KR20230119211A - 스크린판 - Google Patents
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Abstract
우수한 인쇄 정밀도를 가지는 스크린판을 제공한다. 판 프레임과, 외주부가 상기 판 프레임에 고정된 지지체용 스크린과, 외주부가 상기 지지체용 스크린에 고정된 인쇄용 스크린을 구비하는 스크린 인쇄용의 스크린판으로서, 상기 지지체용 스크린이, n/m의 능직의 직물로 이루어지고, 상기 n과 상기 m이 각각 독립적으로 2 이상의 정수인 것을 특징으로 하는 스크린판을 제공한다.
Description
본 발명은 PDP(플라즈마 디스플레이) 제조 시에 있어서의 형광체 인쇄 프로세스, 또는 태양 전지의 전극 인쇄, 액정 실 인쇄, 기판의 구멍 메꿈 인쇄, 콘덴서의 전극과 유전체의 인쇄, 및 TAB(Tape Automated Bonding) 또는 COF(Chip on Flexible) 등의 레지스트 인쇄와 같은 일렉트로닉스 관련 등의 정밀 패턴 형성의 분야에서 이용되는 스크린 인쇄용의 스크린판에 관한 것이다.
일반적으로, 스크린 인쇄에 이용되는 스크린판은, 정해진 장력이 부여된 상태로 판 프레임에 고정된 메시 형상의 스크린에 대하여, 감광성 수지(에멀션) 또는 금속판 등을 이용하여 정해진 형상의 개구(인쇄 패턴에 대응하는 형상의 개구)를 형성하고, 그 개구에 잉크(페이스트)를 충전하여 사용된다. 잉크가 충전된 스크린판은, 스크린을 피인쇄면으로부터 일정 거리(클리어런스)를 두고 배치되며, 그 스크린의 탄성변형을 이용하여 일시적으로 피인쇄면에 접촉시키고, 또한 그 복원력에 기초하여 즉시 격리시키는 것에 의해, 상기 인쇄 패턴에 충전되는 잉크(페이스트)를 피인쇄면에 도포한다. 스크린판에 있어서는, 스크린이 피인쇄면으로부터 신속하게 멀어지는 성능(판 분리성)을 확보하는 목적으로, 판 프레임에 고정되는 스크린에 일정한 장력이 부여되고 있다.
이 스크린 인쇄에 이용되는 스크린판으로서는, 합성 섬유 또는 금속 섬유로 이루어지는 1 종류의 스크린이 판 프레임에 고정되어 있는 '전면 부착판' 외에, '콤비네이션 스크린판' 및 '메탈 마스크판'이 알려져 있다.
'콤비네이션 스크린판'과' 메탈 마스크판'은, 외주부가 판 프레임에 고정되는 지지체용 스크린과, 외주부가 지지체용 스크린에 고정되는 인쇄용 스크린의 2 개의 스크린을 가지는 스크린판이다. '콤비네이션 스크린판'에 대해서는, 지지체용 스크린과 인쇄용 스크린의 양방에 직물이 이용되며, '메탈 마스크판'에 대해서는, 지지체용 스크린에 직물이 이용되는데, 인쇄용 스크린에 금속판이 이용된다.
'콤비네이션 스크린판' 및 '메탈 마스크판'은, 예를 들면, 지지체용 스크린의 원료인 직물을 판 프레임에 부착하고, 그 중앙부에 인쇄용 스크린을 접착한 후, 인쇄용 스크린과 중첩되는 중앙부의 직물(지지체용 스크린의 원료)을 제거함으로써 제조할 수 있다. '콤비네이션 스크린판'에 대해서는, 인쇄용 스크린(직물로 이루어지는 스크린)에 감광성 수지를 도포하고, 이 후, 도포된 감광성 수지의 정해진 영역을 노광함으로써, 감광성 수지에 잉크를 충전하기 위한 정해진 형상의 개구를 형성하여, 스크린 인쇄에 이용된다. 한편, '메탈 마스크판'에 대해서는, 미리, 인쇄용 스크린(금속판에 의해 형성되는 스크린)에 에칭 또는 레이저 등에 의해 정해진 형상의 개구가 형성되어 있으며, 이 개구를 잉크 충전용의 개구로서 사용하여, 스크린 인쇄에 이용된다.
콤비네이션 스크린판 및 메탈 마스크판에 있어서는, 인쇄 시의 클리어런스에 의한 신장을 지지체용 스크린에 부담시키기 때문에, 지지체용 스크린에는, 탄성이 높은, 즉 영률이 낮은 소재로 이루어지는 직물 구조체를 사용하고, 인쇄용 스크린에는, 화상 패턴의 변형이 적게 되도록 영률이 높은 소재로서 금속 섬유로 이루어지는 직물 구조체(특허 문헌 1), 또는 금속판 등이 사용되고 있다(특허 문헌 2).
콤비네이션 스크린판 및 메탈 마스크판에 있어서, 지지체용 스크린은, 인쇄 시의 클리어런스에 의한 신장을 부담하기 위하여, 적어도, 인쇄용 스크린보다 영률을 낮게 하는 것이 필요하다. 그러나, 나일론 섬유 또는 폴리에스테르 섬유 등으로 구성되는 종래의 지지체용 스크린을 이용한 경우에는, 지지체용 스크린의 영률이 너무 낮아져, 인쇄 시의 스퀴지의 슬라이드 이동에 수반하는 마찰력에 의한 화상 형성부의 어긋남에 대한 항력이 약하여, 충분한 인쇄 정밀도를 얻을 수 없다고 하는 과제가 있었다.
본 발명은, 이러한 종래의 문제를 해결하기 위하여 이루어진 것으로, 우수한 인쇄 정밀도를 가지는 스크린판을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 요지는 이하와 같다.
[1] 판 프레임과, 외주부가 상기 프레임에 고정된 지지체용 스크린과, 외주부가 상기 지지체용 스크린에 고정된 인쇄용 스크린을 구비하는 스크린 인쇄용의 스크린판으로서, 상기 지지체용 스크린이 n/m의 능직의 직물로 이루어지고, 상기 n과 상기 m이 각각 독립적으로 2 이상의 정수인 것을 특징으로 하는 스크린판.
[2] 상기 n과 상기 m이 각각 독립적으로 5 이하의 정수인 것을 특징으로 하는 [1]에 기재된 스크린판.
[3] 상기 n과 상기 m이 동일한 정수인 것을 특징으로 하는 [1] 또는 [2]에 기재된 스크린판.
[4] 상기 지지체용 스크린이 합성 섬유로 이루어지는 상기 직물인 것을 특징으로 하는 [1] 내지 [3] 중 어느 하나에 기재된 스크린판.
[5] 상기 인쇄용 스크린이 금속 섬유로 이루어지는 직물이며, 상기 스크린판이 콤비네이션 스크린판인 것을 특징으로 하는 [1] 내지 [4] 중 어느 하나에 기재된 스크린판.
[6] 상기 인쇄용 스크린이 금속판으로 이루어지고, 상기 스크린판이 메탈 마스크판인 것을 특징으로 하는 [1] 내지 [4] 중 어느 하나에 기재된 스크린판.
본 발명에 따르면, 우수한 인쇄 정밀도를 가지는 스크린판을 제공할 수 있다.
도 1은 스크린판(콤비네이션 스크린판)의 개략도이다.
도 2는 스크린판(콤비네이션 스크린판)의 사용 방법을 설명하는 설명도이다.
도 3은 스크린판(메탈 마스크판)의 개략도이다.
도 4는 글라스 기재에 형성한 개구를 설명하기 위한 도이다.
도 5는 10 회째의 인쇄물에 대하여 위치 어긋남량을 나타내는 그래프이다.
도 6은 3000 회째의 인쇄물에 대하여 위치 어긋남량을 나타내는 그래프이다.
도 7은 2/1의 능직의 직물(a)과 평직의 직물(b)의 부분 확대도이다.
도 2는 스크린판(콤비네이션 스크린판)의 사용 방법을 설명하는 설명도이다.
도 3은 스크린판(메탈 마스크판)의 개략도이다.
도 4는 글라스 기재에 형성한 개구를 설명하기 위한 도이다.
도 5는 10 회째의 인쇄물에 대하여 위치 어긋남량을 나타내는 그래프이다.
도 6은 3000 회째의 인쇄물에 대하여 위치 어긋남량을 나타내는 그래프이다.
도 7은 2/1의 능직의 직물(a)과 평직의 직물(b)의 부분 확대도이다.
이하, 본 발명의 실시 형태에 대하여 상술한다.
먼저, 본 실시 형태의 스크린판에 대하여, 도 1을 이용하여 설명한다. 도 1에 나타내는 스크린판(100)은, 지지체용 스크린(103)과 인쇄용 스크린(102)의 양방에 직물이 이용되는 콤비네이션 스크린판이다.
본 실시 형태의 스크린판(100)은, 판 프레임(101)과, 지지체용 스크린(103)과, 인쇄용 스크린(102)을 가진다.
지지체용 스크린(103)은, 그 외주부(103a)가 판 프레임(101)에 고정되어 있다. 인쇄용 스크린(102)은, 그 외주부(102a)가 지지체용 스크린(103)에 고정되어 있다. 인쇄용 스크린(102)의 외주부(102a)가 고정되는 부위는, 보다 구체적으로는, 지지체용 스크린(103)의 내주부(103b)이다. 여기서, 외주부란, 외주를 포함하는 그 주연의 영역을 가리키며, 내주부란, 내주를 포함하는 그 주연의 영역을 가리킨다.
인쇄용 스크린(102)이 배치되는 위치는, 도 1에 나타내는 바와 같이, 판 프레임(101)으로 둘러싸인 영역에 있어서의 중앙부이며, 지지체용 스크린(103)이 배치되는 위치는, 판 프레임(101)으로 둘러싸인 영역 내에 있어서의 인쇄용 스크린(102)의 주위이다. 즉, 본 실시 형태의 스크린판(100)에서는, 내사(內紗)인 인쇄용 스크린(102)이, 외사(外紗)인 지지체용 스크린(103)을 개재하여, 판 프레임(101)에 지지되어 있는 구조로 되어 있다.
판 프레임(101)은, 스크린(102, 103)에 장력(예를 들면, 21 N/cm ~ 36 N/cm)을 가하고, 이를 보지(保持)하는 중요한 기능을 담당하고 있으며, 스크린(102, 103)을 팽팽하게 설치할 수 있도록 직사각형으로 형성되어 있다. 또한, 판 프레임(101)은, 인쇄기에 대한 장착 부분이기도 하며, 인쇄 시에 있어서의 잉크 유출을 방지하는 등의 역할도 가진다. 판 프레임(101)의 재질은 목재, 또는 수지, 또는 알루미늄, 알루미늄 합금, 철강 및 철 합금 등의 금속제의 각 파이프 또는 다이캐스트가 일반적으로 사용되고 있다. 이 중에서, 경량이면서 강도, 내약품성 및 가공성을 향상시키는 관점에서 알루미늄 합금이 특히 널리 사용되고 있다.
본 실시 형태에서 사용하는 판 프레임(101)은, 어떠한 재질인 것이라도 이용할 수는 있으나, 우수한 인쇄 정밀도를 발휘시키기 위해서는 높은 장력에 대하여 안정적인, 고강도 또한 온습도의 변화에 대해서도 변형이 적은 알루미늄 합금 또는 철 합금 등의 금속이 바람직하다. 금속의 각 파이프를 접합한 것을 이용하는 경우에는, 두께를 두껍게 하거나 파이프의 내측에 리브를 붙여 보강한 것 등이 바람직하다.
인쇄용 스크린(102)에는, 섬유(경사, 횡사)를 제직한 메시(직물)가 이용된다. 인쇄용 스크린(102)은, 특히 고정밀도의 인쇄, 즉 미세한 인쇄 패턴을 형성하는 스크린 인쇄를 행하기 위해서는, 실 직경이 20 μm 이하인 금속 섬유를 제직한 금속 메시를 이용하는 것이 바람직하다. 또한 본 명세서에 있어서, 미세한 인쇄 패턴에는, 예를 들면, 전극 배선이 포함된다.
인쇄용 스크린(102)에 있어서의 섬유의 밀도는, 특별히 한정되는 것은 아니지만, 해상성을 향상시키는 관점에서, 400 메시(mesh) 이상인 것이 바람직하다. 인쇄용 스크린(102)에 이용할 수 있는 금속 섬유에는, 스테인리스, 고강도 재료인 텅스텐 등 금속 섬유가 적합하게 이용된다. 인쇄용 스크린(102)을 구성하는 섬유(경사 및 위사)는, 금속 섬유에 한정되지 않고, 고강도의 합성 섬유 또는 유리 섬유, 또는 이들 소재를 조합하거나 복합한 것 등을 이용할 수 있으며, 섬유화 가능한 재료를 이용해도 된다.
인쇄용 스크린(102)의 영률은 특별히 한정되는 것은 아니지만, 인쇄 정밀도를 향상시키는 관점에서는, 2000 N/mm2 이상인 것이 바람직하다. 또한 본 명세서에 있어서, 영률이란, 인쇄용 스크린(102) 또는 지지체용 스크린(103)을 이용한 인장 시험에 의해 얻어진 SS 곡선(응력-왜곡선)으로부터 구할 수 있다.
본 실시 형태의 스크린판(100)에 있어서의 지지체용 스크린(103)의 기능은, 인쇄 시에 인쇄용 스크린(102)에 가해지는 외력을 부담하는 것에 의해, 인쇄용 스크린(102)의 변형을 최대한 줄여 정밀도가 높은 인쇄를 달성하는 것이다.
본 실시 형태의 스크린판(100)에서 이용하는 지지체용 스크린(103)은, 경사 및 횡사로 구성되는 직물이며, 경사 및 횡사에는, 인쇄 시에 인쇄용 스크린(102)에 가해지는 외력을 부담하기 위한 신장도(伸度)를 확보하는 관점에서, 합성 섬유를 이용하는 것이 바람직하다. 합성 섬유로서는, 특별히 한정되지는 않으며, 불소계 섬유, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리프로필렌, 6-나일론, 66-나일론, 폴리에틸렌, 에틸렌-초산비닐 공중합체, 폴리카보네이트, 폴리페닐렌 설파이드(PPS), 폴리에틸렌 나프탈레이트, 폴리에테르 에테르 케톤, 변성 폴리페닐렌 에테르(PPE) 등을 이용할 수 있다. 그 외에도, 아라미드, 폴리아릴레이트, 초고분자량 폴리에틸렌, 폴리파라페닐렌 벤조비스옥사졸(PBO), 폴리파라페닐렌 벤조비스티아졸(PBT), 폴리파라페닐렌 벤조비스이미다졸(PBI), 탄소 섬유, 그 외 액정 폴리머, 2 종 이상의 소재, 예를 들면 심초형 복합 섬유를 이용해도 된다. 또한, 합성 수지의 필름을 1 매 또는 2 매 이상 래미네이트하는 등 하여, 직물과 합성 수지를 일체로 한 필름 또는 시트 형상의 직물 복합체로 해도 된다.
지지체용 스크린(103)에서 이용할 수 있는 합성 섬유는, 모노 필라멘트여도 멀티 필라멘트여도 되며, 또한, 예를 들면 경사를 멀티 필라멘트, 횡사를 모노 필라멘트로 하는 등 병용하여 이용하는 것이어도 된다. 지지체용 스크린(103)에서 이용할 수 있는 합성 섬유의 단면 형상은, 통상의 둥근 단면 외에, 편평, 또는 중공, 또는 다공, 또는 삼각, 또는 십자 등의 이형 단면 등, 어떠한 형상이라도 이용할 수 있다.
지지체용 스크린(103)을 구성하는 섬유(경사 및 횡사)의 실 직경은, 특별히 한정되는 것은 아니지만, 예를 들면, 20 μm ~ 100 μm로 할 수 있고, 내사와의 접착의 관점에서, 35 μm ~ 70 μm로 하는 것이 바람직하다. 지지체용 스크린(103)에 있어서의 섬유의 밀도는, 특별히 한정되는 것은 아니지만, 내사와의 접착의 관점에서, 100 ~ 300 메시(mesh)인 것이 바람직하다.
지지체용 스크린(103)을 구성하는 직물은, n/m의 능직의 직물이며, n과 m은, 각각 독립적으로 2 이상의 정수이다. 여기서, n/m의 능직이란, 경사가, n 개의 횡사 위를 통과한 후, m 개의 횡사 아래를 통과하는 것을 반복하는(또는, 횡사가, n 개의 경사 위를 통과한 후, m 개의 경사 아래를 통과하는 것을 반복하는) 능직을 가리킨다. 또한 능직은, 경사가 횡사 위를 통과(또는, 횡사가 경사 위를 통과)하는 부위(103c)가, 인접하는 경사 간에서 종 방향(또는, 인접하는 횡사 간에서 횡 방향)으로 정해진 거리만큼 어긋남으로써, 경사 또는 횡사에 대하여 경사지는 능선이라 불리는 선 형상(띠 형상)의 모양이 형성되는 것을 특징으로 하는 직조 방법이다.
도 1에 나타내는 지지체용 스크린(103)은, 2/2(n = 2, m = 2)의 능직의 직물로 구성되어 있다. 2/2의 능직의 직물은, 도 1의 부분 확대도에 나타내는 바와 같이, 경사가, 2 개의 횡사 위를 통과한 후, 2 개의 횡사 아래를 통과하는 것을 반복하고 있다(또는, 횡사가, 2 개의 경사 위를 통과한 후, 2 개의 경사 아래를 통과하는 것을 반복하고 있다).
지지체용 스크린(103)을, n/m(n, m은 독립적으로 2 이상의 정수)의 능직의 직물로 구성함으로써, 평직(n 및 m이 1인 직조 방법)의 직물, 또는 2/1의 능직의 직물로 구성하는 경우와 비교하여, 지지체용 스크린(103)의 영률이 커진다. 지지체용 스크린(103)의 영률이 커지면, 인쇄 시에 인쇄용 스크린(102)에 외력이 가해져도, 지지체용 스크린(103)이 변형하기 어렵다(즉, 지지체용 스크린(103)이 신장하기 어렵다). 이 때문에, 본 실시 형태의 스크린판(100)에 의하면, 스크린 인쇄 시에, 인쇄용 스크린이 피인쇄면에 대하여 평행인 방향으로 어긋나기 어려워져, 원하는 위치에 인쇄 패턴을 형성하기 쉬워지고, 또한, 피인쇄면 상에서 인쇄용 스크린이 어긋남으로써 발생하는 인쇄 패턴의 형상 변화를 억제할 수 있다. 더불어, 지지체용 스크린(103)의 영률이 커지면, 인쇄 시에 인쇄용 스크린(102)이 피인쇄면으로부터 신속하게 멀어지기 쉬워져, 인쇄용 스크린(102)과 피인쇄면의 거리(클리어런스)를 보다 작게 할 수도 있다. 따라서, 본 실시 형태의 스크린판(100)에 의하면, 고정밀도의 인쇄가 가능해진다.
또한 2/1의 능직의 직물은, 도 7의 (a)에 나타내는 바와 같이, 경사가, 2 개의 횡사 위를 통과한 후, 1 개의 횡사 아래를 통과하는 것을 반복하고 있는(또는, 횡사가, 2 개의 경사 위를 통과한 후, 1 개의 경사 아래를 통과하는 것을 반복하고 있는) 능직의 직물(n = 2, m = 1의 직물)이며, 평직은, 도 7의 (b)에 나타내는 바와 같이, 경사가, 1 개의 횡사 위를 통과한 후, 1 개의 횡사 아래를 통과하는 것을 반복하고 있는 직물(n = 1, m = 1의 직물)이다.
지지체용 스크린(103)의 영률은, 인쇄 시에 인쇄용 스크린(102)에 가해지는 외력을 부담할 수 있는 범위(즉, 인쇄용 스크린(102)의 영률보다 낮은 범위)이면 되며, 인쇄 시에 인쇄용 스크린(102)에 가해지는 외력을 부담할 수 있는 범위이면 높을수록 바람직하다. 또한, 판 분리의 관점에서는, 지지체용 스크린(103)의 영률은, 800 N/mm2 이상인 것이 바람직하다. 지지체용 스크린(103)의 파단 강도는, 스크린(102, 103)에 가해지는 장력(텐션) 및 인쇄 시에 인쇄용 스크린(102)에 가해지는 외력에 대하여 파단하기 어렵게 하는 관점에서는, 500 N/5 cm 이상인 것이 바람직하다. 지지체용 스크린(103)의 파단 강도는, 높을수록 바람직하나, 그 상한값은, 예를 들면, 1000 N/5 cm로 할 수 있다. 또한 본 명세서에 있어서, 파단 강도란, JIS L1096에 준거한 인장 시험으로부터 얻을 수 있다.
지지체용 스크린(103)을 구성하는 직물은, n/m(n, m은 독립적으로 2 이상의 정수)의 능직의 직물이면 되며, n과 m은 동일한 정수여도 되고 다른 정수여도 되는데, 보다 바람직하게는 n과 m이 동일한 정수이다. n과 m이 동일한 정수인 경우, 지지체용 스크린(103)의 표리의 구별이 없어져, 취급성을 향상시킬 수 있다.
지지체용 스크린(103)을 구성하는 직물에 있어서는, n과 m의 값이 커질수록, 실의 굴곡이 적어지기 때문에, 지지체용 스크린(103)의 영률, 또는 강도 등의 역학 특성이 향상된다. 이 때문에, n과 m은, 클수록 바람직하지만, n과 m이 너무 크면, 경사가 횡 방향으로 어긋나거나 횡사가 종 방향으로 어긋나는 실 어긋남이 생기기 쉬워진다. 이 때문에, n과 m은, 5 이하의 정수인 것이 바람직하다. 또한 실의 굴곡이란, 횡사를 통과하는 경사의 상하 방향으로의 굴곡, 및 경사를 통과하는 횡사의 상하 방향으로의 굴곡을 가리킨다.
인쇄 정밀도를 보다 향상시키는 관점에서, 특히 바람직한 n과 m의 조합은, 2(n)과 2(m)의 조합, 및 3(n)과 3(m)의 조합이다.
본 실시 형태의 스크린판(100)은, 피인쇄면에 인쇄 패턴을 형성하는 스크린 인쇄에 이용된다. 본 실시 형태의 스크린판(100)을 스크린 인쇄에서 사용하는 방법은, 종래 공지의 스크린판과 동일한 방법이며, 특별히 한정되는 것은 아니지만, 예를 들면, 이하의 방법을 이용할 수 있다.
먼저, 도 2에 나타내는 바와 같이, 스크린판(100)의 인쇄용 스크린(102)에 대하여, 감광성 수지(200)를 도포한다. 이 후, 도포된 감광성 수지의 정해진 영역을 노광함으로써, 감광성 수지(200)를 경화하고, 또한 감광성 수지(200)에 개구(200a)를 형성한다. 또한, 감광성 수지(200)는, 노광된 영역이 현상액에 대하여 용해되기 쉬워지는 네거티브형의 감광성 수지여도 되며, 노광된 영역이 현상액에 대하여 용해되기 어려워지는 포지티브형의 감광성 수지여도 된다.
다음으로, 감광성 수지(200)에 형성된 개구(200a)에 잉크(I)를 충전하여, 개구(200a)로부터 노출되는 인쇄용 스크린(102)에 잉크(I)를 보지시킨다. 그리고, 잉크(I)가 보지된 인쇄용 스크린(102)이 피인쇄면(P)에 접촉하도록, 스퀴지(S)를 인쇄용 스크린(102)에 누르면서 이동시킨다. 스퀴지(S)의 이동에 수반하여, 피인쇄면(P)에 눌려 있던 인쇄용 스크린(102)이 피인쇄면(P)으로부터 멀어짐으로써, 인쇄용 스크린(102)에 보지되어 있던 잉크(I)가 피인쇄면(P)으로 전이된다. 이러한 처리에 의해, 본 실시 형태의 스크린판(100)에 의해, 인쇄 패턴(PT)을 형성할 수 있다.
다음으로, 본 실시 형태의 스크린판(100)의 제조 방법에 대하여 설명한다.
본 실시 형태의 스크린판(100)은, n/m(n, m은 독립적으로 2 이상의 정수)의 능직의 직물(지지체용 스크린(103)의 원료)에 정해진 장력을 가한 상태로, 외주부(지지체용 스크린(103)의 외주부(103a)에 대응하는 부위)를 판 프레임(101)에 고정하는 제 1 고정 공정과, 판 프레임(101)에 부착된 능직의 직물에 인쇄용 스크린(102)을 중첩하고, 그 외주부(102a)를 능직의 직물에 고정하는 제 2 고정 공정과, 인쇄용 스크린(102)에 중첩되는 능직의 직물의 일부의 영역을 제거하는 제거 공정을 포함하는 제조 방법에 의해 제조할 수 있다.
제 1 고정 공정에 있어서, 능직의 직물(지지체용 스크린(103)의 원료)에 정해진 장력을 가하기 위해서는, 사장기(紗張機)를 사용할 수 있다. 구체적으로, 능직의 직물의 4변 방향에 있어서의 부위를, 각각 사장기의 클램프로 협지하고, 이 클램프를 기계식 또는 공기의 압력을 이용하여 끌어당겨, 정해진 장력, 정해진 바이어스 각도로 조절하고, 능직의 직물의 외주부(지지체용 스크린(103)의 외주부(103a)에 대응하는 부위)를 판 프레임(101)에 고정한다. 또한 바이어스각이란, 경사(3a) 또는 위사(3b)와 판 프레임(2)이 이루는 각도 중, 예각측의 각도를 말한다.
제 1 고정 공정에 있어서, 능직의 직물의 외주부를 판 프레임(101)에 고정하거나, 제 2 고정 공정에 있어서, 인쇄용 스크린(102)의 외주부(102a)를 능직의 직물에 고정하기 위해서는, 예를 들면, 접착제를 이용할 수 있다. 접착제로서는, 고무계, 엑폭시계, 우레탄계, 시아노아크릴레이트계의 접착제를 들 수 있는데, 본 실시 형태에서는 특별히 제한은 없으며, 스크린(102, 103)에 이용되는 섬유의 재료 또는 판 프레임(101)의 재료, 사용하는 잉크에 함유되는 용제의 성분 등을 고려하여 선정하면 된다.
제 2 고정 공정에 있어서, 인쇄용 스크린(102)을 능직의 직물에 중첩하는 위치는, 능직의 직물에 중첩되는 위치이면 특별히 한정되지 않으나, 인쇄 정밀도를 더 향상시키는 관점에서는, 판 프레임(101)에 부착된 능직의 직물의 중앙 부분에 배치하는 것이 바람직하다.
제거 공정에 있어서, 인쇄용 스크린(102)에 중첩되는 능직의 직물의 일부의 영역을 제거하기 위해서는, 예를 들면, 커터 또는 레이저를 이용할 수 있다. 제거 공정에서는, 인쇄용 스크린(102)에 중첩되는 능직의 직물의 일부의 영역을 제거하는데, 인쇄용 스크린(102)의 잉크를 충전하는 영역에 능직의 직물이 중첩되지 않으면, 인쇄용 스크린에(102)에 중첩되는 모든 영역의 능직의 직물을 제거하지 않아도 되다. 또한 제거 공정에 있어서, 능직의 직물의 일부의 영역이 제거됨으로써, 능직의 직물이 지지체용 스크린(103)이 된다.
전술한 제조 방법에 의해 본 실시 형태의 스크린판(100)을 제조할 수 있다. 이 제조 방법에서는, 능직의 직물의 일부의 영역을 제거하기 때문에, 그 장력이 저하되는 경우가 있는데, 미리 높은 장력을 가하여 판 프레임(101)에 능직의 직물을 팽팽하게 설치해 두면, 장력의 저하에 따른 인쇄 정밀도의 저하를 억제할 수 있다.
또한, 본 실시 형태의 스크린판(100)의 제조 방법은, 전술한 방법에 한정되지 않는다. 예를 들면, 판 프레임(101)에 스크린(102, 103)을 팽팽하게 설치하기 전에, 미리, 인쇄용 스크린(102)의 외주부(102a)가 내주부(103b)에 고정된 지지체용 스크린(103)을 취득해 두고, 이 지지체용 스크린(103)에 정해진 장력을 가한 상태로, 외주부(103a)를 판 프레임(101)에 고정하는 방법을 이용해도 된다.
지지체용 스크린(103)으로서 n/m(n, m은 독립적으로 2 이상의 정수)의 능직의 직물이 이용되는 본 실시 형태의 스크린판(100)에 의하면, 지지체용 스크린(103)으로서 평직의 직물 또는 2/1의 능직의 직물이 이용되는 스크린판과 비교하여, 지지체용 스크린(103)의 영률을 크게 할 수 있다. 이 때문에, 인쇄 정밀도가 우수한 스크린판(100)을 제공할 수 있다.
이상 설명한 실시 형태에서는, 인쇄용 스크린(102)으로서 직물을 이용한 콤비네이션 스크린판(스크린판(100))에 대하여 설명했지만, 본 실시 형태의 스크린판(100)은, 인쇄용 스크린(102)으로서 금속판을 이용한 메탈 마스크판이어도 된다.
도 3에, 인쇄용 스크린(102)으로서 금속판을 이용한 메탈 마스크판(스크린판(300))의 일례를 나타낸다. 도 3에 나타내는 스크린판(300)에 있어서, 도 1에 나타내는 스크린판(100)과 동일한 구성은, 동일한 부호를 부여하여 설명을 생략한다.
도 3에 나타내는 바와 같이, 스크린판(300)에서는, 인쇄용 스크린(302)으로서, 금속판이 이용된다. 또한 인쇄용 스크린(302)은, 스크린판(100)의 인쇄용 스크린(102)과 마찬가지로, 그 외주부(302a)가 지지체용 스크린(103)의 내주부(103b)에 고정되어 있다.
인쇄용 스크린(302)을 구성하는 금속판은, 그 원료에 대하여 특별히 한정되는 것은 아니지만, 스테인리스, 인청동, 니켈, 구리, 알루미늄 등의 금속을 이용할 수 있다. 인쇄용 스크린(302)을 구성하는 금속판의 두께는, 형성하는 인쇄 패턴의 막 두께에 따라 적절히 설정할 수 있으며, 특별히 한정되는 것은 아니지만, 예를 들면, 20 μm ~ 1000 μm로 할 수 있다.
인쇄용 스크린(302)을 구성하는 금속판에는, 형성하는 인쇄 패턴에 대응하는 형상의 개구(302b)가 형성되어 있다. 스크린 인쇄를 행할 시에는, 개구(302b)에 잉크가 충전된다.
개구(302b)가 형성된 금속판을 취득하는 방법은 특별히 한정되지 않으며, 종래 공지의 방법을 이용할 수 있다. 종래 공지의 방법으로서는, 예를 들면, 에칭 처리 또는 레이저 처리에 의해 금속판에 개구를 형성하는 방법, 또는 전주법(電鑄法)을 이용하여 개구(302b)가 형성된 금속판을 취득하는 방법을 들 수 있다.
스크린판(300)을 이용한 스크린 인쇄는, 인쇄용 스크린(302)(금속판)의 개구(302b)에 잉크를 충전하고, 개구(302b)에 보지된 잉크를 피인쇄면(P)으로 전이함으로써 행해진다. 잉크를 피인쇄면(P)으로 전이하는 방법은, 스크린판(100)을 이용하는 경우와 동일한 방법이기 때문에, 상세한 설명은 생략한다. 스크린판(300)을 이용한 스크린 인쇄에서는, 인쇄용 스크린(302)에 인쇄 패턴 대응하는 형상의 개구(302b)가 미리 형성되어 있기 때문에, 스크린판(100)과는 달리, 감광성 수지(200)에 의한 개구(200a)의 형성을 생략할 수 있다.
스크린판(300)의 제조 방법은, 인쇄용 스크린(302)으로서 개구(302a)가 형성된 금속판을 이용하는 것 외에, 스크린판(100)의 제조 방법과 동일하기 때문에, 상세한 설명은 생략한다.
이상 설명한 스크린판(300)은, 스크린판(100)과 마찬가지로, 지지체용 스크린(103)을 구성하는 직물로서, n/m(n, m은 독립적으로 2 이상의 정수)의 능직의 직물이 이용된다. 이 때문에, 본 실시 형태의 스크린판(300)에 의하면, 지지체용 스크린(103)으로서 평직의 직물 또는 2/1의 능직의 직물이 이용되는 스크린판과 비교하여, 지지체용 스크린(103)의 영률이 커진다. 이 때문에, 인쇄 정밀도가 우수한 스크린판(300)을 제공할 수 있다.
[실험예]
다음으로, 실험예를 들어 본 발명을 보다 구체적으로 설명한다. 단, 본 발명은 이들 실험예에만 한정되는 것은 아니다.
(실험예 1)
판 프레임으로서, 알루미늄제 프레임체(외형 치수 : 320 mm×320 mm, 내형 치수 : 270 mm×270 mm, 두께 15 mm, 2 mm 두께의 중공 구조)를 준비했다. 인쇄용 스크린의 원료로서, 섬유 직경 13 μm의 텅스텐으로 이루어지는 금속 섬유를 430 메시에 짜 넣은 텅스텐 스크린(W40 430-13, 주식회사 NBC 메탈 메시 제품)을 준비했다. 지지체용 스크린의 원료로서, 섬유 직경 55 μm의 폴리에스테르 섬유를 225 메시에 짜 넣은 2/2의 능직의 폴리에스테르 스크린(EX225HD2/2, 주식회사 NBC 메시테크 제품, 상품명 EX 스크린)을 준비했다. 또한, 인쇄용 스크린의 원료인 텅스텐 스크린은 영률이, 인장 시험을 행했을 시의 SS 커브에 있어서의 100N 시와 200N 시의 기울기로서, 13110 N/mm2이며, 지지체용 스크린의 원료인 폴리에스테르 스크린은 영률이, 동일하게 925 N/mm2였다.
준비한 폴리에스테르 스크린(지지체용 스크린)의 외주부에 접착제를 도포하고, 폴리에스테르 스크린에 정해진 장력을 가한 상태로, 폴리에스테르 스크린의 외주부를 판 프레임에 고정했다. 준비한 텅스텐 스크린(인쇄용 스크린)의 외주부에 접착제를 도포한 후, 판 프레임에 부착된 폴리에스테르 스크린의 중앙 부분에 텅스텐 스크린을 중첩하여, 접착제가 도포된 텅스텐 스크린의 외주부를 폴리에스테르 스크린에 고정했다. 텅스텐 스크린에 중첩되는 폴리에스테르 스크린의 영역(220 mm×220 mm)을 제거하여, 실험예 1의 스크린판을 얻었다. 또한, 폴리에스테르 스크린과 텅스텐 스크린은, 판 프레임에 대하여 경사(또는 횡사)가 23°가 되도록 고정시켰다.
본 실험예의 스크린판에 있어서, 인쇄용 스크린(텅스텐 스크린)의 정해진 영역에 대하여, 두께가 10 μm인 글라스 기재를 고정하여, 그 표면에 감광성의 할로겐화 은을 포함하는 은 에멀션을 도포했다. 다음으로, 도포된 은 에멀션의 정해진 영역을 노광(또는 레이저 묘화)함으로써, 은 에멀션의 경화막을 형성하고, 또한 경화막이 형성되어 있지 않은 영역을 약품으로 에칭함으로써, 글라스 기재에 개구를 형성했다. 인쇄용 스크린에 고정되는 글라스 기재에는, 도 4에 나타내는 바와 같이, 평면에서 봤을 때(의 두께 방향으로 봤을 때에) 십자 형상이 되는 개구가 30 mm 간격으로 종 방향 및 횡 방향으로 5 개씩(계 25 개) 형성되어 있었다. 또한, 십자 형상의 개구의 선폭은 130 μm였다.
피인쇄면에 대하여 인쇄용 스크린이 대향하도록 스크린판을 배치하고, 후술하는 인쇄 정밀도의 평가를 행했다. 여기서, 인쇄용 스크린의 중앙부에서의 장력은, 텐션 게이지 STG-80A(프로테크 엔지니어링사 제품)를 이용한 측정에서 30 N/cm이며, 인쇄용 스크린과 피인쇄면의 거리(클리어런스)는 1.1 mm였다.
(비교예 1)
지지체용 스크린으로서, 섬유 직경 55 μm의 폴리에스테르 섬유를 225 메시에 짜넣은 2/1의 능직인 EX225HD2/1(주식회사 NBC 메시테크 제품)을 이용한 것 이외는, 실험예 1과 동일한 방법으로, 비교예 1의 스크린판을 작성하고, 또한 인쇄용 스크린에 고정한 글라스 기재의 정해진 영역에 개구를 형성했다. 여기서, 인쇄용 스크린의 중앙부에서의 장력은, 텐션 게이지 STG-80A(프로테크 엔지니어링사 제품)를 이용한 측정에서 30 N/cm이며, 인쇄용 스크린과 피인쇄면의 거리(클리어런스)는 1.1 mm였다. 또한, 지지체용 스크린의 원료인 EX225HD2/1은 영률이, 인장 시험을 행했을 시의 SS 커브에 있어서의 100N 시와 200N 시의 기울기로서, 845 N/mm2였다.
(인쇄 정밀도)
실험예 1 및 비교예 1의 스크린판을 이용하여, 스크린 인쇄를 3000 회 행했다. 또한 스크린 인쇄는, 글라스 기재에 형성한 개구에 잉크를 충전하여 인쇄용 스크린에 보지시키고, 스퀴지를 인쇄용 스크린에 누르면서 이동시킴으로써, 인쇄용 스크린에 보지된 잉크를 피인쇄면으로 전이시킴으로써 행했다. 10 회째 및 3000 회째의 피인쇄물에 있어서의 인쇄 패턴을 이용하여, 후술하는 평가 방법으로 인쇄 정밀도를 평가했다.
<평가 방법>
글라스 기재에 형성한 각각의 개구에 대하여, 십자선의 교점을 기준 포인트로 했다. 각 기준 포인트에는, 각각 번호가 붙여지고, 기준 포인트 간의 거리에 따른 좌표(이하, '기준 좌표'라 함)를 설정했다. 구체적으로, 기준 포인트 1을 좌표(0, 0)로 하고, 기준 포인트 1로부터의 거리에 따른 좌표를, 기준 포인트 1 ~ 25로 설정했다. 또한 본 평가에 있어서의 좌표는, 횡 방향(X)과 종 방향(Y)의 2차원 직교 좌표이며, 좌표의 설정에는, 측장기 SQ-9000(사진 화학사 제품)을 이용했다.
10 회째 및 3000 회째의 인쇄물에 대하여, 인쇄 패턴으로서 형성되는 각 십자선의 교점을 평가 포인트로 하고, 각 평가 포인트에는, 대응하는 기준 포인트와 동일한 번호를 붙였다. 평가 포인트 11의 좌표를, 대응하는 기준 포인트 11의 좌표(60, 0)로 설정하여, 평가 포인트 11로부터 거리에 따른 좌표를, 평가 포인트 1 ~ 10, 12 ~ 25로 설정했다(이하, 평가 포인트 1 ~ 25의 좌표를 '평가 좌표'라 함).
평가 좌표와 기준 좌표를 비교하여, 각 포인트에 있어서의 좌표의 차이로부터, 포인트 1 ~ 25의 각각에 있어서의 인쇄 패턴의 위치 어긋남량(어긋남폭)을 구했다.
10 회째의 인쇄물에 따른 평가 결과를 도 5에, 3000 회째의 인쇄물에 따른 평가 결과를 도 6에 나타낸다. 또한 도 5 및 도 6에 있어서, 종축은 어긋남량을 나타내고, 횡축은 각 포인트의 번호를 나타낸다. 또한, 도 5 및 도 6에 있어서의 X는, 횡 방향의 어긋남량(이하, '어긋남량 X'라 함)을 나타내고, 도 5 및 도 6에 있어서의 Y는, 종 방향의 어긋남량(이하, '어긋남량 Y'라 함)을 나타낸다. 도 5 및 도 6에 있어서, 어긋남량이 플러스인 것은, 평가 좌표의 값이 기준 좌표의 값에 대하여 증가하고 있는 것을 나타내고, 어긋남량이 마이너스인 것은, 평가 좌표의 값이 기준 좌표의 값에 대하여 감소하고 있는 것을 나타낸다.
또한, 하기 표 1에, 10 회째 및 3000 회째의 인쇄물에 있어서의, 어긋남량의 평균값을 나타낸다. 또한 어긋남량의 평균값은, 도 5 및 도 6에 나타내는 어긋남량 X 및 어긋남량 Y를 이용하여, 하기 식 (1)로부터 구했다.
(상기 식 (1)에 있어서, A는 어긋남량의 평균값을 나타내고, xn은 포인트 n에 있어서의 어긋남량 X를 나타내고, yn은 포인트 n에 있어서의 어긋남량 Y를 나타낸다.)
[표 1]
표 1로부터 이해할 수 있는 바와 같이, 실험예 1의 스크린판은, 비교예 1의 스크린판과 비교하여, 10 회 및 3000 회째의 스크린 인쇄 어느 쪽에 대해서도, 인쇄 패턴의 위치 어긋남이 발생하기 어려웠다. 이 결과로부터, 실험예 1의 스크린판이 우수한 인쇄 정밀도를 가지고 있는 것을 이해할 수 있었다.
Claims (6)
- 판 프레임과, 외주부가 상기 판 프레임에 고정된 지지체용 스크린과, 외주부가 상기 지지체용 스크린에 고정된 인쇄용 스크린을 구비하는 스크린 인쇄용의 스크린판으로서,
상기 지지체용 스크린이, n/m의 능직의 직물로 이루어지고,
상기 n과 상기 m이 각각 독립적으로 2 이상의 정수인 것을 특징으로 하는 스크린판. - 제 1 항에 있어서,
상기 n과 상기 m이 각각 독립적으로 5 이하의 정수인 것을 특징으로 하는 스크린판. - 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 n과 상기 m이 동일한 정수인 것을 특징으로 하는 스크린판. - 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 지지체용 스크린이 합성 섬유로 이루어지는 상기 직물인 것을 특징으로 하는 스크린판. - 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 인쇄용 스크린이 금속 섬유로 이루어지는 직물이며, 상기 스크린판이 콤비네이션 스크린판인 것을 특징으로 하는 스크린판. - 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 인쇄용 스크린이 금속판으로 이루어지고, 상기 스크린판이 메탈 마스크판인 것을 특징으로 하는 스크린판.
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