KR100603326B1 - 마스크 및 마스크 프레임 조립 장치 및 조립 방법 - Google Patents

마스크 및 마스크 프레임 조립 장치 및 조립 방법 Download PDF

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KR100603326B1
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    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B33/00—Electroluminescent light sources
    • H05B33/10—Apparatus or processes specially adapted to the manufacture of electroluminescent light sources

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Abstract

본 발명은, 마스크, 상기 마스크의 일단에 연결되어 인장력을 생성하기 위한 인장력 발생기를 구비하는 마스크 및 마스크 프레임 조립 장치에 있어서, 상기 인장력 발생기의 일단과 상기 마스크의 일단 사이에 인장력을 감지하기 위한 감지 수단과, 상기 감지 수단으로부터의 신호에 기초하여 제어 신호를 발생하기 위한 인장력 제어기와, 상기 제어 신호로부터 상기 인장력 발생기를 제어하기 위한 제어 밸브를 포함하는 인장력 제어 장치를 구비하는 것을 특징으로 하는 마스크 및 마스크 프레임 조립 장치 및 마스크 및 마스크 프레임 조립 방법을 제공한다.

Description

마스크 및 마스크 프레임 조립 장치 및 조립 방법{Apparatus for assembly a mask and a mask frame and method for assembling thereof}
도 1은 인장력이 가해지는 통상적인 마스크 및 마스크 프레임의 분리 사시도,
도 2a는 종래 기술에 따른 마스크 및 마스크 프레임의 조립 순서도,
도 2b는 종래 기술에 따른, 인장력 제어 장치의 대략적인 부분 단면도,
도 2c는 종래 기술에 따른 기판 정렬 방법의 모식도,
도 2d는 기판의 활성 영역에 있어서, 기판 패턴의 중심선과 마스크 메쉬(슬릿형 또는 도트형)의 중심선 간의 T/P를 나타내는 개략도,
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 마스크 프레임 조합체의 조립 제어 장치의 구성 개념도,
도 4a는 본 발명의 일실시예에 따른, 인장력 제어 장치의 대략적인 부분 단면도,
도 4b는 본 발명의 일실시예에 따른, 인장력 제어 장치의 세부 구성도,
도 4c는 본 발명의 일실시예에 따른, 인장력 제어 장치의 제어 블록 선도,
삭제
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른, 기판을 자동 정렬하는 방법의 순서도,
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른, 기판과 마스크 간의 T/P를 자동 측정 및 저장하는 방법의 순서도.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 간단한 설명>
210...인장력 생성기 230...감지 수단
320...제 1 광학 수단 330...기판 이송 수단
410...제 2 광학 수단 420...광학 이송 수단
본 발명은 마스크 및 마스크 프레임 조립 장치 및 조립 방법에 관한 것으로, 상세하게는 인장력 제어 장치, 기판 자동 정렬 장치, 또는 자동 측정 장치를 더 구비하는 마스크 및 마스크 프레임 조립 장치 및 이를 이용한 마스크 및 마스크 프레임 조립 방법에 관한 것이다.
통상적으로 마스크 및 마스크 프레임 조립 장치는, 유기 전계 발광 표시장치를 제조하는 과정에서 소정 패턴의 유기막 또는 전극층을 형성하기 위한 마스크로 이용되거나 평면형 칼라 음극선관에 있어서 전자총으로부터 방출된 전자빔이 패널의 내면에 설치된 형광막 즉, 소정패턴의 적, 녹, 청색의 형광체들에 정확하게 랜딩 되도록 하는 색선별기능을 가진다. 이러한 마스크 및 마스크 프레임 조립체 중 유기 발광층 또는 캐소오드 전극인 제2전극을 증착하기 위한 마스크 및 마스크 프 레임 조립체의 일예가 일본 공개 특허공보2000-0060589호에 개시되어 있다. 여기에 개시된 증착용 마스크는 박판의 본체에 상호 소정간격 이격 되는 스트라이프 상의 슬롯 또는 사각형이나 원형의 도트(dot) 모양의 메쉬가 형성된 것으로, 프레임에 인장력이 가하여진 상태로 고정된다. 일본 공개 특허 공보 1999-0071583호에 개시된 마스크는 금속 박판에 슬릿부와 브리지부가 매쉬형상을 이룬다. 일본 공개 특허공보 2000-12238호에 개시되어 있는 마스크는 전극 마스크부와, 한 쌍의 단자 마스크부를 가지고 있다, 전극 마스크부는 캐소오드 전극 즉, 제2전극 사이의 캡에 해당하는 폭을 구비하고 상호 평행하게 설치되는 스트라이프 상의 마킹부와 복수개의 마킹부의 양단을 각각 연결하는 연결부를 구비한다.
상술한 바와 같이 개시된 종래의 마스크들은 예를 들어, 금속 박판에 스트라이프 상의 장공이 형성되어 이루어져 있으므로 금속 박판의 가장자리를 지지하는 프레임에 지지된다 하여도 증착 공정시 마스크의 자중에 의하여 처짐으로써 스트립들이 기판에 밀착되지 못하는 문제점이 있다.
따라서, 마스크 및 마스크 프레임의 조립은, 도 1에 도시된 바와 같이 마스크에, 도시된 화살표 방향으로 일정한 인장력이 가해진 상태에서 이루어지게 된다. 도 2a에는 마스크 및 마스크 프레임을 조립하는 통상적인 과정이 도시되어 있는데, 마스크 프레임(10, 도 1 참조)을 도시되지 않은 장치, 예를 들어 증착 장치 상부에 배치한 후(S21), 마스크 프레임(10)의 상단에 마스크(20, 도 1 참조)를 배치한다(S22). 그런 후, 도 2b에 도시된 바와 같은 인장력 생성기(110)를 통하여 마스크(20)에 1차적으로 인장력이 가해지는데, 마스크(20)의 일단은 클램프(140)를 통하여 인장력 생성기(110)의 일단에 연결되고, 인장력 생성기(110)의 하단은 지지 부재(120)에 배치된다. 지지 부재(120)는 고정 수단일 수도 있고, 이동 가능한 수단일 수도 있다. 1차적으로 인장력이 가해진 마스크(20) 상단에 기판(30, 도 2c 참조)을 배치하고 기판(30)과 마스크(20)를 정렬시키는데(S24), 종래 기술에 따른 정렬 방법은 CCD 카메라 등(미도시)에 의해 촬영된 화상을 육안으로 관찰하며 손으로 기판(30)을 이동시켜 기판(30)과 마스크(20)를 정렬시키는 방법이 사용된다. 그런 후, 기판(30) 및 마스크(20)의 정렬 과정에서 손실된 인장력을 보상하기 위하여 마스크(20)에 인장력이 2차적으로 가해질 수도 있다(S25). 기판(30)의 활성 영역의 일부 화소를 확대하여 보면, 도 2d에 도시된 바와 같이 마스크(20)의 메쉬(도면에선 슬릿형과 도트형이 도시됨)의 영역 내에 기판(30)의 패턴(31)이 자리잡는다. 기판(30)의 패턴(31)의 중심선과 마스크(20) 메쉬의 중심선 간에 생기는 일정한 간격을 T/P(도트형의 경우 T/P1, T/P2)을 측정하는데(S26), 종래 기술에 따른 측정 방법은 도시되지 않은 CCD 카메라 등으로부터의 화상을 육안을 통해 측정 및 기록한다. 그런 후, 마스크(20)의 가장 자리 영역을 용접, 예를 들어 시임 용접 등을 통하여 마스크 프레임(10)에 고정시킨다(S27). 고정 후, 조립된 마스크(20) 및 마스크 프레임(10) 조립체를 일정 시간 동안 방치시킨 후(S28), 재차 기판(30)과 마스크(20) 간의 T/P를 측정하게 된다(S29).
이러한, 마스크 및 마스크 프레임을 조립하는 과정을 종래 기술에 따라 실시하는 경우 다양한 문제점이 노출되고 있다.
먼저, 마스크에 인장력을 인가하는 경우, 인장력 생성기로부터 마스크에 전 달되는 인장력은 힘과 변형의 관계, 즉 인장력 생성기로부터 인가되는 인장력과 마스크의 변형량과의 관계를 근사적으로 계산된 값을 사용하게 되는데, 종래 기술에 따른 인장력 생성기, 예를 들어 실린더와 피스톤으로 구성된 액츄에이터의 경우 인가되는 인장력의 근사치로 추정할 뿐, 정확한 힘의 제어가 이루어지지 않는다. 따라서, 개루프 방식에 의해 이루어지는 종래 기술에 따르면, 마스크, 특히 미세 금속 마스크(fine metal mask, FMM)를 사용하는 경우 목표 설정치 미만인 인장력이 인가되어 마스크의 자중으로 인한 처짐을 방지하지 못하거나, 또는 목표 설정치 이상의 인장력이 인가되어 과중한 인장력으로 인한 마스크 손상을 유발할 수도 있다.
또한, 마스크와 기판을 정렬하는 과정에 있어서, 수작업으로 이루어지기 때문에, 정렬 과정의 정밀도와 작업 신뢰성이 상당히 저하된다는 문제점이 야기될 수도 있다.
그리고, 기판 상의 활성 영역의 화소에 대하여 마스크 메쉬의 중심선과 기판상 패턴의 중심선 간의 T/P를 측정 및 기록하는 경우, 종래 기술에 따르면 작업자가 육안으로 직접 측정하여 기록하기 때문에, 육안 측정에 따른 측정 정밀도가 상당히 저하될 뿐만 아니라, 작업자 간의 측정 값이 상이해지는 등 작업 산포(作業 散布)가 발생할 수도 있는 등 정확도 및 생산성이 상당히 저하된다는 문제점을 수반하였다.
본 발명은, 상기와 같은 문제점을 극복하는 개선된 구조의 마스크 및 마스크 프레임 조립 장치를 제공함을 목적으로 한다.
본 발명의 다른 목적은, 상기 개선된 구조를 구비하게 하는 마스크 및 마스크 프레임 조립 방법을 제공하는 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일면에 따르면, 마스크, 상기 마스크의 일단에 연결되어 인장력을 생성하기 위한 인장력 발생기를 구비하는 마스크 및 마스크 프레임 조립 장치에 있어서, 상기 인장력 발생기의 일단과 상기 마스크의 일단 사이에 인장력을 감지하기 위한 감지 수단과, 상기 감지 수단으로부터의 신호에 기초하여 제어 신호를 발생하기 위한 인장력 제어기와, 상기 제어 신호로부터 상기 인장력 발생기를 제어하기 위한 제어 밸브를 포함하는 인장력 제어 장치를 구비하는 것을 특징으로 하는 마스크 및 마스크 프레임 조립 장치를 제공한다.
본 발명의 다른 일면에 따르면, 상기 인장력 제어 장치의 감지 수단은 로드 셀인 것을 특징으로 하는 마스크 및 마스크 프레임 조립 장치를 제공한다.
본 발명의 또 다른 일면에 따르면, 상기 기판의 일단을 촬영하는 제 1 광학 수단, 상기 제 1 광학 수단으로부터의 신호를 입력받는 정렬 제어기, 상기 정렬 제어기로부터의 이동 신호에 기초하여 상기 기판을 이동시키는 기판 이동 수단을 포함하는 기판 자동 정렬 장치를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 마스크 및 마스크 프레임 조립 장치를 제공한다.
본 발명의 또 다른 일면에 따르면, 마스크 및 마스크 프레임 조립 장치에 있어서, 상기 마스크 상에 배치된 기판 일면 상의 화소를 촬영하기 위한 광학 수단과, 상기 광학 수단을 이동시키기 위한 광학 이동 수단과, 상기 광학 수단으로부터 입력된 신호에 기초하여 상기 기판과 상기 마스크 사이의 T/P를 검출하는 측정 제어기와, 그리고 상기 측정 제어기로부터 출력된 신호를 저장하기 위한 저장 수단을 포함하는 자동 측정 장치를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 마스크 및 마스크 프레임 조립 장치를 제공한다.
본 발명의 또 다른 일면에 따르면, 상기 기판의 일면 상의 화소를 촬영하기 위한 제 2 광학 수단과, 상기 제 2 광학 수단을 이동시키기 위한 광학 이동 수단과, 상기 제 2 광학 수단으로부터 입력된 신호에 기초하여 상기 기판과 상기 마스크 사이의 T/P를 검출하는 측정 제어기와, 그리고 상기 측정 제어기로부터 출력된 신호를 저장하기 위한 저장 수단을 포함하는 자동 측정 장치를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 마스크 및 마스크 프레임 조립 장치를 제공한다.
본 발명의 또 다른 일면에 따르면, 일단이 마스크와 연결되는 인장력 생성기에 의해 인장력을 인가하는 단계를 포함하는 마스크 및 마스크 프레임 조립 방법에 있어서, 상기 인장력을 인가하는 단계는, 상기 인장력 발생기로부터의 인장력을 감지하기 위한 감지 수단과, 상기 감지 수단으로부터의 신호에 기초하여 제어 신호를 발생하기 위한 인장력 제어기와, 상기 제어 신호로부터 상기 인장력 발생기를 제어하기 위한 제어 밸브를 포함하는 인장력 제어 장치를 구비하는 단계, 상기 감지 수단이 상기 인장력 발생기로부터 인가되는 인장력을 감지하는 단계, 상기 인장력 제어기가 상기 감지된 신호로부터 상기 제어 신호를 생성하는 단계, 그리고 상기 제어 밸브가 상기 제어 신호로부터 상기 인장력 제어 장치를 제어하는 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 마스크 및 마스크 프레임 조립 방법을 제공한다.
본 발명의 또 다른 일면에 따르면, 상기 마스크 상의 기판을 정렬하는 단계를 더 포함하고, 상기 기판을 정렬하는 단계는, 상기 기판 상부에 배치되는 제 1 광학 수단, 상기 제 1 광학 수단으로부터의 신호를 입력받는 정렬 제어기, 상기 정렬 제어기로부터의 이동 신호를 입력받아 상기 기판을 이동시키는 기판 이동 수단을 포함하는 기판 자동 정렬 장치를 구비하는 단계, 상기 제 1 광학 수단이 상기 기판의 일단을 촬영하는 단계, 상기 정렬 제어기가 상기 제 1 광학 수단으로부터의 신호에 기초하여 상기 기판과 상기 마스크 사이의 오차를 측정하는 단계, 상기 측정 오차를 사전 설정된 허용 오차와 비교하여 상기 기판 이동 수단으로의 이동 신호 인가 여부를 판단하는 단계, 그리고 상기 측정 오차가 상기 허용 오차보다 큰 경우, 상기 기판 이동 수단에 이동 신호를 인가하는 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 마스크 및 마스크 프레임 조립 방법을 제공한다.
본 발명의 또 다른 일면에 따르면, 상기 기판과 상기 마스크 사이의 T/P를 측정하는 단계를 더 포함하고, 상기 기판과 상기 마스크 사이의 T/P를 측정하는 단계는, 상기 기판 상부에 배치되어 상기 기판의 일면 상의 사전 설정된 화소를 촬영하기 위한 제 2 광학 수단과, 상기 기판 상부에서 상기 제 2 광학 수단을 이동시키기 위한 광학 이동 수단과, 상기 제 2 광학 수단으로부터 입력된 신호에 기초하여 상기 기판과 상기 마스크 사이의 T/P를 검출하는 측정 제어기와, 그리고 상기 측정 제어기로부터 출력된 신호를 저장하기 위한 저장 수단을 포함하는 자동 측정 장치를 구비하는 단계, 상기 광학 이송 수단이 상기 제 2 광학 수단을 상기 사전 설정된 화소의 위치로 이동시키는 단계, 상기 제 2 광학 수단이 상기 사전 설정된 화소 를 촬영하는 단계, 상기 측정 제어기가 상기 화소에 대한 상기 기판 상 패턴의 중심선과 상기 마스크 중심선을 인식하여 상기 중심선들 사이의 T/P를 측정하는 단계, 그리고 상기 간격에 대한 측정값을 저장 수단에 저장하는 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 마스크 및 마스크 프레임 조립 방법을 제공한다.
본 발명의 또 다른 일면에 따르면, 상기 기판과 상기 마스크 사이의 T/P를 측정하는 단계는, 사전 설정된 모든 화소에 대하여 반복되는 것을 특징으로 하는 마스크 및 마스크 프레임 조립 방법을 제공한다.
본 발명의 또 다른 일면에 따르면, 마스크 및 마스크 프레임 조립 방법에 있어서, 기판과 마스크 사이의 T/P를 측정하는 단계를 더 포함하고, 상기 기판과 상기 마스크 사이의 T/P를 측정하는 단계는, 상기 기판 상부에 배치되어 상기 기판의 일면 상의 사전 설정된 화소를 촬영하기 위한 제 2 광학 수단과, 상기 기판 상부에서 상기 제 2 광학 수단을 이동시키기 위한 광학 이동 수단과, 상기 제 2 광학 수단으로부터 입력된 신호에 기초하여 상기 기판과 상기 마스크 사이의 T/P를 검출하는 측정 제어기와, 그리고 상기 측정 제어기로부터 출력된 신호를 저장하기 위한 저장 수단을 포함하는 자동 측정 장치를 구비하는 단계, 상기 광학 이송 수단이 상기 제 2 광학 수단을 상기 사전 설정된 화소의 위치로 이동시키는 단계, 상기 제 2 광학 수단이 상기 사전 설정된 화소를 촬영하는 단계, 상기 측정 제어기가 상기 화소에 대한 상기 기판 상 패턴의 중심선과 상기 마스크 중심선을 인식하여 상기 중심선들 사이의 간격을 측정하는 단계, 그리고 상기 간격에 대한 측정값을 저장 수단에 저장하는 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 마스크 및 마스크 프레임 조립 방법을 제공한다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 마스크 프레임 조합체 및 이를 사용하여 기판을 정렬하는 방법을 설명한다.
도 3에는 본 발명에 따른 마스크 및 마스크 프레임 조립 장치의 개략도인 구성도를 도시하는데, 본 발명의 일실시예 들에 따르면, 마스크 및 마스크 프레임 조립 장치는 인장력 제어 장치(200)를 구비할 수 있고, 인장력 제어 장치(200) 이외에 자동 정렬 장치(300) 및 자동 측정 장치(400) 중의 하나 이상을 더 구비할 수도 있으며, 마스크 및 마스크 프레임 조립 장치가 자동 측정 장치(400) 만을 더 구비할 수도 있다. 인장력 제어 장치(200), 자동 정렬 장치(300) 및 자동 측정 장치(400)는 이하 기술되는 바와 같이 개개의 제어기를 통해 제어될 수도 있고, 개개의 제어기는 제어 장치(100) 내에 통합될 수도 있다.
도 4a에는 본 발명의 일실시예에 따라 구비되는 인장력 제어 장치의 개략적인 부분 단면도가 도시되어 있다. 마스크(20)는 마스크 프레임(10)의 일면 상에 배치되는데, 마스크(20)의 일단은 클램프(240)를 통하여 인장력 생성기(210)에 연결되는데, 클램프(240)와 인장력 생성기(210) 사이에는 감지 수단이 배치되어 마스크(20)에 실제로 인가되는 인장력을 감지하는데, 상기 감지 수단은 인장력과 변형량과의 관계를 정확하게 나타내는 로드셀(230)을 사용하는 것이 바람직하다. 도 4b에는 인장력 제어 장치(200)의 세부 구성도가 도시되고, 도 4c에는 인장력 제어 장치(200)의 제어 블록 선도가 도시된다. 도 4b에서, 상기 로드셀(230)에서 감지 된 인장력 신호는 인장력 제어기(260)에 전달되어 사전 설정된 목표 인장력(Fin)과 실제 인가되는 인장력(Fout) 간의 차이로부터 제어 신호(u)를 도출한 후, 이를 제어 수단, 예를 들어 작동 유체, 예를 들어 압축 공기의 유출입을 차단 및 소통 가능한 서보 밸브(240) 및 작동 유체의 인장력 생성기로의 유출입을 선택하는 마스터 밸브(솔레노이드 밸브)(250)와 같은 제어 밸브에 전달하고, 제어 신호(u)에 의해 제어 밸브가 인장력 생성기(210)를 제어하여 마스크(20)에 인가되는 인장력을 조절하게 된다.
한편, 본 발명의 또 다른 일실시예에 따르면, 도 5에 도시된 바와 같은, 기판(30)과 마스크(20)를 자동 정렬하기 위한 자동 정렬 장치를 구비할 수도 있다. 자동 정렬 장치(300)는, 기판(30)의 일단을 촬영하는 제 1 광학 수단(320)과, 제 1 광학 수단(320)으로부터의 영상 신호를 수신받아 이에 기초하여 이동 신호를 생성하는 정렬 제어기(340), 정렬 제어기(340)로부터의 이동 신호에 기초하여 기판(30)을 이동시키는 기판 이동 수단(330)을 구비한다. 상세하게는, 마스크(20)에 안착된 기판(30)의 상부에는 광학 수단(320)이 배치되고, 투명한 재질로 형성되는 기판(30)의 일단, 즉 비활성 영역에는 정렬을 위한 정렬 마크(310)가 배치된다. 정렬 마크(310)에 대응하는 위치로 마스크(20) 상에는 정렬 관통공(21)이 형성되고 마스크 프레임(10) 상에는 다른 정렬 마크(11)가 배치된다. 도 5에는 기판의 자동 정렬 과정이 도시되어 있다. 기판(30)의 상부에 배치된 광학 수단(320), 예를 들어 CCD 카메라 등은 기판(30)의 비활성 영역의 정렬 마크(310)에 대응하는 위치에서 해당 영역을 화상 촬영한다(S310), 정렬 제어기(340)는 입력된 촬영된 영상으로부터 기판, 마스크 및 마스프 프레임, 보다 상세하게는 기판의 비활성 영역에 배치된 정렬 마크와 마스크 프레임의 이에 대응하는 위치에 배설된 정렬 마크(310, 11)와 마스크에 형성된 관통공(21)을 인식하고(S320) 이들 정렬 마크 간의 간격, 즉 위치 오차를 측정한다(S330). 그런 후, 측정된 측정 오차를 사전 설정된 허용 오차와 비교하여(S340), 측정 오차가 허용 오차보다 작은 경우 자동 정렬 단계를 종료한다. 만약, 측정 오차가 허용 오차보다 큰 경우, 자동 정렬 단계는 종료되지 않고 정렬 제어기(340)는 측정 오차로부터 이동 신호를 생성한 후 이를 기판 이동 수단(330)으로 출력하여 기판 이동 수단(330)을 통하여 기판(30)을 원하는 위치로 이동시킨다(S350). 그런 후, 상기 단계 S310 이후의 과정을 반복하게 된다.
또 한편, 본 발명의 또 다른 일실시예에 따르면, 도 5에 더 도시된 바와 같이, 기판(30)과 마스크(20) 간의 T/P를 자동 측정하기 위한 자동 측정 장치(400)를 구비할 수도 있다. 자동 측정 장치(400)는, 기판(30)의 일면 상의 사전 설정된 화소를 촬영하기 위한 제 2 광학 수단(410)과, 제 2 광학 수단(410)을 지지하는 지지 수단(421) 및 구동 수단(422)으로 구성되는 광학 이송 수단(420)과, 제 2 광학 수단(410)으로부터 촬영된 화상에 기초하여 마스크(20) 메쉬의 중심선과 기판(30) 상 패턴의 중심선을 인식하여 이들 간의 T/P를 측정하고 광학 이송 수단(420)에 이송 신호를 송출하는 측정 제어기(430)와, 그리고 측정 제어기(430)로부터의 측정된 T/P 신호를 저장하기 위한 저장 수단을 포함한다. T/P 측정이 시작되는 경우, 사전 설정된 위치로 제 2 광학 수단(410), 예를 들어 CCD 카메라를 이송시킨다(S410). 제 2 광학 수단(410)으로부터 촬영된 화상은 측정 제어기(430)로 송출되고, 측정 제어기(430)는 이 화상 신호로부터 마스크(20)와 기판(30), 즉 사전 설정 위치에 대한 마스크(20)의 메쉬와 기판(30) 상 패턴(31)을 인식하고(도 2d 참조), 마스크(20)의 메쉬와 기판(30) 상 패턴(31)의 중심선을 인식하여(S420) 이들 간의 T/P를 측정한다(S430). 측정된 T/P를 저장 수단(440)에 송출 및 저장한다(S440). 그리고, 이러한 T/P의 자동 측정 단계는 사전 설정된 모든 화소에 대하여 반복될 수도 있는데, 이는 독자적으로 실시될 수도 있고, 또한 상기 인장력 제어 장치 또는 자동 정렬 제어 장치와 함께 또는 독자적으로 설비 및 실시될 수도 있다.
그리고, 상기 기술된 제어기들, 인장력 제어기(260), 정렬 제어기(340) 및 측정 제어기(430)는 개별적으로 구성되거나 또는 일체형으로 제어 장치(100, 도 3 참조)에 통합될 수도 있고, 제 1 광학 수단(320) 및 제 2 광학 수단(410)은 개별적으로 구성될 수도 있고, 또는 동일한 광학 수단이 개개의 역할을 수행할 수도 있다.
상기한 구성을 갖는 본 발명은 다음과 같은 효과를 얻을 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 마스크 및 마스크 프레임 조립 장치 및 조립 방법은 인장력 제어 장치를 통하여 마스크에 가해지는 인장력을 목표값으로 일정하게 유지되도록 함으로써, 마스크에 목표값보다 작은 인장력을 인가시켜 마스크가 자중에 의해 처지거나 또는 마스크에 목표값보다 큰 인장력을 인가시켜 마스크에 손상 및 파손을 일으키는 문제점을 해소할 수도 있다.
한편, 본 발명의 다른 일실시예에 따른 마스크 및 마스크 프레임 조립 장치 및 조립 방법은 자동 정렬 장치를 통하여, 종래 수작업으로 이루어졌던 기판과 마스크 간의 정렬을 자동화시킴으로써, 작업자 간의 작업 산포로 인한 정렬 정밀도 저하를 방지할 수도 있다.
또 한편, 본 발명의 또 다른 일실시예에 따른 마스크 및 마스크 프레임 조립 장치 및 조립 방법은 기판과 마스크 간의 T/P 자동 측정 장치를 통하여, 종래 사람의 육안 및 수작업으로 이루어졌던 T/P 측정을 자동화함으로써, 작업자 간의 작업 산포로 인한 측정 정밀도 저하를 방지하고, 사전 설정된 위치로의 원활한 이송을 통하여 종래 방법에서 문제되었던 작업 시간을 줄임으로써 생산성을 상당히 증대시킬 수도 있다.
본 발명은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 기술되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 보호 범위는 이하 첨부되는 청구 범위의 기술적 사상에 의해 정해질 것이다.

Claims (10)

  1. 마스크;
    상기 마스크의 일단에 연결되어 인장력을 생성하기 위한 인장력 발생기를 구비하는 마스크 및 마스크 프레임 조립 장치에 있어서,
    상기 인장력 발생기의 일단과 상기 마스크의 일단 사이에 인장력을 감지하기 위한 감지 수단과, 상기 감지 수단으로부터의 신호에 기초하여 제어 신호를 발생하기 위한 인장력 제어기와, 상기 제어 신호로부터 상기 인장력 발생기를 제어하기 위한 제어 밸브를 포함하는 인장력 제어 장치를 구비하는 것을 특징으로 하는 마스크 및 마스크 프레임 조립 장치.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 인장력 제어 장치의 감지 수단은 로드 셀인 것을 특징으로 하는 마스크 및 마스크 프레임 조립 장치.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 기판의 일단을 촬영하는 제 1 광학 수단, 상기 제 1 광학 수단으로부터의 신호를 입력받는 정렬 제어기, 상기 정렬 제어기로부터의 이동 신호에 기초하여 상기 기판을 이동시키는 기판 이동 수단을 포함하는 기판 자동 정렬 장치를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 마스크 및 마스크 프레임 조립 장치.
  4. 마스크 및 마스크 프레임 조립 장치에 있어서,
    상기 마스크 상에 배치된 기판 일면 상의 화소를 촬영하기 위한 광학 수단과, 상기 광학 수단을 이동시키기 위한 광학 이동 수단과, 상기 광학 수단으로부터 입력된 신호에 기초하여 상기 기판과 상기 마스크 사이의 T/P를 검출하는 측정 제어기와, 그리고 상기 측정 제어기로부터 출력된 신호를 저장하기 위한 저장 수단을 포함하는 자동 측정 장치를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 마스크 및 마스크 프 레임 조립 장치.
  5. 제 1항 또는 제 3항에 있어서, 상기 기판의 일면 상의 화소를 촬영하기 위한 제 2 광학 수단과, 상기 제 2 광학 수단을 이동시키기 위한 광학 이동 수단과, 상기 제 2 광학 수단으로부터 입력된 신호에 기초하여 상기 기판과 상기 마스크 사이의 T/P를 검출하는 측정 제어기와, 그리고 상기 측정 제어기로부터 출력된 신호를 저장하기 위한 저장 수단을 포함하는 자동 측정 장치를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 마스크 및 마스크 프레임 조립 장치.
  6. 일단이 마스크와 연결되는 인장력 생성기에 의해 인장력을 인가하는 단계를 포함하는 마스크 및 마스크 프레임 조립 방법에 있어서,
    상기 인장력을 인가하는 단계는,
    상기 인장력 발생기로부터의 인장력을 감지하기 위한 감지 수단과, 상기 감지 수단으로부터의 신호에 기초하여 제어 신호를 발생하기 위한 인장력 제어기와, 상기 제어 신호로부터 상기 인장력 발생기를 제어하기 위한 제어 밸브를 포함하는 인장력 제어 장치를 구비하는 단계;
    상기 감지 수단이 상기 인장력 발생기로부터 인가되는 인장력을 감지하는 단계;
    상기 인장력 제어기가 상기 감지된 신호로부터 상기 제어 신호를 생성하는 단계; 그리고
    상기 제어 밸브가 상기 제어 신호로부터 상기 인장력 제어 장치를 제어하는 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 마스크 및 마스크 프레임 조립 방법.
  7. 제 6항에 있어서, 상기 마스크 상의 기판을 정렬하는 단계를 더 포함하고, 상기 기판을 정렬하는 단계는,
    상기 기판 상부에 배치되는 제 1 광학 수단, 상기 제 1 광학 수단으로부터의 신호를 입력받는 정렬 제어기, 상기 정렬 제어기로부터의 이동 신호를 입력받아 상기 기판을 이동시키는 기판 이동 수단을 포함하는 기판 자동 정렬 장치를 구비하는 단계;
    상기 제 1 광학 수단이 상기 기판의 일단을 촬영하는 단계;
    상기 정렬 제어기가 상기 제 1 광학 수단으로부터의 신호에 기초하여 상기 기판과 상기 마스크 사이의 오차를 측정하는 단계;
    상기 측정 오차를 사전 설정된 허용 오차와 비교하여 상기 기판 이동 수단으로의 이동 신호 인가 여부를 판단하는 단계; 그리고
    상기 측정 오차가 상기 허용 오차보다 큰 경우, 상기 기판 이동 수단에 이동 신호를 인가하는 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 마스크 및 마스크 프레임 조립 방법.
  8. 제 6항 또는 제 7항에 있어서, 상기 기판과 상기 마스크 사이의 T/P를 측정하는 단계를 더 포함하고,
    상기 기판과 상기 마스크 사이의 T/P를 측정하는 단계는,
    상기 기판 상부에 배치되어 상기 기판의 일면 상의 사전 설정된 화소를 촬영하기 위한 제 2 광학 수단과, 상기 기판 상부에서 상기 제 2 광학 수단을 이동시키기 위한 광학 이동 수단과, 상기 제 2 광학 수단으로부터 입력된 신호에 기초하여 상기 기판과 상기 마스크 사이의 T/P를 검출하는 측정 제어기와, 그리고 상기 측정 제어기로부터 출력된 신호를 저장하기 위한 저장 수단을 포함하는 자동 측정 장치를 구비하는 단계;
    상기 광학 이송 수단이 상기 제 2 광학 수단을 상기 사전 설정된 화소의 위치로 이동시키는 단계;
    상기 제 2 광학 수단이 상기 사전 설정된 화소를 촬영하는 단계;
    상기 측정 제어기가 상기 화소에 대한 상기 기판 상 패턴의 중심선과 상기 마스크 중심선을 인식하여 상기 중심선들 사이의 T/P를 측정하는 단계; 그리고
    상기 간격에 대한 측정값을 저장 수단에 저장하는 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 마스크 및 마스크 프레임 조립 방법.
  9. 제 8항에 있어서, 상기 기판과 상기 마스크 사이의 T/P를 측정하는 단계는, 사전 설정된 모든 화소에 대하여 반복되는 것을 특징으로 하는 마스크 및 마스크 프레임 조립 방법.
  10. 마스크 및 마스크 프레임 조립 방법에 있어서,
    기판과 마스크 사이의 T/P를 측정하는 단계를 더 포함하고,
    상기 기판과 상기 마스크 사이의 T/P를 측정하는 단계는,
    상기 기판 상부에 배치되어 상기 기판의 일면 상의 사전 설정된 화소를 촬영하기 위한 제 2 광학 수단과, 상기 기판 상부에서 상기 제 2 광학 수단을 이동시키기 위한 광학 이동 수단과, 상기 제 2 광학 수단으로부터 입력된 신호에 기초하여 상기 기판과 상기 마스크 사이의 T/P를 검출하는 측정 제어기와, 그리고 상기 측정 제어기로부터 출력된 신호를 저장하기 위한 저장 수단을 포함하는 자동 측정 장치를 구비하는 단계;
    상기 광학 이송 수단이 상기 제 2 광학 수단을 상기 사전 설정된 화소의 위치로 이동시키는 단계;
    상기 제 2 광학 수단이 상기 사전 설정된 화소를 촬영하는 단계;
    상기 측정 제어기가 상기 화소에 대한 상기 기판 상 패턴의 중심선과 상기 마스크 중심선을 인식하여 상기 중심선들 사이의 간격을 측정하는 단계; 그리고
    상기 간격에 대한 측정값을 저장 수단에 저장하는 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 마스크 및 마스크 프레임 조립 방법.
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