본 연구는 인쇄전자 적용을 위한 스크린 제판의 해상도 향상에 관한 연구로써 스크린 제판의 해상도를 향상 시킬 수 있는 감광유제, 메쉬재질, 현상방법을 제시할 목적으로 연구를 수행 하였다.
이를 위해 감광유제에서는 제판의 해상도, 수축율, 이미지 재현능력에 대한 실험을 통하여 인쇄시 해상도, 연속성, Paste 빠짐성과의 연계성을 분석하여 미세패턴을 구현하기 위한 ...
본 연구는 인쇄전자 적용을 위한 스크린 제판의 해상도 향상에 관한 연구로써 스크린 제판의 해상도를 향상 시킬 수 있는 감광유제, 메쉬재질, 현상방법을 제시할 목적으로 연구를 수행 하였다.
이를 위해 감광유제에서는 제판의 해상도, 수축율, 이미지 재현능력에 대한 실험을 통하여 인쇄시 해상도, 연속성, Paste 빠짐성과의 연계성을 분석하여 미세패턴을 구현하기 위한 유제의 조건을 검토하였다. 또한, 스테인레스 메쉬와 폴리에스테르 메쉬 해상도에 있어서는 각각의 재질이 가지고 있는 특성에 따른 노광시간, 제판의 수축율, 해상도 및 인쇄성 검증을 통해 미세패턴을 구현하기 위한 조건을 제시하였고, 현상방법에 따른 해상도 분석에서는 Opening 면적의 시뮬레이션을 통해 인쇄작업시 이미지 재현력을 향상 시키는 현상방법을 제시하였다.
이 같은 연구수행을 위해 실험재료 중 감광유제는 감광제로 폴리디아조디페닐아민을 사용한 일본 Kurita 사의 WR-100 유제를 사용하였고, 유제의 조성은 유제 5kg에 감광제 90g, 착색제 25g, 물 20g으로 조성하였다. 이후 교반기기를 사용하여 4시간 실시하였으며, 탈포시간은 6시간 진행하였다. 이때 환경조건으로는 온도는 22℃, 습도는 55%에서 실시하였다.
실험방법 중 메쉬재질에 있어서는 스테인레스 메쉬와 폴리에스테르 메쉬 모두 동일한 조건에서 프레임은 1000㎜×1000㎜, 각도는 22.5°, 텐션은1.00∼1.10kgf/㎠을 주었다. 또한 유제두께는 10㎛, 온도 및 습도는 22℃에서 55% 조건에서 실험 조건을 설정하였, 텐션의 오차범위는 ±0.05이내, 유제두께의 오차범위는 ±0.02 이었다.
이와 함께 노광은 평행 노광기를 사용하여 제판의 재질 및 최적의 상태를 유지하기 위해 각각의 재질별로 구분하였고, 노광시간 테스트의 처음은 10초 간격으로 노드를 정하여 노광한 후 그들 중 가장 좋은 것을 선택하고 다음 그 시간에서 전후하여 5초 동안씩 1초 간격으로 구분하여 노광하여 최적의 노광시간을 선택하였다. 최적의 노광시간을 결정하기 위해 연속 노광시 매회 10분간의 시간 간격을 주었으며, 진공시간은 두 제품 모두 60초로 동일하게 하여 실험하였다.
이와 같은 실험을 통해 구현된 연구의 결과는 다음과 같다.
1. STS 400-18C(MS)와 POLY 420 메쉬에 대해서 인쇄성 검증을 실시하여, STS 400-18C(MS)에서는 호리현상이 발생되었지만, 번짐, 뜯김, 가시현상은 발생되지 않았고, 각 셀마다의 인쇄상태, 인쇄 횟수에 따른 패턴 재현 능력은 균일한 것으로 나타났으며, 제판상의 선폭 55㎛기준대비 해서는 인쇄선폭 70㎛이상으로 인쇄되었다. POLY 420은 인쇄중 망터짐 발생으로 인하여 검증되지 못하였지만, 와이퍼로 닦았을때에 유제가루가 묻어 나왔으며, 이런 결과로 보아 미세패턴 구현은 STS 재질이 유리한 것으로 확인되었다.
2. 미세패턴을 구현하기 위해서 일본 Mesi사에서 생산된 제품명 P-500과 일본 Kurita사에서 생산된 제품명 WR-100 및 HDS-955W 각 유제별 특성과 45㎛×55㎛ 인쇄시 유제특성에 따른 인쇄성을 검토한 결과 동일 조건의 제판을 가지고 제판적인 측면에서 해상도, 제판의 수축율, Pattern Edge, 이미지 재현능력에 대한 실험을 실시하고, 인쇄성 측면에서 해상도, 인쇄 해상성, 인쇄 연속성, Paste 빠짐성을 실험한 결과 각 항목별로 WR-100이 가장 좋은 밸런스를 보여주는 것으로 확인되었다.
3. 수동현상기와 자동현상기를 통해 분석해본 결과 해상도와 이미지 재현력, 즉 직진성은 전자현미경을 사용 300배율로 관찰한 경우 검사시 자동현상기가 좋은 결과를 나타냈으며, 해상도에 따른 Opening면적의 시뮬레이션을 통해 알아본 Paste의 빠짐성과 인쇄작업에서도 자동현상기가 좋은 결과를 나타내었다. 이를 통해 미세패턴 구현을 위해서는 분사방식이나 압력 등을 자동으로 제어할 수 있고 일정한 품질을 유지하기 위해서는 자동현상기가 유리한 것으로 확인되었다.
인쇄전자 적용을 위한 스크린 제판의 해상도 향상을 위해 여러 관점에서 실험하여 스크린 제판의 해상도를 향상 시킬 수 있는 감광유제, 메쉬재질, 현상방법을 제시할 목적으로 수행한 본 연구결과는 향후 인쇄전자에서 미세패턴을 구현 하는 많은 분야에서 활용될 수 있을 것으로 기대된다.
본 연구는 인쇄전자 적용을 위한 스크린 제판의 해상도 향상에 관한 연구로써 스크린 제판의 해상도를 향상 시킬 수 있는 감광유제, 메쉬재질, 현상방법을 제시할 목적으로 연구를 수행 하였다.
이를 위해 감광유제에서는 제판의 해상도, 수축율, 이미지 재현능력에 대한 실험을 통하여 인쇄시 해상도, 연속성, Paste 빠짐성과의 연계성을 분석하여 미세패턴을 구현하기 위한 유제의 조건을 검토하였다. 또한, 스테인레스 메쉬와 폴리에스테르 메쉬 해상도에 있어서는 각각의 재질이 가지고 있는 특성에 따른 노광시간, 제판의 수축율, 해상도 및 인쇄성 검증을 통해 미세패턴을 구현하기 위한 조건을 제시하였고, 현상방법에 따른 해상도 분석에서는 Opening 면적의 시뮬레이션을 통해 인쇄작업시 이미지 재현력을 향상 시키는 현상방법을 제시하였다.
이 같은 연구수행을 위해 실험재료 중 감광유제는 감광제로 폴리디아조디페닐아민을 사용한 일본 Kurita 사의 WR-100 유제를 사용하였고, 유제의 조성은 유제 5kg에 감광제 90g, 착색제 25g, 물 20g으로 조성하였다. 이후 교반기기를 사용하여 4시간 실시하였으며, 탈포시간은 6시간 진행하였다. 이때 환경조건으로는 온도는 22℃, 습도는 55%에서 실시하였다.
실험방법 중 메쉬재질에 있어서는 스테인레스 메쉬와 폴리에스테르 메쉬 모두 동일한 조건에서 프레임은 1000㎜×1000㎜, 각도는 22.5°, 텐션은1.00∼1.10kgf/㎠을 주었다. 또한 유제두께는 10㎛, 온도 및 습도는 22℃에서 55% 조건에서 실험 조건을 설정하였, 텐션의 오차범위는 ±0.05이내, 유제두께의 오차범위는 ±0.02 이었다.
이와 함께 노광은 평행 노광기를 사용하여 제판의 재질 및 최적의 상태를 유지하기 위해 각각의 재질별로 구분하였고, 노광시간 테스트의 처음은 10초 간격으로 노드를 정하여 노광한 후 그들 중 가장 좋은 것을 선택하고 다음 그 시간에서 전후하여 5초 동안씩 1초 간격으로 구분하여 노광하여 최적의 노광시간을 선택하였다. 최적의 노광시간을 결정하기 위해 연속 노광시 매회 10분간의 시간 간격을 주었으며, 진공시간은 두 제품 모두 60초로 동일하게 하여 실험하였다.
이와 같은 실험을 통해 구현된 연구의 결과는 다음과 같다.
1. STS 400-18C(MS)와 POLY 420 메쉬에 대해서 인쇄성 검증을 실시하여, STS 400-18C(MS)에서는 호리현상이 발생되었지만, 번짐, 뜯김, 가시현상은 발생되지 않았고, 각 셀마다의 인쇄상태, 인쇄 횟수에 따른 패턴 재현 능력은 균일한 것으로 나타났으며, 제판상의 선폭 55㎛기준대비 해서는 인쇄선폭 70㎛이상으로 인쇄되었다. POLY 420은 인쇄중 망터짐 발생으로 인하여 검증되지 못하였지만, 와이퍼로 닦았을때에 유제가루가 묻어 나왔으며, 이런 결과로 보아 미세패턴 구현은 STS 재질이 유리한 것으로 확인되었다.
2. 미세패턴을 구현하기 위해서 일본 Mesi사에서 생산된 제품명 P-500과 일본 Kurita사에서 생산된 제품명 WR-100 및 HDS-955W 각 유제별 특성과 45㎛×55㎛ 인쇄시 유제특성에 따른 인쇄성을 검토한 결과 동일 조건의 제판을 가지고 제판적인 측면에서 해상도, 제판의 수축율, Pattern Edge, 이미지 재현능력에 대한 실험을 실시하고, 인쇄성 측면에서 해상도, 인쇄 해상성, 인쇄 연속성, Paste 빠짐성을 실험한 결과 각 항목별로 WR-100이 가장 좋은 밸런스를 보여주는 것으로 확인되었다.
3. 수동현상기와 자동현상기를 통해 분석해본 결과 해상도와 이미지 재현력, 즉 직진성은 전자현미경을 사용 300배율로 관찰한 경우 검사시 자동현상기가 좋은 결과를 나타냈으며, 해상도에 따른 Opening면적의 시뮬레이션을 통해 알아본 Paste의 빠짐성과 인쇄작업에서도 자동현상기가 좋은 결과를 나타내었다. 이를 통해 미세패턴 구현을 위해서는 분사방식이나 압력 등을 자동으로 제어할 수 있고 일정한 품질을 유지하기 위해서는 자동현상기가 유리한 것으로 확인되었다.
인쇄전자 적용을 위한 스크린 제판의 해상도 향상을 위해 여러 관점에서 실험하여 스크린 제판의 해상도를 향상 시킬 수 있는 감광유제, 메쉬재질, 현상방법을 제시할 목적으로 수행한 본 연구결과는 향후 인쇄전자에서 미세패턴을 구현 하는 많은 분야에서 활용될 수 있을 것으로 기대된다.
The present work describes the new method to improve the resolution of screen printing for printed electronics application and it was conducted for the purpose of suggesting sensitive emulsion, mesh material, and development method that can improve the resolution of screen printing. For this, throug...
The present work describes the new method to improve the resolution of screen printing for printed electronics application and it was conducted for the purpose of suggesting sensitive emulsion, mesh material, and development method that can improve the resolution of screen printing. For this, through the experiment about resolution, shrinkage rate, and image production capability on sensitive emulsion, the study evaluated the conditions of emulsion to realize fine patterns by analyzing the links between resolution when printed, continuity, and paste omission. Also, for the resolution of stainless mesh and polyester mesh, this study suggested the condition on fine pattern implementation through verification of exposure time, plate shrinkage, resolution, and print ability according to characteristics of each material and in resolution analysis according to developing method, the study suggested a developing method that improves image reproducibility during printing through simulation of opening area. For this research, the emulsion used WR-100 of Kurita Japan co., that only uses polydiazodinitrophenol as the sensitizer and then the composition of emulsion was 5 kg of emulsion, 90g of sensitizer, 25 g of coloring agent, and 20 g of water, and at this time, the agitation was set as four hours and the degassing time was six hours. As an environmental conditions, the temperature was 22C and humidity was 55%. For mesh material in experiment method, stainless mesh and polyester mesh were given identical conditions of frame 1000mm x 1000mm, angle 22.5, and tension 1.00~1.10kgf/cm2. Also, the emulsion thickness was 10 m in this experiment conditions, and the temperature/humidity was 20C/55%. Here, the error range of tension was within 0.05, and the error range of the emulsion thickness was within 0.02. With this, the exposure used parallel exposure machine to classify by each material to maintain optimal conditions for material of plate making. The first of exposure time test consisted of selecting nodes in 10 second intervals to select the best ones after exposure. Then it was divided into five seconds before and after those times in one second intervals for exposure to select the optimal exposure time. To decide on the optimal exposure time, time interval of 10 minutes each session was given for continuous exposure. Vacuum times were 60 seconds for both products. This results implemented through this experiment is as follows.
1. When conducting a printability verification on STS 400-18C(MS) and POLY 420 mesh, dissociation occurred in STS 400-18C(MS) but there was no smearing, tearing, or Splinter phenomenon.
It was found that pattern production ability according to print count and condition was uniform for each cell,, and on 55 m line width on the plate making, the printing line width was printed to be over 70 m. Due to Breakout net during printing for POLY 420, it was not verified but when wiping with a wiper, there were traces of emulsion powder. Based on this result it was confirmed that STS material was more advantageous for implementation of fine patterns.
2. For implementing fine patterns, the characteristics about the product P-500 produced by Mesi Japan co., and WR-100 and HDS-955W produced by Kurita Japan co., were examined the printability test according to emulsion characteristics during printing 45 m x 55 m. As the result of examining printability test, it was confirmed that WR-100 showed the best balance for each items, which it was a experiment on the resolution, print resolution, print continuity, and paste omission in the perspective of printability. The tests were done for the resolution, shrinkage ratio of plate making, pattern edge, and image reproduction capability
3. This, the automatic developing device showed an excellent results between manual developing device and automatic developing device
in the paste omission and print task examine the through the relation of opening area according to resolution.
Also, in the case of the experiment, automatic developing device showed a an excellent effect about the resolution and image reproduction capability. Thus, linearity was observed with 300 of microscope. As a result, it was found that automatic developing device was more advantageous for maintaining study quality and automatically controlling things like pressure and injection method for fine pattern implementation. It is exhebited that this study conducted for the purpose of suggesting emulsion, mesh material, and development method that can improve the resolution of screen plates from various perspectives for the improvement of screen late resolution improvement for printed electronics application will be utilized in the future by many fields that is realized fine patterns in printed electronics.
The present work describes the new method to improve the resolution of screen printing for printed electronics application and it was conducted for the purpose of suggesting sensitive emulsion, mesh material, and development method that can improve the resolution of screen printing. For this, through the experiment about resolution, shrinkage rate, and image production capability on sensitive emulsion, the study evaluated the conditions of emulsion to realize fine patterns by analyzing the links between resolution when printed, continuity, and paste omission. Also, for the resolution of stainless mesh and polyester mesh, this study suggested the condition on fine pattern implementation through verification of exposure time, plate shrinkage, resolution, and print ability according to characteristics of each material and in resolution analysis according to developing method, the study suggested a developing method that improves image reproducibility during printing through simulation of opening area. For this research, the emulsion used WR-100 of Kurita Japan co., that only uses polydiazodinitrophenol as the sensitizer and then the composition of emulsion was 5 kg of emulsion, 90g of sensitizer, 25 g of coloring agent, and 20 g of water, and at this time, the agitation was set as four hours and the degassing time was six hours. As an environmental conditions, the temperature was 22C and humidity was 55%. For mesh material in experiment method, stainless mesh and polyester mesh were given identical conditions of frame 1000mm x 1000mm, angle 22.5, and tension 1.00~1.10kgf/cm2. Also, the emulsion thickness was 10 m in this experiment conditions, and the temperature/humidity was 20C/55%. Here, the error range of tension was within 0.05, and the error range of the emulsion thickness was within 0.02. With this, the exposure used parallel exposure machine to classify by each material to maintain optimal conditions for material of plate making. The first of exposure time test consisted of selecting nodes in 10 second intervals to select the best ones after exposure. Then it was divided into five seconds before and after those times in one second intervals for exposure to select the optimal exposure time. To decide on the optimal exposure time, time interval of 10 minutes each session was given for continuous exposure. Vacuum times were 60 seconds for both products. This results implemented through this experiment is as follows.
1. When conducting a printability verification on STS 400-18C(MS) and POLY 420 mesh, dissociation occurred in STS 400-18C(MS) but there was no smearing, tearing, or Splinter phenomenon.
It was found that pattern production ability according to print count and condition was uniform for each cell,, and on 55 m line width on the plate making, the printing line width was printed to be over 70 m. Due to Breakout net during printing for POLY 420, it was not verified but when wiping with a wiper, there were traces of emulsion powder. Based on this result it was confirmed that STS material was more advantageous for implementation of fine patterns.
2. For implementing fine patterns, the characteristics about the product P-500 produced by Mesi Japan co., and WR-100 and HDS-955W produced by Kurita Japan co., were examined the printability test according to emulsion characteristics during printing 45 m x 55 m. As the result of examining printability test, it was confirmed that WR-100 showed the best balance for each items, which it was a experiment on the resolution, print resolution, print continuity, and paste omission in the perspective of printability. The tests were done for the resolution, shrinkage ratio of plate making, pattern edge, and image reproduction capability
3. This, the automatic developing device showed an excellent results between manual developing device and automatic developing device
in the paste omission and print task examine the through the relation of opening area according to resolution.
Also, in the case of the experiment, automatic developing device showed a an excellent effect about the resolution and image reproduction capability. Thus, linearity was observed with 300 of microscope. As a result, it was found that automatic developing device was more advantageous for maintaining study quality and automatically controlling things like pressure and injection method for fine pattern implementation. It is exhebited that this study conducted for the purpose of suggesting emulsion, mesh material, and development method that can improve the resolution of screen plates from various perspectives for the improvement of screen late resolution improvement for printed electronics application will be utilized in the future by many fields that is realized fine patterns in printed electronics.
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