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KR100831562B1 - 유연성 기판 반송용 점착제 조성물 - Google Patents

유연성 기판 반송용 점착제 조성물 Download PDF

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KR100831562B1
KR100831562B1 KR1020060026369A KR20060026369A KR100831562B1 KR 100831562 B1 KR100831562 B1 KR 100831562B1 KR 1020060026369 A KR1020060026369 A KR 1020060026369A KR 20060026369 A KR20060026369 A KR 20060026369A KR 100831562 B1 KR100831562 B1 KR 100831562B1
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sensitive adhesive
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conveying
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고동한
전상기
김세라
장석기
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주식회사 엘지화학
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Abstract

본 발명은 종래의 유리소재 액정표시소자 제조라인을 이용하여 플라스틱 등의 유연성 기판 소재를 플렉서블(flexible)한 표시소자로 제조하기 위한 유연성 기판 반송용 점착제 조성물에 관한 것으로서, 구체적으로 유연성 기판 반송용 점착제 100 중량부 및 대전방지제 0.001 내지 5 중량부를 포함하는 유연성 기판 반송용 점착제 조성물 및 이를 이용한 유연성 기판 반송 방법에 관한 것이다. 본 발명에 따르면 유연성 기판 반송용 점착제로서 필요한 물성을 유지하면서, 정전기로 인한 오물 및 먼지의 부착을 방지하는 대전방지 기능에 뛰어난 물성을 갖고 있어 플라스틱 등의 유연성 기판을 이용한 플렉서블 디스플레이를 제조함에 있어 나타날 수 있는 불량을 최소화 할 수 있다.
플라스틱 기판, 유연성 기판, 실리콘 점착제, 반송용 점착제, 대전방지, 광투과도

Description

유연성 기판 반송용 점착제 조성물{Pressure Sensitive Adhesive Composition for Transferring Flexible Substrate}
도 1a 내지 도 1d는 본 발명의 바람직한 제 1 실시예에 따른 유연성 기판의 반송공정을 도시한 단면도들이다.
도 2a 및 도 2b는 본 발명에 따른 점착시트를 도시한 단면도들이다.
도 3a 내지 도 3e는 도 2a 및 도 2b의 점착시트를 사용하는 본 발명의 바람직한 제 2 실시예에 따른 유연성 기판의 반송공정을 도시한 단면도들이다.
도 4a 내지 도 4d는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 유연성 기판과 지지 기판이 분리된 후, 지지 기판에서 점착제층을 제거하는 공정을 도시한 단면도들이다.
본 발명은 종래의 유리소재 액정표시소자 제조라인을 이용하여 플라스틱 등의 유연성 기판 소재를 플렉서블(flexible)한 표시소자로 제조하기 위한 유연성 기판 반송용 점착제 조성물에 관한 것으로서, 구체적으로 유연성 기판 반송용 점착제 100 중량부 및 대전방지제 0.001 내지 5 중량부를 포함하는 유연성 기판 반송용 점착제 조성물, 및 상기 조성물을 포함하는 점착시트, 및 이들을 이용한 유연성 기판 반송 방법에 관한 것이다.
정전기는 마찰대전, 접촉대전, 및 박리대전 등 발생원인과 장소에 따라 다양하게 발생되거나 소멸된다. 이와 같은 전하의 형성이나 증감은 다수의 산업제품 및 재료의 가공이나 사용에 있어서 각종 문제를 야기시키는 원인이 된다. 정전기 전하의 충전은 재료들이 서로 달라붙거나 반발하게 할 수 있고, 제품 제작상의 문제 또는 오염문제를 야기시킬 수도 있다. 심각하게는 디바이스의 파괴, 또는 측정기의 오작동 등의 손해를 일으키기도 한다.
소재 산업의 경량화 및 박형화의 최근 추세를 따르는 플라스틱 등의 유연한 기판을 이용한 플렉서블 디스플레이의 제조도 정전기 문제로부터 자유롭지 않다. 현재 플렉서블 디스플레이의 제조 방법 중 하나로 현재의 유리기판을 이용한 LCD(액정표시소자)나 OLED(유기발광소자) 등의 패널제조공정을 이용하여 유연한 기판을 반송하기 위한 반송용 점착제와 지지기판의 사용이 제안되고 있다. 유연성 기판을 비교적 두꺼운 판유리나 플라스틱판으로 된 반송용 지지체에 접착하여 기존의 표시소자 제조 장치와 공정을 그대로 이용하고, 나중에 유연성 기판을 분리 시키는 방법이다. 일반적인 접착물로서 한쪽면의 접착력은 약하고 다른 면의 접착력은 상대적으로 높은 양면테이프나 열 또는 냉각의 온도를 이용하여 접착력을 조절하는 감온성 점착제 혹은 광을 이용하는 감광성 점착제 등이 제안되어 있다. 이처럼 반송용 점착제를 이용하면 기존의 유리기판을 적용한 패널 제조 라인을 그대로 사용할 수 있게 되어 유연성 기판을 이용한 패널을 제조하기 위한 설비투자를 최소화하여 저비용으로 제조가 가능하게 된다는 장점이 있으며, 이에 대한 관련 기술은 하기와 같다.
반송용 점착제를 사용하는 방법으로 일본 특허공개공보 평8-53156호, 제2000-252342호 및 제2002-258252호는 반송 및 가공시의 접착력이 높고 최종 공정 후에 온도에 의해 접착력이 낮아져 쉽게 박리하는 감온성 점착제를 제안하고 있다.
일본 특허공개공보 평8-53156호는 에스테르의 탄소수가 8이상으로 측쇄결정성을 갖는 (메타)아크릴산 폴리머를 이용한 점착제를 개시하고 있다. 이러한 냉각박리형 (cool-off) 점착제는 융점이하에서 융점이상의 1/1~1/4의 접착력을 가진다. 따라서 고온공정에서는 기재의 탈착이 불가능하나 (융점-10)℃ 이하에서는 기재의 탈착이 간단하다.
일본 특허공개공보 제2000-252342호는 한면은 열박리형(warm-off) 점착제가, 또 다른 한면은 통상의 점착제로서 지지판 접착용 점착제가 도포되어 있는 양면테이프를 개시하고 있다. 열박리형 점착제의 경우 100℃에서 1분간 가열하면 발포에 의해서 접착면적이 저하되므로 접착력이 떨어져 열박리형 점착제를 유연성 기판으로부터 쉽게 박리할 수 있다.
일본 특허공개공보 제2002-258252호는 결정상태와 비결정상태의 가역적 변화에 따라 점착력이 변화하는 감온성 점착제를 사용하는 방법을 개시하고 있다.
그러나, 상기 관련 기술들은 아크릴수지를 주성분으로 하는 점착제이므로 LCD 또는 OLED 패널제조를 위한 기판공정인 TFT 공정 및/또는 컬러필터공정이 150 ℃ 이하인 경우 사용이 가능하나 150℃ 이상에서 진행이 되는 경우 변성이 쉽다. 또한, 내화학성이 떨어지며 기포문제가 발생하기 때문에 유연성, 특히 플라스틱 기판의 치수안정성 문제로 인하여 리쏘그라피 공정이 진행되지 못하는 단점이 있다
또한, 일본 특허공개공보 제2003-27017호는 UV 점착제층, 기재, 및 점착제층의 3층 구조로 된 양면테이프를 개시하고 있다. 이와 같은 양면테이프는 유연성 기판에 부착하는 면을 UV 점착제로 사용하여 공정 후 자외선으로 용이하게 탈착이 가능하다. 그러나 UV 점착제에 포함된 올리고머 또는 모노머는 고온에서 휘발되어 유연성 기판의 기포발생 및 박리를 유발할 수 있고, UV 중합개시제가 가열에 의해 중합과 경화를 유발시킬 수 있으며, 이는 중합 금지제를 첨가한다고 하더라도 유기 단분자로 인해 고온에서 휘발되어 기포발생의 문제를 유발하게 된다.
한편, 일본 특허공개공보 평8-86993호는 유연성 기판을 반송하기 위하여 점착제층을 포함한 지지체로 된 지그를 개시하고 있다. 즉, 기재간 열팽창수축 계수의 차이에 의한 응력 때문에 발생하는 기판과 점착제층간의 기포 또는 박리를 방지하기 위해 지그의 지지체와 점착제층 간에 접착제층 또는 중간층을 형성하여 응력을 완화하는 방법을 개시하고 있다. 이와 같은 방법은 접착제층을 통해서 지지체와 점착제층 간의 접착력을 높여 최종공정에서 유연성 기판을 쉽게 제거할 수 있다는 장점이 있다. 또한 점착제로서 내열성이 아크릴 수지보다 뛰어난 실리콘 고무를 이용하고, 점착제가 부착되어 있는 지그를 여러 번 사용할 수 있다고 기술하고 있으나, 점착제를 여러 번 사용할 경우 점착제 표면에 이물이 붙어 표면의 접착력이 떨어지게 될 뿐만 아니라, 지지체의 재사용을 위한 접착제의 제거가 쉽지 않다 는 단점이 있었다.
그런데 상술한 기판 반송용 테이프나 점착제를 이용하는 과정에서도 정전기가 발생할 여지가 많으며, 특히 점착제의 부착시 또는 이형지나 박리지의 박리시에 정전기가 발생하기 쉽다. 점착제에서 정전기 전하의 형성이나 증강은 오물 및 먼지를 부착시키고, 부착된 오염물은 기판의 평활도에 큰 문제를 일으키며, 기포발생의 원인을 제공하여 표시소자의 불량을 일으키기도 한다. 또한 발생한 정전기는 점착제 간의 점착현상, 점착제를 지지체에 부착하는 도중 원하지 않는 위치에 점착되는 현상, 또는 점착제와 지지체 사이에 기포의 발생 현상 등의 점착제의 손실이나 유연성 기판의 치수안정성에 문제를 야기시킨다. 한편, 표시소자 제조공정 후, 점착제를 유연성기판으로부터 탈착시키는 과정에서도 유연성 기판면에 정전기가 발생할 수 있다. 이와 같이 발생한 정전기 때문에 오물이나 먼지가 흡착되거나, 디바이스가 손상을 받기도 한다. 따라서 내열성, 내화학성, 및 치수안정성을 가지고 있는 유연성 기판 반송용 점착제에 대전방지성을 부여하는 것이 필요하다.
정전기는 물질의 전하를 제거 또는 이동시킴으로써 방지할 수 있으며, 일반적으로 접지를 이용하는 방법, 대기를 가습조건으로 만드는 방법, 자기 방전식이나 방사선식 제진기를 이용하는 방법, 공기 이온화법, 및 대전방지제를 사용하는 방법이 있다. 대전방지성을 부여하는 곳이 점착제라는 점과 전자전기 소재의 제조에 사용된다는 점을 감안한다면 상기 접지방법, 가습조건, 제진기, 및 공기 이온화법 등은 오히려 다른 전기전자 소재에 2차적인 오염을 야기시키고 근본적인 대전방지에 큰 효과가 없기 때문에 대전방지제를 사용하는 것이 바람직하다.
대전방지제는 표면에 도포하는 외부 대전방지제 또는 다른 절연성 물질 내에 혼합시키는 내부 대전방지제로 구분할 수 있다. 통상 정전의 형성이나 증강은 표면 현상이고 표면을 통해서 이동하기 때문에 재료의 표면을 농후하게 할 뿐만 아니라 내부로의 소멸이나 이동도 자유롭게 할 수 있는 내부 대전방지제가 가장 효율적이다.
일반적으로 실리콘계 점착제에 대전방지를 부여하기 위해 도전성 분체를 혼합하는 방법을 사용하고 있다. 그러나 비중이 높은 도전성 분체를 다량 배합하지 않으면 충분한 도전성이 발현되지 않고, 다량을 배합하면 점도가 높고 작업성이 떨어진다는 결점이 있다.
이에 대해 일본 특허공개공보 평1-287169호는 유기용제로 희석하고 조성물 자체의 점도상승을 억제하여 안정한 가공성을 가지는 방법을 개시하고 있다. 그러나 도전성 분체의 침강이나 분산 불량으로 인한 대전방지성 및 도전성 불안정과 고온에서 금속 분체의 산화로 인한 내열성 문제를 해결하지 못하고 있다.
일본 특허공개공보 제2001-146578호에서는 도전성 분체로서 금속분과 금속 피복분체로서 높은 내열성과 도전성의 양립이 가능한 조성물을 개시하고 있다. 그러나 동이나 백금 등의 고가의 금속분을 사용하고 비중이 높아서 시간에 따른 침강의 문제가 있었다. 대부분 금속 피복분체를 사용하는 경우 낮은 비중과 도전성을 부여할 수 있으나 피복분체와 금속분체간의 고온에서의 밀착성이 불충분하여 금속이 박리하는 문제가 발생한다.
이에 대하여 일본 특허공개공보 제2004-91750호는 무기 또는 유기수지 분체 로 된 기재의 표면에 환원 작용을 가지는 실리콘계 조성물로 처리하고 이 위를 도금에 의한 금속으로 피복한 도전성 분체를 형성하여서 비중이 낮고, 내산화성이 좋으며 도전성 분체가 분리되지 않는 것을 제안하고 있다. 그러나 첨가 분체가 금속으로 구성되어 있고 사이즈로 인해서 점착제 내에 분산되어 있을 경우 점착제가 광학적으로 투명하지 못하여 표시소자를 제조시 전극 패턴의 얼라인먼트 마크가 되지 못한다는 문제점 있었다.
한편, 카본 블랙 또는 반도체 등의 대전방지제가 있지만 점착제에 첨가시 투명성을 유지하지 못하여 광학성이 떨어진다.
본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 종래의 유리기판을 이용한 액정표시소자 제조 장치와 공정을 그대로 이용할 수 있고, 우수한 치수안전성, 내열성, 광투과성, 탈착용이성 및 내화학성을 가지며, 점도의 상승, 금속의 내산화성, 불투명성, 및 금속의 분체와의 박리성 등의 종래 대전 방지제의 문제점을 해결한 대전방지성 유연성 기판 반송용 점착제 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 상기 실리콘 점착제 조성물을 포함하는 점착시트를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 상기 실리콘 점착제 또는 점착시트를 이용하여 유연성 기판을 반송하는 방법을 제공하는 것이다.
본 발명은 유연성 기판 반송용 점착제 100 중량부; 및 대전방지제 0.001 내지 5 중량부를 포함하는 유연성 기판 반송용 점착제 조성물에 관한 것이다.
본 발명은 또한 상기 유연성 기판 반송용 점착제 조성물을 포함하는 점착시트에 관한 것이다.
본 발명은 또한
(a) 유연성 기판 또는 지지체에 점착제층을 형성하는 단계;
(b) 상기 점착제층이 형성된 유연성 기판 또는 지지체를 상호 부착시켜 반송하는 단계; 및
(c) 상기 유연성 기판을 상기 점착제층 및 지지체와 분리시키는 단계를 포함하되,
상기 점착제층은 본 발명에 따른 유연성 기판 반송용 점착제 조성물을 포함하는 것을 특징으로 하는 유연성 기판의 반송방법에 관한 것이다.
본 발명을 상세히 설명하면 하기와 같다.
본 발명의 조성물에 따른 유연성 기판 반송용 점착제는 특별히 제한되지 않으며, 실리콘계 점착제, 열이나 냉각에 의해서 접착력 조절이 가능한 감온성 점착 제 또는 자외선에 의해 박리가 되는 UV 점착제를 사용할 수 있다. 표시소자의 제조 공정이 150℃ 이하인 경우 상기 점착제 모두 사용 가능하나, 제조 공정이 150℃ 이상의 고온인 경우 내화학성 및 치수안정성을 고려할 때 실리콘계 점착제를 사용하는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 바람직한 유연성 기판 반송용 실리콘 점착제 조성물은
(A) 알케닐기 함유 폴리디오르가노 실록산 45 ~ 80 중량부;
(B) R1이 하이드록시기 또는 탄소수 1 내지 12의 1가 탄화수소기를 나타내는 R1 3SiO1/2 단위 및 SiO2 단위를 함유하는 폴리오르가노실록산 공중합체 20 ~ 55 중량부;
(C) (A)성분중의 알케닐에 대한 (C)성분중 SiH의 몰비가 0.5 ~ 20인 SiH기를 함유하는 폴리오르가노실록산;
(D) (A) 및 (B) 성분의 중량합에 대하여 금속의 중량 기준으로 1 ~ 5000 ppm의 백금족계 촉매 화합물; 및
(E) (A) 및 (B) 성분의 중량합에 대하여 0.001 내지 5 중량부의 대전방지제를 포함하는 것이다.
본 발명에 따른 실리콘 점착제 조성물의 각 성분은 하기에 의하여 구체화된다.
본 발명에 따른 실리콘 점착제 조성물은 유연성 기판의 반송에 적합한 최적의 점착력을 제공하기 위하여 (A) 알케닐기를 함유하는 폴리디오르가노 실록산과 (B) R1이 하이드록시기 또는 탄소수 1 내지 12의 1가 탄화수소기를 나타내는 R1 3SiO1/2 단위 및 SiO2 단위를 함유하는 폴리오르가노실록산 공중합체의 함량을 조절하는 것이 바람직하다. 즉, (A) 성분 대 (B) 성분의 중량비를 약 1: 0.4 ~ 1.3으로 조정하여, 유연성 기판 또는 이를 반송하기 위한 지지체에 대한 점착력이 200℃에서 1시간동안 가열하고 상온에서 1시간 방치후 인장시험기를 이용하여 300 mm/min, 180° 각도로 측정한 박리강도의 값이 10 ~ 300gf/25mm인 것이 바람직하다.
상기 중량비가 약 1:0.4 미만인 경우 플라스틱 기판을 점착제 층으로부터 박리하는 작업성은 좋아지나, 유연성 기판 반송 공정 조건 (가열 온도, 세척 조건)에 따라 점착면에 기포, 세척액의 침투 또는 지지체로부터의 기판 박리가 발생할 수 있다. 또한 상기 중량비가 약 1:1.3을 초과하는 경우 플라스틱 기판이 지지체에 고정되어 공정 안정성이 뛰어난 반면 공정이 종료된 후 지지체로부터 박리성이 나빠져 플라스틱 기판이 갈라지거나 변형이 발생하거나 박리시 실리콘 점착제가 플라스틱 기판으로 달라붙게 된다.
상기 (A) 성분 대 (B) 성분의 범위는 약 1:0.4 ~ 1이 바람직하고, 보다 바람직하게는 약 1:0.5 ~ 0.95, 가장 바람직하게는 약 1:0.7 ~ 0.93, 특히 가장 바람직하게는 약 1:0.8 ~ 0.92이다.
본 발명의 알케닐기 함유 폴리디오르가노 실록산 (A)은 하기 화학식 1의 구조를 포함하는 것이 바람직하다.
R2 (3-a)XaSiO-(R2XSiO)m-(R2 2SiO)n-SiR2 (3-a)Xa
상기식에서,
R2는 지방족 불포화결합을 갖지 않는 탄소수 1 내지 12의 1가 탄화수소기를 나타내고,
X는 동일하거나 상이할 수 있으며, 탄소수 2 내지 12의 알케닐기를 함유한 유기기 또는 하이드록시기를 나타내나, 모든 X가 하이드록시기를 나타내지 않으며,
m은 0 이상의 수이고, n은 100 이상의 수이며,
X가 알케닐기를 나타내는 경우 a는 0 ~ 3의 정수이고,
X가 하이드록시를 나타내는 경우 a는 1을 나타내며,
a 및 m은 동시에 0을 나타내지 않는다.
상기식에서, R2는 탄소수 1 내지 6의 직쇄 또는 측쇄의 알킬기, 탄소수 3 내지 8의 사이클로 알킬기 및 탄소수 1 내지 6의 직쇄 또는 측쇄의 알킬기로 치환되거나 비치환된 탄소수 6 내지 10의 아릴기로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이 상이 바람직하며, 메틸기, 에틸기, 프로필기, 부틸기, 시클로 헥실기, 페닐기 및 톨릴기로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상을 사용하는 것이 보다 바람직하다.
또한, 알케닐기를 함유하는 유기기 X는 비닐기, 알릴기, 헥세닐기, 옥테닐기, 아크리로일 프로필기, 아크리로일 메틸기, 메타크릴로일 프로필기, 시클로헥세닐에틸기 및 비닐옥시 프로필기로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상인 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 R1 3SiO1/2 단위(M 단위) 및 SiO2 단위(Q 단위)를 함유하는 폴리오르가노실록산 공중합체 (B)는 R1 3SiO1/2 단위/SiO2 단위의 몰비가 0.6 ~ 1.7인 것이 바람직하다. 상기 몰비 내에서 바람직한 점착력이나 유지력을 제공할 수 있다.
상기에서 R1은 탄소수 1 내지 6의 직쇄 또는 측쇄의 알킬기, 탄소수 3 내지 8의 사이클로 알킬기 및 탄소수 1 내지 6의 직쇄 또는 측쇄의 알킬기로 치환되거나 비치환된 탄소수 6 내지 10의 아릴기로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상인 것이 바람직하며, 메틸기, 에틸기, 프로필기, 부틸기, 시클로 헥실기, 페닐기 및 톨릴기로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상인 것이 보다 바람직하다.
상기 (B) 성분에서, R1은 임의로 하이드록시기를 나타낼 수 있으며, SiOH 단위의 함유량이 폴리오르가노실록산 공중합체 (B)의 총 중량에 대하여 4 중량부 이하인 것이 바람직하다. OH기가 4 중량부를 초과하는 경우 점착제의 점착력이 저하 되므로 바람직하지 않다. 또한 상기 (B) 성분은 본 발명의 특성을 손상시키지 않는 범위에서 R1SiO3/4 단위 및 R1 2SiO단위를 포함할 수 있으며, 또한 (B)성분은 2종 이상을 병용해도 좋다.
한편, 상기 (A) 및 (B) 성분은 단순히 혼합하여 사용될 수 있으며, (A) 성분의 X가 하이드록시기를 나타내어 SiOH를 함유하는 경우 (A) 및 (B) 성분의 축합 반응물을 사용할 수도 있다. 축합반응은 (A) 및 (B) 성분을 톨루엔 등의 용매에 용해시키고, 알칼리성 촉매를 이용하여 실온 혹은 환류조건하에서 반응시킬 수 있다. (A) 및 (B) 성분의 배합비는 예를 들어 중량비로서 45/55 ~ 70/30, 특히 50/50 ~ 65/35으로 사용할 수 있다.
본 발명에 따른 SiH기를 함유하는 직쇄상, 분지상 또는 환상의 폴리오르가노실록산 (C)는 가교제로서 분자중에 규소원자와 결합한 수소원자를 바람직하게는 2개 이상, 보다 바람직하게는 3개 이상 가지는 하기 화학식 2 또는 3의 구조를 가지는 것이 바람직하다.
HbR3 (3-b)SiO-(HR3SiO)p-(R3 2SiO)q-SiR3 (3-b)Hb
Figure 112006020221984-pat00001
상기식에서,
R3 및 R4는 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 12의 1가 탄화수소기를 나타내고,
b는 0 또는 1을 나타내며,
p 및 q는 임의의 정수를 나타내고,
s는 2 이상의 정수, t는 0 이상의 정수로서 s + t≥3을 나타내되,
p+q 및 s+t는 각각 25℃에서 화학식 2 또는 화학식 3의 점도가 1 ~ 5000 mPa s을 나타내도록 하는 값을 가진다.
상기에서 R3 및 R4는 탄소수 1 내지 6의 직쇄 또는 측쇄의 알킬기, 탄소수 3 내지 8의 사이클로 알킬기 및 탄소수 1 내지 6의 직쇄 또는 측쇄의 알킬기로 치환되거나 비치환된 탄소수 6 내지 10의 아릴기로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상인 것이 바람직하며, 메틸기, 에틸기, 프로필기, 부틸기, 시클로 헥실기, 페닐기 및 톨릴기로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상인 것이 보다 바람직하다.
(C) 성분의 사용량은 (A)성분 중의 알케닐기에 대한 (C) 성분 중의 SiH기의 몰비가 0.5 ~ 20, 특히 1 ~ 15의 범위가 되도록 배합하는 것이 바람직하다. 0.5 미만에서는 가교밀도가 낮아져 유지력이 낮아지고, 20을 초과하는 경우 가교밀도가 높아져 점착력이 얻어지지 않는다.
본 발명에 따른 백금족계 촉매 화합물 (D)는 (A) 성분 및 (B) 성분간의 소위 부가 반응을 촉진하여 경화시키기 위해 이용된다. (D) 성분은 백금흑, 염화백금산, 염화백금산-올레핀착체, 염화백금산-알코올 배위 화합물, 로듐, 및 로듐-올레핀착체로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상인 것이 바람직하다. 상기 (D) 성분은 (A) 및 (B)성분의 중량합에 대하여 금속의 중량 기준으로 1 ~ 5000 ppm (중량비), 특히 5 ~ 2500 ppm 으로 배합하는 것이 바람직하다. 1 ppm 미만인 경우 경화성이 저하되고 가교밀도가 낮아져 유지력이 저하된다. 반면 5000 ppm 초과하는 경우 반응성 또는 경화속도가 빨라져 가사시간이 짧다는 문제가 생긴다.
본 발명에 따른 실리콘 점착제 조성물은 점착제의 보존안정성, 코팅성 또는 점도 조정을 목적으로 임의량의 유기용매를 추가로 포함하는 것이 바람직하다. 유기용매의 바람직한 함량은 (A) 및 (B) 성분의 중량합에 대하여 50 내지 200 중량부이나 이에 한정되지 않는다. 상기 유기용매는 톨루엔, 크실렌, 아세트산에틸, 아세톤, 메틸에틸케톤 및 헥산으로 이루어진 군으로부터 선택된 1 종 이상이 바람직하고, 보다 바람직하게는 톨루엔 및/또는 크실렌을 사용할 수 있다.
본 발명에 따른 실리콘 점착제 조성물은 (A) 성분 100 중량부에 대하여 3 내지 10 중량부의 실란계 커플링제를 추가로 포함하는 것이 바람직하다. 상기 실란계 커플링제는 γ-글리시독시프로필트리메톡시실란, γ-글리시독시프로필메틸디에톡시실란, γ-글리시독시프로필트리에톡시실란, 3-머캅토프로필트리메톡시실란, 비닐트리메톡시실란, 비닐트리에톡시실란, γ-메타크릴옥시프로필트리메톡시실란, γ -메타크릴옥시프로필트리에톡시실란, γ-아미노프로필트리에톡시실란, 3-이소시아네이트프로필트리에톡시실란, 및 γ-아세토아세테이트프로필트리메톡시실란으로 이루어진 군으로부터 선택된 1 종 이상이 바람직하고, 단독 또는 2 종 이상 혼합하여 사용할 수 있다.
본 발명에 따른 실리콘 점착제 조성물은 상기 성분 이외에 임의 성분을 첨가할 수 있다. 예를 들면 폴리디메틸 실록산, 또는 폴리디메틸디페닐실록산 등의 비반응성의 폴리오르가노실록산; 페놀계, 퀴논계, 아민계, 인계, 포스페이트계, 유황계, 또는 티오에테르계 등의 산화방지제; 트리아졸계 또는 벤조페논계 등의 광안정제; 인산에스테르계, 할로겐계, 인계, 또는 안티몬계 등의 난연제; 양이온 활성제, 음이온 활성제, 또는 비이온계 활성제 등의 대전방지제; 조색제; 보강제; 충진제; 소포제; 계면활성제; 가소제; 실리카 등의 무기 충전제; 또는 안료 등의 첨가제를 추가로 사용할 수 있다.
본 발명에 따른 유연성 기판 반송용 점착제 조성물에서 점착제는 실리콘계 점착제에만 한정된 것이 아니다. 표시소자의 제조 공정을 150℃ 이하의 낮은 온도에서 수행할 경우는 열이나 냉각에 의해서 접착력 조절이 가능한 감온성 점착제나 자외선에 의해 박리가 되는 UV 점착제와 같은 아크릴계 점착제도 사용이 가능하다.
감온성 점착제는 전이온도, 특히 1차 전이온도(용융점)를 이용하게 될 경우, 특정 온도(예를 들면 25℃)이하에서 점착력이 없게 되는 소위 냉각 박리형과 특정 온도(예를 들면 50℃)이상에서 점착력이 없게 되는 소위 가열 박리형을 사용할 수 있다.
냉각 박리형 점착제는 측쇄 결정성 폴리머를 주성분으로 하여 용융점 이상에서는 점착성이 있고 용융점 이하에서는 거의 비점착성이 되는 것이다. 이와 같은 냉각 박리형 점착제는 폴리머를 구성하는 단량체의 50 중량% 이상이 (메타)아크릴산 에스테르로부터 유도되는 측쇄 결정성 반복 유니트 및 50 중량% 미만의 (메타)아크릴산 에스테르로부터 유도되는 측쇄 비결정성 반복 유니트를 포함하여, 용융점 이하에서의 점착력이 용융점 이상에서의 접착력의 약 1/3 이하가 되는 것이 바람직하다. 상기 측쇄 결정성 반복 유니트의 -COORc 에서 Rc는 14개 이상의 탄소원자를 가지는 장쇄의 직쇄 또는 분지쇄의 알킬기이고, 측쇄 비결정성 반복 유니트의 -COORa 에서 Ra은 1개 이상의 탄소원자를 가지는 단쇄의 직쇄 또는 분지쇄의 알킬기이다.
가열 박리형 점착제는 통상의 감압 접착제(PSA)에 상기 결정성 폴리머로 조성물을 형성하여 측쇄 결정성 폴리머의 용융점 이하에서는 점착력을 갖고 그 이상에서는 비점착성을 갖는 것이다. 상기에서 감압 접착제에 함유된 조성물로는 천연 고무 접착제, 스틸렌/부타디엔 라텍스 베이스 접착제, 부틸 고무, 폴리 이소부틸렌, 폴리 아크릴레이트, 아크릴 공중합체 접착제, 또는 비닐 에테르 공중합체 접착제 등이 있다.
또한 UV 점착제는 예를 들면, 탄성 중합체, 자외선 가교수지, 접착 부여제, 중합 개시제, 및 중합 금지제 등을 포함할 수 있다. 이중에서 자외선 가교수지로서는 자외선 조사에 의해 가교하는 올리고머 또는 모노머로 (메타)아크릴산 에스테르를 들 수 있으며, 중합 개시제는 일반 공지된 중합 개시제인 벤조인알킬에테르 류, 방향족 옥시케톤 류, 또는 방향족 케톤 류 등을 들 수 있다.
본 발명에 따른 유연성 기판 반송용 점착제 조성물에서 대전방지제는 전기 또는 이온 전도성을 부여할 수 있는 금속양이온 및 음이온으로 이루어진 무기염 또는 오늄양이온 및 음이온으로 이루어진 유기염의 이온성 화합물인 것이 바람직하다. 이온성 화합물은 점착제와의 상용성이 우수하여 표면 이행성이 없고, 광학적으로 투명하고 무기염과 유기염을 한가지 또는 그 이상 혼합하여도 그 특성을 유지한다. 또한 이온성 화합물을 0.001~5 중량부 사이에서 임의의 양을 첨가하여 원하는 대전방지성능을 위한 이온전도도를 조절할 수 있다. 상기 중량 범위 내에서 산화에 의한 갈변현상이나 백화현상이 없을 뿐만 아니라 내화학성, 광투과성, 접착성, 대전방지, 및 치수안정성 등이 유지되면서 기포 및 기판의 박리가 일어나지 않는다.
상기 이온성 화합물에서 음이온은 요오다이드 (I-), 클로라이드 (Cl-), 브로마이드 (Br-), 나이트레이트 (NO3 -), 설포네이트 (SO4 -), 메틸벤젠설포네이트 (CH3(C6H4)SO3 -), 카르복시벤젠설포네이트 (COOH(C6H4)SO3 -), 벤조네이트 (C6H5COO-), 퍼클로레이트 (ClO4 -), 하이드록사이드 (OH-), 트리플루오로아세테이트 (CF3COO-), 트리플루오로메탄설포네이트 (CF3SO2 -), 테트라플루오로보레이트 (BF4 -), 테트라벤질보레이트 (B(C6H5)4 -), 헥사플루오로포스페이트 (PF6 -), 비스트리플루오로메탄설폰이미드 (N(SO2CF3)2 -), 비스펜타플루오로에탄설폰이미드 (N(SOC2F5)2 -), 비스펜타플루오로에탄카보닐이미드 (N(COC2F5)2 -), 비스퍼플루오로부탄설폰이미드 (N(SO2C4F9)2 -), 비스퍼플루오로부탄카보닐이미드 (N(COC4F9)2 -), 트리스트리플루오로메탄설포닐메티드 (C(SO2CF3)3 -), 및 트리스트리플루오로메탄카보닐메티드 (C(SO2CF3)3 -)로 이루어진 군으로부터 선택되는 것이 바람직하나, 이에 제한되지 않는다. 이중 전자 받게(electron withdrawing) 역할을 잘하고 소수성이 좋은 불소가 치환되어있는 것이 이온안정성을 높여주므로 이미드계 음이온이 보다 바람직하다.
또한 상기 금속 양이온은 알칼리금속 또는 알칼리토금속 양이온을 포함하며, 리튬 (Li+), 소듐 (Na+), 칼륨 (K+), 루비듐 (Rb+), 세슘 (Cs+), 베릴륨 (Be2+), 마그 네슘 (Mg2+), 칼슘 (Ca2+), 스트론튬 (Sr2+) 및 바륨 (Ba2+)으로 이루어진 군으로부터 선택되는 것이 바람직하며, 보다 바람직하게는 리튬 (Li+), 소듐 (Na+), 칼륨 (K+), 세슘 (Cs+), 베릴륨 (Be2+), 마그네슘 (Mg2+), 칼슘 (Ca2+), 및 바륨 (Ba2+)으로부터 선택되며, 가장 바람직하게는 이온안정성이 높고 점착제 내에서 이동이 보다 쉬운 리튬을 사용하는 것이다.
또한 상기 오늄 양이온은 질소 오늄 양이온, 인 오늄 양이온, 또는 황 오늄 양이온을 사용하는 것이 바람직하다. 여기에서 용어 “오늄(onium)”은 하나 이상의 질소, 인, 또는 황 원자 상에 편재된 적어도 일부의 전하를 보유하는 양으로 하전된 이온을 의미한다.
상기 오늄 양이온은 원자(들)이 고리를 이루는 고리형이거나 비고리형일 수 있다. 고리형 양이온은 방향족의 포화 또는 불포화 양이온일 수 있다. 고리형 양이온은 질소, 인, 또는 황 이외의 1종 이상의 고리 헤테로원자(예를 들어 산소, 황)를 함유할 수 있고, 임의로 수소, 할로겐, 알킬, 또는 아릴 등의 치환체에 의하여 치환될 수 있다. 비고리형 양이온은 1개 이상(바람직하게는 4개 이상)의 질소가 결합된 유기 치환기 또는 R기를 보유할 수 있으며 잔여 치환기는 수소이다. 상기 R기는 고리형 또는 비고리형, 치환 또는 비치환, 방향족 또는 비방향족일 수 있고, 1개 이상의 헤테로 원자(예를 들어 질소, 산소, 황, 인 또는 할로겐)를 함유할 수 있다.
본 발명에 따른 조성물은 고분자 내에서 상기 이온성 화합물의 이온전도도를 향상시키기위해서 전해질성 고분자를 첨가할 수 있다. 전해질성 고분자로서는 폴리에틸렌 옥사이드 ((-CH2CH2O-)n), 폴리프로필렌 옥사이드 ((-CH2C(CH3)HO-)n), 또는 폴리부틸렌 옥사이드 ((-(CH2)4O-)n) 등의 폴리알킬렌 옥사이드((-(CH2)mO-)n) 형태; 폴리에틸렌 설파이드 ((-CH2CH2S-)n), 또는 폴리부틸렌 설파이드 ((-(CH2)4S-)n) 등의 폴리알킬렌 설파이드 ((-(CH2)mS-)n) 형태; 폴리에틸렌 이민 ((-CH2CH2NH-)n), 또는 폴리부틸렌 이민 ((-(CH2)4NH-)n) 등의 폴리알킬렌 이민 ((-(CH2)mNH-)n) 형태; 폴리페닐렌 옥사이드 ((-C6H4O-)n) 형태; 및 폴리페닐렌 설파이드 ((-C6H4S-)n) 형태가 있으나 이에 한정된 것은 아니다. 상기식에서 m 및 n은 1이상의 정수를 나타낸다.
또한 상기 무기염과 같이 사용할 경우 알칼리금속 또는 알칼리토금속과 착체를 형성하여 이온안정성을 향상시키는 물질도 같이 첨가할 수 있다. 첨가물로는 상기에 제시한 전해질성 고분자, 폴리에스터, 폴리비닐알콜, 또는 폴리비닐카보네이드 등이 있다.
본 발명에 따른 유연성 기판 반송용 점착제의 광투과는 1.0 헤이즈 이하이어야 한다. 레이저를 이용한 얼라인먼트시 점착시트가 불투명하거나 헤이즈가 생기면 추가적으로 점착제에 광투과공을 만들어야 하는 문제가 발생하기 때문이다.
본 발명은 또한 상술한 유연성 기판 반송용 점착제 조성물을 함유하는 점착 시트에 관한 것이다. 상기 점착시트는 점착제 조성물이 이형 필름상에 코팅되어 형성된 점착제층을 포함할 수 있다. 특히, 상기 점착제층은, 점착력이 상이한 2 이상의 점착제 조성물이 코팅되어 다층구조를 포함할 수 있다. 상기에서 이형 필름의 표면 장력은 10 ~ 30mN/m이고, 표면 거칠기는 0.2μm이하인 것이 바람직하며, 상기 수치 범위 내에서 이형 필름의 탈착이 용이하다.
본 발명은 또한
(a) 유연성 기판 또는 지지체에 점착제층을 형성하는 단계;
(b) 상기 점착제층이 형성된 유연성 기판 또는 지지체를 상호 부착시켜 반송하는 단계; 및
(c) 상기 유연성 기판을 상기 점착제층 및 지지체와 분리시키는 단계를 포함하되,
상기 점착제층은 본 발명에 따른 유연성 기판 반송용 점착제 조성물을 포함하는 것을 특징으로 하는 유연성 기판의 반송방법에 관한 것이다.
상기에서 유연성 기판은 알루미늄 박 및 동박을 포함하는 금속박; 및 폴리에스테르, 폴리테트라플루오로에틸렌, 폴리이미드, 폴리페닐렌설피드, 폴리아미드, 폴리카보네이트, 폴리스티렌, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 폴리염화비닐, 폴리에테르설폰(PES) 및 폴리에틸렌나프탈렌 (PEN)을 포함하는 플라스틱 기판으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상이 바람직하다.
상기 점착제층의 두께는 특별히 제한되지는 않으며, 필요에 따라 조정할 수 있으나 1 미크론 내지 200 미크론인 것이 바람직하다.
또한 상기 유연성 기판 또는 지지체에 점착제층을 형성하는 단계 (a)는 다양한 공지된 방법 들을 제한 없이 사용할 수 있으나, 유연성 기판 또는 지지체상에 점착제 조성물을 코터로 코팅하여 점착제층을 형성하는 것이 바람직하고, 상기 코터는 바코터, 롤코터, 리버스 코터, 그라비아 코터 및 에어나이프 코터로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다. 또한 기재와 점착층의 밀착성을 향상시키기 위해 프라이머 처리, 코로나 처리, 에칭처리, 플라즈마 처리, 열 처리한 것을 사용할 수 있다.
또한 상기 (a) 단계는 상술한 점착시트를 사용하여,
(d) 이형 필름상에 적어도 하나 이상의 점착제 조성물을 도포하여 점착시트를 형성하는 단계; 및
(e) 상기 유연성 기판 또는 지지체상에 상기 점착시트를 전사하여 점착제층을 형성하는 단계를 포함하는 것도 가능하다.
유연성 기판 또는 지지체에 점착제층을 형성하는 단계 (a)에 있어서, 점착제 조성물의 도포량은 0.1 ~ 200 g/m2 인 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 유연성 기판 반송방법은 사용된 점착제 조성물이 실리콘계인 경우상기 (a) 단계와 (b) 단계 사이에, 상기 점착제층을 80℃ 내지 200℃에서 약 10초 내지 300초간 가열하는 단계를 추가로 포함할 수 있다.
또한 (c) 단계에서 점착제층의 박리접착력은 상기 지지체 또는 유연성 기판에 대해서 10 ~ 300 gf/25mm 인 것이 바람직하며, 보다 바람직하게는 20 ~ 200 gf/25mm, 가장 바람직하게는 30 ~ 120 gf/25mm 이다. 특히 점착제층의 상기 지지체에 대한 박리 점착력이 상기 유연성 기판에 대한 박리 점착력보다 큰 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 유연성 기판 반송방법은 사용된 점착제 조성물이 실리콘계인 경우 지지체에 부착되어 있는 점착제층을 제거하기 위한 단계로서 상기 (c) 단계 이후에,
(f) 상기 점착제층이 잔류하는 상기 지지체에서 아세톤 및 톨루엔으로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 유기용매를 이용하여 상기 점착제층을 제거하는 단계; 또는
(g) 상기 점착제층이 잔류하는 상기 지지체의 상부에 점착 테이프를 전사하는 단계; 및
(h) 상기 지지체에서 상기 점착제층 및 점착 테이프를 분리하는 단계를 추가로 포함할 수 있다.
상기에서 점착제층의 분리에 사용하는 점착 테이프의 점착력은 500gf/25mm 이상인 것이 바람직하다.
또한 본 발명에 따른 유연성 기판 반송방법은 사용된 점착제 조성물이 감온성 또는 UV 점착제인 경우 지지체에 부착되어 있는 점착제층을 제거하기 위한 단계로서 상기 (c) 단계 이후에,
(i) 점착제층이 잔류하는 상기 지지체를 가열 또는 냉각하는 단계; 또는
(j) 점착제층이 잔류하는 상기 지지체에 UV를 조사하는 단계를 추가로 포함할 수 있다.
이하 본 발명의 일 실시예에 따른 실리콘 점착제 조성물을 사용한 유연성 기판의 반송 공정을 도면을 참조하여 상술한다.
먼저, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 유연성 기판의 반송 공정을 상술한다. 도 1a 내지 도 1d는 본 발명의 바람직한 제 1 실시예에 따른 유연성 기판의 반송공정을 도시한 단면도들이다.
도 1a를 참조하면, 유연성 기판(100)상에 점착제 조성물(202)을 일정량 채우고, 코터(110)로 점착제 조성물(202)을 일정한 속도로 코팅한다. 상기에서 코터(110)는 바코터, 롤코터, 리버스 코터, 그라비아 코터 또는 에어나이프 코터 등과 같이 당업계에서 공지된 코터를 사용할 수 있다.
또한, 유연성 기판(100)은 폴리에스테르, 폴리테트라플루오로에틸렌, 폴리이미드, 폴리페닐렌 설피드, 폴리아미드, 폴리카보네이트, 폴리스티렌, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 폴리염화비닐, 폴리에테르설폰(PES) 또는 폴리에틸렌나프탈렌(PEN) 등의 플라스틱 필름; 및 알루미늄 박 또는 동박 등의 금속박이 사용될 수 있 다.
한편, 점착제 조성물(202)을 적절한 유기용제로 희석한 후, 유연성 기판(100)상에 코팅할 수 있다. 이에 따라, 도 1b에 도시된 바와 같이, 유연성 기판(100)에 점착제층(200)이 형성된다. 이어서, 점착제층(200)이 형성된 유연성 기판에 도 1c에 도시된 바와 같이 지지체(300)을 접착시킨다.
계속하여, 점착제층(200)을 통해 지지체(300)에 고정된 유연성 기판(100)은 컨베이어 벨트 등에 장착되어 패널 제조 공정 내부로 반송된다. 패널 제조 공정에 서는 일반적인 액정표시소자의 제조장치와 공정을 그대로 이용하여, 유연성 기판(100)에 레지스트의 형성, 에칭 및 세척 공정 등이 수행된다.
상기의 공정들이 모두 종료되면, 유연성 기판(100)의 상부에는 도 1d에 도시된 바와 같이 투명전극(120) 등의 패턴이 형성된다. 이어서, 최종 공정이 완료된 유연성 기판(100)을 지지체(300)에서 분리한다.
이 때, 점착제층(200)의 박리 점착력은, 지지체(300)에 대한 박리 점착력이 유연성 기판(100)에 대한 박리 점착력보다 크다. 따라서, 도 1d에 도시된 바와 같이, 유연성 기판(100)을 지지체(300)에서 분리할 때, 점착제층(200)은 지지체(300)에 접착된 상태를 유지하고 유연성 기판(100)만 분리된다.
한편, 지지체(300)에 점착제 조성물(202)을 도포하여 점착제층(200)을 형성한 후, 지지체(300)와 유연성 기판(100)을 접착시킬 수 있음은 물론이며, 점착제 조성물을 지지체에 먼저 형성하는 것이 바람직하다.
다음으로, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 유연성 기판의 반송 공정을 상술한다.
도 2a 및 도 2b는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 점착시트를 도시한 단면도들이고, 도 3a 내지 도 3e는 도 2a 및 도 2b의 점착시트를 사용하는 본 발명의 바람직한 제 2 실시예에 따른 유연성 기판의 반송공정을 도시한 단면도들이다.
본 발명의 제 2 실시예는 점착 시트(230)를 이용하여 유연성 기판(100)에 점착제층(200)을 형성한다. 도 2a를 참조하면, 점착시트(230)는 점착제층(200)을 형성하기 위한 점착제 조성물을 제 1 이형 필름(210)상에 도포하고, 건조함으로써 형성된다. 점착제층(200)의 표면에는 제 2 이형 필름(220)이 마련되어 있다. 제 2 이형 필름(220)은 구비되지 않아도 무방하다.
제 1 및 제 2 이형 필름(210 및 220)은 불소 혹은 실리콘 처리가 되어 있어 점착제층(200)과 분리가 용이하다. 또한 제 1 및 제 2 이형 필름(210 및 220)은 컨택트 앵글을 이용하여 측정한 표면 장력이 10mN/m 내지 30mN/m(폴라 파트는 2mN/m 내지 10mN/m, 분산 파트는 9mN/m 내지 22mN/m)이다. 바람직하게는 15mN/m 내지 25 mN/m, 더욱 바람직하게는 19mN/m 내지 21mN/m 이다. 또한, 제 1 및 제 2 이형 필름(210 및 220)의 표면 거칠기는 공초점 레이저 주사 현미경으로 측정시 0.2μm 이하가 바람직하며, 더욱 바람직하게는 0.1μm 이하이다.
또한, 도 2b를 참조하면, 본 발명의 점착시트(240)는 점착력이 다른 2 이상의 점착제 조성물을 도포하여 2 이상의 점착제층(200a 및 200b)을 갖는 다층 구조로 형성할 수 있다. 2 이상의 점착제층(200a 및 200b)은 유연성 기판(100)과 지지 체(300)에 대한 박리 점착력이 상이하게 형성한다.
이하, 설명의 편의를 위하여 상기의 점착시트 중, 도 2a의 점착시트를 이용하여 유연성 기판의 반송공정에 대해 상술한다.
도 3a를 참조하면, 유연성 기판(100)에 점착시트(230)를 전사한다. 이를 위해, 점착시트(230)의 표면에서 제 2 이형 필름(220)을 박리한 후, 유연성 기판(100) 표면에 점착제층(200)의 표면이 접하도록 점착 시트(230)를 중첩한다.
이어서, 중첩된 점착 시트(230) 상에 가열된 롤러(250)를 이동시켜 도 3b에 도시된 바와 같이 압착시킨다. 계속하여, 도 3c에 도시된 바와 같이 점착제층(200)에서 제 1 이형 필름(210)을 박리 제거한 후, 지지체(300)을 접착시킨다.
계속하여, 도 3d에 도시된 바와 같이, 점착제층(200)을 통해 지지체(300)에 고정된 유연성 기판(100)은 컨베이어 벨트 등에 장착되어 패널 제조 공정 내부로 반송된다. 패널 제조 공정에서는 일반적인 액정표시소자의 제조장치와 공정을 그대로 이용하여, 유연성 기판(100)에 레지스트의 형성, 에칭, 세척 공정 등이 수행된다.
상기의 공정들이 모두 종료되면, 유연성 기판(100)의 상부에는 도 3e에 도시된 바와 같이 투명전극(120) 등의 패턴이 형성된다. 이어서, 최종 공정이 완료된 유연성 기판(100)을 지지체(300)에서 분리한다.
이 때, 점착제층(200)의 박리 점착력은, 지지체(300)에 대한 박리 점착력이 유연성 기판(100)에 대한 박리 점착력보다 크다. 따라서, 도 3e에 도시된 바와 같 이, 유연성 기판(100)을 지지체(300)에서 분리할 때, 점착제층(200)은 지지체(300)에 점착된 상태를 유지하고 유연성 기판(100)만 분리된다.
한편, 지지체(300)에 점착시트(230)를 전사하여 점착제층(200)을 형성한 후, 지지체(300)와 유연성 기판(100)을 접착시킬 수 있음은 물론이 물론이며, 점착제 조성물을 지지체에 먼저 형성하는 것이 바람직하다.
본 발명의 제 1 및 제 2 실시예에 따른 점착제 조성물이 유연성 기판(100) 또는 지지체(300)에 도포되는 도포량은 유연성 기판(100)의 재질에 따라 다르지만, 고형분의 양으로서 0.1 내지 200 g/m2의 범위가 바람직하다. 점착제층(200)의 두께는 1 내지 200 미크론 사이이다.
또한 본 발명의 점착제 조성물을 도포하여 유연성 기판(100) 또는 지지체(300)에 형성된 점착제층(200)을 80℃ 내지 200℃에서 약 10초 내지 300초간 가열함으로써, 점착제층(200)의 표면에 경화피막을 형성시키고, 원하는 박리력 및 잔류접착력 등을 얻을 수 있다. 경화온도가 80℃ 이하의 경우, 실리콘 점착제의 경화를 위한 백금촉매의 경화반응이 일어나지 않으며, 경화온도가 200℃ 초과의 경우, 유연성 기판(100)을 손상시킨다. 또한 가열시간이 10초 미만이면 경화가 충분히 일어나지 않아 점착제층(200)이 점착제로서 기능을 다하지 않을 뿐만 아니라, 잔류물질에 의한 무게 변화가 크다. 따라서 유연성 기판(100) 반송공정 시 기포가 발생하여 유연성 기판(100)이 탈착되고, 공정안정성이 떨어진다. 가열시간이 300초 를 초과하면 점착제층(200)의 생산속도가 낮아진다.
점착제층(200)의 접착력은 지지체(300)이나 유연성 기판(100) 등의 재질, 두께, 표면형상, 반송 공정 조건(가열 온도, 세척조건), 또는 박리 작업성 등의 실험 방법에 따라 결정된다. 접착력의 조절은 점착제층(200) 표면의 형상 변경 (평활 ~ 요철), 점착제층(200)의 중합도, 가교도, 첨가제, 경화제 등의 조절, 경도 변화 등을 통해서 이루어질 수 있다. 본 발명에 따른 점착제층(200)의 박리접착력은 지지체(300)이나 유연성 기판(100)에 대해서 25 mm의 폭당 10 gf 내지 300 gf 인 것이 바람직하다. 박리접착력이 10 gf/25mm 미만의 경우 유연성 기판(100)을 점착제층(200)으로부터 박리하는 작업성은 좋아지나 유연성 기판(100) 반송 공정 조건 (가열 온도, 세척 조건)에 따라 점착면에 기포, 세척액의 침투 혹은 지지체(300)으로부터의 박리가 발생하여 안정적인 기판반송이 이루어지지 않는다. 박리점착력이 300 gf/25mm를 초과하는 경우 유연성 기판(100)이 지지체(300)에 고정되어 공정 안정성이 뛰어난 반면 공정이 종료된 후 지지체(300)로부터 박리성이 나빠져 유연성 기판(100)이 갈라지거나 변형이 발생하거나 박리시 점착제층(200)이 유연성 기판(100)으로 달라붙게 된다.
본 발명의 제 1 실시예 또는 제 2 실시예에 따라 유연성 기판(100)의 반송 공정이 완료되어 유연성 기판(100)을 지지체(300)에서 분리시킨 후, 지지체(300)을 재사용하기 위해서는 지지체(300)에 잔류하는 점착제층(200)을 제거하여야 한다.
도 4a 내지 도 4d는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 유연성 기판과 지지 기판이 분리된 후, 지지 기판에서 점착제층을 제거하는 공정을 도시한 단면도들이다.
도 4a를 참조하면, 점착제층(200)이 남아있는 지지체(300)에 점착 테이프(400)를 전사한다. 즉, 점착제층(200)의 표면에 점착 테이프(400)를 중첩한 후, 가열된 롤러(250)를 이동시켜 도 4b에 도시된 바와 같이 점착제층(200)에 점착 테이프(400)를 압착시킨다. 점착 테이프(400)는 점착력이 500gf/25mm 이상인 점착제를 사용하는 것이 바람직하다. 이어서, 점착 테이프(400)를 제거하면, 도 4c에 도시된 바와 같이, 점착 테이프(400)뿐만 아니라 점착제층(200)도 제거된다. 이는 점착 테이프(400)의 점착력이 높기 때문에 점착제층(200)이 지지체(300)에서 분리되는 것이다. 따라서, 도 4d에 도시된 바와 같이, 점착제층(200)이 제거된 지지체(300)을 얻을 수 있다.
한편, 점착제층(200)은 상기한 방법 외에, 아세톤, 톨루엔 등의 유기 용매를 사용하여 지지체(300)에서 제거될 수 있음은 물론이다.
이상과 같이 본 발명의 반송용 점착제 조성물은 무기염이나 유기염 등의 이온성 화합물을 포함함으로서 반송용 점착제의 기능인 표시소자 공정에서의 내열성, 내화학성, 공정후 기판탈착 용이성, 치수안정성 등을 갖고 동시에 대전방지, 광학 적 투명에 있어서 뛰어난 물성을 갖는다. 이하 실시예와 비교예를 나타내고 본 발명을 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 아래와 같은 실시예에 제한되는 것은 아니다. 또한 예중의 부는 중량부를 의미하며 특성치는 아래 시험방법에 의한 측정치를 나타낸다.
실시예
<실리콘 점착제의 조제 및 배합>
분자쇄 말단이 비닐기로 봉쇄되고, 0.15 몰 %의 메틸 비닐 실록산 (methyl vinyl siloxane) 단위를 포함하는 30% 고형분이 되도록 톨루엔으로 용해되면 점도가 2200 mPa s가 되는 알케닐기 함유 폴리 디메틸 실록산 (poly dimethyl siloxane)과 Me3SiO1/2 단위 및 SiO2 단위로 된 (Me3SiO1/2 단위 / SiO2 단위 = 0.85) 폴리 오르가노 실록산의 60 % 톨루엔 용액, 및 가교제로서 Me3SiO-[MeHSiO]40SiMe3 4중량부를 혼합하여 실리콘 점착제 조성물을 제조하였다. 상기 조성물 100부에 톨루엔, 백금 촉매를 첨가하여 최종적인 고형분 함량이 30 %가 되도록 하고, 대전방지제[리튬 비스트리플루오로메탄설포닐이미드 (LiN(SO2CF3)2)]를 에틸아세테이트(EAc)에 고형분 함량 20% 용액을 만들어서 상기 조성물에 첨가, 배합하여 실리콘 점착제 조성물을 조제하였다. 실리콘 점착제의 조성물과 그에 따른 물성은 각각 표 1 및 2 에 나타내었다.
조제된 실리콘 점착제의 코팅성을 고려하여 적정의 농도로 희석하여 균일하 게 혼합한 후 불소처리된 PET 이형지에 코팅하여 140℃에서 3분간 건조한 후 30×25 cm2크기이고 두께 25 미크론의 균일한 점착층을 얻었다.
<합판과정>
상기에서 제조된 점착층의 한면에 두께 0.7t의 유리기판을 합착하고 반대면에 두께 200 미크론의 PEN을 합착한 후 기판반송용 점착제에 필요한 물성들을 측정하였다.
표 1. 부가반응형 실리콘 점착제의 조성
알케닐기(A) MQ resin(B) 대전방지제(E)
실시예 1 67.2 32.8 0.2
실시예 2 67.2 32.8 1
비교예 1 67.2 32.8 0
비교예 2 67.2 32.8 15
비교예 3 41.0 59.1 0.2
비교예 4 41.0 59.0 0.5
<실리콘 점착제 특성 평가>
1) 광투과도
실리콘 점착제의 헤이즈의 측정을 통해 실리콘 점착제의 광투과도를 평가하였다. 먼저 헤이즈 측정샘플은 40×70 mm2로 잘라내고 JIS K7150과 ASTM D 1003-95에 근거해서 적분공식 광선 투과율 측정장치를 이용하여 확산투과율 Td 및 전 광선 투과율 Ti를 측정하였다. 헤이즈는 Ti에 대한 Td의 백분율을 정의한다. 다음 측 정샘플을 온도 200℃ 조건하에서 24시간 방치하고 동일한 순서로 헤이즈를 측정하였다. 방치전과 후의 헤이즈를 비교 평가하여 고온공정에 따른 광투과도의 변화를 평가하였다.
2) 박리점착력
불소이형지에 코팅된 점착제를 1 in × 6 in로 절단하여 2 ㎏의 고무 롤러를 사용하여 0.7 ㎜ 두께의 무알칼리 유리 혹은 125 mm PEN에 부착한 후, 상온에 1시간 방치한 후 측정하였다. 이때, 인장시험기를 이용하여 300 ㎜/min의 속도, 180° 각도로 박리강도를 측정하였다.
3) 표면저항
상기에서 제조된 점착제에서 한쪽의 이형필름을 제거한 후 점착면의 표면저항을 측정하였. 표면저항은 23℃, 50% 상대습도 환경하에서 500 V의 전압을 1분간 인가한 후 측정된 값을 관찰하였다.
4) 내화학성
유리기판에 실리콘 점착제를 먼저 접착한 후, 다른 한면에 PEN을 접착하였다. 이를 상온하에서 알루미늄 에칭용액, ITO 에칭용액, 인화액에 넣어 점착제의 용해여부를 관찰하였다. 또한 이를 60℃ 스트리퍼 용액에 넣은 후 내화학성을 관찰하였다. 알루미늄 에칭용액은 인산(6%), 초산(9%) 그리고 질산(4.5%)으로 이루 어진 수용액이고, ITO에칭용액은 5% 옥살산 수용액, 그리고 인화액은 2.4 % TMAOH (테트라메틸 암모늄 하이드록사이드) 수용액이다. 또한 스트리퍼 용액은 10% MEA(모노에탄올 아민), 30% MNP (N-메틸 피롤리돈), 및 60 % BDG (부틸디글리콜)로 이루어져 있다.
5) 기포
유리기판에 실리콘 점착제를 먼저 접착한 후, 다른 한면에 PEN을 접착하여 이를 200℃ 오븐에 1시간 방치하였다. 오븐을 이용한 열처리 전후 과정의 기포차이를 관찰하였다.
6) 기재 탈착성
기포발생과 관련한 내열실험 후, 손으로 유연성 기판을 잡아 당겨 지지기판으로부터의 기재 탈착성을 측정하였다. 특히, 실리콘 점착제의 기재에의 전사여부를 관찰하였다.
표 2. 부가반응형 실리콘 점착제의 물성표
박리점착력 (Glass) 박리점착력 (PEN) 표면저항 (Ω/) 광투과도 내화학성 기포 기재 탈착성
실시예 1 27.5 23.1 6.0×1012 0.5 좋음 O
실시예 2 27.8 23.6 2.0×1011 0.6 좋음 O
비교예 1 29.8 27.7 Over* 0.2 좋음 O
비교예 2 17.8 10.2 2.4×1011 5.8 나쁨 O
비교예 3 610.2 597.2 6.5×1012 0.5 좋음 X
비교예 4 592.4 580.2 3.0×1011 0.7 좋음 X
* Over : 표면저항이 1.0×1014 Ω/ 이상인 값
본 발명의 실리콘 점착제 조성물은 유연성 기판 반송용 점착제로서 필요한 내열성, 내화학성, 기재밀착성, 치수안정성, 지지판 및 기판 밀착성, 공정후 기판탈착 용이성을 유지하는 가운데 보이며, 정전기로 인한 오물 및 먼지를 부착을 방지하는 대전방지 기능에 뛰어난 물성을 갖고 있어 플라스틱 등의 유연성 기판을 이용한 플렉서블 디스플레이를 제조함에 있어 나타날 수 있는 불량을 최소화 할 수 있다.

Claims (21)

  1. 실리콘 점착제; 폴리머의 측쇄에 (메타)아크릴레이트 에스테르로부터 유도되는 결정성 반복 유니트를 포함하는 냉각 박리형 점착제; 감압 접착제(PSA)에 측쇄 결정성 고분자를 블렌드한 가열 박리형 점착제; 또는 UV 점착제로부터 선택된 유연성 기판 반송용 점착제 100 중량부; 및
    상기 유연성 기판 반송용 점착제 100 중량부에 대하여 대전방지제 0.001 내지 5 중량부를 포함하는 유연성 기판 반송용 점착제 조성물.
  2. 제1항에 있어서,
    실리콘 점착제는 (A) (A) 및 (B) 성분의 중량합에 대하여 알케닐기 함유 폴리디오르가노 실록산 45 ~ 80 중량부;
    (B) (A) 및 (B) 성분의 중량합에 대하여 R1이 하이드록시기 또는 탄소수 1 내지 12의 1가 탄화수소기를 나타내는 R1 3SiO1/2 단위 및 SiO2 단위를 함유하는 폴리오르가노실록산 공중합체 20 ~ 55 중량부;
    (C) (A)성분중의 알케닐에 대한 (C)성분중 SiH의 몰비가 0.5 ~ 20인 SiH기를 함유하는 폴리오르가노실록산;
    (D) (A) 및 (B) 성분의 중량합에 대하여 금속의 중량 기준으로 1 ~ 5000 ppm의 백금족계 촉매 화합물; 및
    (E) (A) 및 (B) 성분의 중량합에 대하여 0.001 내지 5 중량부의 대전방지제를 포함하는 유연성 기판 반송용 점착제 조성물.
  3. 제2항에 있어서, (A) 성분 대 (B) 성분의 중량비가 1: 0.4 ~ 1.3인 것을 특징으로 하는 유연성 기판 반송용 실리콘 점착제 조성물.
  4. 제2항에 있어서, 알케닐기 함유 폴리디오르가노 실록산 (A)은 하기 화학식 1의 구조를 포함하는 것을 특징으로 하는 유연성 기판 반송용 실리콘 점착제 조성물.
    [화학식 1]
    R2 (3-a)XaSiO-(R2XSiO)m-(R2 2SiO)n-SiR2 (3-a)Xa
    상기식에서,
    R2는 지방족 불포화결합을 갖지 않는 탄소수 1 내지 12의 1가 탄화수소기를 나타내고,
    X는 동일하거나 상이할 수 있으며, 탄소수 2 내지 12의 알케닐기를 함유한 유기기 또는 하이드록시기를 나타내나, 모든 X가 하이드록시기를 나타내지 않으며,
    m은 0 이상의 수이고, n은 100 이상의 수이며,
    X가 알케닐기를 나타내는 경우 a는 0 ~ 3의 정수이고,
    X가 하이드록시를 나타내는 경우 a는 1을 나타내며,
    a 및 m은 동시에 0을 나타내지 않는다.
  5. 제2항에 있어서, 폴리오르가노실록산 공중합체 (B)의 R1 3SiO1/2 단위/SiO2 단위의 몰비가 0.6 ~ 1.7인 것을 특징으로 하는 유연성 기판 반송용 실리콘 점착제 조성물.
  6. 제2항에 있어서, R1은 탄소수 1 내지 6의 직쇄 또는 측쇄의 알킬기, 탄소수 3 내지 8의 사이클로 알킬기 및 탄소수 1 내지 6의 직쇄 또는 측쇄의 알킬기로 치환되거나 비치환된 탄소수 6 내지 10의 아릴기로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 하는 유연성 기판 반송용 실리콘 점착제 조성물.
  7. 제2항에 있어서, R1이 하이드록시기를 나타내는 단위의 함유량이 폴리오르가노실록산 공중합체 (B)의 총 중량에 대하여 4 중량부 이하인 것을 특징으로 하는 유연성 기판 반송용 실리콘 점착제 조성물.
  8. 제2항에 있어서, SiH기를 함유하는 직쇄상, 분지상 또는 환상의 폴리오르가노실록산 (C)는 하기 화학식 2 또는 화학식 3의 구조를 포함하는 것을 특징으로 하는 유연성 기판 반송용 실리콘 점착제 조성물.
    [화학식 2]
    HbR3 (3-b)SiO-(HR3SiO)p-(R3 2SiO)q-SiR3 (3-b)Hb
    [화학식 3]
    Figure 112006020221984-pat00002
    상기식에서,
    R3 및 R4는 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 12의 1가 탄화수소기를 나타내고,
    b는 0 또는 1을 나타내며,
    p 및 q는 임의의 정수를 나타내고,
    s는 2 이상의 정수, t는 0 이상의 정수로서 s + t ≥ 3을 나타내되,
    p+q 및 s+t는 각각 25℃에서 화학식 2 또는 화학식 3의 점도가 1 ~ 5000 mPa s을 나타내도록 하는 값을 가진다.
  9. 제2항에 있어서, 백금족계 촉매 화합물 (D)는 백금흑, 염화백금산, 염화백금 산-올레핀착체, 염화백금산-알코올 배위 화합물, 로듐, 및 로듐-올레핀착체로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 하는 유연성 기판 반송용 실리콘 점착제 조성물.
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  14. 제1항에 있어서, UV 점착제는 탄성 중합체, 자외선 가교수지, 접착 부여제, 중합 개시제, 및 중합 금지제를 포함하는 것을 특징으로 하는 유연성 기판 반송용 점착제 조성물.
  15. 제1항에 있어서, 대전방지제는 금속양이온 및 음이온으로 이루어진 무기염, 또는 오늄양이온 및 음이온으로 이루어진 유기염인 것을 특징으로 하는 유연성 기판 반송용 점착제 조성물.
  16. 제15항에 있어서, 음이온은 요오다이드 (I-), 클로라이드 (Cl-), 브로마이드 (Br-), 나이트레이트 (NO3 -), 설포네이트 (SO4 -), 메틸벤젠설포네이트 (CH3(C6H4)SO3 -), 카르복시벤젠설포네이트 (COOH(C6H4)SO3 -), 벤조네이트 (C6H5COO-), 퍼클로레이트 (ClO4 -), 하이드록사이드 (OH-), 트리플루오로아세테이트 (CF3COO-), 트리플루오로메 탄설포네이트 (CF3SO2 -), 테트라플루오로보레이트 (BF4 -), 테트라벤질보레이트 (B(C6H5)4 -), 헥사플루오로포스페이트 (PF6 -), 비스트리플루오로메탄설폰이미드 (N(SO2CF3)2 -), 비스펜타플루오로에탄설폰이미드 (N(SOC2F5)2 -), 비스펜타플루오로에탄카보닐이미드 (N(COC2F5)2 -), 비스퍼플루오로부탄설폰이미드 (N(SO2C4F9)2 -), 비스퍼플루오로부탄카보닐이미드 (N(COC4F9)2 -), 트리스트리플루오로메탄설포닐메티드 (C(SO2CF3)3 -), 및 트리스트리플루오로메탄카보닐메티드 (C(SO2CF3)3 -)로 이루어진 군으로부터 선택됨을 특징으로 하는 유연성 기판 반송용 점착제 조성물.
  17. 제15항에 있어서, 금속 양이온은 리튬 (Li+), 소듐 (Na+), 칼륨 (K+), 루비듐 (Rb+), 세슘 (Cs+), 베릴륨 (Be2+), 마그네슘 (Mg2+), 칼슘 (Ca2+), 스트론튬 (Sr2+) 및 바륨 (Ba2+)으로 이루어진 군으로부터 선택됨을 특징으로 하는 유연성 기판 반송용 점착제 조성물.
  18. 제15항에 있어서, 오늄 양이온은 질소 오늄 양이온, 인 오늄 양이온, 또는 황 오늄 양이온인 것을 특징으로 하는 유연성 기판 반송용 점착제 조성물.
  19. 제1항 내지 제9항, 또는 제14항 내지 제18항 중 어느 한 항에 따른 유연성 기판 반송용 점착제 조성물을 함유하는 점착시트.
  20. 제19항에 있어서, 유연성 기판 반송용 점착제 조성물이 이형 필름상에 코팅되어 형성된 점착제층을 포함하는 것을 특징으로 하는 점착시트.
  21. (a) 유연성 기판 또는 지지체에 점착제층을 형성하는 단계;
    (b) 상기 점착제층이 형성된 유연성 기판 또는 지지체를 상호 부착시켜 반송하는 단계; 및
    (c) 상기 유연성 기판을 상기 점착제층 및 지지체와 분리시키는 단계를 포함하되,
    상기 점착제층은 제1항 내지 제9항, 또는 제14항 내지 제18항 중 어느 한 항에 따른 유연성 기판 반송용 점착제 조성물을 포함하는 것을 특징으로 하는 유연성 기판의 반송방법
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