다가오는 4차 산업혁명 시대에서 지수적으로 증가하는 트랜지스터, 센서, radio frequency identification(RFID) 등과 같은 전자 소자의 수요에 맞는 대량 생산의 롤투롤 용해 공정이 주목을 받고 있다. 이는 대량 생산 및 다양한 어플리케이션으로의 활용의 장점을 보유하여 현재, organic light emitting diode(OLED), organic ...
다가오는 4차 산업혁명 시대에서 지수적으로 증가하는 트랜지스터, 센서, radio frequency identification(RFID) 등과 같은 전자 소자의 수요에 맞는 대량 생산의 롤투롤 용해 공정이 주목을 받고 있다. 이는 대량 생산 및 다양한 어플리케이션으로의 활용의 장점을 보유하여 현재, organic light emitting diode(OLED), organic photovoltaic(OPV), RFID 등의 제작에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 다만, 연속적으로 이송하는 소재에서 제작된다는 점에서 다층 소자의 중첩정밀도 고정밀제어의 해결 과제를 갖고 있다. 본 논문에서는 레지스터피더의 개념을 제안하고, 롤투롤 시스템의 동특성 개선을 통한 안정적인 레지스터 제어를 수행한다. 2도 인쇄롤 바로 직전에 레지스터피더를 설치하고 기준 구동 속도에 맞춰 정속 구동을 한다. 이는, 기존의 길었던 2도 프린팅 스팬을 두 개의 새로운 스팬으로 나누고, 장력 외란의 발생을 프린팅 스팬과 분리시키는 역할을 하게 한다. 새롭게 바뀐 시스템의 수학적 모델을 제시하고, 레지스터 동틍석의 개선을 개루프 시뮬레이션을 진행한다. 응답속도 향상 및 정상상태 오차 개선을 확인하고, 실제 장비에 적용하여 모델 검증을 수행한다. 레지스터피더로 개선된 동특성의 시스템에 추가적인 설비 및 조건 최적화를 더해 폐루프 레지스터 제어를 수행한다, ±15 μm 93%, ±10 μm 77% 수준의 레지스터 제어 성능을 얻었다. 또한, 레지스터피더의 시스템의 설계 가이드라인을 제시하여 효과적인 레지스터 제어가 가능하게 한다. 연구의 결과로 얻은 레지스터 제어의 성능은 롤투롤 인쇄 공정으로 생산이 가능한 OTFT, 센서 등의 다층 전자 소자의 소형화 및 집적도 향상을 가능하게 하는 의의를 가진다.
다가오는 4차 산업혁명 시대에서 지수적으로 증가하는 트랜지스터, 센서, radio frequency identification(RFID) 등과 같은 전자 소자의 수요에 맞는 대량 생산의 롤투롤 용해 공정이 주목을 받고 있다. 이는 대량 생산 및 다양한 어플리케이션으로의 활용의 장점을 보유하여 현재, organic light emitting diode(OLED), organic photovoltaic(OPV), RFID 등의 제작에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 다만, 연속적으로 이송하는 소재에서 제작된다는 점에서 다층 소자의 중첩정밀도 고정밀제어의 해결 과제를 갖고 있다. 본 논문에서는 레지스터피더의 개념을 제안하고, 롤투롤 시스템의 동특성 개선을 통한 안정적인 레지스터 제어를 수행한다. 2도 인쇄롤 바로 직전에 레지스터피더를 설치하고 기준 구동 속도에 맞춰 정속 구동을 한다. 이는, 기존의 길었던 2도 프린팅 스팬을 두 개의 새로운 스팬으로 나누고, 장력 외란의 발생을 프린팅 스팬과 분리시키는 역할을 하게 한다. 새롭게 바뀐 시스템의 수학적 모델을 제시하고, 레지스터 동틍석의 개선을 개루프 시뮬레이션을 진행한다. 응답속도 향상 및 정상상태 오차 개선을 확인하고, 실제 장비에 적용하여 모델 검증을 수행한다. 레지스터피더로 개선된 동특성의 시스템에 추가적인 설비 및 조건 최적화를 더해 폐루프 레지스터 제어를 수행한다, ±15 μm 93%, ±10 μm 77% 수준의 레지스터 제어 성능을 얻었다. 또한, 레지스터피더의 시스템의 설계 가이드라인을 제시하여 효과적인 레지스터 제어가 가능하게 한다. 연구의 결과로 얻은 레지스터 제어의 성능은 롤투롤 인쇄 공정으로 생산이 가능한 OTFT, 센서 등의 다층 전자 소자의 소형화 및 집적도 향상을 가능하게 하는 의의를 가진다.
Roll-to-roll solution processes that meet the increasing demands of electronic devices such as transistor, sensor, and radio frequency identification(RFID) have gained attention in the era of the forth industrial revolution. Currently, organic light emitting diode(OLED), organic photovoltaic(OPV), a...
Roll-to-roll solution processes that meet the increasing demands of electronic devices such as transistor, sensor, and radio frequency identification(RFID) have gained attention in the era of the forth industrial revolution. Currently, organic light emitting diode(OLED), organic photovoltaic(OPV), and RFID are being actively developed since it has advantages of mass production and utilization of various applications. However, since it is fabricated on continuously transporting substrate, there is a problem of high-precision superposition control to fabricate multi-layer devices. In this paper, we propose the concept of register-feeder and perform stable register control by improving dynamic characteristics of roll-to-roll system. Register-feeder is installed just before the second printing roll, and the constant speed drive is performed in accordance with the reference drive. It divides the previous long second printing span into two new spans and isolates the occurrence of the tension disturbance from the printing span. A mathematical modeling of the newly changed system is presented, and an open-loop simulation is performed to improve the register dynamic characteristics. We confirm the improvement of the response speed and the improvement of the steady state error. Then, it is applied to the actual equipment to verify the model. Additional facilities and condition optimization is performed on the system with improved dynamic characteristics by register-feeder, and closed-loop register control is performed. Register control performance and yield of ± 15 μm 93% and ± 10 μm 77% is obtained. Furthermore, design guidelines for the system of register-feeders are presented to enable effective register control. The obtained register control performance result of this research has the meaning to enable miniaturization and enhancement of integration of multi-layer electronic devices such as OTFT and sensor which can be produced by a roll-to-roll printing process.
Roll-to-roll solution processes that meet the increasing demands of electronic devices such as transistor, sensor, and radio frequency identification(RFID) have gained attention in the era of the forth industrial revolution. Currently, organic light emitting diode(OLED), organic photovoltaic(OPV), and RFID are being actively developed since it has advantages of mass production and utilization of various applications. However, since it is fabricated on continuously transporting substrate, there is a problem of high-precision superposition control to fabricate multi-layer devices. In this paper, we propose the concept of register-feeder and perform stable register control by improving dynamic characteristics of roll-to-roll system. Register-feeder is installed just before the second printing roll, and the constant speed drive is performed in accordance with the reference drive. It divides the previous long second printing span into two new spans and isolates the occurrence of the tension disturbance from the printing span. A mathematical modeling of the newly changed system is presented, and an open-loop simulation is performed to improve the register dynamic characteristics. We confirm the improvement of the response speed and the improvement of the steady state error. Then, it is applied to the actual equipment to verify the model. Additional facilities and condition optimization is performed on the system with improved dynamic characteristics by register-feeder, and closed-loop register control is performed. Register control performance and yield of ± 15 μm 93% and ± 10 μm 77% is obtained. Furthermore, design guidelines for the system of register-feeders are presented to enable effective register control. The obtained register control performance result of this research has the meaning to enable miniaturization and enhancement of integration of multi-layer electronic devices such as OTFT and sensor which can be produced by a roll-to-roll printing process.
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