KR100900254B1 - Printed board and method thereof - Google Patents
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Abstract
본 발명은 미세패턴기판 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 연성인 절연기재의 상부에 압전잉크젯방식으로 도전성잉크를 비연속적(DOD, Drop On Demand)으로 인쇄하여 도전패턴을 형성하는 단계 및 이 도전패턴을 인쇄한 도전성잉크의 완전 건조 후 에 SMD타입 발광소자의 양극단자와 음극단자를 인접한 도전패턴에 전도성 접착제에 의해 각각 접속하여 직렬 연결하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.The present invention relates to a micro-pattern substrate and a method of manufacturing the same, wherein the conductive pattern is printed on the flexible insulating substrate by a piezoelectric inkjet method in a non-continuous (DOD, Drop On Demand) to form a conductive pattern and the conductive pattern After the complete drying of the conductive ink is printed, characterized in that it comprises the step of connecting the positive terminal and the negative terminal of the SMD type light emitting device to each adjacent conductive pattern by a conductive adhesive and connected in series.
본 발명은 종래 기술과 달리 광고판의 백라이트용으로 사용되는 미세패턴기판을 연성재질로 하며, 이 연성재질의 미세패턴기판에 도전패턴을 도전성잉크로 인쇄함으로써 미세패턴기판 제작시간을 줄임과 아울러 제작비용을 절감할 수 있다.According to the present invention, unlike the prior art, the fine pattern substrate used for the backlight of the advertising board is made of a flexible material, and the conductive pattern is printed on the flexible pattern of the flexible material with the conductive ink, thereby reducing the manufacturing time of the micro pattern substrate and the manufacturing cost. Can reduce the cost.
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Description
본 발명은 미세패턴기판 및 이의 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 광고판의 백라이트용으로 사용되는 인쇄전자의 미세패턴기판을 연성재질로 하며, 이 연성재질의 미세패턴기판에 도전패턴을 도전성잉크로 인쇄함으로써 미세패턴기판 제작시간을 줄임과 아울러 제작비용을 절감하고자 한 미세패턴기판 및 이의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a fine pattern substrate and a method of manufacturing the same, and more particularly, to a fine pattern substrate of printed electronics used for backlighting of an advertising board as a flexible material, the conductive pattern is applied to the fine pattern substrate of the flexible material The present invention relates to a micropattern substrate and a method for manufacturing the same, which are intended to reduce manufacturing time and reduce manufacturing cost by printing a micropattern substrate.
교통표지판이나, 각종 안내판, 광고판 등에는 전달하고자 하는 내용이 인쇄나 페인팅 등의 수단을 통하여 표시되고 있고, 야간에도 그 내용을 잘 볼 수 있도록 조명을 설치하고 있다.Traffic signs, various information boards, advertising boards, etc. are displayed through means of printing or painting, and lighting is provided so that the contents can be easily seen at night.
조명을 설치하는 구체적인 수단으로는 일반적인 광고간판과 같이 간판의 내부에 형광등과 같은 전구를 설치하여 그 빛의 내용이 표시된 전면의 천이나 얇은 판체(아크릴 등)를 통과하도록 하는 방법이 있고, 또는 표시판의 외부에 조명장치 를 설치하여 그 빛이 표시판을 향하도록 함으로써 내용을 식별할 수 있도록 하기도 하는 것이다.As a specific means of installing the lighting, there is a method of installing a light bulb such as a fluorescent lamp inside a signboard such as a general advertising signboard so that the contents of the light pass through a cloth or thin plate (acrylic, etc.) on the front surface of which the light is displayed, or It is also possible to install the lighting device outside of the light source so that the light is directed toward the display panel so that the contents can be identified.
그런데 이러한 종래의 일반적인 조명장치에는 여러 가지 단점이 존재하는데, 내부에 형광등과 같은 전구 형태의 조명장치를 설치하는 경우에 그 크기와 두께가 매우 커지므로 제작 및 설치에 어려움이 많고, 수명이 짧은 전구를 수시로 교체하여야 하는 등 유지보수에 따르는 인력과 비용이 많이 드는 문제가 있었다. 또한, 표시판의 외부에 조명을 설치하는 경우에도 유지보수에 따르는 낭비가 많은 것은 마찬가지이고, 특히 형태가 법적으로 규격화되어야 하는 교통안전 표지판의 경우에는 외부조명에 의해 형태의 변화가 생기므로 운전자가 인식하는데 혼돈이 생기기도 하는 심각한 문제가 초래되는 것이다.By the way, there are a number of disadvantages in such a conventional lighting device, when the installation of a light bulb type lighting device such as a fluorescent lamp is very large in size and thickness is difficult to manufacture and install, short lifespan bulb There was a problem of manpower and costly according to maintenance, such as the need to replace from time to time. In addition, even when lighting is installed on the outside of the display panel, there is a lot of waste due to maintenance. Especially, in the case of traffic safety signs that must be legally standardized, the shape change is caused by external lighting. There is a serious problem that can lead to chaos.
상기한 문제점에 의해 최근에는 태양전지를 이용하여 전원을 얻고 LED(light emitting diode)를 표시판에 설치하여 발광토록 하는 대안이 제시되고 있다.Due to the above-mentioned problem, an alternative has been proposed to obtain power by using solar cells and to emit light by installing a light emitting diode (LED) on a display panel.
기존에 LED(엘이디)를 이용한 광고판은 경질의 인쇄회로기판 자체에 LED를 납땜하여 연결하기 때문에 납땜 공정에 시간이 오래 소요되고, 인쇄회로기판에 회로패턴을 형성하기 위해 식각 및 에칭 등의 여러 번의 공정을 거쳐야 함에 따라 제조단가를 줄일 수 없는 문제점이 있다. 따라서, 이를 개선할 필요성이 요청된다.Conventional billboards using LEDs (LEDs) take a long time in the soldering process because they are connected by soldering the LEDs to the rigid printed circuit boards themselves, and several times such as etching and etching are needed to form circuit patterns on the printed circuit boards. There is a problem that can not reduce the manufacturing cost according to the process. Therefore, there is a need for improvement.
본 발명은 상기와 같은 문제점들을 개선하기 위하여 안출된 것으로서, 기존에 경질의 인쇄회로기판에 비해 연질의 절연기재를 사용함으로써 절연기재를 말아 보관 가능함에 따라 보관성이 용이한 미세패턴기판 및 이의 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다. 그리고, 본 발명은 기존의 인쇄회로기판에 도전패턴을 형성하기 위한 공정들에 비해 절연기재에 도전성잉크를 인쇄함으로써 도전패턴을 형성할 수 있음에 따라 도전패턴을 형성하기 위한 공정수가 줄어들어 생산성을 향상시키고자 한 미세패턴기판 및 이의 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다. 그리고, 본 발명은 절연기재에서 비연속적으로 인쇄된 도전패턴을 LED(엘이디)로 연결하여 전원 인가시 발광하도록 함에 따라 광고판 백라이트로 사용할 수 있도록 한 미세패턴기판 및 이의 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been made in order to improve the above problems, and by using a soft insulating substrate compared to the conventional rigid printed circuit board, it is possible to roll the insulating substrate, and easy to store the fine pattern substrate and its manufacture The purpose is to provide a method. In addition, the present invention improves productivity by reducing the number of steps for forming a conductive pattern, as the conductive pattern can be formed by printing a conductive ink on an insulating substrate, compared to processes for forming a conductive pattern on a conventional printed circuit board. An object of the present invention is to provide a micropattern substrate and a method of manufacturing the same. In addition, the present invention is to provide a micro-pattern substrate and a method of manufacturing the same that can be used as a billboard backlight as it emits light when power is applied by connecting a conductive pattern printed in an insulating substrate with LED (LED). have.
본 발명에 따른 미세패턴기판의 제조방법은: 연성인 절연기재의 상부에 압전잉크젯방식으로 도전성잉크를 비연속적으로 인쇄하여 도전패턴을 형성하는 단계 및 상기 도전패턴을 인쇄한 도전성잉크에 발광소자의 양극단자와 음극단자를 인접한 상기 도전패턴에 각각 접속하여 직렬 연결하는 단계를 포함한다.A method of manufacturing a micropattern substrate according to the present invention comprises the steps of: forming a conductive pattern by discontinuously printing a conductive ink on a flexible insulating substrate by a piezoelectric inkjet method, and forming a conductive pattern on the conductive ink on which the conductive pattern is printed. And connecting the positive terminal and the negative terminal to each of the adjacent conductive patterns in series.
상기 도전패턴 형성단계 전에는 상기 절연기재 표면에 코팅층을 형성하는 단계가 더 추가된다.Before the conductive pattern forming step, a step of forming a coating layer on the surface of the insulating substrate is further added.
상기 발광소자 직렬 연결단계 전에는 상기 양극단자와 상기 음극단자 및 각각에 대응되는 상기 도전패턴에 전도성 접착제를 도포하여 열 건조하는 전도층을 형성하는 단계가 더 추가된다.Prior to the series connection of the light emitting devices, a step of forming a conductive layer for thermal drying by applying a conductive adhesive to the positive electrode terminal, the negative electrode terminal, and the conductive pattern corresponding to each of the conductive terminals is further added.
상기 발광소자 직렬 연결단계 후에는 상기 도전패턴에 절연성잉크를 인쇄하여 절연층을 형성하는 단계가 더 추가된다.After the light-emitting device serial connection step, a step of forming an insulating layer by printing an insulating ink on the conductive pattern is further added.
상기 절연층 형성단계 후에는 상기 발광소자와 상기 절연층의 상측에 방수층을 형성하는 단계가 더 추가된다.After the insulating layer forming step, a step of forming a waterproof layer on the upper side of the light emitting device and the insulating layer is further added.
상기 절연층 형성단계와 상기 방수층 형성단계 사이에는 상기 도전패턴에 접속한 상태를 유지하도록 상기 발광소자 둘레를 따라 보호층을 형성하는 단계가 더 추가된다.Between the insulating layer forming step and the waterproof layer forming step, a step of forming a protective layer along the circumference of the light emitting device to maintain the state connected to the conductive pattern is further added.
상기 발광소자는 LED(엘이디) 인 것을 하고, 상기 절연기재는 폴리머재질 인 것으로 함이 바람직하다.The light emitting device is an LED (LED), and the insulating base material is preferably made of a polymer material.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 미세패턴기판 및 이의 제조방법은 기존에 경질의 인쇄회로기판에 비해 연질의 절연기재를 사용함으로써 절연기재를 말아 보관 가능함에 따라 보관성이 용이하다. 그리고, 본 발명은 기존의 인쇄회로기판에 도전패턴을 형성하기 위한 공정들에 비해 절연기재에 도전성잉크를 인쇄함으로써 도전패턴을 형성할 수 있음에 따라 도전패턴을 형성하기 위한 공정수가 줄어들어 생산성을 향상시킬 수 있다. 또한, 본 발명은 절연기재에서 비연속적으로 인쇄된 도전패턴을 엘이디로 연결하여 전원 인가시 발광하도록 함에 따라 광고판 백라이트로 사용할 수 있다.As described above, the micropatterned substrate and the manufacturing method thereof according to the present invention are easy to store as the insulating substrate can be rolled and stored by using a flexible insulating substrate as compared to the conventional rigid printed circuit board. In addition, the present invention improves productivity by reducing the number of steps for forming a conductive pattern, as the conductive pattern can be formed by printing a conductive ink on an insulating substrate, compared to processes for forming a conductive pattern on a conventional printed circuit board. You can. In addition, the present invention can be used as a billboard backlight as it emits light when the power is applied by connecting the conductive pattern printed non-continuously in the insulating substrate with an LED.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 미세패턴기판 및 이의 제조방법의 실시예를 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described an embodiment of a fine pattern substrate and a method for manufacturing the same. In this process, the thickness of the lines or the size of the components shown in the drawings may be exaggerated for clarity and convenience of description. In addition, terms to be described below are terms defined in consideration of functions in the present invention, which may vary according to the intention or convention of a user or an operator. Therefore, the definitions of these terms should be made based on the contents throughout the specification.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 미세패턴기판의 제조방법을 나타내는 순서도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 미세패턴기판의 사시도이다.1 is a flowchart illustrating a method of manufacturing a micro patterned substrate according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a perspective view of the micro patterned substrate according to an embodiment of the present invention.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 미세패턴기판(10)의 제조방법은 도전패턴 형성단계(S20)와 발광소자 직렬연결단계(S30)를 포함한다.1 and 2, the method of manufacturing the micro patterned
먼저, 도전패턴 형성단계(S20)는 연성인 절연기재(20)의 상부에 도전성잉크를 비연속적으로 인쇄하여 도전패턴(40)을 형성하는 공정이다. 이때, 도전성잉크는 압전잉크젯방식에 의해 절연기재(20)에 인쇄된다. 특히, 압전잉크젯방식은 일반적으로 사용되는 잉크젯기법인 것으로 한다.First, the conductive pattern forming step S20 is a process of forming the
여기서, 절연기재(20)는 도전성잉크를 인쇄하여 도전패턴(40)을 형성하기 때 문에 일반적인 인쇄지의 재질인 폴리머 재질로 함이 바람직하다. 이는, 기존의 인쇄지인 절연기재(20)를 사용함으로써 생산성을 향상시키기 위함이다. 아울러, 이 절연재질은 연성을 띄고 있기 때문에 말아서 보관도 가능하고, 외부 충격에 쉽게 파손되지 않아 내구성이 우수하다.Here, the
다시 말해서, 절연기재(20)는 절연특성을 가지는 것으로 필름상, 시트상, 판상 등의 평면 형상으로 잉크젯이 가능하다면 곡면의 형상에도 적용할 수 있다. 그리고, 도전패턴(40)은 회로패턴을 의미한다.In other words, the
특히, 절연기재(20)에 분사되는 도전성잉크는 압전잉크젯헤드(도시하지 않음)에 의해 자동 분사됨이 바람직하다.In particular, the conductive ink injected into the
또한, 도전패턴(40)은 절연기재(20) 상에 비연속적으로 인쇄된다. 도전패턴(40)이 비연속적으로 절연기재(20)에 인쇄되는 것은 외부의 제어에 의해 자동 조절됨이 바람직하다.In addition, the
한편, 도전패턴 형성단계(S20) 후에는 전도층 형성단계(S30)가 더 추가된다. 이 전도층 형성단계(S30)는 서로 다른 도전패턴(40)을 직렬로 연결하는 발광소자(50)의 양극단자(52)와 음극단자(54)를 견고하게 접촉하도록 하기 위해 양극단자(52)와 어느 하나의 도전패턴(40)에 전도성 접착제(56)를 도포함과 더불어 음극단자(54)와 어느 하나에 인접한 다른 하나의 도전패턴(40)에 전도성 접착제(56)를 도포하는 공정이다. 이때, 전도층 접착제(56)가 전도층을 형성한다.Meanwhile, after the conductive pattern forming step S20, the conductive layer forming step S30 is further added. In the conductive layer forming step (S30), the
이 전도성 접착제(56)는 양극단자(52)와 이에 대응되는 도전패턴(40) 및 음극단자(54)와 이에 대응되는 도전패턴(40)의 접촉 상태를 유지하도록 하는 역할을 한다. 이때, 전도성 접착제(56)는 투명한 재질로써, 일반적인 실리콘재질의 유동액에 도전성을 갖는 은이나 구리 등 금속성의 가루들이 포함된 것으로 한다. 특히, 전도성 접착제(56)는 도전패턴(40)이 완전히 건조된 후에 해당 위치에 도포된 후 열 건조됨에 따라 발광소자(50)를 견고히 접촉하도록 한다. 이 전도성 접착제(56)는 도전성을 갖기 때문에 전도층은 전류의 흐름에 방해를 주지 않게 된다.The
이때, 전도성 접착제(56)는 서로 다른 도전패턴(40)에 놓인 양극단자(52)와 음극단자(54)에 도포되어 전도층을 형성하게 되나, 미리 서로 다른 도전패턴(40)에 도포된 후 양극단자(52)와 음극단자(54)를 일부 담그게 할 수도 있다.At this time, the
도전성잉크는 DOD 압전잉크젯 방식에 의해 잉크 액적이 분사되어 미세전도성프린트 패턴을 형성하며, 이는 열건조 장치에 의해 건조한 후 SMD 칩 타입의 발광소자(50), 즉 LED를 전도성 접착제(56)로써 접속하는 것이다. 이후 열 건조함으로써 발광소자(50)에 전기가 흐를 수 있는 패턴회로구성이 완성된다. The conductive ink is sprayed with ink droplets by a DOD piezoelectric inkjet method to form a fine conductive print pattern, which is dried by a heat drying apparatus, and then connected to the SMD chip type
아울러, 전도층 형성단계(S30) 이후에는 발광소자 직렬연결단계(S40)가 행해진다. 이 발광소자 직렬연결단계(S40)는 비연속되게 도전패턴(40)을 인쇄한 도전성잉크에 발광소자(50)의 양극단자(52)와 음극단자(54)를 인접한 도전패턴(40) 상에 도포된 전도성 접착제(56)에 각각 접속하여 직렬 연결하는 공정이다. 이는, 인접한 도전패턴(40)을 발광소자(50)로써 직렬 연결하기 위함이다. 이 발광소자(50)는 고휘도를 지니고 내구성이 우수한 LED(엘이디)로 함이 바람직하다.In addition, after the conductive layer forming step (S30), the light emitting device series connection step (S40) is performed. The light emitting device serial connection step S40 is to apply the
이때, 절연기재(20)는 어느 도전패턴(40)의 일측과 전기적으로 연결되는 전원접속부를 형성하는 미세패턴기판(10)이 된다. 그래서, 외부 전원이 전원인가 부(80)에 인가되면, 인가된 전류는 도전패턴(40) 및 전도성 접착제(56)를 통해 발광소자(50)에 공급되고, 이에 따라, 발광소자(50)는 발광하게 된다. At this time, the
또한, 절연기재(20)는 다수 개의 전원인가부(80)를 구비하고, 각각의 전원인가부(80)는 설정 개수만큼의 발광소자(50)를 간접적으로 연결한다. 그래서, 이 미세패턴기판(10)은 전원 인가되는 전원인가부(80)에 연결된 발광소자(50)만 발광하도록 함에 따라 광고판의 백라이트용으로 사용 가능하다. 여기서, 전원인가부(80)는, 발광소자(50)와 마찬가지로, 서로 다른 도전패턴(40)에 전기적으로 연결된다. In addition, the insulating
한편, 도전패턴 형성단계(S20) 전에는 절연기재(20) 표면에 코팅층 형성단계(S10)가 더 추가됨이 바람직하다. 즉, 절연기재(20) 상면에는 코팅층(30)이 형성되고, 이 코팅층(30) 상면에 도전패턴(40)이 인쇄된다. 이는, 절연기재(20)에 직접적으로 도전성잉크가 도포될 때 번짐이 발생될 수 있기 때문이다. 이때, 코팅층(30)은 도전성잉크가 도포되어 형성된 도전패턴(40)이 형상을 유지하도록 하는 역할을 한다. 즉, 코팅층(30)은 도전성잉크를 응집하는 역할을 한다. 이때, 코팅층(30)은 절연기재(20) 상면에 코팅액이 도포된다. 아울러, 코팅층 형성단계(S10)에서 코팅층(30)은 완전히 건조된 후 도전패턴 형성단계(S20)가 행해진다. Meanwhile, before the conductive pattern forming step S20, the coating layer forming step S10 may be further added to the surface of the insulating
아울러, 발광소자 직렬연결단계(S40) 이후에는 절연층 형성단계(S50)가 행해진다. 절연층 형성단계(S50)는 도전패턴(40)에 절연성잉크를 인쇄하여 절연층(60)을 형성하는 공정이다. 절연성잉크는 또 다른 압전잉크젯 프린트 헤드(도시하지 않음)를 통해 분사되고, 발광소자(50)의 양극단자(52)나 음극단자(54)가 접촉한 도전패턴(40) 부위에 분사되거나 분사되지 않을 수 있다. 특히, 절연성잉크는 헤드로부 터 자동적으로 분사 제어되어 절연기재(20)에 절연층(60)을 형성하며, 이는 UV 경화에 의해 가능하게 된다.In addition, an insulating layer forming step (S50) is performed after the light emitting device series connection step (S40). The insulating layer forming step (S50) is a process of forming the insulating
이때, 절연층(60)은 도전패턴(40)과 접착시에 높은 습윤성과 접착성을 갖는 역할을 하며, 도전패턴(40)을 보호하는 역할을 한다. 특히, 절연층(60)을 형성하는 절연성잉크는 경화 시에 형태의 변형이 적어 치수안정성이 높은 잉크액으로 함이 바람직하다.In this case, the insulating
따라서, 절연층(60)은 도전패턴(40)의 상측에 도포되어 형성된 부분을 의미한다.Therefore, the insulating
또한, 절연층 형성단계(S50) 후에는 발광소자(50)와 절연층(60)의 상측에 방수층(90)을 형성하는 방수층 형성단계(S70)가 행해진다. 이 방수층(90)은 미세패턴기판(10)의 최상층을 형성하는 것으로 필름지로 코팅되거나 투명한 실리콘수지로 도포된 후 건조되어 외부로부터 물 등의 이물질이 미세패턴기판(10) 내부로 유입되는 것을 보호하는 역할을 한다. In addition, after the insulating layer forming step S50, a waterproof layer forming step S70 of forming the
한편, 절연층 형성단계(S50)와 방수층 형성단계(S70) 사이에는 도전패턴(40)에 접속한 상태를 유지하도록 발광소자(50) 상측에 투명한 방수접착제(70)를 도포하는 보호층 형성단계(S60)가 더 추가된다. 즉, 발광소자(50) 둘레에 해당되는 절연기재(20) 상에는 방수접착제(70)가 도포된다. 그래서, 방수접착제(70)는 발광소자(50)의 양극단자(52)와 음극단자(54)가 도전패턴(40)에 접촉한 상태를 유지하도록 보호하는 역할을 한다. 이 방수접착제(70)가 건조되어 방수층을 형성한다. 이때, 방수접착제(70)는 실리콘 등 접착력을 갖는 다양한 재질로 이루어질 수 있다. 물론, 보호층 형성단계(S60)에서 방수접착제(70)가 완전히 경화된 후 방수층 형성단계(S70)가 행해진다. 그리고, 절연층 형성단계(S50)에서 절연층(60)이 완전히 경화된 후 보호층 형성단계(S60)가 행해진다.On the other hand, between the insulating layer forming step (S50) and the waterproof layer forming step (S70) of the protective layer forming step of applying a transparent waterproof adhesive 70 to the upper side of the
상기의 단계(S10~S70)를 거쳐 제조된 미세패턴기판(10)은 광고판 백라이트용으로 채택된다. 그래서, 미세패턴기판(10)에 장착된 다수 개의 발광소자(50)는 개별 발광 제어됨으로써 광고 효과 및 인테리어 효과를 연출할 수 있게 된다. 특히, 이 미세패턴기판(10)이 백라이트용으로 광고판에 장착되는 구조는 일반적인 것으로 한다.The
이하에는 본 발명의 미세패턴기판 제조방법에서, 일례로써, 절연성잉크와 도전성잉크 및 코팅액에 대해 설명한다.Hereinafter, the insulating ink, the conductive ink, and the coating liquid will be described as an example in the method for manufacturing a micropattern substrate of the present invention.
먼저, 도전성잉크는 금속 입자가 유기용매에 균일하게 해리된 것이다. 미세배선을 형성하기 위해서 이 금속 입자가 나노 사이즈인 것이 바람직하다. 이러한 도전성 잉크를 사용하여 배선을 형성하는 방법은 제한 없이 사용 가능하다. 예를 들면 이러한 금속 입자의 종류는 특히 한정되지 않지만, 일반적으로는 금, 은, 동, 백금, 크롬, 니켈, 알루미늄, 티탄, 팔라듐, 주석, 바나듐, 아연, 망간, 코발트, 지르코늄, 철 등의 금속을 적합하게 사용할 수 있다. 이들 금속은 단독으로 사용할 수 있고, 2 종 이상을 적당히 혼합한 합금으로 사용할 수도 있다. 상기 금속 중에서도 바람직하게는 도전성이 우수한 금(Ag), 은(Au), 동(Cu), 니켈(Ni) 등을 들 수 있다. 또한, 이들 바람직한 2 종 이상을 적당히 혼합한 합금으로 사용할 수도 있다. 경제적인 측면에서 더 유리한 은이 특히 바람직하다. 이러한 금속 입자가 수십 마이크로 미터 이하의 미세 배선을 형성하기 위해서는 1 내지 100nm, 바람직하게는 5 내지 50nm 크기의 금속 나노 입자를 사용하는 것이 바람직하다.First, the conductive ink is one in which metal particles are uniformly dissociated into an organic solvent. In order to form micro wiring, it is preferable that this metal particle is nano size. The method of forming a wiring using such a conductive ink can be used without limitation. For example, the kind of such metal particles is not particularly limited, but generally, gold, silver, copper, platinum, chromium, nickel, aluminum, titanium, palladium, tin, vanadium, zinc, manganese, cobalt, zirconium, iron and the like Metals can be suitably used. These metals can be used independently and can also be used with the alloy which suitably mixed 2 or more types. Among the above-mentioned metals, gold (Ag), silver (Au), copper (Cu), nickel (Ni), etc. which are excellent in electroconductivity are mentioned preferably. Moreover, these preferable 2 or more types can also be used by the alloy which mixed suitably. Particularly preferred is silver, which is more advantageous in economic terms. In order for these metal particles to form fine wirings of several tens of micrometers or less, it is preferable to use metal nanoparticles having a size of 1 to 100 nm, preferably 5 to 50 nm.
또한, 이러한 금속 입자가 용매에 균일하고 안정적으로 해리되기 위해서는 금속 입자를 둘러싸기 위한 캐핑분자가 필요하다. 이러한 캐핑분자는 제한 없이 사용이 가능하다. 예를 들면 금속 입자와 배위결합을 형성할 수 있는 질소, 산소 또는 황 원자쌍의 고립전자쌍의 전자를 가지는 화학그룹을 포함하는 화합물일 수 있다. 보다 구체적으로 질소 원자를 포함하는 아미노기(-NH2), 황원자를 포함하는 술파닐기(-SH), 티올기(-S-), 산소원자를 포함하는 히드록시기(-OH), 에테르형의 옥시기(-O-) 등을 가지는 화합물일 수 있다. 도전성 잉크를 형성하기 위하여 사용되는 용매는 금속 입자의 성질에 따라 수계 또는 비수계 용매를 사용할 수 있으며, 이는 특별히 제한되지 않는다. 예를 들면 비수계 용매로 톨루엔과 테트라데칸 또는 이들의 혼합용액을 사용할 수 있고, 수계용매로 물 또는 디에틸렌 글리콜 부틸 에테르 아세테이트과 에탄올 수용액 또는 이들의 혼합액을 사용할 수 있다. 위와 같은 용액에 금속 입자를 넣고 소니케이터로 분산시키면 도전성 잉크를 제조할 수 있다. 미세배선을 인쇄하기에 적합한 도전성 잉크의 바람직한 점도는 사용되는 노즐의 조건, 인쇄조건, 나노 입자의 크기 등에 영향을 받을 수 있지만, 1 내지 50cps이고 바람직하게는 5 내지 20cps이다.In addition, in order to dissociate the metal particles uniformly and stably in the solvent, capping molecules are required to surround the metal particles. Such capping molecules can be used without limitation. For example, the compound may include a chemical group having electrons of lone pairs of nitrogen, oxygen, or sulfur atom pairs that may form coordination bonds with metal particles. More specifically, amino group (-NH2) containing a nitrogen atom, sulfanyl group (-SH) including a sulfur atom, thiol group (-S-), hydroxyl group (-OH) containing an oxygen atom, ether type oxy group ( -O-) and the like. The solvent used to form the conductive ink may use an aqueous or non-aqueous solvent depending on the nature of the metal particles, which is not particularly limited. For example, toluene and tetradecane or a mixed solution thereof may be used as the non-aqueous solvent, and water or diethylene glycol butyl ether acetate and an ethanol aqueous solution or a mixture thereof may be used as the aqueous solvent. The conductive particles may be prepared by dispersing the metal particles in the solution as described above using a sonicator. The preferred viscosity of the conductive ink suitable for printing microwiring may be influenced by the conditions of the nozzles used, the printing conditions, the size of the nanoparticles, and the like, but is 1 to 50 cps and preferably 5 to 20 cps.
한편, 도전성잉크는 도전성 재료를 수계 또는 유계 용매에 분산시키고, 분산제 등의 첨가제를 혼합하여 사용되고 있다. 금속나노입자의 도전성 잉크는 미세한 배선패턴을 높은 선폭 정밀도 형성할 수 있고 이 금속나노입자 도포층을 소성 처리 하여 간편하게 도전패턴(40)을 형성할 수 있다.On the other hand, electroconductive ink is used by disperse | distributing an electroconductive material to an aqueous or oil-based solvent, and mixing additives, such as a dispersing agent. The conductive ink of the metal nanoparticles can form a fine wiring pattern with high line width accuracy, and can easily form the
아울러, 압전잉크젯방식에 의한 인쇄는 패턴이나 잉크의 종류 등을 고려하여 적절한 분사방식을 채택할 수 있다. 분사방식으로는 압전소자형, 버블제트형, 정전유도형, 연속분사형 등이 있다.In addition, the printing by the piezoelectric inkjet method may adopt an appropriate injection method in consideration of a pattern, a kind of ink, and the like. The injection method includes piezoelectric element type, bubble jet type, electrostatic induction type, continuous injection type and the like.
또한, 코팅액은 비닐레진 8 중량%, 우레탄레진 9 중량%, 폴리에틸렌 왁스 1 중량%, 소광제 5 중량%, 분산제 3 중량%, 톨루엔 8 중량%, IPA(Iso-propyl Alcohol) 12 중량%, MEK(Methyl Ethyl Ketone) 54 중량%를 혼합한 것이다. 물론, 코팅액은 다양하게 적용 가능하다. 특히, 이러한 코팅액은 딥 코팅(dip coating), 로드 코팅(rod coating), 블레이드 코팅(blade coating), 에어나이프 코팅(air knife coating), 그라비어 코팅(gravure coating), 및 리버스 롤 코팅(reverse roll coating), 압출 코팅, 슬라이드 코팅(slide coating), 커텐 코팅(curtain coating) 등과 같은 임의의 다수의 널리 공지된 기술에 의해 도포될 수 있다. 아울러, 절연기재(20)는 UV램프 등에 의한 빛의 조사를 통해 코팅층(30)을 형성할 수도 있다. Further, the coating liquid was 8% by weight of vinyl resin, 9% by weight of urethane resin, 1% by weight of polyethylene wax, 5% by weight of matting agent, 3% by weight of dispersant, 8% by weight of toluene, 12% by weight of IPA (Iso-propyl Alcohol), MEK (Methyl Ethyl Ketone) 54 wt% is mixed. Of course, the coating liquid can be variously applied. In particular, such coatings are dip coating, rod coating, blade coating, air knife coating, gravure coating, and reverse roll coating. ), Extrusion coating, slide coating, curtain coating and the like can be applied by any of a number of well known techniques. In addition, the insulating
이때, 절연성잉크는 도전성잉크에 의하여 인쇄된 도전패턴(40)을 효과적으로 절연하고 회로나 절연기재(20)와의 밀착성을 갖게 된다. 절연성 잉크는 절연성 물질이 용매에 균일하게 해리된 것을 말한다. 여기에 사용되는 절연성 물질은 절연층(60)을 형성하기 위하여 일반적으로 사용되는 물질을 사용할 수 있으며, 잉크젯 방식으로 인쇄할 수 있고, 도전패턴(40)의 소성온도에서 경화될 수 있으면 그 종류는 특별히 제한되지 않는다. 이러한 측면을 고려하여 아크릴레이트 수지, 페놀수 지, 에폭시 수지, 폴리이미드 수지 등이 적용될 수 있다. 또한, 절연성잉크에는 내열성이나 열팽창특성을 개선하기 위해 무기충전재를 배합하는 경우도 있다. 절연기재(20)나 절연층(60)이 UV조사에 의해 반경화시키는 경우에는 광중합 반응을 일으키는 광중합개시제가 포함된다. 반경화가 가능한 수지의 예로는 에폭시수지, 아크릴수지, 페놀수지, 멜라민수지, 폴리이미드수지, 비스말레이미드계 화합물 등이 있다.At this time, the insulating ink effectively insulates the
아울러, 절연성잉크는 절연성수지와 광중합개시제 필요에 따라 가교제가 포함될 수 있다. 절연성수지는 폴리이미드나 폴리이미드의 전구체를 사용할 수 있다. 폴리이미드의 전구체를 사용하는 경우에는 폴리아믹산과 광중합개시제, 가교제의 3성분계로 조성되며, 그 조성비의 일례는 폴리아믹산:50~60중량%, 가교제:21~35중량% 나머지 광중합개시제로 조성되는 것이다. 절연성잉크는 비스말레이미드계 화합물과 광중합개시제의 2성분계를 사용할 수 있으며, 그 조성비의 일례는 비스말레이드계는 85~95중량%이고, 나머지 광중합개시제로 조성되는 것이다. 특히, 광중합 개시제로는 오늄염, 황산염에스테르, 술포닐 화합물 등이 적용될 수 있다. 오늄염으로는 디페닐리드오늄, 트리페닐술포늄 염이 있고, 황산염에스테르에는 o-니트로벤질에스테르 등이 있다. 술포닐 화합물로는 a,a'-비스아크릴술포닐 디아조메탄 등이 있다. 가교제는 멜라민 유도체가 있으며, 그 예로는 N-메톡시메틸레이트된 멜라민이 있다. 잉크젯인쇄방식에서 절연성잉크는 폴리이미드나 그 전구체인 폴리아믹산(PAA)을 많이 사용하고 있다. 이때, 폴리아믹산을 사용하는 경우 보다 절연성 물질이 더 많이 함유된 도전성잉크를 제공할 수 있다. In addition, the insulating ink may include a crosslinking agent as required for the insulating resin and the photopolymerization initiator. The insulating resin can use a polyimide or a precursor of polyimide. In the case of using a precursor of polyimide, the composition is composed of a polyamic acid, a photopolymerization initiator, and a crosslinking agent, and an example of the composition ratio is polyamic acid: 50 to 60% by weight, and crosslinking agent: 21 to 35% by weight. will be. The insulating ink may be a bicomponent system of a bismaleimide compound and a photopolymerization initiator. An example of the composition ratio is 85 to 95% by weight of the bismaleimide system, and is composed of the remaining photopolymerization initiator. In particular, onium salts, sulfate esters, sulfonyl compounds and the like may be applied as the photopolymerization initiator. Onium salts include diphenylideonium and triphenylsulfonium salts, and sulfate esters include o-nitrobenzyl ester and the like. Sulfonyl compounds include a, a'-bisacrylsulfonyl diazomethane and the like. Crosslinkers include melamine derivatives, for example N-methoxymethylated melamine. In the inkjet printing method, the insulating ink uses polyimide or its precursor polyamic acid (PAA). In this case, it is possible to provide a conductive ink containing more insulating material than when using a polyamic acid.
따라서, 본 발명에 따른 미세패턴기판(10)의 제조방법에서 절연성잉크와 도전성잉크는 압전잉크젯방식에 의해 미세패턴기판(10)의 제조분야에 적용되는 잉크가 적용된다.Therefore, the insulating ink and the conductive ink in the method of manufacturing the
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. Although the present invention has been described with reference to the embodiments shown in the drawings, this is merely exemplary, and those skilled in the art to which the art belongs can make various modifications and other equivalent embodiments therefrom. Will understand.
따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.Therefore, the true technical protection scope of the present invention will be defined by the claims below.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 미세패턴기판의 제조방법을 나타내는 순서도이다.1 is a flowchart illustrating a method of manufacturing a fine pattern substrate according to an embodiment of the present invention.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 미세패턴기판의 사시도이다.2 is a perspective view of a fine pattern substrate according to an embodiment of the present invention.
<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명><Explanation of symbols on main parts of the drawings>
10: 미세패턴기판 20: 절연기재10: fine pattern substrate 20: insulating substrate
30: 코팅층 40: 도전패턴30: coating layer 40: conductive pattern
50: 발광소자 60: 절연층50: light emitting element 60: insulating layer
70: 방수접착제 80: 전원인가부70: waterproof adhesive 80: power supply
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