대향하는 회로전극간을 전기적으로 접속하면서 동시에 면방향으로는 이웃하는 회로전극간을 전기적으로 절연시키는 이방도전성 접착필름으로서,
경화수지를 포함하는 베이스수지; 상기 베이스수지 내에 분산된 도전입자; 경화제; 및 모노아조 크롬 착물 화합물, 락탐계 유기블랙안료 및 퍼릴렌계 유기블랙안료를 포함하는 그룹에서 1종 이상으로 선택된 블랙색상제;를 포함하고,
분광색측계에 의한 색차측정에서 CIE L*a*b* 표색계의 명도지수 L*값이 20 이하인 것을 특징으로 하는, 이방도전성 접착필름.
- 제 1 항에 있어서,
상기 블랙색상제는 상기 베이스수지 100 중량부에 대하여 10 내지 20 중량부로 포함된 것을 특징으로 하는, 이방도전성 접착필름.
- 제 1 항에 있어서,
상기 블랙색상제의 평균입자크기가 500nm 이하인 것을 특징으로 하는, 이방도전성 접착필름.
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Citations (2)
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| JPH10168411A (ja) * | 1996-12-06 | 1998-06-23 | Seiko Epson Corp | 異方性導電接着剤、液晶表示装置及び電子機器 |
| JP2017008260A (ja) * | 2015-06-25 | 2017-01-12 | 株式会社タムラ製作所 | 異方性導電性接着剤およびそれを用いたプリント配線基板 |
-
2021
- 2021-12-14 KR KR1020210178603A patent/KR102629573B1/ko active IP Right Grant
Patent Citations (2)
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| JP2017008260A (ja) * | 2015-06-25 | 2017-01-12 | 株式会社タムラ製作所 | 異方性導電性接着剤およびそれを用いたプリント配線基板 |
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