KR20110058103A - Method and apparatus for manufacturing prepreg film of display panel - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 프리프레그 필름 제조 장치 및 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 수지유동탱크의 수지의 유동(Overflow)을 이용한 수지도포 방식을 적용함으로써 유리클로스의 텐션 제어 실패를 방지하여 우수한 표면 특성을 갖는 디스플레이 패널용 프리프레그 필름을 제조하기 위한 제조 장치 및 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a prepreg film manufacturing apparatus and method, and more particularly, by applying a resin coating method using the resin (Overflow) of the resin flow tank to prevent tension control failure of glass cloth has excellent surface properties A manufacturing apparatus and manufacturing method for manufacturing a prepreg film for display panels.
현재 널리 보급되고 있는 디스플레이 장치(예컨데, 액정표시장치)는 유리 소재로 이루어진 투명전극 기판을 사용하고 있다. 그러나 유리 기판은 두꺼운 두께와 무거운 중량으로 인해 액정표시장치의 박형화 및 경량화에 한계가 있고, 내충격에 취약하며, 특히 유리 소재의 취성으로 인해 플렉서블 디스플레이에 사용하기에 부적합하다.Currently, a display device (for example, a liquid crystal display device) that is widely used uses a transparent electrode substrate made of a glass material. However, the glass substrate has a limitation in thinning and reducing the weight of the liquid crystal display due to its thick thickness and heavy weight, and is vulnerable to impact resistance.
이에 따라, 수지 필름 소재의 플렉서블(flexible) 기판이 종래 유리 기판을 대체할 소재로 각광받고 있는데, 수지 필름은 얇고 가벼우며 플렉서블한 연성을 지니고 있고 다양한 형태로 가공이 가능하기 때문에 액정디스플레이를 비롯하여 유기EL, 전자페이퍼(e-paper) 등과 같은 차세대 디스플레이 장치에 매우 적합한 특성을 갖고 있다.Accordingly, a flexible substrate made of a resin film material is in the spotlight as a material to replace a conventional glass substrate, and the resin film has a thin, light, flexible ductility, and can be processed in various forms. It has characteristics that are very suitable for next generation display devices such as EL and e-paper.
전술한 바와 같이 플렉서블 기판의 많은 잇점으로 인해 플렉서블 기판의 소재 및 구조 등에 대한 다양한 연구 개발이 이루어지고 있는 실정이다.As described above, due to many advantages of the flexible substrate, various research and development of materials and structures of the flexible substrate is being performed.
구체적으로 살펴보면, 개발 초기에는 단순히 플라스틱 고분자로 이루어진 투명 필름 소재를 채용하는 것을 시작으로 하여 에폭시 수지, 산무수물계 경화제, 알코올 경화촉매를 이용한 조성물 등을 플렉서블 기판의 소재로 적용한 예가 있다.In detail, in the initial stage of development, there is an example in which a transparent film material made of a plastic polymer is used, and an epoxy resin, an acid anhydride-based curing agent, a composition using an alcohol curing catalyst, or the like is applied as a material of the flexible substrate.
그러나, 단순히 수지 소재로만 구성된 플렉서블 기판은 유리 기판에 비하여 열팽창계수(CTE:Coefficient of Thermal Expansion)가 높아 고온 공정시 기판의 수축 팽창에 따른 패턴 셀의 위상차 변화와 같은 문제점이 발생하였다.However, a flexible substrate composed of only a resin material has a higher coefficient of thermal expansion (CTE) than a glass substrate, resulting in a problem such as a phase difference change of a pattern cell due to shrinkage expansion of the substrate during a high temperature process.
따라서, 수지 소재를 디스플레이 패널용 기판 특히, 액정표시소자용 기판으로 사용하기 위해서는 내열성을 만족해야 하며, 무엇보다도 낮은 열팽창계수와 양호한 표면조도(Surface Roughness)를 확보하는 것이 필수적이다.Therefore, in order to use a resin material as a display panel substrate, especially a liquid crystal display device substrate, heat resistance must be satisfied, and above all, it is essential to secure a low coefficient of thermal expansion and good surface roughness.
이러한 요구에 따라 최근에는 수지 내부에 유리클로스(Glass Cloth)를 함침시켜 제조한 프리프레그(Prepreg) 필름이 각광받고 있다. 이는 수지시트 내부에 함유된 유리클로스의 낮은 열팽창계수로 인해 수지 자체의 높은 열팽창계수를 상쇄시킬 수 있어 기판의 열적 특성을 향상시킬 수 있기 때문이다.In accordance with such a demand, a prepreg film manufactured by impregnating glass cloth inside a resin has recently been in the spotlight. This is because the low thermal expansion coefficient of the glass cloth contained in the resin sheet can offset the high thermal expansion coefficient of the resin itself, thereby improving the thermal characteristics of the substrate.
도 1은 종래 함침 방식의 프리프레그 필름 제조 장치를 개략적으로 도시한 장치 구성도이다. 도 1에 도시된 바와 같이 종래의 프리프레그 필름 제조 장치는, 롤 형태로 감겨져 있는 유리클로스(11)를 공급하는 유리클로스 롤(10)과; 수지를 담고 있는 수지조(bath: 12)와; 유리클로스(11)에 도포된 수지의 두께/표면조도를 조절하기 위한 압박 롤(14)과; 수지가 함침된 유리클로스(15)를 건조하는 건조부 (17)와; 유리클로스의 이송을 안내하기 위한 다수의 가이드 롤(13a 내지 13e)과; 제조된 프리프레그를 회수하기 위한 프리프레그 롤(16)을 포함하도록 구성된다.1 is a schematic diagram of a device of a conventional prepreg film production apparatus of the impregnation method. As shown in FIG. 1, a conventional prepreg film manufacturing apparatus includes a
상기 장치 구성에 의한 종래 프리프레그 필름 제조 방법을 살펴보면, 유리클로스 롤(10)에서 공급되는 유리클로스는 수지조(12)에서 충분히 함침된 후 압박 롤 (14)에 의해 수지 두께 및 표면조도가 조절된다. 그리고, 가이드 롤의 안내를 받으며 수직 상승하여 건조된 후 프리프레그 롤(16)에 의해 회수됨으로써 프리프레그 필름의 제조가 완료된다.Looking at the conventional prepreg film manufacturing method by the above device configuration, the glass cloth supplied from the
이러한 종래의 프리프레그 필름 제조 장치 및 제조 방법은 다음과 같은 문제점이 있었다. 즉, 종래 프리프레그 필름 제조 장치는 유리클로스가 수지조를 통과하며 함침되는 방식을 적용하고 있는 바, 유리클로스의 함침 및 건조 공정을 완료하기 까지 많은 수의 롤(압착롤, 가이드 롤)에 접촉하여 이송되어야 했다. 그러나, 이렇게 다수의 롤에 접촉하며 강제 이송되는 방식은 유리클로스에 과도한 텐션 (tension)을 발생시키게 되고, 이에 따라 유리클로스는 과도한 텐션이 작용한 상태에서 수지의 도포 및 건조 공정이 이루어지게 된다. 그러나, 유리클로스는 직물구조로 구성되어 면(面)의 성질이 아닌 선(線)의 성질을 갖고 있기 때문에 이처럼 유리클로스에 응력이 발생한 상태에서 수지를 도포하게 되면 불량한 표면조도를 야기 하고, 프리프레그 필름 두께에 편차가 발생하여 양질의 프리프레그 필름을 수득할 수 없는 문제점이 있었다.This conventional prepreg film production apparatus and manufacturing method has the following problems. That is, the conventional prepreg film manufacturing apparatus applies a method in which the glass cloth is impregnated through the resin bath, and contacts a large number of rolls (compression roll, guide roll) until the glass cloth is impregnated and dried. Had to be transported. However, the method of contacting and forcibly conveying a plurality of rolls generates excessive tension in the glass cloth, and thus, the glass cloth is applied and dried in a process where the resin is subjected to excessive tension. However, since the glass cloth is composed of a fabric structure and has a line property rather than a surface property, when the resin is applied in a stressed state to the glass cloth, poor surface roughness is caused, There is a problem in that the quality of the prepreg film can not be obtained because a deviation occurs in the leg film thickness.
또한, 종래 함침 방식은 유리클로스를 수지조에 담구며 함침시키는 과정에서 기포가 발생되는데, 발생된 기포가 프리프레그 필름 내부에 함유된 상태로 필름을 제조하게 되면 필름 불량을 야기하는 문제점이 있었다.In addition, in the conventional impregnation method, bubbles are generated in the process of impregnating the glass cloth in the resin bath, there is a problem that causes film defects when the film is produced with the generated bubbles contained in the prepreg film.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 프리프레그 필름을 제조함에 있어서 종래의 함침 방식을 대체하여 수지유동탱크의 수지의 유동(Overflow)을 이용한 수지도포 방식을 적용함으로써, 롤 접촉 방식에 따른 유리클로스의 텐션 제어 실패와 내부 기포 발생을 방지할 수 있는 디스플레이 패널용 프리프레그 제조 장치 및 제조 방법을 제공하는 것이다.The present invention has been made to solve the above problems, an object of the present invention is to replace the conventional impregnation method in manufacturing a prepreg film by using a resin coating method using the resin (Overflow) of the resin flow tank It is an object of the present invention to provide a prepreg manufacturing apparatus and a manufacturing method for a display panel that can prevent tension control failure and internal bubble generation of glass cloth according to a roll contact method.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명에 따른 디스플레이 패널용 프리프레그 필름 제조 장치는 유리클로스를 중력방향으로 강하시켜며 연속 공급하는 유리클로스 강하부와; 상기 유리클로스 강하부의 하부 영역에 배치되며, 내부 공간에 액상 수지가 일정량 채워지면 외부로 넘쳐흐르도록 구성된 한 쌍의 수지유동탱크와; 상기 수지유동탱크의 하부 영역에 배치되어 수지가 도포된 유리클로스를 회수하는 프리프레그 권취부를 포함한다. 또한, 상기 유리클로스 강하부로부터 강하하는 유리클로스는 상기 한 쌍의 수지유동탱크로부터 넘쳐흐르는 액상 수지가 도포되어 수지층을 형성하는 것을 특징으로 한다.The present invention has been made to solve the above problems, the display panel prepreg film manufacturing apparatus according to the present invention is a glass cloth drop portion for continuously supplying the glass cloth drop in the direction of gravity; A pair of resin flow tanks disposed in the lower region of the glass cloth dropping portion and configured to flow outward when a predetermined amount of liquid resin is filled in the inner space; It is disposed in the lower region of the resin flow tank and comprises a prepreg winding unit for recovering the glass cloth coated with the resin. In addition, the glass cloth falling from the glass cloth dropping portion is characterized in that the liquid resin overflowing from the pair of resin flow tank is applied to form a resin layer.
또한, 상기 목적은 상기 유리클로스 강하부로부터 유리클로스를 중력방향으로 강하시키는 유리클로스 강하단계와; 중력방향으로 강하하는 유리클로스에 상기 수지유동탱크로부터 넘쳐흐르는 액상 수지를 도포하는 수지 도포 단계와; 유리클로 스에 도포된 액상 수지를 경화 및 건조시켜 고형화시키는 경화/건조 단계와; 상기 경화/건조 단계를 통해 수득된 프리프레그 필름을 권취하는 프리프레그 필름 회수 단계를 통해 달성가능하다.In addition, the object is a glass cloth dropping step of dropping the glass cloth in the gravity direction from the glass cloth dropping portion; A resin application step of applying a liquid resin overflowing from the resin flow tank to a glass cloth dropping in a gravity direction; A curing / drying step of curing and drying the liquid resin applied to the glass cloth to solidify it; Achievement is possible through a prepreg film recovery step of winding up the prepreg film obtained through the curing / drying step.
본 발명에 다른 디스플레이 패널용 프리프레그 필름 제조 장치 및 제조 방법에 의하면, 중력을 이용한 유리클로스 공급 방식과 강하하는 유리클로스에 수지유동탱크로부터 흘러넘치는 수지를 도포하는 방식을 통해 유리클로스에 텐션이 거의 작용하지 않는 상태에서 수지를 도포 및 경화할 수 있어, 우수한 표면조도 (Roughness)와 균일한 두께를 갖는 디스플레이 패널용 프리프레그 필름을 제조할 수 있는 현저한 효과가 있다.According to another display panel prepreg film production apparatus and manufacturing method according to the present invention, the tension is almost reduced in the glass cloth through the glass cloth supply method using gravity and the method of applying the resin overflowing from the resin flow tank to the descending glass cloth. The resin can be applied and cured in a non-operating state, and there is a remarkable effect of producing a prepreg film for display panel having excellent surface roughness and uniform thickness.
또한, 종래 함침 방식의 경우 필름 표면 품질 향상을 위해 수득된 프리프레그 필름에 라이네이팅(Laminating), 오버코팅(Over Coating)과 같은 후공정이 필요하였으나, 본 발명에 의해 수득된 프리프레그 필름은 우수한 표면특성으로 인해 이러한 후가공 공정이 불필요하고 이에 따라 제품 생산 원가를 절감할 수 있는 현저한 효과가 있다.In addition, in the case of the conventional impregnation method, the prepreg film obtained in order to improve the film surface quality required post-processing such as laminating and over coating, but the prepreg film obtained by the present invention has an excellent surface Due to its characteristics, such a post-processing process is unnecessary, and accordingly, there is a remarkable effect of reducing the product production cost.
또한, 종래의 함침 방식 프리프레그 필름 제조 장치에서 요구되었던 다수의 롤이 불필요하여 공정을 단순화 시킬 수 있고, 장치의 구비를 위한 공간을 효율적으로 사용할 수 있는 장점이 있다.In addition, the number of rolls required in the conventional impregnation prepreg film manufacturing apparatus is unnecessary, so that the process can be simplified, and the space for the provision of the device can be efficiently used.
본 발명에 따른 디스플레이 패널용 프리프레그 필름 제조 장치는 유리클로스 (Glass Cloth)에 텐션(Tension)이 거의 작용하지 않는 상태에서 수지를 도포 및 경화할 수 있는 기술적 특징을 제시하여, 우수한 표면조도(Roughness)와 균일한 두께를 갖는 디스플레이 패널용 프리프레그 필름을 제조할 수 있도록 한다.The prepreg film manufacturing apparatus for display panel according to the present invention presents a technical feature to apply and cure the resin in the state that the tension (Tension) hardly acts on the glass cloth, excellent surface roughness (Roughness And a prepreg film for a display panel having a uniform thickness.
설명에 앞서, 본 발명은 디스플레이 패널에 적용하기 위한 프리프레그 필름 기판에 관한 것이나, 본 발명의 제조 장치를 통해 수득되는 프리프레그 필름의 적용 분야는 비단 디스플레이 패널용 기판에 한정되지 않음을 밝혀둔다. 즉, 본 발명의 프리프레그 필름 제조 장치는 우수한 표면조도 (Roughness)와 균일한 두께의 프리프레그 필름 요구하는 다른 기술 분야에도 충분히 적용될 수 있음은 물론이다.Prior to the description, the present invention relates to a prepreg film substrate for application to a display panel, but the application field of the prepreg film obtained through the production apparatus of the present invention is not limited to the substrate for the display panel. That is, the prepreg film production apparatus of the present invention can be sufficiently applied to other technical fields that require a prepreg film of excellent surface roughness and uniform thickness.
이하에서, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 디스플레이 패널용 프리프레그 필름 제조 장치의 바람직한 실시예, 장점 및 특징에 대하여 상세히 설명하도록 한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail a preferred embodiment, advantages and features of the prepreg film manufacturing apparatus for display panel according to the present invention.
도 2는 본 발명에 따른 디스플레이 패널용 프리프레그 필름 제조 장치를 개략적으로 도시한 장치 구성도이다.Figure 2 is a schematic view of the device configuration showing a prepreg film manufacturing apparatus for a display panel according to the present invention.
도 2를 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 디스플레이 패널용 프리프레그 필름 제조 장치는 장치의 상단에 위치하여 유리클로스를 수직으로 공급하는 유리클로스 강하부(100)와, 상기 유리클로스 강하부(100)의 하부에 위치하여 유리클로스에 액상 수지를 흘려보내는 수지유동탱크(120a,120b)와, 장치의 하단에 위치하여 수지가 도포된 유리클로스를 회수하는 프리프레그 권취부(winder: 150)를 주요 구성으로 한다.Referring to Figure 2, the prepreg film manufacturing apparatus for display panel according to a preferred embodiment of the present invention is located on the top of the glass
본 발명의 유리클로스 강하부(100)는 프리프레그 필름 제조를 위해 유리클로스를 공급하는 요소로서, 상기 유리클로스 강하부(100)는 유리클로스를 수직으로 강하시키며 연속적으로 공급할 수 있도록 구성된 것을 주요 특징으로 한다.Glass
유리클로스를 수직으로 강하시킨다는 것은, 상기 유리클로스 강하부(100)로부터 연속적으로 공급되는 유리클로스가 자체 무게에 의해 중력 방향 즉, 지면에 수직하게 낙하하며 공급될 수 있도록 안내함을 의미한다.Lowering the glass cloth vertically means that the glass cloth continuously supplied from the glass
상기 목적에 부합하는 유리클로스 강하부(100)는 원기둥 형상으로서 중심축을 기준으로 회전 구동하는 이송 롤(Roll) 형태로 구성하는 것이 바람직하다. 따라서, 이하에서는 롤 형태의 이송 수단을 채용한 프리프레그 필름 제조 장치의 바람직한 실시예를 설명 및 도시하겠으나, 상기 유리클로스 강하부(100)는 유리클로스가 자체 무게에 의해 중력방향으로 자연스럽게 낙하하며 공급될 수 있도록 구성된다면 그 형태 및 종류는 특별히 롤 형태의 이송 수단에 한정할 필요는 없음을 밝혀둔다.Glass
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 프리프레그 필름 제조 장치는 상부에 위치한 유리클로스 강하부(100)의 외주면에 유리클로스가 감겨져 있는데, 상기 이송 롤이 회전 동작하면 감겨져 있던 유리클로스는 풀려나와 자체 무게에 의해 낙하하게 된다.As shown in Figure 2, the prepreg film manufacturing apparatus of the present invention, the glass cloth is wound on the outer peripheral surface of the glass
상술한 바와 같이, 이송 롤에 감겨져 있던 유리클로스가 풀려나와 외부로 방출될 경우, 해당 유리클로스는 방출과 동시에 자체 무게에 의해 중력방향으로 수직 이송되고, 수직으로 이송되는 유리클로스는 유리클로스 강하부(100)의 하부에 구비된 수지유동탱크(120a,120b) 구역으로 진입하게 된다.As described above, when the glass cloth wound on the conveying roll is released and released to the outside, the glass cloth is vertically conveyed in the gravity direction by its weight at the same time as it is released, and the glass cloth vertically conveyed is the glass cloth dropping part. The
본 발명의 프리프레그 필름 제조 장치는, 액상수지를 담고 있는 수지용기에 유리클로스를 담궈 함침시킨 후 다수의 이송 롤을 이용해 수직 상승시키며 건조하였던 종래 프리프레그 필름 제조 장치와는 달리, 종래의 함침 방식을 탈피하고 이송 롤 비접촉 방식으로 프리프레그 필름 제조를 완료할 수 있도록 함을 주요 목적으로 한다.The prepreg film manufacturing apparatus of the present invention is different from the conventional prepreg film manufacturing apparatus, which was vertically raised and dried using a plurality of transfer rolls after impregnating glass cloth in a resin container containing a liquid resin. The main purpose is to be able to complete the prepreg film production in a non-contact manner of the transfer roll non-contact.
상기 목적은 상술한 유리클로스 강하부(100)의 유리클로스 공급 방식과 후술할 수지유동탱크(120a,120b)의 수지의 유동(Overflow)을 통해 달성된다.The above object is achieved through the glass cloth supply method of the glass
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 수지유동탱크(120a,120b)는 유리클로스 강하부(100)의 수직 하부 영역에 설치되고, 바람직하게는 한 쌍의 수지유동탱크 (120a,120b)로 구성되며, 더욱 바람직하게는 상기 한 쌍의 수지유동탱크 (120a,120b) 중 하나는 강하하는 유리클로스의 정면에 위치하고 나머지 하나는 유리클로스의 배면에 위치하여 대칭구조를 이루도록 구성하는 것이 좋다.As shown in FIG. 2, the
또한, 본 발명의 수지유동탱크(120a,120b)는 가이드면(124)을 따라 흘러내려 외부로 유출되는 수지가 자연스럽게 유리클로스에 닿아 도포될 수 있도록 유리클로스에 매우 근접한 위치에 배치되어야 한다.In addition, the resin flow tank (120a, 120b) of the present invention should be disposed in a position very close to the glass cloth so that the resin flowing down along the
본 발명의 수지유동탱크(120a,120b)는 유리클로스 강하부(100)로부터 풀려지며 중력방향으로 낙하하는 유리클로스에 수지를 도포하기 위한 요소로서, 상기 수지유동탱크(120a,120b)는 수지의 유동 (Overflow)을 이용하여 수지 도포를 수행하 도록 구성된 것을 주요 특징으로 한다.Resin flow tank (120a, 120b) of the present invention is an element for applying the resin to the glass cloth falling in the direction of gravity and released from the glass
도 3은 본 발명에 따른 수지유동탱크(120a)를 개략적으로 도시한 일 실시예이고, 도 4는 본 발명의 수지유동탱크(120a)에 의한 수지의 유동을 보여주는 단면도이다.Figure 3 is an embodiment schematically showing a
본 발명의 수지유동탱크(120a)는 내부에 수지를 수용하기 위한 공간(122)이 구비되어, 상기 내부공간(122)에 액상 수지(124)가 일정량 채워지면 외부로 넘쳐흐르도록 구성된다.The
도 3의 바람직한 실시예에 따르면, 상기 수지유동탱크(120a)는 외부로부터 수지를 공급받아 내부에 저장하는 수용공간(122)과, 상기 수용공간(122)에 채워질 액상의 수지를 주입하기 위한 수지 투입구(121)와, 상기 수용공간(122)의 최대용적을 초과하여 과잉공급된 수지를 외부로 방출하기 위한 수지 유출구와, 상기 유출구로부터 흘러넘치는 액상수지(124)의 흐름을 안내하여 강하하는 유리클로스의 일면에 도달할 수 있도록 유도하는 가이드면(124)을 포함한다.According to the preferred embodiment of Figure 3, the resin flow tank (120a) is a resin receiving the resin from the outside to receive the
상기 수용공간(122)은 완만한 "U" 형태의 곡면, 반구형, 역삼각뿔형과 같이 저면으로 향할수록 공간이 좁하지는 형태로 구성하는 것이 바람직하다. 이는, 액상 수지 중 일부가 수지유동탱크(120a) 외부로 유출되지 못하고 수용공간(122)의 저면에 고여 있는 것을 최대한 방지하고, 액상수지(124)가 유출구를 통해 원활하게 흘러넘칠 수 있도록 유도하며, 수지의 넘쳐흐름을 발생시키기 위해 수용공간(122)을 수지로 채우는 과정이 효율적으로 이루어질 수 있도록 하기 위함이다.The
상기 유출구는 수지유동탱크(120a)의 측면 또는 윗면에 형성할 수 있으나, 바람직하게는 윗면에 구비하는 것이 좋다. 이는, 수지유동탱크(120a)의 윗면으로 서서히 넘쳐오른 액상 수지가 가이드면(124)으로 흘러내리기 전에 전체적으로 고르게 펴지는 표면 레벨링 단계(Leveling)를 부여하기 위함이다. 이러한 표면 레벨링은 유출구로 넘쳐오른 액상 수지의 표면장력에 의한 달성 가능하다.The outlet may be formed on the side or the top surface of the resin flow tank (120a), preferably provided on the top surface. This is to give a surface leveling step (Leveling) that is spread evenly before the liquid resin gradually overflowing the upper surface of the resin flow tank (120a) flows to the guide surface (124). This surface leveling is achievable by the surface tension of the liquid resin overflowing the outlet.
상기와 같이, 넘쳐오른 수지가 흘러내리기 전에 전체적으로 평평하게 펴짐으로써 균일한 수지의 유동이 발생하도록 유도할 수 있게 되고, 균일한 수지의 유동은 두께 제어의 정밀도 향상에 유리한 강점을 제공하게 된다.As described above, it is possible to induce a uniform flow of the resin by flattening out before the overflowed resin flows down, and the uniform flow of resin provides an advantage in improving the precision of the thickness control.
반면, 유출구를 측면에 구비할 경우에는 수지 유출시의 압력으로 액상 수지가 특정 부분에 상대적으로 더 몰린 상태로 흘러내릴 수 있어 수지의 두께와 표면조도 제어를 실패할 수 있는 단점이 있다.On the other hand, when the outlet is provided on the side, the liquid resin may flow down in a relatively concentrated state in a certain portion due to the pressure at the outflow of the resin, which may fail to control the thickness and surface roughness of the resin.
상기 가이드면(124)은 유출구의 일측 모서리부로부터 연장되는 구조로 형성하되, 소정의 구배를 갖는 경사면으로 구성하여 유출구로부터 넘쳐오른 수지가 상기 가이드면(124)을 따라 자연스럽게 흘러내릴 수 있도록 하고, 적어도 수지가 접촉되어 흐르는 일면은 표면이 높낮이가 없이 평평한 평면으로 구성하는 것이 바람직하다.The
도 4에서 알 수 있듯이, 본 발명에 따른 수지유동탱크(120a)는 내부 공간 (122)을 액상의 수지로 가득 채운 후 지속적으로 액상 수지를 투입하게 되면, 수지유동탱크(120a)의 최대 용적을 넘어 과잉공급된 수지가 유출구를 통해 넘쳐오른 후 바로 가이드면(124)을 따라 흘러내리는 "수지의 유동(Overflow)"이 발생하게 된다.As can be seen in Figure 4, the resin flow tank (120a) according to the present invention is filled with the liquid in the
상술한 수지의 유동을 통해 수지유동탱크(120a,120b)의 가이드면(124)으로부 터 유출되어 외부로 낙하하는 수지는 얇은 막 형태를 형성하게 되는데, 이러한 수지막은 가이드면(124)의 앞쪽에 근접 위치하고 있는 유리클로스의 일측면에 도포되고, 유리클로스의 타측면은 일측 수지유동탱크(120a)와 대칭 배치된 다른 하나의 수지유동탱크 (120b)를 통해 수지막이 도포된다.The resin that flows out of the
상기 수지유동탱크(120a,120b) 내부에 담겨지는 수지는 UV경화 또는 열경화성 수지를 사용하며, 수지유동탱크(120a,120b) 내부에서 액상으로 존재하게 된다.The resin contained in the
구체적으로, 폴리술폰(polysulfone), 폴리 에테르(polyether), 폴리 에테르 이미드(Polyether lmide) 및 폴리아릴레이트(PAR:polyarylate)와 같이 유리전이점이 200℃ 이상인 내열성 수지에서 선택된 적어도 어느 하나를 사용하는 것이 바람직하나 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.Specifically, at least one selected from a heat resistant resin having a glass transition point of 200 ° C. or more, such as polysulfone, polyether, polyether lmide, and polyarylate (PAR: polyarylate) It is preferred, but not necessarily limited thereto.
이는 본 발명에 따라 제조된 프리프레그 필름 기판을 180℃ 이상 온도의 액정표시장치 공정에 적용시, 수지 자체가 갖는 높은 열팽창계수로 인한 필름 기판의 변형을 최소화하여 치수안정성을 확보해야 하기 때문이다.This is because when the prepreg film substrate prepared according to the present invention is applied to a liquid crystal display process having a temperature of 180 ° C. or higher, the deformation of the film substrate due to the high coefficient of thermal expansion of the resin itself should be minimized to ensure dimensional stability.
또한, 본 발명에 따라 제조되는 프리프레그 필름은 유리클로스 함유 구조를 통한 열팽창계수 감소 효과 외에 굴절율과 같은 광학적 특성도 고려해야 한다.In addition, the prepreg film prepared according to the present invention, in addition to the effect of reducing the coefficient of thermal expansion through the glass cloth-containing structure should also consider optical properties such as refractive index.
이는, 프리프레그 필름을 액정표시장치 패널에 적용할 경우, 액정으로부터 출사되는 빛은 상기 필름 기판을 투과하여 사용자에게 도달하게 되는데, 상기 프리프레그 필름을 구성하는 수지시트 내부에 유리 클로스가 함침되어 있는 구조적 특성상, 상기 수지시트와 유리 클로스 상호 간의 굴절율 차이를 최소화시켜야 선명한 영상을 표시할 수 있기 때문이다.When the prepreg film is applied to the liquid crystal display panel, the light emitted from the liquid crystal passes through the film substrate to reach the user. The glass cloth is impregnated inside the resin sheet constituting the prepreg film. Because of the structural characteristics, it is necessary to minimize the difference in refractive index between the resin sheet and the glass cloth to display a clear image.
따라서, 본 발명의 프리프레그 필름 제조 장치에 사용되는 유리 클로스는 수지유동탱크(120a,120b)로부터 배출되는 내열성 수지와 굴절율이 매칭(Matching) 되어야 하며, 구체적으로 수지유동탱크(120a,120b)로부터 배출되는 내열성 수지와 ±0.01 이내의 굴절율 차이를 갖는 유리섬유 소재로 구성하는 것이 바람직하다.Therefore, the glass cloth used in the prepreg film manufacturing apparatus of the present invention should match the heat-resistant resin and the refractive index discharged from the resin flow tank (120a, 120b), specifically from the resin flow tank (120a, 120b) It is preferable to constitute a glass fiber material having a refractive index difference within ± 0.01 and the heat-resistant resin discharged.
또한, 본 발명의 프리프레그 필름 제조 장치를 통해 수득되는 프리프레그 필름의 두께는 최선의 플렉서블 디스플레이 장치를 구현하기 위한 두께에 해당하는 30 ~200㎛ 가 적합하며, 바람직하게는 50 ~ 100㎛ 두께로 구성하는 것이 좋은데, 이러한 프리프레그 필름의 두께 조절은 수지의 유동(Overflow)을 제어함으로써 달성 가능하다.In addition, the thickness of the prepreg film obtained through the prepreg film manufacturing apparatus of the present invention is suitable 30 ~ 200㎛ corresponding to the thickness for implementing the best flexible display device, preferably 50 ~ 100㎛ thickness It is preferable to configure the thickness of the prepreg film, which can be achieved by controlling the overflow of the resin.
수지의 유동 제어는 수지유동탱크(120a,120b) 내부로 투입되는 수지의 속도 조절을 통해 달성되며, 수지의 속도 조절이란 단위시간 당 유입되는 수지량을 조절함으로써 넘쳐흐르는 수지의 양을 제어하는 것을 의미한다.The flow control of the resin is achieved by controlling the speed of the resin introduced into the
따라서, 종래 함침 방식의 경우는 도포되는 수지의 두께조절을 정밀하게 제어하는 것이 곤란하였으나, 본 발명에 따른 수지의 유동을 이용한 도포 방식은 수지유동탱크(120a,120b)로 주입되는 수지량을 조절하기만 하면 도포되는 수지의 두께를 용이하게 제어할 수 있고 더 나아가, 함침 방식으로는 달성하기 힘든 얇은 두께의 수지층을 형성할 수 있는 탁월한 효과가 있다.Therefore, in the case of the conventional impregnation method, it is difficult to precisely control the thickness control of the resin to be applied, the coating method using the flow of the resin according to the present invention to control the amount of resin injected into the resin flow tank (120a, 120b) The thickness of the resin to be applied can be easily controlled as long as it is, and furthermore, there is an excellent effect of forming a resin layer having a thin thickness that is difficult to achieve by the impregnation method.
또한, 본 발명의 수지탱크의 가이드면(124)이 유리클로스의 일면에 대해 형성하는 각도는 수지탱크로부터 유출되는 수지막이 유리클로스에 최초 접촉했을 때의 각도(이하, 접촉각이라 칭함: θ1)를 의미하기도 한다.Further, the angle formed by the
상기 접촉각(θ1)은 수지가 유리클로스에 양호하게 도포되는 것과 밀접한 관련이 있는데, 구체적으로 상기 접촉각(θ1)의 정도에 따라 수지 내부의 기포 발생 여부가 결정된다. 따라서, 수지 도포 과정에서 기포가 발생되어 필름 불량을 야기하는 것을 방지할 수 있도록, 본 발명의 수지탱크는 최적의 접촉각을 갖도록 설치되는 것이 중요하다. 내부 기포 발생을 방지하기 위한 접촉각(θ1)은 10°내지 70°범위의 경사를 갖도록 구성하는 것이 바람직하며 최선의 접촉각(θ1)은 사용되는 수지의 점도 및 경화후 수축 정도에 따라 상기 범위 내에서 선택될 수 있다.The contact angle θ1 is closely related to the good application of the resin to the glass cloth. Specifically, the degree of bubbles inside the resin is determined according to the degree of the contact angle θ1. Therefore, it is important that the resin tank of the present invention be installed to have an optimum contact angle so that bubbles are generated in the resin coating process to prevent film defects. The contact angle θ1 for preventing the occurrence of internal bubbles is preferably configured to have a slope in the range of 10 ° to 70 °, and the best contact angle θ1 is within the above range depending on the viscosity of the resin used and the degree of shrinkage after curing. Can be selected.
이는, 접촉각이 10°미만이면 가이드면(124)의 가파른 구배로 인해 상기 가이드면(124)을 따라 흘러내리는 수지를 제어하기가 어려워져 수지 두께 조절에 실패할 수 있기 때문이고, 접촉각이 70°를 초과하면 수지가 가이드면(124)의 전(全)면적을 뒤덮으며 원활하게 흐르지 못하여 유리클로스에 부분적으로 불충분하게 공급되는 경우가 발생하여 필름 불량을 야기할 수 있기 때문이다.This is because if the contact angle is less than 10 °, it is difficult to control the resin flowing along the
또한, 본 발명의 수지유동탱크(120a,120b)는 점도 조절 및 수지의 유동이 원활히 발생할 수 있도록 수지유동탱크(120a,120b)의 수용공간(122)의 온도를 제어하는 가열원을 더 구비하는 것이 바람직하다.In addition, the resin flow tank (120a, 120b) of the present invention further includes a heating source for controlling the temperature of the receiving
상기 가열원은 전열선을 수지유동탱크(120a,120b)에 시설하고, 전기를 흐르게 하여 수지유동탱크(120a,120b)의 수용공간(122)에 담겨지는 수지를 가열하는 저항로 방식 등을 적용할 수 있으나, 특별히 이에 한정할 필요는 없다.The heating source may be equipped with a heating wire in the resin flow tank (120a, 120b), the electricity flows to apply a resistance furnace method and the like to heat the resin contained in the receiving
또한, 유리클로스에 수지 도포시 수지의 치우침 내지 두께편차 발생을 최소화하기 위해서는, 유리클로스의 면을 따라 흘러내리는 액상 수지의 속도와 유리클 로스의 강하속도를 동일한 속도로 제어하는 것이 바람직하며, 이러한 속도의 제어는 유리클로스 강하부(100)의 회전속도 제어와 액상 수지의 점도 조절을 통해 달성가능하여 액상 수지의 점도 조절은 가열원에 의핸 가열 온도 조절을 통해 제어 가능하다.In addition, in order to minimize the occurrence of deviation or thickness deviation of the resin when the resin is applied to the glass cloth, it is preferable to control the speed of the liquid resin flowing along the surface of the glass cloth and the falling speed of the glass cloth at the same speed. The control of the speed can be achieved through the rotational speed control of the glass
본 발명의 프리프레그 권취부(150)는 수지유동탱크(120a,120b)의 하부 영역에 배치되며, 상기 수지유동탱크(120a,120b)에 의해 수지 도포가 완료된 유리클로스를 회수하는 요소에 해당한다. The
상기 프리프레그 권취부(150)는 프리프레그 필름을 회수함에 있어 필름에 최소한의 응력(Stress)만을 부여하며 필름을 회수할 수 있도록 동작하는 것이 바람직하다. 따라서, 프리프레그 권취부(150)를 회전 롤(Roll) 형태로 구성한다면, 상기 롤은 수지가 도포된 유리클로스에 적극적으로 텐션을 가하며 당겨 감지 않고 유리클로스 강하부(100)로부터 지면 방향으로 늘어뜨려져 있는 필름을 소극적으로 감아가는 동작을 행하도록 구성한다. 상기 목적은 롤 방식의 유리클로스 강하부(100)과 롤 방식의 프리프레그 권취부(150)의 초기 회전 속도를 다르게 설정하거나, 또는 유리클로스 강하부(100)의 최초 회전 구동시점과 프리프레그 권취부(150)의 최초 회전 구동시점에 시간적 간격 부여함으로써 달성할 수 있다.The
또한, 상기 유리클로스 강하부(100)와 프리프레그 권취부(150)를 롤 형태로 구성할 경우, 상기 롤의 외주면에 해당하는 표면층은 실리콘 고무와 같은 탄성 소재로 구성하는 것이 바람직하나 특별히 한정하지는 않으며 예컨데, 이소프렌 고무, 폴리아미드 열가소성 탄성체, 폴리에스테르 열가소성 탄성체 및 폴리올레핀 열가소 성 탄성체 그룹 중에서 선택된 어느 하나로 구성하여도 무방하다. 이는 유리클로스 및 프리프레그가 롤 표면층의 마찰력에 잘 접촉되도록 하여 유리클로스의 공급 및 프리프레그의 회수가 원활히 이루어질 수 있도록 하기 위함이다.In addition, when the glass
상기 건조부(130)는 유리클로스의 이송방향을 기준으로 상기 수지유동탱크 (120a,120b)와 프레프레그 권취부 사이에 배치되어, 수지유동탱크(120a,120b)에 의해 유리클로스에 도포된 액상수지를 건조 및 경화시켜 고형화된 수지시트를 형성하는 역할을 수행한다.The drying
경화/건조 방법으로는 UV경화 또는 열경화 방법이 사용될 수 있으며, 열경화 방법으로는 원적외선 가열 등이 사용될 수 있다.UV curing or thermosetting may be used as the curing / drying method, and far infrared heating may be used as the thermosetting method.
도 5는 상술한 본 발명의 프리프레그 필름 제조 장치를 통해 완성된 프리프레그 필름의 단면도를 보여준다.Figure 5 shows a cross-sectional view of the prepreg film completed through the prepreg film production apparatus of the present invention described above.
도 5에 도시된 바와 같이, 수득된 프리프레그 필름(140)은 고형화된 수지시트(145) 내부에 유리클로스(110)가 함침되어 있는 구조를 갖고 있으며, 이렇게 제조된 프리프레그 필름(140)은 롤 접촉에 의한 외력 즉, 텐션이 거의 작용하지 않은 상태에서 수지층이 형성된 바 우수한 표면 특성을 확보할 수 있었으며, 구체적으로 50nm 이하의 표면조도와 3% 이내의 폭방향 두께 편차를 갖는 우수한 표면 특성의 프리프레그 필름을 제조할 수 있다.As shown in FIG. 5, the obtained
상기에서 본 발명의 특정한 실시예가 설명 및 도시되었지만, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 당업자에 의하여 다양하게 변형되어 실시될 가능성이 있는 것은 자명한 일이다. 이와 같이 변형된 실시예들은 본 발명의 사상 및 범위로부터 개별적으로 이해되어져서는 안되며, 본 발명에 첨부된 청구범위 안에 속한다고 해야 할 것이다.Although specific embodiments of the present invention have been described and illustrated above, it will be apparent that various modifications may be made by those skilled in the art without departing from the technical spirit of the present invention. Such modified embodiments should not be understood individually from the spirit and scope of the present invention, but should fall within the claims appended to the present invention.
도 1은 종래 함침 방식의 프리프레그 필름 제조 장치를 개략적으로 도시한 장치 구성도.1 is a device configuration diagram schematically showing a conventional prepreg film production apparatus of the impregnation method.
도 2는 본 발명에 따른 디스플레이 패널용 프리프레그 필름 제조 장치를 개략적으로 도시한 장치 구성도.Figure 2 is a schematic view of the device configuration showing a prepreg film manufacturing apparatus for a display panel according to the present invention.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 수지유동탱크를 개략적으로 도시한 사시도.Figure 3 is a perspective view schematically showing a resin flow tank according to a preferred embodiment of the present invention.
도 4는 본 발명의 수지유동탱크에 의한 수지의 유동을 보여주는 단면도.Figure 4 is a cross-sectional view showing the flow of the resin by the resin flow tank of the present invention.
도 5는 본 발명의 프리프레그 필름 제조 장치를 통해 수득된 프리프레그 필름의 단면도.5 is a cross-sectional view of the prepreg film obtained through the prepreg film production apparatus of the present invention.
** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 **** Description of symbols for the main parts of the drawing **
100 : 유리클로스 강하부 110 : 유리클로스100: glass cloth lower portion 110: glass cloth
120a, 120b : 수지유동탱크 121 : 수지 투입구120a, 120b: resin flow tank 121: resin inlet
122 : 수용공간 123 : 수지 유출구122: receiving space 123: resin outlet
124 : 가이드면 130 : 건조부124: guide surface 130: drying section
140 : 프리프레그 150 : 프리프레그 권취부140: prepreg 150: prepreg winding
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