KR101153282B1 - 속도조절 롤러장치 - Google Patents

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Abstract

개시된 본 발명에 따른 속도조절 롤러장치는 제어모터로부터 동력을 공급받아 회전 작동하는 다수의 워킹롤러, 상기 워킹롤러 상에서 이동하는 필름의 일면에 특정 위치를 표시하는 마커, 상기 마커의 위치를 감지하는 센서, 상기 다수의 워킹롤러 사이에 구비되며 상기 필름의 이동 속도를 제어하는 버퍼롤러 및, 상기 센서의 신호를 수신하여 상기 워킹롤러와 상기 버퍼롤러의 동작을 조절하는 제어장치를 포함하는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 따르면, 롤러장치 내에 버퍼롤러를 설치하여 버퍼롤러의 미세진동을 이용하여 인쇄 속도를 조절함으로써 인쇄 작업을 중단할 필요가 없어서 즉각적인 인쇄 속도 조절이 가능하므로 인쇄 효율이 좋다.

Description

속도조절 롤러장치{Roller Apparatus for Velocity Controlling}
본 발명은 속도조절 롤러장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 필름 인쇄 시 사용되는 롤러장치에 속도를 조절하기 위하여 미세하게 진동하는 버퍼롤러가 추가적으로 구비된 속도조절 롤러장치에 관한 것이다.
정보화사회에서 디스플레이장치(Display Device)는 시각정보 전달매체로서 그 중요성이 한층 강조되고 있으며, 향후 중요한 위치를 선점하기 위해서는 저소비전력화, 박형화, 경량화, 고화질화 등의 요건을 충족시킬 것이 요구되고 있다.
이러한 디스플레이장치로서 액정디스플레이장치(LCD), 유기발광다이오드(OLED; Organic Light Emitting Diodes), 플라즈마 디스플레이장치(PDP) 등이 개발되어 사용되고 있다.
액정디스플레이장치(LCD)는 액체와 고체의 중간 특성을 가진 액정(liquid crystal)의 상태변화와 편광판의 편광 성질을 이용하여 통과하는 빛의 양을 조절함으로써 정보를 표시하는 디스플레이장치로서, 컬러필터와 TFT 가 형성된 2장의 유리기판과 그 사이에 주입된 액정, 그리고 광원인 백라이트유닛(BLU)으로 구성된다.
상기 컬러필터는 빛의 삼원색인 빨강(red), 초록(green), 파랑(blue) 화소(pixel)가 유리기판 위에 코팅되어 컬러영상을 구현한다. 그리고, TFT는 액정을 제어하기 위해 초박형 유리기판 위에 반도체 막을 형성한 회로로서, 이 회로는 영상의 기본단위인 화소를 하나하나 제어하는 역할을 한다.
그리고, 유기발광다이오드(OLED; Organic Light Emitting Diode)는 유기물 박막에 양극과 음극을 통하여 주입된 전자와 정공이 재결합하여 여기자(exciton)를 형성하고, 형성된 여기자로부터의 에너지에 의해 특정한 파장의 빛이 발생하는 현상을 이용한 자체 발광형 디스플레이 소자이다.
이러한 유기발광다이오드(OLED)는, 유리 기판에 ITO 금속을 증착한 뒤 포토레지스트 공정을 통해 원하는 형상으로 전극을 패터닝하여 화면이 표시되는 부분인 화면 표시영역에는 플러스 전원이 인가되는 애노드(Anode) 전극을 형성하고, 소정의 발색단을 갖는 유기물질을 증착시켜 전류의 흐름에 의해 빛을 발산시키는 유기 전계 발광부를 형성하며, 유기 전계 발광부의 상부면에 캐소드(Cathode) 형성 금속, 즉 알루미늄(Al) 및 마그네슘(Mg) 등과 같은 전극 물질을 증착시켜 캐소드 전극을 형성하는 과정을 통해 만들어진다.
상기의 컬러필터나 유기발광다이오드 등의 광학/전자 구조물을 제조함에 있어서, 포토리소그라피(Photolithography)법에 의해 제작하는 것이 일반적이다. 하지만 최근 롤투롤(Roll to Roll), 잉크젯(Inkjet)과 같은 방법의 연구가 계속되고 있고 이에 따라 인쇄 필름의 사용도 이루어지고 있다. 최근의 연구에 따르면, 광학/전자 구조물을 제조할 때 다중의 롤러장치 사이에 인쇄용 필름을 장착하여 연속하여 겹층접합구조를 형성한다. 이때, 롤러를 교체할 경우나 롤러의 변형 또는 식각으로 인쇄지점이 달라지는 상황이 발생하게 된다. 종래에는 이를 해결하기 위하여 설비에 근본점(Origin)을 맞추도록 하는 작동스위치를 설치하거나 인쇄 속도를 조절하기 위하여 인쇄용 위치인식마크를 이용하였다.
하지만, 상기의 방법을 이용하더라도 인쇄의 정밀도가 좋지 않고, 특히 롤러 등의 교체로 인하여 인쇄 작업을 중단하는 경우 인쇄효율이 좋지 않으며, 제조된 광학/전자 구조물이 잘못 인쇄될 가능성이 높다는 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 인쇄 속도 조절을 위하여 롤러장치 내에 속도 조절용 버퍼롤러를 설치하고, 버퍼롤러의 미세 진동에 따라 속도를 조절할 수 있는 속도조절 롤러장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위해 제공되는 본 발명에 따른 속도조절 롤러장치는 광학 전자구조물을 형성하기 위한 롤러장치에 있어서, 제어모터로부터 동력을 공급받아 회전 작동하는 다수의 워킹롤러; 상기 워킹롤러 상에서 이동하는 필름의 일면에 특정 위치를 표시하는 마커; 상기 마커의 위치를 감지하는 센서; 상기 다수의 워킹롤러 사이에 구비되며 상기 필름의 이동 속도를 제어하는 버퍼롤러; 및, 상기 센서의 신호를 수신하여 상기 워킹롤러와 상기 버퍼롤러의 동작을 조절하는 제어장치;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 센서가 상기 마커의 위치를 감지하지 못한 경우 상기 제어장치는 상기 버퍼롤러가 미세 진동 작동되거나 상기 워킹롤러가 일시 정지되도록 조절하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 버퍼롤러는 상기 필름의 이동속도가 임의로 정하여진 속도를 벗어나서 상기 센서가 상기 마커를 감지하지 못한 경우 상기 필름의 진행방향에 대하여 수직방향으로 미세 진동하여 상기 필름의 이동속도를 제어하는 것이 좋다.
즉, 상기 버퍼롤러는 상기 필름의 이동속도가 느린 경우 상기 필름의 진행방향에 대하여 수직방향으로 상기 필름에 근접하여 미세진동하고, 상기 필름의 이동속도가 빠른 경우 상기 필름의 진행방향에 대하여 수직방향으로 상기 필름에 이격하여 미세진동하는 것이 좋다.
여기서, 상기 센서는 광센서, 적외선센서 등인 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 속도조절 롤러장치에 의하면, 롤러장치 내에 버퍼롤러를 설치하여 버퍼롤러의 미세진동을 이용하여 인쇄 속도를 조절함으로써 인쇄 작업을 중단할 필요가 없어서 즉각적인 인쇄 속도 조절이 가능하므로 인쇄 효율이 좋다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 속도조절 롤러장치의 개념도,
도 2는 도 1의 평면 개념도, 및
도 3은 본 발명의 다른 실시 예인 반도체 칩의 제조공정에 속도조절 롤러장치를 구비한 상태를 나타낸 도면이다.
본 발명의 상기와 같은 목적, 특징 및 다른 장점들은 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세히 설명함으로써 더욱 명백해질 것이다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 속도조절 롤러장치를 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 속도조절 롤러장치의 개념도이고 도 2는 도 1의 평면 개념도이다. 도 3은 본 발명의 다른 실시 예인 반도체 칩의 제조공정에 속도조절 롤러장치를 구비한 상태를 나타낸 도면이다.
도 1과 도 2를 참고로 하여 본 발명에 따른 속도조절 롤러장치의 구성 및 작동을 살펴보면 다음과 같다.
상기 속도조절 롤러장치는 제어모터(170)에 의하여 동력을 공급받아 회전 작동하는 다수의 워킹롤러(110), 워킹롤러(110) 상에서 이동하는 필름(160)의 일면에 특정 위치를 표시하는 마커(130), 마커(130)의 위치를 감지하는 센서(140), 다수의 워킹롤러(110) 사이에 구비되며 필름(160)의 이동 속도를 제어하는 버퍼롤러(120),센서(140)의 신호를 수신하여 워킹롤러(110)와 버퍼롤러(120)의 동작을 조절하는 제어장치(150)로 구성된다.
워킹롤러(110)는 필름(160)을 이송시키기 위하여 필름(160)과 접촉하여 회전하는데, 별도로 구비된 제어모터(170)로부터 동력을 공급받아 작동한다. 마커(130)는 필름(160)의 특정부분을 표시하도록 하고 센서(140)는 마커(130)의 위치를 적외선, 자외선, 광 등을 이용하여 감지한다. 상기 센서(140)는 마커(130)의 빛 투과율이나 반사도 등을 이용하여 마커(130)를 감지할 것이다.
상기 센서(140)는 마커(130) 위치에 대한 정보를 제어장치(150)로 송신하고 제어장치(150)는 버퍼롤러(120)의 동작을 제어한다.
버퍼롤러(120)는 필름(160)의 이동속도가 임의로 정하여진 속도를 벗어나는 경우 필름(160)의 진행방향에 대하여 수직방향으로 미세 진동하여 필름(160)의 이동속도를 제어하도록 제어장치(150)에 의하여 작동된다. 즉, 필름(160)은 워킹롤러(110) 사이에서 수평방향으로 이동하는데 필름(160)의 늘어짐 현상 또는 롤러의 교체, 롤러의 변형 및 식각으로 인쇄지점이 달라질 수 있다. 이 경우 필름(160)은 정상적인 속도보다 늦어지거나 빨라질 수 있다. 필름(160)의 속도가 느린 경우 버퍼롤러(120)는 필름(160)의 이동 방향에 대하여 수직 상방으로 필름(160)과 근접하여 이동하면서 미세 진동하여 필름(160)의 갑작스러운 속도 변화없이 이동 속도를 빠르게 할 수 있고, 필름(160)의 속도가 빠른 경우 버퍼롤러(120)는 필름(160)의 이동 방향에 대하여 수직 하방으로 이격하여 이동하면서 미세 진동하여 필름(160)의 갑작스러운 속도 변화없이 이동 속도를 느리게 할 수 있다(A 방향).
필름(160)의 이동방향이 변화가 있는 경우, 즉 필름(160)이 경사지도록 이동하거나 지면과 수직하여 작동하는 경우 등에도 상기 버퍼롤러(120)는 필름(160)의 이동 방향에 대하여 수직방향으로 필름(160)과 근접 및 이격 이동 및 진동 작동하는 것이 좋다. 사용자의 필요에 따라 필름(160)의 이동 방향과 소정 각도를 두고 경사되어 작동할 수 있음은 물론이다.
또한 상기 필름(160)의 이동속도가 임의로 정하여진 속도를 벗어나서 센서(140)가 마커(130)를 감지하지 못한 경우 제어장치(150)는 워킹롤러(110)가 일시 정지되도록 조절한다. 이는 필름(160)이나 워킹롤러(110) 및 버퍼롤러(120) 자체의 손상 정도가 클 때 교체하기 위함이다.
센서(140)는 광센서 또는 적외선 센서 등을 이용할 수 있다. 광센서는 빛을 발하여 그 빛이 마커(130)에 부딪혀 반사되어 오는 것을 받아들여, 마커(130)의 위치나 두께 등의 상태를 감지할 수 있다. 이때 빛은 초음파나 적외선 등을 이용할 수 있다. 마커(130)의 위치가 원래 위치보다 멀리 떨어져 있으면 수용되는 빛은 약해지고 마커(130)의 위치가 원래 위치보다 가까이에 있으면 수용되는 빛은 강해질 것이다. 본 발명에 사용될 수 있는 적외선 센서는 반사향 적외선 센서로써, 한쪽 LED에서는 적외선을 방사하고 다른 한쪽에서는 적외선을 수용하여 특정 값 이상의 적외선이 수용된다면 마커(130)의 위치가 적절하다고 판단할 수 있을 것이다.
도 3을 참고로 하여 본 발명의 일 실시 예인 반도체 칩의 제조공정에 속도조절 롤러장치를 구비한 상태를 설명한다.
하기에서는 다이오드용 반도체 칩을 제조하기 위하여 P형 반도체층 조정물과 N형 반도체층 조성물 내에 별도의 발광층 조성물을 삽입한 형태를 설명한다.
상기 도면을 살펴보면, P형 반도체층 조성물이 도포된 제 1 워킹롤러(110')는 회전하면서 P형 반도체층(119)을 필름(160)에 형성한다. P형 반도체층(119)이 형성된 필름(160)은 제 2 워킹롤러(110")의 위치로 이송되고 제 2 워킹롤러(110")의 외주면에 도포된 발광층 조성물은 제 2 워킹롤러(110")의 회전에 의하여 P형 반도체층(119) 상에 도포되어 발광층(129)를 형성한다. 그 다음 P형 반도체층(119) 및 발광층(129)이 형성된 필름(160)은 제 3 워킹롤러(110"')의 위치로 이송되고, 제 3 워킹롤러(110"')의 외주면에 도포된 N형 반도체층 조성물은 제 3 워킹롤러(110"')의 회전에 의해 발광층(129) 상에 도포되어 N형 반도체층(139)를 형성한다. 각 워킹롤러 양 측면에는 가압롤러가 구비되어 필름(160)에 각 층에 용이하게 부착할 수 있도록 하고, 각 조성물의 제거를 위하여 스크라이버가 구비된다.
상기와 같은 반도체 칩의 제조공정에서 각 워킹롤러 사이에는 별도의 버퍼롤러(120)가 구비되고, 필름(160) 상에는 각 P형 반도체층(119), 발광층(129), N형 반도체층(139)이 적층된 부분에 마커(130)가 설비될 수 있다. 광센서 또는 적외선 센서 등의 센서(140)는 마커(130)의 위치변화를 감지하여 제어장치(150)로 송신하고, 제어장치(150)는 필름(160)의 속도 변화를 판단하여 버퍼롤러(120)의 동작을 제어한다.
버퍼롤러(120)는 필름(160)의 이동속도가 임의로 정하여진 속도를 벗어나는 경우 필름(160)의 진행방향에 대하여 수직방향으로 미세 진동하여 필름(160)의 이동속도를 제어하도록 제어장치(150)에 의하여 작동된다. 즉, 필름(160)은 각 가압롤러 사이에서 수평방향으로 이동하는데 필름(160)의 늘어짐 현상 또는 롤러의 교체, 롤러의 변형 및 식각으로 인쇄지점이 달라질 수 있다. 이 경우 필름(160)은 정상적인 속도보다 늦어지거나 빨라질 수 있다. 필름(160)의 속도가 느린 경우 버퍼롤러(120)는 필름(160)의 이동 방향에 대하여 수직 상방으로 필름(160)과 근접하여 이동하면서 미세 진동하여 필름(160)의 갑작스러운 속도 변화없이 이동 속도를 빠르게 할 수 있고, 필름(160)의 속도가 빠른 경우 버퍼롤러(120)는 필름(160)의 이동 방향에 대하여 수직 하방으로 이격하여 이동하면서 미세 진동하여 필름(160)의 갑작스러운 속도 변화없이 이동 속도를 느리게 할 수 있다(A 방향).
상기에서는 반도체 칩 제조 공정에서의 필름 속도 조절을 위한 롤러장치를 설명하였으나, 칼라필터 제조공정, 유기발광다이오드 제조공정, ITO 전극층의 제조공정 등의 다양한 광학 전자구조물의 제조과정에 사용될 수 있을 것이다.
본 발명에 따른 속도조절 롤러장치에 의하면, 롤러장치 내에 버퍼롤러를 설치하여 버퍼롤러의 미세진동을 이용하여 인쇄 속도를 조절함으로써 인쇄 작업을 중단할 필요가 없어서 즉각적인 인쇄 속도 조절이 가능하므로 인쇄 효율이 좋다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 설명하였으나, 본 발명은 상술한 특정의 실시 예에 한정되지 아니한다. 즉, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가지는 자라면 첨부된 특허청구범위의 사상 및 범주를 일탈함이 없이 본 발명에 대한 다수의 변경 및 수정이 가능하며, 그러한 모든 적절한 변경 및 수정의 균등물들도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주되어야 할 것이다.
110 : 워킹롤러 120 : 버퍼롤러
130 : 마커 140 : 센서
150 : 제어장치 160 : 필름
170 : 제어모터

Claims (5)

  1. 광학 전자구조물을 형성하기 위한 롤러장치에 있어서,
    제어모터로부터 동력을 공급받아 회전 작동하는 다수의 워킹롤러;
    상기 워킹롤러 상에서 이동하는 필름의 일면에 특정 위치를 표시하는 마커;
    상기 마커의 위치를 감지하는 센서;
    상기 다수의 워킹롤러 사이에 구비되며 상기 필름의 이동 속도를 제어하는 버퍼롤러; 및,
    상기 센서의 신호를 수신하여 상기 워킹롤러와 상기 버퍼롤러의 동작을 조절하는 제어장치;를 포함하고,
    상기 센서가 상기 마커의 위치를 감지하지 못한 경우 상기 제어장치는 상기 버퍼롤러가 미세 진동 작동되거나 상기 워킹롤러가 일시 정지되도록 조절하며,
    상기 버퍼롤러는 상기 필름의 이동속도가 임의로 정하여진 속도를 벗어나서 상기 센서가 상기 마커를 감지하지 못한 경우 상기 필름의 진행방향에 대하여 수직방향으로 미세 진동하여 상기 필름의 이동속도를 제어하는 것을 특징으로 하는 속도조절 롤러장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 버퍼롤러는 상기 필름의 이동속도가 느린 경우 상기 필름의 진행방향에 대하여 수직방향으로 상기 필름에 근접하여 미세진동하고, 상기 필름의 이동속도가 빠른 경우 상기 필름의 진행방향에 대하여 수직방향으로 상기 필름에 이격하여 미세진동하는 것을 특징으로 하는 속도 조절 롤러장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 센서는 광센서 또는 적외선센서인 것을 특징으로 하는 속도조절 롤러장치.
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