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  1. 2013.05.21 LCD구동 드라이버의 실장기술 및 향후전망
  2. 2013.05.20 양이온 UV 반응 접착의 응용
  3. 2013.05.16 기능성 접착제
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LCD 구동을 위한 Driver IC 를 LCD 패널 과 연결시키는 기술에는, COB (Chip On Board), TAB (Tape Automated Bonding), COG (Chip On 유리기판) 등이 있습니다. Segment 방식의 LCD 또는 낮은 해상도의 패널 의 경우에 있어서는, lead 의 수가 적기 때문에 드라이버 IC 가 PCB (Printed Circuit Board) 위에 있고, board의 lead를 패널 과 HSC (Heat Seal Connector) 또는 elastomeric connector로 연결하는 것이 용이했습니다. 그러나, LCD 패널 이 고해상도화 되면서, 엄청난 수의 리드를 갖는 driver IC를 board에 장착하기가 용이하지 않게 되었습니다. TAB는 driver IC를 carrier tape 위에 장착함으로써 이 문제를 해결한 방법입니다.


SMT (Surface Mount Technology)
Driver LSI의 실장의 고전적 방식으로, flat package 를 PCB 위에 납땜(soldering)하는 방식입니다. LSI가 장착된 PCB는 elastomeric connector 또는 HSC (Heat Seal Connector)에 의해 LCD 패널에 연결됩니다. 핀 수가 적은 LSI를 장착할 경우 유리합니다( < 100 pins).


COB (Chip On Board)
SMT 의 일종이나, 직접 LSI 를 PCB 위에 wire-bonding 하는 방식입니다. 소형, 박형 실장용 assemble 기술로서 실용화되고 있습니다( < 200 pins). 이 방법으로 LSI 를 PCB 에 장착한 후, PCB를 HSC등에 의해 LCD 패널에 연결합니다.


COF (Chip On Film) - TAB (Tape Automated Bonding)
Driver LSI (bare chip)에 Bump (돌기전극)을 형성하고 carrier tape Inner lead bonding한 후 carrier tape와 패널을 접속하는 것입니다. 보통 LSI의 Al 전극 상에, barrier metal을 매개로 하여 Au bump도금에 의해 형성됩니다. COF 방식은 tape carrier driver LSI의 패널에의 접속 직전에 검사가 가능하여 불량 device를 제거할 수 있고 또 입력처리가 간단하다는 본래의 특징과 tape 기술의 진보가 어우러져 널리 실용화되고 있습니다.

 


COG (Chip On Glass)
본 방식의 최대과제는 driver LSI와 패널전극 사이를, 어떠한 방법으로 전기적으로 접속하느냐입니다. Driver 탑재용 PCB, carrier tape 등이 필요 없습니다. 얇고 compact한 실장이 가능한 형태이며, 유리기판 위에 driver IC를 직접 bonding 하는 방식입니다. 현재 소형 액정 TV를 비롯해서 대형 디스플레이에 일부 사용되고 있습니다.


향후전망
과거에는 액정이 지니고 있던 고질적인 문제인 시야각과 응답 속도의 문제 때문에 TV 등에서는 액정 분야가 소외되었던 것도 사실입니다. 그러나 액정 재료를 중심으로 한 고속 응답화 기술과 액정 구동 모드와 광학 보상 필름의 개발로 광시야각 기술이 확보되면서 액정 TV의 대형화의 한계도 점차로 무너지고 있으며, 50인치 TV가 양산 판매되고 있습니다.
또한 TFT 분야에서는 전통적으로 사용되었던 a-Si:H 기술 이외에 poly-Si 을 이용하는 기술이 나날이 발전하여 소자에 적용 생산되고 있습니다. Poly-Si은 a-Si:H에 비하여 전자가 100배 이상 빠르게 움직입니다. 이와 같은 빠른 속도는 LCD를 구동시키기 위하여 필요한 주변 회로를 직접 LCD 유리 기판 내에 만드는 것을 가능하게 만들 수 있습니다. 기판 글래스 위에 모든 것을 만드는 SOP(System on 패널)이 실현된다는 것을 의미합니다. 일부 회로가 내장되는 것은 이미 상품화 되어 있으면 완전 내장하는 것도 조만간 실현되어 질 것으로 예상됩니다. 이렇게 되면 우리는 LCD를 더욱 값싸게 얻을 수 있게 될 것이고, 고정도, 고휘도를 갖춘 고품질의 LCD를 만나는 것이 가능해 질 것입니다.

 

 

 

 

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① 디지털 비디오디스크(DVD)
CD, CD-ROM, MD, MO 같은 광디스크는 단판 구조로 되어 있다. 그래서 디스크 접합공정이 불필요하여 접착제를 사용하지 않았습니다. 그러나 DVD-ROM, RAM과 같은 평면 디스크의 경우에는 구조상 디스크를 접합하여 제조하기 때문에 접착제가 필요합니다. 광 디스크용 UV 경화형 접착제는 대부분 라디칼 UV 경화 시스템입니다. 하지만 양이온 UV 경화형 접착제는 UV 조사 후에도 반응이 진행되어 충분한 접착경화가 가능하므로 광을 전혀 투과하지 않는 디스크의 접합에 사용할 수 있습니다.
DVD용 UV 경화형 접착제의 요구 물성은 박막 코팅을 할 수 있을 정도의 저점도를 가져야 하고 경화 후 디스크의 휨이 작아야 합니다. 이에 대해 양이온 UV 경화형 접착제는 초박막이 가능하고 경화 수축률이 라디칼에 비해 적습니다. 또한 내고온 내습성이 우수하여 DVD용 접착재의 요구조건을 충족시켜 줍니다.


② 유기 다이오드(OLED)
최근 전자⋅전기업계에 있어서 각종 표시소자를 이용한 플랫 패널 디스플레이의 개발과 제조가 행해지고 있습니다. 이들 디스플레이의 대부분은 유리나 플라스틱 등의 셀에 표시 소자를 봉지한 것입니다. 그 대표로서 액정(LC)디스플레이, 일렉트로루미네센스(EL) 디스플레이 등을 들 수 있습니다. 그들 중에서 EL 디스플레이는 고휘도, 고효율, 고속응답성 등의 점에서 우수하고, 차세대의 플랫 패널 디스플레이로서 주목받고 있습니다. 소자로는 유⋅무기 EL소자가 있고 무기 EL 소자는 시계의 백라이트 등으로 실용화되어 있지만, 풀컬러화에는 아직 기술적 과제가 있다고 되어 있습니다. 유기EL (유기다이오드, OLED) 소자는 고휘도, 고효율, 고속 응답성, 다색화의 점에서 무기 EL소자보다 우수하지만 내열성이 낮고 내열온도는 80~120 ℃ 정도로 알려져 있습니다. 또한 유기다이오드는 공기 중의 수분과 산소를 고립시켜야 하는 요구 조건을 가지고 있습니다. 따라서 유기 다이오드의 실링에 있어 열경화형 에폭시 수지로는 충분히 가열 경화될 수 없다는 문제가 있었습니다. 이들 문제를 해결하기 위해서, 저온 속경화가 가능한 광경화형 실링제의 제안이 이루어졌고 이러한 이유 때문에 유기 다이오드의 팩킹에 있어서 UV-경화형 접착제는 절대적인 위치에 있습니다. UV-경화형 실링제는 크게 나누어, 광라디칼 경화형 실링제와 광양이온 경화형 실링제가 있다. UV-라디칼 경화형 실링제는 다양한 아크릴레이트 모노머, 올리고머를 사용할 수 있다는 이점을 가지고 있지만, 경화시의 체적 수축률이 높고, 접착력이낮다는 결점을 갖고 있습니다. 체적 수축률을 낮게 억제하기 위해서는 실링제의 단위 중량당 관능기 수를 적게 해야 하므로, 여러 가지 물성에 제약이 가해지게 됩니다. 따라서 UV-경화 중에서도 우수한 접착력과 산소에 대한 저항성 뛰어나고 수축률이 작으며, 박리 강도와 내열성이 좋은 양이온 중합 접착제가 유기 다이오드 팩킹 적용에 대부분을 차지하고 있습니다.
플랫 패널 디스플레이를 제조할 때에는, 생산 효율의 향상을 위해, 큰 유리 기판 내에 몇개의 패널을 형성하고, 합착 후에 유리 기판을 분리하는 공정이 마련됩니다. 이 조작 시, 유리기판에는 큰 응력이 가해져 실링제의 접착력이 충분하지 않은 경우에는 박리되는 것이 문제가 됩니다. 따라서 수축률을 줄임으로써 접착력을 높이고 기판에 응력이 작용하지 않게 하기 위한 연구가 많이 이루어지고 있습니다. 예를들어 에폭시 수지 중에서 빠른 반응 속도를 가지고 있는 사이클릭알리파픽 에폭사이드(cycloaliphatic epoxide)를 가지고 양이온 광중합 접착제를 만들 때 -OH를 가지고 있는 polyol을 첨가하게 되면 경화 시간을 연장시키면서 수축률을 줄일 수 있습니다. 그러나 polyol 대신에 비닐 에테르나 아크릴레이트를 첨가하게 되면 반응 속도는 증가되지만 높은 수축률을 보이며 유리 기재로부터의 접착력이 떨어집니다.

 

UV 광반응은 단시간 경화에 따른 에너지절약과 생산효율 증가, 무용제를 통한 친환경성, 이 밖에 공간 절약, 작업 간편성 등 많은 장점을 가지고 있습니다. 과거에는 이러한 UV 광반응 중에서도 라디칼 중합에 대한 연구와 산업 적용이 대부분을 차지하였습니다. 그러나 오니윰 염 등 효율적인 양이온 광개시제들이 개발되고, 옥세탄과 같은 양이온 중합을 위한 다양한 모노머들이 연구됨에 따라 양이온 광반응이 라디칼 반응의 역할을 대신할 뿐만 아니라 라디칼 반응에서는 얻을 수 없는 여러 성질들을 구현할 수 있게 되었습니다. 이러한 양이온 광반응의 응용분야 중에서도 양이온 UV 경화형 접착제는 다양한 접착 물성을 요구하는 소재에 적용이 가능해짐에 따라 그 연구 가치가 높아지고 있습니다. 따라서 향후 국내에서도 양이온 UV 경화형 접착제에 대한 연구가 활기를 띠며 높은 성장 가능성을 가지게 될 것으로 보입니다.

 

 

 

 

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기능성 접착제

접착제란? 2013. 5. 16. 08:21
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최근 접착제의 속경화성, 조작성, 간편성 등이 접착제의 고기능화 기술로서 기대되고 있습니다. 접착제의 고기능화는 종래 고온 고습 환경에서의 접착이라고 하는 과제를 목표로 개발이 진행되어 왔으나 최근에는 이와 같은 접착제의 기능에 부가하여 구조접착의 고기능화라는 니즈에 응답하기 위해 신규기술의 전개가 추진되고 있습니다.
구조접착은 가혹한 환경에서 사용할 수 있는 우수한 특성을 가진 것으로, 진동, 충격 등 하중이 가혹한 상황에 견뎌내야 합니다. 구조접착제에 기대되는 기능적 특성은 경화 과정에서의 접착기능, 경화된 접착제의 소재 특유의 기능적 특성, 경화과정에서 접착기능과 접착경화물의 기능적 특성 및 접착 계면에서의 상호작용에 의한 접착 기능을 들 수 있습니다.
기능성 접착제의 기능적 특성은 특히 최근에는 계면을 활용한 접착기능이 주목되고 있습니다. 예를 들면 유면접착이나 수중접착이 이 범주에 들어갑니다.
최근에는 일반적인 기능성 접착이라는 기능 하나만으로는 용도 전개가 어렵습니다. 즉 대형 구조물에의 접착접합기술은 경량화, 콤팩트화 등 구조 접착의 장점을 활용해야 신규 용도를 개발할 수 있습니다.

 

 

 

 

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