WO2014200238A1 - 터치스크린패널 제조 시 불량률 개선을 위한 베젤 인쇄 도막 두께를 구현하는 실크스크린 인쇄방법 - Google Patents

터치스크린패널 제조 시 불량률 개선을 위한 베젤 인쇄 도막 두께를 구현하는 실크스크린 인쇄방법 Download PDF

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WO2014200238A1
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WO
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printing
thickness
screen
bezel
film
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PCT/KR2014/005068
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박성우
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Park Sung Woo
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Definitions

  • the present invention relates to a silk-screen printing method for implementing a bezel printing film thickness for improving the defective rate when manufacturing a touch screen panel, and more specifically, the bezel printing film thickness of 0.7 ⁇ m ⁇ 2 ⁇ m level through silk screen printing By maintaining the film thickness and hiding power, the bezel printing film thickness can be minimized to improve the disconnection problem during ITO deposition or ITO film lamination, and it is possible to control delicate bubbles by suppressing bubble generation and maintaining a constant resistance value.
  • the present invention relates to a silk screen printing method that realizes a bezel printing film thickness for improving a defective rate when manufacturing a touch screen panel that can significantly lower a defective rate.
  • a portable electronic device having a conventional display screen has been proposed as an input device of a touch screen which conveniently operates by touching a finger on the display screen rather than an input device by a conventional manual button.
  • the touch screen device refers to a device for sensing a contact location of a user on a display screen and performing control of an electronic device including control of a display screen using information regarding the detected contact location as input information.
  • TSP touch screen panel
  • the TSP includes a resistance method, an electrostatic method, an SAW method, an infrared method, etc. according to a driving method, and a type of the electrostatic method is mainly used.
  • the electrostatic method is a method of sensing and driving static electricity generated in a human body.
  • a separate inner glass plate for vacuum depositing an ITO pattern inside the tempered glass is provided. By inserting two to two ITO patterns are formed on both sides or between the inner glass plate, and then assembled to complete the touch screen panel.
  • the thickness of the TSP becomes thicker, and in recent years, a method of vacuum depositing an ITO pattern directly onto tempered glass is used.
  • the production method of mass production of TSP which is currently manufactured and manufactured, can be largely divided into two types: a method of laminating an ITO film having an Indium Tin Oxide (ITO) pattern on a bezel printed material, and bezel printing This is a method of forming a pattern after ITO deposition on the completed material.
  • ITO Indium Tin Oxide
  • the first method of laminating an ITO film having an Indium Tin Oxide (ITO) pattern on a bezel printed material is a first-generation touch technology, which requires inferior operation and fast response speed because it is slightly inferior in touch and response speed.
  • the method of forming a pattern after ITO deposition on a bezel printed material which has a second method, has the advantages of fine operation and fast reaction speed, but a high coating film of the bezel printing portion in the process of forming a pattern Due to the thickness, various types of defects such as pattern disconnection and bubbles are formed on the printing interface during ITO deposition and ITO film lamination process have been found.
  • a bezel is provided on the tempered glass constituting the TSP in addition to an image display area in which an actual image is displayed so that the inner surface of the tempered glass does not see an internal wiring or a metal electrode connecting the side end of the ITO pattern.
  • 'bezel' generally refers to a frame or chassis used to support or house various panels such as a liquid crystal display panel and a plasma display panel.
  • the bezel is to achieve the desired purpose of covering the internal wiring, metal electrodes and the like by coating a black color layer using a film or silk screen printing technique.
  • the black color coating method according to the related art uses a film or a printing method
  • the thickness of the coated color layer corresponds to several ⁇ m to several tens of ⁇ m.
  • the recent TSP vacuum deposition of the ITO pattern directly on the tempered glass with a black color layer on the bezel which is only a few tens of nm thick. Therefore, when the ITO pattern is formed because the deviation due to the thickness difference between the black color layer and the ITO pattern layer is about 100 times to 1000 times, the ITO pattern is not properly formed, and the short circuit occurs frequently.
  • the jig for mounting the coating object provided in the deposition equipment is to be able to rotate or adjust the angle, but in practice, the occurrence of short-circuit still occurs frequently in the process.
  • silk screen printing used in the bezel printing is one of the printing methods, it is no exaggeration to say that it is used in almost all electronic products such as refrigerators or TVs that are always encountered in our daily life.
  • silkscreen printing thickness is 4 ⁇ m or more, and in case of products requiring various colors or hiding power, it has responded to the needs of customers by adding 2 or 3 degrees or more printing frequency.
  • the minimum bezel printing film thickness should be less than 2 ⁇ m, the existing silk-screen printing method is possible to print 1 degree, Since the post-process concealment (silver paste exposure) problem it was difficult to produce high-quality products.
  • the printing film thickness requires at least 4 ⁇ m or more, and the method of printing very thin has the disadvantage of requiring an additional printing process of 2 to 3 degrees with the conventional printing method. .
  • the conventional silk screen printing method is remarkably improved to maintain a thin bezel printing film thickness of 2 ⁇ m or less, but if it has a printing technology with concealability that is not reflected inside the product, the problem in the TSP mass production process as described above. It is possible to solve the problem of disconnection and bubble generation during ITO deposition or film lamination due to the known bezel printing film thickness, which can greatly improve the defect rate in manufacturing TSP.
  • the Republic of Korea Patent Publication No. 10764426 discloses the bezel portion of the inner surface of the touch panel glass that is employed in an electronic device driven by a touch method such as a mobile phone, PDA, tablet PC by using vacuum deposition It realizes a black color with wear resistance and excellent quality, and prevents energization between the ITO pattern provided on the bezel and the pattern of the metal wiring portion connecting the side ends of the ITO patterns, and in particular, the short circuit of the ITO pattern in the process.
  • the black color vacuum deposition method of the touch panel glass bezel part which can prevent the above is disclosed.
  • the black color layer and the ITO pattern layer are formed by forming a black color layer having a significantly thinner thickness than the conventional black color layer in the bezel portion of the inner surface of the touch panel glass by using the vacuum deposition. It is a method to significantly reduce the defective rate due to short circuit of the ITO pattern during the process by reducing the thickness variation of the.
  • an object of the present invention is to maintain the thickness of the bezel printing film thickness through the silk screen printing of 0.7 ⁇ m ⁇ 2 ⁇ m thin film thickness, thereby minimizing the thickness of the bezel printing coating film, disconnection during ITO deposition or ITO film lamination It improves the problem, enables delicate touch operation by suppressing bubble generation and maintains a constant resistance value, and implements bezel printing film thickness to improve defect rate in manufacturing touch screen panels that can drastically lower the existing defect rate. To provide a silkscreen printing method.
  • another object of the present invention is to increase the concealability with a thin film thickness in general printing as well as TSP, which is a product requiring the concealability that is not reflected inside the product while maintaining a thin print film thickness of 2 ⁇ m or less by a silk screen printing method. Therefore, it is possible to express various colors and to provide silk screen printing method that can satisfy various needs of customers.
  • the present invention provides a bezel to a material (that is, a printed material) by manufacturing and mounting a printing plate on a silk screen printing apparatus so as to deposit ITO on a material forming a touch screen panel or to laminate an ITO film.
  • a silk-screen printing method of printing S / S stencil consisting of a metal mesh screen made of stainless steel and having 500 to 720 mesh is used as the printing plate, the S / S stencil is a top surface and a metal mesh screen
  • the emulsion is applied to the back by 1m thickness through the emulsion coating process, and after drying, the oil film of the desired shape is attached onto the emulsion film, and then printing is realized on the metal mesh screen through the exposure process and the development process.
  • Metal mesh of S / S stencil made of engraving and mounted on silkscreen printing machine.
  • Bezel printing coating to improve the defect rate in manufacturing touch screen panels that apply the ink filled in the clean evenly with a scraper, and then push it with a squeegee to print on the material (that is, print) with a film thickness of 0.7 ⁇ m to 2 ⁇ m. It is characterized by providing a silkscreen printing method for realizing the thickness.
  • the squeegee is arranged to have a width of at least 30 mm from the printing shape while maintaining a spacing of 50 mm or more in the screen fixing frame, and the scraper is 15 mm to 20 mm larger in width than the squeegee.
  • the angle of the squeegee has an angle of inclination of 75 ° to 80 ° with respect to the metal mesh screen in the printing process, printing while applying a pressure of 3Kg / cm2 ⁇ 5Kg / cm2, the material (that is, The distance between the printed matter) and the S / S stencil is preferably maintained at a distance of 0.5 mm to 2 mm.
  • the present invention by maintaining the thickness of the bezel printing film thickness of 0.7 ⁇ m ⁇ 2 ⁇ m through the silk screen printing, by reducing the thickness of the bezel printing coating film to improve the problem of disconnection during ITO deposition or ITO film lamination and In addition, it enables delicate touch operation by suppressing bubble generation and maintaining a constant resistance value, which has an effect of dramatically lowering the existing defective rate.
  • the silkscreen printing method according to the present invention can increase the concealment of the thin film thickness in general printing as well as TSP, which is a product requiring the concealability not to be reflected inside the product while maintaining a thin printing film thickness of less than 2 ⁇ m It is possible to express various colors and it is effective to satisfy various needs of customers.
  • FIG. 1 is a plan view showing the arrangement of the silk screen printing apparatus for silk screen printing according to the present invention.
  • Figure 2 is a schematic side view showing a silkscreen printing state according to the present invention.
  • the silkscreen printing apparatus for silkscreen printing according to the present invention has the same arrangement configuration as a conventional silkscreen printing apparatus.
  • the silk screen printing method using a conventional silk screen printing apparatus is a mesh screen woven from silk fiber or general chemical fiber yarn, or a metal mesh screen woven from metal yarn such as stainless steel is firmly fixed to the fixing frame, and then After coating and drying the photosensitive agent to a uniform thickness, the film of the image of various shapes, such as a pattern or various characters are adhered to the photosensitive agent coating layer and irradiated with light and then sprayed with water to wash the surface of the photosensitive agent coating layer to remove the film.
  • the printing ink is injected into the screen frame and the printing ink is pushed while applying pressure to the screen using a squeegee, the ink dispersed by the squeegee is removed. It is printed on the surface of the to-be-transmitted part, that is, the part where the shape or character is composed.
  • the present invention is to perform silkscreen printing in the same conventional printing method.
  • a plate making process is performed in order to produce a printed plate in accordance with a required printing film.
  • an appropriate printing frame size (SIZE) is determined according to the printing film (or pattern size) required, a screen (or mesh) is selected, and the type and film thickness of the emulsion are determined.
  • the silk screen printing method according to the present invention has a feature of using a high mesh S / S stencil 10 of 500 mesh or more as a printing plate making.
  • the present invention is a metal mesh screen 12 made of stainless steel, which is 500 mesh to 720 mesh level.
  • the S / S stencil 10 having a high mesh is used.
  • the printed bezel material (corresponding to the printed matter 40 described later) that can suppress ITO pattern disconnection and bubble generation, and at this time, the ITO deposited film thickness having stable resistance and conductivity This is because the level is 20 ⁇ ⁇ 30 ⁇ .
  • the high mesh metal mesh screen 12 selected as described above is attached to the screen fixing frame 11.
  • the strap angle is determined, and the expected tension is determined.
  • the metal mesh screen 12 attached to the screen fixing frame 11 is preferably strapped at 22.5 ° or 45 °, and the strap tension is preferably to have a tensile force of 1.3 pounds (lb) or more.
  • the metal mesh screen 12 made of stainless is preferable to minimize the pressure received by the squeegee 20 because the restoring force is reduced when the number of times of printing is increased.
  • the oil is applied after the pretreatment process for completely removing foreign substances, oil stains, etc. on the mesh.
  • the pretreatment process is a very important process for determining the adhesion of the emulsion.
  • the oil mesh is applied to the metal mesh screen 12 that has been pretreated as described above.
  • the upper surface (squeeze surface) and the back (product printing surface) of the strapped metal mesh screen 12 is characterized in that to apply an emulsion with a thickness of 1 ⁇ m each.
  • the coating thickness of the emulsion is applied to the upper surface and the rear surface of the metal mesh screen 12 in a thickness of 1 ⁇ m, respectively, to serve as a very important variable in maintaining the thickness of the bezel printed film at 2 ⁇ m or less.
  • various types may be selectively used as shown in Table 1 below.
  • a complete drying process is performed through a dryer (not shown) to perform complete drying. Drying is time-determined by the type and thickness of the emulsion, but of course it should be sufficient as possible.
  • the emulsion film plate to which the desired emulsion film is attached is subjected to exposure to photocuring.
  • the exposure is a step for selectively photocuring a part that is necessary or unnecessary in a developing process by irradiating ultraviolet (UV) light to the photosensitive emulsion film plate.
  • UV ultraviolet
  • Lamp type and exposure time for exposure according to the type of emulsion are shown in Table 1 below.
  • the developing process is a process of selectively removing an oil using water from the image formed in the exposure process, and conditions are carefully so that undeveloped and overdevelopment does not occur. It is desirable to work by setting.
  • a squeegee 20 for transferring ink to the print 40 according to the print shape 13 formed on the emulsion film of the metal mesh screen 12, and printing.
  • the scraper 30 (Scraper) provided to apply the ink filled to the predetermined thickness on the metal mesh screen 12 of the S / S stencil 10, which is a plate is disposed.
  • the squeegee 20 preferably prepares a heavy or hard material having a wide width of 5 cm to 10 cm or more in preparation for the printing surface. This is for sufficient ink application to the printed matter 40.
  • the squeegee 20 may have a width greater than or equal to 30 mm from the print shape 13 while maintaining a space of 50 mm or more in the screen fixing frame 11.
  • the scraper 30 has a width of 15 mm to 20 mm larger than the squeegee 20 and prepares the chamfering process to minimize the damage of the S / S stencil 10, which is a printing plate. It is preferable.
  • the scraper 30 is filled with ink on the metal mesh screen 12 of the S / S stencil 10.
  • the coating 30 is evenly applied to a predetermined thickness, and then is pushed onto the squeegee 20 so that printing is performed such that a coating film having a predetermined thickness is formed on the printed matter 40 according to the printing shape 13.
  • the angle of the squeegee 20 in the printing process has an angle of inclination of 75 ° to 80 ° with respect to the metal mesh screen 12, it is preferable to print while applying a pressure of 3Kg / cm2 ⁇ 5Kg / cm2. .
  • the distance between the printed matter 40 and the stencil is preferably maintained at a distance of 5 mm.
  • the viscosity of the ink is preferably maintained at 1,000cp ⁇ 3,000cp.
  • the thickness of the printed film on the printed matter 40 may be printed to less than 0.7 ⁇ m, in this case, since a metal mesh screen having a mesh larger than 720 mesh should be used, the economic cost is increased and the product competitiveness is greatly reduced. have.
  • the thickness of the printed coating film on the printed matter 40 according to the present invention has a thickness of 0.7 ⁇ m to 2 ⁇ m in consideration of product competitiveness through silkscreen printing.
  • the bezel printing film thickness is printed with a thickness of 0.7 ⁇ m to 2 ⁇ m through the silk screen printing method as described above, and the ITO deposition film thickness is realized on the printed bezel material (ie, the printed material 40) at a level of 20 ⁇ s to 30 ⁇ s. Due to the thin film thickness of the conventional bezel printing portion, as the step is greatly reduced in the ITO deposition or ITO film lamination process, defects such as bubbles are formed and disconnection may be greatly improved.
  • the silkscreen printing method according to the present invention has specificity in printing conditions and applies the conventional silkscreen printing process as it is.
  • the silkscreen printing method according to the present invention has its characteristics in printing conditions for printing the bezel printing film thickness from 0.7 ⁇ m to 2 ⁇ m.

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Abstract

본 발명은 터치스크린패널 제조 시 불량률 개선을 위한 베젤 인쇄 도막 두께를 구현하는 실크스크린 인쇄방법에 관한 것으로, 본 발명은 실크스크린 인쇄를 통해 베젤 인쇄 도막 두께를 0.7㎛ ~ 2㎛ 수준의 얇은 인쇄 도막 두께와 은폐력을 유지함으로써, 베젤 인쇄 도막 두께의 최소화로 ITO 증착 또는 ITO 필름 합지 시의 단선 문제를 개선하고, 기포 발생 억제 및 일정한 저항값 유지로 섬세한 터치 조작을 가능케 하며 이로 인해 발생하던 기존의 불량률을 획기적으로 낮출 수 있도록 한 것이다.

Description

터치스크린패널 제조 시 불량률 개선을 위한 베젤 인쇄 도막 두께를 구현하는 실크스크린 인쇄방법
본 발명은 터치스크린패널 제조 시 불량률 개선을 위한 베젤 인쇄 도막 두께를 구현하는 실크스크린 인쇄방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 실크스크린 인쇄를 통해 베젤 인쇄 도막 두께를 0.7㎛ ~ 2㎛ 수준의 얇은 인쇄 도막 두께와 은폐력을 유지함으로써, 베젤 인쇄 도막 두께의 최소화로 ITO 증착 또는 ITO 필름 합지 시의 단선 문제를 개선하고, 기포 발생 억제 및 일정한 저항값 유지로 섬세한 터치 조작을 가능케 하며 이로 인해 발생하던 기존의 불량률을 획기적으로 낮출 수 있도록 된 터치스크린패널 제조 시 불량률 개선을 위한 베젤 인쇄 도막 두께를 구현하는 실크스크린 인쇄방법에 관한 것이다.
주지하는 바와 같이 모바일 휴대폰과 같은 전자기기는 이미 사람에게 있어 신속한 생활의 편리를 제공하는 기기로서 자리매김하였으며, 그에 따른 기기의 기능 또한 더 정밀하면서도 편리하며 신속하게 작동시킬 수 있도록 변화하고 있다.
이를 위해 통상의 디스플레이 화면을 갖는 휴대용 전자기기는 기존 수동식 버튼에 의한 입력장치보다는 디스플레이 화면에 손가락을 터치하여 편리하게 작동시키는 터치스크린의 입력장치가 제시되어 있다.
상기 터치스크린 장치는 디스플레이 화면상의 사용자의 접촉 위치를 감지하고, 감지된 접촉 위치에 관한 정보를 입력정보로 하여 디스플레이 화면 제어를 포함한 전자기기의 제어를 수행하기 위한 장치를 일컫는다.
이러한 터치스크린 장치에서 대부분은 터치스크린패널(Touch Screen Pannel, 이하 "TSP" 라 한다.)이 제공되고 있다.
상기 TSP는 구동 방식에 따라 저항방식, 정전방식, SAW방식, 적외선방식 등이 있는데, 주로 정전방식의 타입이 많이 사용된다.
상기 정전방식은 사람의 몸에서 발생하는 정전기를 감지해 구동하는 방식으로써, 과거에는 제품의 전면부 표면에 해당하는 강화유리 외에 강화유리 내부에 ITO 패턴을 진공 증착하기 위한 별도의 내부유리판을 1매 내지 2매 삽입하여 ITO 패턴을 내부유리판의 양측면 혹은 사이에 각각 형성시킨 후 어셈블리하여 터치스크린패널을 완성하였다.
그러나, 상기한 방법으로는 TSP의 두께가 두꺼워지는 관계로 근래의 차세대 방법으로는 강화유리에 직접 ITO 패턴을 진공 증착하는 방법을 사용한다.
즉, 현재 제조 생산되고 있는 TSP 양산 제조방법은 크게 2가지로 나누어질 수 있는데, 베젤 인쇄가 완료된 소재에 ITO(Indium Tin Oxide;투명전도막)패턴이 형성된 ITO필름을 합지하는 방식과, 베젤 인쇄가 완료된 소재에 ITO 증착 후 패턴을 형성하는 방식이다.
여기서, 첫번째 방식인 베젤 인쇄가 완료된 소재에 ITO(Indium Tin Oxide) 패턴이 형성된 ITO필름을 합지하는 방식은 1세대 터치기술로서, 터치감과 반응 속도면에서 다소 뒤떨어져 세밀한 조작과 빠른 반응 속도가 요구되는 현재의 전자기기에는 다소 적합치 않고, 두번째 방식인 베젤 인쇄가 완료된 소재에 ITO 증착 후 패턴을 형성하는 방식은 세밀한 조작과 빠른 반응 속도의 장점이 있으나, 패턴을 형성하는 과정에 베젤 인쇄 부분의 높은 도막 두께로 인해 ITO 증착, ITO필름 합지 공정에서 인쇄 경계면에 패턴 단선, 기포가 형성되는 등의 여러 가지 불량 유형이 발견되는 문제점을 가지고 있었다.
예를 들어, TSP를 구성하는 강화유리에는 내면에 외부에서 내부의 배선이나 ITO 패턴의 측단을 잇는 금속전극 등이 보이지 않도록 하기 위하여 실제 화상이 표시되는 화상표시영역 외에 베젤(Bezel)이 마련된다.
통상 '베젤(Bezel)'이라 함은, 액정디스플레이 패널, 플라즈마 디스플레이 패널 등의 다양한 패널을 지지 또는 수납하기 위해 사용되는 프레임(frame) 혹은 샤시(chassis) 등을 말한다.
종래의 기술에 따르면, 상기 베젤은 필름이나 실크스크린 인쇄기법을 이용하여 블랙칼라층을 코팅함으로써, 내부 배선이나 금속전극 등을 가리는 소기의 목적을 달성하고 있다.
그런데, 상기 종래의 기술에 따른 블랙칼라 코팅법은 필름 혹은 인쇄기법을 사용하기 때문에 피복되는 칼라층의 두께가 수㎛ 내지 수십㎛ 에 해당하였다.
반면에, 최근의 TSP는 베젤에 블랙칼라층이 구비된 강화유리에 직접 ITO 패턴을 진공 증착하는데 그 두께는 수십㎚에 불과하다. 때문에 블랙칼라층과 ITO 패턴층의 두께 차이로 인한 편차가 100배 내지 1000배 정도로 커서 ITO 패턴을 형성할 때, 제대로 ITO 패턴이 형성이 되지 않고 단락이 빈번하게 발생하게 되는 것이다.
이것은 진공증착에 의한 증착 방향이 직진성을 가지는 관계로 블랙칼라층의 측면에는 증착이 잘 되지 않기 때문이다.
물론, 증착장비 내에 구비되어 있는 코팅 대상체를 장착하기 위한 지그가 회전하거나 각도를 조절할 수 있도록 되어있지만 실질적으로 공정상에서 단락의 발생은 여전히 빈번히 발생하는 실정이었다.
한편, 상기 베젤 인쇄에 사용되는 실크 스크린 인쇄는 인쇄 방법의 한가지로써, 우리 일상에서 항상 접할 수 있는 냉장고나 티비 등 거의 모든 전자제품군에 쓰이고 있다고 봐도 과언이 아니다.
통상적으로 실크스크린 인쇄 두께는 4㎛ 이상이며, 여러 가지 색상이나 은폐력을 요구하는 제품의 경우 2도, 3도 이상의 인쇄 도수를 추가함으로써, 고객의 요구에 대응해 왔다.
특히, 전술한 바와 같이 TSP를 양산 제조하는 과정에서 ITO 증착 필름으로 정상적인 제품을 생산하기 위해서는 최소 베젤 인쇄 도막 두께가 2㎛이하가 되어야만 하는데, 기존 실크스크린 인쇄 방법으로는 1도 인쇄는 가능하나, 이후 실시되는 후공정에서의 은폐성(silver paste 노출) 문제로 양질의 제품 생산이 힘든 실정이었다.
종래 사용되던 실크스크린 인쇄 방법으로 은폐성을 높이기 위해서는 인쇄 도막 두께가 최소 4㎛ 이상을 요구하며 매우 얇게 인쇄하는 방법도 기존의 인쇄 방식으로는 2~3도의 추가 인쇄 공정을 필요로 한다는 단점이 있었다.
이에 따라 기존 실크스크린 인쇄 방법을 획기적으로 개선하여 2㎛ 이하의 얇은 베젤 인쇄 도막 두께를 유지하되, 제품 내부가 비치지 않는 은폐성을 갖는 인쇄 기술력을 갖추게 된다면, 전술한 바와 같이 TSP 양산 과정에서의 문제점으로 알려진 베젤 인쇄 도막 두께로 인한 ITO 증착 또는 필름 합지 시의 단선 문제 및 기포 발생 문제를 해결할 수 있어 TSP 제조 시 불량률 크게 개선할 수 있게 된다.
예를 들어, 대한민국 등록특허공보 제1074263호(2011.10.17. 공고)에는 진공증착을 이용하여 휴대폰, PDA, 태블릿 PC 등과 같은 터치 방식으로 구동되는 전자기기에 채용되는 터치패널글라스 내면의 베젤부에 내마모성 및 우수한 퀄리티를 갖춘 블랙칼라를 구현함과 동시에, 상기 베젤부에 구비되어 있는 ITO패턴과 ITO 패턴들의 측단을 잇는 금속배선부분의 패턴과의 통전을 막을 수 있고, 특히 공정상에서 ITO 패턴의 단락을 방지할 수 있는 터치패널글라스 베젤부의 블랙칼라 진공증착방법이 개시되어 있다.
즉, 상기 블랙칼라 진공증착방법은 진공증착을 이용하여 터치패널글라스 내면의 베젤부에 종래 방식의 블랙칼라층에 비하여 그 두께가 현저히 얇은 블랙칼라층을 형성함으로써, 상기 블랙칼라층과 ITO 패턴층과의 두께 편차를 줄여 공정 중의 ITO 패턴의 단락으로 인한 불량률을 획기적으로 줄이는 방법인 것이다.
이에 본 발명은 TSP 양산 제조과정에서 베젤 인쇄 도막 두께를 줄여 베젤 인쇄 도막 두께와 ITO 패턴층과의 두께 편차를 줄여 줄 경우, ITO 패턴의 단락으로 인한 불량률을 획기적으로 줄일 수 있음에 착안하여 연구 개발된 것으로써, 본 발명의 목적은 실크스크린 인쇄를 통해 베젤 인쇄 도막 두께를 0.7㎛ ~ 2㎛ 수준의 얇은 인쇄 도막 두께를 유지함으로써, 베젤 인쇄 도막 두께의 최소화로 ITO 증착 또는 ITO필름 합지 시의 단선 문제를 개선하고, 기포 발생 억제 및 일정한 저항값 유지로 섬세한 터치 조작을 가능케 하며 이로 인해 발생하던 기존의 불량률을 획기적으로 낮출 수 있도록 된 터치스크린패널 제조 시 불량률 개선을 위한 베젤 인쇄 도막 두께를 구현하는 실크스크린 인쇄방법을 제공하는 데 있다.
특히, 본 발명의 다른 목적은 실크스크린 인쇄 방법으로 2㎛ 이하의 얇은 인쇄 도막 두께를 유지하면서도 제품 내부가 비치지 않는 은폐성을 필요로 하는 제품인 TSP 뿐만 아니라 일반 인쇄에서도 얇은 도막 두께로 은폐성도 높일 수 있어 여러 가지 색상 표현이 가능하며 고객의 다양한 욕구를 충족시킬 수 있는 실크스크린 인쇄방법을 제공하는 데 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 터치스크린패널을 구성하는 소재에 ITO 증착하거나 ITO필름을 합지할 수 있도록 실크스크린 인쇄장치에 인쇄 제판을 제작 장착하여 소재(즉, 인쇄물)에 베젤을 인쇄하는 실크스크린 인쇄방법에 있어서, 상기 인쇄 제판으로는 스테인레스로 이루어지고 500 메쉬 ~ 720 메쉬를 갖는 메탈 메쉬 스크린으로 구성된 S/S 스텐실이 사용되되, 상기 S/S 스텐실은 메탈 메쉬 스크린상의 상면 및 배면에 1㎛ 두께로 유제가 유제 도포공정을 통해 도포된 다음, 건조 이후에 원하는 형상의 유제필름을 유제막 위에 부착한 다음 노광 공정 및 현상 공정을 통해 메탈 메쉬 스크린상에 인쇄형상이 구현됨으로써 인쇄 제판으로 제조되고, 이렇게 제조된 S/S 스텐실이 실크스크린 인쇄장치에 장착된 상태에서 S/S 스텐실의 메탈 메쉬 스크린에 충진되는 잉크를 스크래퍼로 고르게 도포한 다음, 스퀴지로 밀어서 인쇄형상에 따라 소재(즉, 인쇄물)에 0.7㎛ ~ 2㎛의 도막 두께로 인쇄하는 터치스크린패널 제조 시 불량률 개선을 위한 베젤 인쇄 도막 두께를 구현하는 실크스크린 인쇄방법을 제공함에 그 특징을 갖는다.
여기서, 본 발명에 따르면, 상기 스퀴지는 스크린 고정프레임에서 50㎜ 이상의 간격을 유지함과 동시에 인쇄형상으로부터 30㎜ 이상 넓은 폭을 갖게 배치되고, 상기 스크래퍼는 스퀴지에 대비하여 전폭이 15㎜~20㎜ 큰 사이즈로 준비되며, 상기 스퀴지의 각은 인쇄 과정에서 메탈 메쉬 스크린에 대해 75°~ 80°로 기울어진 각도를 가지고, 3Kg/㎠ ~ 5Kg/㎠ 압력을 가하면서 인쇄하게 되며, 상기 소재(즉, 인쇄물)과 S/S 스텐실과의 거리는 0.5㎜ ~ 2㎜ 간격을 유지하는 것이 바람직하다.
본 발명에 따르면, 실크스크린 인쇄를 통해 베젤 인쇄 도막 두께를 0.7㎛ ~ 2㎛ 수준의 얇은 인쇄 도막 두께를 유지함으로써, 베젤 인쇄 도막 두께의 최소화로 ITO 증착 또는 ITO필름 합지 시의 단선 문제를 개선하고, 기포 발생 억제 및 일정한 저항값 유지로 섬세한 터치 조작을 가능케 하며 이로 인해 발생하던 기존의 불량률을 획기적으로 낮출 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따른 실크스크린 인쇄 방법으로 2㎛ 이하의 얇은 인쇄 도막 두께를 유지하면서도 제품 내부가 비치지 않는 은폐성을 필요로 하는 제품인 TSP 뿐만 아니라 일반 인쇄에서도 얇은 도막 두께로 은폐성도 높일 수 있어 여러 가지 색상 표현이 가능하며 고객의 다양한 욕구를 충족시킬 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 실크스크린 인쇄를 위한 실크스크린 인쇄장치의 배치 상태를 보여주는 평면도.
도 2는 본 발명에 따른 실크스크린 인쇄 상태를 보여주는 개략적인 측면도.
이하 본 발명의 바람직한 실시예에 대해서 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
이때, 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하기 위해 첨부된 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의성을 위해 과장되거나 생략될 수 있으며, 도면에 병기된 도면부호에 따라 부여되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다.
도 1 및 도 2에 개략적으로 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 실크스크린 인쇄를 위한 실크스크린 인쇄장치는 통상적인 실크스크린 인쇄장치와 동일한 배치 구성을 갖는다.
즉, 통상적인 실크스크린 인쇄장치를 이용한 실크스크린 인쇄방법은 실크섬유사나 일반 화학섬유사로 직조된 망사스크린이나 스테인레스와 같은 금속사로 직조된 메탈 메쉬 스크린을 고정프레임에 팽팽하게 고정시킨 다음, 스크린 전면에 감광제를 균일한 두께로 도포 건조한 후, 감광제 코팅층에 임의 모양의 문양이나 각종 문자 등의 영상이 촬영된 필름을 밀착시키고 빛을 조사한 다음 감광제 코팅층 표면에 물을 분사하여 세척하면 영상 부분만 탈막된다.
이와 같은 방법으로 제조된 스크린을 피인쇄체의 표면에 근접시킨 다음, 스크린 프레임 안에 인쇄잉크를 투여하고 스퀴지를 이용하여 스크린에 압력을 가하면서 인쇄잉크를 밀어주게 되면, 스퀴지에 의해 분산되는 잉크가 탈막부분 즉 모양이나 문자가 구성된 부분으로 투과되어 피인쇄물 표면에 인쇄가 되는 것이다.
본 발명은 상기와 동일한 통상적인 인쇄방법으로 실크스크린 인쇄를 수행하게 된다.
먼저, 요구되는 인쇄 필름에 맞춰 인쇄 제판을 제작하기 위해 제판 공정을 수행하게 된다.
이를 위해 요구되는 인쇄 필름(혹은 패턴 크기)에 맞춰 적절한 인쇄틀 사이즈(SIZE)를 결정하고, 스크린(혹은 망사)을 선정하며, 유제의 종류 및 막 두께를 결정한다.
즉, 본 발명에 따른 실크스크린 인쇄방법에서는 인쇄 제판으로 500 메쉬 이상의 고메쉬 S/S 스텐실(10)을 사용한다는 데 그 특징이 있다.
기존의 실크스크린 인쇄에서는 주로 폴리에스터로 이루어진 망사스크린을 사용하였을 뿐만 아니라 420 메쉬 이하를 사용하여 인쇄 작업을 수행하였으나, 본 발명은 스테인레스로 이루어진 메탈 메쉬 스크린(12)으로써 500 메쉬 ~ 720 메쉬 수준의 고메쉬를 갖는 S/S 스텐실(10)을 사용하고 있는 것이다.
이는 인쇄 완료된 베젤 소재(후술하는 인쇄물(40)에 해당함)에 ITO 패턴 단선, 기포 발생을 억제할 수 있는 최대 인쇄 도막 두께가 2㎛ 이하이고, 이때 안정적인 저항값과 도전성을 가지는 ITO 증착 도막 두께가 20Å~30Å 수준이기 때문이다.
상기와 같이 선정된 고메쉬의 메탈 메쉬 스크린(12)은 스크린 고정프레임(11)에 견장된다.
이때, 인쇄틀의 상태를 확인한 이후, 견장 각도를 결정하고, 예상 텐션을 결정한다.
즉, 스크린 고정프레임(11)에 견장되는 메탈 메쉬 스크린(12)은 22.5°또는 45°로 견장되는 것이 바람직하고, 견장 텐션은 1.3파운드(lb) 이상의 인장력을 갖도록 하는 것이 바람직하다.
이때, 스테인레스로 이루어진 메탈 메쉬 스크린(12)은 인쇄 횟수가 많아지면 그 복원력이 떨어지기 때문에 스퀴지(20)에 의해서 받게 되는 압력을 최소화하는 것이 바람직하다.
이렇게 스크린 고정프레임(11)에 메탈 메쉬 스크린(12)의 견장이 완료되면, 망사 위의 이물질, 기름때 등을 완전히 제거하기 위한 전처리공정을 마친 후 유제를 도포하게 된다.
상기 전처리공정은 유제의 접착성을 결정하는 매우 중요한 공정이다.
상기와 같이 전처리공정을 마친 메탈 메쉬 스크린(12)에는 유제가 도포되게 된다.
이때, 본 발명에 따르면, 상기 견장된 메탈 메쉬 스크린(12)의 상면(스퀴지면) 및 배면(제품 인쇄면)에 각각 1㎛ 두께로 유제를 도포하도록 하는 데 그 특징을 갖는다.
상기와 같이 유제 도포 두께가 메탈 메쉬 스크린(12)의 상면 및 배면에 각각 1㎛ 두께로 도포되는 것이 베젤 인쇄 도막 두께를 2㎛ 이하로 유지시키는 데 매우 중요한 변수로 작용하게 된다. 도포되는 유제의 종류는 하기의 표 1에 나타난 바와 같이 다양한 종류가 선택적으로 사용될 수 있다.
그리고, 유제 도포가 완료된 후 도시되지 않은 건조기를 통해 충분한 건조 과정을 거쳐 완전 건조를 실시한다. 건조는 유제 종류와 두께에 의해 시간이 결정되지만 가능한 한 충분히 해야함은 물론이다.
상기와 같이 건조 과정을 거쳐 유제 도포 완료되면, 원하는 유제필름을 부착한 유제필름제판은 노광을 실시하여 광경화시키게 된다.
상기 노광은 주지하는 바와 같이 감광 유제필름제판에 자외선(UV) 빛을 조사하여 현상 공정에서 필요 혹은 불필요한 부위를 선택적으로 광 경화시키기 위한 공정이다.
상기 유제 종류에 따른 노광을 위한 램프종류, 노광시간은 아래 표 1에 나타나 있다.
표 1
Figure PCTKR2014005068-appb-T000001
상기와 같이 노광 공정이 끝나면 현상 공정을 진행하는데, 현상 공정은 노광 공정에서 형성된 상(像)을 물을 이용하여 선택적으로 유제를 제거하는 공정이며, 미현상 및 과현상이 발생하지 않도록 세심하게 조건을 설정하여 작업하는 것이 바람직하다.
그리고, 현상 공정을 마치면, 완성된 인쇄 제판인 S/S 스텐실(10)의 이상 유무를 확인하는 검사 과정을 거쳐 필요한 부분을 수정 작업하여 마무리하게 된다.
상기와 같은 실크스크린 인쇄의 통상적인 제판 공정을 거쳐 인쇄 제판인 고메쉬의 S/S 스텐실(10)이 완성되면, 인쇄 작업을 진행하게 된다.
즉, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 메탈 메쉬 스크린(12)의 유제막 위에 형성된 인쇄형상(13)에 맞춰 잉크를 인쇄물(40)에 전이시키기 위한 스퀴지(20, Squeegee)와, 인쇄 제판인 S/S 스텐실(10)의 메탈 메쉬 스크린(12) 위에 충진된 잉크를 소정의 두께로 도포시킬 수 있도록 구비된 스크래퍼(30, Scraper)가 배치된다.
이때, 상기 스퀴지(20)는 인쇄면에 대비하여 5㎝ ~ 10㎝ 이상 넓은 폭을 갖는 중질 혹은 경질 재료를 준비하는 것이 바람직하다. 이는 인쇄물(40)에 잉크 도포를 충분하게 하기 위함이다.
즉, 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 스퀴지(20)는 스크린 고정프레임(11)에서 50㎜ 이상의 간격을 유지함과 동시에 인쇄형상(13)으로부터 30㎜ 이상 넓은 폭을 갖는 것이 좋다.
그리고, 상기 스크래퍼(30)는 스퀴지(20)에 대비하여 전폭이 15㎜~20㎜ 큰 사이즈로 준비하며, 인쇄 제판인 S/S 스텐실(10)의 데미지를 최소화하기 위하여 필히 면취 가공을 실시하는 것이 바람직하다.
이와 같이 인쇄 제판인 S/S 스텐실(10)에 대해 스퀴지(20)와 스크래퍼(30)가 배치 구성되어 준비되면, S/S 스텐실(10)의 메탈 메쉬 스크린(12) 위에 잉크를 충진하여 스크래퍼(30)에 의해 소정의 두께로 고르게 도포한 다음, 스퀴지(20)로 밀어서 인쇄형상(13)에 따라 인쇄물(40)에 소정 두께의 도막이 형성되도록 인쇄가 이루어지게 된다.
이때, 상기 인쇄 과정에서의 스퀴지(20)의 각은 메탈 메쉬 스크린(12)에 대해 75°~ 80°로 기울어진 각도를 가지고, 3Kg/㎠ ~ 5Kg/㎠ 압력을 가하면서 인쇄하는 것이 바람직하다.
그리고, 상기 인쇄물(40)과 스텐실과의 거리는 통상 5㎜ 간격을 유지하는 것이 좋은데, 본 발명에 따른 고메쉬의 S/S 스텐실(10)의 경우에는 0.5㎜ ~ 2㎜ 간격을 유지하는 것이 원하는 인쇄 도막 두께 및 인쇄형상(13)을 구현하는 데 있어 편차 발생을 크게 줄여 줄 수 있게 된다.
특히, 잉크의 점도는 1,000cp ~3,000cp를 유지하는 것이 바람직하다.
상기와 같은 과정을 통해서 본 발명에서는 인쇄물(40)에 인쇄 도막 두께를 0.7㎛ ~ 2㎛ 수준으로 유지할 수 있는바, 종래 기술에 따른 실크스크린 인쇄 도막 두께에 비해서 상대적으로 매우 얇은 도막 두께로 인쇄할 수 있게 된다.
여기서, 상기 인쇄물(40) 상의 인쇄 도막 두께를 0.7㎛ 미만으로 인쇄할 수도 있으나, 이 경우에는 720 메쉬 보다 더 큰 메쉬를 갖는 메탈 메쉬 스크린를 사용해야하기 때문에 경제적 비용이 증가되어 제품 경쟁력이 크게 떨어지는 단점이 있다.
따라서, 본 발명에 따른 인쇄물(40) 상에 인쇄 도막 두께는 0.7㎛ ~ 2㎛를 갖는 것이 실크스크린 인쇄를 통한 제품 경쟁력을 고려할 때 바람직하다 할 수 있다.
더욱이, 본 발명에 따른 인쇄물(40)에 인쇄 도막 두께를 0.7㎛ ~ 2㎛로 인쇄한 경우에도 제조자가 요구하는 충분한 은폐력을 가지고 있음을 실증적으로 확인할 수 있었다.
상기와 같은 실크스크린 인쇄방법을 통해서 베젤 인쇄 도막 두께를 0.7㎛ ~ 2㎛으로 인쇄하고, 이 인쇄 완료된 베젤 소재(즉, 인쇄물(40))에 ITO 증착 도막 두께를 20Å~30Å 수준으로 구현하게 되면, 종래 베젤 인쇄 부분의 얇은 도막 두께로 인해 ITO 증착 혹은 ITO필름 합지 공정에서 단차를 크게 줄여 줌에 따라 기포가 형성되고 단선이 발생하는 등의 불량을 크게 개선할 수 있게 된다.
이상에서 살펴 본 바와 같이 본 발명에 따른 실크스크린의 인쇄방법은 인쇄조건에서 특이성을 가지고 있을 뿐 통상적인 실크스크린의 인쇄 과정을 그대로 적용하고 있음을 알 수 있다.
즉, 본 발명에 따른 실크스크린의 인쇄방법은 베젤 인쇄 도막 두께를 0.7㎛ ~ 2㎛으로 인쇄하기 위한 인쇄조건에 그 특징을 가지고 있음을 첨부도면과 함께 서술하였다.
또한, 이 기술분야의 통상의 지식을 가진 자이면 누구나 본 발명의 기술사상의 범주를 이탈하지 않는 범위 내에서 다양한 변형 및 모방이 가능함은 명백한 사실이다.
특히, 본 발명에 따른 실크스크린의 인쇄방법은 상기의 상세한 설명에서 언급되는 특별한 형태로 한정되는 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 오히려 첨부된 특허청구범위에 의해 정의되는 본 발명이 추구하는 사상과 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

Claims (2)

  1. 터치스크린패널을 구성하는 소재에 ITO 증착하거나 ITO필름을 합지할 수 있도록 실크스크린 인쇄장치에 인쇄 제판을 제작 장착하여 소재에 베젤을 인쇄하는 실크스크린 인쇄방법에 있어서,
    상기 인쇄 제판으로는 스테인레스로 이루어지고 500 메쉬 ~ 720 메쉬를 갖는 메탈 메쉬 스크린으로 구성된 S/S 스텐실이 사용되되, 상기 S/S 스텐실은 메탈 메쉬 스크린 상의 상면 및 배면에 1㎛ 두께로 유제가 유제 도포공정을 통해 도포된 다음, 건조 이후에 원하는 형상의 유제필름을 유제막 위에 부착한 다음 노광 공정 및 현상 공정을 통해 메탈 메쉬 스크린 상에 인쇄형상이 구현됨으로써 인쇄 제판으로 제조되고, 이렇게 제조된 S/S 스텐실이 실크스크린 인쇄장치에 장착된 상태에서 S/S 스텐실의 메탈 메쉬 스크린에 충진되는 잉크를 스크래퍼로 고르게 도포한 다음, 스퀴지로 밀어서 인쇄형상에 따라 소재에 0.7㎛ ~ 2㎛의 도막 두께로 인쇄하는 것을 특징으로 하는 터치스크린패널 제조 시 불량률 개선을 위한 베젤 인쇄 도막 두께를 구현하는 실크스크린 인쇄방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 스퀴지는 스크린 고정프레임에서 50㎜ 이상의 간격을 유지함과 동시에 인쇄형상으로부터 30㎜ 이상 넓은 폭을 갖게 배치되고, 상기 스크래퍼는 스퀴지에 대비하여 전폭이 15㎜~20㎜ 큰 사이즈로 준비되며, 상기 스퀴지의 각은 인쇄 과정에서 메탈 메쉬 스크린에 대해 75°~ 80°로 기울어진 각도를 가지고, 3Kg/㎠ ~ 5Kg/㎠ 압력을 가하면서 인쇄하게 되며, 상기 소재과 S/S 스텐실과의 거리는 0.5㎜ ~ 2㎜ 간격을 유지하는 것을 특징으로 하는 터치스크린패널 제조 시 불량률 개선을 위한 베젤 인쇄 도막 두께를 구현하는 실크스크린 인쇄방법.
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