KR20110001950A - 전자소자 연속공정 롤투롤 인쇄를 위한 초정밀 횡방향 레지스터 제어 시스템 및 방법 - Google Patents

전자소자 연속공정 롤투롤 인쇄를 위한 초정밀 횡방향 레지스터 제어 시스템 및 방법 Download PDF

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Abstract

전자소자 연속공정 롤투롤 인쇄를 위한 초정밀 횡방향 레지스터 제어 시스템 및 방법이 개시된다.
본 발명은 일정 간격으로 이격되어 배치되는 복수의 인쇄롤, 복수의 인쇄롤에 의해 인쇄되는 인쇄소자의 횡방향 레지스터 에러를 측정하는 레지스터 에러 측정센서, 인쇄소자의 횡방향 위치를 측정하는 위치 측정센서 및 레지스터 에러 측정센서 및 위치 측정센서가 측정한 측정값으로부터 인쇄소자의 횡방향 레지스터 에러를 제어하기 위한 피드백 제어로직 및 피드포워드 제어로직을 연산하여 상기 인쇄롤의 위치를 제어하는 주제어기를 포함하여 구성되어, 하류 인쇄롤에 발생되는 추가적인 횡방향 레지스터 에러를 제거할 수 있다.

Description

전자소자 연속공정 롤투롤 인쇄를 위한 초정밀 횡방향 레지스터 제어 시스템 및 방법{FEEDFORWARD CONTROL OF CROSS DIRECTION REGISTER SYSTEM AND METHODE FOR PRINTED ELECTRONICS ROLL-TO-ROLL}
본 발명은 전자소자 연속공정 롤투롤 인쇄를 위한 초정밀 횡방향 레지스터 제어 시스템 및 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 상향 인쇄롤의 횡방향 위치 변화로 인한 횡방향 레지스터 에러를 피드포워드 제어로직을 사용하여 보상함으로써 하류에서 발생하는 추가적인 레지스터 에러를 제거할 수 있는 전자소자 연속공정 롤투롤 인쇄를 위한 초정밀 횡방향 레지스터 제어 시스템 및 방법에 관한 것이다.
최근 전통적 인쇄공정에서 사용하는 연속공정 롤투롤(roll-to-roll) 인쇄 방식을 통한 대량, 저가격의 전자소자 생산에 관심이 집중되고 있다. 기존의 배치(batch)방식을 통한 전자소자의 생산은 단속적인 생산 방식과 애칭(etching)등으로 인한 생산공정의 복잡성으로 인해 생산성이 높지 않았다.
반면 연속공정을 통한 롤투롤 방식의 생산은 소재를 연속적으로 생산할 수 있으며, 은이나 니켈 같은 금속 나노입자가 포함된 잉크를 직접 소재에 인쇄함으로서 생산속도가 급격히 증가하게 된다. 하지만 일반 인쇄매체에 사용되는 전통적인 인쇄공정을 전자소자 롤투롤 인쇄에 적용하기 위해서는 인쇄 정밀도를 높여야 하는 문제가 존재한다. 전통적인 인쇄공정의 정밀도는 100micron 이며, 이는 인간의 눈으로 구별할 수 있는 최소오차를 의미한다. 하지만 전자소자는 그 적용 대상에 따라 1~50micron 혹은 그 이하의 인쇄정밀도를 요구한다.
보통 연속공정 인쇄기는 보상롤 타입의 레지스터 제어기(compensator roll type register controller)와 섹셔널 타입의 레지스터 제어기(sectional type register controller)가 존재하며 최근의 연속공정 인쇄는 섹셔널 타입의 레지스터 제어기가 사용되고 있다.
도 1 및 도 2는 보상롤 타입 레지스터 제어기와 섹셔널 타입 레지스터 제어기를 각각 도시하고 있다.
먼저, 도 1에 도시된 바와 같이 보상롤 타입 레지스터 제어기(16)는 메인 모터(10)에 연결된 메인축(11) 하나로 각 인쇄롤(13a 내지 13d)에 구동력을 전달하여 각 인쇄롤(13a 내지 13d)과 가압롤(14a 내지 14d)들을 회전시키며, 이때 각 롤러에는 기어박스(12a 내지 12d)가 설치되어 있고, 모든 인쇄롤은 동일한 속도로 회전하게 되는 것을 알 수 있다.
또한 인쇄롤(13a 내지 13d) 사이에는 스캔 헤드(17a 내지 17d)와 보상롤(compensator roll)(15a 내지 15d)이 설치되어 있고, 이 보상롤(15a 내지 15d)의 움직임을 통해서 스팬 길이를 조절하여 종방향의 인쇄 위치를 제어하게 된다. 하지만 이런 방식에서는 보상롤, 메인모터, 기어박스, 리니어 모션 가이드 등의 추가적 장비들을 설치해야 하므로 비용적 측면과 공간 활용면에서 그 효율이 낮은 편이다.
이러한 보상롤 타입 레지스터 제어기(16)의 단점을 개선하기 위한 것으로서 도 2에 도시된 바와 같은 섹셔널 타입 레지스터 제어기가 사용되고 있다. 상기 섹셔널 타입 레지스터 제어기(26)는 주제어기(20)에 다수의 드라이버(21a 내지 21d)를 통해 AC 모터(22a 내지 22d)가 각각 연결되어 있고, 또한 인쇄롤(23a 내지 23d) 사이에는 스캔 헤드(27a 내지 27d)와 포토셀(25a 내지 25d)이 설치되어 있으며, 각각의 인쇄롤(23a 내지 23d)에 구동력을 개별적으로 전달하여 각 인쇄롤(23a 내지 23d)과 가압롤(24a 내지 24d)들을 개별 구동하는 방식이므로, 각 인쇄롤의 개별적인 속도제어가 가능하기 때문에 보상롤이 없어지게 되는 구조를 갖는다.
따라서 이러한 섹셔널 타입 레지스터 제어기(26)에서는 레지스터 에러의 제어방식도 달라지게 된다. 즉, 기존의 보상롤 타입의 레지스터 제어기(16)를 갖는 인쇄기에서는 보상롤의 움직임을 통해 스팬길이를 변화시켜 인쇄롤 간의 위상차이를 발생시킴으로써 종방향 레지스터 에러를 보상하게 되고, 반면에 섹셔널 타입의 레지스터 제어기(26)를 갖는 인쇄기에서는 각 프린팅 실린더(인쇄롤)의 모터 속도의 변화, 즉 종방향 레지스터 에러의 크기만큼 인쇄롤의 위상을 변화시킴으로써 레지스터 에러를 보상할 수 있게 된다.
이상의 레지스터 제어기들은 모두 종방향의 레지스터 에러를 제어하기 위한 것이다.
그러나 일반적으로 다수 개의 인쇄롤을 이용하여 인쇄되는 다층 인쇄소자는 종방향 레지스터 에러와 횡방향 레지스터 에러가 모두 발생될 수 있다.
한편, 전통적 인쇄시스템에서는 이러한 에러를 보상하기 위해 각 인쇄롤마다 비례-적분-미분 제어(Proportional Integral Derivative control)와 같은 되먹임 제어(feedback control) 방법을 통해 각 스팬에서 발생하는 횡방향 레지스터 에러를 제어하고 있다. 하지만, 전자소자 롤투롤 인쇄를 위한 초정밀 횡방향 레지스터 제어를 구현하기 위해서는 이러한 다음 스팬에 발생하는 횡방향 레지스터 에러를 정확한 값으로 미리 보상하여 횡방향 레지스터 에러의 발생가능성을 줄일 수 있어야 한다.
그러나 이때 주요한 어려움은 횡방향 레지스터 에러가 발생한 후에, 그 에러를 계측하여 제어를 수행하게 되므로 횡방향 레지스터 에러가 항상 존재하게 되고 제어 정밀도의 한계를 갖게 된다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 인쇄롤의 횡방향 움직임으로 인한 횡방향 레지스터 에러를 피드포워드 제어로직과 피드백 제어로직을 함께 사용하여 보상함으로써 하류 인쇄롤에 발생되는 추가적인 레지스터 에러를 제거할 수 있는 전자소자 연속공정 롤투롤 인쇄를 위한 초정밀 횡방향 레지스터 제어시스템 및 방법을 제공하고자 하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 일정 간격으로 이격되어 배치되는 복수의 인쇄롤, 상기 복수의 인쇄롤에 의해 인쇄되는 인쇄소자의 횡방향 레지스터 에러를 측정하는 레지스터 에러 측정센서, 상기 인쇄소자의 횡방향 위치를 측정하는 위치 측정센서 및 상기 레지스터 에러 측정센서 및 위치 측정센서가 측정한 측정값으로부터 상기 인쇄소자의 횡방향 레지스터 에러를 제어하기 위한 피드백 제어로직 및 피드포워드 제어로직을 연산하여 상기 인쇄롤의 위치를 제어하는 주제어기를 포함하는 전자소자 연속공정 롤투롤 인쇄를 위한 초정밀 횡방향 레지스터 제어 시스템을 제공한다.
상기 복수의 인쇄롤은 회전 운동 및 횡방향 운동을 통해 상기 인쇄소자를 이동시켜 상기 인쇄소자에 패턴을 인쇄할 수 있다.
상기 레지스터 에러 측정센서는, 광센서 또는 비젼카메라일 수 있다.
상기 위치 측정센서는 적외선 센서, 초음파 감지장치 또는 비젼카메라 중 선택된 하나일 수 잇다.
(a)주제어기는 복수의 인쇄롤에 의해 인쇄되는 인쇄소자의 횡방향 레지스터 에러를 계산하는 단계;
(b)상기 주제어기는 상기 계산된 인쇄소자의 횡방향 레지스터 에러가 허용된 인쇄소자의 횡방향 레지스터 에러보다 큰지를 판단하는 단계;
(c)상기 주제어기는 상기 측정된 인쇄소자의 횡방향 위치 및 패턴의 레지스터 에러를 통해 피드백 제어보상값 및 피드포워드 제어보상값을 계산하는 단계; 및
(d)상기 피드백 제어보상값 및 피드포워드 제어보상값에 따라 상기 복수의 인쇄롤의 위치를 변경하는 단계를 포함하는 전자소자 연속공정 롤투롤 인쇄를 위한 초정밀 횡방향 레지스터 제어 방법을 제공한다.
상기 (a)단계에서, 상기 주제어기는 위치 측정센서가 측정한 복수의 인쇄롤에 의해 인쇄되는 인쇄소자의 횡방향 위치와 레지스터 에러 측정센서가 측정한 상기 인쇄소자에 인쇄되는 패턴의 레지스터 에러를 통해 상기 인쇄소자의 횡방향 레지스터 에러를 계산할 수 있다.
상기 (c)단계에서 피드포워드 제어보상값은 피드포워드 제어로직에 의해 계산되며, 상기 피드포워드 제어로직은, (c-1)피드백 제어를 위한 상류 인쇄롤의 횡방향 변위를 연산하는 단계, (c-2)상기 상류 인쇄롤의 횡방향 변위로 인해 발생하는 하류 인쇄롤의 횡방향 변위를 연산하는 단계, (c-3)상기 하류 인쇄롤의 횡방향 변위로 인해 발생하는 하류 인쇄롤의 횡방향 레지스터 에러를 연산하는 단계, (c-4)상기 하류 인쇄롤의 횡방향 레지스터 에러를 보상하기 위한 하류 인쇄롤의 피드포워드 제어보상값을 연산하는 단계 및 (c-5)하류 인쇄롤의 횡방향 위치를 제어하는 단계를 포함할 수 있다.
상기에서 설명한 본 발명의 전자소자 연속공정 롤투롤 인쇄를 위한 초정밀 횡방향 레지스터 제어 시스템 및 방법에 의하면, 상향 인쇄롤의 횡방향 위치변화로 인한 횡방향 레지스터 에러를 피드포워드 제어로직을 사용하여 보상함으로써 하류의 추가적인 횡방향 레지스터 에러를 제거할 수 있는 효과가 잇다.
또한, 본 발명의 전자소자 연속공정 롤투롤 인쇄를 위한 초정밀 횡방향 레지스터 제어 시스템 및 방법에 의하면 인쇄정밀도를 향상시켜 전자소자 인쇄에 적합한 롤투롤 전자소자 인쇄시스템의 구현을 가능케 한다.
도 1은 종래의 보상롤 타입 레지스터 제어기의 구성도이다.
도 2는 종래의 섹셔널 타입 레지스터 제어기의 구성도이다.
도 3은 본 발명에 의한 전자소자 연속공정 롤투롤 인쇄를 위한 초정밀 횡방향 레지스터 제어 시스템의 개략적인 구성도이다.
도 4는 도 3의 구성에서 횡방향 레지스터 제어를 위한 흐름을 예시한 블록도이다.
도 5는 도 3의 구성에서 횡방향 레지스터 제어로직을 예시한 흐름도이다.
도 6은 도 3의 구성에서 피드포워드 횡방향 레지스터 제어로직을 예시한 흐름도이다.
도 7은 두 개의 인쇄롤에 의해 제조되는 다층 인쇄소자에서 발생될 수 있는 2차원 레지스터 에러를 설명하기 위하여 예시한 도면이다.
도 8은 세 개의 인쇄롤을 갖는 인쇄 시스템에서 횡방향 레지스터 에러 발생 예를 설명하기 위하여 도시한 인쇄 시스템의 평면도이다.
도 9a와 도 9b는 도 8의 인쇄 시스템에서 횡방향 레지스터 에러 제어를 위한 하나의 인쇄롤의 움직임이 그 전후 인쇄롤의 횡방향 레지스터 에러에 미치는 영향을 설명하기 위하여 예시한 그래프이다.
본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정 해석되지 아니하며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
이하, 본 발명의 바람직한 일실시예를 첨부도면에 의거하여 설명한다.
도 3은 본 발명에 의한 전자소자 연속공정 롤투롤 인쇄를 위한 초정밀 횡방향 레지스터 제어 시스템의 구성도이고, 도 4는 도 3의 구성에서 횡방향 레지스터 제어를 위한 흐름을 예시한 블록도이다.
도 3에 도시된 것과 같이, 본 발명의 실시예에 의한 전자소자 연속공정 롤투롤 인쇄를 위한 초정밀 횡방향 레지스터 제어 시스템(100)은 복수의 인쇄롤(110a 내지 110c), 레지스터 에러 측정센서(120b, 120c), 위치 측정센서(130b, 130c) 및 주제어기(140)를 포함하여 구성된다.
도 3은 복수의 인쇄롤(110a 내지 110c)이 세 개인 것을 도시하고 있으며 구체적으로 인쇄소자(160)가 인쇄되는 방향에 따라 상류 인쇄롤(110a), 중앙 인쇄롤(110b) 및 하류 인쇄롤(110c)로 구분하여 칭할 수 있다.
각각의 인쇄롤(110a 내지 110c)은 회전 운동 및 횡방향 운동을 위해 모터(111a 내지 111c)와 모터(111a 내지 111c)의 구동을 위한 드라이버(113)를 구비한다.
레지스터 에러 측정센서(120b, 120c)는 중앙 인쇄롤(110b) 및 하류 인쇄롤(110c)에 설치되고 복수의 인쇄롤(110a 내지 110c)에 의해 인쇄되는 인쇄소자(160)의 횡방향 레지스터 에러를 측정한다.
레지스터 에러 측정센서(120b, 120c)는 광센서 또는 비젼카메라를 사용할 수 있으나, 그 종류는 이에 한정되지 않는다.
위치 측정센서(130b, 130c)는 중앙 인쇄롤(110b) 및 하류 인쇄롤(110c)에 설치되고 복수의 인쇄롤(110a 내지 110c)에 의해 인쇄되는 인쇄소자(160)의 횡방향 위치를 측정한다.
위치 측정센서(130b, 130c)는 적외선 센서, 초음파 감지장치 또는 비젼카메라 중에 하나를 선택하여 사용할 수 있으나, 그 종류는 이에 한정되지 않는다.
주제어기(140)는 레지스터 에러 측정센서(120b, 120c) 및 위치 측정센서(130b, 130c)가 측정한 패턴의 횡방향 레지스터 에러 및 인쇄소자(160)의 횡방향 위치를 포함하는 측정값으로부터 인쇄소자(160)의 횡방향 레지스터 에러를 게산한다.
그리고 주제어기(140)는 횡방향 레지스터 에러를 제어하기 위해 피드백 제어로직과 피드포워드 제어로직을 사용하여 피드백 제어보상값 및 피드포워드 제어보상값을 연산하여 상류 및 하류 인쇄롤(110a, 110c)의 위치를 제어한다.
도 4는 도 3의 구성에서 횡방향 레지스터 제어를 위한 흐름을 예신한 블록도로, 주제어기(140)는 레지스터 마크의 계측을 통해 실제 횡방향 레지스터 에러의 연산을 수행하며, 도 4에 도시된 바와 같이 피드백 제어기(141)와 피드포워드 제어기(142)를 구비한다. 이들은 실제 피드백 제어보상값과 피드포워드 제어보상값을 각각 연산하여 드라이버(113)에 전달함으로써 모터, 워엄 기어, 동력 전달을 통해 CD 레지스터 에러를 제어할 수 있게 된다.
즉, 본 발명의 실시예에 의한 전자소자 연속공정 롤투롤 인쇄를 위한 초정밀 횡방향 레지스터 제어 시스템(100)은 상류 인쇄롤(110a)의 횡방향 위치 변화로 인한 횡방향 레지스터 에러를 피드백 제어로직 뿐만 아니라 피드포워드 제어로직을 사용하여 미리 보상함으로써 하류 인쇄롤(110c)에서 발생하는 추가적인 횡방향 레지스터 에러를 제거할 수 있다.
도 5는 본 발명의 실시예에 의한 전자소자 연속공정 롤투롤 인쇄를 위한 초정밀 횡방향 레지스터 제어 방법을 나타내는 흐름도로, 먼저 복수의 인쇄롤(110a 내지 110c)에 의해 인쇄소자(160)가 인쇄되면서 제일 상류에 있는 상류 인쇄롤(110a)을 지나 두 번째에 위치하는 중앙 인쇄롤(110b)을 지나갈 때 중앙 인쇄롤(110b)은 횡방향 레지스터 제어로직에 의해 인쇄롤(110a 내지 110c)의 위치를 제어한다.
구체적으로, 도 5를 참조하면 먼저 S501과정에서 레지스터 에러 측정센서(120)는 인쇄소자(160)에 인쇄되는 패턴의 레지스터 에러를 측정한다.
다음으로 S503과정에서 위치 측정센서(130)는 인쇄소자(160)의 횡방향 위치를 측정한다.
다음으로 S504과정에서 주제어기(140)는 레지스터 에러 측정센서(120) 및 위치 측정센서(130)가 측정한 패턴의 레지스터 에러 및 인쇄소자(160)의 횡방향 위치를 이용하여 인쇄소자(160)의 횡방향 레지스터 에러를 계산한다.
다음으로 S505과정에서 주제어기(140)는 계산된 인쇄소자(160)의 횡방향 레지스터 에러가 허용된 인쇄소자(160)의 횡방향 레지스터 에러보다 큰지를 판단한다.
이때, 계산된 인쇄소자(160)의 횡방향 레지스터 에러가 허용된 인쇄소자(160)의 횡방향 레지스터 에러보다 작으면 다시 처음 상태로 돌아가 패턴의 레지스터 에러 및 인쇄소자(160)의 횡방향 위치를 측정한다.
인쇄소자(160)의 횡방향 레지스터 에러가 허용된 인쇄소자(160)의 횡방향 레지스터 에러보다 크면 S507과정에서 주제어기(140)의 피드백 제어기(141)는 레지스터 에러 측정센서(120) 및 위치 측정센서(130)가 측정한 패턴의 레지스터 에러 및 인쇄소자(160)의 횡방향 위치를 이용하여 피드백 제어로직에 의해 상류 인쇄롤(110a)의 피드백 제어보상값을 계산한다.
다음으로 S509과정에서 주제어기(140)의 피드포워드 제어기(143)는 레지스터 에러 측정센서(120) 및 위치 측정센서(130)가 측정한 패턴의 레지스터 에러 및 인쇄소자(160)의 횡방향 위치를 이용하여 피드포워드 제어로직에 의해 하류 인쇄롤(110c)의 피드포워드 제어보상값을 계산한다.
다음으로 S511과정에서 주제어기(140)에서 계산된 피드백 제어보상값에 따라 상류 인쇄롤(110a)의 횡방향 위치를 변경하고, S513과정에서 주제어기(140)에서 계산된 피드포워드 제어보상값에 따라 하류 인쇄롤(110c)의 횡방향 위치를 변경한다.
다음으로 S515과정에서 인쇄 공정 종료 신호가 입력될 때까지 상기 과정을 반복하고, 인쇄 공정 종료 신호가 입력되면 인쇄 공정을 종료한다.
도 6은 도 5의 피드포워드 제어로직에 관한 흐름도로, 도 6을 참조하면 S601과정에서 주제어기(140)는 피드백 제어를 위한 상류 인쇄롤(110a)의 횡방향 변위를 계산한다.
다음으로 S603과정에서 주제어기(140)는 상류 인쇄롤(110a)의 횡방향 변위에 의해 발생하는 하류 인쇄롤(110c)의 횡방향 변위를 연산한다.
다음으로 S605과정에서 주제어기(140)는 하류 인쇄롤(110c)의 횡방향 변위에 의해 발생하는 하류 인쇄롤(110c)의 횡방향 레지스터 에러를 연산한다.
다음으로 S607과정에서 주제어기(140)는 하류 인쇄롤(110c)의 횡방향 레지스터 에러를 보상하기 위해 피드포워드 제어보상값을 연산하고, S609과정에서 연산한 피드포워드 제어보상값에 따라 하류 인쇄롤(110c)의 횡방향 위치를 제어한다.
도 7은 두 개의 인쇄롤에 의해 제조되는 다층 인쇄소자에서 발생될 수 있는 2차원 레지스터 에러를 설명하기 위하여 예시한 도면으로서, 다층 인쇄소자의 적층과정을 예시한 단면도(하부)와 그에 의해 제조된 다층 인쇄소자의 사시도(상부)가 예시되어 있다.
도 7에 도시된 바와 같이, 두 개의 인쇄롤을 이용하여 인쇄되는 다층 인쇄소자에는 종방향 레지스터 에러(rx)와 횡방향 레지스터 에러(ry)가 모두 발생될 수 있으며, 이러한 횡방향 레지스터 에러를 제어하기 위해서는 위에서 언급한 보상롤 타입과 섹셔널 타입의 각 레지스터 제어기에서는 모두 인쇄롤을 횡방향으로 이송시켜 횡방향 레지스터 에러를 제어하게 된다.
이때, 섹셔널 타입과 보상롤 타입의 레지스터 제어방식은 모두 횡방향 레지스터 에러의 제어를 위한 인쇄롤의 횡방향 위치 변화가 인쇄롤의 전-후간의 횡방향 위치 차이에 직접적인 영향을 미치게 된다. 따라서 현 스팬의 횡방향 에러는 보상이 가능하게 되지만 이로 인해 그 다음 스팬에 횡방향 레지스터 에러가 발생하게 된다.
도 8은 세 개의 인쇄롤을 갖는 인쇄 시스템에서 횡방향 레지스터 에러 발생 예를 설명하기 위하여 도시한 인쇄 시스템의 평면도이고, 도 9a와 도 9b는 도 8의 인쇄 시스템에서 횡방향 레지스터 에러 제어를 위한 하나의 인쇄롤의 움직임이 그 전후 인쇄롤의 횡방향 레지스터 에러에 미치는 영향을 설명하기 위하여 예시한 그래프이다.
도 8은 일정 간격(L)으로 이격 배치된 세 개의 인쇄롤 중 가운데 배치된 2번 인쇄롤에서 ry의 횡방향 레지스터 에러가 발생한 상태를 예시하고 있으며, 이 경우 w2는 횡방향 레지스터 에러를 제어하기 위한 2번 인쇄롤의 횡방향 움직임 값임을 나타낸다.
도 9a는 도 8과 같은 세 개의 인쇄롤을 갖는 인쇄 시스템에서, 예를 들어 2번 인쇄롤에 횡방향 레지스터 에러가 발생된 경우 그 에러를 제어하기 위해 2번 인쇄롤을 횡방향으로 움직였을 때, 이러한 2번 인쇄롤의 횡방향 움직임이 그 상류 인쇄롤(110a)과 하류 인쇄롤(110c)의 횡방향 레지스터 에러에 미치는 영향을 각각의 그래프로 예시하고 있다.
도 9b는 도 8과 같은 세 개의 인쇄롤을 갖는 인쇄 시스템에서, 예를 들어 2번 인쇄롤에 횡방향 레지스터 에러가 발생된 경우, 피드백 제어와 피드포워드 제어를 통해 하류 인쇄롤(110c)의 횡방향 레지스터 에러 제어를 수행하였을 때의 에러 발생 그래프이다.
도 9b에 도시된 바와 같이 피드백 제어만을 사용하여 하류 인쇄롤(110c)의 횡방향 레지스터 에러를 제어한 경우보다 피드포워드 제어를 함께 사용하여 하류 인쇄롤(110c)의 횡방향 레지스터 에러를 제어하는 경우에 에러값이 더 줄어드는 것을 알 수 있다.
이상에서 본 발명은 기재된 구체 예에 대해서만 상세히 설명되었지만 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.
100 : 초정밀 횡방향 레지스터 제어 시스템
110a 내지 110c : 인쇄롤
120b, 120c : 레지스터 에러 측정센서
130 : 위치 측정센서
140 : 주제어기

Claims (8)

  1. 일정 간격으로 이격되어 배치되는 복수의 인쇄롤;
    상기 복수의 인쇄롤에 의해 인쇄되는 인쇄소자의 횡방향 레지스터 에러를 측정하는 레지스터 에러 측정센서;
    상기 인쇄소자의 횡방향 위치를 측정하는 위치 측정센서; 및
    상기 레지스터 에러 측정센서 및 위치 측정센서가 측정한 측정값을 연산하여 상기 인쇄롤의 위치를 제어하는 주제어기;
    를 포함하는 전자소자 연속공정 롤투롤 인쇄를 위한 초정밀 횡방향 레지스터 제어 시스템.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 주제어기는
    상기 레지스터 에러 측정센서 및 위치 측정센서가 측정한 측정값으로부터 상기 인쇄소자의 횡방향 레지스터 에러를 제어하기 위한 피드백 제어로직 및 피드포워드 제어로직으로 연산하여 상기 인쇄롤의 위치를 제어하는 것을 특징으로 하는 초정밀 횡방향 레지스터 제어 시스템.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 복수의 인쇄롤은,
    회전 운동 및 횡방향 운동을 통해 상기 인쇄소자를 이동시켜 상기 인쇄소자에 패턴을 인쇄하는 것을 특징으로 하는 전자소자 연속공정 롤투롤 인쇄를 위한 초정밀 횡방향 레지스터 제어 시스템.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 레지스터 에러 측정센서는,
    광센서 또는 비젼카메라인 것을 특징으로 하는 전자소자 연속공정 롤투롤 인쇄를 위한 초정밀 횡방향 레지스터 제어 시스템.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 위치 측정센서는,
    적외선 센서, 초음파 감지장치 또는 비젼카메라 중 선택된 하나인 것을 특징으로 하는 전자소자 연속공정 롤투롤 인쇄를 위한 초정밀 횡방향 레지스터 제어 시스템.
  6. (a)주제어기는 복수의 인쇄롤에 의해 인쇄되는 인쇄소자의 횡방향 레지스터 에러를 계산하는 단계;
    (b)상기 주제어기는 상기 계산된 인쇄소자의 횡방향 레지스터 에러가 허용된 인쇄소자의 횡방향 레지스터 에러보다 큰지를 판단하는 단계;
    (c)상기 주제어기는 상기 측정된 인쇄소자의 횡방향 위치 및 패턴의 레지스터 에러를 통해 피드백 제어보상값 및 피드포워드 제어보상값을 계산하는 단계; 및
    (d)상기 피드백 제어보상값 및 피드포워드 제어보상값에 따라 상기 복수의 인쇄롤의 위치를 변경하는 단계;
    를 포함하는 전자소자 연속공정 롤투롤 인쇄를 위한 초정밀 횡방향 레지스터 제어 방법.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 (a)단계에서,
    상기 주제어기는 위치 측정센서가 측정한 복수의 인쇄롤에 의해 인쇄되는 인쇄소자의 횡방향 위치와 레지스터 에러 측정센서가 측정한 상기 인쇄소자에 인쇄되는 패턴의 레지스터 에러를 통해 상기 인쇄소자의 횡방향 레지스터 에러를 계산하는 것을 특징으로 하는 전자소자 연속공정 롤투롤 인쇄를 위한 초정밀 횡방향 레지스터 제어 방법.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 (c)단계에서 피드포워드 제어보상값은 피드포워드 제어로직에 의해 계산되며, 상기 피드포워드 제어로직은,
    (c-1)피드백 제어를 위한 상류 인쇄롤의 횡방향 변위를 연산하는 단계;
    (c-2)상기 상류 인쇄롤의 횡방향 변위로 인해 발생하는 하류 인쇄롤의 횡방향 변위를 연산하는 단계;
    (c-3)상기 하류 인쇄롤의 횡방향 변위로 인해 발생하는 하류 인쇄롤의 횡방향 레지스터 에러를 연산하는 단계;
    (c-4)상기 하류 인쇄롤의 횡방향 레지스터 에러를 보상하기 위한 하류 인쇄롤의 피드포워드 제어보상값을 연산하는 단계; 및
    (c-5)하류 인쇄롤의 횡방향 위치를 제어하는 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자소자 연속공정 롤투롤 인쇄를 위한 초정밀 횡방향 레지스터 제어방법.
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