KR102783065B1 - Method of producing polyimide, polyimide produced thereof, method of producing LCC and LCC produced thereof - Google Patents
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Abstract
본 발명의 일 실시 예에 따른 폴리이미드 필름의 제조 방법은 베이스 부재를 준비하는 단계, 상기 베이스 부재 상에 소정의 마스킹 영역을 갖는 마스크를 배치하는 단계, 상기 마스크가 배치된 상기 베이스 부재의 상부면에 PI 전구체를 도포하는 단계, 상기 마스크를 제거하는 단계, 상기 PI 전구체를 경화하는 단계, 상기 PI 전구체가 반경화 시, 상기 베이스 부재 상에 형성된 마스킹 영역에 기능성 코팅액을 도포하는 단계, 상기 PI 전구체 및 상기 기능성 코팅액을 경화하는 단계 및 상기 베이스 부재를 제거하여 폴리이미드 필름을 제조하는 단계를 포함한다.
이와 같이, 본 발명에 의한 폴리이미드 필름의 제조 방법, 이에 따라 제조된 폴리이미드 필름, 금속박막 적층판의 제조 방법 및 이에 따라 제조된 금속박막 적층판은 소정의 영역별로 특정 기능을 구현할 수 있어, 폴리이미드 필름 또는 금속박막 적층판이 적용되는 IT 기기 또는 디스플레이의 품질을 더욱 향상시킬 수 있다.A method for manufacturing a polyimide film according to an embodiment of the present invention includes the steps of preparing a base member, arranging a mask having a predetermined masking area on the base member, applying a PI precursor to an upper surface of the base member on which the mask is arranged, removing the mask, curing the PI precursor, applying a functional coating solution to a masking area formed on the base member when the PI precursor is semi-cured, curing the PI precursor and the functional coating solution, and removing the base member to manufacture a polyimide film.
In this way, the method for manufacturing a polyimide film according to the present invention, the polyimide film manufactured thereby, the method for manufacturing a metal film laminate, and the metal film laminate manufactured thereby can implement specific functions for each predetermined area, thereby further improving the quality of an IT device or display to which the polyimide film or the metal film laminate is applied.
Description
본 발명은 각 영역별로 차폐, 방열 등의 서로 다른 기능을 갖는 폴리이미드 필름의 제조 방법, 이에 따라 제조된 폴리이미드 필름, 금속박막 적층판의 제조 방법 및 이에 따라 제조된 금속박막 적층판에 관한 것이다. The present invention relates to a method for manufacturing a polyimide film having different functions, such as shielding and heat dissipation, for each region, a polyimide film manufactured thereby, a method for manufacturing a metal film laminate, and a metal film laminate manufactured thereby.
자동차, 항공 우주분야, 유연성 회로기판, LCD용 액정 배향막, 접착 및 코팅제 등의 전기, 전자재료로서 폴리이미드(Polyimide, PI)가 널리 사용되고 있다. 이러한 폴리이미드(Polyimide, PI)는 비교적 결정화도가 낮거나 대부분 비결정성 구조를 갖는 고분자로서, 합성이 용이하고 박막형 필름을 만들 수 있으며 경화를 위한 가교기가 필요하지 않은 장점이 있다. 또한, 이러한 폴리이미드는 투명성, 강직한 사슬구조에 의해 뛰어난 내열성과 내화학성, 우수한 기계적 물성, 전기적 특성 및 치수안정성을 갖고 있는 고분자 재료로서 주로 사용된다. Polyimide (PI) is widely used as an electrical and electronic material in the automobile, aerospace, flexible circuit board, liquid crystal alignment film for LCD, adhesive and coating agent, etc. This polyimide (PI) is a polymer with relatively low crystallinity or mostly amorphous structure, and has the advantages of being easy to synthesize, being able to make thin film, and not requiring a crosslinking group for curing. In addition, this polyimide is mainly used as a polymer material that has excellent heat resistance and chemical resistance due to transparency, rigid chain structure, excellent mechanical properties, electrical characteristics, and dimensional stability.
하지만, 이와 같이, 폴리이미드가 높은 열 안정성, 기계적 물성, 내화학성, 그리고 전기적 특성을 가지고 있으나, 디스플레이 분야에 적용하기에는 무색투명한 성질을 만족시키지 못하고, 열팽창계수 또한 낮춰야 하는 문제를 안고 있다. However, although polyimide has high thermal stability, mechanical properties, chemical resistance, and electrical properties, it has the problem of not satisfying the colorless and transparent properties for application in the display field, and also has to have a low thermal expansion coefficient.
특히, IT 기기가 급격히 소형 경량화되고, 디스플레이 역시 더욱 정밀화됨에 따라 IT 기기 또는 디스플레이 적용되는 폴리이미드 필름 또한 이러한 요구에 부합하도록 연구가 이루어지고 있다. In particular, as IT devices are rapidly becoming smaller and lighter and displays are becoming more precise, research is being conducted on polyimide films applied to IT devices or displays to meet these demands.
그러나, IT 기기 또는 디스플레이 내 부품재료에 요구되는 방열, 차폐, 유연성 등의 다양한 기능을 폴리이미드 필름에 적용하기는 어려운 문제점이 있다. However, there is a problem that it is difficult to apply various functions such as heat dissipation, shielding, and flexibility required for component materials in IT devices or displays to polyimide films.
따라서, 본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 해결하고자 하는 과제는 각 영역별로 다양한 기능을 갖는 폴리이미드 필름의 제조 방법, 이에 따라 제조된 폴리이미드 필름, 금속박막 적층판의 제조 방법 및 이에 따라 제조된 금속박막 적층판을 제공하는 것이다.Accordingly, the present invention is intended to solve such problems, and the problem to be solved by the present invention is to provide a method for manufacturing a polyimide film having various functions in each area, a polyimide film manufactured thereby, a method for manufacturing a metal film laminate, and a metal film laminate manufactured thereby.
본 발명의 일 실시 예에 의한 폴리이미드 필름의 제조 방법은 베이스 부재를 준비하는 단계, 상기 베이스 부재 상에 소정의 마스킹 영역을 갖는 마스크를 배치하는 단계, 상기 마스크가 배치된 상기 베이스 부재의 상부면에 PI 전구체를 도포하는 단계, 상기 마스크를 제거하는 단계, 상기 PI 전구체를 경화하는 단계, 상기 PI 전구체가 반경화 시, 상기 베이스 부재 상에 형성된 마스킹 영역에 기능성 코팅액을 도포하는 단계, 상기 PI 전구체 및 상기 기능성 코팅액을 경화하는 단계 및 상기 베이스 부재를 제거하여 폴리이미드 필름을 제조하는 단계를 포함한다. A method for manufacturing a polyimide film according to one embodiment of the present invention includes the steps of preparing a base member, arranging a mask having a predetermined masking area on the base member, applying a PI precursor to an upper surface of the base member on which the mask is arranged, removing the mask, curing the PI precursor, applying a functional coating solution to a masking area formed on the base member when the PI precursor is semi-cured, curing the PI precursor and the functional coating solution, and removing the base member to manufacture a polyimide film.
상기 PI 전구체가 반경화 시, 상기 베이스 부재 상에 형성된 마스킹 영역에 기능성 코팅액을 도포하는 단계는 상기 PI 전구체의 경화율이 40 내지 80%일 때, 상기 기능성 코팅액을 상기 마스킹 영역에 도포할 수 있다. In the step of applying a functional coating solution to a masking area formed on the base member when the PI precursor is semi-cured, the functional coating solution can be applied to the masking area when the curing rate of the PI precursor is 40 to 80%.
상기 PI 전구체가 반경화 시, 상기 베이스 부재 상에 형성된 마스킹 영역에 기능성 코팅액을 도포하는 단계는 상기 PI 전구체에 대한 가열 온도 및 가열 시간, 인장강도, 흡습율 중 적어도 하나에 기초하여 상기 PI 전구체의 경화율을 판단할 수 있다. When the PI precursor is semi-cured, the step of applying a functional coating liquid to the masking area formed on the base member can determine the curing rate of the PI precursor based on at least one of the heating temperature and heating time, tensile strength, and moisture absorption rate of the PI precursor.
상기 기능성 코팅액은 상기 PI 전구체, 기능성 소재, 분산제 및 용매를 혼합하여 이루어질 수 있다. The above functional coating solution can be formed by mixing the PI precursor, functional material, dispersant, and solvent.
상기 기능성 코팅액의 상기 PI 전구체와, 상기 마스크가 배치된 상기 베이스 부재의 상부면에 도포되는 PI 전구체는 고형분 함유량이 동일할 수 있다.The PI precursor of the functional coating liquid and the PI precursor applied to the upper surface of the base member on which the mask is placed may have the same solid content.
상기 기능성 소재는 테프론(Teflon), 질화붕소, 흑연, 알루미나(alumina) 샌더스트(sendust), 풀러렌(fullerene), 카본나노튜브(CNT) 및 엘라스토머(elastomer), 실리콘, 에폭시 및 합성 고무 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. The above functional material may include at least one of Teflon, boron nitride, graphite, alumina, sandus, fullerene, carbon nanotubes (CNT), elastomer, silicone, epoxy, and synthetic rubber.
본 발명의 다른 실시 예에 의한 금속박막 적층판의 제조 방법은 제1 금속 박판을 준비하는 단계, 상기 제1 금속 박판 상에 소정의 마스킹 영역을 갖는 마스크를 배치하는 단계, 상기 마스크가 배치된 상기 제1 금속 박판의 상부면에 PI 전구체를 도포하는 단계, 상기 마스크를 제거하는 단계, 상기 PI 전구체를 경화하는 단계, 상기 PI 전구체가 반경화 시, 상기 제1 금속 박판 상에 형성된 마스킹 영역에 기능성 코팅액을 도포하는 단계, 상기 PI 전구체 및 상기 기능성 코팅액을 경화하여, 폴리이미드 필름을 제조하는 단계, 상기 폴리이미드 필름 상부면에 본딩 시트를 배치하는 단계, 상기 본딩 시트의 상부면에 제2 금속 박판을 합착하여, 금속박막 적층판을 제조하는 단계를 포함한다.According to another embodiment of the present invention, a method for manufacturing a metal thin film laminate comprises the steps of: preparing a first metal plate; arranging a mask having a predetermined masking area on the first metal plate; applying a PI precursor to an upper surface of the first metal plate on which the mask is arranged; removing the mask; curing the PI precursor; applying a functional coating solution to a masking area formed on the first metal plate when the PI precursor is semi-cured; curing the PI precursor and the functional coating solution to manufacture a polyimide film; arranging a bonding sheet on an upper surface of the polyimide film; and bonding a second metal plate to an upper surface of the bonding sheet to manufacture a metal thin film laminate.
상기 PI 전구체가 반경화 시, 상기 제1 금속 박판 상에 형성된 마스킹 영역에 기능성 코팅액을 도포하는 단계는 상기 PI 전구체의 경화율이 40 내지 80%일 때, 상기 기능성 코팅액을 상기 마스킹 영역에 도포할 수 있다. In the step of applying a functional coating solution to a masking area formed on the first metal plate when the PI precursor is semi-cured, the functional coating solution can be applied to the masking area when the curing rate of the PI precursor is 40 to 80%.
상기 PI 전구체가 반경화 시, 상기 제1 금속 박판 상에 형성된 마스킹 영역에 기능성 코팅액을 도포하는 단계는 상기 PI 전구체에 대한 가열 온도 및 가열 시간, 인장강도, 흡습율 중 적어도 하나에 기초하여 상기 PI 전구체의 경화율을 판단할 수 있다. When the PI precursor is semi-cured, the step of applying a functional coating solution to the masking area formed on the first metal plate can determine the curing rate of the PI precursor based on at least one of the heating temperature and heating time, tensile strength, and moisture absorption rate for the PI precursor.
상기 기능성 코팅액은 상기 PI 전구체, 기능성 소재, 분산제 및 용매를 혼합하여 이루어질 수 있다.The above functional coating solution can be formed by mixing the PI precursor, functional material, dispersant, and solvent.
상기 기능성 코팅액의 상기 PI 전구체와, 상기 마스크가 배치된 상기 제1 금속 박판의 상부면에 도포되는 PI 전구체는 고형분 함유량이 동일할 수 있다.The PI precursor of the functional coating liquid and the PI precursor applied to the upper surface of the first metal plate on which the mask is placed may have the same solid content.
상기 기능성 소재는 테프론(Teflon), 질화붕소, 흑연, 알루미나(alumina) 샌더스트(sendust), 풀러렌(fullerene), 카본나노튜브(CNT) 및 엘라스토머(elastomer), 실리콘, 에폭시 및 합성 고무 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.The above functional material may include at least one of Teflon, boron nitride, graphite, alumina, sandus, fullerene, carbon nanotubes (CNT), elastomer, silicone, epoxy, and synthetic rubber.
이와 같이, 본 발명에 의한 폴리이미드 필름의 제조 방법, 이에 따라 제조된 폴리이미드 필름, 금속박막 적층판의 제조 방법 및 이에 따라 제조된 금속박막 적층판은 소정의 영역별로 서로 다른 다양한 기능을 구현할 수 있어, 폴리이미드 필름 또는 금속박막 적층판이 적용되는 IT 기기 또는 디스플레이의 품질을 더욱 향상시킬 수 있다. In this way, the method for manufacturing a polyimide film according to the present invention, the polyimide film manufactured thereby, the method for manufacturing a metal film laminate, and the metal film laminate manufactured thereby can implement various functions that are different from each other in a predetermined area, and thus can further improve the quality of an IT device or display to which the polyimide film or the metal film laminate is applied.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 폴리이미드 필름의 제조 방법의 순서도이다.
도 2는 소정의 마스킹 영역을 제외한 PI 전구체가 도포된 상태를 나타내는 평면도이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시 예에 따라 제조된 폴리이미드 필름의 평면도 및 단면도이다.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 금속박막 적층판의 제조 방법의 순서도이다.FIG. 1 is a flow chart of a method for manufacturing a polyimide film according to one embodiment of the present invention.
Figure 2 is a plan view showing a state in which a PI precursor is applied except for a predetermined masking area.
FIG. 3 is a plan view and a cross-sectional view of a polyimide film manufactured according to another embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a flow chart of a method for manufacturing a metal film laminate according to another embodiment of the present invention.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있는 바람직한 실시 예를 상세히 설명한다. 그러나 이들 실시 예는 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명의 범위가 이에 의하여 제한되지 않는다는 것은 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 자명할 것이다.Hereinafter, with reference to the attached drawings, preferred embodiments will be described in detail so that those skilled in the art can easily practice the present invention. However, these embodiments are intended to explain the present invention more specifically, and it will be apparent to those skilled in the art that the scope of the present invention is not limited thereby.
본 발명이 해결하고자 하는 과제의 해결 방안을 명확하게 하기 위한 발명의 구성을 본 발명의 바람직한 실시 예에 근거하여 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명하되, 도면의 구성요소들에 참조번호를 부여함에 있어서 동일 구성요소에 대해서는 비록 다른 도면상에 있더라도 동일 참조번호를 부여하였으며 당해 도면에 대한 설명 시 필요한 경우 다른 도면의 구성요소를 인용할 수 있음을 미리 밝혀둔다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.In order to clearly explain the solution to the problem to be solved by the present invention, the composition of the invention will be described in detail based on a preferred embodiment of the present invention with reference to the accompanying drawings. In assigning reference numbers to components in the drawings, the same reference numbers are assigned to the same components even if they are in different drawings, and it is to be stated in advance that components in other drawings may be cited when necessary when describing the drawings. However, this is not intended to limit the present invention to a specific disclosure form, and it should be understood to include all modifications, equivalents, or substitutes included in the spirit and technical scope of the present invention.
아울러 본 발명의 바람직한 실시 예에 대한 동작 원리를 상세하게 설명함에 있어 본 발명과 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명 그리고 그 이외의 제반 사항이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우, 그 상세한 설명을 생략한다.In addition, when explaining in detail the operating principle of a preferred embodiment of the present invention, if it is determined that specific descriptions of known functions or configurations related to the present invention and other matters may unnecessarily obscure the gist of the present invention, the detailed descriptions are omitted.
덧붙여, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 '연결'되어 있다고 할 때, 이는 '직접적으로 연결'되어 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 '간접적으로 연결'되어 있는 경우도 포함한다. 또한, 어떤 구성 요소를 '포함'한다는 것은, 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라, 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.In addition, throughout the specification, when a part is said to be 'connected' to another part, this includes not only the case where it is 'directly connected' but also the case where it is 'indirectly connected' with another element in between. Also, 'including' a component means that it can include other components, not excluding other components, unless specifically stated otherwise.
또한, 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로 사용될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위로부터 이탈되지 않은 채 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.Also, while the terms first, second, etc. may be used to describe various components, the components should not be limited by the terms. The terms may be used to distinguish one component from another. For example, without departing from the scope of the present invention, the first component may be referred to as the second component, and similarly, the second component may also be referred to as the first component.
본 발명에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 실시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terminology used herein is only used to describe specific embodiments and is not intended to limit the present invention. The singular expression includes the plural expression unless the context clearly indicates otherwise. In this application, it should be understood that the terms "comprises" or "has" and the like are intended to specify the presence of implemented features, numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof, but do not exclude in advance the possibility of the presence or addition of one or more other features, numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof.
특별히 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미이다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미인 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Unless specifically defined otherwise, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs. Terms defined in commonly used dictionaries, such as those defined in common dictionaries, should be interpreted as having a meaning consistent with the meaning they have in the context of the relevant art, and shall not be interpreted in an idealized or overly formal sense unless expressly defined in this application.
폴리이미드 필름(Polyimide Film)은 우수한 전기적 기계적 물성으로 인해 디스플레이와 같은 전기 소자 등의 다양한 분야에서 사용된다. 특히, 디스플레이 장치에서는 폴리이미드 필름을 기판으로 사용하여, 플렉서블 디스플레이 장치를 구현하고 있다.Polyimide films are used in various fields such as electrical devices such as displays due to their excellent electrical and mechanical properties. In particular, in display devices, polyimide films are used as substrates to implement flexible display devices.
이하에서는 도 1을 참조하여, 본 발명의 일 실시 예에 따른 폴리이미드 필름의 제조 방법 및 이에 따라 제조된 폴리이미드 필름에 대하여 보다 자세히 살펴보도록 한다. Hereinafter, with reference to FIG. 1, a method for manufacturing a polyimide film according to an embodiment of the present invention and a polyimide film manufactured thereby will be described in more detail.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 폴리이미드 필름의 제조 방법의 순서도이다.FIG. 1 is a flow chart of a method for manufacturing a polyimide film according to one embodiment of the present invention.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시 예에 따른 폴리이미드 필름의 제조 방법은 먼저, 로봇암 등의 로딩장치가 스테이지 상에 베이스 부재(10)를 준비하고, 이어서 상기 베이스 부재(10) 상에 소정의 마스킹 영역을 갖는 제1 마스크(20)를 배치한다(S110). 이때, 상기 마스킹 영역은 방열, 차폐 등의 특별한 기능이 구현되는 영역이다. As illustrated in FIG. 1, a method for manufacturing a polyimide film according to an embodiment of the present invention first prepares a base member (10) on a stage using a loading device such as a robot arm, and then places a first mask (20) having a predetermined masking area on the base member (10) (S110). At this time, the masking area is an area where special functions such as heat dissipation and shielding are implemented.
이어서, 코팅장치가 상기 제1 마스크(20)가 배치된 상기 베이스 부재(10)의 상부면에 PI 전구체(120)를 도포한다(S120). 본 실시 예에서는 슬롯 다이 방식으로 PI 전구체(120)의 코팅을 진행하였으나, 이 밖에도 듀얼 웹 코팅, 그라비아 코팅, 롤 코팅, 콤마 코팅, 에어나이프 코팅, 키스 코팅, 스프레이 코팅, 걸침 코팅, 침지 코팅, 스피너 코팅, 휠러 코팅, 브러싱, 실크 스크린에 의한 전면 코팅, 와이어바 코팅, 플로우 코팅, 오프셋 인쇄, 활판 인쇄 등의 다양한 방법으로 PI 전구체(120)를 베이스 부재(10) 상에 도포할 수 있다.Next, the coating device applies the PI precursor (120) to the upper surface of the base member (10) on which the first mask (20) is placed (S120). In the present embodiment, the PI precursor (120) is coated using a slot die method, but the PI precursor (120) may also be applied onto the base member (10) using various methods, such as dual web coating, gravure coating, roll coating, comma coating, air knife coating, kiss coating, spray coating, dip coating, spinner coating, wheeler coating, brushing, full-surface coating using a silk screen, wire bar coating, flow coating, offset printing, and letterpress printing.
이후, 도 2에 도시된 바와 같이, 로봇암 등의 로딩장치가 상기 베이스 부재(10)로부터 상기 제1 마스크(20)를 제거함으로써, 상기 베이스 부재(10) 상에 마스킹 영역(M1)을 형성한다. Thereafter, as shown in Fig. 2, a loading device such as a robot arm removes the first mask (20) from the base member (10), thereby forming a masking area (M1) on the base member (10).
이어서, 열경화장치가 상기 베이스 부재(10) 상에 도포된 상기 PI 전구체(120)를 경화한다(S130). 이때, 열경화 방식을 이용하여, 상기 PI 전구체(120)를 경화시킬 수 있으나, 열경화 방식 외에도 화학적 경화 방식을 이용해서도 PI 전구체(120)를 경화시킬 수 있다.Next, the thermal curing device cures the PI precursor (120) applied on the base member (10) (S130). At this time, the PI precursor (120) can be cured using a thermal curing method, but the PI precursor (120) can also be cured using a chemical curing method in addition to the thermal curing method.
하지만, 상기 PI 전구체(120)의 경화 과정에서, 상기 PI 전구체(120)가 반경화될 때, 코팅장치가 상기 베이스 부재(10) 상에 형성된 마스킹 영역(M1)에 기능성 코팅액(140)을 도포한다(S140). 이때, 상기 PI 전구체(120)의 반경화란, 완전 경화되기 전 상태를 나타내는데, 보다 구체적으로는 상기 PI 전구체(120)의 전체 경화율이 40 내지 80%일 때를 나타낸다. 이러한 PI 전구체(120)의 반경화 상태는 열경화장치에 대한 경화 조건 설정 과정에서, 미리 설정될 수 있다. 예를 들면, 열경화장치가 상기 PI 전구체(120)에 대해 90 내지 170 ℃의 온도 조건에서 약 15분간 열경화 하였을 때, 상기 PI 전구체(120)가 반경화될 수 있다. 이때, 반경화를 위한 열경화장치의 가열 온도와 가열 시간이 변경될 수도 있다. 예를 들면, 열경화장치가 PI 전구체(120)에 대해 130 내지 200 ℃의 온도에서 약 2 내지 10 분간 열경화를 진행하였을 때, 제어장치가 상기 PI 전구체(120)에 대해 반경화 상태라고 판단할 수 있다. However, during the curing process of the PI precursor (120), when the PI precursor (120) is semi-cured, the coating device applies the functional coating liquid (140) to the masking area (M1) formed on the base member (10) (S140). At this time, the semi-curing of the PI precursor (120) refers to a state before being completely cured, and more specifically, refers to a state when the total curing rate of the PI precursor (120) is 40 to 80%. This semi-curing state of the PI precursor (120) can be set in advance during the curing condition setting process for the thermal curing device. For example, when the thermal curing device thermally cures the PI precursor (120) at a temperature condition of 90 to 170° C. for about 15 minutes, the PI precursor (120) can be semi-cured. At this time, the heating temperature and heating time of the thermal curing device for semi-curing may be changed. For example, when the thermal curing device performs thermal curing on the PI precursor (120) at a temperature of 130 to 200° C. for about 2 to 10 minutes, the control device can determine that the PI precursor (120) is in a semi-cured state.
상술한 바와 같이, 열경화장치가 PI 전구체(120)에 대해 열경화 시 가열 온도 및 가열 시간 조건을 설정하는 경우 외에도 제어장치가 상기 PI 전구체(120)에 대한 인장강도 또는 흡습율을 이용하여 상기 PI 전구체(120)의 반경화 상태를 판단할 수 있다. 예를 들어, 흡습율 측정장치가 PI 전구체(120)에 대해 측정한 흡습율이 2 내지 10% 일 때, 상기 제어장치는 상기 PI 전구체(120)가 현재 반경화 상태라고 판단할 수 있다.As described above, in addition to the case where the thermal curing device sets the heating temperature and heating time conditions for thermal curing the PI precursor (120), the control device can determine the semi-cured state of the PI precursor (120) using the tensile strength or moisture absorption rate of the PI precursor (120). For example, when the moisture absorption rate measured by the moisture absorption rate measuring device for the PI precursor (120) is 2 to 10%, the control device can determine that the PI precursor (120) is currently in a semi-cured state.
이와 같이, PI 전구체(120)의 반경화 상태에서 마스킹 영역(M1)에 도포되는 기능성 코팅액(140)은 앞서 S120 단계에서 사용했던 PI 전구체(120)와 동일한 PI 전구체(120)와, 기능성 소재, 분산제 및 용매를 혼합하여 형성될 수 있다. 이때, 상기 기능성 코팅액(140)의 PI 전구체와, 앞서 S120 단계에서 마스크가 배치된 베이스 부재(10)의 상부면에 도포되는 PI 전구체(120)는 내부 고형분 함유량이 서로 동일한 것이 바람직하다. In this way, the functional coating solution (140) applied to the masking area (M1) in the semi-cured state of the PI precursor (120) can be formed by mixing the same PI precursor (120) as the PI precursor (120) used in step S120, and a functional material, a dispersant, and a solvent. At this time, it is preferable that the PI precursor of the functional coating solution (140) and the PI precursor (120) applied to the upper surface of the base member (10) on which the mask is placed in step S120 have the same internal solid content.
또한, 상기 기능성 소재는 차폐, 방열, 저유전, 탄성 등의 다양한 기능을 갖도록 테프론(Teflon), 질화붕소, 흑연, 알루미나(alumina) 샌더스트(sendust), 풀러렌(fullerene), 카본나노튜브(CNT) 및 엘라스토머(elastomer), 실리콘, 에폭시 및 합성 고무 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 또한, 상기 용매는 N,N-디메틸포름아미드, N,N-디메틸아세트아미드, N,N-디에틸아세트아미드, N,N-디메틸메톡시아세트아미드, N-메틸-2-피롤리돈, N-메틸카프로락탐, 1,3-디메틸-2-이미다졸리돈, 1,2-디메톡 시에탄, 1,3-디옥세인, 1,4-디옥세인, 피리딘, 피콜린, 디메틸설폭사이드, 디메틸설폰, m-크레졸, p-클로로페놀, 및 애니솔로 이루어질 수 있다. In addition, the functional material may include at least one of Teflon, boron nitride, graphite, alumina, sandus, fullerene, carbon nanotubes (CNTs), and elastomers, silicone, epoxy, and synthetic rubber to have various functions such as shielding, heat dissipation, low dielectric constant, and elasticity. Additionally, the solvent may be composed of N,N-dimethylformamide, N,N-dimethylacetamide, N,N-diethylacetamide, N,N-dimethylmethoxyacetamide, N-methyl-2-pyrrolidone, N-methylcaprolactam, 1,3-dimethyl-2-imidazolidone, 1,2-dimethoxyethane, 1,3-dioxane, 1,4-dioxane, pyridine, picoline, dimethyl sulfoxide, dimethyl sulfone, m-cresol, p-chlorophenol, and anisole.
즉, 코팅장치가 상기 PI 전구체(120)가 반경화된 상태에서 기능성 코팅액(140)을 도포할 때, 마스킹 영역 주변에서 만나는 상기 PI 전구체(120)와 상기 기능성 코팅액(140)간에 화학적 결합이 발생한다. 만약, 상기 PI 전구체(120)가 전혀 경화되지 않았을 때, 상기 기능성 코팅액(140)이 도포되는 경우, 베이스 부재(10) 상에 마스킹 영역(M1)이 보존되지 않아, 사용자가 원하는 특정 영역에만 한정하여 기능성 코팅액(140)이 정확하게 도포되지 않는다.That is, when the coating device applies the functional coating liquid (140) while the PI precursor (120) is semi-cured, a chemical bond occurs between the PI precursor (120) and the functional coating liquid (140) that meet around the masking area. If the functional coating liquid (140) is applied when the PI precursor (120) is not cured at all, the masking area (M1) is not preserved on the base member (10), and thus the functional coating liquid (140) is not accurately applied only to a specific area desired by the user.
따라서, 상기 PI 전구체(120)가 베이스 부재(10) 상에 도포된 후 반경화 상태 즉, 40 내지 80% 경화된 상태인 경우에만 반경화된 PI 전구체(120)에 의해 마스킹 영역(M1)이 잘 보존될 수 있으므로, 기능성 코팅액이 상기 마스킹 영역 즉, 원하는 위치에서 정확하게 도포되어 특정 기능을 구현할 수 있다. Accordingly, only when the PI precursor (120) is in a semi-cured state, that is, in a 40 to 80% cured state after being applied on the base member (10), the masking area (M1) can be well preserved by the semi-cured PI precursor (120), so that the functional coating liquid can be accurately applied in the masking area, that is, in a desired location, to implement a specific function.
하지만, 이와 달리, 상기 PI 전구체(120)가 40 내지 80%의 경화율을 갖는 반경화 상태가 아닌 완전 경화된 이후에 코팅장치가 기능성 코팅액(140)을 도포하면, 폴리이미드화 되어버린 PI 전구체(120)에 의해 베이스 부재(10) 상에 마스킹 영역(M1)은 잘 보존될 수 있다. 하지만, 고체 상태의 PI 전구체(120)와 액체(바니쉬) 상태의 기능성 코팅액(140)간에 물리적 결합은 어려워지므로, 결과적으로 하나의 폴리이미드 필름(100)으로 구현하기 어렵다. However, in contrast, if the coating device applies the functional coating solution (140) after the PI precursor (120) is completely cured, not in a semi-cured state with a curing rate of 40 to 80%, the masking area (M1) on the base member (10) can be well preserved by the polyimide-ized PI precursor (120). However, since physical bonding between the solid PI precursor (120) and the liquid (varnish) functional coating solution (140) is difficult, it is difficult to implement it as a single polyimide film (100).
특히, 이때, 베이스 부재(10) 상에 도포된 PI 전구체(120)와, 기능성 코팅액(140)에 포함된 PI 전구체(120)는 상호 간에 화학적 결합이 더욱 잘 이루어질 수 있도록 서로 동일한 제품이 사용되어야 한다. In particular, at this time, the PI precursor (120) applied on the base member (10) and the PI precursor (120) included in the functional coating liquid (140) must be identical products so that chemical bonding between them can be better formed.
이후, 열경화장치가 상기 PI 전구체(120) 및 상기 기능성 코팅액(140)을 경화한다(S150). 이때 상기 PI 전구체(120) 및 상기 기능성 코팅액(140)은 상기 열경화장치에 의해 150 내지 220 ℃에서 15분간 열경화되어, 상기 PI 전구체(120) 및 상기 기능성 코팅액(140)이 완전 경화될 수 있다. Thereafter, the thermal curing device cures the PI precursor (120) and the functional coating liquid (140) (S150). At this time, the PI precursor (120) and the functional coating liquid (140) are thermally cured at 150 to 220° C. for 15 minutes by the thermal curing device, so that the PI precursor (120) and the functional coating liquid (140) can be completely cured.
이와 같이, 상기 PI 전구체(120)와 상기 기능성 코팅액(140)을 완전 경화한 후, 로봇암이 상기 베이스 부재(10)를 완전 경화된 상기 PI 전구체(120) 및 상기 기능성 코팅액(140)으로부터 분리한 후 제거함으로써, 폴리이미드 필름을 제조한다(S160). 즉, PI 전구체(120)가 반경화된 상태일 때, 기능성 코팅액(140)을 베이스 부재(10)에 형성된 마스킹 영역(M1) 상에 도포함으로써, 원하는 특정 위치에서 특정 기능을 구현하는 폴리이미드 필름을 제조할 수 있다. In this way, after the PI precursor (120) and the functional coating solution (140) are completely cured, the robot arm separates and removes the base member (10) from the completely cured PI precursor (120) and the functional coating solution (140), thereby manufacturing a polyimide film (S160). That is, when the PI precursor (120) is in a semi-cured state, by applying the functional coating solution (140) onto the masking area (M1) formed on the base member (10), a polyimide film that implements a specific function at a specific desired location can be manufactured.
또한, 상술한 실시 예에서는 하나의 특정 기능을 갖는 폴리이미드 필름이 제조되는 방법을 개시하였으나, 이를 이용하여 복수 개의 서로 다른 기능을 갖는 폴리이미드 필름 또한 제조될 수도 있다. Additionally, although the above-described embodiment discloses a method for manufacturing a polyimide film having one specific function, polyimide films having a plurality of different functions may also be manufactured using the same.
복수 개의 서로 다른 기능을 갖는 폴리이미드 필름을 제조하는 방법은 앞서 도 1을 통해 설명한 실시 예와 유사하며, 이하에서는 도 1과 다른 부분을 중심으로 도 3을 참조하여 설명하도록 한다. A method for manufacturing a polyimide film having multiple different functions is similar to the embodiment described above with reference to FIG. 1, and will be described below with reference to FIG. 3, focusing on parts different from FIG. 1.
도 3은 본 발명의 다른 실시 예에 따라 제조된 폴리이미드 필름의 평면도 및 단면도이다.FIG. 3 is a plan view and a cross-sectional view of a polyimide film manufactured according to another embodiment of the present invention.
도 3(a)에 도시된 바와 같이, 복수 개(M1, M2)의 마스킹 영역을 갖는 제1 마스크를 이용하여 코팅장치가 PI 전구체(120)를 베이스 부재 상에 도포한다. As illustrated in Fig. 3(a), a coating device applies a PI precursor (120) onto a base member using a first mask having a plurality of masking areas (M1, M2).
이어서, 도 3(b)에 도시된 바와 같이, 제2 마스크를 이용하여 코팅장치가 제1 마스킹 영역(M1)에 제1 기능성 코팅액(140)을 도포한다. Next, as shown in Fig. 3(b), the coating device applies the first functional coating liquid (140) to the first masking area (M1) using the second mask.
이후, 도 3(c)에 도시된 바와 같이, 제3 마스크를 이용하여 코팅장치가 제2 마스킹 영역(M2)에 제2 기능성 코팅액(160)을 도포한다. Thereafter, as shown in Fig. 3(c), the coating device applies a second functional coating liquid (160) to the second masking area (M2) using the third mask.
결과적으로, 하나의 폴리이미드 필름(100)이 내부의 서로 다른 위치에서 서로 다른 크기로 서로 다른 종류의 기능을 동시에 각각 구현할 수 있다. As a result, a single polyimide film (100) can simultaneously implement different types of functions at different locations and sizes within it.
이에 더하여, 이하에서는 상술한 폴리이미드 필름의 제조 방법을 이용해 제조된 폴리이미드 필름을 포함하는 금속박막 적층판의 제조 방법에 대하여 자세히 살펴보도록 한다. In addition, below, a method for manufacturing a metal film laminate including a polyimide film manufactured using the above-described method for manufacturing a polyimide film will be examined in detail.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 금속박막 적층판의 제조 방법의 순서도이다.FIG. 4 is a flow chart of a method for manufacturing a metal film laminate according to another embodiment of the present invention.
도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 금속박막 적층판의 제조 방법은 먼저, 로봇암 등의 로딩장치가 스테이지 상에 제1 금속 박판(210)을 준비한다(S210). 이때, 사용되는 상기 제1 금속 박판(210) 및 이후 사용되는 제2 금속 박판(250)은 구리 박판 또는 알루미늄 박판으로 이루어질 수 있다. As shown in Fig. 4, in a method for manufacturing a metal thin film laminate according to another embodiment of the present invention, first, a loading device such as a robot arm prepares a first metal thin film (210) on a stage (S210). At this time, the first metal thin film (210) used and the second metal thin film (250) used thereafter may be made of a copper thin film or an aluminum thin film.
상기 로딩장치가 상기 제1 금속 박판(210) 상에 소정의 마스킹 영역을 갖는 마스크를 배치한다. 이때, 상기 마스킹 영역은 방열, 차폐 등의 기능을 구현하기 위해 미리 설정된 영역이다. The above loading device places a mask having a predetermined masking area on the first metal plate (210). At this time, the masking area is an area set in advance to implement functions such as heat dissipation and shielding.
코팅장치가 상기 마스크가 배치된 상기 제1 금속 박판(210)의 상부면에 PI 전구체(220)를 도포한다(S220). 이번 실시 예에서는 슬롯 다이 방식으로 PI 전구체(120)의 코팅을 진행하였으나, 이 밖에도 듀얼 웹 코팅, 그라비아 코팅, 롤 코팅, 콤마 코팅, 에어나이프 코팅, 키스 코팅, 스프레이 코팅, 걸침 코팅, 침지 코팅, 스피너 코팅, 휠러 코팅, 브러싱, 실크 스크린에 의한 전면 코팅, 와이어바 코팅, 플로우 코팅, 오프셋 인쇄, 활판 인쇄 등의 다양한 방법으로 PI 전구체(220)를 도포할 수 있다. The coating device applies a PI precursor (220) to the upper surface of the first metal plate (210) on which the mask is arranged (S220). In this embodiment, the PI precursor (120) is coated using a slot die method, but the PI precursor (220) may also be applied using various methods, such as dual web coating, gravure coating, roll coating, comma coating, air knife coating, kiss coating, spray coating, dip coating, spinner coating, wheeler coating, brushing, full-surface coating using a silk screen, wire bar coating, flow coating, offset printing, and letterpress printing.
이후, 상기 로딩장치가 상기 마스크를 제거하여, 상기 제1 금속 박판(210) 상에 마스킹 영역(M1)을 형성한다. Thereafter, the loading device removes the mask to form a masking area (M1) on the first metal plate (210).
이어서, 열경화장치가 상기 제1 금속 박판(210) 상에 도포된 상기 PI 전구체(220)를 경화한다(S230). 이때, 열경화 방식을 이용하여 상기 PI 전구체(220)를 경화할 수 있으나, 열경화 방식 외에도 화학적 경화 방식을 이용해서도 PI 전구체(120)를 경화시킬 수 있다.Next, the thermal curing device cures the PI precursor (220) applied on the first metal plate (210) (S230). At this time, the PI precursor (220) can be cured using a thermal curing method, but the PI precursor (120) can also be cured using a chemical curing method in addition to the thermal curing method.
하지만, 상기 PI 전구체(220)의 경화 과정에서 상기 PI 전구체(220)가 반경화 될 때, 코팅장치가 상기 제1 금속 박판(210) 상에 형성된 마스킹 영역(M1)에 기능성 코팅액(230)을 도포한다(S240). 특히, 상기 PI 전구체(220)의 경화율이 40 내지 80%일 때, 상기 기능성 코팅액(230)이 상기 마스킹 영역(M1)에 도포될 수 있다. However, during the curing process of the PI precursor (220), when the PI precursor (220) is semi-cured, the coating device applies a functional coating solution (230) to the masking area (M1) formed on the first metal plate (210) (S240). In particular, when the curing rate of the PI precursor (220) is 40 to 80%, the functional coating solution (230) can be applied to the masking area (M1).
이때, 상기 PI 전구체(220)의 경화율은 상기 PI 전구체(220)에 대한 가열 온도 및 가열 시간, 인장강도, 흡습율 중 적어도 하나에 기초하여 판단할 수 있다. At this time, the curing rate of the PI precursor (220) can be determined based on at least one of the heating temperature and heating time, tensile strength, and moisture absorption rate for the PI precursor (220).
예를 들면, 열경화장치가 상기 PI 전구체(220)에 대해 90 내지 170 ℃의 온도 조건에서 약 15분간 열경화 하였을 때, 상기 PI 전구체(220)가 반경화 될 수 있다. 또한, 반경화를 위한 열경화장치의 가열 온도와 가열 시간을 변경할 수도 있다. 예를 들면, 열경화장치가 PI 전구체(220)에 대해 130 내지 200 ℃의 온도에서 약 2 내지 10분간 열경화를 진행하였을 때, 제어장치가 상기 PI 전구체(220)에 대해 반경화 상태라고 판단할 수 있다.For example, when the thermal curing device thermally cures the PI precursor (220) at a temperature of 90 to 170° C. for about 15 minutes, the PI precursor (220) can be semi-cured. In addition, the heating temperature and heating time of the thermal curing device for semi-curing can be changed. For example, when the thermal curing device thermally cures the PI precursor (220) at a temperature of 130 to 200° C. for about 2 to 10 minutes, the control device can determine that the PI precursor (220) is in a semi-cured state.
또한, 제어장치가 상기 PI 전구체(120)에 대한 인장강도 또는 흡습율을 이용하여 상기 PI 전구체(120)의 반경화 상태를 판단할 수 있다. 예를 들어, 흡습율 측정장치가 PI 전구체(120)에 대해 측정한 흡습율이 2 내지 10% 일 때, 상기 제어장치는 상기 PI 전구체(120)가 현재 반경화 상태라고 판단할 수 있다.In addition, the control device can determine the semi-cured state of the PI precursor (120) by using the tensile strength or moisture absorption rate of the PI precursor (120). For example, when the moisture absorption rate measured by the moisture absorption rate measuring device for the PI precursor (120) is 2 to 10%, the control device can determine that the PI precursor (120) is currently in a semi-cured state.
이와 같이, PI 전구체(220)의 반경화 상태에서 마스킹 영역(M1)에 도포되는 기능성 코팅액(230)은 앞서 S220 단계에서 사용했던 PI 전구체(220)와 동일한 PI 전구체(220), 기능성 소재, 분산제 및 용매를 혼합하여 형성될 수 있다. 이때, 상기 기능성 소재는 차폐, 방열, 저유전, 탄성 등의 다양한 기능을 갖도록 테프론(Teflon), 질화붕소, 흑연, 알루미나(alumina) 샌더스트(sendust), 풀러렌(fullerene), 카본나노튜브(CNT) 및 엘라스토머(elastomer) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 또한, 상기 용매는 N,N-디메틸포름아미드, N,N-디메틸아세트아미드, N,N-디에틸아세트아미드, N,N-디메틸메톡시아세트아미드, N-메틸-2-피롤리돈, N-메틸카프로락탐, 1,3-디메틸-2-이미다졸리돈, 1,2-디메톡 시에탄, 1,3-디옥세인, 1,4-디옥세인, 피리딘, 피콜린, 디메틸설폭사이드, 디메틸설폰, m-크레졸, p-클로로페놀, 및 애니솔로 이루어질 수 있다. In this way, the functional coating solution (230) applied to the masking area (M1) in the semi-cured state of the PI precursor (220) can be formed by mixing the same PI precursor (220), functional material, dispersant, and solvent as the PI precursor (220) used in the previous step S220. At this time, the functional material can include at least one of Teflon, boron nitride, graphite, alumina sandus, fullerene, carbon nanotube (CNT), and elastomer so as to have various functions such as shielding, heat dissipation, low dielectric constant, and elasticity. Additionally, the solvent may be composed of N,N-dimethylformamide, N,N-dimethylacetamide, N,N-diethylacetamide, N,N-dimethylmethoxyacetamide, N-methyl-2-pyrrolidone, N-methylcaprolactam, 1,3-dimethyl-2-imidazolidone, 1,2-dimethoxyethane, 1,3-dioxane, 1,4-dioxane, pyridine, picoline, dimethyl sulfoxide, dimethyl sulfone, m-cresol, p-chlorophenol, and anisole.
즉, 상기 PI 전구체(220)가 반경화된 상태에서 코팅장치가 기능성 코팅액(230)을 도포할 때, 마스킹 영역 주변에서 만나는 상기 PI 전구체(220)와 상기 기능성 코팅액(230)간에 화학적 결합이 발생한다. 만약, 상기 PI 전구체(220)가 전혀 경화되지 않았을 때, 상기 기능성 코팅액(230)을 도포하는 경우, 제1 금속 박판(210) 상에 마스킹 영역(M1)이 보존되지 않아, 사용자가 원하는 특정 영역에만 한정하여 기능성 코팅액(140)이 정확하게 도포되지 않는다.That is, when the coating device applies the functional coating liquid (230) while the PI precursor (220) is in a semi-cured state, a chemical bond occurs between the PI precursor (220) and the functional coating liquid (230) that meet around the masking area. If the functional coating liquid (230) is applied when the PI precursor (220) is not cured at all, the masking area (M1) is not preserved on the first metal plate (210), and thus the functional coating liquid (140) is not accurately applied only to a specific area desired by the user.
따라서, 상기 PI 전구체(220)가 상기 제1 금속 박판(210) 상에 도포 후 반경화 상태 즉, 40 내지 80% 경화된 상태인 경우에만 반경화된 PI 전구체(220)에 의해 마스킹 영역(M1)이 잘 보존될 수 있으므로, 기능성 코팅액(230)이 상기 마스킹 영역(M1) 즉, 원하는 위치에 정확하게 도포되어 특정 기능을 구현할 수 있다. Accordingly, only when the PI precursor (220) is in a semi-cured state, that is, in a 40 to 80% cured state after being applied on the first metal plate (210), can the masking area (M1) be well preserved by the semi-cured PI precursor (220), so that the functional coating solution (230) can be accurately applied to the masking area (M1), that is, the desired location, to implement a specific function.
하지만, 이와 달리, 상기 PI 전구체(220S)가 40 내지 80%의 경화율을 갖는 반경화된 상태가 아닌 완전 경화된 이후에 코팅장치가 기능성 코팅액(230)을 도포하면, 폴리이미드화 되어버린 PI 전구체(220)에 의해 제1 금속 박판(210) 상에 마스킹 영역(M1)은 잘 보존될 수 있다. 하지만, 상기 PI 전구체(220)와 상기 기능성 코팅액(230)이 만나는 마스킹 영역(M1)의 주변 영역에서 고체 상태의 PI 전구체(220)와 액체(바니쉬) 상태의 기능성 코팅액(230) 간에 물리적 결합이 어려워지므로, 결과적으로 하나의 폴리이미드 필름(100)을 구현하기 어렵다. However, in contrast, if the coating device applies the functional coating solution (230) after the PI precursor (220S) is completely cured rather than in a semi-cured state having a curing rate of 40 to 80%, the masking area (M1) on the first metal plate (210) can be well preserved by the polyimide-ized PI precursor (220). However, since physical bonding between the solid-state PI precursor (220) and the liquid (varnish)-state functional coating solution (230) becomes difficult in the peripheral area of the masking area (M1) where the PI precursor (220) and the functional coating solution (230) meet, it is difficult to implement a single polyimide film (100) as a result.
특히, 제1 금속 박판(210) 상에 도포된 PI 전구체(220)와 기능성 코팅액(230)에 포함된 PI 전구체(220)는 상호 간에 화학적 결합이 더욱 잘 이루어질 수 있도록 서로 동일한 제품이 사용되어야 한다. 뿐만 아니라, 상기 기능성 코팅액(230)의 상기 PI 전구체(220)와, 상기 마스크가 배치된 상기 제1 금속 박판(210)의 상부면에 도포되는 PI 전구체(220)는 내부 고형분 함유량이 서로 동일한 것이 바람직하다.In particular, the PI precursor (220) applied on the first metal plate (210) and the PI precursor (220) included in the functional coating solution (230) should be the same product so that chemical bonding can be better formed between them. In addition, it is preferable that the PI precursor (220) of the functional coating solution (230) and the PI precursor (220) applied on the upper surface of the first metal plate (210) on which the mask is placed have the same internal solid content.
이후, 열경화장치가 상기 PI 전구체(220) 및 상기 기능성 코팅액(230)을 경화하여, 폴리이미드 필름을 제조한다(S250). 이때, 경화 과정은 상기 PI 전구체(220) 및 상기 기능성 코팅액(230)의 완전 경화를 위해, 150 내지 220 ℃에서 15분간 이루어질 수 있다. Thereafter, the thermal curing device cures the PI precursor (220) and the functional coating solution (230) to manufacture a polyimide film (S250). At this time, the curing process can be performed at 150 to 220° C. for 15 minutes to completely cure the PI precursor (220) and the functional coating solution (230).
이후, 로딩장치가 완전 경화된 상기 PI 전구체(220) 및 상기 기능성 코팅액(230) 즉, 폴리이미드 필름의 상부면에 본딩 시트(240)를 배치한다(S260).Thereafter, the loading device places the bonding sheet (240) on the upper surface of the polyimide film, that is, the PI precursor (220) and the functional coating liquid (230) that have been completely cured (S260).
이어서, 상기 로딩장치가 상기 본딩 시트(240)의 상부면에 제2 금속 박판(250)을 적층한다(S270).Next, the loading device laminates a second metal plate (250) on the upper surface of the bonding sheet (240) (S270).
이후, 가압장치가 상기 제2 금속 박판(250)을 라미네이션함으로써, 폴리이미드 필름을 포함하는 금속박막 적층판(200)을 제조한다(S280). 이때, 라미네이션 조건은 80 내지 120 ℃ 기준에서 700 내지 1000 kg의 하중으로 1 내지 2 시간 동안 가압하는 것이다. 이러한 라미네이션 과정 시, 앞서 S260 단계에서 배치된 본딩 시트(240)가 녹으면서 상기 PI 전구체(220) 및 상기 기능성 코팅액(230)을 상기 제2 금속 박판(250)에 부착시킨다. 따라서, 일부 위치에서 특정 기능을 갖는 폴리이미드 필름이 잘 부착된 금속박막 적층판(200)을 제조할 수 있다. Thereafter, the pressurizing device laminates the second metal plate (250), thereby manufacturing a metal film laminate (200) including a polyimide film (S280). At this time, the lamination condition is to pressurize for 1 to 2 hours with a load of 700 to 1000 kg at a temperature of 80 to 120° C. During this lamination process, the bonding sheet (240) previously arranged in step S260 melts, thereby attaching the PI precursor (220) and the functional coating liquid (230) to the second metal plate (250). Therefore, it is possible to manufacture a metal film laminate (200) in which a polyimide film having a specific function is well attached at some locations.
이와 같이, 본 발명에 의한 폴리이미드 필름의 제조 방법, 이에 따라 제조된 폴리이미드 필름, 금속박막 적층판의 제조 방법 및 이에 따라 제조된 금속박막 적층판은 소정의 영역별로 서로 다른 다양한 기능을 구현할 수 있어, 폴리이미드 필름 또는 금속박막 적층판이 적용되는 IT 기기 또는 디스플레이의 품질을 더욱 향상시킬 수 있다.In this way, the method for manufacturing a polyimide film according to the present invention, the polyimide film manufactured thereby, the method for manufacturing a metal film laminate, and the metal film laminate manufactured thereby can implement various functions that are different from each other in a predetermined area, and thus can further improve the quality of an IT device or display to which the polyimide film or the metal film laminate is applied.
상기한 본 발명의 바람직한 실시 예는 예시의 목적을 위해 개시된 것이고, 본 발명에 대해 통상의 지식을 가진 당업자라면 본 발명의 사상과 범위 안에서 다양한 수정, 변경, 부가가 가능할 것이며, 이러한 수정, 변경 및 부가는 하기의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.The above preferred embodiments of the present invention have been disclosed for the purpose of illustration, and those skilled in the art with common knowledge of the present invention will be able to make various modifications, changes, and additions within the spirit and scope of the present invention, and such modifications, changes, and additions should be considered to fall within the scope of the following claims.
100: 폴리이미드 필름 10: 베이스 부재
20: 제1 마스크 30: 제2 마스크
M1: 제1 마스킹 영역 120: PI 전구체
140: 제1 기능성 코팅액 160: 제2 기능성 코팅액
200: 금속박막 적층판 210: 제1 금속 박판
220: PI 전구체 230: 기능성 코팅액
240: 본딩 시트 250: 제2 금속 박판100: polyimide film 10: base material
20: 1st mask 30: 2nd mask
M1: 1st masking area 120: PI precursor
140: 1st functional coating solution 160: 2nd functional coating solution
200: Metal film laminate 210: First metal film
220: PI precursor 230: Functional coating solution
240: Bonding sheet 250: Second metal sheet
Claims (14)
상기 베이스 부재 상에 소정의 마스킹 영역을 갖는 마스크를 배치하는 단계;
상기 마스크가 배치된 상기 베이스 부재의 상부면에 PI 전구체를 도포하는 단계;
상기 마스크를 제거하는 단계;
상기 PI 전구체를 경화하는 단계;
상기 PI 전구체가 반경화 시, 상기 베이스 부재 상에 형성된 마스킹 영역에 기능성 코팅액을 도포하는 단계;
상기 PI 전구체 및 상기 기능성 코팅액을 경화하는 단계; 및
상기 베이스 부재를 제거하여 폴리이미드 필름을 제조하는 단계;
를 포함하는 폴리이미드 필름의 제조 방법.
Step 1: Prepare the base material;
A step of placing a mask having a predetermined masking area on the base member;
A step of applying a PI precursor to the upper surface of the base member on which the mask is placed;
Step of removing the above mask;
A step of curing the above PI precursor;
A step of applying a functional coating solution to a masking area formed on the base member when the PI precursor is semi-cured;
A step of curing the above PI precursor and the above functional coating solution; and
A step of manufacturing a polyimide film by removing the above base member;
A method for manufacturing a polyimide film comprising:
상기 PI 전구체가 반경화 시, 상기 베이스 부재 상에 형성된 마스킹 영역에 기능성 코팅액을 도포하는 단계는
상기 PI 전구체의 경화율이 40 내지 80%일 때, 상기 기능성 코팅액을 상기 마스킹 영역에 도포하는 것을 특징으로 하는 폴리이미드 필름의 제조 방법.
In the first paragraph,
The step of applying a functional coating solution to a masking area formed on the base member when the above PI precursor is semi-cured
A method for manufacturing a polyimide film, characterized in that the functional coating solution is applied to the masking area when the curing rate of the PI precursor is 40 to 80%.
상기 PI 전구체가 반경화 시, 상기 베이스 부재 상에 형성된 마스킹 영역에 기능성 코팅액을 도포하는 단계는
상기 PI 전구체에 대한 가열 온도 및 가열 시간, 인장강도, 흡습율 중 적어도 하나에 기초하여 상기 PI 전구체의 경화율을 판단하는 것을 특징으로 하는 폴리이미드 필름의 제조 방법.
In the first paragraph,
The step of applying a functional coating solution to a masking area formed on the base member when the above PI precursor is semi-cured
A method for manufacturing a polyimide film, characterized in that the curing rate of the PI precursor is determined based on at least one of the heating temperature and heating time, tensile strength, and moisture absorption rate of the PI precursor.
상기 기능성 코팅액은
상기 PI 전구체, 기능성 소재, 분산제 및 용매를 혼합하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 폴리이미드 필름의 제조 방법.
In the first paragraph,
The above functional coating solution
A method for manufacturing a polyimide film, characterized in that the method comprises mixing the above PI precursor, a functional material, a dispersant, and a solvent.
상기 기능성 코팅액의 상기 PI 전구체와, 상기 마스크가 배치된 상기 베이스 부재의 상부면에 도포되는 PI 전구체는 고형분 함유량이 동일한 것을 특징으로 하는 폴리이미드 필름의 제조 방법.
In paragraph 4,
A method for manufacturing a polyimide film, characterized in that the PI precursor of the functional coating liquid and the PI precursor applied to the upper surface of the base member on which the mask is placed have the same solid content.
상기 기능성 소재는
테프론(Teflon), 질화붕소, 흑연, 알루미나(alumina) 샌더스트(sendust), 풀러렌(fullerene), 카본나노튜브(CNT) 및 엘라스토머(elastomer), 실리콘, 에폭시 및 합성 고무 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 폴리이미드 필름의 제조 방법.
In paragraph 4,
The above functional material is
A method for producing a polyimide film, characterized in that it comprises at least one of Teflon, boron nitride, graphite, alumina, sandus, fullerene, carbon nanotube (CNT), elastomer, silicone, epoxy, and synthetic rubber.
A polyimide film manufactured by a method for manufacturing a polyimide film according to any one of claims 1 to 6.
상기 제1 금속 박판 상에 소정의 마스킹 영역을 갖는 마스크를 배치하는 단계;
상기 마스크가 배치된 상기 제1 금속 박판의 상부면에 PI 전구체를 도포하는 단계;
상기 마스크를 제거하는 단계;
상기 PI 전구체를 경화하는 단계;
상기 PI 전구체가 반경화 시, 상기 제1 금속 박판 상에 형성된 마스킹 영역에 기능성 코팅액을 도포하는 단계;
상기 PI 전구체 및 상기 기능성 코팅액을 경화하여, 폴리이미드 필름을 제조하는 단계;
상기 폴리이미드 필름 상부면에 본딩 시트를 배치하는 단계;
상기 본딩 시트의 상부면에 제2 금속 박판을 합착하여, 금속박막 적층판을 제조하는 단계;
를 포함하는 금속박막 적층판의 제조 방법.
Step of preparing the first metal plate;
A step of placing a mask having a predetermined masking area on the first metal plate;
A step of applying a PI precursor to the upper surface of the first metal plate on which the mask is arranged;
Step of removing the above mask;
A step of curing the above PI precursor;
A step of applying a functional coating solution to a masking area formed on the first metal plate when the PI precursor is semi-cured;
A step of manufacturing a polyimide film by curing the above PI precursor and the above functional coating solution;
A step of placing a bonding sheet on the upper surface of the polyimide film;
A step of manufacturing a metal film laminate by bonding a second metal plate to the upper surface of the above bonding sheet;
A method for manufacturing a metal film laminate comprising:
상기 PI 전구체가 반경화 시, 상기 제1 금속 박판 상에 형성된 마스킹 영역에 기능성 코팅액을 도포하는 단계는
상기 PI 전구체의 경화율이 40 내지 80%일 때, 상기 기능성 코팅액을 상기 마스킹 영역에 도포하는 것을 특징으로 하는 금속박막 적층판의 제조 방법.
In Article 8,
The step of applying a functional coating solution to a masking area formed on the first metal plate when the above PI precursor is semi-cured
A method for manufacturing a metal thin film laminate, characterized in that the functional coating solution is applied to the masking area when the curing rate of the PI precursor is 40 to 80%.
상기 PI 전구체가 반경화 시, 상기 제1 금속 박판 상에 형성된 마스킹 영역에 기능성 코팅액을 도포하는 단계는
상기 PI 전구체에 대한 가열 온도 및 가열 시간, 인장강도, 흡습율 중 적어도 하나에 기초하여 상기 PI 전구체의 경화율을 판단하는 것을 특징으로 하는 금속박막 적층판의 제조 방법.
In Article 8,
The step of applying a functional coating solution to a masking area formed on the first metal plate when the above PI precursor is semi-cured
A method for manufacturing a metal thin film laminate, characterized in that the curing rate of the PI precursor is determined based on at least one of the heating temperature and heating time, tensile strength, and moisture absorption rate of the PI precursor.
상기 기능성 코팅액은
상기 PI 전구체, 기능성 소재, 분산제 및 용매를 혼합하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 금속박막 적층판의 제조 방법.
In Article 8,
The above functional coating solution
A method for manufacturing a metal thin film laminate, characterized in that the method comprises mixing the above PI precursor, functional material, dispersant, and solvent.
상기 기능성 코팅액의 상기 PI 전구체와, 상기 마스크가 배치된 상기 제1 금속 박판의 상부면에 도포되는 PI 전구체는 고형분 함유량이 동일한 것을 특징으로 하는 금속박막 적층판의 제조 방법.
In Article 11,
A method for manufacturing a metal thin film laminate, characterized in that the PI precursor of the functional coating liquid and the PI precursor applied to the upper surface of the first metal thin film on which the mask is arranged have the same solid content.
상기 기능성 소재는
테프론(Teflon), 질화붕소, 흑연, 알루미나(alumina) 샌더스트(sendust), 풀러렌(fullerene), 카본나노튜브(CNT), 엘라스토머(elastomer), 실리콘, 에폭시 및 합성 고무 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 금속박막 적층판의 제조 방법.
In Article 11,
The above functional material is
A method for manufacturing a metal thin film laminate, characterized in that it comprises at least one of Teflon, boron nitride, graphite, alumina, sandus, fullerene, carbon nanotube (CNT), elastomer, silicone, epoxy, and synthetic rubber.
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