[논문]유기 EL 디스플레이 생산 공정을 위한 잉크젯헤드 제어시스템 구현

정성욱; 이희숭; 유정래; 박재석; 정명진

유기 EL 디스플레이 생산 공정을 위한 잉크젯헤드 제어시스템 구현
Development of Ink-Jet Head Controller for Electro-Luminescence Display 원문보기

정성욱 (한국과학기술원 전자전산학과) , 이희숭 (한국과학기술원 전자전산학과) , 유정래 (삼성전자 반도체 총괄시스템) , 박재석 (삼성SDI 생산기술연구소) , 정명진 (한국과학기술원 전자전산학과)

In Electro-Luminescence Display making process, it is necessary to do high molecule patterning effectively. Recently, one of the most effective way is the patterning method using Ink-Jet head controller. To maximize the effect, it is needed to control each channel of Ink-Jet head and develop that controller. Thus, we implement the Ink-Jet Head Controller which can control the parameters of 128 fire pulses independently, improve the accuracy of patterns more than 100 times previous ones, and apply random patterns.

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문제 정의

본 논문에서는 다수의 노즐로 구성된 잉크젯 헤드를 대상으로 개별 노즐의 토출 특성을 독립적으토 제어할 수 있는 토출 제어 시스템을 개발하였다 ' 시스템 구현을 용이하게 하기 위하여 전체 시스템을 모듈에 기반을 둔 계층 구조로 분할하고, 개별 채널의 토출펄스를 생성하는 시스템을 구현하였다. 또한, 128개 채널의 토출실험 및 개별 채널 독립 제어, 상승 시간과 하강시간의 분리제어, 100단계로 구분되는 개별 채널 토촐 시점 설정, 그리고 임의의 패턴 데이터 처리 기능을 구현하였다.

제안 방법

128개의 노즐을 개별적 으료 제어하기 위해서 8개의 채널 율 하나의 단위인 module 로 구분함으호써 구조의 간편함을 추구한다. 그림2는 각각 전체를 제어하는 master 보드와 8 걔의 채널이 형성되는 module board이다
또한, 128개 채널의 토출실험 및 개별 채널 독립 제어, 상승 시간과 하강시간의 분리제어, 100단계로 구분되는 개별 채널 토촐 시점 설정, 그리고 임의의 패턴 데이터 처리 기능을 구현하였다.
세어기는 잉크 토출량과 품질에 관련된 토출 관련 파라미터인 펄스의 상승시간, 하강시간, 폭, 기울기를 조절하고, 패턴 정밀도 향상을 위해 각 도즐별로 독립적인 토출펄스가 구현되어야한다또한, 프린트 pixel pitch 조절에 필요한 head tilting 기법에 대응할 수 있어야 한다. 본 논문예서구현한 제어기는 크계 펄스의 모양이나 시작 시점을 결정하는 디지털 제어 부분과 디지털 제어 부분에서 발생한 디지털 펄스틀각 노즐에서의 잉크 토출을 위한 고전압파형을 변형하는 아날로그 펄스 생성 부분으로 구분할 수 있다.
변형하여야 한다. 본 연구에서는 주어진 패턴 사이의 공간을 100 둥분 하여 100단계의 개별 채널 delay 성분이 구현되게 하였다. 즉, 주어진 패턴의 정밀도를 100배 향상 시키는 효과를 거둘 수 있으며, 결과적으로 헤드가 기울어져도원하는 패턴을 lum이내(stage 이동 속도가 100mm/s일 때) 의 오차로 출력할 수 있다.
그림 11(d)는 특정 패턴을 반복해서 출력하는 모습을 관찰하였다. 펄스크기 = 80V, 펄스폭= 20us, 상승/하강시간 = 10us, head tilting angle = 3 degree로 고정시키고 나오는 파형을 관찰하였다. head tilting angle이 3도 이기 때문에, 각 채널 마다 약 10us의 delay가 생기고, 한 채널의 펄스의 주기는 1ms 임을 알 수 있다.

성능/효과

본 연구에서는 주어진 패턴 사이의 공간을 100 둥분 하여 100단계의 개별 채널 delay 성분이 구현되게 하였다. 즉, 주어진 패턴의 정밀도를 100배 향상 시키는 효과를 거둘 수 있으며, 결과적으로 헤드가 기울어져도원하는 패턴을 lum이내(stage 이동 속도가 100mm/s일 때) 의 오차로 출력할 수 있다. 이러한 패턴 데이타의 처리 과정에 대한 원리는 다음과 같다

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