KR19980085549A - 평판소자의 인쇄방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 평판소자의 개선된 인쇄방법을 개시한다.

인쇄시 인쇄패턴이 흘러내려 퍼짐에 따라, 종래 인쇄로 형성가능한 패턴의 해상도가 한정되어, 그 이하의 해상도는 고가의 박막방법에 의존할 수밖에 없었다.

본 발명에서는 인쇄즉시 패턴을 강제 건조시켜 그 퍼짐을 효과적으로 억제함으로써, 인쇄가능한 패턴의 해상도를 크게 증가시키도록 하여 고정세 평판소자를 염가로 구현할 수 있게 하였다.

Description

평판소자의 인쇄방법

본 발명은 평판소자의 제조에 관한 것으로, 특히 인쇄방법에 관한 것이다.

주지하다시피 평판소자는 기판상에 복수의 기능층을 적층형성하여 기능소자를 구현한 것으로, 기능층의 적층방법으로는 인쇄방법으로 대표되는 후막(厚膜)방법과, 증착(蒸着) 등의 박막(薄膜)방법이 있다.

도 1에는 인쇄방법의 개략적 구성을 도시하고 있는데, 인쇄될 기판(P)상에 소정의 투과 패턴(pattern)이 형성된 마스크(mask ; M)를 위치시켜 그 상부에서 스퀴이즈(squeegee ; Q)등의 가압장치로 페이스트(paste ; T)를 가압함으로써 기판(P)상에 마스크(M)의 패턴에 따른 페이스트(T)의 인쇄를 수행하게 된다.

이와 같은 인쇄방법은 공정이 저렴하고 간단하고 평판소자의 대량 생산에 적합하지만 도 2에 도시된 바와 같은 특성을 가지고 있다.

즉 실선과 같은 단면(예를들어 격벽등)의 패턴(N)을 마스크(M)을 통해 인쇄하였다면, 페이스트(T)가 유동성을 가지므로 점선과 같이 흘러내린 상태로 건조되고, 이어서 소성(燒成)을 마치고 나면 일점쇄선과 같이 더욱 수축된 상태가 된다.

이와 같은 흘러내림 또는 퍼짐의 문제는 단면 두께가 클수록, 그리고 적층회수가 증가할수록 더욱 심각해지게 된다.

여기서 페이스트(T)의 흘러내림은 인쇄방법의 방법특성상 발생되는 것인바, 인쇄가 가능하도록 유동성을 주기 위해 페이스트(T)에는 상당량의 휘발성 또는 건조성 용제(溶劑)가 포함될 수 밖에 없으며, 이때 흘러내림을 방지하기 위해 섬유소등 유기성분을 포함할 수밖에 없기 때문이다.

이에 따라 인쇄방법에 의하면 최초 인쇄상태와 최종적인 성막(成膜)상태의 단면이 상당히 달라질 수밖에 없는 바, 이는 고정세(高精細)한 평판소자의 형성을 어렵게 하고 그 개구율(開口率) 및 이에 따른 휘도(輝度)의 저하를 초래하고 있으나, 종래 이를 인쇄방법의 당연한 특성으로 받아들여 왔다.

즉 인쇄방법에 의한 패턴의 정도(精度)의 한계를 150㎛ 내외로 설정하여, 그 이하의 정도는 증착 및/또는 사진식각법(photo lithography) 등의 박막공정에 의존하는 것이 일반적이었던 바, 이는 인쇄방법에 비해 10배 이상으로 공정원가의 비약적 상승을 초래하는 것이다.

이에 따라 본 발명의 목적은 인쇄방법의 정도, 즉 해상도(resoulution)를 향상시킬 수 있는 방법을 제공하는 것이다.

도 1은 인쇄방법의 기구도,

도 2는 실제 인쇄상태를 보이는 개략 기구도,

도 3은 본 발명에 의한 한 인쇄방법을 보이는 개략 단면도,

도 4는 본 발명에 의한 다른 인쇄방법을 보이는 개략 단면도이다.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

Q : (인쇄) 스퀴이즈(squeegee)T : (인쇄) 페이스트(paste)

M : (인쇄) 마스크(mask)P : 기판

1 : 강제건조수단10 : 기류분사노즐

20 : 적외선 램프

이와 같은 목적의 달성을 위해 본 발명자는 종래 인쇄방법의 진행과정을 살펴본 바, 인쇄장치에서 그대로 자연건조시킨 뒤 다음 층을 인쇄하거나, 이를 인쇄장치에서 반출하여 자연 또는 강제 건조시킨후 인쇄층을 소성하는 과정으로 이루어진다.

그런데 본 발명자가 기판상의 인쇄패턴이 인쇄후 흘러내림, 즉 퍼짐의 과정을 시각적으로 관찰한 후, 인쇄후 초기과정에서 대부분의 퍼짐이 발생되고 그후 퍼짐이 완만하게 이루어짐을 파악하였다.

즉 기판상에 폭 100㎛, 두께 50㎛의 시험패턴을 인쇄한 후, 이를 상측으로부터 현미경 관찰한 후, 최초 10초이내에 약 20㎛의 퍼짐이 발생되고 다음 20초간에 5㎛의 추가적 퍼짐이 발생되어 약 25㎛의 전체적 퍼짐(단면방향에서 보아서는 흘러내림)이 발생됨을 발견할 수 있었다.

그런데 인쇄된 기판을 인쇄장치에서 반출하여 건조장치까지 투입하는데는 수동이건 자동이건 적어도 수십초가 소요될 수밖에 없는 바, 본 발명자의 관찰에 의하면 이미 인쇄패턴의 퍼짐이 모두 발생되고 난후의 강제건조가 되므로, 강제건조가 이뤄지더라도 인쇄패턴의 고정세화를 전혀 기여할 수 없게 되는 것이다.

이에 따라 본 발명자는 인쇄 스퀴이즈의 후방에 강제건조수단을 구비하여 인쇄와 동시에 인쇄패턴을 건조시킬 것을 제안하는 바, 이것이 본 발명의 특징이 된다.

그러면 퍼짐이 발생되기 전에 인쇄패턴이 건조되어 고정되므로 인쇄패턴의 퍼짐을 현저히 감소시킬 수 있게 되며, 이에 따라 인쇄방법으로 구현할 수 있는 해상도를 크게 낮추어 고정세한 평판소자를 염가로 제공할 수 있게 되는 것이다.

[실시예]

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

도 3 및 도 4에서, 기판(P)상에는 투과패턴이 형성된 마스크(M)가 거치되어 그 상부에서 스퀴이즈(Q)가 페이스트(T)를 가압인쇄함으로써 기판(P)상에 패턴(N)을 인쇄하게 된다.

인쇄방향으로 보아 스퀴이즈(Q)의 후방, 즉 도면의 좌측에는 본 발명의 특징에 따라 강제건조수단(1)이 구비되는 바, 도 3의 강제건조수단(1)은 기류분사노즐(10)로 구성되어 스퀴이즈(Q)의 지지부에 고정설치되고 바람직하기로 유연한 공급관(11)을 통해 도시되지 않은 고압가스원(源)에 연결된다.

분사되는 기류는 공기 또는 질소 등의 불활성 가스인 것이 바람직한 바, 더욱 바람직하기로는 소정의 높은 온도로 가열된 열풍(熱風)의 분사가 더욱 바람직하다.

이와 같은 기류분사방식의 강제건조는 인쇄된 패턴(N)의 건조를 촉진하는 동시에, 이로부터 발생되는 휘발성의 용제를 신속히 배출시켜 인쇄장치 주변의 오염도 방지하는 이점이 있다.

그런데 기류분사노즐(10)에서 발생된 기류는 먼저 마스크(M)에 충돌하여 그 투과성 패턴을 통해 패턴(N)에 전달되므로, 건조효율이 다소 떨어지며 건조의 촉진을 위해 기류의 유속(流速)이나 유량을 증가시키면 오히려 기류의 압력에 의해 패턴(N)에 퍼짐이 발생될 유려가 있다.

이에 따라 도 4의 강제건조수단(1)은 열복사방식으로 구성되는데, 특히 바람직하기로 적외선램프(20)로 구성된다. 이러한 적외선 램프(20)는 불필요한 마스크(M)를 크게 가열하지 않고 패턴(N)에 포함된 휘발성 용제나 수분 등을 효율적으로 가열하여 패턴(N)을 신속히 건조시킬 수 있게 된다. 이러한 적외선램프(20)외에도 일반적으로 전열(電熱) 히이터나 석영관 피복 히이터 등도 필요에 따라 사용될 수 있음은 물론이다.

구체적인 조건의 실험은 아직 수행되지 않았으나, 정성적(定性的)인 효과의 확인을 위해 본 발명자는 인쇄패턴의 강제조건은 사용되는 500W의 적외선 램프(20)를 스퀴이즈(Q) 후방의 마스크(M)상에 5㎝의 간격으로 달아, 전술한 100㎛ 폭, 50㎛ 두께의 시험패턴에 대해 비교실험을 행하였다.

그 결과 인쇄후 5초이내에 패턴(N)의 퍼짐이 중단되었으며 그 크기는 약 2.3㎛ 정도에 불과함이 확인되었다. 이것은 패턴(N)의 건조가 적외선이 조사(照射)되는 표면부터 일어나 그 퍼짐을 억제하기 때문인 것으로 판단된다.

여기서 적외선의 조사량과 퍼짐량의 정량적(定量的)관계와 기류분사방식의 강제건조의 구체적 조건들에 대하여는 후속될 실용화 실험에 의해 확인되어, 필요에 따라 후속될 출원에 의해 보완될 것이다.

그러나 정상적인 기초 실험만으로도 본 발명의 퍼짐 억제 효과는 확인되었다. 이것은 종래 150㎛ 정도이던 인쇄방법의 해상도를 적어도 100㎛ 이하로 고정세화할 수 있음을 의미하는 바, 다시 말해 종래 박막방법으로 밖에 제조될 수 없던 100㎛ 내의 해상도의 평판소자를 인쇄방법으로 제조할 수 있게 하여, 그 제조원가를 1/10 이하로 크게 절감함으로써 염가의 평판소자를 구현할 수 있도록 하는 것이다.

이와 같이 본 발명은 고정세 평판소자의 실용화에 큰 효과가 있다.

Claims (5)

1. 기판상에 소정의 투과패턴이 형성된 마스크를 위치시키고 그 마스크상에서 페이스트를 스퀴이즈로 가압함으로써 상기 기판상에 패턴을 인쇄하는 평판소자의 인쇄방법에 있어서,

   상기 스퀴이즈의 후방에 상기 패턴의 강제건조수단을 구비하여 상기 패턴을 인쇄와 동시에 강제건조시키는 것을

   특징으로 하는 평판소자의 인쇄방법.
2. 제1항에 있어서,

   상기 강제건조수단이 기류분사에 의한 것임을

   특징으로 하는 평판소자의 인쇄방법.
3. 제2항에 있어서,

   상기 분사되는 기류가 열풍인 것을

   특징으로 하는 평판소자의 인쇄방법.
4. 제1항에 있어서,

   상기 강제 건조수단이 열복사방식인 것을

   특징으로 하는 평판소자의 인쇄방법.
5. 제4항에 있어서,

   상기 열복사방식의 강제건조수단이 적외선 램프로 구성되는 것을

   특징으로 하는 평판소자의 인쇄방법.