KR100959688B1 - 열압착 본딩용 시트 - Google Patents

Abstract

본 발명은 열압착 본딩용 시트에 관한 것으로서, 본 발명을 따르면, 테프론층과 실리콘층을 구비하는 열압착 본딩용 시트에 있어서, 일면에 샌딩 처리가 된 후, 그 일면에 플라즈마 처리 또는 코로나 처리가 된 테프론층; 상기 플라즈마 처리 또는 코로나 처리가 된 테프론층의 일면에 형성되는 프라이머층; 상기 프라이머층의 표면에 형성되는 실리콘층을 구비하는 것을 특징으로 하는 열압착 본딩용 시트가 제공될 수 있다.

한편, 본 발명에 따르면, 일면에 샌딩 처리를 하고 샌딩 처리된 그 일면에 플라즈마 처리 또는 코로나 처리를 한 테프론층과 실리콘층 사이에 프라이머층을 배치함으로써, 테프론층과 실리콘층간의 물리적 결합력 및 화학적 결합력이 증가되어, 반복적인 사용시에도 테프론층과 실리콘층의 분리가 쉽게 발생하지 않는 효과가 있다.

열압착 본딩, 시트, 테프론, 실리콘, 층간 분리

Description

열압착 본딩용 시트{sheet used for heat press bonding}

본 발명은 테프론층과 실리콘층간의 물리적 결합력 및 화학적 결합력이 증가되어, 반복적인 사용시에도 테프론층과 실리콘층의 분리가 쉽게 발생하지 않는 열압착 본딩용 시트에 관한 것이다.

열압착 본딩용 시트는, 열압착 프레스(heat press)에 의한 본딩 작업시에 상기 프레스에 의하여 가해지는 열과 압력을 서로 접착될 것이 요구되는 피착재들에게 간접적으로 균일하게 전달하기 위해서 사용되는 일종의 보조 시트로서, 열전도 시트 혹은 방출 시트(Release Sheet)로도 불린다.

이러한 열압착 본딩용 시트가 LCD(Liquid Crystal Display) 제조 공정에서 사용되는 경우에는, 고분자 필름 상에 구동회로가 부착되어 있는 TCP(tape carrier package)와 LCD패널 간의 전기적 접착이나 상기 TCP와 인쇄회로기판(PCB; printed circuit board) 간의 전기적 접착에 널리 사용되고 있는데, 이 경우 접착제로서는, 이방전도성필름(ACF; Anisotropic Conductive Film)이 주로 사용된다.

도 1에는 이러한 열압착 본딩용 시트(1)가 LCD 제조 공정 중에 사용되는 상 태의 일례가 도시되어 있다. 피착재인 LCD패널(2)과 TCP(3) 사이에 접착제(4)를 배치하고, 상기 TCP(3)의 위에 상기 열압착 본딩용 시트(1)를 배치하며 상기 열압착 본딩용 시트(1)의 위에 열압착 프레스(5)를 배치한 후, 상기 열압착 프레스(5)를 가열하여 하방으로 가압하게 되면, 상기 열압착 본딩용 시트(1)를 통하여 열과 압력이 상기 피착재들(2,3) 및 접착제(4)로 전달됨으로써 상기 LCD패널(2)과 TCP(3) 사이의 본딩 작업이 수행된다.

이러한, 열압착 본딩용 시트(1)는, 상기 열압착 프레스(5)와 피착재들(2,3)간의 원활한 열전달을 가능하도록 열전도성이 좋아야하며, 반복적인 열압착 본딩 작업에도 찢기거나 표면이 손상되지 않도록 높은 내열성과 내구성이 요구되며, 가압시 피착재들(2,3) 사이에 있는 접착제(4)가 상기 시트에 전이되지 않도록 높은 이형성(離型性)이 요구된다.

종래의 열압착 본딩용 시트의 일례로서, 일명 테프론(Teflon)이라고 불리는 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE; Polytetrafluoroethylene) 필름이 사용되기도 하였는데, 이 필름은 이형성이 우수한 반면에, 신축률이 300% 정도로 높아서 치수안정성이 낮으므로 장력을 균일하게 가할 수 없기에, 접착 부위가 광폭인 경우 필름의 중앙 부분이 아래로 처지는 현상이 발생한다는 단점이 있기에, 광폭의 LCD제품 생산 공정에서는 사용할 수 없다는 문제점이 있었다. 또한, 이 필름은 탄성이 낮아서 접착력이 저하되고, 가루가 발생하여 반복사용이 불가능하다는 문제점들도 있었다.

종래의 열압착 본딩용 시트의 다른 일례로서, 실리콘(silicon) 수지로 제조 된 시트가 사용되기도 하였는데, 이 시트는 내열성이 우수하고 탄성이 우수한 반면에, 치수 안정성이 낮고, 열압착 공정에서 가해지는 열에 의하여 실리콘 수지가 탄화되어 오염물이 발생함으로 인하여, LCD제품의 불량 원인이 되기도 하였으며 반복사용이 불가능하다는 문제점이 있었다.

상술한 문제점들을 해결하고자, 테프론층과 실리콘층을 결합시키는 제품들이 개발되어 사용되기에 이르렀는데, 대한민국 등록실용신안 20-0382213의 경우 테프론층의 표면을 화학적 에칭방법에 의하여 처리한 후 실리콘층을 코팅하였는데, 테프론층과 실리콘층 사이의 계면이 분리되는 현상이 자주 발생한다는 문제점이 있었다.

또한, 대한민국 공개특허공보 10-2008-0033820에서는, 테프론층과 실리콘층 사이의 결합력을 높이기 위하여 테프론층의 표면에 플라즈마 처리를 하고 그 표면에 실란 커플링제를 함유한 실리콘층을 도포한 시트를 개시하였는데, 이 시트의 경우에도 테프론층과 실리콘층의 수축률과 팽창률이 서로 다르기 때문에, 초기 사용시에는 테프론층과 실리콘층이 서로 분리되지 아니하지만, 수십회 반복 사용하는 경우에는 시트의 내구성이 저하되면서 테프론층과 실리콘층이 분리되는 현상이 여전히 존재한다는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기 문제를 해결하기 위해 안출된 것으로서, 그 목적은 테프론층과 실리콘층간의 물리적 결합력 및 화학적 결합력이 증가되어, 반복적인 사용시에도 테프론층과 실리콘층의 분리가 쉽게 발생하지 않도록 구조가 개선된 열압착 본딩용 시트를 제공하기 위함이다.

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상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 열압착 본딩용 시트는, 테프론층과 실리콘층을 구비하는 열압착 본딩용 시트에 있어서, 일면에 샌딩 처리가 된 후, 그 일면에 플라즈마 처리 또는 코로나 처리가 된 테프론층; 상기 플라즈마 처리 또는 코로나 처리가 된 테프론층의 일면에 형성되는 프라이머층; 상기 프라이머층의 표면에 형성되는 실리콘층을 포함하여 구성되는 특징을 갖는다.

삭제

본 발명에 따르면, 일면에 샌딩 처리를 하고 샌딩 처리된 그 일면에 플라즈마 처리 또는 코로나 처리를 한 테프론층과 실리콘층 사이에 프라이머층을 배치함으로써, 테프론층과 실리콘층간의 물리적 결합력 및 화학적 결합력이 증가되어, 반복적인 사용시에도 테프론층과 실리콘층의 분리가 쉽게 발생하지 않는 효과가 있다.

이하에서, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명하기로 한다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 열압착 본딩용 시트의 단면도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 열압착 본딩용 시트의 제조 방법을 설명하는 흐름도이다.

도 2를 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 열압착 본딩용 시트(100)는, 열압착 프레스(heat press)에 의한 피착재들간의 본딩 작업시에 사용되는 일종의 보조 시트로서, 테프론층(10)과, 프라이머층(20)과, 실리콘층(30)을 포함하여 구성된다.

상기 테프론층(10)은, 본딩 작업시에 피착재와 접촉하게 되는 부분으로서, 폴리테트라플루오로에틸렌 (PTFE; Polytetrafluoroethylene) 필름으로 제조되는 층 이다.

본 실시예에서는, 상기 테프론층(10)의 내부에 유리섬유(40)가 보강되어 있으며, 상기 테프론층(10)은 45㎛의 두께로 제작된다.

상기 테프론층(10)의 일면에는 샌딩(sanding) 처리가 되어 있으며, 샌딩 처리가 된 후 그 일면에는 플라즈마 처리 또는 코로나 처리를 함으로써 친수성 관능기가 생성된다.

상기 프라이머층(20)은, 상기 테프론층(10)과 후술할 실리콘층(30)의 결합력을 증가시키기 위한 층으로서, 5 내지 10㎛의 두께로 상기 플라즈마 처리 또는 코로나 처리된 테프론층(10)의 일면에 형성된다.

상기 프라이머층(20)은, 부틸아크릴레이트(BA; butyl acrylate) 260중량부, 메틸메타크릴레이트 (MMA; methyl methacrylate) 100중량부, 글리시딜메타크릴레이트(GMA; Glycidylmethacrylate) 60중량부, 메타아크릴록시프로필트리메톡시 80중량부, 노르말 도데실머캅탄 0.1중량부, 에탄올 500중량부, 아조비스이소부티로니트릴(AIBN; Azobis isobtyro nitrile) 1중량부를 포함하는 프라이머 코팅액을 사용하여 코팅되는데, 이 프라이머 코팅액은 상기 테프론층(10)의 일면에 생성된 친수성 관능기와 화학적 반응이 가능하다.

상기 실리콘층(30)은, 상기 열압착 프레스(5)와 접촉하는 부분으로서, 실리콘(silicon) 재질로 제작되며, 상기 테프론층(10)의 일면에 형성된 프라이머층(20)의 표면에 250 내지 400㎛의 두께로 형성된다.

본 실시예에서, 상기 실리콘층(30)은, 예컨대 술폰산염, 염화알킬트리메틸암 모늄, 알킬디메틸아미노초산베타인 등과 같은 대전방지제를 함유하고 있다.

이하에서는, 상술한 구성의 열압착 본딩용 시트(100)를 제조하는 방법의 일례에 대하여 설명하기로 한다.

상기 열압착 본딩용 시트(100)의 제조 방법은, 표면샌딩단계(S100)와, 보호필름 부착단계(S200)와, 표면활성단계(S300)와, 프라이머층형성단계(S400)와, 실리콘층형성단계(S500)를 포함하여 구성된다.

먼저, 내부에 유리섬유(40)가 보강되어 있는 두께 45㎛의 테프론층(10)의 일면을 샌딩기계를 사용하여 샌딩(sanding)처리함으로써, 상기 프라이머층(20)이 코팅될 표면을 거칠게 만든다.(표면샌딩단계 S100)

상기 테프론층(10)의 일면을 샌딩처리 한 후, 상기 테프론층(10)의 타면에, 그 타면이 후술할 표면활성단계에서 플라즈마 처리 또는 코로나 처리가 되지 않도록, 50㎛ 두께의 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET; polyethylene terephthalate)재질의 보호필름을 합지공정에 의하여 부착한다.(보호필름 부착단계 S200)

상기 테프론층(10)의 타면에 보호필름을 부착한 후, 상기 표면샌딩단계에서 샌딩 처리된 테프론층(10)의 일면이 플라즈마 처리될 수 있도록, 헬륨, 산소, 수소의 복합가스가 채워지며 진공도 10^-3 torr 이하로 유지되는 플라즈마 장치를 이용하여 상기 테프론층(10)을 가공한다. 이러한 가공에 의하여, 상기 테프론층(10)의 일면에 친수성 관능기가 생성된다.(표면활성단계 S300)

상기 표면활성단계에서 플라즈마 처리 또는 코로나 처리된 상기 테프론 층(10)의 일면에, 그 일면에 생성된 친수성 관능기와 화학적 반응이 가능한 액상의 프라이머 코팅액을 5 내지 10㎛의 두께로 도포한 후 열경화시킴으로써, 상기 프라이머층(20)을 코팅한다. (프라이머층형성단계 S400)

상기 프라이머층형성단계에서 코팅된 프라이머층(20)의 표면에, 대전방지제가 함유된 액상의 실리콘 코팅액을 250 내지 400㎛의 두께로 도포하고 열경화시킴으로써, 상기 실리콘층(30)을 코팅한다. (실리콘층형성단계 S500)

상술한 단계들을 수행하면, 상기 열압착 본딩용 시트(100)의 제조가 완료된다.

본 실시예에서는, 상기 테프론층(10)의 일면에 액상의 프라이머 코팅액을 도포하고 열경화시켜 상기 프라이머층(20)을 형성한 후 그 프라이머층(20)의 표면에 액상의 실리콘 코팅액을 도포하고 열경화시킴으로써 상기 실리콘층(30)을 형성하고 있으나, 상기 테프론층(10)의 일면에 액상의 프라이머 코팅액을 도포하고 그 도포된 프라이머 코팅액 위에 시트 형상의 실리콘을 합지시킨 후 상기 프라이머 코팅액을 경화시킴으로써, 상기 프라이머층(20) 및 실리콘층(30)을 형성할 수 있음은 물론이다.

상기 열압착 본딩용 시트(100)를 사용하기 위해서는, 먼저, 상기 테프론층(10)에 부착된 보호필름을 벗겨내고, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 테프론층(10)을 피착재인 TCP(3)와 마주하도록 아래쪽에 배치하고 상기 실리콘층(30)을 열압착 프레스(5)와 마주하도록 위쪽에 배치한다.

그 후, 피착재인 LCD패널(2)과 TCP(3) 사이에 접착제(4)를 배치하고, 상기 열압착 프레스(5)를 가열한 상태에서 하방(A)으로 이동시켜서, 도 5에 도시된 바와 같이 압착하여 일정시간 열압착한 후, 상기 열압착 프레스(5)를 상방(B)으로 이동시키면 본딩 작업이 완료된다.

이러한 본딩 작업이 수십회 반복되면, 상기 열압착 프레스(5)와 상기 TCP(3) 사이에 배치된 열압착 본딩용 시트(100)의 특정 부분이 손상되어 더 이상 사용할 수 없는 상태가 되므로, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 열압착 본딩용 시트(100)를 화살표(C) 방향으로 일정거리 이동시켜 새로운 부분을 사용할 수 있도록 한다.

상술한 구성의 열압착 본딩용 시트(100)는, 상기 테프론층(10)의 일면에 샌딩 처리를 하여 거칠게 함으로써, 상기 프라이머층(20)이 코팅될 부분의 표면적이 증가되어 상기 테프론층(10)과 상기 프라이머층(20)의 물리적 결합력이 증가된다는 장점이 있다.

또한, 상기 샌딩 처리된 테프론층(10)의 일면에 플라즈마 처리 또는 코로나 처리를 하여, 상기 테프론층(10)의 일면에 친수성 관능기를 생성하고, 상기 테프론층(10)의 일면에 생성된 친수성 관능기와 화학적 반응이 가능한 액상의 프라이머 코팅액을 코팅함으로써, 상기 테프론층(10)과 상기 프라이머층(20)의 화학적 결합력이 증가된다는 장점이 있다.

따라서, 상기 테프론층(10)과 상기 프라이머층(20)은, 샌딩 처리에 의하여 증가된 물리적 결합력과 플라즈마 처리 또는 코로나 처리에 의하여 증가된 화학적 결합력에 의하여, 더욱 견고하게 결합된다.

결국, 본 실시예에 따른 열압착 본딩용 시트(100)는, 대한민국 공개특허공보 10-2008-0033820에서 개시된 열압착 본딩용 시트와는 달리, 상기 테프론층(10)과 상기 실리콘층(30)과의 사이에 프라이머층(20)이 견고하게 결합된 상태로 배치됨으로써, 수축률과 팽창률이 서로 다른 상기 테프론층(10)과 실리콘층(30) 간의 결합력이 증가하여, 반복적인 사용시에도 테프론층(10)과 실리콘층(30) 간의 분리가 쉽게 발생하지 않는다는 장점이 있다.

한편, 본 실시예에서는, 상기 테프론층(10)의 내부에 유리섬유(40)가 보강되어 있기 때문에, 상기 열압착 본딩용 시트(100)의 치수안정성이 증대되어 광폭의 LCD제품 생산 공정에서도 용이하게 사용될 수 있다는 장점이 있다.

또한, 본 실시예에서는, 상기 실리콘층(30)의 내부에 대전방지제가 함유되어 있으므로, 열압착 본딩 시에 피착재인 LCD패널(2)과 TCP(3)에 장착된 전자부품들이 정전기에 의하여 손상되는 것을 방지할 수 있다는 장점도 있다.

본 실시예의 열압착 본딩용 시트(100)의 제조 방법에서는, 상기 테프론층(10)의 타면에 PET 재질의 보호필름을 부착하여, 그 타면이 플라즈마 처리 또는 코로나 처리가 되지 않도록 함으로써, 본딩 작업시에 피착재와 접촉하게 되는 상기 테프론층(10)의 타면을 보호하여 이형성의 저하를 방지할 수 있다는 장점이 있다.

본 실시예에서는, 상기 테프론층(10)의 타면에 부착되는 보호필름으로서 PET 재질의 합성수지가 사용되었으나, 폴리에틸렌(PE) 또는 폴리프로필렌(PP) 재질의 합성수지가 사용될 수 있음은 물론이다.

본 실시예에서는, 상기 실리콘층(30)의 내부에 열전도를 향상시키기 위한 물질이 첨가되지 아니하였으나, 알루미늄(Al) 금속분말과 같은 열전도입자들(heat transition particles)이 첨가될 수 있음은 물론이다.

이상으로 본 발명을 설명하였는데, 본 발명의 기술적 범위는 상술한 실시예에 기재된 내용으로 한정되는 것은 아니며, 해당 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 수정 또는 변경된 등가의 구성은 본 발명의 기술적 사상의 범위를 벗어나지 않는 것임은 명백하다.

도 1은 열압착 본딩용 시트가 LCD 제조 공정 중에 사용되는 상태를 나타내는 도면이다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 열압착 본딩용 시트의 단면도이다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 열압착 본딩용 시트의 제조 방법을 설명하는 흐름도이다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 열압착 본딩용 시트가 본딩 작업을 위하여 준비된 상태를 나타내는 도면이다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 열압착 본딩용 시트가 열압착 프레스에 의하여 압착된 상태를 나타내는 도면이다.

＊ 도면의 주요부위에 대한 부호의 설명 ＊

1, 100 : 열압착 본딩용 시트 10 : 테프론층

20 : 프라이머층 30 : 실리콘층

40 : 유리섬유 2 : LCD패널

3 : TCP(tape carrier package) 4 : 접착제

5 : 열압착 프레스

Claims (8)

1. 테프론층과 실리콘층을 구비하는 열압착 본딩용 시트에 있어서,

   일면에 샌딩 처리가 된 후, 그 일면에 플라즈마 처리 또는 코로나 처리가 된 테프론층;

   상기 플라즈마 처리 또는 코로나 처리가 된 테프론층의 일면에 형성되는 프라이머층;

   상기 프라이머층의 표면에 형성되는 실리콘층을 구비하며,

   상기 프라이머층은, 부틸아크릴레이트(BA; butyl acrylate) 260중량부, 메틸메타크릴레이트 (MMA; methyl methacrylate) 100중량부, 글리시딜메타크릴레이트(GMA; Glycidylmethacrylate) 60중량부, 메타아크릴록시프로필트리메톡시 80중량부, 노르말 도데실머캅탄 0.1중량부, 에탄올 500중량부, 아조비스이소부티로니트릴(AIBN; Azobis isobtyro nitrile) 1중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는 열압착 본딩용 시트.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 실리콘층은, 상기 프라이머층의 표면에 도포되는 액상의 실리콘 코팅액에 의하여 형성되는 것을 특징으로 하는 열압착 본딩용 시트.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 실리콘층은, 상기 프라이머층의 표면에 합지되는 시트 형상의 실리콘에 의하여 형성되는 것을 특징으로 하는 열압착 본딩용 시트.
4. 제 1항에 있어서,

   상기 테프론층은, 내부에 유리섬유가 보강되어 있는 것을 특징으로 하는 열 압착 본딩용 시트.
5. 제 1항에 있어서,

   상기 실리콘층은, 대전방지제를 함유하고 있는 것을 특징으로 하는 열압착 본딩용 시트.
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