JP4614749B2 - Metal mask setting method and apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、例えば、有機EL素子製造工程で使われる蒸着マスクに使用されるメタルマスクのように、平行に配置された多数の細長い開口部を備えたメタルマスクを、そのメタルマスクを取り扱う装置に対して、開口部が正確に所定の方向となるようにセットする方法及び装置に関する。 The present invention provides, for example, a metal mask having a large number of elongated openings arranged in parallel, such as a metal mask used in a vapor deposition mask used in an organic EL element manufacturing process, as an apparatus for handling the metal mask. On the other hand, the present invention relates to a method and an apparatus for setting an opening so as to be accurately in a predetermined direction.
従来、有機EL素子製造において真空蒸着が行われており、その蒸着マスクとして、平行に配置された多数の細長い微少な開口部を備えたマスク部を有するメタルマスクが使用されている。そして蒸着に当たってはそのメタルマスクを、前記マスク部よりも大きい開口を備えた剛性の大きい枠状のフレームに磁石等によって取り付けていた。しかしながら、近年、パターニングの微細化が進み、マスク部に形成している開口部が微細になり且つメタルマスクの板厚自体も薄くなってくると、メタルマスクを単に枠状のフレームに磁石等を用いて固定しただけでは、マスク部にゆがみやたるみが生じ、開口部の精度が維持できなくなるという問題が生じた。そこで、本出願人は先に、メタルマスクをフレームに取り付けた状態で、そのメタルマスクをマスク部の開口部の長手方向に引張った状態に保持することの可能なメタルマスクの保持治具を開発した(特許文献1参照)。この保持治具を用いると、マスク部の開口部間にある細線部分(無孔部分)を長手方向に引っ張った状態に保持できるので、開口部を直線状に且つ一定ピッチに保持でき、高精細パターニングが可能であるという利点が得られる。 Conventionally, vacuum evaporation is performed in the manufacture of organic EL elements, and a metal mask having a mask portion having a large number of elongated minute openings arranged in parallel is used as the evaporation mask. In vapor deposition, the metal mask is attached to a frame having a large rigidity having an opening larger than that of the mask by a magnet or the like. However, in recent years, when the patterning has been miniaturized and the openings formed in the mask portion have become finer and the thickness of the metal mask itself has become thinner, the metal mask is simply attached to a frame-like frame with a magnet or the like. Only by using and fixing, there arises a problem that the mask portion is distorted or sag, and the accuracy of the opening cannot be maintained. Therefore, the present applicant first developed a metal mask holding jig that can hold the metal mask in the longitudinal direction of the opening of the mask portion with the metal mask attached to the frame. (See Patent Document 1). By using this holding jig, it is possible to hold the thin wire portion (non-hole portion) between the openings of the mask portion in a state of being pulled in the longitudinal direction, so that the openings can be held in a straight line and at a constant pitch. The advantage that patterning is possible is obtained.
しかしながら、特許文献1に記載のメタルマスクは、1枚のメタルマスクに1個のマスク部を形成しているのみであるので、生産性が悪いという問題点があった。生産性を上げるには、1枚のメタルマスクに複数個のマスク部を形成した多面付けメタルマスクを用いればよいが、多面付けメタルマスクでは、単にその両端をつかんで引っ張っただけでは、メタルマスクの全幅を均等に引っ張っても、マスク部と非マスク部とで剛性が異なるため、マスク部にゆがみやたるみが生じ、所望の開口部のパターンが得られず、しかも、各マスク部の位置精度も悪くなるということが判明した。例えば、有機EL素子製造に用いる蒸着用の多面付けマスクの場合、各マスク部の位置に関して±10μm以下のトータルピッチが求められることがあるが、そのような寸法精度を達成することは困難である。
However, the metal mask described in
そこで、この問題を解決すべく検討した結果、図11(a)に示すように、複数のマスク部2を備えたメタルマスク1のメタルマスクの4辺のそれぞれを、複数のクランプ(図示せず)で把持し、各クランプによってメタルマスク1に矢印Tで示すようにテンションを加え、かつそのテンションTを各クランプごとに調整することで、メタルマスク1をゆがみやたるみの無い平坦な状態とし、各マスク部2の開口部を直線状に且つ一定ピッチに保持できることを見出した。また、メタルマスク1にテンションを加えて平坦な状態とし、その状態で枠状のフレームにスポット溶接等によって固定することで、クランプを外した後においてもメタルマスクをテンションが掛けられ平坦となった状態に保持でき、従って、単純な構造のフレームを用いて多面付けマスクをゆがみやたるみの無い状態に保持できることを見出した。そして、これらの知見に基づいて、メタルマスクの4辺の各々の複数箇所をクランプで把持してテンションを加えることができるように配置された複数のテンションユニットを備え、且つその複数のテンションユニットで把持しテンションを付加したメタルマスクを枠状のフレームにスポット溶接する溶接手段を備えたマスク枠貼り装置を開発した。
Therefore, as a result of studies to solve this problem, as shown in FIG. 11A, each of the four sides of the
ところが、このマスク枠貼り装置において、メタルマスク1を4辺のそれぞれに対応して設けている複数のテンションユニットのクランプに保持させる際、図11(b)に誇張して示すように、メタルマスク1に形成している細長い開口部の方向がクランプによる引張り方向に対して傾斜した方向となってしまうと、メタルマスクにテンションをかけた時にメタルマスクが平行四辺形のように変形してしまい、マスク部2の位置がずれるとか、マスク部2に形成している開口部の方向が傾斜したままで修正できないといった現象を生じ、高精度を達成できないという問題が生じることが判明した。これを防止するには、メタルマスク1のセット時に開口部の方向がクランプによる引張り方向に平行となるように調整すればよいが、メタルマスク1に形成している開口部は、幅が例えば40〜100μm程度といったきわめて微細なものであり、しかも傾斜は1〜2度といったきわめて微少なものでも許容できないため、この開口部を目視して開口部の方向をクランプによる引張り方向に合わせることは実質上、不可能である。
However, in this mask frame pasting apparatus, when the
一般に、シート状のワークを平面的に同じ位置に繰り返しセットするには、位置決めピンを用いるケースが多いので、この位置決めピン方式をメタルマスクに適用することが考えられるが、メタルマスクの場合開口部で金属が無いため、メタルマスク全体での剪断剛性が低く、位置決めピンにメタルマスクを刺す際に平行四辺形に変形してしまうという問題が生じ、満足すべき解決策とは言えない。また、CCDカメラを用いて、メタルマスクの複数点でアラインメントをとる手法も考えられるが、設備が高価且つ大規模になり、またセットまでに時間がかかるという問題が生じる。
本発明はかかる状況に鑑みてなされたもので、蒸着用の多面付けマスクのような、平行に配列された多数の細長い開口部を有するメタルマスクを、マスク枠貼り装置のような、メタルマスクを取り扱う装置にセットする際に、簡単な装置を用いて容易に且つ敏速に、そのメタルマスクを、細長い開口部が所定の方向となるように調整してセットすることを可能とする方法及び装置を提供することを課題とする。 The present invention has been made in view of such a situation. A metal mask having a large number of elongated openings arranged in parallel, such as a multi-face mask for vapor deposition, is used as a metal mask such as a mask frame attaching apparatus. A method and apparatus that enables a metal mask to be adjusted and set so that an elongated opening is in a predetermined direction easily and quickly using a simple apparatus when set in a handling apparatus. The issue is to provide.
上記課題を解決すべくなされた本願請求項1に係る発明は、平行に配列された多数の細長い開口部を有するメタルマスクを、該メタルマスクを取り扱うマスク取扱い装置に対してセットする方法であって、前記メタルマスクの多数の開口部と幅方向に同じピッチで且つ開口部と同方向に延びるように形成された多数の線状のマークからなるパターン部を備えたガラススケールをあらかじめ前記マスク取扱い装置に対して前記線状のマークが所定方向となるように位置させておく工程と、前記メタルマスクを前記ガラススケールの上に位置させる工程と、前記ガラススケールとメタルマスクを下方から照明し、透過光により発生する干渉縞を上方から観測し、該干渉縞が生じないように前記メタルマスクの配置角度を調整するメタルマスク角度調整工程を有することを特徴とするメタルマスクセット方法である。
The invention according to
請求項2に係る発明は、上記請求項1に記載のメタルマスクセット方法において、前記マスク取扱い装置を、前記メタルマスクの4辺をそれぞれ複数のクランプで把持し、該メタルマスクにテンションを付加してゆがみやたるみの無い状態とし、その状態で枠状のフレームに固定するマスク枠貼り装置としたものである。 According to a second aspect of the present invention, in the metal mask setting method according to the first aspect, the mask handling apparatus grips four sides of the metal mask with a plurality of clamps, and applies tension to the metal mask. This is a mask frame pasting device that is free from distortion and sagging and is fixed to a frame-like frame in that state.
請求項3に係る発明は、平行に配列された多数の細長い開口部を有するメタルマスクを、該メタルマスクを取り扱うマスク取扱い装置に対してセットする装置であって、前記メタルマスクの多数の開口部と幅方向に同じピッチで且つ開口部と同方向に延びるように形成された多数の線状のマークからなるパターン部を備え、前記マスク取扱い装置に対して前記線状のマークが所定方向となるように配置されたガラススケールと、該ガラススケールを背面側から照射する照明装置を有することを特徴とするメタルマスクセット装置である。
The invention according to
請求項4に係る発明は、上記した請求項3に記載のメタルマスクセット装置に、更に前記ガラススケール上に置かれたメタルマスクの配置角度を微調整する微調整機構を設けたものである。 According to a fourth aspect of the present invention, the metal mask setting device according to the third aspect further includes a fine adjustment mechanism for finely adjusting an arrangement angle of the metal mask placed on the glass scale.
請求項5に係る発明は、上記請求項3又は4に記載のメタルマスクセット装置において、前記マスク取扱い装置を、前記メタルマスクの4辺の各々の複数箇所をクランプで把持してテンションを加えることができるように配置された複数のテンションユニットを備えたマスク枠貼り装置としたものである。 According to a fifth aspect of the present invention, in the metal mask setting device according to the third or fourth aspect, the mask handling device grips a plurality of locations on each of the four sides of the metal mask with clamps and applies tension. This is a mask frame pasting device provided with a plurality of tension units arranged so as to be able to.
上記した本発明の方法及び装置によれば、ガラススケールの上にメタルマスクを位置させ、メタルマスクの多数の開口部とガラススケールの多数のマークが重なった領域に生じる干渉縞を観測し、その干渉縞がなくなるようにメタルマスクの配置角度を調整することで、メタルマスクを、その開口部がガラススケールに形成しているマークと正確に平行となる方向に配置角度を調整でき、しかも干渉縞は微細な開口部とマークとの微細な傾斜によっても大きく且つ明瞭に生じるので、目視によって容易に干渉縞を確認でき、その干渉縞がなくなるようにメタルマスクの配置角度を調整することで容易に且つ敏速に、しかも高精度でメタルマスクの方向を所定の方向に位置決めすることができる。 According to the method and apparatus of the present invention described above, a metal mask is positioned on a glass scale, and interference fringes generated in a region where a large number of openings of the metal mask and a large number of marks on the glass scale overlap are observed. By adjusting the arrangement angle of the metal mask so that there are no interference fringes, the arrangement angle of the metal mask can be adjusted in the direction that the opening is exactly parallel to the mark formed on the glass scale. Since it is large and clear even when a fine opening and a fine inclination of the mark, the interference fringes can be easily confirmed by visual observation, and it can be easily adjusted by adjusting the arrangement angle of the metal mask so that the interference fringes disappear. In addition, the direction of the metal mask can be positioned in a predetermined direction promptly and with high accuracy.
ここで、マスク取扱い装置としてマスク枠貼り装置を用いれば、メタルマスクに形成したマークの方向をあらかじめ、マスク枠貼り装置でメタルマスクにテンションを付与する方向に一致させておくことで、メタルマスクの開口部の方向を正確にクランプによる引張り方向に一致させてセットすることができ、そのマスク枠貼り装置でメタルマスクをゆがみやたるみのない状態に張ると共に開口部によって形成されるマスク部を高精度で位置決めして、枠状のフレームに固定することができる。 Here, if a mask frame attaching device is used as the mask handling device, the direction of the mark formed on the metal mask is previously matched with the direction in which the tension is applied to the metal mask by the mask frame attaching device. The direction of the opening can be set exactly in accordance with the tension direction of the clamp, and the mask frame application device stretches the metal mask in a state free from distortion and sagging, and the mask formed by the opening has high accuracy. in to position, it can be fixed to the frame-shaped frame.
メタルマスクの配置角度の調整は、メタルマスクを手で動かして行っても良いが、ガラススケール上に置かれたメタルマスクの配置角度を微調整する微調整機構を設けておくとこれを用いることで、一層容易に角度調整を行うことができる。 The metal mask placement angle may be adjusted by manually moving the metal mask, but this should be used if a fine adjustment mechanism is provided to fine-tune the placement angle of the metal mask placed on the glass scale. Thus, the angle can be adjusted more easily.
本発明は、平行に配列された多数の細長い開口部を有する任意のメタルマスクに対して適用可能であるが、特に精密さを要求される有機EL素子製造用の蒸着用多面付けマスクとして使用するメタルマスクを、マスク枠貼り装置にセットする場合に適用することが好ましい。以下、有機EL素子製造における蒸着用多面付けマスクとして使用するメタルマスクをマスク枠貼り装置にセットする場合を例にとって本発明の好適な実施の形態を説明する。 The present invention can be applied to an arbitrary metal mask having a large number of elongated openings arranged in parallel. However, the present invention is used as a multi-face mask for vapor deposition for manufacturing an organic EL element requiring high precision. It is preferable to apply when a metal mask is set in a mask frame pasting apparatus. Hereinafter, a preferred embodiment of the present invention will be described by taking as an example a case where a metal mask used as a multi-face mask for vapor deposition in the manufacture of organic EL elements is set in a mask frame pasting apparatus.
図1は本発明の実施の形態に係るメタルマスクセット装置を備えたマスク枠貼り装置の主要部分の概略斜視図、図2はマスク枠貼り装置を、一部を断面で示す概略側面図、図3はそのマスク枠貼り装置に設けているテンションユニットの概略側面図、図4はマスク枠貼り装置に設けている複数のテンションユニット及びそれに保持されているメタルマスクを示す概略平面図、図5は他の実施の形態に係るメタルマスクセット装置を備えたマスク枠貼り装置を、一部を断面で示す概略側面図、図6は、マスク枠貼り装置で取り扱うメタルマスク及びそれを固定する枠状のフレームを示す概略斜視図、図7はフレームにメタルマスクを固定して形成した蒸着マスク装置の概略斜視図、図8はメタルマスクとガラススケールを示す概略斜視図、図9(a)はメタルマスクに形成している開口部を拡大して示す概略平面図、(b)はガラススケールに形成しているマークを拡大して示す概略平面図、図10(a)はメタルマスクのマスク部に形成している多数の開口部を示す概略平面図、(b)、(c)はマスク部の下に配置したガラススケールのマークとメタルマスクの開口部とが傾斜していた時にマスク部に生じる干渉縞を示す概略平面図である。 FIG. 1 is a schematic perspective view of a main part of a mask frame pasting apparatus provided with a metal mask setting device according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a schematic side view showing a part of the mask frame pasting apparatus in cross section. 3 is a schematic side view of a tension unit provided in the mask frame attaching device, FIG. 4 is a schematic plan view showing a plurality of tension units provided in the mask frame attaching device and a metal mask held by the tension unit, and FIG. FIG. 6 is a schematic side view showing a part of a mask frame pasting apparatus provided with a metal mask setting apparatus according to another embodiment in cross section, and FIG. 6 shows a metal mask handled by the mask frame pasting apparatus and a frame shape for fixing the metal mask. 7 is a schematic perspective view showing a frame, FIG. 7 is a schematic perspective view of a vapor deposition mask device formed by fixing a metal mask to the frame, FIG. 8 is a schematic perspective view showing a metal mask and a glass scale, and FIG. FIG. 10A is a schematic plan view showing an enlarged opening formed in a metal mask, FIG. 10B is a schematic plan view showing an enlarged mark formed on a glass scale, and FIG. The schematic plan view which shows many opening parts currently formed in the mask part of this, (b), (c) when the mark of the glass scale arrange | positioned under the mask part and the opening part of a metal mask were inclined It is a schematic plan view which shows the interference fringe which arises in a mask part.
図6において、1は蒸着マスクとして使用する直角四辺形状のメタルマスクであり、複数のマスク部2を縦横に並べて形成している。各マスク部2は、蒸着を許容する多数の微少な細長い開口部を備えている。各マスク部2における開口部の形状、配列は任意であり、例えば、細長いスリット状の開口部を平行に並べたもの、細長い矩形状(スロット状)の開口部を縦方向に並べると共に平行にも並べたもの等を挙げることができる。3はメタルマスク1を取り付けるための剛性の大きい枠状のフレームであり、メタルマスク1の多数のマスク部2を形成した領域(有効領域という)を包含する大きさの開口4を備えている。メタルマスク1は、フレーム3よりも縦横両方向ともに大きいサイズに作られており、フレーム3の外周縁にほぼ対応する位置に、折り曲げることで容易に切断可能な易切断線5を形成している。なお、易切断線5は、メタルマスク1に加える引張力には耐え得る強度を備えたものである。メタルマスク1の厚さ、マスク部2の寸法、それに形成した開口部の寸法等は特に限定するものではないが、代表的なものとして、メタルマスク1の厚さは30〜200μm、マスク部2の寸法は長さが50〜70mm、幅が30〜50mm、開口部の幅が40〜100μm、開口部間の無孔部分の幅が80〜200μm等を例示できる。
In FIG. 6,
図1〜図4において、全体を参照符号10で示すマスク枠貼り装置は、支持台11と、その支持台11に、メタルマスク1の4辺の各々の複数箇所を把持してテンションを加えることができるように配置された複数のテンションユニット13を備えている。
1 to 4, a mask frame pasting apparatus generally designated by
各テンションユニット13は、図3に拡大して示すように、ベース部材15と、そのベース部材15に直動案内16を介して移動可能に保持されたクランプ17と、クランプ17を往復動させる駆動手段18等を備えている。ここで、駆動手段18にはエアシリンダが用いられているが、エアシリンダに代えて、油圧シリンダ、サーボモータ等を用いてもよい。クランプ17は、固定爪17aと、可動爪17bと、可動爪17bを固定爪17aに強く押し付けて両者の間にメタルマスク1を把持するよう可動爪17bを旋回させ且つ閉位置に保持するトグル機構及びエアシリンダ(共に図示せず)等を備えている。各テンションユニット13は、図4から良く分かるように、メタルマスク1の各辺をそれぞれ複数のテンションユニット13で把持してその辺に直角方向にテンションを加えることができるように配置されている。更に、メタルマスク1の各辺を把持するように配置されている複数のテンションユニット13のクランプ17は、メタルマスク1のマスク部2と非マスク部に合わせて配置されており、従って、メタルマスク1のマスク部2を形成した縦方向に延びる領域及び横方向に延びる領域と、マスク部の無い縦方向に延びる領域及び横方向に延びる領域とを、すなわち剛性の異なる領域を、それぞれ別個のクランプ17で引っ張ってテンションを付与することが可能である。
As shown in an enlarged view in FIG. 3, each
複数のテンションユニット13にそれぞれ設けられている駆動手段18には、メタルマスク1に付与するテンションを個々に調整できるよう、その駆動手段による駆動力を個々に調整する調整手段(図示せず)が設けられている。更に具体的には、駆動手段18を構成するエアシリンダにはエア供給配管が接続されており、そのエア供給配管に、各エアシリンダへの供給圧力を個々に調整可能なレギュレータが調整手段として設けられている。なお、全部のテンションユニット13の駆動手段(エアシリンダ)18を同時に作動させることができるよう、これらのエアシリンダに連結されているエア供給配管には共通の開閉弁を介してエアが供給されるようになっており、且つ各エアシリンダの作動タイミングを調整することができるよう各エアシリンダへのエア供給配管にスピードコントローラも設けられている。
The driving means 18 provided in each of the plurality of
図2、図3において、テンションユニット13のベース部材15には、フレーム3を支持するフレーム支え20が設けられている。このフレーム支え20は、その上にフレーム3を乗せることで、フレーム3を水平面内の所定位置に位置決めすると共にフレーム3の上面が、クランプ17に把持されてテンションを付与されているメタルマスク1にほぼ接する位置となるように上下方向にも位置決めできるように配置されている。
2 and 3, a
図2において、23は、メタルマスク1を、その開口部が所定の方向を向いた状態に調整して複数のクランプ17に把持させるためのメタルマスクセット装置である。このメタルマスクセット装置23は、支持台11上に設けられたマスク置き台24と、その上に保持されたガラススケール25と、ガラススケール25の背面(下面)を照明する照明装置26と、微調整機構27(図1、図4参照)等を備えている。
In FIG. 2,
ガラススケール25は、図8から良く分かるように、ガラス板等の透明な板材に、メタルマスク1の各マスク部2に対応させて、多数の平行に形成された線状のマーク31からなるパターン部30を形成したものである。各パターン部30に形成した多数のマーク31は、その上にメタルマスク1のマスク部2の多数の開口部を重ね合わせ、下から照明して上から見た時に、マーク31と開口部とが傾斜していた場合に干渉縞が現れるようなパターンで設けたものである。ガラススケール25に形成するマーク31の好適な形状、配置としては、図9(a)、(b)に示すように、メタルマスク1のマスク部2に形成している開口部33と同一ピッチで且つ同一形状、寸法に形成したマーク31を挙げることができる。なお、本発明に使用しうるマーク31の形状、配置は、図9(b)に示すものに限らず、干渉縞が現れるものであれば、適宜変更可能であり、例えば、長手方向には、開口部33と同じ長さ、同じピッチで配列したものに限らず、異なる長さのものでも良いし、更には、連続した形態のものでもよい。また、マーク31の幅も開口部33の幅に必ずしも正確に一致させておく必要はなく、干渉縞が現れるものであれば多少異なる幅のもの(例えば、開口部の幅に対して±20%程度異なる幅のもの)を用いても良い。要するに、ガラススケール25に形成するマーク31は、メタルマスク1の開口部33と幅方向に同じピッチで且つ開口部33と同方向に延びるように形成した線状のマークであればよい。
As can be clearly understood from FIG. 8, the
ガラススケール25に形成するパターン部30は、図8に示す実施の形態のように、メタルマスク1に形成している全てのマスク部2に対応させて設けておくことが、任意の位置のマスク部2について、開口部がクランプによる引張り方向に平行となっているか否かを検査できるので好ましいが、これに限らず、ガラススケール25の所望の領域のみにパターン部30を形成するようにしてもよい。メタルマスク1の開口部の配置角度の調整に際しては、全部のマスク部2について調整を行わなくても、1箇所乃至2箇所のマスク部2について角度調整を行うことで、メタルマスク1を所望の方向に向けることができるので、少なくとも1箇所にパターン部30を形成しておけばよい。また、パターン部30に形成するマーク31は、対応するマスク部2の全域に形成する必要はなく、目視可能な干渉縞を発生させることができる範囲に形成すればよい。
The
図2において、ガラススケール25は、複数のテンションユニット13に囲まれた領域内に且つその複数のテンションユニット13のクランプ17にメタルマスク1を取り付ける際にそのメタルマスク1を支えることができるように配置されている。ただし、ガラススケール25の配置高さは、メタルマスク1を複数のテンションユニット13のクランプ17に把持させ且つそのクランプ17でテンションを付与して平坦な状態とした時には、その平坦な状態に張られた状態のメタルマスク1に対して、非接触ではあるが極めて近接した位置となるように定められている。また、ガラススケール25の設置方向は、それに形成しているマーク31の方向が、テンションユニット13による引張り方向に正確に一致するように、ガラススケール25の設置の際に、測長機等を用いて精密に測定し且つ調整することで定められている。ここで、ガラススケール25の配置高さを、テンションを付与して平坦とした状態のメタルマスク1に対して非接触となるように定めたのは、メタルマスク1にテンションを付与した時に両者が擦れ合って傷が付くのを防止するためであり、近接配置したのは、ガラススケール25の上にメタルマスク1を乗せ、配置角度を調整した後、クランプ17に保持させる際にメタルマスク1があまり移動しないようにするためである。クランプ17でテンションを付与して張った状態のメタルマスク1とガラススケール25との間隔は50〜200μm程度に、好ましくは50〜100μm程度に設定しておく。なお、ガラススケール25をあらかじめ図2に示す位置に固定しておく代わりに、適当な昇降手段に保持させておき、メタルマスク1にテンションを付与する時にはガラススケール25を下方に待機させ、メタルマスク1の配置角度を調整してクランプ17に保持させる動作を行う際には、ガラススケール25をその動作に適した位置に上昇させるようにしてもよい。また、後述するように、ガラススケール25の上にメタルマスク1を乗せて角度調整を行う際に、ガラススケール25とメタルマスク1が擦れ合うことがあるので、ガラススケール25の上面には耐摩耗性やメタルマスクへの損傷防止用のコーティングを施しておくことが望ましい。
In FIG. 2, the
図1、図4において、微調整機構27は、ベース35とそのベース35にねじ係合した調整ねじ36を備えており、その調整ねじ36の先端で、ガラススケール25上に置かれたメタルマスク1の一つの角の近傍を押すことができる位置に配置されている。この構成により、調整ねじ36を回すことで、調整ねじ36の先端を前進させ、メタルマスク1を押してメタルマスク1を微少角度旋回させることができる。なお、図面の実施の形態では、微調整機構27を1個設け、メタルマスク1を1方向のみに旋回させる構成としているが、必要に応じ、更にメタルマスク1を反対方向に旋回させる微調整機構を設けても良い。また、図示は省略しているが、メタルマスク1をフレーム3にスポット溶接するためのレーザ溶接装置も設けられている。
1 and 4, the
次に、上記構成のメタルマスクセット装置23によるメタルマスクセット動作並びにマスク枠貼り装置10によるメタルマスク枠貼り動作を説明する。まず、複数のテンションユニット13のフレーム支え20にフレーム3を保持させ、次いで、複数のテンションユニット13のクランプ17を開いた状態で、ガラススケール25、フレーム3及びクランプ17の固定爪17aの上にメタルマスク1を乗せる。この際、位置決めピン(図示せず)を用いてフレーム3に対してメタルマスク1のおおよその位置を位置決めしておく。次に、照明装置26を点灯して適当な位置のマスク部2を目視する。この時、メタルマスク1のマスク部2の開口部33が図10(a)に示すように上下方向に延びるように配置されているとした場合、そのマスク部2の開口部がその下のガラススケール25に形成しているマークに対して傾斜していると、図10(b)、(c)に示すように、透過光による干渉縞が、開口部の長手方向に対して直角方向に延びるように現れる。そして、この干渉縞の間隔は開口部とマークの傾斜角が小さくなるほど大きくなる。そこで、例えば、図10(b)に示すような干渉縞が生じていた場合には、微調整機構27の調整ねじ36を回し、その調整ねじ36の先端でメタルマスク1の角部近傍を押してメタルマスク1を微少量ずつ旋回させ、干渉縞の間隔が広がり、ついには干渉縞が消えて全体の濃度が均一となるまでメタルマスク1を旋回させる。なお、調整ねじ36の先端でメタルマスク1の角部近傍を押してメタルマスク1を旋回させた際、干渉縞の間隔が狭まる場合には、傾斜角度が拡大しているので、一旦調整ねじ36を逆回転させて引き戻し、メタルマスク1を手で逆方向に旋回させ、その後、再度調整ねじ36による調整を行えばよい。
Next, a metal mask setting operation by the metal
以上のようにして、メタルマスク1を干渉縞が無くなる配置角度まで旋回させると、メタルマスク1の開口部はガラススケール25のマーク31に正確に平行となり、従って、開口部はテンションユニット13による引張り方向に正確に平行となる。以上で、メタルマスク1の角度調整作業が終了する。
As described above, when the
次に、角度調整を終わったメタルマスク1の4辺を複数のテンションユニット13のクランプ17で把持させる。この状態が図4に示す状態である。次に、各クランプ17に連結している駆動手段(エアシリンダ)18に加圧エアを送って各クランプ17をメタルマスク1から離れる方向に移動させ、メタルマスク1に多数のクランプによって縦横両方向にテンションを加え、メタルマスク1を張った状態とし、且つ、複数のテンションユニット13によるテンションを調整して、メタルマスク1がゆがみやたるみのない平坦な状態で且つマスク部2の開口部が平行に引き揃えられた状態となるようにする。
Next, the four sides of the
その後は、メタルマスク1にテンションを加えた状態で、レーザ溶接装置(図示せず)によってメタルマスク1をフレーム3にスポット溶接(図4の符号40参照)し、固定する。その後、メタルマスク1をクランプ17から外し、メタルマスク1の周縁部分を易切断線5を利用して除去する。以上により、図7に示すように、フレーム3にメタルマスク1を固定した構成の蒸着マスク装置8を製造できる。
Thereafter, with the tension applied to the
得られた蒸着マスク装置8では、メタルマスク1がゆがみやたるみの無い状態で且つマスク部2の開口部が正確に所定の方向に平行に揃った状態に保たれており、且つ各マスク部の位置も所定の寸法精度内に保たれている。かくして、この蒸着マスク装置8を用いて蒸着を行うことにより、微細なパターンの蒸着を多面付けで正確に行うことができる。
In the obtained vapor
なお、上記した実施の形態では、マスク置き台24の側方に照明装置26を設けているが、本発明はこの構成に限らず、図5に示すように、ガラススケール25の全面の下に照明装置26Aを設け、ガラススケール25全面を照明する構成としてもよい。
In the above-described embodiment, the
以上に本発明の好適な実施の形態を説明したが、本発明はこの実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲の記載の範囲内で適宜変更可能であることは言うまでもない。 The preferred embodiment of the present invention has been described above, but the present invention is not limited to this embodiment, and it is needless to say that the present invention can be appropriately changed within the scope of the claims.
1 メタルマスク
2 マスク部
3 フレーム
4 開口
5 易切断線
8 蒸着マスク装置
10 マスク枠貼り装置
11 支持台
13 テンションユニット
15 ベース部材
16 直動案内
17 クランプ
17a 固定爪
17b 可動爪
18 駆動手段(エアシリンダ)
20 フレーム支え
23 メタルマスクセット装置
24 マスク置き台
25 ガラススケール
26、26A 照明装置
27 微調整機構
30 パターン部
31 マーク
33 開口部
35 ベース
36 調整ねじ
40 スポット溶接部
DESCRIPTION OF
20
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