KR101801513B1 - 스크린 인쇄판 - Google Patents

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KR101801513B1
KR101801513B1 KR1020170038312A KR20170038312A KR101801513B1 KR 101801513 B1 KR101801513 B1 KR 101801513B1 KR 1020170038312 A KR1020170038312 A KR 1020170038312A KR 20170038312 A KR20170038312 A KR 20170038312A KR 101801513 B1 KR101801513 B1 KR 101801513B1
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KR1020170038312A
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마사토 후쿠다
고이치 미야타
다츠아키 시노다
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가부시키가이샤 코베루코 카겐
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Abstract

본 발명은 두께 5㎛ 이상, 25㎛ 이하의 금속박에 개구부를 형성한 금속박 메쉬 부재를 사용한 스크린 인쇄판에 있어서, 금속박 메쉬 부재의 파단이 발생되기 어려운 스크린 인쇄판을 제공한다.
스크린 인쇄판은, 두께가 5㎛ 이상, 25㎛ 이하인 금속박의 일 방향을 따라서 복수의 개구부가 배치되고, 핑거 전극을 설치하기 위한 핑거 전극용 패턴을 갖는 금속박 메쉬 부재와, 복수의 개구부의 일부를 덮는 수지를 구비하고, 금속박 메쉬 부재는, 핑거 전극용 패턴의 개구부가 연장되는 일 방향을 따른 장력보다도 일 방향에 수직인 방향을 따른 장력이 작아지도록 지지되어 있다.

Description

스크린 인쇄판{SCREEN PRINTING PLATE}
본 발명은 태양 전지 표면 및 이면의 집전 전극의 형성, 또는 기타 용도에 있어서 스크린 인쇄를 행할 때에 사용되는 스크린 인쇄판에 관한 것이다.
태양 전지에 있어서는, 태양광에 의해 생성된 전자·정공쌍이 많을수록, 그 발전 성능은 높다. 전자·정공쌍의 생성을 증가시키기 위해서는, 태양 전지에 있어서 수광하는 태양광을 증가시킬 필요가 있다. 한편, 생성된 전자 및 정공을 각각 모으기 위해서는, 핑거 전극이라고 불리는 집전 전극을 태양광의 수광면에 배치할 필요가 있다. 그러나, 이 핑거 전극이 배치된 장소에서는 태양광이 차광되기 때문에, 핑거 전극의 폭을 가능한 한 가늘게 하여, 태양광의 차광 면적을 작게 할 필요가 있다.
이상의 이유로부터, 태양 전지의 고성능화에 있어서는 핑거 전극의 세선화가 요구되고 있다. 압연 금속박 메쉬 부재를 사용한 스크린 인쇄판에 있어서는, 핑거 전극폭의 세선화에 있어서는, 패턴 개구폭의 세선화뿐만 아니라 페이스트의 투과 체적을 저감시킬 필요가 있다. 즉, 핑거 전극용 패턴의 유제 개구폭을 좁게 해도, 압연 금속박이 두꺼운 채 그대로라면 투과 체적이 크기 때문에 토출되는 페이스트량이 많아져서, 핑거 전극을 가늘게 할 수 없다. 따라서, 세선화를 위해서는 압연 금속박 메쉬 부재의 두께도 얇게 할 필요가 있다.
한편, 압연 금속박 메쉬 부재의 두께를 얇게 한 경우, 본 발명자는, 이 압연 금속박 메쉬 부재의 XY 평면 방향 및 Z 방향의 장력에 대한 파단이 염려된다고 하는 문제점을 발견했다.
또한, 종래, 후막 영역에 있는 두께 20 내지 100㎛의 메탈 마스크에 대하여 메탈 마스크 단체로는 소정 치수 형상을 유지할 수 없다는 과제가 예시되어 있다(예를 들어, 특허문헌 1 참조). 이 과제에 대하여 스크린 메쉬의 XY 방향의 각각으로 이방성을 유지하면서 장설함으로써, 메탈 마스크의 치수 형상 및 회로 패턴을 유지한, 콤비네이션 마스크에 관한 기술이 알려져 있다.
일본 특허 공개 제2003-64468호 공보
그러나, 상기 콤비네이션 마스크에 관한 기술에서는, 소정 치수 형상을 유지하기 위하여 스크린 메쉬의 XY 방향의 각각에 이방성을 유지하면서 장설하고 있는 것에 지나지 않았다. 또한, 상기 기술에서는, 파단에 관한 과제를 고려한 것이 아니고, 파단을 피하기 위해서, 어느 방향의 장력을 크게, 또는 작게 할 것인지에 대하여 전혀 시사하는 것은 아니었다.
본 발명의 목적은, 두께 5㎛ 이상, 25㎛ 이하의 금속박에 개구부를 형성한 금속박 메쉬 부재를 사용한 스크린 인쇄판에 있어서, 금속박 메쉬 부재의 파단이 발생되기 어려운 스크린 인쇄판을 제공하는 것이다.
본 발명에 따른 스크린 인쇄판은, 두께가 5㎛ 이상, 25㎛ 이하인 금속박의 일 방향을 따라서 복수의 개구부가 배치되고, 핑거 전극을 설치하기 위한 핑거 전극용 패턴을 갖는 금속박 메쉬 부재와,
상기 복수의 개구부의 일부를 덮는 수지
를 구비하고,
상기 금속박 메쉬 부재는, 상기 핑거 전극용 패턴의 상기 개구부가 연장되는 상기 일 방향을 따른 장력보다도 상기 일 방향에 수직인 방향을 따른 장력이 작아지도록 지지되어 있다.
본 발명에 따른 스크린 인쇄판에 의하면, 두께 5㎛ 이상, 25㎛ 이하의 금속박에 개구부를 형성한 금속박 메쉬 부재를 사용한 스크린 인쇄판에 있어서, 금속박 메쉬 부재의 파단이 발생되기 어렵다.
도 1은 실시 형태 1에 관한 스크린 인쇄판의 개요를 도시하는 평면도이다.
도 2는 도 1의 A-A 방향으로 본 개략 단면도이다.
도 3a는 도 1의 스크린 인쇄판의 핑거 전극용 패턴의 영역(1)의 부분 확대 평면도이다.
도 3b는 도 3a의 B-B 방향으로 본 개략 단면도이다.
도 3c는 도 3a의 C-C 방향으로 본 개략 단면도이다.
도 4는 도 1의 스크린 인쇄판의 핑거 전극용 패턴 및 버스 바 전극용 패턴의 코너부의 부분 확대도이다.
도 5a는 도 4의 스크린 인쇄판의 핑거 전극용 패턴의 영역 II의 부분 확대도이다.
도 5b는 도 5a의 핑거 전극용 패턴의 영역 V의 부분 확대도이다.
도 6은 도 4의 스크린 인쇄판의 핑거 전극용 패턴 및 버스 바 전극용 패턴의 영역 III의 부분 확대도이다.
도 7은 도 4의 스크린 인쇄판의 핑거 전극용 패턴 및 버스 바 전극용 패턴의 영역 IV의 부분 확대도이다.
도 8은 스크린 인쇄의 개요를 도시하는 개략도이다.
도 9는 스크린 인쇄판의 핑거 전극용 패턴이 연장되는 일 방향의 최대 장력(Tx(N/cm))과 그것에 수직인 방향의 최대 장력(Ty1(N/cm), Ty2(N/cm))의 예를 나타내는 막대그래프이다.
도 10a는 텐션 게이지의 판독값의 뉴턴 눈금(N/cm)과 하중 반영 밀리미터 눈금(mm)의 환산표(가부시키가이샤 프로테크사 제조의 STG-75NA를 사용한 경우)이다.
도 10b는 텐션 게이지의 판독값의 뉴턴 눈금(N/cm)과 하중 반영 밀리미터 눈금(mm)의 환산표(가부시키가이샤 프로테크사 제조의 STG-75NA를 사용한 경우)이다.
도 10c는 텐션 게이지의 판독값의 뉴턴 눈금(N/cm)과 하중 반영 밀리미터 눈금(mm)의 환산표(가부시키가이샤 프로테크사 제조의 STG-75NA를 사용한 경우)이다.
제1 형태에 따른 스크린 인쇄판은, 두께가 5㎛ 이상, 25㎛ 이하인 금속박의 일 방향을 따라서 복수의 개구부가 배치되고, 핑거 전극을 설치하기 위한 핑거 전극용 패턴을 갖는 금속박 메쉬 부재와,
상기 복수의 개구부의 일부를 덮는 수지
를 구비하고,
상기 금속박 메쉬 부재는, 상기 핑거 전극용 패턴의 상기 개구부가 연장되는 상기 일 방향을 따른 장력보다도 상기 일 방향에 수직인 방향을 따른 장력이 작아지도록 지지되어 있다.
제2 형태에 따른 스크린 인쇄판은, 상기 제1 형태에 있어서, 상기 금속박 메쉬 부재는, 상기 수직 방향으로 지지하는 장력이 2.4ah/pw(N/cm) 이하이며,
상기 a는, 상기 금속박 메쉬 부재의 상기 핑거 전극용 패턴이 연장되는 상기 일 방향과 교차하는 깊이 방향에서 상기 개구부를 구성하는 리브의 단면을 직사각형 형상 근사시킨 경우에 있어서의 (윗변+아랫변)의 값(㎛)이며,
상기 h는, 상기 리브의 단면의 근사된 직사각형 형상의 높이(㎛)이며,
상기 pw는, 상기 리브의 상기 일 방향을 따른 피치(㎛)여도 된다.
제3 형태에 따른 스크린 인쇄판은, 상기 제1 또는 제2 형태에 있어서, 상기 금속박 메쉬 부재는, 상기 핑거 전극용 패턴의 상기 일 방향으로 지지하는 장력이, 20N/cm 이상, 30N/cm 이하의 범위여도 된다.
제4 형태에 따른 스크린 인쇄판은, 상기 제1 내지 제3 형태 중 어느 하나의 형태에 있어서, 상기 금속박 메쉬 부재는, 상기 일 방향과 수직인 방향을 따라서 복수의 개구부가 배치되고, 상기 핑거 전극과 수직 방향으로 연장하는 버스 바 전극을 설치하기 위한 버스 바 전극용 패턴을 갖고,
상기 버스 바 전극용 패턴의 상기 개구부를 구성하는 리브에 대해서, 상기 수직 방향을 따른 단위 길이당의 상기 리브의 단면적이, 상기 핑거 전극용 패턴의 상기 개구부를 구성하는 리브에 대해, 상기 일 방향을 따른 단위 길이당의 상기 리브의 단면적보다 커도 된다.
이하, 실시 형태에 따른 스크린 인쇄판에 대해서, 첨부 도면을 참조하면서 설명한다. 또한, 도면에 있어서 실질적으로 동일한 부재에 대해서는 동일한 부호를 부여하였다.
(실시 형태 1)
<스크린 인쇄판>
도 1은, 실시 형태 1에 관한 스크린 인쇄판(20)의 개요를 도시하는 평면도이다. 도 2는, 도 1의 A-A 방향으로 본 개략 단면도이다. 도 3a는 도 1의 스크린 인쇄판의 핑거 전극용 패턴의 영역(1)의 부분 확대 평면도이다.
이 스크린 인쇄판(20)은 도 1, 도 2에 도시한 바와 같이, 알루미늄제의 프레임(22)에 폴리에스테르 세선을 엮은 메쉬 직물(24) 등을 개재하여 상기 압연 금속박 메쉬 부재(10)를 배치하고 있다. 이 스크린 인쇄판(20)은 상기 압연 금속박 메쉬 부재와, 도 3a에 도시하는 바와 같이 일 방향을 따라서 배치되어 있는 복수의 개구부(14)를 덮는 수지(16)와, 10㎛ 이상 60㎛ 이하의 범위의 폭으로 수지(16)를 개구하여 구획 형성된 라인 패턴(18)을 갖는다. 상기 라인 패턴(18)은 길이 방향이 일 방향이며, 리브(12)의 사이에 구획 형성된 개구부(14)에 걸쳐 설치되어 있다. 또한, 라인 패턴(18)의 상기 폭은, 길이 방향과 교차하는 방향이다. 상기 폭은, 예를 들어, 길이 방향과 각도를 이루어 교차하는 방향이어도 된다. 또는, 상기 폭은, 길이 방향에 수직인 방향이어도 된다.
이 스크린 인쇄판(20)은 두께가 5㎛ 이상, 25㎛ 이하인 압연 금속박의 일 방향을 따라서 복수의 개구부(14)가 배치된 압연 금속박 메쉬 부재(10)와, 복수의 개구부(14)의 일부를 덮는 수지(16)를 구비한다. 압연 금속박 메쉬 부재(10)는, 상기 일 방향을 따라서 복수의 개구부가 배치되고, 핑거 전극을 설치하기 위한 핑거 전극용 패턴(2)을 갖는다. 또한, 스크린 인쇄판(20)에 있어서, 압연 금속박 메쉬 부재(10)는 핑거 전극용 패턴(2)의 개구부가 연장되는 일 방향을 따른 장력 Tx보다도 일 방향에 수직인 방향을 따른 장력 Ty가 작아지도록 지지되어 있다.
<작용 효과>
스크린 인쇄판(20)을 구성할 때, 압연 금속박 메쉬 부재(10)를 폴리에스테르 수지 등의 섬유포 상에 접착하는 콤비네이션 공정에 있어서, 압연 금속박 메쉬 부재(10)에 가해지는 XY 평면 방향으로의 장력은 일반적으로 24N/cm 내지 28N/cm 정도로 되어 있다.
도 9는, 스크린 인쇄판의 핑거 전극용 패턴이 연장되는 일 방향의 최대 장력(Tx(N/cm))과 그것에 수직인 방향의 최대 장력(Ty1(N/cm), Ty2(N/cm))의 예를 나타내는 막대그래프이다. 본 발명자가 실시한 인장 시험으로부터, 압연 금속박 메쉬 부재(10)의 파단 내성은, 핑거 전극용 패턴(2)의 평행 방향 Tx와 수직 방향 Ty(Ty1, Ty2)에서 상이함을 알았다. 즉, 평행 방향 Tx로는 78.3N/cm 이상, 수직 방향 Ty1로는 58.1N/cm 이상에서 파단되고, Ty2로는 약 24.7N/cm(N1) 또는 36N/cm(N2) 이상에서 파단되는 결과를 얻었다.
또한, Ty1은, 도 4에 도시하는 영역 II의 시험편에 대해서, Ty2는, 도 4에 도시하는 영역 III의 시험편에 대해서, Tx는, 도 4에 도시하는 영역 IV의 시험편에 대해서, 후술하는 인장 시험에 의해 얻어진 것이다. 또한, 파단은, 핑거 전극용 패턴의 개구부를 구성하는 가늘고 얇은 리브(12) 등의 비교적 약한 부분에 대하여 발생한다고 생각된다.
압연 금속박 메쉬 부재(10)에 가해지는 XY 평면 방향으로의 일반적인 장력(24N/cm 내지 28N/cm)에 대하여 압연 금속박 메쉬 부재(10)의 핑거 전극용 패턴(2)에 평행 방향 Tx는 78.3N/cm 이하의 파단 내성이 있다. 한편, 수직 방향 Ty2의 파단 내성은, 인가되는 부하와 동등 정도(24.7N/cm, 36N/cm)밖에 없기 때문에, 콤비네이션 공정이나 인쇄 사용 시에 있어서 압연 금속박 메쉬 부재(10)의 파단이 염려된다. 이것이 본 발명에서 해결하고자 하는 과제이다.
이 스크린 인쇄판(20)에 의하면, 압연 금속박 메쉬 부재(10)를 핑거 전극용 패턴(2)의 개구부가 연장되는 일 방향을 따른 장력보다도 일 방향에 수직인 방향을 따른 장력이 작아지도록 지지하고 있다. 즉, 압연 금속박 메쉬 부재(10)의 핑거 전극용 패턴(2)의 개구부를 구성하는 가늘고 얇은 리브(12)의 연장 방향의 장력 Ty를 일 방향을 따른 리브(12)의 단면적에 대응하는 최대 장력보다도 작게 설정하고 있다. 이에 의해, 가늘고 얇은 리브(12)가 파단되기 어렵게 하고 있다. 따라서, 두께 25㎛ 이하의 얇은 압연 금속박을 사용한 스크린 인쇄판(20)이어도, 압연 금속박 메쉬 부재(10)의 핑거 전극용 패턴(2)이 파단되기 어렵다는 효과를 얻을 수 있다.
<금속박>
금속박은 압연 금속박이다. 또한, 압연 금속박에 한정되지 않고, 전기 주조에 의한 금속박이어도 된다. 또한, 금속박은, 예를 들어, 스테인리스강(예를 들어, SUS301, SUS304, SUS316 등), 티타늄, 티타늄 합금, 니켈, 니켈 합금, 구리, 구리 합금, 알루미늄 합금의 군에서 선택되는 적어도 하나를 포함해도 된다.
또한, 금속박은, 두께가 5㎛ 이상, 25㎛ 이하이다. 바람직하게는, 20㎛ 이하이다.
또한, 금속박에 설치하는 다수의 개구부(14)는 화학적 에칭, 기계적인 펀칭 처리, 또는 전철 방식에 의해 형성되어도 된다.
<핑거 전극용 패턴 및 버스 바 전극용 패턴>
도 4는, 도 1의 스크린 인쇄판(20)의 핑거 전극용 패턴(2) 및 버스 바 전극용 패턴(4)의 코너부의 부분 확대도이다. 도 5a는, 도 4의 스크린 인쇄판(20)의 핑거 전극용 패턴(2)의 영역 II의 부분 확대도이다. 도 5b는, 도 5a의 핑거 전극용 패턴(2)의 영역 V의 부분 확대도이다. 도 6은, 도 4의 스크린 인쇄판(20)의 핑거 전극용 패턴(2) 및 버스 바 전극용 패턴(4)의 영역 III의 부분 확대도이다. 도 7은, 도 4의 스크린 인쇄판(20)의 핑거 전극용 패턴(2) 및 버스 바 전극용 패턴(4)의 영역 IV의 부분 확대도이다. 도 3b는, 도 3a의 B-B 방향으로 본 개략 단면도이다. 도 3c는, 도 3a의 C-C 방향으로 본 개략 단면도이다.
핑거 전극용 패턴(2)은 핑거 전극을 설치하기 위한 것으로서, 도 3a에 도시한 바와 같이, 복수의 개구부(14)가 일 방향을 따라 배치되어 있다. 이렇게 일 방향으로 배치되어 있으므로, 수지(16)를 상기 일 방향을 따라서 개구하면, 복수의 개구부(14)에 걸치는 라인 패턴(18)을 구획 형성할 수 있다. 또한, 개구부(14)의 평면 형상은, 직사각형에 한정되지 않고, 타원형이나 기타의 형상이어도 된다.
또한, 라인 패턴(18)의 폭은, 소위 유제 개구폭이며, 형성하는 핑거 전극의 폭에 대응하고 있어, 예를 들어, 10㎛ 이상 60㎛ 이하의 범위이다.
도 3b에 도시한 바와 같이, 개구부(14)는 리브(12)의 사이에 구획 형성되어 있다. 리브(12)의 단면 형상은, 대략 역사다리꼴 형상이며, 윗변이 UL, 아랫변이 BL, 높이(두께)가 h이다.
또한, 리브(12)의 단면 형상은, 역사다리꼴 형상에 한정되는 것은 아니며, 예를 들어, 평행사변형상이어도 된다. 또한, 리브(12)는 대략 일정한 피치 pw로 배치되어 있다.
버스 바 전극용 패턴(4)은 버스 바 전극을 설치하기 위한 것으로서, 복수의 개구부(14)가 핑거 전극용 패턴(2)의 일 방향에 수직인 방향을 따라서 배치되어 있다.
또한, 복수의 개구부(14)에 걸치는 라인 패턴(18)의 개구폭의 크기는, 핑거 전극을 설치하기 위한 것과 상이해도 된다. 또한, 개구부(14)의 평면 형상도 핑거 전극을 설치하기 위한 것과 상이해도 된다.
또한, 버스 바 전극은, 핑거 전극을 또한 집전하기 위하여 설치하는 것이므로, 버스 바 전극용 패턴(4)의 개수는, 핑거 전극용 패턴(2)의 개수보다 적다.
또한, 버스 바 전극용 패턴(4)의 개구부(14)를 구성하는 리브(12)에 대해서, 수직 방향을 따른 단위 길이당의 리브(12)의 단면적이, 핑거 전극용 패턴(2)의 개구부(14)를 구성하는 리브(12)에 대해서, 일 방향을 따른 단위 길이당의 리브(12)의 단면적보다 크게 해도 된다. 이에 의해, 버스 바 전극용 패턴(4)의 개구부(14)가 연장되는 수직 방향을 따른 최대 장력을 크게 할 수 있어, 일 방향에 대한 파단 내성을 높일 수 있다.
또한, 버스 바 전극용 패턴(4)의 개구부(14)를 구성하는 리브(12)의 단위 길이당의 단면적은, 리브(12)의 피치 pw를 좁게 하는 것에 의해서도 크게 할 수 있다. 버스 바 전극은, 핑거 전극에 비하여 그 폭을 굵게 할 수 있으므로, 유제 개구폭을 넓게 할 수 있다. 따라서, 리브(12)의 피치를 좁게 해도 충분한 개구 면적을 확보할 수 있다.
<수지>
수지(16)는 도 3a에 도시한 바와 같이, 일 방향을 따라서 배치되어 있는 복수의 개구부(14)의 일부를 덮고 있다.
이 수지(16)는 예를 들어, 감광성 유제를 광경화시킨 것이다.
<라인 패턴>
라인 패턴(18)은 이격되는 2개의 직선에 의해 수지(16)를 개구하여 구획 형성되어 있다. 이 라인 패턴(18)은, 길이 방향이 일 방향이며 복수의 개구부(14)에 걸쳐 설치되어 있다. 또한, 상기 폭은 길이 방향과 교차하는 방향이다.
<리브의 단면적과 장력(텐션)의 관계에 대해서>
본 발명자들은, 인장 강도 측정 결과로부터, 20㎛ 이하의 박 두께의 압연 금속박 메쉬 부재(10)의 인장 강도의 허용값이 XY 방향에서 상이함을 발견했다. 이것을 활용하여 스크린 인쇄판에 있어서, 압연 금속박 메쉬 부재 전체로서의 파단 내성을 향상시키는 수단을 고안하여, 본 발명에 이르렀다. 본 발명자들은 스크린 인쇄판의 인쇄 시험에서, 단위 길이(mm)당의 압연 금속박 메쉬 부재(10)의 리브(12)의 단면적이 5800㎛2/mm인 조건에서, 장력이 28N/cm여도 파단은 발생하지 않는다고 하는 결과를 얻었다.
여기서 압연 금속박 메쉬 부재(10)의 리브(12)의 단면을 직사각형 형상 근사시킨 경우에 있어서의 (윗변 UL+아랫변 BL)의 값(㎛)을 a라 하고, 리브(12)의 단면의 직사각형 형상의 높이(㎛)를 h라 하고, 리브(12)의 피치(㎛)를 pw라 한다. 이 경우, 일 방향을 따른 단위 길이(mm)당의 압연 금속박 메쉬 부재(10)의 리브(12)의 단면적은, 500ah/p(㎛2/mm)로 나타낼 수 있다.
리브(12)의 단위 길이(mm)당의 단면적과 최대 장력은 비례 관계에 있다. 따라서, 일 방향(x 방향)을 따른 단위 길이(mm)당의 압연 금속박 메쉬 부재(10)의 리브(12)의 단면적(㎛2)과, 이 압연 금속박 메쉬 부재(10)에 인가되는 수직 방향(y 방향)의 최대 장력(텐션) T(N/cm)는, 다음 관계가 성립된다.
5800:28=500ah/pw:T
이것으로부터, 최대 장력값 T는,
T=2.4138ah/pw(N/cm)
라고 나타낼 수 있다.
따라서, 압연 금속박 메쉬 부재(10)를 지지하는 수직 방향의 장력 T(N/cm)는,
T≤2.4ah/pw(N/cm)
로 설정함으로써, 수직 방향의 파단 내성을 향상시키는 것이 가능하게 된다.
스크린 인쇄판(20)의 제조 공정에 있어서, 압연 금속박 메쉬 부재(10)를 폴리에스테르 수지 등의 섬유포 상에 부착하는 콤비네이션 공정이 있다. 이 스크린 인쇄판(20)에서는, 콤비네이션 공정에 있어서, 압연 금속박 메쉬 부재(10)의 XY 평면에 가해지는 장력을, 핑거 전극용 패턴(2)의 일 방향을 따른 장력 Tx와 수직 방향의 장력 Ty가 상이하도록 장설하고 있다. 구체적으로는, 압연 금속박 메쉬 부재(10)를 핑거 전극용 패턴(2)의 일 방향 장력 Tx보다도 수직 방향의 장력 Ty가 작아지도록 지지하고 있다.
또한, 상기 인장 시험에 있어서는, 도 4에 도시한 바와 같이, 두께 20㎛의 압연 금속박 메쉬 부재(10)로부터, 폭: 10mm, 표점 거리: 10mm의 시험편(영역 II, 영역 III, 영역 IV)을 잘라내고, 인장 시험기(인스트론사 제조)를 사용하여 인장 속도 1mm/분으로 인장 시험을 실시하였다.
스크린 인쇄판의 장력에 대해서, 장력값 측정에 사용하는 텐션 게이지(예를 들어 가부시키가이샤 프로테크사 제조의 STG-75NA)의 판독값으로서 뉴턴 눈금과 하중 반영 밀리미터 눈금의 2가지의 표기 방법이 있다. 본 특허에 있어서는 뉴턴 눈금에 의한 장력값을 기재하고 있다. 도 10a부터 도 10c에 STG-75NA를 사용한 경우의 뉴턴 눈금과 하중 반영 밀리미터 눈금의 환산표(가부시키가이샤 프로테크로부터 공개)를 기재한다.
<압연 금속박 메쉬 부재의 제조 방법>
압연 금속박 메쉬 부재(10)의 개구부(14)는 금속박의 편면 또는 양면으로부터 에칭에 의해 형성할 수 있다. 개구부(14)의 원하는 형상 및 면적, 및 그 분포 등에 따라서 적절히 에칭을 행하면 된다. 예를 들어, 금속박에 레지스트를 도포하고, 원하는 크기 및 배치로 복수의 개구부를 배열하고, 인쇄한 패턴을 묘화한 마스크를 사용하여 노광 후, 현상한다. 그 후, 에칭에 의해, 개구부를 형성할 부분의 금속박을 녹여서, 금속박에 개구부(14)를 형성한 압연 금속박 메쉬 부재(10)를 제작할 수 있다.
또한, 압연 금속박 메쉬 부재(10)의 제조 방법으로서는, 금속박에의 에칭에 제조 방법을 한정하는 것이 아니고, 예를 들어, 기계적인 펀칭 가공, 전기 주조에 의한 제조법으로도 실현 가능하다.
<스크린 인쇄판의 제조 방법>
이 스크린 인쇄판(20)의 제조 공정은 다음과 같다.
1) 알루미늄제의 프레임에 대하여 폴리에스테르 수지 등의 섬유로 짠 천을 부착한다(스트레칭 공정).
2) 상기 섬유포 상에 압연 금속박 메쉬 부재(10)를 접착하고, 건조 후, 상기 압연 금속박 메쉬 부재와 겹친 부분의 상기 섬유포를 절단한다(콤비네이션 공정). 이 콤비네이션 공정에 있어서, 압연 금속박 메쉬 부재(10)를 핑거 전극용 패턴(2)의 개구부가 연장되는 일 방향의 장력 Tx보다도 일 방향에 수직인 방향의 장력 Ty가 작아지도록 지지한다.
3) 압연 금속박 메쉬 부재(10)의 전체면에 대하여 감광성 유제를 도포한다(유제 도포 공정).
4) 원하는 라인 패턴을 감광성 유제 상에 패터닝한다(노광 공정). 예를 들어, 개구시키는 라인 패턴에 대응하는 부분을 마스크로 덮고, 마스크로 덮은 개소 이외를 노광한다. 이에 의해 노광된 개소의 수지(감광성 유제)를 경화시킨다.
5) 불필요한 부분의 감광성 유제를 제거한다(현상 공정). 예를 들어, 마스크로 덮은 개소가 개구시키는 부분의 수지(감광성 유제)를 제거한다.
이상에 의해 스크린 인쇄판(20)을 제작할 수 있다. 또한, 상기 제작 방법은 예시이며 이것에 한정되는 것은 아니다.
<스크린 인쇄에 대해서>
도 8은, 스크린 인쇄의 개요를 도시하는 개략도이다.
이 스크린 인쇄판(20)은 도 3a 및 도 8에 도시한 바와 같이, 수지(16)를 개구하여 구획 형성된 라인 패턴(18)을 설치한 인쇄면(48)과, 인쇄할 페이스트(43)를 패턴을 통하여 인쇄하는 스퀴지(42)를 대기 위한 스퀴지면(47)을 갖는다.
인쇄 시에는, 스크린 인쇄판(20)의 스퀴지면(47)을 연직 상면으로 하고, 인쇄면(48)을 연직 하면으로 한다. 인쇄면(48)을 스크린 인쇄하는 인쇄 대상물(46)에 대향시킨다. 한편, 스퀴지면에는 페이스트(43)를 얹음과 함께, 스퀴지(42)를 도 8의 좌측으로부터 우측으로 이동시킨다. 이에 의해, 라인 패턴(18)의 개구부(구멍)(14)에 페이스트(43)를 충전함과 함께, 인쇄 대상물(46)에 페이스트(43)를 부착시킨다. 스퀴지(42)가 통과한 후에는 스크린 인쇄판의 장력(텐션)에 의해 스크린 인쇄판과 인쇄 대상물(46)이 이격된다. 한편, 페이스트(43)는 인쇄 대상물(46)에 남는다. 이에 의해, 스크린 인쇄가 행해져, 라인 패턴(18)에 노출되는 개구부(14)의 배열에 대응한 페이스트(43)가 인쇄된다. 그 후, 개구부(14)의 배치에서 유래되는 요철을 갖는 페이스트(43)는 레벨링 과정을 거쳐서 핑거 전극이 형성된다.
(실시예)
본 발명에서 제시한 수단을 실시한 스크린 인쇄판을 사용한 결과, 압연 금속박 메쉬 부재(10)의 XY 평면 상에 있어서의 핑거 전극용 패턴(2)의 일 방향 장력 Tx보다도 수직 방향의 장력 Ty가 작아지도록, 압연 금속박 메쉬 부재(10)를 장설한 경우에 있어서도 인쇄 성능에 영향이 없음이 확인되었다.
또한, 인쇄 시험에서는, 인쇄기는 마이크로테크사제를 사용하여, 스퀴지 속도: 200mm/sec, 인압: 80N, 스퀴지 각도: 60°, 클리어런스: 1.5mm로 하였다. 또한 스크린 인쇄판의 제판에 사용한 유제종은 고오우 가가꾸사 제조의 ERS-2P이며, 유제 두께는 10㎛, 유제 개구폭은, 30㎛ 내지 45㎛로 하였다.
또한, 본 개시에 있어서는, 전술한 여러가지 실시 형태 및/또는 실시예 중 임의의 실시 형태 및/또는 실시예를 적절히 조합하는 것을 포함하는 것이며, 각각의 실시 형태 및/또는 실시예가 갖는 효과를 발휘할 수 있다.
본 발명에 따른 스크린 인쇄판에 의하면, 두께 5㎛ 이상, 25㎛ 이하의 압연 금속박에 개구부를 형성한 압연 금속박 메쉬 부재를 사용한 스크린 인쇄판에 있어서, 압연 금속박 메쉬 부재의 파단이 발생되기 어렵다.
2: 핑거 전극용 패턴
4: 버스 바 전극용 패턴
10: 압연 금속박 메쉬 부재
12: 리브
14: 개구부(구멍)
16: 수지(감광성 유제)
18: 라인 패턴
20: 스크린 인쇄판
22: 알루미늄 프레임
24: 폴리에스테르 메쉬
42: 스퀴지
43: 은 페이스트
44: 스크레이퍼
46: Si 웨이퍼
47: 스퀴지면
48: 인쇄면

Claims (4)

  1. 두께가 5㎛ 이상, 25㎛ 이하인 금속박의 일 방향을 따라서 복수의 개구부가 배치되고, 핑거 전극을 설치하기 위한 핑거 전극용 패턴을 갖는 금속박 메쉬 부재와,
    상기 복수의 개구부의 일부를 덮는 수지
    를 구비하고,
    상기 금속박 메쉬 부재는, 상기 핑거 전극용 패턴의 상기 개구부가 연장되는 상기 일 방향의 장력보다도 상기 일 방향에 수직인 방향의 장력이 작아지도록 지지되어 있고,
    상기 금속박 메쉬 부재는, 상기 수직 방향으로 지지하는 장력이 2.4ah/pw(N/cm) 이하이며,
    상기 a는, 상기 금속박 메쉬 부재의 상기 핑거 전극용 패턴이 연장되는 상기 일 방향과 교차하는 깊이 방향에서 상기 개구부를 구성하는 리브의 단면을 직사각형 형상 근사시킨 경우에 있어서의 (윗변+아랫변)의 값(㎛)이며,
    상기 h는, 상기 리브의 단면의 근사된 직사각형 형상의 높이(㎛)이며,
    상기 pw는, 상기 리브의 상기 일 방향을 따른 핀치(㎛)인, 스크린 인쇄판.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서, 상기 금속박 메쉬 부재는, 상기 핑거 전극용 패턴의 상기 일 방향으로 지지하는 장력이, 20N/cm 이상, 30N/cm 이하의 범위인, 스크린 인쇄판.
  4. 제1항에 있어서, 상기 금속박 메쉬 부재는, 상기 일 방향과 수직인 방향을 따라서 복수의 개구부가 배치되고, 상기 핑거 전극과 수직 방향으로 연장하는 버스 바 전극을 설치하기 위한 버스 바 전극용 패턴을 갖고,
    상기 버스 바 전극용 패턴의 상기 개구부를 구성하는 리브에 대해서, 상기 수직 방향을 따른 단위 길이당의 상기 리브의 단면적이, 상기 핑거 전극용 패턴의 상기 개구부를 구성하는 리브에 대해서, 상기 일 방향을 따른 단위 길이당의 상기 리브의 단면적보다 큰, 스크린 인쇄판.
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