KR102176022B1 - 실리콘 툴 및 그 제조방법 - Google Patents

실리콘 툴 및 그 제조방법 Download PDF

Info

Publication number
KR102176022B1
KR102176022B1 KR1020190100317A KR20190100317A KR102176022B1 KR 102176022 B1 KR102176022 B1 KR 102176022B1 KR 1020190100317 A KR1020190100317 A KR 1020190100317A KR 20190100317 A KR20190100317 A KR 20190100317A KR 102176022 B1 KR102176022 B1 KR 102176022B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
tool
silicon
compressed air
silicone
manufacturing
Prior art date
Application number
KR1020190100317A
Other languages
English (en)
Inventor
최성원
정창용
김봉철
문재환
김두환
김순훈
Original Assignee
주식회사 에스에프에이
김순훈
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 에스에프에이, 김순훈 filed Critical 주식회사 에스에프에이
Priority to KR1020190100317A priority Critical patent/KR102176022B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102176022B1 publication Critical patent/KR102176022B1/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/1303—Apparatus specially adapted to the manufacture of LCDs
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/133308—Support structures for LCD panels, e.g. frames or bezels
    • G02F1/133311—Environmental protection, e.g. against dust or humidity
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/133308—Support structures for LCD panels, e.g. frames or bezels
    • G02F1/133322—Mechanical guidance or alignment of LCD panel support components
    • G02F2001/133311—
    • G02F2001/133322—

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Biodiversity & Conservation Biology (AREA)
  • Ecology (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Environmental Sciences (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)

Abstract

실리콘 툴 및 그 제조방법이 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 실리콘 툴 제조방법은, 실리콘 툴(silicon tool)이 성형되는 툴 성형부를 구비하는 성형 금형(mold)과 프레스(press)를 준비하는 금형 준비단계; 준비된 성형 금형을 소정의 온도로 가열하는 성형 금형 가열단계; 소정의 설정 온도로 미리 가열된 성형 금형의 툴 성형부에 실리콘 툴의 실리콘 원재료를 충전하는 실리콘 원재료 충전단계; 및 툴 성형부에 충전된 실리콘 원재료를 프레스로 가압해서 경화시키는 프레스 가압 경화단계를 포함한다.

Description

실리콘 툴 및 그 제조방법{Silicon tool and manufacturing method therefor}
본 발명은, 실리콘 툴 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 반복적인 팽창 또는 수축 작용에도 터지지 않는 내구성을 비롯하여 신장률, 인장강도, 경도 등을 포함한 일정 수준 이상의 물성을 갖기 때문에 상대적으로 긴 수명을 보장할 수 있으며, 이로 인해 디스플레이 시장의 라미네이팅 설비를 비롯하여 다양한 라미네이팅 공정 설비에 두루 적용할 수 있는 실리콘 툴 및 그 제조방법에 관한 것이다.
최근 디스플레이 시장에는 플라스틱과 같이 유연한 소재로 만들어진 플렉서블(flexible) 기판을 구비하는 플렉서블 표시장치가 개발되고 있다.
플렉서블 표시장치는 소재의 특성상 중량이 가벼울 뿐만 아니라 충격에도 매우 강하다. 따라서 근래 출시되는 스마트폰에는 이와 같은 플렉서블 표시장치가 널리 적용되고 있다.
특히, 플렉서블 표시장치는 기존과 달리 유연한 성질을 가지기 때문에 접거나 두루마리 형태로 말 수 있으며, 이로 인해 휴대성을 극대화할 수 있어서 다양한 분야에 활용될 수 있다.
플렉서블 표시장치는 플렉서블 기판 상에 형성된 표시 소자를 포함할 수 있다. 플렉서블 표시장치에 사용될 수 있는 표시 소자에는 유기 발광 표시(organic light emitting diode display) 소자, 액정 표시(liquid crystal display) 소자, 그리고 전기 영동 표시(EPD; electrophoretic display) 소자 등이 있다.
전술한 표시 소자들은 공통으로 박막 트랜지스터를 포함한다. 따라서 플렉서블 표시장치를 제조하기 위해서는 플렉서블 기판이 여러 차례의 박막 공정들을 거쳐야 한다. 박막 공정을 거친 플렉서블 기판은 봉지 기판에 의해 밀봉될 수 있는데, 이상 설명한 플렉서블 기판, 플렉서블 기판에 형성되는 박막 트랜지스터, 그리고 봉지 기판은 플렉서블 표시장치의 일 구성인 패널(panel)을 형성할 수 있다.
이러한 패널의 일측에는 패널을 보호하는 수단으로서 커버 글래스(cover glass)가 부착, 즉 라미네이팅(laminating)된다. 패널과 커버 글래스가 라미네이팅된 상태의 제품을 플렉서블 표시장치라 부른다. 참고로, 패널과 커버 글래스가 라미네이팅될 때, 패널과 커버 글래스 사이에는 소위, 양면테이프 타입의 결합제(OCA; Optical Clear Adhesive)가 개재된다.
한편, 패널과 커버 글래스 간의 라미네이팅 공정은 패널이 커버 글래스 내로 진입된 후, 커버 글래스의 내벽에 밀착하는 방식으로 진행된다.
이때, 커버 글래스의 입구 폭이 넓은 경우에는 패널이 커버 글래스의 입구로 진입해서 커버 글래스의 내벽에 라미네이팅되는데 별다른 문제가 없다.
하지만, 커버 글래스의 입구 폭이 좁을 뿐만 아니라 커버 글래스 내의 코너가 3차원적인 곡률을 형성하는 경우에는 패널이 커버 글래스의 입구로 진입하기가 곤란하며, 설사 진입되었다 하더라도 패널이 커버 글래스의 내벽에 밀착되게 라미네이팅되기 어렵다.
따라서, 이러한 상황이라면 패널이 커버 글래스에 잘 라미네이팅되게 유도할 수 있는 별도의 수단이 필요한데, 부피 팽창이 가능한 벌룬(Balloon) 타입의 실리콘 툴(silicon tool)이 그 역할을 담당할 수 있다. 즉 부피 팽창이 가능한 실리콘 툴에 패널 혹은 패널을 지지하는 캐리어 필름(carrier film)이 밀착되게 하여 패널의 부피를 축소한 후, 패널이 커버 글래스 내로 진입하면 실리콘 툴에 압축공기를 공급하여 실리콘 툴이 부피 팽창되게 함으로써 이러한 가압력으로 패널이 커버 글래스의 내벽에 밀착하면서 라미네이팅되게 할 수 있다.
실제, 이러한 벌룬 타입의 실리콘 툴을 적용하면 커버 글래스의 입구 폭과 관계없이 또한, 커버 글래스의 내벽 곡률과 관계없이 패널이 커버 글래스에 잘 라미네이팅될 수 있을 것이라 예상되며, 현재 이러한 기술에 대한 연구가 활발하게 진행되고 있다.
다만, 이러한 기술의 적용을 위해서는 일단 부피 팽창이 가능하되 공정에서 요구되는 수준의 품질을 갖는 벌룬 타입의 실리콘 툴이 제조되어야 한다.
특히, 실리콘 툴이 부피 팽창으로 라미네이팅 공정을 진행한다는 점에서 실리콘 툴은 쉽게 터지지 않는 내구성을 가져야만 한다.
그뿐만 아니라 라미네이팅 공정을 반복적으로 진행하려면 실리콘 툴의 물성, 예컨대 신장률, 인장강도, 경도를 포함하는 물성이 일정 수준에 도달되어야 하며, 그래야만 안정적인 팽창 또는 수축 작용을 통해 높은 수율을 가지고 라미네이팅 공정을 반복적으로 수행할 수 있으며, 수명을 연장할 수 있다.
다만, 아직은 이러한 조건과 물성을 갖는 실리콘 툴이 제조된 바 없어 디스플레이 시장의 라미네이팅 공정에 적용되어 있지 않다는 점을 두루 고려해볼 때, 이제까지 알려지지 않은 신개념의 실리콘 툴에 관한 기술 개발이 필요한 실정이다.
대한민국특허청 출원번호 제10-2015-0104055호
따라서 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 반복적인 팽창 또는 수축 작용에도 터지지 않는 내구성을 비롯하여 신장률, 인장강도, 경도 등을 포함한 일정 수준 이상의 물성을 갖기 때문에 상대적으로 긴 수명을 보장할 수 있으며, 이로 인해 디스플레이 시장의 라미네이팅 설비를 비롯하여 다양한 라미네이팅 공정 설비에 두루 적용할 수 있는 실리콘 툴 및 그 제조방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 실리콘 툴(silicon tool)이 성형되는 툴 성형부를 구비하는 성형 금형(mold)과 프레스(press)를 준비하는 금형 준비단계; 준비된 상기 성형 금형을 소정의 온도로 가열하는 성형 금형 가열단계; 소정의 설정 온도로 미리 가열된 상기 성형 금형의 툴 성형부에 상기 실리콘 툴의 실리콘 원재료를 충전하는 실리콘 원재료 충전단계; 및 상기 툴 성형부에 충전된 실리콘 원재료를 상기 프레스로 가압해서 경화시키는 프레스 가압 경화단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 실리콘 툴 제조방법 및 그 제조방법에 따라 제조된 실리콘 툴이 제공될 수 있다.
상기 실리콘 원재료가 액상(liquid)이 아닌 젤 타입(gel type)의 고상 실리콘(HCR, High consistency Rubber)일 수 있다.
상기 성형 금형 가열단계에서 상기 성형 금형을 가열하는 소정의 온도가 120~180℃일 수 있다.
상기 프레스는 150~160℃로 미리 가열된 핫 프레스(hot press)이되 상기 프레스 가압 경화단계는 핫 프레스 가압 경화단계일 수 있으며, 상기 핫 프레스에는 상기 툴 성형부와 형합해서 상기 툴 성형부에 충전된 실리콘 원재료를 가압하는 가압부가 형성될 수 있다.
상기 프레스 가압 경화단계의 수행 시 상기 핫 프레스가 소정의 가압력을 소정의 경화 시간만큼 제공할 수 있다.
상기 핫 프레스에 의한 상기 소정의 가압력이 10~20톤(ton)일 수 있다.
상기 핫 프레스에 의한 상기 소정의 경화 시간이 0.5~5시간일 수 있다.
상기 프레스 가압 경화단계의 수행 후에, 상기 성형 금형에서 취출된 실리콘 툴 반제품의 표면이 끈적이지 않게 소정의 슬립제로 코팅하는 슬립제 코팅단계를 더 포함할 수 있다.
상기 슬립제가 실리콘계 수지일 수 있다.
상기 실리콘계 수지가 폴리디메틸실록산(PDMS, Polydimethylsiloxane)일 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 실리콘 소재로 제조되며, 압축공기가 충전되는 압축공기 충전공간이 내부에 형성되는 툴 바디; 및 상기 툴 바디의 일측에 형성되되 상기 툴 바디의 부피 팽창을 위해 압축공기가 출입하는 장소를 이루는 압축공기 공급부를 포함하는 것을 특징으로 하는 실리콘 툴이 제공될 수 있다.
상기 툴 바디는, 상기 압축공기 공급부가 형성되는 바텀부(bottom part); 상기 바텀부의 사이드를 형성하는 사이드부(side part); 상기 사이드부와 함께 압축공기 충전공간을 형성하는 탑부(top part); 및 상기 탑부와 상기 사이드부 사이의 코너(corner) 영역에 돌출되게 마련되는 덧살 에지부(dummy edge part)를 포함할 수 있다.
상기 바텀부의 단부에 일측으로 절곡되어 걸이 역할을 수행하는 걸이부가 형성될 수 있다.
15~30℃의 시험온도와 70% 이하의 시험습도 조건에서 상기 툴 바디의 신장률이 50~800%일 수 있다.
15~30℃의 시험온도와 70% 이하의 시험습도 조건에서 상기 툴 바디의 인장강도가 20~40kgf/㎠일 수 있다.
15~30℃의 시험온도와 70% 이하의 시험습도 조건에서 상기 툴 바디의 shore A 경도가 20~80일 수 있다.
상기 실리콘 소재는 액상(liquid)이 아닌 젤 타입(gel type)의 고상 실리콘(HCR, High consistency Rubber)일 수 있다.
상기 툴 바디의 표면이 끈적이지 않게 소정의 슬립제로 코팅되어 슬립제 코팅층을 형성할 수 있다.
본 발명에 따르면, 반복적인 팽창 또는 수축 작용에도 터지지 않는 내구성을 비롯하여 신장률, 인장강도, 경도 등을 포함한 일정 수준 이상의 물성을 갖기 때문에 상대적으로 긴 수명을 보장할 수 있으며, 이로 인해 디스플레이 시장의 라미네이팅 설비를 비롯하여 다양한 라미네이팅 공정 설비에 두루 적용할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 실리콘 툴의 측면도이다.
도 2는 도 1의 A-A선에 따른 단면도이다.
도 3은 도 2의 B 영역의 개략적인 확대 구조도이다.
도 4 내지 도 7은 실리콘 툴을 제조하는 공정을 순서대로 도시한 도면들이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 실리콘 툴 제조방법의 순서도이다.
도 9 내지 도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 실리콘 툴을 이용한 라미네이팅 공정의 적용예이다.
본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 첨부도면 및 첨부도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 실리콘 툴의 측면도이고, 도 2는 도 1의 A-A선에 따른 단면도이며, 도 3은 도 2의 B 영역의 개략적인 확대 구조도이고, 도 4 내지 도 7은 실리콘 툴을 제조하는 공정을 순서대로 도시한 도면들이며, 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 실리콘 툴 제조방법의 순서도이고, 도 9 내지 도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 실리콘 툴을 이용한 라미네이팅 공정의 적용예이다.
이들 도면을 참조하면, 본 실시예에 따른 실리콘 툴 제조방법에 따라 제조된 실리콘 툴(100)은 반복적인 팽창 또는 수축 작용에도 터지지 않는 내구성을 비롯하여 신장률, 인장강도, 경도 등을 포함한 일정 수준 이상의 물성을 갖기 때문에 상대적으로 긴 수명을 보장할 수 있다. 따라서, 도 9 내지 도 11처럼 디스플레이 시장의 라미네이팅 설비를 비롯하여 다양한 라미네이팅 공정 설비에 두루 적용할 수 있다.
이러한 효과를 제공할 수 있는 본 실시예에 따른 실리콘 툴(100)은 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 툴 바디(110)와, 압축공기 공급부(120)를 포함할 수 있다.
툴 바디(110)는 실리콘 소재로 제조된다. 특히, 실리콘 소재는 액상(liquid)이 아닌 젤 타입(gel type)의 고상 실리콘(HCR, High consistency Rubber)으로 적용된다.
본 실시예에 적용되는 고상 실리콘은 단단한 고체형태의 소위, 의료용 실리콘 고무이다. 고상 실리콘은 안전성이 요구되는 다양한 압출 방식의 성형 제품 분야에 적용 가능한데, 이러한 고상 실리콘을 이용해서 본 실시예에 따른 실리콘 툴(100)을 제조한다.
툴 바디(110) 내에는 압축공기가 충전되는 압축공기 충전공간(S)이 형성된다. 압축공기 공급부(120)를 통해 압축공기 충전공간(S)으로 압축공기가 공급될 때, 툴 바디(110)의 부피가 팽창될 수 있다.
툴 바디(110)는 압축공기 공급부(120)가 형성되는 바텀부(111, bottom part)와, 바텀부(111)의 사이드를 형성하는 사이드부(113, side part)와, 사이드부(113)와 함께 압축공기 충전공간을 형성하는 탑부(114, top part)를 포함한다.
바텀부(111)의 단부에는 일측으로 절곡되어 걸이 역할을 수행하는 걸이부(112)가 형성된다. 도 10 및 도 11처럼 걸이부(112)는 실리콘 툴(100)을 라미네이팅 설비에 탑재할 때, 실리콘 툴(100)이 이탈되지 않게 걸리는 부분으로 활용될 수 있다. 물론, 걸이부(112)가 반드시 형성되어야 하는 것은 아니므로 걸이부(112)가 없는 타입의 실리콘 툴(미도시) 역시, 본 발명의 권리범위에 속한다고 하여야 할 것이다.
바텀부(111), 사이드부(113) 및 탑부(114)의 두께는 적절하게 변경 적용될 수 있다. 따라서, 도면의 형상에 본 발명의 권리범위가 제한되지 않는다.
탑부(114)와 사이드부(113) 사이의 코너(corner) 영역에는 덧살 에지부(115, dummy edge part)가 돌출되게 형성된다.
이러한 덧살 에지부(115)는 도 9 내지 도 11처럼 디스플레이 시장의 라미네이팅 설비에 적용될 때, 패널(10, 도 9 내지 도 11 참조)을 커버 글래스(30, 도 9 내지 도 11 참조)의 내벽 코너로 가압하는 부위로 작용한다. 따라서, 패널(10)의 들뜨지 않고 커버 글래스(30)에 잘 라미네이팅되게 할 수 있다.
한편, 툴 바디(110)의 표면은 슬립제 코팅층(117)으로 고팅 처리된다. 즉 툴 바디(110)의 표면이 끈적이지 않게 소정의 슬립제로 코팅되어 슬립제 코팅층(117)을 이룬다. 이때, 슬립제는 실리콘계 수지. 예컨대 폴리디메틸실록산(PDMS, Polydimethylsiloxane)일 수 있다.
압축공기 공급부(120)는 앞서 기술한 것처럼 툴 바디(110)의 일측, 즉 바텀부(111)에 형성되며, 툴 바디(110)의 부피 팽창을 위해 압축공기가 출입하는 장소를 이룬다.
물론, 압축공기 공급부(120)를 통해 압축공기가 직접 공급되는 것은 아니며, 도 9 내지 도 11처럼 압축공기 공급부(120)에 별도의 구조물이 배치된 후, 이를 통해 툴 바디(110)로 압축공기가 공급될 수 있게끔 한다.
이처럼 툴 바디(110)와 압축공기 공급부(120)를 구비하는 실리콘 툴(100)은 후술하는 제조방법에 따라 제조될 수 있다.
즉 금형 준비단계(S10), 성형 금형 가열단계(S20), 실리콘 원재료 충전단계(S30), 핫 프레스 가압 경화단계(S40) 및 슬립제 코팅단계(S50)를 통해 실리콘 툴(100)이 제조될 수 있는데, 이렇게 제조되는 실리콘 툴(100)은 15~30℃의 시험온도와 70% 이하의 시험습도 조건에서 신장률이 50~800%(바람직하게는 600~700%),인장강도가 20~40kgf/㎠(바람직하게는 36.24kgf/㎠), shore A 경도가 20~80의 물성을 가질 수 있다.
따라서, 도 10 및 도 11처럼 패널(10)을 커버 글래스(30)에 라미네이팅하는 디스플레이 시장의 라미네이팅 설비에 적용할 수 있다.
이하, 본 실시예에 따른 실리콘 툴(100)을 제조하기 위한 실리콘 툴(100) 제조방법에 대해 알아본다.
본 실시예에 따른 실리콘 툴 제조방법은 금형 준비단계(S10), 성형 금형 가열단계(S20), 실리콘 원재료 충전단계(S30), 핫 프레스 가압 경화단계(S40) 및 슬립제 코팅단계(S50)를 포함할 수 있다.
금형 준비단계(S10)는 도 4처럼 실리콘 툴(100)이 성형되는 툴 성형부(131)를 구비하는 성형 금형(130, mold)과 프레스(140, press)를 준비하는 과정이다.
성형 금형(130)은 위치 고정되는 고정식 금형인 반면, 프레스(140)는 성형 금형(130)에 대하여 업/다운(upd/down) 이동하는 이동식 금형이다.
성형 금형(130)의 툴 성형부(131)는 그 벽면이 샌딩(sanding) 처리될 수 있다. 즉 실리콘은 약한 점착력이 표면에 형성되는 특성을 갖는데, 이러한 점착력이 라미네이팅 설비에서 패널(10)과 커버 글래스(30) 간의 라미네이팅 공정 중 패널(10)에 손상을 줄 수도 있다.
이에, 성형 금형(130)을 제작하여 준비할 때, 성형 금형(130)의 툴 성형부(131) 벽면을 샌딩 처리함으로써 최대한 끈적임을 줄여주고, 제품이 완성된 이후에는 제품의 표면에 슬립제를 코팅하는 것이다.
프레스(140)에는 툴 성형부(131)와 형합해서 툴 성형부(131)에 충전된 실리콘 원재료를 가압하는 가압부(141)가 형성된다. 한편, 본 실시예에서 프레스(140)는 도 6처럼 동작하기 전에 150~160℃로 미리 가열된 핫 프레스(140, hot press)로 적용된다.
성형 금형 가열단계(S20)는 준비된 성형 금형(130)을 소정의 온도로 미리 가열하는 과정이다.
성형 금형(130) 가열단계에서 성형 금형(130)을 가열하는 소정의 온도가 120~180℃일 수 있다. 성형 금형(130)을 120℃보다 낮게 가열하면 고상 실리콘이 잘 녹지 않으며, 180℃보다 높게 가열하면 고상 실리콘이 너무 녹아 공정에 불리할 수 있다.
실리콘 원재료 충전단계(S30)는 도 5처럼 소정의 설정 온도로 미리 가열된 성형 금형(130)의 툴 성형부(131)에 실리콘 툴(100)의 실리콘 원재료를 충전하는 과정이다.
이때, 실리콘 원재료가 액상(liquid)이 아닌 젤 타입(gel type)의 고상 실리콘(HCR, High consistency Rubber)일 수 있다.
이처럼 고상 실리콘이 성형 금형(130)의 툴 성형부(131)에 충전되어야 하기 때문에 성형 금형(130)이 소정의 온도로 미리 가열되는 것이며, 그래야만 고상 실리콘이 툴 성형부(131)에 빈틈없이 잘 채워질 수 있다.
핫 프레스 가압 경화단계(S40)는 도 6처럼 툴 성형부(131)에 충전된 실리콘 원재료를 핫 프레스(140)로 가압해서 경화시키는 과정이다.
앞서도 기술한 것처럼 본 실시예에서 프레스(140)는 도 6처럼 동작하기 전에 150~160℃로 미리 가열된 핫 프레스(140, hot press)로 적용된다.
이때, 핫 프레스 가압 경화단계(S40)의 수행 시 핫 프레스(140)가 소정의 가압력을 소정의 경화 시간만큼 제공해서 높은 품질의 실리콘 툴(100)이 제조될 수 있게끔 한다.
여기서, 핫 프레스(140)에 의한 소정의 가압력이 10~20톤(ton)일 수 있는데, 이때의 가압력이 10톤보다 작으면 경도와 인장강도가 약해질 수 있고, 20톤보다 크면 경도와 인장강도가 너무 강해질 수 있어 적용이 곤란하다.
또한, 핫 프레스(140)에 의한 소정의 경화 시간이 0.5~5시간일 수 있는데, 경화 시간이 30분보다 적거나 5시간을 초과하면 신장률과 인장강도면에서 소정의 조건에 부합되지 않는다.
슬립제 코팅단계(S50)는 도 7처럼 성형 금형(130)에서 취출된 실리콘 툴 반제품(100a)의 표면이 끈적이지 않게 소정의 슬립제로 코팅하여 툴 바디(110)의 표면에 슬립제 코팅층(117)을 형성시키는 과정이다.
앞서 기술한 것처럼 실리콘은 약한 점착력이 표면에 형성되는 특성을 갖기 때문에 이를 없애기 위해 제품의 표면에 슬립제를 코팅하는 것이다. 본 실시예에서 슬립제가 실리콘계 수지일 수 있는데, 특히 폴리디메틸실록산(PDMS, Polydimethylsiloxane)일 수 있다.
이하, 실리콘 툴(100)을 제조하는 방법에 대해 도 4 내지 도 8을 참조해서 순차적으로 설명한다.
우선, 도 4처럼 실리콘 툴(100)이 성형되는 툴 성형부(131)를 구비하는 성형 금형(130)과 프레스(140)를 준비한다(S10). 프레스(140)는 핫 프레스(140)이며, 성형 금형(130)의 상부에 배치된다. 이때, 성형 금형(130)의 툴 성형부(131) 벽면은 미리 샌딩 처리된다.
다음, 도 4의 상태에서 성형 금형 가열단계는 준비된 성형 금형(130)을 소정의 온도, 예컨대 120~180℃로 미리 가열한다(S20). 이때, 핫 프레스(140) 역시, 150~160℃로 미리 가열될 수 있다.
다음, 도 5처럼 소정의 설정 온도로 미리 가열된 성형 금형(130)의 툴 성형부(131)에 실리콘 툴(100)의 실리콘 원재료를 충전한다(S30). 이때의 실리콘 원재료는 젤 타입(gel type)의 고상 실리콘(HCR)이다.
그런 다음, 도 6처럼 툴 성형부(131)에 충전된 실리콘 원재료를 핫 프레스(140)로 가압해서 경화시킨다(S40). 이때는 핫 프레스(140)가 예컨대 10~20톤(ton)의 가압력을 예컨대 0.5~5시간만큼 제공해서 높은 품질의 실리콘 툴(100)이 제조될 수 있게끔 한다.
핫 프레스(140)에 의한 가압 및 경화 과정이 완료되면 도 7의 (a)처럼 성형 금형(130)에서 실리콘 툴 반제품(100a)이 생산되는데, 이러한 실리콘 툴 반제품(100a)의 표면이 끈적이지 않게 소정의 슬립제로 코팅하여 툴 바디(110)의 표면에 슬립제 코팅층(117)을 형성시킴으로써(S50) 도 7의 (b)와 같은 실리콘 툴(100)이 제조될 수 있다.
한편, 이렇게 제조되는 실리콘 툴(100)은 실시예로서 도 9 내지 도 11처럼 패널(10)을 커버 글래스(30)에 라미네이팅하는 디스플레이 시장의 라미네이팅 설비에 적용되어 사용될 수 있다.
이에 대해 간략하게 부연 설명한다.
도 9처럼 커버 글래스(30)는 내벽에 곡률이 많아서, 특히 코너 영역에 곡률이 많은 3차원 구조라서 이러한 커버 글래스(30)에 패널(10)을 라미네이팅하려면 본 실시예와 같은 실리콘 툴(100)이 적용되는 편이 바람직하다.
본 실시예에 따른 실리콘 툴(100)은 도 10처럼 라미네이팅 설비에 갖춰지는 툴 지그(160)에 탑재될 수 있다.
툴 지그(160)에는 압축공기가 공급되는 압축공기 공급관(161)이 연결되며, 툴 지그(160) 내에 압축공기 공급라인(162)이 형성된다.
그리고, 툴 지그(160)의 사이드에는 과도팽창 저지용 사이드 블록(175)이 마련된다. 과도팽창 저지용 사이드 블록(175)은 압축공기의 공급으로 실리콘 툴(100)이 팽창될 때, 실리콘 툴(100)의 과도한 팽창을 저지시키는 벽체 역할을 한다.
툴 지그(160)에는 압축공기 포켓(163)이 함몰되게 형성될 수 있다. 그리고 압축공기 포켓(163)에는 압축공기 공급라인(162)을 통해 실리콘 툴(100)의 압축공기 충전공간(S)으로 압축공기를 실리콘 툴(100) 내의 전체 영역으로 확산시키는 압축공기 확산부재(170)가 마련된다.
본 실시예처럼 압축공기 포켓(163)에 압축공기 확산부재(170)를 적용할 경우, 압축공기가 실리콘 툴(100)의 국부적인 표면을 직접 강타하는 것을 방지할 수 있고, 나아가 압축공기가 실리콘 툴(100)의 전체 영역으로 고르게 공급되게 할 수 있으며, 이로 인해 라미네이팅 품질을 향상시킬 수 있다.
이에, 도 10처럼 본 실시예에 따른 실리콘 툴(100)을 라미네이팅 설비에 갖춰지는 툴 지그(160)에 탑재한 후, 도 11처럼 라미네이팅 공정을 진행할 수 있다. 즉 툴 지그(160)의 업(up) 동작으로 패널(10)의 중심부가 커버 글래스(30)에 접촉된 상태에서 압축공기 공급관(161), 압축공기 공급라인(162) 및 압축공기 확산부재(170)를 통해 압축공기가 실리콘 툴(100)의 압축공기 충전공간(S)으로 공급된다. 그러면, 실리콘 툴(100)이 부피 팽창할 수 있게 되며, 이렇게 부피 팽창하는 압력으로 패널(10)을 가압하게 됨으로써 패널(10)이 커버 글래스(30)에 용이하게 라미네이팅되게 할 수 있다. 특히, 실리콘 툴(100)에 덧살 에지부(115)가 형성되고 이 덧살 에지부(115)가 커버 글래스(30)의 내벽 코너를 가압하기 때문에 패널(10)의 들뜨지 않고 커버 글래스(30)에 잘 라미네이팅될 수 있다.
도 11에서는 실리콘 툴(100)에 패널(10)이 직접 지지되는 것으로 도시 및 설명하였으나 패널(10)을 지지하는 별도의 매개물인 캐리어 필름(carrier film)을 사용해서 패널(10)을 커버 글래스(30)에 라미네이팅시킬 수도 있는데, 이에 대해서는 도시를 생략했다.
이상 설명한 바와 같은 구조를 기반으로 작용을 하는 본 실시예에 따르면, 반복적인 팽창 또는 수축 작용에도 터지지 않는 내구성을 비롯하여 신장률, 인장강도, 경도 등을 포함한 일정 수준 이상의 물성을 갖기 때문에 상대적으로 긴 수명을 보장할 수 있으며, 이로 인해 디스플레이 시장의 라미네이팅 설비를 비롯하여 다양한 라미네이팅 공정 설비에 두루 적용할 수 있게 된다.
이처럼 본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 수정예 또는 변형예들은 본 발명의 청구범위에 속한다고 하여야 할 것이다.
100 : 실리콘 툴 110 : 툴 바디
111 : 바텀부 112 : 걸이부
113 : 사이드부 114 : 탑부
115 : 덧살 에지부 117 : 슬립제 코팅층
120 : 압축공기 공급부 130 : 성형 금형
131 : 툴 성형부 140 : 프레스
141 : 가압부

Claims (20)

  1. 실리콘 툴(silicon tool)이 성형되는 툴 성형부를 구비하는 성형 금형(mold)과 프레스(press)를 준비하는 금형 준비단계;
    준비된 상기 성형 금형을 소정의 온도로 가열하는 성형 금형 가열단계;
    소정의 설정 온도로 미리 가열된 상기 성형 금형의 툴 성형부에 상기 실리콘 툴의 실리콘 원재료를 충전하는 실리콘 원재료 충전단계;
    상기 툴 성형부에 충전된 실리콘 원재료를 상기 프레스로 가압해서 경화시키는 프레스 가압 경화단계; 및
    상기 프레스 가압 경화단계의 수행 후에, 상기 성형 금형에서 취출된 실리콘 툴 반제품의 표면이 끈적이지 않게 소정의 슬립제로 코팅하는 슬립제 코팅단계를 포함하며,
    상기 실리콘 원재료가 액상(liquid)이 아닌 젤 타입(gel type)의 고상 실리콘(HCR, High consistency Rubber)이며,
    상기 툴 성형부의 벽면이 샌딩(sanding) 처리되는 것을 특징으로 하는 실리콘 툴 제조방법.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 성형 금형 가열단계에서 상기 성형 금형을 가열하는 소정의 온도가 120~180℃인 것을 특징으로 하는 실리콘 툴 제조방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 프레스는 150~160℃로 미리 가열된 핫 프레스(hot press)이되 상기 프레스 가압 경화단계는 핫 프레스 가압 경화단계이며,
    상기 핫 프레스에는 상기 툴 성형부와 형합해서 상기 툴 성형부에 충전된 실리콘 원재료를 가압하는 가압부가 형성되는 것을 특징으로 하는 실리콘 툴 제조방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 프레스 가압 경화단계의 수행 시 상기 핫 프레스가 소정의 가압력을 소정의 경화 시간만큼 제공하는 것을 특징으로 하는 실리콘 툴 제조방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 핫 프레스에 의한 상기 소정의 가압력이 10~20톤(ton)인 것을 특징으로 하는 실리콘 툴 제조방법.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 핫 프레스에 의한 상기 소정의 경화 시간이 0.5~5시간인 것을 특징으로 하는 실리콘 툴 제조방법.
  8. 삭제
  9. 제1항에 있어서,
    상기 슬립제가 실리콘계 수지인 것을 특징으로 하는 실리콘 툴 제조방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 실리콘계 수지가 폴리디메틸실록산(PDMS, Polydimethylsiloxane)인 것을 특징으로 하는 실리콘 툴 제조방법.
  11. 삭제
  12. 삭제
  13. 실리콘 소재로 제조되며, 압축공기가 충전되는 압축공기 충전공간이 내부에 형성되는 툴 바디; 및
    상기 툴 바디의 일측에 형성되되 상기 툴 바디의 부피 팽창을 위해 압축공기가 출입하는 장소를 이루는 압축공기 공급부를 포함하며,
    상기 툴 바디는,
    상기 압축공기 공급부가 형성되는 바텀부(bottom part);
    상기 바텀부의 사이드를 형성하는 사이드부(side part);
    상기 사이드부와 함께 압축공기 충전공간을 형성하는 탑부(top part);
    상기 탑부와 상기 사이드부 사이의 코너(corner) 영역에 돌출되게 마련되는 덧살 에지부(dummy edge part); 및
    상기 바텀부의 단부에서 일측으로 절곡되어 걸이 역할을 수행하는 걸이부를 포함하며,
    상기 실리콘 소재는 액상(liquid)이 아닌 젤 타입(gel type)의 고상 실리콘(HCR, High consistency Rubber)이며,
    상기 툴 바디의 표면이 끈적이지 않게 소정의 슬립제로 코팅되어 슬립제 코팅층을 형성하는 것을 특징으로 하는 실리콘 툴.
  14. 삭제
  15. 삭제
  16. 제13항에 있어서,
    15~30℃의 시험온도와 70% 이하의 시험습도 조건에서 상기 툴 바디의 신장률이 50~800%인 것을 특징으로 하는 실리콘 툴.
  17. 제13항에 있어서,
    15~30℃의 시험온도와 70% 이하의 시험습도 조건에서 상기 툴 바디의 인장강도가 20~40kgf/㎠인 것을 특징으로 하는 실리콘 툴.
  18. 제13항에 있어서,
    15~30℃의 시험온도와 70% 이하의 시험습도 조건에서 상기 툴 바디의 shore A 경도가 20~80인 것을 특징으로 하는 실리콘 툴.
  19. 삭제
  20. 삭제
KR1020190100317A 2019-08-16 2019-08-16 실리콘 툴 및 그 제조방법 KR102176022B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190100317A KR102176022B1 (ko) 2019-08-16 2019-08-16 실리콘 툴 및 그 제조방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190100317A KR102176022B1 (ko) 2019-08-16 2019-08-16 실리콘 툴 및 그 제조방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR102176022B1 true KR102176022B1 (ko) 2020-11-06

Family

ID=73571908

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020190100317A KR102176022B1 (ko) 2019-08-16 2019-08-16 실리콘 툴 및 그 제조방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102176022B1 (ko)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100397842B1 (ko) * 2000-11-22 2003-09-13 한국과학기술원 복합재료 가이드 보 제작용 외부 금형
KR100862512B1 (ko) * 2007-06-15 2008-10-08 엘지이노텍 주식회사 디스플레이 장치 및 그 제조방법
KR20110027131A (ko) * 2009-09-09 2011-03-16 에스케이씨 주식회사 공압출된 백코팅층을 갖는 평판 디스플레이용 폴리에틸렌수지 필름 및 이의 제조방법
KR20150104055A (ko) 2014-03-04 2015-09-14 발레오 마테리오 드 프릭시옹 열적 남용 후에 높은 기계적 강도를 갖는 클러치 라이닝
KR20170016069A (ko) * 2015-08-03 2017-02-13 우리마이크론(주) 핀을 이용한 소켓 및 러버 홀 성형장치 및 제조방법
KR101706617B1 (ko) * 2016-11-24 2017-02-16 주식회사 오디아이 플렉시블 디스플레이 패널 곡면 합착기

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100397842B1 (ko) * 2000-11-22 2003-09-13 한국과학기술원 복합재료 가이드 보 제작용 외부 금형
KR100862512B1 (ko) * 2007-06-15 2008-10-08 엘지이노텍 주식회사 디스플레이 장치 및 그 제조방법
KR20110027131A (ko) * 2009-09-09 2011-03-16 에스케이씨 주식회사 공압출된 백코팅층을 갖는 평판 디스플레이용 폴리에틸렌수지 필름 및 이의 제조방법
KR20150104055A (ko) 2014-03-04 2015-09-14 발레오 마테리오 드 프릭시옹 열적 남용 후에 높은 기계적 강도를 갖는 클러치 라이닝
KR20170016069A (ko) * 2015-08-03 2017-02-13 우리마이크론(주) 핀을 이용한 소켓 및 러버 홀 성형장치 및 제조방법
KR101706617B1 (ko) * 2016-11-24 2017-02-16 주식회사 오디아이 플렉시블 디스플레이 패널 곡면 합착기

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5139736B2 (ja) 液晶部品の製造方法および製造装置
TWI680175B (zh) 薄膜、其製造方法及使用該薄膜之半導體元件之製造方法
CN103847096B (zh) 真空加热加压密封成形装置及真空加热加压密封成形方法
WO2020143822A1 (zh) 贴膜方法
JPS62246844A (ja) 多層ガラス、その製造方法及び製造装置
KR20160006290A (ko) 디스플레이 장치용 점착필름 및 이의 제조방법
TW201318868A (zh) 積層體之製造方法
CN104678612A (zh) 基板贴合装置、显示面板制造装置及显示面板制造方法
EP4094941A1 (en) Protective film and preparation method therefor, laminating method, and terminal
JP6209154B2 (ja) 基板貼合装置、表示パネル製造装置及び表示パネル製造方法
KR101839112B1 (ko) 곡면형 패널에 플렉서블 소재 부착방법
KR102176022B1 (ko) 실리콘 툴 및 그 제조방법
KR101959151B1 (ko) 첩부 방법 및 첩부 장치
JP2015129851A (ja) 基板貼合装置、表示装置用部材の製造装置及び表示装置用部材の製造方法
CN101477958B (zh) 邦定装置和邦定方法
JPH07125071A (ja) 減圧貼付け装置
TW201331037A (zh) 透光性硬質基板積層體之製造方法
JP2016107523A (ja) プラスチックシートの製造方法およびそれにより得られるプラスチックシート並びにディスプレイ用プラスチック基板
JP6692709B2 (ja) 接合体の製造方法、接続方法
JP2010001409A (ja) 防水性シール材及びその製造方法
KR102105151B1 (ko) 디스플레이 글라스의 곡면 성형용 폴리우레탄 패드 및 이의 제조 방법
KR100898269B1 (ko) 접합 가공지 및 이의 제조 방법
KR101540047B1 (ko) 기판 합착 장치 및 기판 합착 방법
KR101325218B1 (ko) 플렉서블 표시판의 제조 방법
KR101845025B1 (ko) 곡면형 커버 글래스 제조방법

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant