KR101362967B1

KR101362967B1 - 플라즈마 처리된 옵티컬 본딩용 실리콘 점착 시트 및 그 제조 방법

Info

Publication number: KR101362967B1
Application number: KR1020120003362A
Authority: KR
Inventors: 정상희
Original assignee: 정상희
Priority date: 2012-01-11
Filing date: 2012-01-11
Publication date: 2014-02-13
Also published as: KR20130082258A

Abstract

본 발명은 플라즈마 처리된 옵티컬 본딩용 실리콘 점착 시트 제조 방법에 관한 것으로서, 실리콘 코팅액을 도포하여 실리콘 점착 시트를 형성하는 제1 단계와; 상기 제1 단계를 거쳐 형성된 실리콘 점착 시트의 분자 안정화를 위해 1차 냉각 처리하는 제2 단계와; 상기 제2 단계를 거친 실리콘 점착 시트에 포함되어 있는 가스를 제거하고 용제를 휘발시키면서 실리콘 점착 시트의 경화를 위해 1차 가열 처리하는 제3 단계와; 상기 제3 단계를 거친 실리콘 점착 시트 표면의 안정화를 위해 2차 냉각 처리하는 제4 단계와; 상기 제4 단계를 거친 실리콘 점착 시트에 잔존하는 실록산 및 불순물의 휘발을 위해 2차 가열 처리하는 제5 단계와; 상기 제5 단계를 거친 실리콘 점착 시트 표면의 안정화를 위해 3차 냉각 처리하는 제6 단계와; 상기 제6 단계를 거친 실리콘 점착 시트 표면의 점착력 향상을 위해 플라즈마 처리하는 제7 단계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다. 본 발명에 따르면, 옵티컬 본딩을 통한 광 특성 및 점착성이 우수하므로 다양한 종류의 디스플레이 패널을 제조하는데 폭넓게 사용할 수 있는 이점이 있다.

Description

플라즈마 처리된 옵티컬 본딩용 실리콘 점착 시트 및 그 제조 방법{SILICONE ADHESION SHEET FOR OPTICAL BONDING WITH PLASMATREATMENT AND MANUFACTURE METHOD THEREOF}

본 발명은 실리콘 점착 시트에 관한 것으로서, 특히 텔레비전, 노트북, 모니터, 모바일 단말기, LCD, LED, PDP 및 OLED 등에 사용되는 디스플레이 패널을 제조하는데 사용할 수 있도록 플라즈마 처리된 옵티컬 본딩용 실리콘 점착 시트 및 그 제조 방법에 관한 것이다.

디스플레이 패널 제조시, 접착 매개체로서 점착 시트가 사용된다. 예컨대, 도 1에 도시한 바와 같이 글라스 등의 상부 패널(11)과, 글라스, LCD 패널 등의 하부 패널(13)을 접착하기 위해 이들(11),(13) 사이에 점착 시트(12)가 개재된다.

그런데, 상기 점착 시트는 그 역할상 점착성이 양호해야 할 뿐만 아니라 광 특성(특히 광투과율) 또한 양호해야만 한다. 따라서, 다양한 종류의 디스플레이 패널에 폭넓게 사용할 수 있는 점착 시트의 개발이 절실히 필요할 것이다.

한편, 종래 기술로서 폴리에틸렌 필름의 상,하면을 코로나 처리하여 표면특성을 변화시키는 단계와; 폴리에틸렌 필름의 상면에 스크래치 방지코팅을 행하는 단계와; 폴리에틸렌 필름의 하면에 펄 인쇄를 행하는 단계와; 펄 인쇄된 폴리에틸렌 필름의 하면에 접착제를 통해 이형지를 결합시키는 단계를 포함하여 된 것으로서, 코로나 처리와 스크래치 방지코팅을 통해 긁힘 발생이 이루어지지 않는 것은 물론이고, 이형지에 실리콘 처리를 행하지 않고 무용제 접착제를 통해 필름과 접착됨으로써 친환경적인 방법으로 제조할 수 있는 점착시트 제조기술이 제안되어 있다(특허문헌1 참조).

[특허문헌1] 국내공개특허번호 제10-2010-0020099호

이에 본 발명은 상기와 같은 필요성에 부응하기 위한 것으로서, 텔레비전, 노트북, 모니터, 모바일 단말기, LCD, LED, PDP 및 OLED 등에 폭넓게 사용되는 디스플레이 패널을 제조하는데 사용할 수 있도록 점착성 및 광 특성이 우수한 플라즈마 처리된 옵티컬 본딩용 실리콘 점착 시트 및 그 제조 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 플라즈마 처리된 옵티컬 본딩용 실리콘 점착 시트 제조 방법은, 실리콘 점착 시트를 제조하는 방법으로서, 실리콘 코팅액을 도포하여 실리콘 점착 시트를 형성하는 제1 단계와; 상기 제1 단계를 거쳐 형성된 실리콘 점착 시트를 1차 냉각 처리하는 제2 단계와; 상기 제2 단계를 거친 실리콘 점착 시트에 포함되어 있는 가스를 제거하고 용제를 휘발시키면서 실리콘 점착 시트의 경화를 위해 1차 가열 처리하는 제3 단계와; 상기 제3 단계를 거친 실리콘 점착 시트를 2차 냉각 처리하는 제4 단계와; 상기 제4 단계를 거친 실리콘 점착 시트에 잔존하는 실록산 및 불순물의 휘발을 위해 2차 가열 처리하는 제5 단계와; 상기 제5 단계를 거친 실리콘 점착 시트를 3차 냉각 처리하는 제6 단계와; 상기 제6 단계를 거친 실리콘 점착 시트 표면의 점착력 향상을 위해 플라즈마 처리하는 제7 단계를 포함하여 이루어지고, 상기 1,2,3차 냉각 처리 온도는 0~5℃이고, 상기 제3 단계는, 실리콘 점착 시트에 포함되어 있는 가스를 제거하고 용제를 휘발시키기 위해 50~60℃로 초벌 가열 처리하는 제3-1 단계와; 잔존하는 가스를 제거하고 용제를 휘발시키면서 실리콘 점착 시트의 반경화를 위해 50~60℃로 가열 처리하는 제3-2 단계와; 실리콘 점착 시트의 완전 경화를 위해 80~100℃로 가열 처리하는 제3-3 단계를 포함하여 이루어지고, 상기 2차 가열 처리 온도는 100~130℃인 것을 특징으로 한다.

삭제

또한, 상기 제7단계는 대기압 플라즈마, 감압 플라즈마, Corona 플라즈마 중 어느 하나의 방식으로 플라즈마 처리하는 것이 바람직하다.

한편, 상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 옵티컬 본딩용 실리콘 점착 시트는 상기 기재된 어느 하나의 방법으로 제조된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 실리콘 점착 시트의 상·하면에 각각 합지되는 상·하부 보호 필름층을 더 구비하는 것이 바람직하다.

본 발명에 따르면, 옵티컬 본딩을 통한 광 특성 및 점착성이 우수하므로 다양한 종류의 디스플레이 패널을 제조하는데 폭넓게 사용할 수 있는 이점이 있다.

도 1은 일반적인 디스플레이 패널의 층 구조를 보여주는 개념도.
도 2는 본 발명에 따른 플라즈마 처리된 옵티컬 본딩용 실리콘 점착 시트 제조 방법을 설명하는 흐름도.
도 3은 도 2의 S130 단계를 설명하는 흐름도.
도 4는 본 발명에 따른 플라즈마 처리된 옵티컬 본딩용 실리콘 점착 시트 제조 공정도.
도 5는 본 발명에 따른 슬롯 다이 코팅 장치를 보여주는 개념도.
도 6은 본 발명에 따른 플라즈마 처리된 옵티컬 본딩용 실리콘 점착 시트 제조 방법으로 제조된 실리콘 점착 시트를 보여주는 개념도.
도 7~9는 본 발명에 따른 플라즈마 처리된 옵티컬 본딩용 실리콘 점착 시트 제조 방법으로 제조된 실리콘 점착 시트의 사용예.
도 10은 본 발명에 따른 실리콘 점착 시트의 빛 투과율을 보여주는 그래프.
도 11은 본 발명에 따른 실리콘 점착 시트의 빛 반사율을 보여주는 그래프.
도 12는 본 발명에 따른 실리콘 점착 시트의 빛 흡수율을 보여주는 그래프.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명에 따른 플라즈마 처리된 옵티컬 본딩용 실리콘 점착 시트 제조 방법을 설명하는 흐름도, 도 3은 도 2의 S130 단계를 설명하는 흐름도, 도 4는 본 발명에 따른 플라즈마 처리된 옵티컬 본딩용 실리콘 점착 시트 제조 공정도, 도 5는 본 발명에 따른 슬롯 다이 코팅 장치를 보여주는 개념도, 도 6은 본 발명에 따른 플라즈마 처리된 옵티컬 본딩용 실리콘 점착 시트 제조 방법으로 제조된 실리콘 점착 시트를 보여주는 개념도, 도 7~9는 본 발명에 따른 플라즈마 처리된 옵티컬 본딩용 실리콘 점착 시트 제조 방법으로 제조된 실리콘 점착 시트의 사용예이다.

본 발명에 따른 플라즈마 처리된 옵티컬 본딩용 실리콘 점착 시트 제조 방법은 다양한 종류의 디스플레이 패널을 제조하는데 폭넓게 사용할 수 있도록 광 특성 및 점착성이 우수한 옵티컬 본딩용 실리콘 점착 시트를 제조하기 위한 것으로서, 먼저 실리콘 코팅액 정량 토출기와 같은 실리콘 코팅액 공급장치(10)를 이용하여 실리콘 코팅액을 도포하여 실리콘 점착 시트를 형성한다(S110).

구체적으로는, Power 믹서를 통한 진공 교반 후 왕복 펌프의 일종인 플런저 펌프(plunger pump)를 이용하여 정량, 정압을 통한 슬롯 다이 코팅 방식으로 실리콘 코팅액을 일정량을 도포한 후, 나이프로 40~60도로 스퀴즈(Squeeze)를 통해 실리콘 점착 시트를 형성할 수가 있다. 이때, 평탄도, 정량 토출, 점도 관리가 중요한 관리 포인트가 된다.

도 5에 도시한 바와 같이, 슬롯 다이 코팅 방식은 외부의 플런저 펌프로부터 공급받는 실리콘 코팅액을 슬롯 다이의 토출 노즐을 통하여 분사하는데, 저속, 고속 작업 전환이 용이하고, 코팅액이 밀폐 용기내에 있으므로 점도 변화에 용이하며, 또한 이물질 혼입 가능성이 매우 낮고, 저점도의 박막을 코팅하는데 용이하다. 그리고, 슬롯 다이 코팅 방식에 사용되는 코팅액 점도는 500,000cps 미만이 적당하다.

계속해서, 상기 S110 단계를 거쳐 형성된 실리콘 점착 시트의 분자 안정화를 위해 냉각수 냉각 장치(20)를 이용하여 1차 냉각 처리한다(S120). 즉, 처음 도포된 코팅액은 분자 운동에너지가 활발하므로 습기가 포함되지 않은 저온을 통해 분자 안정화를 도모하는 것이다. 이때, 상기 1차 냉각 처리 온도는 0~5℃인 것이 바람직하다.

계속해서, 상기 S120 단계를 거친 실리콘 점착 시트에 포함되어 있는 가스를 제거하고 용제를 휘발시키면서 실리콘 점착 시트의 경화를 위해 히터를 이용하여 1차 가열 처리한다(S130).

구체적으로, 상기 S130 단계는, 먼저 실리콘 점착 시트에 포함되어 있는 가스를 제거하고 용제를 70% 정도 휘발시키기 위해 전기 판형 히터(30)를 이용하여 50~60℃로 초벌 가열 처리한다(S131). 여기서, 한번에 용제를 100% 휘발시킬 경우에는 점도가 높아지면서 표면에 얼룩 현상이 발생될 수 있으므로 초벌 히팅을 통해 1차적으로 70% 정도만 휘발시키는 것이다.

그리고, 잔존하는 가스를 제거하고 남아있는 30% 정도의 용제를 휘발시키면서 실리콘 점착 시트의 반경화를 위해 전기/적외선 히터와 같은 가열 히터(40)를 이용하여 50~60℃로 가열 처리한다(S132). 즉, 실리콘 점착 시트 표면에 자극을 주지 않는 상태로 휘발을 시켜주면서 서서히 반경화 시켜주는 것이다.

마지막으로, 실리콘 점착 시트의 완전 경화를 위해 전기/적외선 히터와 같은 가열 히터(50)를 이용하여 80~100℃로 가열 처리한다(S133). 즉, 온도를 이전보다 더 올려주면서 경화를 완료하는 것이다.

한편, 상기 S130 단계를 거친 실리콘 점착 시트 표면의 안정화를 위해 냉각수 냉각 장치(60)를 이용하여 2차 냉각 처리한다(S140). 즉, S130 단계를 거치면서 가열된 실리콘 점착 시트의 표면이 매우 불안정한 상태에 있으므로 열에너지를 제거하기 위해 냉각 처리함으로써 안정화를 시키는 것이다. 이때, 상기 2차 냉각 처리 온도는 0~5℃인 것이 바람직하다.

계속해서, 상기 S140 단계를 거친 실리콘 점착 시트에 잔존하는 저분자 실록산 및 추가로 유입된 불순물 등의 휘발을 위해 전기/적외선 히터와 같은 가열 히터(70)를 이용하여 2차 가열 처리한다(S150). 이때, 상기 2차 가열 처리 온도는 100~130℃인 것이 바람직하다.

계속해서, 상기 S150 단계를 거친 실리콘 점착 시트 표면의 안정화를 위해 에어/냉각식 냉각수 냉각 장치(80)를 이용하여 3차 냉각 처리한다(S160). 즉, 실리콘 점착 시트 표면의 열에너지를 완전하게 제거하기 위해 냉각 처리함으로써 안정화를 시키는 것이다. 이때, 상기 3차 냉각 처리 온도는 0~5℃인 것이 바람직하다.

마지막으로, 상기 S160 단계를 거친 실리콘 점착 시트 표면의 점착력 향상을 위해 대기압 플라즈마, 감압 플라즈마, Corona 플라즈마 등의 플라즈마 장치(90)를 이용하여 플라즈마 처리한다(S170). 즉, 점착 시트의 점착력을 향상시키기 위해 화학적으로 표면을 세정할 뿐만 아니라 표면을 활성화시키면서 화학적 반응과 물리적 반응에 의하여 표면의 유기물을 제거할 수 있도록 플라즈마 처리하는 것이다.

결과적으로, 이러한 단계를 거친 실리콘 점착 시트는 이온이나 전자의 높은 에너지를 이용해 표면으로부터 수 ㎛이내의 영역에서 화학적 결합을 변화시키고, 표면의 일정 두께를 깎아내어 접촉각을 크게 하는 플라즈마 처리를 수행함으로써, 점착 시트의 표면이 다른 재료와 잘 반응할 수 있도록 화학적이나 물리적으로 활성화하게 된다.

이렇게 최종적으로 플라즈마 처리된 실리콘 점착 시트는 표면 세정은 물론이고 미세한 이물질 제거, 표면조도변경, 극성 관능기 형성 등의 표면개질이 이루어짐으로써 접착시에 점착력을 크게 향상시킬 수 있게 된다.

한편, 본 발명에 따른 옵티컬 본딩용 실리콘 점착 시트(110)는 도 6에 도시한 바와 같이, 상술한 제조 공정을 거쳐 제조된 실리콘 점착 시트층(111)과, 실리콘 점착 시트층(111)의 상·하면에 각각 합지되는 상·하부 보호 필름층(112),(113)을 포함하여 이루어진다.

도 7~9에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 옵티컬 본딩용 실리콘 점착 시트의 경우 다양한 디스플레이 제품을 제조하는데 사용할 수 있다. 즉, 도 7에 도시한 바와 같이, 글라스층(120), 실리콘 점착 시트층(111), ITO(Indium Tin Oxide) 필름층(130) 및 글라스층(140)이 적층되어 이루어진 터치 패널을 제조하는데 사용할 수 있다.

그리고, 도 8에 도시한 바와 같이, LCD 패널층(150), 실리콘 점착 시트층(111), ITO 필름층(160) 및 강화 글라스층(170)이 적층되어 이루어진 터치 패널을 제조하는데 사용할 수 있다.

그리고, 도 9에 도시한 바와 같이, LCD 패널층(180), 실리콘 점착 시트층(111) 및 글라스층(190)이 적층되어 이루어진 LCD 패널을 제조하는데 사용할 수 있다. 물론, 여기에서는 예시하지 않았지만, 이외의 다양한 종류의 디스플레이 패널을 제조하는데 본 발명에 따른 옵티컬 본딩용 실리콘 점착 시트를 폭넓게 사용할 수가 있다.

도 10은 본 발명에 따른 실리콘 점착 시트의 빛 투과율을 보여주는 그래프, 도 11은 본 발명에 따른 실리콘 점착 시트의 빛 반사율을 보여주는 그래프, 도 12는 본 발명에 따른 실리콘 점착 시트의 빛 흡수율을 보여주는 그래프이다.

먼저, 본 발명에 따른 실리콘 점착 시트의 광학 특성 시험을 위한 조건은 다음과 같다.

1) 시료 : 실리콘 점착 시트(T=0.7mm)

2) 시험 항목 : 굴절율 및 아베수 측정

3) 시험 조건

① 시험 기종 : Prism Coupler2010

② 정확도 : Index Accuracy ±0.001, Index Resolution ±0.0003

③ 측정 범위 : Contact area between Film & Prism→8mm×8mm

Spot size of measurement→1mm diameter

아래의 표 1은 실리콘 점착 시트의 광학 특성(투과율, 반사율, 흡수율)을 나타낸다.

아래의 표 2는 실리콘 점착 시트의 파장별 굴절율을 나타낸다.

아래의 표 3은 실리콘 점착 시트의 파장별 아베수를 나타낸다.

시험 결과, 아래의 표 4에 나타난 바와 같이, 디스플레이 패널 제조시 접착 매개체로서 사용되는 종래의 아크릴 수지인 PMMA(Polymethyl Mathacrylate)의 광투과율이 93%인데 반해, 본 발명에 따른 실리콘 점착 시트는 광투과율이 98%로 나타났다. 이에 따라, 디스플레이 패널의 고질적인 문제인 난반사와 휘도 저하로 인한 시야각의 문제로 햇볕에서 화면이 보이지 않는 문제를 해결할 수가 있으므로 빛이 많은 외부에서 컴퓨터로 작업시에도 효율을 극대화시킬 수가 있다.

그리고, 본 발명에 따른 실리콘 점착 시트의 경우 실리콘 재질로서 친환경적이면서도 그 특성상 고온, 고습, 저온 등의 악조건 환경에서도 물성 변화가 거의 없으므로 내구성이 우수하다.

이와 더불어, 본 발명에 따른 실리콘 점착 시트의 경우, 기재 역할을 하는 보드층을 별도로 갖지 않고 단지 하나의 실리콘 점착 시트층만으로 기재 보드층과 점착층의 역할을 동시에 수행하므로 광 투과율이 아주 우수한 특성을 갖게 된다.

한편, 본 발명에 따른 플라즈마 처리된 옵티컬 본딩용 실리콘 점착 시트 및 그 제조 방법을 한정된 실시예에 따라 설명하였지만, 본 발명의 범위는 특정 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명과 관련하여 통상의 지식을 가진자에게 자명한 범위내에서 여러 가지의 대안, 수정 및 변경하여 실시할 수 있다.

따라서, 본 발명에 개시된 실시예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

110 : 실리콘 점착 시트
111 : 실리콘 점착 시트층
112,113 : 상·하부 보호 필름층

Claims

실리콘 점착 시트를 제조하는 방법으로서,
실리콘 코팅액을 도포하여 실리콘 점착 시트를 형성하는 제1 단계와;
상기 제1 단계를 거쳐 형성된 실리콘 점착 시트를 1차 냉각 처리하는 제2 단계와;
상기 제2 단계를 거친 실리콘 점착 시트에 포함되어 있는 가스를 제거하고 용제를 휘발시키면서 실리콘 점착 시트의 경화를 위해 1차 가열 처리하는 제3 단계와;
상기 제3 단계를 거친 실리콘 점착 시트를 2차 냉각 처리하는 제4 단계와;
상기 제4 단계를 거친 실리콘 점착 시트에 잔존하는 실록산 및 불순물의 휘발을 위해 2차 가열 처리하는 제5 단계와;
상기 제5 단계를 거친 실리콘 점착 시트를 3차 냉각 처리하는 제6 단계와;
상기 제6 단계를 거친 실리콘 점착 시트 표면의 점착력 향상을 위해 플라즈마 처리하는 제7 단계를 포함하여 이루어지고,
상기 1,2,3차 냉각 처리 온도는 0~5℃이고,
상기 제3 단계는,
실리콘 점착 시트에 포함되어 있는 가스를 제거하고 용제를 휘발시키기 위해 50~60℃로 초벌 가열 처리하는 제3-1 단계와;
잔존하는 가스를 제거하고 용제를 휘발시키면서 실리콘 점착 시트의 반경화를 위해 50~60℃로 가열 처리하는 제3-2 단계와;
실리콘 점착 시트의 완전 경화를 위해 80~100℃로 가열 처리하는 제3-3 단계를 포함하여 이루어지고,
상기 2차 가열 처리 온도는 100~130℃인 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리된 옵티컬 본딩용 실리콘 점착 시트 제조 방법.
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삭제
삭제
청구항 1에 있어서,
상기 제7 단계는 대기압 플라즈마, 감압 플라즈마, Corona 플라즈마 중 어느 하나의 방식으로 플라즈마 처리하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리된 옵티컬 본딩용 실리콘 점착 시트 제조 방법.
청구항 1 또는 5에 기재된 방법으로 제조된 플라즈마 처리된 옵티컬 본딩용 실리콘 점착 시트.
청구항 6에 있어서,
상기 실리콘 점착 시트의 상·하면에 각각 합지되는 상·하부 보호 필름층을 더 구비한 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리된 옵디컬 본딩용 실리콘 점착 시트.