네로우 베젤 전극 형성을 위한 그라비어 오프셋 인쇄용 실버페이스트의 제조 및 물성 연구

Abstract

인쇄 기술이 전자산업 분야에서 혁신적인 기술개발을 통한 경쟁력 제고를 위한 노력이 진행되는 공정에서 이에 적합한 기술로 받아들여졌고 인쇄전자 (Printed electronics)라는 새로운 개념이 생성되었으며, 이 기술을 전자 부품 및 회로의 생성에 적용하고자 하는 노력이 증대됐다. 이러한 인쇄전자 시장이 급속한 정보화 사회 속에서 비약적인 발전을 거듭하면서 터치스크린 패널 (Touch screen panel)을 이용한 스마트 폰 (Smart phone), 태블릿 PC (Tablet personal computer) 등과 같은 휴대용 개인 정보화기기가 급속하게 보급되었다. 현대인의 생활방식 변화에 큰 역할을 하였다. 이러한 터치스크린 패널은 직관적인 인터페이스와 간편한 작동방식을 제공하고 있어 그 효용가치가 크고 많은 분야에서의 적용이 확산하고 있다. 터치스크린 패널은 키보드나 마우스와 같은 입력 장치를 사용하지 않고, 화면에 나타난 문자의 특정위치에 사람의 손 또는 물체가 닿으면 그 위치를 파악하여 특정한 기능을 처리하도록 한 입력 장치이다.[1,2] 과거 터치스크린 패널의 제조는 포토리소그래피 (Photolithography) 법을 이용하였는데, 이러한 고가의 재료와 매우 복잡한 공정, 고가의 장비가 필요한 전통적인 노광 공정을 대체 할 수 있는 기술로 인쇄전자가 대두되고 있으며 복잡한 공정 없이 원하는 위치에 직접 원하는 물질을 형상화할 수 있는 기술로서 커다란 매력을 보이고 있다.[3] 전도성 페이스트를 이용한 인쇄법이 그 대안으로 평가받고 있다. 인쇄법에는 스크린 인쇄 (Screen printing), 그라비어 오프셋 (Gravure offset printing), 리버스 오프셋 (Reverse offset printing)이 있으며, 현재 한국의 터치스크린패널업체에서 가장 많이 사용되는 것이 스크린 인쇄다. 스크린 인쇄의 장점으로는 인쇄 장비의 초기 투자비용이 적고, 인쇄가 간단하여 대량생산에 유리하지만, 스크린 제판비용이 높고, 페이스트의 소모량이 많으며, 스크린 마스크의 한계 상 일정수준 이상의 고 정세 인쇄가 불가능하여 생산속도가 떨어진다. 그에 반해 그라비어 오프셋 인쇄는 미세패턴을 높은 정밀도로 형성하는 것이 가능하고, 페이스트의 소모량도 적으며, 생산속도가 빠르다는 장점이 있다.[4,5] 또한 터치스크린 패널을 이용한 기기들은 화면 크기가 큰 것을 선호하는 경향이 강해지고 휴대성이 강조 되고 있다. 즉, 한정된 기기 크기에서 눈에 보이는 화면의 크기가 커져야 한다는 것이다. 이러한 문제의 해결책으로 화면 외의 공간인 베젤의 폭을 줄이기 위해 미세 선폭 인쇄를 통한 네로우 베젤 화가 중요한 과제로 언급되고 있다. 본 연구에서는 그라비어 오프셋 인쇄방식을 사용하여 미세패턴형성에 적합한 전도성 페이스트를 개발하여, 저온에서 경화 되면서 우수한 전도성을 띌 수 있는 전도성 패턴을 유연한 필름 위에 형성하는 것을 본 연구의 목표로 하였다.

The printing technology is the process of efforts to improve competitiveness through innovative technological developments in the electronics industry has been carried out, it was accepted as a technology suitable for this, and a new concept of printing electrons occurs. Efforts to apply to the generation of the electronic circuit and electronic component electronic printing has been increased. Printed Electronics market has made rapid progress in the rapid information society. The rapid spread of portable personal information devices of using the touch panel, such as a tablet PC and smart phone played a major role in the changes in the life pattern of modern people. Touch panel is provided a simple operation method and intuitive interface, the utility value is large, can be applied in many areas. Touch panel input device such as a keyboard or mouse without using the on-screen letters in a specific location or objects into the hands of people that identify the location of a particular function is to handle an input device. The past, a touch panel was manufactured using a photo lithography method. Current print electronic circuits or electronic components such as a simple, these are expensive materials and manufacturing process is very complex, expensive equipment needed to replace the conventional lithography process technology is emerging as a complex process and the desired material directly into the desired position without patterning technology that can be said as an attraction. In recent years, such photolithography method to compensate for the disadvantages of using conductive paste printing method that is being evaluated as an alternative. The screen printing and gravure offset, a reverse offset printing method, and the current TSP (Touch screen panel) companies in south korea being the most commonly used is the screen printing. The advantages of screen printing method of printing equipment initial investment is low, by simple printing method for mass production advantageous, but screen plate costly consumption of paste is expensive, the limit on the screen mask can not be a fine pattern printing above a certain level and production rate is slow. In contrast, the gravure offset printing method to form a fine pattern with high precision is possible, there is an advantage in consumption of at least paste, production speed is fast. Also, touch panel is tend to prefer that screen size large is device using, portability is emphasized. In other words, the size of the screen size in the visible size of the device that is limited must be larger. narrow bezel of through the printing of a fine line width to reduce the width of the bezel of the space outside the screen to solve these problems are mentioned in an important issue. In this study, how to roll-to-roll printing method using a gravure offset printing using conductive paste for forming a fine pattern by developing superior conductivity at low temperatures can have as hardening of the conductive pattern formed on the flexible film that is goal of the study.