KR101597612B1 - 롤투롤을 활용한 플렉시블 모듈 제작 시스템 및 방법 - Google Patents

롤투롤을 활용한 플렉시블 모듈 제작 시스템 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명의 일 측면에 따른 롤투롤을 활용한 플렉시블 모듈 제작 시스템은 플렉시블한 유동필름의 상부에 회로를 인쇄하는 롤투롤인쇄부와, 상기 롤투롤인쇄부에서 상기 회로가 인쇄되는 상기 유동필름이 이동롤에 의하여 전달되어 상기 유동필름의 상부에 빛을 발광하는 발광소자를 결합시키는 스탬핑부와, 상기 스탬핑부에서 상기 이동롤에 의하여 전달되는 상기 발광소자가 결합된 상기 유동필름의 상부에 방수 및 방열처리하는 분사부를 포함할 수 있다.

Description

롤투롤을 활용한 플렉시블 모듈 제작 시스템 및 방법{The System and Method for Flexible Module Production using Roll to Roll}
본 발명은 롤투롤을 활용한 플렉시블 모듈 제작 시스템 및 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 롤투롤장치를 활용하여 회로 인쇄부터 방수 및 방열처리를 하므로 시간 및 공정을 단축할 수 있는 롤투롤을 활용한 플렉시블 모듈 제작 시스템 및 방법에 관한 것이다.
종래의 연속공정인 롤투롤 시스템에 인쇄공정을 적용할 경우 인쇄롤이 소재를 가공하는 시간 동안 소재는 이송을 멈춘 상태로 정지되어 있어야 한다.
하지만, 시간이 지남에 따라 잉크가 지속적으로 변하기 때문에 인쇄롤을 정지시키고 이송시키는 반복공정은 가공공정으로 일정량의 소재 유입이 매우 불안정한 문제점이 있다.
또한, 정지와 이송을 반복하면서 롤투롤 시스템이 겪는 장력의 변화 범위는 제어범위를 벗어날 수 있는 위험성을 지니고 있을 뿐만 아니라, 소재의 인쇄시 충분한 장력이 유지되지 못하여 소재의 이송방향과 수직방향으로 예측 불가능하게 발생하는 소재의 움직임으로 길이 방향 및 폭 방향의 위치 정렬 오차가 증폭될 수 있는 문제점이 있다.
그리고, 플렉시블한 모듈을 제조하는 데에 있어서 회로를 인쇄하는 공정과 LED 등과 같은 발광소자를 결합시키는 공정이 분리되므로 공정이 복잡해지며 제조시간이 증가하는 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 인쇄공정부터 방수 및 방열처리공정까지 이송하며 한번에 처리할 수 있는 롤투롤을 활용한 플렉시블 모듈 제작 시스템 및 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 최초셋팅으로 오류가 없이 반복적으로 생산할 수 있는 롤투롤을 활용한 플렉시블 모듈 제작 시스템 및 방법을 제공하는 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 롤투롤을 활용한 플렉시블 모듈 제작 시스템은 플렉시블한 유동필름의 상부에 회로를 인쇄하는 롤투롤인쇄부와, 상기 롤투롤인쇄부에서 상기 회로가 인쇄되는 상기 유동필름이 이동롤에 의하여 전달되어 상기 유동필름의 상부에 빛을 발광하는 발광소자를 결합시키는 스탬핑부와, 상기 스탬핑부에서 상기 이동롤에 의하여 전달되는 상기 발광소자가 결합된 상기 유동필름의 상부에 방수 및 방열처리하는 분사부를 포함할 수 있다.
상기 롤투롤인쇄부는 상부와 하부에 구비되는 인쇄롤 사이를 상기 유동필름이 이동하며 상기 회로를 인쇄하는 롤투롤장치와, 상기 롤투롤장치가 상기 회로의 설계도를 작성하며 상기 롤투롤장치를 제어하는 매칭로직을 구비할 수 있다.
상기 매칭로직은 상기 유동필름의 소재와 상기 유동필름의 소재에 따라 기판, 잉크, 공정조건 중 적어도 하나를 선택하는 선택부와, 상기 선택부에서 선택한 상기 유동필름의 상부에 상기 회로를 인쇄하기 위한 잉크를 배합하는 케미컬매칭과, 상기 케미컬매칭에서 배합한 상기 잉크의 점도와 상기 회로의 성능규격, 인쇄패턴, 두께, 간격, 감도 중 적어도 하나를 선택하는 임피던스매칭과, 상기 임피던스매칭에서 설정한 상기 회로에 따라 상기 롤투롤장치의 인쇄롤의 표면에 인쇄영역을 가공하는 지오미트리매칭과, 상기 지오미트리매칭에서 가공한 상기 인쇄롤과 보조롤 사이의 장력, 닙 포스, 속도, 건조 중 적어도 하나를 선택하는 메카니컬매칭과, 상기 유동필름의 수량을 선택하며 스케줄링을 조절하는 타임매칭과, 상기 롤투롤인쇄부의 인쇄 방식을 결정하는 프로세스매칭을 구비할 수 있다.
상기 잉크는 전류가 흐를 수 있는 은, 금, 니켈, 구리 중 적어도 하나의 재질로 형성될 수 있다.
상기 프로세스매칭은 슬롯다이, 스크린 프린팅, 디렉트 그라비어 프린팅, 그라비어 옵셋 프린팅, 마이크로 그라비어 프린팅, 플렉소 프린팅, 딥 코팅, 엠보싱, 라미네이팅, 칼렌더링, 닥터 블래딩 중 적어도 하나의 인쇄 방식을 결정할 수 있다.
상기 분사부는 방수 및 방열을 위하여 상기 발광소자가 결합된 상기 유동패드의 상부에 카본나노튜브를 분사할 수 있다.
또한, 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 측면에 따른 플렉시블 모듈 제작 방법은(a) 회로를 인쇄하는 롤투롤인쇄부의 선택부에서 플렉시블한 유동필름의 소재의 종류를 선택하는 단계; (b) 케미컬매칭에서 상기 유동필름의 상부에 상기 회로를 인쇄하기 위한 잉크를 배합하는 단계; (c) 임피던스매칭에서 상기 잉크 점도에 따라 상기 회로의 인쇄패턴, 두께, 간격, 감도 중 적어도 하나를 선택하는 단계; (d) 지오미트리매칭에서 상기 회로에 따라 롤투롤장치에 구비된 인쇄롤의 표면에 인쇄영역을 가공하는 단계; (e) 메카니컬매칭에서 표면을 가공한 상기 인쇄롤과 상기 인쇄롤과 수직으로 대응되는 위치에 구비되는 보조롤 사이의 장력, 닙 포스, 속도, 건조 중 적어도 하나를 선택하는 단계; (f) 타임매칭에서 상기 유동필름의 수량을 선택하며 스케줄링을 조절하는 단계; (g) 프로세스매칭에서 상기 롤투롤인쇄부의 인쇄 방식을 결정하는 단계; (h) 상기 유동필름이 매칭로직에 의하여 설정된 상기 롤투롤장치 사이를 관통하여 상기 회로를 인쇄하는 단계; (i) 상기 롤투롤인쇄부에서 이동롤에 의하여 전달되어 스탬핑부에서 상기 유동필름의 상부에 빛을 발광하는 발광소자를 결합시키는 단계; (j) 상기 발광소자가 결합된 상기 유동필름의 상부에 카본나노튜브를 분사하는 단계;를 포함할 수 있다.
상기 롤투롤인쇄부는 상부와 하부에 구비되는 인쇄롤 사이를 상기 유동필름이 이동하며 상기 회로를 인쇄하는 롤투롤장치와, 상기 롤투롤장치가 상기 회로의 설계도를 작성하며 상기 롤투롤장치를 제어하는 매칭로직을 구비할 수 있다.
상기 잉크는 전류가 흐를 수 있는 은, 금, 니켈, 구리 중 적어도 하나의 재질로 형성될 수 있다.
상기 프로세스매칭은 슬롯다이, 스크린 프린팅, 디렉트 그라비어 프린팅, 그라비어 옵셋 프린팅, 마이크로 그라비어 프린팅, 플렉소 프린팅, 딥 코팅, 엠보싱, 라미네이팅, 칼렌더링, 닥터 블래딩 중 적어도 하나의 인쇄 방식을 결정할 수 있다.
본 발명에 따른 롤투롤을 활용한 플렉시블 모듈 제작 시스템 및 방법에 의하면, 이동롤에 의하여 이송하며 인쇄와 발광소자 결합과 방수 및 방열처리를 할 수 있는 카본나노튜브를 분사하는 모든 공정을 한번에 할 수 있으므로 공정이 단순해지며 제작시간을 줄일 수 있는 것이다.
그리고, 매칭로직으로 셋팅한 롤투롤장치에 의하여 오류를 최소화하며 반복적으로 플렉시블 모듈을 생산할 수 있는 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 롤투롤을 활용한 플렉시블 모듈 제작 시스템을 나타낸 순서도.
도 2는 도 1에 도시된 롤투롤을 활용한 플렉시블 모듈 제작 시스템을 나타낸 블록도.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 플렉시블 모듈을 나타낸 사시도.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 롤투롤인쇄부를 나타낸 블록도.
도 5는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 롤투롤을 활용한 플렉시블 모듈 제작 방법을 나타낸 순서도.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시 예에 따른 롤투롤을 활용한 플렉시블 모듈 제작 시스템 및 방법에 대해 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 롤투롤을 활용한 플렉시블 모듈 제작 시스템을 나타낸 순서도이고, 도 2는 도 1에 도시된 롤투롤을 활용한 플렉시블 모듈 제작 시스템을 나타낸 블록도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 플렉시블 모듈을 나타낸 사시도이다.
도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이 본 발명의 일 실시 예에 따른 롤투롤을 활용한 플렉시블 모듈 제작 시스템은 플렉시블한 유동필름(10)의 상부에 회로(20)를 인쇄하는 롤투롤인쇄부(100)와, 상기 롤투롤인쇄부(100)에서 상기 회로(20)가 인쇄되는 상기 유동필름(10)이 이동롤(400)에 의하여 전달되어 상기 유동필름(10)의 상부에 빛을 발광하는 발광소자(220)를 결합시키는 스탬핑부(200)와, 상기 스탬핑부(200)에서 상기 이동롤(400)에 의하여 전달되는 상기 발광소자(220)가 결합된 상기 유동필름(10)의 상부에 방수 및 방열처리하는 분사부(300)를 구비할 수 있다.
상기 롤투롤인쇄부(100)는 상부와 하부에 구비되는 인쇄롤(111) 사이를 상기 유동필름(10)이 이동하며 상기 회로(20)를 인쇄하는 롤투롤장치(110)와, 상기 롤투롤장치(110)가 상기 회로(20)의 설계도를 작성하며 상기 롤투롤장치(110)를 제어하는 매칭로직(120)을 구비할 수 있다.
상기 롤투롤장치(110)는 유동필름(10)을 가이드대에 구비하여 원형으로 형성된 이동롤(400)에 의하여 상기 스탬핑부(200)로 이동될 때 상부와 하부에 구비되는 인쇄롤(111)과 보조롤(112)에 의하여 회로(20)가 인쇄될 수 있다. 상기 인쇄롤(111)과 상기 보조롤(112)은 서로 다른 방향으로 회전하여 상기 유동필름(10)이 상기 스탬핑부(200)로 이동될 수 있도록 할 수 있다.
상기 인쇄롤(111)은 상기 매칭로직(120)에 의하여 외부 표면에 상기 회로(20)를 형성하는 인쇄패턴의 홈이 형성되어 상기 홈에 의하여 돌출되는 돌출부가 상기 보조롤(112)과의 장력에 의하여 상기 유동필름(10)의 표면에 회로(20)를 인쇄할 수 있다. 또한, 상기 인쇄롤(111)은 돌출부에서 전류가 흐를 수 있는 은, 금, 니켈, 구리 중 적어도 하나의 재질로 형성되는 잉크(130)가 흘러나와 상기 유동필름(10)의 표면에 전류가 흐를 수 있는 회로(20)를 인쇄할 수 있다.
상기 매칭로직(120)은 회로(20)를 형성하기 위하여 상기 인쇄롤(111)을 제어 또는 설계하는 것으로 아래에서 설명하기로 한다.
상기 스탬핑부(200)는 이동롤(400)에 의하여 상기 롤투롤인쇄부(100)를 관통하여 전달되는 상기 유입부에 발광소자(220)를 결합할 수 있다. 상기 발광소자(220)는 상기 롤투롤장치(110)에 의하여 인쇄되는 회로(20)의 상부에 결합되어 전류가 흐르는 패턴에 따라 빛을 발광할 수 있다. 또한, 상기 발광소자(220)는 빛을 발광하는 LED, 섬유LED, LCD 등 다양한 램프 광원으로 형성될 수 있다.
상기 스탬핑부(200)는 상기 발광소자(220)를 상기 유동필름(10)의 회로(20)의 상부에 결합시키기 위하여 결합장치(210)를 구비할 수 있는데 상기 결합장치(210)는 상기 발광소자(220)를 다수 결합하거나 각각 결합하는 등 다양한 방법으로 상기 유동필름(10)의 회로(20) 상부에 결합시킬 수 있다.
또한, 상기 스탬핑부(200)는 상기 발광소자(220)를 열융합 및 별도의 접착제를 이용하여 상기 유동필름(10)의 상부에 결합시킬 수 있다.
상기 분사부(300)는 상기 스탬핑부(200)에서 이동롤(400)에 의하여 이동하는 상기 발광소자(220)가 결합된 상기 유동필름(10)의 방수 및 방열처리를 할 수 있다. 상기 분사부(300)는 상기 유동필름(10)의 방수 및 방열처리를 위하여 상기 유동필름(10) 상부에 카본나노튜브(320)를 분사할 수 있다. 상기 카본나노튜브(320)는 일반적으로 탄소원자 6개가 육각형을 만들어 천과 같이 연결되어 관 모양을 가진 것으로 직경 0.7나노미터의 관으로 형성됩니다. 상기 카본나노미터는 높은 강도와 전기저항이 적으며 소정의 통풍이 가능하여 방수 및 방열 효과를 높일 수 있습니다.
상기 분사부(300)는 상기 카본나노튜브(320)를 분사하기 위하여 별도의 분사장치(310)를 구비하여 상기 이동롤(400)에 의하여 전달되는 상기 유동필름(10)에 분사장치(310)를 이용하여 상부에서 하부로 분사를 할 수 있습니다. 상기 분사장치(310)는 상기 유동필름(10)의 단방형으로 형성되어 상기 카본나노튜브(320)를 분사하여 상기 유동필름(10)이 이동롤(400)에 의하여 이동할 때 상기 유동필름(10)과 상기 카본나노튜브(320)가 결합될 수 있도록 할 수 있습니다.
이와 달리, 상기 분사장치(310)는 상기 유동필름(10)을 정지한 후 상기 유동필름(10)의 전체에 균일하게 상기 카본나노튜브(320)를 분사하여 상기 유동필름(10)의 방수 및 방열 효과를 높일 수 있습니다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 롤투롤인쇄부를 나타낸 블록도이다.
도 4에 도시된 바와 같이 본 발명의 일 실시 예에 따른 롤투롤인쇄부(100)는 상부와 하부에 구비되는 인쇄롤(111) 사이를 상기 유동필름(10)이 이동하며 상기 회로(20)를 인쇄하는 롤투롤장치(110)와, 상기 롤투롤장치(110)가 상기 회로(20)의 설계도를 작성하며 상기 롤투롤장치(110)를 제어하는 매칭로직(120)을 구비할 수 있다.
상기 롤투롤장치(110)는 위에서 설명한 바와 같이 상부와 하부에 잉크(130)를 사용하여 인쇄할 수 있는 인쇄롤(111)과 상기 인쇄롤(111)과 반대방향으로 회전하는 보조롤(112)을 구비할 수 있다.
상기 매칭로직(120)은 상기 매칭로직(120)은 상기 유동필름(10)의 소재를 선택하는 선택부(121)와, 상기 선택부(121)에서 선택한 상기 유동필름(10)의 상부에 상기 회로(20)를 인쇄하기 위한 잉크(130)를 배합하는 케미컬매칭(122)과, 상기 케미컬매칭(122)에서 배합한 상기 잉크(130)의 점도와 상기 회로(20)의 성능규격, 인쇄패턴, 두께, 간격, 감도 중 적어도 하나를 선택하는 임피던스매칭(123)과, 상기 임피던스매칭에서 설정한 상기 회로(20)에 따라 상기 롤투롤장치(110)의 인쇄롤(111)의 표면에 인쇄영역을 가공하는 지오미트리매칭(124)과, 상기 지오미트리매칭(124)에서 가공한 상기 인쇄롤(111)과 고정롤 사이의 장력, 닙 포스, 속도, 건조 중 적어도 하나를 선택하는 메카니컬매칭(125)과, 상기 유동필름(10)의 수량을 선택하며 스케줄링을 조절하는 타임매칭(126)과, 상기 롤투롤인쇄부(100)의 인쇄 방식을 결정하는 프로세스매칭(127)을 구비할 수 있다.
상기 선택부(121)는 상기 유동필름(10)의 소재와 상기 유동필름(10)의 소재가 결정되면 상기 유동필름(10)의 소재에 따라 기판, 잉크(130), 공정조건 중 적어도 하나를 선택할 수 있다. 상기 유동필름(10)의 소재는 RFID, signage, PI필름 등 다양하게 선택될 수 있다.
또한, 상기 유동필름(10)의 소재에 따라 선택하는 기판은 사용할 웹 소재의 폭, 두께, 열 조건을 포함하고, 상기 잉크(130)는 점도, 수용성 또는 지용성 잉크(130) 종류, 금속 함유량, 금속입자 크기를 포함하고, 상기 공정조건은 운전속도, 운전장력, 압동롤압력, 건조, 경화 조건 등을 포함한다.
상기 케미컬매칭(122)은 선택부(121)에서 선택한 상기 유동필름(10)의 상부에 회로(20)를 인쇄하기 위하여 잉크(130) 포뮬레이션에 따라 배합, 구성 요소, 성질 등의 잉크(130)를 만드는 방식을 결정하고, 상기 선택부(121)에서 선택한 기판의 특성이 전이되는 잉크(130)에 대하여 소재의 반응 정도와 장력, 조도 등을 고려할 수 있다.
또한, 상기 케미컬매칭(122)에서는 상기 유동필름(10)에 회로(20)를 인쇄할 잉크(130)의 점도와 용해제의 혼합 정도를 확인할 수 있다. 그리고, 상기 케미컬매칭(122)에서는 잉크(130)의 전이시 유동필름(10)의 소재와의 점착 관계와 인쇄롤(111) 상의 인쇄 패턴에서 전이되는 관계를 표현하여 점착 관계를 판단할 수 있다.
상기 임피던스매칭(123)은 상기 케미컬매칭(122)에서 배합한 상기 잉크(130)의 점도와 상기 회로(20)의 성능규격, 인쇄패턴, 두께, 간격, 감도 등을 고려하여 상기 회로(20)를 설계도에 따라 선택할 수 있다. 상기 임피던스매칭(123)에서는 외부 환경 및 잡음에 대하여 인쇄 구동 성능의 민감한 정도를 파악할 수 있으며 상기 인쇄된 패턴의 두께 및 인쇄 패턴 중 라인과 라인 사이의 간격 등을 고려하여 설정할 수 있다.
상기 지오미트리매칭(124)은 상기 임피던스매칭(123)에서 설정한 상기 회로(20)에 따라 상기 롤투장장치의 인쇄롤(111) 표면에 회로(20)를 인쇄하는 인쇄영역을 가공할 수 있다. 상기 지오미트리매칭(124)에서는 인쇄롤(111) 상의 오목 인쇄된 패턴의 깊이를 판단할 수 있는데 오목 인쇄된 패턴의 깊이를 판단하는 것은 잉크(130) 전이의 양과 관계된다 할 수 있다.
또한, 상기 지오미트리매칭(124)은 상기 임피던스매칭(123)에서 설정한 인쇄 패턴에 따라 인쇄롤(111) 상의 오목 인쇄되는 패턴의 폭과 인쇄롤(111) 상의 오목 인쇄된 패턴의 내부 형상을 결정하여 상기 회로(20)의 형상을 인쇄할 수 있다. 상기 지오미트리매칭(124)에서 인쇄롤(111) 상의 오목 인쇄된 패턴의 내부 형상은 사각형, 피라미드, 트리-헬리컬 형상이 쓰일 수 있다.
그리고, 상기 지오미트리매칭(124)에서는 인쇄롤(111)의 형상이 결정되면 상기 인쇄롤(111)의 외부에 니켈, 크롬 등 코팅 소재를 이용하여 코팅할 수 있다.
상기 메카니컬매칭(125)은 상기 지오미트리매칭(124)에서 가공한 상기 인쇄롤(111)과 고정롤 사이의 장력을 결정하여 상기 유동필름(10)이 상기 이동롤(400)에 의하여 이송시 인쇄강도를 조절할 수 있다. 또한, 상기 메카니컬매칭(125)은 상기 유동필름(10)을 인쇄할 때의 닙 포스 즉, 인쇄시 임프레션 롤의 압력, 그리고 와인딩시 공기 인입을 막기 위해 사용되는 라이딩 롤의 압력을 결정할 수 있다.
또한, 상기 메키니컬매칭은 상기 유동필름(10)이 상기 이동롤(400)에 의하여 이송되어 상기 인쇄롤(111)과 상기 고정롤 사이를 관통하는 속도를 조절할 수 있으며 속도에 따라 상기 잉크(130)의 수량을 결정할 수 있다. 그리고, 상기 메카니컬매칭(125)은 상기 유동필름(10)에 인쇄된 잉크(130)를 건조 및 경화하기 위하여 고온의 공기 또는 여타 방식을 이용하여 고형화할 수 있다.
상기 타임매칭(126)은 상기 유동필름(10)의 수량을 선택하여 입력 및 출력 개수를 변경할 수 있으며 RM, EDF, LDF 등 스케줄링 기법을 변경할 수 있다.
또한, 상기 타임매칭(126)은 상기 매칭로직(120)의 제어방법을 PID제어, Feedforward제어, MIMO제어 등으로 다양하게 변경할 수 있다.
상기 프로세스매칭(127)은 상기 매칭로직(120)의 스팩에 대한 조건 값들이 결정되면 인쇄방식을 결정할 수 있다.
상기 프로세스매칭(127)은 슬롯다이, 스크린 프린팅, 디렉트 그라비어 프린팅, 그라비어 옵셋 프린팅, 마이크로 그라비어 프린팅, 플렉소 프린팅, 딥 코팅, 엠보싱, 라미네이팅, 칼렌더링, 닥터 블래딩 중 적어도 하나의 인쇄 방식을 결정할 수 있다.
상기 매칭로직(120)은 상기 프로세스매칭(127)에서 인쇄 방식을 결정하면 상기 롤투롤장치(110)에서 상기 유동필름(10)에 회로(20)를 인쇄할 수 있다. 이 때, 상기 롤투롤장치(110)의 스팩을 매칭 컨디션을 이용하여 결정하는 상기 롤투롤장치(110)의 스팩은 각 스팬의 운전 장력 결정, 사용 소재의 폭과 길이비 결정, 건조구간 길이와 온도, 방식결정, 경화 구간의 길이, 온도, 방식 결정, 테이퍼 장력 결정, 인쇄 방식 결정, 닙(Nip) 방식 결정, 레지스터 제어기 정밀도 결정, 냉각 방식 결정을 포함한다.
또한, 상기 롤투롤장치(110)에서 상기 유동필름(10)의 상부에 인쇄가 완료되면 인쇄 상태를 검사하여 상태가 양호하면 상기 메카니컬매칭(125)에서 결정한 건조 및 경화 방식으로 회로(20)를 경화시킬 수 있다.
상기 회로(20)의 인쇄상태는 라인의 두께 및 두께 균일도, 번짐 정도, 전도성 검사 등을 검사할 수 있다.
이하에서 본 발명의 다른 실시 예에 따른 롤투롤을 활용한 플렉시블 모듈 제작 방법을 설명함에 있어 상술한 실시 예에 따른 롤투롤을 활용한 플렉시블 모듈 제작 시스템과 동일한 구성에 대해서는 동일한 참조번호를 사용하며, 그에 대한 상세한 설명은 생략한다.
도 5는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 롤투롤을 활용한 플렉시블 모듈 제작 방법을 나타낸 순서도이다.
단계 S110은 회로(20)를 인쇄하는 롤투롤 인쇄부의 매칭로직(120)의 최초 과정인 선택부(121)에서 플렉시블한 유동필름(10)의 소재 종류를 선택할 수 있다.
단계 S120은 단계 S110에서 선택한 상기 유동필름(10)의 상부에 회로(20)를 형성할 잉크(130)의 배합을 케미컬매칭(122)에서 결정할 수 있다. 상기 케미컬매칭(122)에서는 잉크(130)의 배합뿐만 아니라 구성 요소, 성질 등의 잉크(130)를 만드는 방식을 결정할 수 있다.
단계 S130에서는 상기 유동필름(10)의 상부에 인쇄할 회로(20)를 임피던스매칭(123)에서 설계할 수 있다. 상기 임피던스매칭(123)은 상기 케미컬매칭(122)에서 배합한 상기 잉크(130)의 점도와 상기 회로(20)의 성능규격, 인쇄패턴, 두께, 간격, 감도 등을 고려하여 상기 회로(20)를 설계도에 따라 선택할 수 있다.
단계 S140에서는 지오미트리매칭(124)에서 상기 유동필름(10)이 이송되며 상기 유동필름(10)의 상부에 회로(20)를 인쇄할 인쇄롤(111)을 가공할 수 있다.
단계 S150은 단계 S140에서 가공한 인쇄롤(111)과 보조롤(112) 사이의 장력, 닙 포스, 속도, 건조 및 경화 등 상기 유동필름(10)을 인쇄하는 롤투롤장치(110)를 설정할 수 있다.
단계 S160은 타임매칭(126)에서 상기 유동필름(10)의 수량을 선택하며 스케줄링을 조절할 수 있다.
단계 S170은 프로세스매칭(127)에서 슬롯다이, 스크린 프린팅, 디렉트 그라비어 프린팅, 그라비어 옵셋 프린팅, 마이크로 그라비어 프린팅, 플렉소 프린팅, 딥 코팅, 엠보싱, 라미네이팅, 칼렌더링, 닥터 블래딩 중 적어도 하나의 인쇄 방식을 결정할 수 있다.
단계 S180은 단계 S170까지 설정한 매칭로직(120)에 의하여 롤투롤장치(110)를 셋팅하고 이동롤(400)에 의하여 상기 유동필름(10)을 상기 롤투롤장치(110)로 이송시킬 수 있다.
단계 S190에서는 상기 유동필름(10)이 상기 롤투롤장치(110)의 인쇄롤(111)과 상기 보조롤(112)을 관통하며 회로(20)가 인쇄될 수 있다.
단계 S200에서는 회로(20)가 인쇄된 상기 유동필름(10)이 이동롤(400)에 의하여 롤투롤인쇄부(100)에서 스탬핑부(200)로 전달될 수 있다.
단계 S210에서는 스탬핑부(200)에서 상기 유동필름(10)의 상부에 인쇄된 회로(20)에 맞게 발광소자(220)를 결합시킬 수 있다.
단계 S220에서는 발광소자(220)가 결합된 상기 유동필름(10)이 이동롤(400)에 의하여 스탬핑부(200)에서 분사부(300)로 전달될 수 있다.
단계 S230은 상기 유동필름(10)과 상기 발광소자(220) 상부에 카본나노튜브(320)를 분사하여 방수 및 방열처리를 할 수 있다.
단계 S240은 단계 S230에서 상기 유동필름(10)과 상기 발광소자(220)로 분사한 상기 카본나노튜브(320)를 다양한 방법으로 건조 및 경화시킬 수 있다.
이상에서는 본 발명의 일 실시 예에 따른 롤투롤을 활용한 플렉시블 모듈 제작 시스템 및 방법에 대해 설명하였으나, 본 발명의 사상은 본 명세서에 제시되는 실시 예에 제한되지 아니한다. 그리고, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서, 구성요소의 부가, 변경, 삭제, 추가 등에 의해서 다른 실시 예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명의 사상범위 내에 든다고 할 것이다.
10: 유동필름 20: 회로
100: 롤투롤인쇄부 110: 롤투롤장치
120: 매칭로직 200: 스탬핑부
300: 분사부

Claims (10)

  1. 플렉시블한 유동필름의 상부에 회로를 인쇄하는 롤투롤인쇄부와,
    상기 롤투롤인쇄부에서 상기 회로가 인쇄되는 상기 유동필름이 이동롤에 의하여 전달되면 상기 유동필름의 상부에 빛을 발광하는 발광소자를 결합장치에 의하여 열융합 및 접착제를 이용하여 결합시키는 스탬핑부와,
    상기 스탬핑부에서 상기 이동롤에 의하여 전달되는 상기 발광소자가 결합된 상기 유동필름의 상부에 방수 및 방열처리를 위하여 상기 유동필름에 단방형으로 형성되는 분사장치에서 카본나노튜브를 분사하는 분사부를 구비하고,
    상기 롤투롤인쇄부는 상부와 하부에 구비되며 외부 표면에 인쇄패턴의 홈이 형성되는 인쇄롤 사이를 상기 유동필름이 이동하며 상기 회로를 인쇄하는 롤투롤장치와,
    상기 롤투롤장치가 상기 회로의 설계도를 작성하며 상기 롤투롤장치를 제어하는 매칭로직을 구비하고,
    상기 매칭로직은 상기 유동필름의 소재와 상기 유동필름의 소재에 따라 기판, 잉크, 공정조건 중 적어도 하나를 선택하는 선택부와,
    상기 선택부에서 선택한 상기 유동필름의 상부에 상기 회로를 인쇄하기 위한 잉크를 배합하는 케미컬매칭과,
    상기 케미컬매칭에서 배합한 상기 잉크의 점도와 상기 회로의 성능규격, 인쇄패턴, 두께, 간격, 감도 중 적어도 하나를 선택하는 임피던스매칭과,
    상기 임피던스매칭에서 설정한 상기 회로에 따라 상기 롤투롤장치의 인쇄롤의 표면에 인쇄영역을 가공하는 지오미트리매칭과,
    상기 지오미트리매칭에서 가공한 상기 인쇄롤과 보조롤 사이의 장력, 닙 포스, 속도, 건조 중 적어도 하나를 선택하는 메카니컬매칭과,
    상기 유동필름의 수량을 선택하며 스케줄링을 조절하는 타임매칭과,
    상기 롤투롤인쇄부의 인쇄 방식을 결정하는 프로세스매칭을 구비하는 롤투롤을 활용한 플렉시블 모듈 제작 시스템.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 잉크는 전류가 흐를 수 있는 은, 금, 니켈, 구리 중 적어도 하나의 재질로 형성되는 것을 특징으로 하는 롤투롤을 활용한 플렉시블 모듈 제작 시스템.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 프로세스매칭은 슬롯다이, 스크린 프린팅, 디렉트 그라비어 프린팅, 그라비어 옵셋 프린팅, 마이크로 그라비어 프린팅, 플렉소 프린팅, 딥 코팅, 엠보싱, 라미네이팅, 칼렌더링, 닥터 블래딩 중 적어도 하나의 인쇄 방식을 결정하는 것을 특징으로 하는 롤투롤을 활용한 플렉시블 모듈 제작 시스템.
  6. 삭제
  7. (a) 회로를 인쇄하는 롤투롤인쇄부의 선택부에서 플렉시블한 유동필름의 소재의 종류를 선택하는 단계;
    (b) 케미컬매칭에서 상기 유동필름의 상부에 상기 회로를 인쇄하기 위한 잉크를 배합하는 단계;
    (c) 임피던스매칭에서 상기 잉크 점도에 따라 상기 회로의 인쇄패턴, 두께, 간격, 감도 중 적어도 하나를 선택하는 단계;
    (d) 지오미트리매칭에서 상기 회로에 따라 롤투롤장치에 구비된 인쇄롤의 표면에 인쇄영역을 가공하는 단계;
    (e) 메카니컬매칭에서 표면을 가공한 상기 인쇄롤과 상기 인쇄롤과 수직으로 대응되는 위치에 구비되는 보조롤 사이의 장력, 닙 포스, 속도, 건조 중 적어도 하나를 선택하는 단계;
    (f) 타임매칭에서 상기 유동필름의 수량을 선택하며 스케줄링을 조절하는 단계;
    (g) 프로세스매칭에서 상기 롤투롤인쇄부의 인쇄 방식을 결정하는 단계;
    (h) 상기 유동필름이 매칭로직에 의하여 설정된 상기 롤투롤장치 사이를 관통하여 상기 회로를 인쇄하는 단계;
    (i) 상기 롤투롤인쇄부에서 상기 회로가 인쇄되는 상기 유동필름이 이동롤에 의하여 전달되는 상기 유동필름의 상부에 스탬핑부에 구비된 결합장치에 의하여 열융합 및 접착제를 이용하여 빛을 발광하는 발광소자를 결합시키는 단계;
    (j) 상기 발광소자가 결합된 상기 유동필름의 상부에 카본나노튜브를 분사하는 단계;를 구비하고,
    상기 롤투롤인쇄부는 상부와 하부에 구비되는 인쇄롤 사이를 상기 유동필름이 이동하며 상기 회로를 인쇄하는 롤투롤장치와,
    상기 롤투롤장치가 상기 회로의 설계도를 작성하며 상기 롤투롤장치를 제어하는 매칭로직을 구비하는 것을 특징으로 하는 롤투롤을 활용한 플렉시블 모듈 제작 방법.
  8. 삭제
  9. 제 7항에 있어서,
    상기 잉크는 전류가 흐를 수 있는 은, 금, 니켈, 구리 중 적어도 하나의 재질로 형성되는 것을 특징으로 하는 롤투롤을 활용한 플렉시블 모듈 제작 방법.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 프로세스매칭은 슬롯다이, 스크린 프린팅, 디렉트 그라비어 프린팅, 그라비어 옵셋 프린팅, 마이크로 그라비어 프린팅, 플렉소 프린팅, 딥 코팅, 엠보싱, 라미네이팅, 칼렌더링, 닥터 블래딩 중 적어도 하나의 인쇄 방식을 결정하는 것을 특징으로 하는 롤투롤을 활용한 플렉시블 모듈 제작 방법.


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