JP2014218739A - マスクフレーム組立体用溶接機 - Google Patents

Abstract

【課題】本願の目的は、マスクフレーム組立体用溶接機を提供することである。
【解決手段】マスクフレーム組立体用溶接機に係り、真空状態を維持するチャンバと、チャンバ内部に配置され、マスクフレームを支持する支持フレームと、チャンバ内部に配置され、支持フレーム上に設置され、マスクフレームと溶接されるマスクを引っ張る引張りユニットと、チャンバ内部に配置され、マスクフレームと前記マスクとを溶接する溶接ユニットと、を含む。
【選択図】図１

Description

本発明は、溶接機に係り、さらに詳細には、マスクフレーム組立体用溶接機に関する。

携帯性に基づく電子機器が幅広く使用されている。携帯型電子機器としては、モバイルフォンのような小型電子機器以外にも、最近になって、タブレットＰＣ（personal computer）が広く使用されている。

このような携帯型電子機器は、多様な機能を支援するために、イメージまたは映像のような視覚情報をユーザに提供するために、表示部を含む。最近、表示部を駆動するためのその他の部品が小型化されるにつれ、表示部が電子機器で占める比重がだんだんと大きくなっており、扁平状態から所定の角度を有するように曲げることができる構造も開発されている。

このとき、前述の表示部には有機物が形成され、前記有機物を発光層として使用することができる。特に、前述の有機物は、多様な方法で形成することができる。例えば、有機物を形成する方法は、有機物を蒸発させて形成する有機物蒸着方法、レーザを加えて形成するレーザ熱転写方法、又は、インクを介して形成するインクジェット方法がある。

このうち、有機物蒸着方法の場合、有機物に熱を加えて蒸発させた後、マスクに形成された開口されたパターンを通過させて蒸着させることにより、所望部分にのみ蒸着する技術が使用されている。このような有機物蒸着方法の場合、マスクの変形やマスクのアラインにより、有機物の蒸着パターンが異なり、表示部の鮮明度などに影響を及ぼすことがある。

本発明が解決しようとする課題は、実際の蒸着工程と同一の環境で、マスクフレーム組立体の製造が可能なマスクフレーム組立体用溶接機を提供することである。

前記課題を解決するために、本発明の一側面は、真空状態を維持するチャンバと、前記チャンバ内部に配置された支持フレームであって、マスクフレームを支持する支持フレームと、前記チャンバ内部に配置された引張りユニットであって、前記支持フレーム上に設置され、前記マスクフレームと溶接されるマスクを引っ張る引張りユニットと、前記チャンバ内部に配置された溶接ユニットであって、前記マスクフレームと前記マスクとを溶接させる溶接ユニットと、を含むマスクフレーム組立体用溶接機を提供する。

また、前記チャンバ内部に配置された接触ユニットであって、前記マスクの表面に接触する接触ユニットをさらに含んでもよい。

また、前記接触ユニットは、テスト基板と、前記テスト基板を接着させる接着ユニットと、を具備することができる。

また、前記接触ユニットは、熱源と、前記熱源に連結される接着ユニットと、をさらに含んでもよい。

また、前記接触ユニットは、前記熱源または前記接着ユニットに設置されるテスト基板をさらに含んでもよい。

また、前記熱源は、前記接着ユニットの上面または下面に設置されてもよい。

また、前記接着ユニットは、電磁石を含んでもよい。

また、前記マスクのアライン状態を感知するアライン感知部をさらに含んでもよい。

また、前記アライン感知部は、前記マスクを基準として、前記溶接ユニットと対向するように設置されてもよい。

また、前記接触ユニットは、前記マスクと接触するテスト基板を具備し、前記テスト基板には、前記アライン感知部によって感知可能なパターンが形成されてもよい。

また、前記パターンの大きさは、マイクロメートル・スケール（micrometer scale）またはナノメートル・スケール（nanometer scale）でもある。

また、前記チャンバ内部に配置された熱源であって、前記マスクフレーム及び前記マスクのうち少なくとも一つに熱を加える熱源をさらに含んでもよい。

本発明によれば、マスクとマスクフレームとを溶接するとき、有機物蒸着工程が遂行される環境を模倣して遂行することにより、実際の有機物蒸着工程で、精密で正確な有機物蒸着が可能である。

また、本発明によれば、模倣された環境で、マスクとマスクフレームとを溶接することにより、実際の有機物蒸着工程の遂行時、外部環境による、マスクの開口されたパターン形状の変形を最小化させることができ、それにより、ピクセルの位置精度（ＰＰＡ：pixel position accuracy）の低下を防止することができる。

本発明の一実施形態によるマスクフレーム組立体用溶接機を示す概念図である。 図１に図示されたテスト基板を示す平面図である。 本発明の他の実施形態によるマスクフレーム組立体用溶接機を示す概念図である。 本発明のさらに他の実施形態によるマスクフレーム組立体用溶接機を示す概念図である。

本発明は、添付される図面と共に、詳細に説明されている実施形態を参照すれば、明確になるであろう。しかしながら、本発明は、以下で開示される実施形態に限定されるものではなく、互いに異なる多様な形態で具現され、ただし、本実施形態は、本発明の開示を完全なものにし、本発明が属する技術分野で当業者に、発明の範疇を完全に知らせるために提供されるものであり、本発明は、特許請求の範囲によって定義されるのみである。一方、本明細書で使われた用語は、実施形態を説明するためのものであり、本発明を制限しようとするのではない。本明細書で、単数形は、文言で特別に言及しない限り、複数形も含む。明細書で使用される「含む（comprises）」及び／または「含むところの（comprising）」は、言及された構成要素、段階、動作及び／または素子は、一つ以上の他の構成要素、段階、動作及び／または素子の存在または追加を排除するものではない。第１、第２などの用語は、多様な構成要素を説明するのに使用されるが、構成要素は、用語によって限定されるものではない。用語は、１つの構成要素を、他の構成要素から区別する目的にのみ使用される。

図１は、本発明の一実施形態によるマスクフレーム組立体用溶接機１００を示す概念図である。図２は、図１に図示されたテスト基板１６３を示す平面図である。

図１及び図２を参照すれば、マスクフレーム組立体用溶接機１００は、真空状態を維持するチャンバ（図示せず）を含んでもよい。このとき、前記チャンバは、内部と外部とを互いに隔離させるように形成されてもよい。特に、前記チャンバには、内部空気を外部に案内する配管（図示せず）が設置され、前記配管には、ポンプ（図示せず）が設置され、前記チャンバ内部の空気を吸入させることができ、あるいは外気を前記チャンバ内部に移動させることができる。

マスクフレーム組立体用溶接機１００は支持フレーム１１０を含んでもよく、前記支持フレーム１１０は、前記チャンバ内部に配置され、マスクフレーム１２０を載置する。このとき、支持フレーム１１０には、載置溝１１１が形成されてもよく、前記載置溝１１１には、マスクフレーム１２０の端が載置される。

一方、マスクフレーム組立体用溶接機１００は引張りユニット１３０を含んでもよく、前記引張りユニット１３０は、前記チャンバ内部に配置され、支持フレーム１１０上に設置される。このとき、引張りユニット１３０は、マスクフレーム１２０と溶接されるマスク１４０を引っ張ることができる。特に、引張りユニット１３０は、シリンダ１３１のようなアクチュエータを具備することができ、マスク１４０の一部を押さえることができるホルダ１３２を具備することができる。

また、引張りユニット１３０は、複数個具備されてもよく、複数個の引張りユニット１３０は、互いに一定間隔離隔されるように配置され、マスク１４０の一部を押さえることができる。このとき、マスク１４０は、複数個具備されてもよく、各マスク１４０は、１対の引張りユニット１３０によって引っ張られた状態を維持することができる。

一方、マスクフレーム組立体用溶接機１００は溶接ユニット１５０を含んでもよく、前記溶接ユニット１５０は、前記チャンバ内部に配置され、マスクフレーム１２０とマスク１４０とを溶接する溶接ユニット１５０を含んでもよい。このとき、溶接ユニット１５０は、マスクフレーム１２０とマスク１４０とを溶接して接着する一般的な溶接ユニットと類似しているので、詳細な説明は省略する。

マスクフレーム組立体用溶接機１００は接触ユニット１６０を含んでもよく、前記接触ユニット１６０は、前記チャンバ内部に配置され、マスク１４０の表面に接触する。接触ユニット１６０は、昇降する昇降ユニット１６１、及び昇降ユニット１６１に設置された接着ユニット１６２を含んでもよい。このとき、接着ユニット１６２は、電磁石の形態で形成されてもよい。特に、接着ユニット１６２は、電磁力を利用し、後述するテスト基板１６３を接着させる役割を遂行することができる。

また、接触ユニット１６０は、接着ユニット１６２に接着されるテスト基板１６３を含んでもよい。このとき、テスト基板１６３は、実際の工程で使用される基板と同一の材質を使用することができる。また、テスト基板１６３は、実際の工程で使用される基板と異なる材質を使用することも可能である。

特に、テスト基板１６３の表面には、後述するアライン感知部１７０で感知可能なパターン１６３ａ（図２）が形成されてもよい。このとき、パターン１６３ａは、多様な形態で形成される。例えば、パターン１６３ａは、十字形、円形、又は、四角形のような多様な形態で形成されてもよい。また、パターン１６３ａの大きさは、マイクロメートル・スケール（micrometer scale）またはナノメートル・スケール（nanometer scale）でもある。

一方、マスクフレーム組立体用溶接機１００は熱源１８０を含んでもよく、前記熱源１８０は、前記チャンバ内部に配置され、マスクフレーム１２０及びマスク１４０のうち少なくとも一つに熱を加える。このとき、熱源１８０は、マスクフレーム１２０及びマスク１４０の下側に配置され、マスクフレーム１２０及びマスク１４０のうち少なくとも一つに熱を加えることができる。

また、マスクフレーム組立体用溶接機１００はアライン感知部１７０を含んでもよく、前記アライン感知部１７０は、マスク１４０の下側面に配置される。具体的には、アライン感知部１７０は、マスク１４０を基準として、溶接ユニット１５０と対向するように設置される。このとき、アライン感知部１７０は、カメラを具備し、マスク１４０または前述のテスト基板１６３を撮影することができる。特に、アライン感知部１７０は、前述のように撮影された映像をもって、マスク１４０のアライン状態を感知することができる。

一方、前記マスクフレーム組立体用溶接機１００の作動について説明すれば、マスクフレーム１２０を、支持フレーム１１０に載置することができる。このとき、マスクフレーム１２０は、支持フレーム１１０の載置溝１１１に載置して固定される。

前述のように、マスクフレーム１２０が支持フレーム１１０に固定されると、マスクフレーム１２０上にマスク１４０を配置した後、引張りユニット１３０を介して引っ張られた状態で固定される。このとき、マスク１４０は、前述のように、複数枚の小さなシートに形成され、互いに隣接するように配置されてもよい。

前述のように、マスク１４０の配置が完了すれば、昇降ユニット１６１を介して、接着ユニット１６２及びテスト基板１６３を下降させることができる。このとき、テスト基板１６３が下降し、マスク１４０と接触する。

前記過程が完了すれば、アライン感知部１７０を介して、マスク１４０とテスト基板１６３とが互いにアラインされているか否かを判断する。具体的には、アライン感知部１７０は、テスト基板１６３のパターン１６３ａを介して、マスク１４０とテスト基板１６３とのアライン状態を確認することができる。特に、アライン感知部１７０は、テスト基板１６３のパターン１６３ａとマスク１４０のパターンとの映像を撮影することによって、マスク１４０とテスト基板１６３とが互いにアラインされているか否かを判断することができる。このとき、マスク１４０とテスト基板１６３とのアライン方法は、有機物蒸着工程で使用される一般的なマスク１４０と基板とのアライン方法と類似しているので、詳細な説明は省略する。

一方、前記過程が進められる間、熱源１８０では熱が生じ、マスクフレーム１２０及びマスク１４０のうち少なくとも一つを加熱することができる。このとき、熱源１８０は、多様に形成され、例えば、熱源１８０は、ヒータを含んでもよい。

前述のように、熱源１８０を介して、マスクフレーム１２０及びマスク１４０のうち少なくとも一つを加熱する場合、マスクフレーム１２０及びマスク１４０は、変形が生じることもある。このとき、前述の変形によって、マスクフレーム１２０及びマスク１４０が歪んだり、あるいは初期位置と異なることがある。

それだけでなく、前述のように、テスト基板１６３をマスク１４０に接触させる場合、マスク１４０は、接着ユニット１６２によって形状が可変になることもある。特に、マスク１４０は、一般的に金属材質から形成され、接着ユニット１６２は、前述のように電磁石によって形成されるので、両者間の磁気力によって、マスク１４０の形状が可変することがある。

従って、前述のように、アライン感知部１７０を介して感知するマスク１４０のアライン位置の場合は、前述のように、マスク１４０の変形によって、マスク１４０が変形された状態で進められる。特に、前述の場合、マスク１４０のアライン位置は、実際の有機物蒸着工程が進められる内部状況と類似した状態で遂行されてもよい。

一方、前述のように、マスク１４０とテスト基板１６３とのアラインを行う間、引張りユニット１３０を介して、マスク１４０の位置、またはマスク１４０に加えられる引張り力を可変させることができる。前述のように、マスク１４０の位置調節が完了すれば、溶接ユニット１５０を介して、マスク１４０をマスクフレーム１２０に溶接させて固定させることができる。

従って、マスクフレーム組立体用溶接機１００は、マスク１４０と、マスクフレーム１２０とを溶接するとき、有機物蒸着工程が遂行される環境を模写して行うことにより、実際の有機物蒸着工程で、精密で正確な有機物蒸着が可能である。また、マスクフレーム組立体用溶接機１００は、模写された環境で、マスク１４０とマスクフレーム１２０とを溶接することにより、実際の有機物蒸着工程の遂行時、外部環境による、マスク１４０の開口されたパターン形状の変形を最小化させることができ、それにより、ピクセルの位置精度（ＰＰＡ：pixel position accuracy）の低下を防止することができる。

図３は、本発明の他の実施形態によるマスクフレーム組立体用溶接機２００を示す概念図である。

図３を参照すれば、マスクフレーム組立体用溶接機２００は、チャンバ（図示せず）、支持フレーム２１０、引張りユニット２３０、溶接ユニット２５０、接触ユニット２６０及びアライン感知部２７０を含んでもよい。

このとき、前記チャンバ、支持フレーム２１０、引張りユニット２３０、溶接ユニット２５０及びアライン感知部２７０は、前述のチャンバ、支持フレーム２１０、引張りユニット２３０、溶接ユニット２５０及びアライン感知部２７０と類似しているので、詳細な説明は省略する。

一方、接触ユニット２６０は、熱源２６４と、熱源２６４に連結される接着ユニット２６２と、を含んでもよい。このとき、接着ユニット２６２は、前述のように、電磁石によって形成されてもよい。また、熱源２６４は、マスク２４０及びマスクフレーム２２０のうち少なくとも一つに熱を加える全ての装置を含んでもよい。特に、熱源２６４は、板状のヒータによって形成され、マスク２４０の全面に熱を加えることができる。このとき、熱源２６４は、接着ユニット２６２に設置され、マスク２４０と接着ユニット２６２との間に配置される。

前述のように形成されるマスクフレーム組立体用溶接機２００の作動について説明すれば、前述のところと同様に遂行される。具体的には、マスクフレーム２２０を支持フレーム２１０の載置溝２１１に載置した後、マスク２４０をマスクフレーム２２０上に配置することができる。このとき、引張りユニット２３０は、マスク２４０を引っ張った状態で固定して支持することができる。

一方、前記過程が完了すれば、昇降ユニット２６１を介して、熱源２６４をマスク２４０に接触させた後、接着ユニット２６２を作動させながら、熱源２６４でマスク２４０を加熱することができる。このとき、マスク２４０は、前述のように、磁気力及び熱によって変形される。

前記過程が進められる間、アライン感知部２７０は、マスク２４０の位置を感知し、引張りユニット２３０などを介して、マスク２４０をアラインすることができる。このとき、アライン感知部２７０は、マスク２４０の開口されたパターンを感知することにより、あるいはマスク２４０上に形成されるアラインマークを撮影して分析することにより、マスク２４０のアライン状態を感知することができる。

前述のように、マスク２４０のアラインが完了すれば、溶接ユニット２５０を介して、マスク２４０とマスクフレーム２２０とを溶接して固定させることができる。

従って、マスクフレーム組立体用溶接機２００は、マスク２４０とマスクフレーム２２０とを溶接するとき、有機物蒸着工程が遂行される環境を模倣して行うことにより、実際の有機物蒸着工程で、精密で正確な有機物蒸着が可能である。また、マスクフレーム組立体用溶接機２００は、模倣された環境で、マスク２４０とマスクフレーム２２０とを溶接することにより、実際の有機物蒸着工程の遂行時、外部環境による、マスク２４０の開口されたパターン形状の変形を最小化させることができ、それにより、ピクセルの位置精度（ＰＰＡ）の低下を防止することができる。

図４は、本発明のさらに他の実施形態によるマスクフレーム組立体用溶接機３００を示す概念図である。

図４を参照すれば、マスクフレーム組立体用溶接機３００は、チャンバ（図示せず）、支持フレーム３１０、引張りユニット３３０、溶接ユニット３５０、接触ユニット３６０及びアライン感知部３７０を含んでもよい。

このとき、前記チャンバ、支持フレーム３１０、引張りユニット３３０、溶接ユニット３５０及びアライン感知部３７０は、前述のチャンバ、支持フレーム３１０、引張りユニット３３０、溶接ユニット３５０及びアライン感知部３７０と類似しているので、詳細な説明は省略する。

一方、接触ユニット３６０は、熱源３６４と、熱源３６４に連結される接着ユニット３６２と、を含んでもよい。このとき、接着ユニット３６２は、前述のように、電磁石によって形成されてもよい。また、熱源３６４は、マスク３４０及びマスクフレーム３２０のうち少なくとも一つに熱を加える全ての装置を含んでもよい。特に、熱源３６４は、板状のヒータによって形成され、マスク３４０の全面に熱を加えることができる。このとき、熱源３６４は、接着ユニット３６２の上面に設置されてもよい。

また、接触ユニット３６０は、接着ユニット３６２に設置されるテスト基板３６３を含んでもよい。このとき、テスト基板３６３は、前述の図１及び図２で説明したところと同一または類似しているので、詳細な説明は省略する。

一方、前述のマスクフレーム組立体用溶接機３００の作動について説明すれば、前述のところと同様に作動する。具体的には、マスクフレーム３２０を支持フレーム３１０の載置溝３１１に載置した後、マスク３４０を引張りユニット３３０に、引っ張られた状態で固定させることができる。

このとき、昇降ユニット３６１が作動し、テスト基板３６３をマスク３４０に接触させた後、熱源３６４を作動させ、マスク３４０及びマスクフレーム３２０のうち少なくとも一つを加熱することができる。特に、テスト基板３６３は、前述のように、接着ユニット３６２によって、接着された状態を維持することができる。

前述のように、接着ユニット３６２と熱源３６４とが作動する場合、マスク３４０は、磁気力及び熱によって変形される。このとき、引張りユニット３３０は、マスク３４０に引張り力を提供することにより、マスク３４０の変形を支持することができる。

一方、前述のように、マスク３４０に変形が生じる場合、アライン感知部３７０を介して、マスク３４０のアライン位置を矯正することができる。このとき、アライン感知部３７０は、前述のように撮影した後、イメージを分析し、マスク３４０のアライン位置を決定することができる。

前記過程が完了すれば、引張りユニット３３０は、マスク３４０の位置をさらに整列することができる。このとき、引張りユニット３３０は、マスク３４０に引張り力をさらに加えることにより、あるいは位置を変更することにより、マスク３４０の位置を整列することができる。

前述のように、マスク３４０の位置が整列されれば、溶接ユニット３５０を介して、マスク３４０とマスクフレーム３２０とを溶接することができる。このとき、マスク３４０は、前述のように、磁気力及び熱によって変形された状態で、マスクフレーム３２０に溶接されて固定される。

従って、マスクフレーム組立体用溶接機３００は、マスク３４０と、マスクフレーム３２０とを溶接するとき、有機物蒸着工程が遂行される環境を模倣して行うことにより、実際の有機物蒸着工程で、精密で正確な有機物蒸着が可能である。また、マスクフレーム組立体用溶接機３００は、模倣された環境で、マスク３４０とマスクフレーム３２０とを溶接することにより、実際の有機物蒸着工程の遂行時、外部環境による、マスク３４０の開口されたパターン形状の変形を最小化させることができ、それにより、ピクセルの位置精度（ＰＰＡ）の低下を防止することができる。

たとえ本発明が前述の望ましい実施形態と係わって説明したにしても、発明の要旨と範囲から外れることなしに、多様な修正や変形を行うことが可能である。従って、特許請求の範囲には、本発明の要旨に属する限り、かような修正や変形を含むものである。

本発明のマスクフレーム組立体用溶接機は、例えば、有機物蒸着関連の技術分野に効果的に適用可能である。

１００，２００，３００ マスクフレーム組立体用溶接機
１１０，２１０，３１０ 支持フレーム
１１１，２１１，３１１ 載置溝
１２０，２２０，３２０ マスクフレーム
１３０，２３０，３３０ 引張りユニット
１３１ シリンダ
１３２ ホルダ
１４０，２４０，３４０ マスク
１５０，２５０，３５０ 溶接ユニット
１６０，２６０，３６０ 接触ユニット
１６１，２６１，３６１ 昇降ユニット
１６２，２６２，３６２ 定着ユニット
１６３，３６３ テスト基板
１６３ａ パターン
１７０，２７０，３７０ アライン感知部
１８０，２６４，３６４ 熱源

Claims (12)

1. 真空状態を維持するチャンバと、
   前記チャンバ内部に配置された支持フレームであって、マスクフレームを支持する支持フレームと、
   前記チャンバ内部に配置された引張りユニットであって、前記支持フレーム上に設置され、前記マスクフレームと溶接されるマスクを引っ張る引張りユニットと、
   前記チャンバ内部に配置された溶接ユニットであって、前記マスクフレームと前記マスクとを溶接する溶接ユニットと、
   を含むマスクフレーム組立体用溶接機。
2. 前記チャンバ内部に配置された接触ユニットであって、前記マスクの表面に接触する接触ユニットをさらに含むことを特徴とする請求項に１記載のマスクフレーム組立体用溶接機。
3. 前記接触ユニットは、
   テスト基板と、
   前記テスト基板を接着させる接着ユニットと、
   を具備することを特徴とする請求項２に記載のマスクフレーム組立体用溶接機。
4. 前記接触ユニットは、
   熱源と、
   前記熱源に連結される接着ユニットと、
   をさらに含むことを特徴とする請求項２に記載のマスクフレーム組立体用溶接機。
5. 前記接触ユニットは、
   前記熱源、または前記接着ユニットに設置されるテスト基板をさらに含むことを特徴とする請求項４に記載のマスクフレーム組立体用溶接機。
6. 前記熱源は、前記接着ユニットの上面または下面に設置されることを特徴とする請求項４に記載のマスクフレーム組立体用溶接機。
7. 前記接着ユニットは、電磁石を含むことを特徴とする請求項３または４に記載のマスクフレーム組立体用溶接機。
8. 前記マスクのアライン状態を感知するアライン感知部をさらに含むことを特徴とする請求項２に記載のマスクフレーム組立体用溶接機。
9. 前記アライン感知部は、前記マスクを基準として、前記溶接ユニットと対向するように設置されることを特徴とする請求項８に記載のマスクフレーム組立体用溶接機。
10. 前記接触ユニットは、前記マスクと接触するテスト基板を具備し、
    前記テスト基板には、前記アライン感知部によって感知可能なパターンが形成されることを特徴とする請求項８に記載のマスクフレーム組立体用溶接機。
11. 前記パターンの大きさは、マイクロメートル・スケールまたはナノメートル・スケールであることを特徴とする請求項１０に記載のマスクフレーム組立体用溶接機。
12. 前記チャンバ内部に配置された熱源であって、前記マスクフレーム及び前記マスクのうち少なくとも一つに熱を加える熱源をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載のマスクフレーム組立体用溶接機。

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