KR101422104B1 - The apparatus of stretching tester for electronic devices - Google Patents
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Abstract
본 특허에서는 종래에는 플렉시블 전자소자 장치의 인장 측정장치가 없어, 펼쳐진 상태뿐만 아니라 접혀지거나 말린 상태 또는 꼬인 상태에서도 영상정보를 디스플레이하기 위해, 플렉시블 디스플레이 시편의 인장력 측정을 할 수 없는 문제점을 개선하고자, 인장본체, 스테핑모터, 볼스크류, 인장력전달부, 인장지그지지대, 직사각형 인장지그부, 고정지그지지대, 직사각형 고정지그부, 인장계측모듈이 구성됨으로서, 플레시블 디스플레이(Flexible Display) 분야의 박막 및 기판 인장(Stretching)측정을 간편하게 진행할 수 있고, 미리 제작된 제품의 성능 또한 호환시켜 측정할 수 있으며, 측정된 결과를 바탕으로 기존의 제품보다 고성능의 제품을 연구 및 양산할 수 있고, 기존의 측정기에서 간편하게 구현할 수 없었던 인장(Stretching)을 구현할 수 있을 뿐만 아니라 사용자가 원하는 결과를 프로그램세팅을 통해 정량적인 측정을 할 수 있는 플렉시블 전자소자 장치의 인장 측정장치를 제공하는데 그 목적이 있다.In this patent, there is no tension measuring device of a flexible electronic device in the prior art. In order to solve the problem that tensile force measurement of a flexible display specimen can not be performed in order to display image information in a folded state, a rolled state, or a twisted state, A thin film and a substrate in a flexible display field can be formed by constituting the tensile main body, the stepping motor, the ball screw, the tensile force transmitting portion, the tensile jig support, the rectangular tensile jig, the fixed jig support, Stretching measurement can be easily performed, and the performance of pre-manufactured products can be measured in a compatible manner. Based on the measured results, it is possible to research and produce high-performance products over existing products, It is possible to realize stretching that can not be easily implemented And it is an object of the present invention to provide a tensile measuring device for a flexible electronic device that can quantitatively measure a desired result by setting a program.
Description
본 발명은 플렉시블 전자소자 장치를 잡아 당겨서 발생되는 플렉시블 전자소자 장치의 인장을 센싱시켜 연산시키는 플렉시블 전자소자 장치의 인장 측정장치에 관한 것이다.
TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a tensile measuring device for a flexible electronic element device that senses and calculates a tensile force of a flexible electronic element device generated by pulling a flexible electronic element device.
일반적으로 플렉시블 디스플레이는 액정 디스플레이, 유기 EL 디스플레이 등에서 액정을 싸고 있는 유리 기판을 플라스틱 필름으로 대체하여 접고 펼 수 있는 유연성을 부여한 것으로서, 가볍고 충격에 강할 뿐 아니라, 휘거나 굽힐 수 있어 다양한 형태로 제작이 가능하므로 근래에 그 연구가 활발히 이루어지고 있다.In general, flexible display is a flexible and flexible glass substrate which is wrapped with liquid crystal in liquid crystal display, organic EL display, etc., and can be folded and unfolded. It is not only strong against light and impact but also can be bent or bent. Since it is possible, the research has been actively carried out in recent years.
상기 플렉시블 디스플레이는 통상적으로 플렉시블 기판, 그 위에 형성된 투명전극 및 표시재료를 포함하여 구성된다.The flexible display typically comprises a flexible substrate, a transparent electrode formed thereon, and a display material.
이때, 상기 플렉시블 기판은 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET), 폴리카보네이트(PC), 폴리올레핀, 폴리에테르술폰(PES) 등을 이용하여 구성되고, 상기 투명전극은 ITO(Indium-Tin-Oxide), SnO2, ZnO 등 박막이나 기타메탈 소재를 이용하여 구성되는 것이 일반적이다.At this time, the flexible substrate is made of polyethylene terephthalate (PET), polycarbonate (PC), polyolefin, polyethersulfone (PES) or the like, and the transparent electrode is made of ITO (indium-tin-oxide) Or the like, or other metal material.
상기 플렉시블 디스플레이는 펼쳐진 상태뿐만 아니라 접혀지거나 말린 상태 또는 꼬인 상태에서도 영상정보를 디스플레이하기 위해, 플렉시블 디스플레이 시편의 인장력을 검증할 필요가 절실해지고 있다.It is necessary to verify the tensile force of the flexible display specimen in order to display the image information not only in the unfolded state but also in the folded, curled state or twisted state of the flexible display.
하지만, 현재까지 국내에서는 플렉시블 디스플레이 분야의 박막 및 기판 인장(Streching)을 시험하고 검증하는 장비가 없어, 하루빨리 개발해야할 필요성이 제기되고 있다.
However, in Korea, there is no equipment for testing and verifying thin film and substrate straining in the field of flexible display, and it is necessary to develop it in a day.
상기의 문제점을 해결하기 위해, 본 발명에서는 플레시블 디스플레이(Flexible Display) 분야의 박막 및 기판 인장(Stretching)측정을 간편하게 진행할 수 있고, 미리 제작된 제품의 성능 또한 호환시켜 측정할 수 있으며, 측정된 결과를 바탕으로 기존의 제품보다 고성능의 제품을 연구 및 양산할 수 있고, 기존의 측정기에서 간편하게 구현할 수 없었던 인장(Stretching)을 구현할 수 있을 뿐만 아니라 사용자가 원하는 결과를 프로그램세팅을 통해 정량적인 측정을 할 수 있는 플렉시블 전자소자 장치의 인장 측정장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
In order to solve the above problems, the present invention can easily measure thin film and substrate stretching in the field of a flexible display, and can measure the performance of a pre-manufactured product in a compatible manner, Based on the results, it is possible to research and produce higher performance products than existing products, to implement the stretching that can not be easily implemented in existing measuring instruments, and also to quantitatively measure the desired results by program setting And an object of the present invention is to provide a tensile measuring apparatus of a flexible electronic device.
상기의 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 플렉시블 전자소자 장치의 인장 측정장치는 To achieve the above object, a tensile measuring apparatus of a flexible electronic device according to the present invention comprises:
직사각형상으로 이루어져 각 기기를 외압으로부터 보호하는 인장본체(10)와,A tensile
인장본체의 후단에 위치되어, 볼스크류쪽으로 정밀이송신호와 위치 제어신호를 통해 회전력을 전달시키는 스테핑모터(20)와,A stepping
스테핑모터의 선단에 길이방향을 따라 형성되어, 스테핑모터의 회전력을 전달받아 정밀하게 회전되면서 스테핑모터쪽으로 당겨지도록 회전인장력을 전달시키는 볼스크류(30)와,A ball screw (30) formed along the longitudinal direction at the tip of the stepping motor and transmitting a rotational pulling force to be pulled toward the stepping motor while being precisely rotated to receive the rotational force of the stepping motor;
볼스크류 선단에 위치되어 인장지그지지대와 접촉되면서 볼스크류의 회전인장력을 전달받아 인장지그지지대를 스테핑모터쪽으로 당겨지도록 인장력을 전달시키는 인장력전달부(40)와,A tensile
인장력전달부로부터 전달받은 인장력을 통해, 앞뒤로 관통된 축봉을 기준으로 양측면에 형성된 LM가이드를 따라 안내되면서 스테핑모터쪽으로 잡아당기는 인장지그지지대(50)와, A
인장지그지지대 상단일측에 형성되어, 플렉시블 전자소자 장치 일측을 지지하면서 인장지그지지대에 전달된 인장력을 통해 플렉시블 전자소자 장치에 잡아당기는 인장력을 가하는 직사각형 인장지그부(60)와,A
인장본체 선단에 위치되어, 잡아당기는 인장지그지지대와 대응되면서 고정된 상태에서 직사각형 고정지그부를 지지하는 고정지그지지대(70)와,A
고정지그지지대 상단 일측에 형성되어, 고정된 상태에서 플렉시블 전자소자 장치를 지지하는 직사각형 고정지그부(80)와,A
직사각형 고정지그부에 고정된 플렉시블 전자소자 장치를 직사각형 인장지그부를 통해 잡아 당겨서 발생되는 플렉시블 전자소자 장치의 인장을 센싱시켜 연산시키는 인장계측모듈(90)로 구성됨으로서 달성된다.
And a tensile measuring
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에서는 장비의 크기가 작아 이동성이 용이하고, 플레시블 디스플레이(Flexible Display) 분야의 박막 및 기판 인장(Stretching)측정을 간편하게 진행할 수 있고, 미리 제작된 제품의 성능 또한 호환시켜 측정할 수 있으며, 이로 인해 플레시블 디스플레이 분야의 인장기준모델을 제시할 수 있어, 플레시블 디스플레이 분야의 응용, 개발 범위를 폭넓게 설정할 수가 있는 좋은 효과가 있다.
As described above, according to the present invention, it is possible to easily measure the thin film and the substrate in the field of flexible display and to easily measure the stretching of the substrate, Therefore, it is possible to present a tension reference model in the field of the flexible display, and it is possible to set a wide range of application and development range in the field of the flexible display.
도 1은 본 발명에 따른 플렉시블 전자소자 장치의 인장 측정장치(1)의 구성요소를 도시한 사시도,
도 2는 본 발명에 따른 인장계측모듈(90)의 구성요소를 도시한 블럭도,
도 3은 본 발명에 따른 인장연산제어부(93)의 구성요소를 도시한 블럭도,
도 4는 본 발명에 따른 인장지그지지대와 고정지그지지대에 플렉시블 전자소자 장치가 얹어지는 것을 도시한 일실시예도,
도 5는 본 발명에 따른 플렉시블 전자소자 장치의 인장 측정장치에 저항계측기와 인장연산용PC가 연결되어 구성된 것을 도시한 일실시예도,
도 6은 본 발명에 따른 인장테스트엔진(93c)의 구성요소를 도시한 구성도,
도 7은 본 발명에 따른 플렉시블 전자소자 장치의 인장 측정장치의 동작과정을 도시한 일실시예도.1 is a perspective view showing components of a tensile measuring
2 is a block diagram illustrating components of a
3 is a block diagram showing the components of the tension
Fig. 4 is a view showing an embodiment in which the flexible electronic device device is mounted on the tension jig support and the fixed jig support according to the present invention.
Fig. 5 is a view showing an embodiment in which a resistance measuring device and a tension calculation PC are connected to a tensile measuring device of a flexible electronic device according to the present invention,
6 is a configuration diagram showing the components of the
FIG. 7 is a view showing an operation process of a tensile measuring apparatus of a flexible electronic device according to an embodiment of the present invention. FIG.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 도면을 첨부하여 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
도 1은 본 발명에 따른 플렉시블 전자소자 장치의 인장 측정장치(1)의 구성요소를 도시한 사시도에 관한 것으로, 이는 인장본체(10), 스테핑모터(20), 볼스크류(30), 인장력전달부(40), 인장지그지지대(50), 직사각형 인장지그부(60), 고정지그지지대(70), 직사각형 고정지그부(80), 인장계측모듈(90)로 구성된다.
1 is a perspective view showing components of a tensile measuring
먼저, 본 발명에 따른 인장본체(10)에 관해 설명한다.First, a tensile
상기 인장본체(10)는 직사각형상으로 이루어져 각 기기를 외압으로부터 보호하는 역할을 한다.The tensile
이는 전체적인 크기가 일예로, 220mm×90mm×30mm(길이×폭×높이) 또는 180mm×300mm×60mm(길이×폭×높이)로 제작된다.The overall size is, for example, 220 mm × 90 mm × 30 mm (length × width × height) or 180 mm × 300 mm × 60 mm (length × width × height).
상기 인장본체(20)는 후단 일측에 스테핑모터가 구성되고, 스테핑모터의 선단쪽 길이방향을 따라 볼스크류, 인장력전달부, 인장지그지지대, 축봉, 고정지그지지대가 구성된다.
The
다음으로, 본 발명에 따른 스테핑모터(20)에 관해 설명한다.Next, the
상기 스테핑모터(20)는 인장본체의 후단에 위치되어, 볼스크류쪽으로 정밀이송신호와 위치 제어신호를 통해 회전력을 전달시키는 역할을 한다.The stepping
이는 1㎛이하의 정밀한 이송 및 위치제어를 하기 위하여 3200pulse/revolution 로 구성된다.
It consists of 3200 pulse / revolution for precise feed and position control below 1μm.
다음으로, 본 발명에 따른 볼스크류(30)에 관해 설명한다.Next, the
상기 볼스크류(30)는 스테핑모터의 선단에 길이방향을 따라 형성되어, 스테핑모터의 회전력을 전달받아 정밀하게 회전되면서 스테핑모터쪽으로 당겨지도록 회전인장력을 전달시키는 역할을 한다.The
이는 1mm/revolution의 리드를 갖도록 구성된다.
It is configured to have a lead of 1 mm / revolution.
다음으로, 본 발명에 따른 인장력전달부(40)에 관해 설명한다.Next, the
상기 인장력전달부(40)는 볼스크류 선단에 위치되어 인장지그지지대와 접촉되면서 볼스크류의 회전인장력을 전달받아 인장지그지지대를 스테핑모터쪽으로 당겨지도록 인장력을 전달시키는 역할을 한다.
The tensile
다음으로, 본 발명에 따른 인장지그지지대(50)에 관해 설명한다.Next, a tension jig support 50 according to the present invention will be described.
상기 인장지그지지대(50)는 인장력전달부로부터 전달받은 인장력을 통해, 앞뒤로 관통된 축봉을 기준으로 양측면에 형성된 LM가이드를 따라 안내되면서 스테핑모터쪽으로 잡아당기는 역할을 한다.
The
다음으로, 본 발명에 따른 직사각형 인장지그부(60)에 관해 설명한다.Next, the
상기 직사각형 인장지그부(60)는 인장지그지지대 하단일측에 형성되어, 플렉시블 전자소자 장치 일측을 지지하면서 인장지그지지대에 전달된 인장력을 통해 플렉시블 전자소자 장치에 잡아당기는 인장력을 가하는 역할을 한다.The
이는 "ㄴ"자형지그표면에 엠보싱돌기(61)가 형성되어, 플렉시블 전자소자 장치가 미끄러지는 것을 방지할 수가 있다.This makes it possible to prevent the flexible electronic device from slipping by forming the embossing protrusion 61 on the surface of the "? "
상기 인장지그지지대와 직사각형 인장지그부는 지그에 의해 결합된다.
The tension jig support and the rectangular tension jig are engaged by a jig.
다음으로, 본 발명에 따른 고정지그지지대(70)에 관해 설명한다.Next, the fixing jig support 70 according to the present invention will be described.
상기 고정지그지지대(70)는 인장본체 선단에 위치되어, 잡아당기는 인장지그지지대와 대응되면서 고정된 상태에서 직사각형 고정지그부를 지지하는 역할을 한다.The fixed
다음으로, 본 발명에 따른 직사각형 고정지그부(80)에 관해 설명한다.Next, the
상기 직사각형 고정지그부(80)는 고정지그지지대 하단 일측에 형성되어, 고정된 상태에서 플렉시블 전자소자 장치를 지지하는 역할을 한다.The
이는 "ㄴ"자형지그표면에 엠보싱돌기(81)가 형성되어, 플렉시블 전자소자 장치가 미끄러지는 것을 방지할 수가 있다.This makes it possible to prevent the flexible electronic element device from slipping by forming the embossing projections 81 on the surface of the "? "
상기 고정지그지지대와 직사각형 고정지그부는 지그에 의해 결합된다.
The fixing jig support and the rectangular fixing jig are engaged by a jig.
다음으로, 본 발명에 따른 인장계측모듈(90)에 관해 설명한다.Next, the
상기 인장계측모듈(90)은 직사각형 고정지그부에 고정된 플렉시블 전자소자 장치를 직사각형 인장지그부를 통해 잡아 당겨서 발생되는 플렉시블 전자소자 장치의 인장을 센싱시켜 연산시키는 역할을 한다.The tensile measuring
이는 인장감지센서(91), 표면탄성파 변형률(SAW)센서(92), 인장연산제어부(93)로 구성된다.
This is constituted by a
상기 인장감지센서(91)는 볼스크류 이동선상에 위치되어 볼스크류의 회전이송위치와 거리를 감지하는 역할을 한다.The
이는 초음파센서로 구성된다.
It consists of an ultrasonic sensor.
상기 표면탄성파 변형률(SAW)센서(92)는 플렉시블 전자소자 장치 표면에 접촉되어, 인장력 발생시 생기는 플렉시블 전자소자 장치 표면의 변형률을 감지하는 역할을 한다.The surface acoustic wave strain sensor (SAW) 92 is in contact with the surface of the flexible electronic device, and detects the strain of the surface of the flexible electronic device when a tensile force is generated.
이는 플렉시블 전자소자 장치에 변형력이 인가되면, 플렉시블 전자소자 장치는 늘어나게 되고, 플렉시블 전자소자 장치의 변형은 표면탄성파 센서의 변형을 야기한다. 변형력에 의한 표면탄성파의 변화는 다음과 같은 원인으로 발생하게 된다.If a deforming force is applied to the flexible electronic element device, the flexible electronic element device is stretched, and deformation of the flexible electronic element device causes deformation of the surface acoustic wave sensor. The change of the surface acoustic wave due to the deformation force is caused by the following reasons.
첫째, 두 IDT 사이의 딜레이 라인의 실제 길이가 증가하게 된다. First, the actual length of the delay line between the two IDTs increases.
한쪽을 고정시킨 채, 다른 쪽에서 변형력을 가하게 되면, 표면탄성파 변형률 센서의 길이가 증가하게 되며, 특히 딜레이 라인의 증가는 입력 IDT에서 만들어진 표면탄성파가 출력 IDT에 도달하는 시간을 변화시키게 된다.When one side is fixed and the other side is deformed, the length of the surface acoustic wave strain sensor increases. In particular, the increase of the delay line changes the time at which the surface acoustic wave generated by the input IDT reaches the output IDT.
둘째, 표면탄성파를 입자들의 타원운동으로 볼 때, 입자들 간의 전기장이 감소하게 된다.Second, when the surface acoustic wave is regarded as the elliptical motion of the particles, the electric field between the particles decreases.
전기장의 감소는 전위차의 감소를 야기하며, 다음의 수학식 1에 의해 결국 표면탄성파 속도(v0)가 감소하게 된다.The reduction of the electric field causes the decrease of the potential difference, and the surface acoustic wave velocity (v 0 ) is eventually decreased by the following equation (1).
여기서, φ는 전위차, P는 파워, K2는 전기기계결함상수, Z0는 임피던스, y0는 어드미턴스, C는 정전용량이다. Here, φ is a potential difference, P is a power, K 2 is an electromechanical defect constant, Z 0 is an impedance, y 0 is an admittance, and C is a capacitance.
셋째, 압전기판에 변형력이 인가되면, 기판의 밀도가 변화하게 되어 다음 수학식 2에 의해 표면탄성파의 전파속도가 변하게 된다.Thirdly, when the deformation force is applied to the piezoelectric substrate, the density of the substrate changes, and the propagation speed of the surface acoustic wave changes according to the following equation (2).
여기서, c는 압전기판의 스티프니스 상수이며, ρ는 밀도이다.Here, c is the stiffness constant of the piezoelectric substrate, and rho is the density.
이처럼, 표면탄성파 변형률(SAW)센서의 변형력은 표면탄성파의 진행거리와 전파속도를 변화시켜 중심주파수를 변화시키게된다. 중심주파수의 변화정도를 통하여 변형의 정도를 파악할 수 있게 된다.
As described above, the deformation force of the surface acoustic wave (SAW) sensor changes the traveling distance and the propagation speed of the surface acoustic wave to change the center frequency. The degree of deformation can be grasped through the degree of change of the center frequency.
본 발명에 따른 표면탄성파 변형률(SAW)센서(92)에서 감지된 플렉시블 전자소자 장치 표면의 변형률은 일측에 전기라인으로 연결된 저항계측기(110)를 통해 저항치로 표출된다.
The strain of the surface of the flexible electronic device detected by the surface acoustic wave strain sensor (92) according to the present invention is expressed as a resistance value through a resistance meter (110) connected to an electric line on one side.
상기 인장연산제어부(93)는 각 기기의 전반적인 동작을 제어하고, 인장감지센서, 표면탄성파 변형률(SAW)센서와 연결되어, 인장감지센서의 볼스크류의 회전이송위치와 거리, 표면탄성파 변형률(SAW)센서의 변형률을 통해 플렉시블 전자소자 장치의 인장을 연산시켜, 화면상에 표출시키도록 제어하는 역할을 한다.The tensile
이는 PIC16C711원칩마이컴부로 구성된다.It consists of a PIC16C711 one-chip microcomputer.
즉, 입력단자 일측에 인장감지센서가 연결되어, 감지한 볼스크류의 회전인장위치데이터와 거리데이터가 입력되고, 또 다른 입력단자 일측에 표면탄성파 변형률(SAW)센서가 연결되어, 굽힘응력발생시 생기는 플렉시블 전자소자 장치 표면의 변형률값이 입력되고, 출력단자 일측에 스테핑모터가 연결되어, 볼스크류의 정밀한 인장 및 위치제어를 위한 정밀회전신호가 출력되도록 구성된다.
That is, a tensile sensor is connected to one side of the input terminal, and rotation tensile position data and distance data of the sensed ball screw are input. A surface acoustic wave (SAW) sensor is connected to one side of another input terminal, A strain value on the surface of the flexible electronic device is input and a stepping motor is connected to one side of the output terminal to output a precision rotation signal for precise tension and position control of the ball screw.
상기 인장연산제어부(93)는 LVDT(Linear Variable Differential Transformer)부(93a)가 포함되어 구성된다.The tension
이는 인장감지센서의 볼스크류의 회전인장위치와 거리, 로드셀의 하중, 표면탄성파 변형률(SAW)센서의 변형률을 전기적인 신호로 바꿔주는 역할을 한다.It converts the rotation tension position and distance of the ball screw of the tension sensor, the load cell load, and the strain of the SAW sensor into electrical signals.
상기 LVDT부는 코일과 마그네틱 아마추어 또는 코어로 구성되어 있으며, 1차코일이 교류전압의 공급으로 자성체로 변화하고, 코어가 움직여서 중간을 벗어나면 2차측의 한쪽 코일이 감긴 부분과 1차측 코일들 사이의 상호 인덕턴스는 크게되고, 다른쪽은 적어져 서로 직렬로 연결되어 있는 2차 측 출력단자에서는 차동전압이 발생된다.
The LVDT unit is composed of a coil, a magnetic armature or a core. When the primary coil is changed into a magnetic body by the supply of the alternating voltage and the core is moved out of the middle, the coil is wound on one side of the secondary side, The mutual inductance is increased and the other is reduced, and a differential voltage is generated at the secondary side output terminal connected in series with each other.
본 발명에 따른 인장연산제어부(93)는 인장연산용PC(100)와 연결시켜 볼스크류의 회전이송위치와 거리, 표면탄성파 변형률(SAW)센서의 변형률을 인장연산용PC(100)로 전달시키는 PC연계용인터페이스부(93b)가 포함되어 구성된다.
The tension
또한, 상기 인장연산제어부(93)는 PC연계용인터페이스부를 통해 인장테스트엔진(93c)이 연결되어 구성된다.In addition, the tension
상기 인장테스트엔진(93c)은 인장연산용PC에 업로딩되어, 볼스크류의 회전이송위치와 거리에 관한 키버튼이 입력되면, 스테핑모터(20), 볼스크류(30), 인장감지센서(91), 표면탄성파 변형률(SAW)센서(92)의 구동을 제어시키는 명령신호를 인장연산제어부로 출력시키는 역할을 한다.The
이는 도 6에서 도시한 바와 같이, 이는 좌측상단 일측에 볼스크류의 현재위치와 모터속도를 표시하는 시스템표시부(93c-1)가 형성되고,6, the
시스템표시부하단에 절대좌표이송거리와, 인장감지센서로부터 감지된 볼스크류의 상대좌표이송거리를 표출시키는 모션좌표값표시부(93c-2)가 형성되며, 시스템 표시부의 우측 상단 일측에 플렉시블 전자소자 장치의 기판길이를 입력시키는 기판길이입력부(93c-3)가 형성되고, 기판길이입력부 하단에 인장스트레인을 입력시키는 인장스트레인입력부(93c-4)가 형성되며, 인장스트레인 입력부 하단에 볼스크류의 이송거리를 입력시키는 이송거리입력부(93c-5)가 형성되고, 이송거리 입력부 하단에 반복횟수를 입력시키는 반복횟수 입력부(93c-6)가 형성되며, 반복횟수 입력부 하단에 1회 반복시간을 입력시키는 1회 반복시간 입력부(93c-7)가 형성되고, 1회 반복시간 입력부 하단에 총 소요시간을 입력시키는 총소요시간 입력부(93c-8)가 형성된다.A motion coordinate
그리고, 총소요시간 입력부 하단에 직선운동선택부(93c-9)와 왕복운동선택부(93c-10)가 형성된다.A linear
상기 모션좌표값표시부 하단에 조그(+), 조그(-), 홈, 리셋, 원정, 정지, 나기기, 장치연결, 연결해제의 기능버튼(93c-11)이 형성된다.
A
또한, 본 발명에 따른 인장연산제어부에서 플렉시블 전자소자 장치의 인장을 연산시킨다는 것은 도 7에서 도시한 바와 같이, 볼스크류의 회전인장위치와 거리를 0.5~1mm로 변화시키면서, 이때 발생되는 표면탄성파 변형률(SAW)센서의 변형률을 저항계측기로 저항값으로 계측한 후, 수직변형률과 전단변형률에 따른 단위 길이당의 길이의 변화로 인장을 연산시킨다.
7, in the tension calculation control unit according to the present invention, the tension of the flexible electronic device is calculated by changing the rotation tension position and distance of the ball screw to 0.5 to 1 mm, (SAW) sensor is measured by a resistance meter using a resistance meter, and the tensile is calculated by the change of the length per unit length according to the vertical strain and the shear strain.
이하, 본 발명에 따른 플렉시블 전자소자 장치의 인장 측정장치의 구체적인 동작과정에 관해 설명한다.
Hereinafter, a specific operation process of the tensile measuring apparatus of the flexible electronic device according to the present invention will be described.
먼저, 플렉시블 전자소자 장치의 표면에 표면탄성파 변형률(SAW)센서를 부착시킨 후, 직사각형 인장지그부와 직사각형 고정지그부에 표면탄성파 변형률(SAW)센서가 부착된 플렉시블 전자소자 장치의 끝단 일측을 지그표면에 삽입시켜 지지한다.
First, a surface acoustic wave (SAW) sensor is attached to the surface of the flexible electronic device, and then one end of a flexible electronic device having a SAW sensor attached to the rectangular and fixed jigs is fixed to a jig It is supported on the surface.
다음으로, 인장계측모듈의 제어하에 스테핑모터로 볼스크류의 정밀한 이송 및 위치제어를 위한 정밀회전신호를 출력시킨다.Next, under the control of the tensile measuring module, the stepping motor outputs a precision rotation signal for precise feed and position control of the ball screw.
이때, 스테핑모터가 볼스크류를 1㎛이하의 정밀한 인장 및 위치제어를 하기 위하여 3200pulse/revolution 로 구동된다.
At this time, the stepping motor is driven at 3200 pulse / revolution to precisely tension and position the ball screw to 1 μm or less.
다음으로, 볼스크류가 스테핑모터의 회전력을 전달받아 정밀하게 회전되면서 스테핑모터쪽으로 당겨지도록 인장력전달부에 회전인장력을 전달시킨다.Next, the ball screw transmits the rotating force of the stepping motor to the tension transmission portion so as to be pulled toward the stepping motor while being precisely rotated.
이때, 인장감지센서를 통해 볼스크류의 회전인장위치와 거리를 감지한 후, 인장연산제어부로 감지한 볼스크류의 회전이송위치데이터와 거리데이터를 전달시킨다.
At this time, the rotation tension position and distance of the ball screw are sensed through the tension sensor, and the rotation transfer position data and the distance data of the ball screw sensed by the tension computation control unit are transmitted.
다음으로, 인장지그지지대가 인장력전달부로부터 인장력을 전달받아, 앞뒤로 관통된 축봉을 기준으로 양측면에 형성된 LM가이드를 따라 안내되면서 스테핑모터쪽으로 잡아당긴다.Next, the tensile jig supports are pulled toward the stepping motor while being guided along the LM guides formed on both sides with respect to the shaft rod penetrating back and forth, receiving the tensile force from the tensile force transmitting portion.
이때, 고정지그지지대와 직사각형 고정지그부가 고정된 상태에서 플렉시블 전자소자 장치를 지지한다.At this time, the flexible electronic element device is supported in a state where the fixed jig support stand and the rectangular fixed jig are fixed.
그리고, 플렉시블 전자소자 장치 일측을 지지하는 직사각형 인장지그부가 스테핑모터쪽으로 잡아당긴다.Then, a rectangular pulling jig for supporting one side of the flexible electronic device is pulled toward the stepping motor.
이로 인해, 플렉시블 전자소자 장치의 표면이 인장되면서 플렉시블 전자소자 장치 표면에 변형률이 생기게 된다.As a result, the surface of the flexible electronic element device is stretched and a strain is generated on the surface of the flexible electronic element device.
다음으로, 표면탄성파 변형률(SAW)센서를 통해 굽힘응력발생시 생기는 플렉시블 전자소자 장치 표면의 변형률값을 입력시킨다.
Next, the strain value on the surface of the flexible electronic device device which occurs when the bending stress is generated through the surface acoustic wave strain (SAW) sensor is input.
끝으로, 인장연산제어부에서 인장감지센서의 볼스크류의 회전인장위치와 거리, 표면탄성파 변형률(SAW)센서의 변형률을 통해 플렉시블 전자소자 장치 외부와 내부의 기계적 유연성을 연산시켜, 화면상에 표출시키도록 제어시킨다.
Finally, the mechanical flexibility of the outside and inside of the flexible electronic device is calculated by the tensile operation control unit through the rotation tension position and distance of the ball screw of the tension sensor, and the strain of the SAW sensor, and is displayed on the screen. .
10 : 인장본체 20 : 스테핑모터
30 : 볼스크류 40 : 인장력전달부
50 : 인장지그지지대 60 : 직사각형 인장지그
70 : 고정지그지지대 80 : 직사각형 고정지그부
90 : 인장계측모듈10: Tensile body 20: Stepping motor
30: ball screw 40: tensile force transmitting part
50: tensile jig support 60: rectangular tensile jig
70: Fixing jig support 80: Rectangular fixing jig
90: Tensile measuring module
Claims (5)
인장본체의 후단에 위치되어, 볼스크류쪽으로 정밀이송신호와 위치 제어신호를 통해 회전력을 전달시키는 스테핑모터(20)와,
스테핑모터의 선단에 길이방향을 따라 형성되어, 스테핑모터의 회전력을 전달받아 정밀하게 회전되면서 스테핑모터쪽으로 당겨지도록 회전인장력을 전달시키는 볼스크류(30)와,
볼스크류 선단에 위치되어 인장지그지지대와 접촉되면서 볼스크류의 회전인장력을 전달받아 인장지그지지대를 스테핑모터쪽으로 당겨지도록 인장력을 전달시키는 인장력전달부(40)와,
인장력전달부로부터 전달받은 인장력을 통해, 앞뒤로 관통된 축봉을 기준으로 양측면에 형성된 LM가이드를 따라 안내되면서 스테핑모터쪽으로 잡아당기는 인장지그지지대(50)와,
인장지그지지대 하단일측에 형성되어, 플렉시블 전자소자 장치 일측을 지지하면서 인장지그지지대에 전달된 인장력을 통해 플렉시블 전자소자 장치에 잡아당기는 인장력을 가하는 직사각형 인장지그부(60)와,
인장본체 선단에 위치되어, 잡아당기는 인장지그지지대와 대응되면서 고정된 상태에서 직사각형 고정지그부를 지지하는 고정지그지지대(70)와,
고정지그지지대 하단 일측에 형성되어, 고정된 상태에서 플렉시블 전자소자 장치를 지지하는 직사각형 고정지그부(80)와,
직사각형 고정지그부에 고정된 플렉시블 전자소자 장치를 직사각형 인장지그부를 통해 잡아 당겨서 발생되는 플렉시블 전자소자 장치의 인장을 센싱시켜 연산시키도록 인장감지센서(91), 표면탄성파 변형률(SAW)센서(92), 인장연산제어부(93)로 이루어진 인장계측모듈(90)로 구성되는 플렉시블 전자소자 장치의 인장 측정장치로 이루어지고,
상기 인장연산제어부(93)는
코일과 코어로 구성되어, 1차코일이 교류전압의 공급으로 자성체로 변화하고, 코어가 움직여서 중간을 벗어나면 2차측의 한쪽 코일이 감긴 부분과 1차측 코일들 사이의 상호 인덕턴스는 크게되고, 다른쪽은 적어져서 서로 직렬로 연결되어 있는 2차 측 출력단자에 차동전압이 발생되는 원리를 통해, 인장감지센서의 볼스크류의 회전이송위치와 거리, 표면탄성파 변형률(SAW)센서의 변형률을 전기적인 신호로 바꿔주는 LVDT(Linear Variable Differential Transformer)부(93a)가 포함되어 구성되는 플렉시블 전자소자 장치의 인장 측정장치에 있어서,
상기 인장연산제어부(93)는
인장연산용PC에 업로딩되어, 볼스크류의 회전이송위치와 거리에 관한 키버튼이 입력되면, 스테핑모터(20), 볼스크류(30), 인장감지센서(91), 표면탄성파 변형률(SAW)센서(92)의 구동을 제어시키는 명령신호를 인장연산제어부로 출력시키도록, 좌측상단 일측에 볼스크류의 현재위치와 모터속도를 표시하는 시스템표시부(93c-1)가 형성되고, 시스템표시부하단에 절대좌표이송거리와, 인장감지센서로부터 감지된 볼스크류의 상대좌표이송거리를 표출시키는 모션좌표값표시부(93c-2)가 형성되며, 시스템 표시부의 우측 상단 일측에 플렉시블 전자소자 장치의 기판길이를 입력시키는 기판길이입력부(93c-3)가 형성되고, 기판길이입력부 하단에 인장스트레인을 입력시키는 인장스트레인입력부(93c-4)가 형성되며, 인장스트레인 입력부 하단에 볼스크류의 이송거리를 입력시키는 이송거리입력부(93c-5)가 형성되고, 이송거리 입력부 하단에 반복횟수를 입력시키는 반복횟수 입력부(93c-6)가 형성되며, 반복횟수 입력부 하단에 1회 반복시간을 입력시키는 1회 반복시간 입력부(93c-7)가 형성되고, 1회 반복시간 입력부 하단에 총 소요시간을 입력시키는 총소요시간 입력부(93c-8)가 형성되고, 총소요시간 입력부 하단에 직선운동선택부(93c-9)와 왕복운동선택부(93c-10)가 형성되며, 상기 모션좌표값표시부 하단에 조그(+), 조그(-), 홈, 리셋, 원정, 정지, 나기기, 장치연결, 연결해제의 기능버튼(93c-11)이 형성되는 인장테스트엔진(93c)이 연결되어 구성되는 것을 특징으로 하는 플렉시블 전자소자 장치의 인장 측정장치.A tensile main body 10 made of a rectangular shape and protecting each device from external pressure,
A stepping motor 20 positioned at the rear end of the pulling main body and transmitting rotational force to the ball screw through the transmission signal and the position control signal,
A ball screw (30) formed along the longitudinal direction at the tip of the stepping motor and transmitting a rotational pulling force to be pulled toward the stepping motor while being precisely rotated to receive the rotational force of the stepping motor;
A tensile force transmitting portion 40 which is positioned at the tip of the ball screw and is in contact with the tensile jig support to transmit a tensile force of the ball screw to transmit the tensile force to be pulled toward the stepping motor,
A tension jig support 50 guided along the LM guides formed on both sides with respect to the shaft rod penetrating back and forth through the tensile force transmitted from the tensile force transmitting portion and pulled toward the stepping motor,
A rectangular pulling jig 60 formed on one side of the lower end of the pulling jig support to apply a tensile force to the flexible electronic device via a pulling force transmitted to the pulling jig support while supporting one side of the flexible electronic device,
A fixing jig support 70 which is located at the distal end of the tensile main body and supports the rectangular fixing jig in a state where it is fixed in correspondence with the pulling jig support,
A rectangular fixing jig 80 formed at one side of the lower end of the fixed jig support to support the flexible electronic device in a fixed state,
A tensile sensor 91, a surface acoustic wave strain sensor 92, and a tensile force sensor 92 for sensing the tension of the flexible electronic device device generated by pulling the flexible electronic device device fixed to the rectangular fixed jig through the rectangular tensile jig, And a tensile measurement module (90) composed of a tensile operation control part (93). The tension measurement device
The tension operation control section 93
When the primary coil is transformed into a magnetic body by the supply of the alternating voltage and the core is moved out of the middle, the mutual inductance between the part wound on one side of the secondary side and the primary side coil becomes large, (SAW) sensor, the rotational position and distance of the ball screw of the tension sensor, and the strain of the surface acoustic wave (SAW) sensor are measured by the principle that differential voltage is generated at the secondary output terminal connected in series with each other And a linear variable differential transformer (LVDT) unit 93a for converting the signal into a signal,
The tension operation control section 93
A ball screw 30, a tension sensing sensor 91, a surface acoustic wave strain sensor (SAW) sensor 90, and a tensile force sensor A system display portion 93c-1 for displaying the current position of the ball screw and the motor speed is formed on the left upper side so as to output a command signal for controlling the drive of the ball screw 92 to the tension calculation control portion, A coordinate coordinate value display portion 93c-2 for displaying the coordinates transfer distance and the relative coordinate transfer distance of the ball screw sensed by the tension sensing sensor is formed and the length of the flexible electronic element device is inputted to the right upper side of the system display portion And a tensile strain input section 93c-4 for inputting a tensile strain at the lower end of the substrate length input section is formed. The feed distance of the ball screw at the lower end of the tensile strain input section A repetition number input section 93c-6 for forming a repetition number input section 93c-5 for inputting a repetition number at the lower end of the feed distance input section and a repetition number input section 93c- A total time duration input section 93c-8 for inputting the total duration time is formed at the lower end of the one time repeated time input section and a linear motion selection section 93c- 9, and a reciprocating motion selecting unit 93c-10 are formed at the lower end of the motion coordinate value display unit, and a jog (-), jog (-), home, reset, Is connected to a tensile test engine (93c) in which a function button (93c-11) of the function button (93c-11) is formed.
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| AMND | Amendment | ||
| E601 | Decision to refuse application | ||
| AMND | Amendment | ||
| X701 | Decision to grant (after re-examination) | ||
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20170712 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20180716 Year of fee payment: 5 |