KR101011901B1

KR101011901B1 - 메탈 마스크 유니트, 그 제조방법, 금속 테이프의 부착방법및 텐션 부가장치

Info

Publication number: KR101011901B1
Application number: KR1020067022524A
Authority: KR
Inventors: 데루나오 츠치야; 도시히로 사노
Original assignee: 다이니폰 인사츠 가부시키가이샤
Priority date: 2004-12-09
Filing date: 2005-12-02
Publication date: 2011-02-01
Also published as: TW200629970A; TWI361636B; WO2006062035A1; KR20070101755A

Abstract

메탈 유니트(10)는, 구형상의 프레임(13)과, 프레임(13)의 표면에 설치되어 종방향 및 횡방향으로 텐션을 부가한 메탈 마스크(11)를 갖추고 있다. 프레임(13)의 4변의 이면에, 텐션을 부가한 상태의 금속 테이프(17, 18)가 붙여져 프레임(13)의 휨을 억제하고 있다.

Description

메탈 마스크 유니트, 그 제조방법, 금속 테이프의 부착방법 및 텐션 부가장치 {METAL MASK UNIT, METHOD OF PRODUCING THE SAME, METHOD OF INSTALLING METAL TAPE, AND TENSION APPLICATION DEVICE}

본 발명은, 예컨대 유기 EL 소자 제조에서의 증착공정에서 증착 마스크로서 이용하는데 매우 적합한 메탈 마스크 유니트 및 그 제조방법, 금속 테이프의 부착방법 및 텐션 부가장치에 관한 것이다.

종래, 유기 EL 소자 제조에 있어서 진공 증착이 실시되고 있고, 그 증착 마스크로서 증착을 허용하는 다수의 가늘고 긴 미소한 개구부를 가진 마스크부를 갖춘 메탈 마스크가 사용되고 있다. 그리고 증착에 있어서는, 그 메탈 마스크를 상기 마스크부보다 큰 개구를 가진 강성이 큰 창틀형상의 프레임에 자석 등에 의해 부착하고 있었다. 그렇지만, 근래 패터닝의 미세화가 진행되어 마스크부에 형성하고 있는 개구부가 미세해지고 또한 메탈 마스크의 판두께 자체도 얇아지면, 메탈 마스크를 단지 창틀형상의 프레임에 자석 등을 이용해서 고정하는 것만으로는, 마스크부에 왜곡이나 휨이 생겨 개구부의 정밀도를 유지할 수 없게 된다고 하는 문제가 생겼다.

이러한 문제를 해결하기 위해, 일본 특개 2004-311335호 공보에 나타낸 메탈 마스크 유니트가 개발되어 있지만, 이러한 메탈 마스크 유니트에 의해서도 마스크부의 왜곡이나 휨을 충분히 없앨 수는 없다.

본 발명은 이러한 문제점을 감안해서 이루어진 것으로, 창틀형상의 프레임에 텐션을 부가한 상태의 메탈 마스크를 고정한 구조의 메탈 마스크 유니트에 있어서, 프레임의 두께를 증대시켜 강성을 크게 하지 않아도, 메탈 마스크 유니트에 생기는 휨을 억제해서 평면도를 높이는 것이 가능한 메탈 마스크 유니트, 그 제조방법, 금속 테이프의 부착방법 및 텐션 부가장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은, 구형상(矩形狀)의 프레임과 그 프레임의 표면에, 프레임의 종방향 및 프레임의 횡방향의 적어도 한쪽의 텐션을 부가한 상태로 부착된 메탈 마스크와, 프레임의 이면에 길이방향으로 텐션을 부가한 상태로 또한 메탈 마스크에 부가한 텐션의 방향으로 평행하게 부착된 가늘고 긴 금속 테이프를 갖춘 것을 특징으로 하는 메탈 마스크 유니트이다.

본 발명은, 메탈 마스크는 복수의 마스크부를 갖추면서 종방향 및 횡방향의 텐션을 부가시키고 있고, 금속 테이프가 프레임의 4변에 각각 부착되어 있는 것을 특징으로 하는 메탈 마스크 유니트이다.

본 발명은, 금속 테이프가, 그 양쪽 끝 근방을 스포트 용접으로 상기 프레임에 고정하고 있는 것을 특징으로 하는 메탈 마스크 유니트이다.

본 발명은, 구형상의 프레임의 표면에, 메탈 마스크를, 그 메탈 마스크에 프레임의 종방향 및 프레임의 횡방향의 적어도 한쪽의 텐션을 부가한 상태로 부착하는 공정과, 프레임의 이면에, 가늘고 긴 금속 테이프를, 길이방향으로 텐션을 부가한 상태로, 메탈 마스크에 부가한 텐션의 방향으로 평행하게 부착하는 공정을 갖춘 것을 특징으로 하는 메탈 마스크 유니트의 제조방법이다.

본 발명은, 프레임의 표면에 메탈 마스크를 부착할 때, 프레임보다 큰 사이즈의 메탈 마스크를 부착하고, 그 후 프레임에 부착한 메탈 마스크의 주연(周緣: 둘레 테두리)의 불요부분(不要部分: 불필요한 부분)을 제거하는 것을 특징으로 하는 메탈 마스크 유니트의 제조방법이다.

본 발명은, 프레임의 이면에 금속 테이프를 부착할 때, 프레임보다 긴 금속 테이프를 부착하고, 그 후 프레임에 부착한 금속 테이프 양쪽 끝의 불요부분을 제거하는 것을 특징으로 하는 메탈 마스크 유니트의 제조방법이다.

본 발명은, 프레임의 이면에 금속 테이프를 부착하는 공정이, 금속 테이프를 프레임의 금속 테이프 부착위치에 부착하는 공정과, 금속 테이프에 텐션을 부가해서 프레임에 반력(反力)을 일으키는 공정 및, 프레임의 휨량을 측정해서 휨량이 소망 범위 내로 되도록 금속 테이프에 부가하는 텐션을 조정하는 공정을 갖춘 것을 특징으로 하는 메탈 마스크 유니트의 제조방법이다.

본 발명은, 금속 테이프에 텐션을 부가할 때, 금속 테이프의 양쪽 끝을 파지하여 텐션을 부가하고, 금속 테이프의 텐션을 조정한 후, 금속 테이프의 양쪽 끝을 프레임에 고정하는 것을 특징으로 하는 메탈 마스크 유니트의 제조방법이다.

본 발명은, 금속 테이프의 일단을 미리 프레임에 고정하고, 금속 테이프에 텐션을 부가할 때, 금속 테이프의 타단을 파지하여 텐션을 부가하고, 금속 테이프의 텐션을 조정한 후, 금속 테이프의 타단을 프레임에 고정하는 것을 특징으로 하는 메탈 마스크 유니트의 제조방법이다.

본 발명은, 구형상의 프레임에 금속 테이프를 설치하는 금속 테이프의 부착방법에 있어서, 금속 테이프를 프레임의 금속 테이프 부착위치에 부착하는 공정과, 금속 테이프에 텐션을 부가해서 프레임에 반력을 일으키는 공정 및, 프레임의 휨량을 측정해서 휨량이 소망 범위 내로 되도록 금속 테이프에 부가하는 텐션을 조정하는 공정을 갖춘 것을 특징으로 하는 금속 테이프의 부착방법이다.

본 발명은, 금속 테이프에 텐션을 부가할 때, 금속 테이프의 양쪽 끝을 파지하여 텐션을 부가하고, 금속 테이프의 텐션을 조정한 후, 금속 테이프의 양쪽 끝을 프레임에 고정하는 것을 특징으로 하는 금속 테이프의 부착방법이다.

본 발명은, 금속 테이프의 일단을 미리 프레임에 고정하고, 금속 테이프에 텐션을 부가할 때, 금속 테이프의 타단을 파지하여 텐션을 부가하고, 금속 테이프의 텐션을 조정한 후, 금속 테이프의 타단을 프레임에 고정하는 것을 특징으로 하는 금속 테이프의 부착방법이다.

본 발명은, 구형상의 프레임에 설치된 가늘고 긴 금속 테이프에 텐션을 부가하는 텐션 부가장치에 있어서, 프레임 근방에 배치된 텐션 부가용 도구(jig)를 갖추되, 이 텐션 부가용 도구가 프레임 근방에 설치된 지지대와, 지지대에 직선 모양으로 이동 가능하게 보호 유지되어 금속테이프를 그 길이방향이 이동방향과 평행으로 되도록 파지하는 테이프 파지부재 및, 테이프 파지부재에 설치되어 금속 테이프에 대해 텐션을 부가하는 텐션 부가용 나사를 갖춘 것을 특징으로 하는 텐션 부가장치이다.

본 발명은, 프레임의 한 변에 따라 배치된 가이드 수단과, 이 가이드 수단을 따라 이동 가능하게 설치된 이동대를 더 갖추되, 텐션 부가용 도구가 이 이동대상에 보호 유지되어 있는 것을 특징으로 하는 텐션 부가장치이다.

본 발명은, 텐션 부가용 도구의 지지대가 이동대에 대해 상하방향으로 이동 가능으로 되어 있는 것을 특징으로 하는 텐션 부가장치이다.

본 발명은, 가이드 수단에 2조의 이동대 및 텐션 부가용 도구가 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 텐션 부가장치이다.

본 발명은, 텐션 부가용 나사가 프레임에 당접 자재로 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 텐션 부가장치이다.

본 발명은, 지지대가 프레임에 당접 자재로 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 텐션 부가장치이다.

본 발명은, 구형상의 프레임에 설치된 가늘고 긴 금속 테이프에 텐션을 부가하는 텐션 부가장치와, 금속 테이프를 프레임의 소정 위치에 스포트 용접해 고정하는 스포트 용접장치를 갖추되, 텐션 부가장치가 프레임 근방에 배치된 텐션 부가용 도구를 갖추고, 이 텐션 부가용 도구가 프레임 근방에 설치된 지지대와, 지지대에 직선모양으로 이동 가능하게 보호 유지되어 금속 테이프를 그 길이방향이 이동방향과 평행으로 되도록 파지하는 테이프 파지부재 및, 테이프 파지부재에 설치되어 금속 테이프에 대해 텐션을 부가하는 텐션 부가용 나사를 갖춘 것을 특징으로 하는 금속 테이프 부착장치이다.

본 발명은, 메탈 마스크 유니트를 이용해 유기 EL 소자의 유기층 또는 음극 전극을 증착하는 유기 EL 소자 재료의 증착방법에 있어서, 메탈 마스크 유니트가 구형상의 프레임과, 그 프레임의 표면에 프레임의 종방향 및 프레임의 횡방향의 적어도 한쪽의 텐션을 부가한 상태로 부착된 메탈 마스크 및, 프레임의 이면에 길이방향으로 텐션을 부가한 상태로 또한 메탈 마스크에 부가한 텐션의 방향으로 평행하게 부착된 가늘고 긴 금속 테이프를 갖춘 것을 특징으로 하는 유기 EL 소자 재료의 증착방법이다.

본 발명의 메탈 마스크 유니트에서는, 프레임의 표면 측에 부착되어 있는 메탈 마스크의 텐션에 의해 생기는 프레임의 휨을, 프레임 이면 측에 부착한 금속 테이프의 텐션으로 감소시킬 수가 있어, 프레임의 강성을 증가시키는 일 없이 휨을 작게 해서 평면도를 향상시킬 수 있다. 이 때문에, 증착 마스크로서 사용한 경우에 유리기판 등의 피증착기재에 대한 밀착성이 향상되어 증착의 패턴 위치 정밀도를 향상시킬 수 있다.

본 발명의 메탈 마스크 유니트는, 증착뿐만 아니라 마스킹이 필요한 임의의 용도에 사용할 수 있지만, 특히 고정밀 패터닝이 요구되는 유기 EL 소자의 유기층 또는 음극 전극의 증착에 이용하는 것이 바람직하다. 이 메탈 마스크 유니트를 이용해서 유기 EL 소자의 유기층 또는 음극 전극을 증착함으로써, 고정세 패턴의 유기층 또는 음극 전극을 고품질로 생산성 좋게 형성할 수 있다.

본 발명의 금속 테이프의 부착방법은, 금속 테이프를 프레임에 부착함에 있어, 그 금속 테이프에, 프레임의 금속 테이프 부착위치의 근방에 반력을 취해 텐션을 부가하는 구성으로 하고 있으므로, 금속 테이프의 텐션이 그 금속 테이프를 프레임에 고정한 경우와 마찬가지로 프레임에 작용한다. 그 상태로 상기 프레임의 휨량을 측정해서, 휨량이 소망하는 범위 내로 되도록, 예컨대 허용범위 내로 되도록 상기 금속 테이프에 부가하는 텐션을 조정한다. 이에 따라, 금속 테이프를 프레임에 고정한 후의 휨량을 소망하는 범위 내로 할 수가 있어, 간단한 조작으로 금속 테이프를 프레임에 부착하고, 프레임의 휨량을 소망하는 범위 내로 할 수가 있다.

본 발명의 마스크 유니트 제조방법은, 메탈 마스크를 고정한 프레임의 이면에 금속 테이프를 부착할 때, 상기한 본 발명의 금속 테이프의 부착방법을 적용한 것이다. 이 때문에, 프레임의 휨이 소망하는 범위 내, 예컨대 허용범위 내로 되도록, 금속 테이프의 텐션을 조정해서 프레임에 부착할 수 있어, 간단한 조작에 의해 평면도가 높은 마스크 유니트를 제조할 수 있다.

본 발명의 텐션 부가용 도구에서는, 지지대를 프레임에 인접한 위치에 배치하고, 테이프 파지부재에 금속 테이프를 파지시켜 텐션 부가용 나사를 틀어박아 그 선단을 프레임에 부딪히게 하고, 더 틀어박음으로써 프레임의 금속 테이프 부착위치의 근방에 반력을 취해 금속 테이프에 텐션을 부가할 수 있고 또한 그 틀어박음량을 조정함으로써, 금속 테이프로의 텐션을 임의로 조정할 수가 있다. 이렇게 하여, 프레임에 대해 금속 테이프를 고정한 상태와 마찬가지로, 금속 테이프의 텐션을 작용시킬 수 있고 또한 그 텐션을 용이하게 자재로 조정할 수 있어, 상기한 본 발명의 금속 테이프의 부착방법 및 마스크 유니트의 제조방법의 실시에 이용할 수 있다.

본 발명의 텐션 부가장치에 의하면, 금속 테이프를 부착해야 할 프레임을 프레임 재치대 상의 소정 위치에 지지시키고, 금속 테이프를 프레임상의 소정 위치에 세트함과 더불어, 그 금속 테이프의 텐션 부가용 도구 측과는 반대측의 단부를 프레임에 고정한 상태로, 금속 테이프의 일단을 텐션 부가용 도구에 파지시키고, 텐션 부가용 나사를 틀어박음으로써, 그 텐션 부가용 나사의 선단을 프레임 측면에 부딪히게 해서 그 프레임에 반력을 취한 형태로 금속 테이프에 텐션을 부가할 수 있다. 이 때문에, 금속 테이프의 텐션이, 그 금속 테이프를 프레임에 고정한 경우와 마찬가지로 프레임에 작용하고 있다. 그 상태에서 상기 프레임의 휨량을 측정하고, 휨량이 소망하는 범위 내로 되도록, 예컨대 고정밀도의 허용범위 내로 되도록, 텐션 부가용 나사의 틀어박음량을 조정함으로써, 금속 테이프에 부가하는 텐션을 조정할 수 있다. 이렇게 하여, 간단한 조작으로 금속 테이프를 프레임에 고정한 후의 휨량이 소망하는 범위 내로 되도록 텐션 조정을 실시할 수 있고, 이 텐션 조정을 실시한 상태로 그 금속 테이프를 프레임에 고정함으로써, 프레임의 고정밀도의 평면도를 달성할 수 있다. 또, 텐션 부가용 도구는, 가이드 수단 및 이동대에 의해, 프레임의 1변에 따른 위치를 조정 가능하므로, 다른 사이즈의 프레임에 용이하게 대응 가능하다. 더욱이, 금속 테이프에 대해 텐션 부가할 때에는, 텐션 부가용 나사의 선단을 프레임 측면에 부딪히게 해서 그 프레임에 반력을 취하는 것뿐이므로, 프레임에는 금속 테이프로의 텐션 부가를 위한 가공을 실시할 필요가 없다고 하는 효과도 가지고 있다.

여기서, 상기한 텐션 부가용 도구를, 이동대에 대해 상하방향의 위치를 조정가능한 형태로 보호 유지해 두면, 두께가 다른 프레임에도 용이하게 대응할 수 있다.

또, 상기한 가이드 수단에, 2조의 이동대 및 텐션 부가용 도구를 이동 가능하게 보호 유지해 두면, 프레임의 양측에 부착하는 금속 테이프에 동시에 텐션 부가 및 조정을 실시할 수 있어, 작업성이 향상됨과 더불어 금속 테이프를 부착한 후의 프레임의 평면도를 한층 고정밀도로 할 수 있다.

본 발명의 금속 테이프 부착장치는, 상기한 텐션 부가장치를 이용해서 금속 테이프로의 텐션 부가 및 조정을 실시하고, 그 후 그 금속 테이프를 프레임에 스포트 용접할 수 있는 구성으로 했으므로, 프레임의 휨이 소망하는 범위 내, 예컨대 고정밀도에서의 허용범위 내로 되도록, 금속 테이프의 텐션을 조정해서 프레임에 부착할 수 있어, 간단한 조작에 의해 프레임의 고정밀도의 평면도를 달성할 수 있다.

도 1a는 본 발명의 실시형태에 따른 메탈 마스크 유니트를 표면 측으로부터 본 개략 사시도,

도 1b는 그 메탈 마스크 유니트를 이면 측으로부터 본 개략 사시도.

도 2는 도 1에 나타낸 메탈 마스크 유니트를 구성하는 부품을 조립 전의 상태로 나타내는 개략 사시도.

도 3은 메탈 마스크에 텐션을 부가해서 프레임에 부착하는 상태를 나타내는 개략 평면도.

도 4는 메탈 마스크에 텐션을 부가해서 프레임에 부착하는 상태를 나타내는 개략 사시도.

도 5는 금속 테이프에 텐션을 부가해서 프레임에 부착하는 상태를 나타내는 개략 사시도.

도 6은 금속 테이프에 텐션을 부가해서 프레임에 부착하는 상태를 나타내는 개략 사시도.

도 7a 및 도 7b는 메탈 마스크를 부착한 프레임의 휨이 금속 테이프로 교정되는 것을 설명하는 개략 측면도.

도 8은 참고예에 있어서 메탈 마스크에 텐션을 부가해서 프레임에 부착하는 상태를 나타내는 개략 평면도.

도 9는 참고예의 메탈 마스크 유니트의 개략 사시도.

도 10은 참고예의 메탈 마스크 유니트를, 그것에 생기고 있는 휨을 과장해서 나타내는 개략 측면도.

도 11은 도 1에 나타낸 마스크 유니트를 구성하는 부품을 조립 전의 상태로 나타내는 개략 사시도.

도 12는 본 발명의 실시형태에 따른 텐션 부가용 도구를, 프레임에 금속 테이프를 부착할 때의 상태로 나타내는 개략 사시도.

도 13은 도 12에 나타내는 부분의 개략 단면도.

도 14는 텐션 부가용 도구를 도 13의 화살표 A-A 방향으로 본 개략 단면도.

도 15는 금속 테이프에 텐션을 부가해서 프레임에 부착하는 상태를 나타내는 개략 사시도.

도 16은 텐션을 부가한 금속 테이프를 프레임에 고정하는 상태를 나타내는 개략 사시도.

도 17a는 메탈 마스크를 부착한 프레임의 휨을 측정하는 상태를 나타내는 개략 측면도,

도 17b 및 도 17c는 금속 테이프에 텐션을 부가해서 프레임의 휨을 교정하는 상태를 나타내는 개략 측면도.

도 18은 본 발명의 실시형태에 따른 금속 테이프 부착장치를 나타내는 개략 사시도.

도 19는 도 18에 나타낸 금속 테이프 부착장치를, 도 18과는 다른 작동 상태로 나타내는 개략 사시도.

도 20은 도 18에 나타낸 테이프 부착장치에 설치하고 있는 텐션 부가장치의 주요 부분의 개략 사시도.

도 21은 도 20에 나타낸 영역의 일부의 개략 단면도.

도 22는 도 21의 화살표 A-A에 따른 개략 단면도.

도 23a은 메탈 마스크를 부착한 프레임의 휨을 측정하는 상태를 나타내는 개략 측면도,

도 23b 및 도 23c은 금속 테이프에 텐션을 부가해서 프레임의 휨을 교정하는 상태를 나타내는 개략 측면도이다.

제1의 실시형태

다음에 본 발명의 제1의 실시형태에 대해, 도 1 내지 도 10에 의해 설명한다.

우선 도 8 내지 도 10에 의해, 본 발명의 참고예에 대해 설명한다. 도 8 내지 도 10에 나타낸 참고예에 있어서, 메탈 마스크(1)는 도 8에 나타낸 바와 같이 극히 얇은 금속판으로 제작하고 또한 복수의 마스크부(2)를 갖는 구조의 다면부착의 메탈 마스크(1)로 되어 있다. 메탈 마스크(1)의 4변의 각각을 복수의 클램프로 파지하고, 각 클램프에 의해 메탈 마스크(1)에 화살표로 나타낸 바와 같이 텐션이 부가되고 또한 그 텐션을 각 클램프마다 조정함으로써, 메탈 마스크(1)를 왜곡이나 휨이 없는 평탄한 상태로 하고 있다. 또한 메탈 마스크(1)는 각 마스크부(2)의 개구부가 일정 피치로 보호 유지되고, 게다가 그 상태로 창틀형상의 프레임(3)에 스포트 용접 등에 의해 부착되어 주연의 불요부분이 제거되어 있다. 도 9에 나타낸 바와 같이, 메탈 마스크(1)는 텐션이 부가되어 평탄하게 된 상태로 프레임(3)에 보호 유지되어 메탈 마스크 유니트(8)를 형성하고 있다.

이와 같이 형성한 메탈 마스크 유니트(8)에 있어서도 더욱 개량해야 할 점이 있다. 즉, 메탈 마스크 유니트(8)는 프레임(3)의 한쪽 면에 텐션을 부가한 상태의 메탈 마스크(1)를 갖기 때문에, 프레임(3)을 갖춘 메탈 마스크 유니트(8)에, 도 10에 과장해서 나타낸 바와 같이, 메탈 마스크(1) 측이 요면(凹面)으로 되도록 휨이 발생한다. 이러한 휨이 있는 메탈 마스크 유니트(8)를 증착 마스크로서 사용하는 경우, 유리기판 등의 피증착기재와 메탈 마스크의 밀착성이 나빠져서 증착의 패턴 위치 정밀도가 저하해 버린다. 이 때문에, 휨의 크기(도 10에서의 치수 e)를, 적당한 허용치(예컨대, 세로 500mm×가로 500mm의 메탈 마스크 유니트(8)에 있어서 0.1mm 정도) 이하로 억제할 필요가 있다. 메탈 마스크 유니트(8)에 생기는 휨을 억제하기 위해서는, 프레임의 두께를 두껍게 해서 강성을 증가시키면 좋지만, 그렇게 하면 중량이 커져 취급하기 어려워지고, 또 코스트도 높아진다.

다음에 본 발명에 따른 메탈 마스크 유니트에 대해 설명한다.

이하, 유기 EL 소자 제조에서의 다면부착 증착 마스크로서 사용하는 메탈 마스크 유니트를 예를 들어 본 발명의 매우 적합한 실시형태를 설명한다. 도 1a는 본 발명의 실시형태에 따른 메탈 마스크 유니트를 표면 측으로부터 본 개략 사시도, 도 1b는 그 메탈 마스크 유니트를 이면 측으로부터 본 개략 사시도, 도 2는 그 메탈 마스크 유니트를 구성하는 부품을 조립 전의 상태로 나타내는 개략 사시도이다. 도 1, 도 2에 있어서, 전체를 참조부호 10으로 나타내는 메탈 마스크 유니트는, 창틀형상(구형상)의 프레임(13)과, 프레임(13)의 표면에 텐션이 부가된 상태로 부착된 구형상의 메탈 마스크(11) 및, 프레임(13)의 이면에 텐션이 부가된 상태로 부착된 가늘고 긴 금속 테이프(17, 18)를 갖추고 있다.

메탈 마스크(11)는, 얇은 금속판제의 것으로, 복수의 마스크부(12)를 종횡으로 나열하여 형성하고 있다. 각 마스크부(12)는, 에칭 등에 의해 형성한 다수의 미소한 개구부를 가진 것이다. 각 마스크부(12)에서의 개구부는, 증착시에 증기의 통과를 허용하기 위한 것으로, 그 개구부의 형상, 배열은 임의(任意)이다. 예컨 대, 가늘고 긴 슬릿모양의 개구부를 평행하게 나열한 것, 슬롯모양의 개구부를 종방향으로 나열함과 더불어 평행으로도 나열한 것 등을 들 수 있다. 프레임(13)에 부착하기 전의 메탈 마스크(11)는, 프레임(13)보다 종횡 양방향 모두 큰 사이즈로 만들어져 있고, 프레임(13)의 외주연(外周緣: 바깥 둘레 테두리)에 거의 대응하는 위치에, 접어 구부림으로써 용이하게 절단 가능한 역절단선(易切斷線; 15)을 형성하고 있다. 역절단선(15)은 메탈 마스크(11)에 가하는 텐션에는 견딜 수 있는 강도를 가진 것이다. 메탈 마스크(11)의 두께, 마스크부(12)의 치수, 그것에 형성한 다수의 미소한 개구부의 치수 등은 특별히 한정되는 것은 아니지만, 대표적인 것으로서, 메탈 마스크(11)의 두께는 30∼200㎛, 마스크부(12)의 치수는 길이가 50∼70mm, 폭이 30∼50mm, 개구부의 폭이 40∼100㎛, 평행하게 배열된 개구부간의 무공(無孔)부분의 폭이 80∼200㎛ 등을 예시할 수 있다.

프레임(13)은, 메탈 마스크(11)의 다수의 마스크부(12)를 형성한 영역을 포함하는 크기의 개구(14)를 가진 창틀형상(구형상)의 것이다. 이 프레임(13)은, 텐션을 부가한 상태의 메탈 마스크(11)를 부착한 후에 있어서도, 그 메탈 마스크(11)의 텐션에 의해 휘어져 메탈 마스크에 왜곡이나 휨이 생기는 일이 없도록, 또 보관시, 증착기로의 부착시, 증착 조작시 등의 취급시에 있어서도, 메탈 마스크(11)를 평탄한 상태로 유지할 수 있는 강성을 가진 것이다. 또한, 텐션을 부가한 메탈 마스크(11)를 부착한 시점(금속 테이프를 부착하기 전의 시점)에 있어서 다소의 휨(예컨대, 세로 500mm×가로 500mm의 프레임(13)에 있어서 0.2∼0.5mm 정도의 휨)이 생겨도, 후에 금속 테이프(17, 18)를 부착하여 교정할 수 있으므로, 그러한 작은 휨까지 생기지 않도록 하는 것과 같은 큰 강성을 갖게 할 필요는 없다. 프레임(13)의 두께로서는 2mm∼30mm 정도를 예시할 수 있고, 폭(개구(14)의 내주면과 프레임 외주면과의 거리)으로서는 5mm∼50mm 정도를 예시할 수 있다. 프레임(13)의 이면에는, 금속 테이프(17, 18)를 부착하는 영역에 도랑모양의 굴(20)을 파고 있다.

가늘고 긴 금속 테이프(17, 18)는, 그것에 길이방향의 텐션을 부가한 상태로 프레임(13)에 부착함으로써 메탈 마스크 유니트(10)의 휨을 허용범위 내로 억제하기 위한 것이다. 금속 테이프(17, 18)의 폭 및 두께는, 탄성 영역 내에서 필요한 크기의 텐션을 가할 수 있도록 선정되는 것으로, 예컨대 폭은 5∼50mm, 두께는 50∼200㎛ 정도로 선정된다. 프레임(13)에 부착하기 전의 금속 테이프(17, 18)의 길이는 프레임(13)보다 길게 해 둔다.

다음에, 메탈 마스크 유니트(10)의 제조방법을 설명한다. 미리, 도 2에 나타낸 메탈 마스크(11), 프레임(13), 금속 테이프(17, 18)를 준비해 둔다. 우선, 프레임(13) 위에 메탈 마스크(11)를 얹어 도 3, 도 4에 나타낸 바와 같이 그 메탈 마스크(11)의 4변의 각각을 복수의 클램프(23)로 파지하고, 각 클램프(23)에 연결하고 있는 에어 실린더 등의 구동수단(24)을 작동시켜 각 클램프(23)를 화살표로 나타낸 바와 같이 종횡방향으로 잡아당겨 메탈 마스크(11)에 텐션을 부가한다. 여기서, 메탈 마스크(11)의 4변에 각각 설치하고 있는 복수의 클램프(23)는 마스크부(12)의 열(列)과 마스크부가 없는 영역에 맞추어 배치하고 있는 바, 따라서 메탈 마스크(11)의 마스크부(12)를 형성한 영역과 마스크부가 없는 영역을 각각 별개의 클램프(23)로 잡아당겨 텐션을 부가하는 것이 가능하고, 이에 따라 메탈 마스크(11)의 강성이 다른 영역을 각각 별개의 클램프(23)로 텐션 부가할 수 있다. 그리고, 메탈 마스크(11)의 각 변을 복수의 클램프(23)로 파지하여 잡아당긴 상태로, 메탈 마스크(11)의 표면상태를 목시(目視) 검사해서, 왜곡이나 휨이 있으면, 그 영역을 잡아당기고 있는 클램프(23)에 가하는 인장력을 조정해서 메탈 마스크(11)를 왜곡이나 휨이 없는 평탄한 상태로 또한 마스크부(12)의 개구부를 평행하게 끌어 맞추어진 상태로 조정한다. 또, 메탈 마스크(11)에 형성하고 있는 각 마스크부(12)의 위치를 검사해서, 각 마스크부가 소정의 치수 정밀도 내의 위치에 들어가도록, 각 클램프(23)의 인장력을 조정한다. 이상에 의해, 메탈 마스크(11)를 왜곡이나 휨이 없는 상태로 또한 각 마스크부(12)가 소정의 치수 정밀도 범위 내에 위치하는 상태로 할 수가 있다. 그 후, 이 상태에서, 메탈 마스크(11)의 주연부분을 프레임(13)에, 레이저광을 이용하여 스포트 용접해서(스포트 용접부(30) 참조) 고정한다. 그 후, 클램프(23)를 떼어내고, 메탈 마스크(11)의 주연의 불요부분을 역절단선(15)을 이용하여 제거한다.

다음에, 도 5에 나타낸 바와 같이, 금속 테이프(17)를, 길이방향으로 텐션을 부가한 상태로 프레임(13)의 평행한 2변의 이면의 굴(20; 도 2 참조)에 파묻고, 그 양단(兩端: 양쪽 끝) 근방을 레이저광을 이용하여 스포트 용접해서(부호 56A 참조) 고정한다. 그 후, 금속 테이프(17)의 양단의 불요부분을 절단, 제거한다. 그 다음에, 도 6에 나타낸 바와 같이, 금속 테이프(18)를, 길이방향으로 텐션을 부가한 상태로, 먼저 금속 테이프(17)를 부착한 2변에 직각인 2변의 이면의 굴(20; 도 5 참조)에 파묻고, 그 양단 근방을 레이저광을 이용하여 스포트 용접해서(부호 56B 참조) 고정한다. 그 후, 금속 테이프(18)의 양단의 불요부분을 절단, 제거한다. 이상에 의해, 도 1에 나타낸 메탈 마스크 유니트(10)가 제조된다.

한편, 금속 테이프(17, 18)는 양단 근방뿐만 아니라 전체 길이에 걸쳐 레이저광을 이용하여 스포트 용접해서 고정해도 좋다.

이상의 제조공정에 있어서, 텐션을 부가한 상태의 메탈 마스크(11)를 프레임(13)에 부착한 시점에서는, 도 7a에 과장해서 나타낸 바와 같이 메탈 마스크(11)의 텐션에 의해 프레임(13)에 휨이 생기고 있다. 그러나, 그 후에 금속 테이프(17)에 텐션을 가한 상태로 프레임(13)의 이면에 부착함으로써, 그 금속 테이프(17)의 텐션이 프레임(13)의 휨을 원래대로 되돌리는 방향으로 작용해서, 도 7b에 나타낸 바와 같이 프레임(13)의 휨이 감소하고, 평면도가 향상된다. 메탈 마스크(11)에는 종방향 및 횡방향의 양방향에 텐션을 부가하고 있어, 프레임(13)에는 메탈 마스크(11)로부터 종방향 및 횡방향의 양쪽 모두에 휨이 생기지만, 금속 테이프(17, 18)는 프레임(13)의 종방향 및 횡방향의 양방향에 텐션을 가하도록 부착되므로, 금속 테이프(17, 18)의 부착 후에는 프레임(13)은 종방향 및 횡방향 모두 휨이 억제되어 평면도가 향상된다.

여기서, 금속 테이프(17, 18)에 부가하는 텐션을, 메탈 마스크(11)에 부가한 텐션과 같게 해 두면, 프레임(13)의 양면에서의 텐션 밸런스가 취해져 프레임(13)의 휨을 확실히 없앨 수 있지만, 실용상은 메탈 마스크에 부가한 텐션보다 상당히 작게 선정해도 좋다. 즉, 프레임(13) 자체가 상당한 강성을 가지고서 메탈 마스 크(11)의 텐션을 지지하고 있고, 또 미소한 휨(예컨대, 세로 500mm×가로 500mm의 프레임(13)에 있어서 0.1mm 이하의 휨)은 허용할 수 있으므로, 금속 테이프(17, 18)에 부가하는 텐션은 메탈 마스크(11)에 부가한 텐션의 5분의 1로부터 2분의 1 정도로 좋은 바, 구체적으로는 프레임(13)에 생기는 휨이 허용범위 내로 되도록 선정하면 좋다.

이상과 같이 해서 제조된 메탈 마스크 유니트(10)에서는, 메탈 마스크(11)가 왜곡이나 휨이 없는 상태로 또한 마스크부(12)의 개구부가 정확하게 평행으로 맞추어진 상태로 유지되어 있고, 또한 각 마스크부(12)의 위치도 소정의 치수 정밀도 내로 유지되어 있다. 또, 메탈 마스크 유니트(10)의 휨도 미소한 허용범위 내로 유지되어 있다. 그 후, 이 메탈 마스크 유니트(10)를 이용해서 소정의 증착조작을 실시한다. 즉, 이 메탈 마스크 유니트에 유리기판 등의 피증착기재를 부착해 증착기에 세트하고, 유기 EL 소자의 유기층 또는 음극 전극의 증착을 실시한다. 이에 따라, 미세한 패턴의 증착을 위치정밀도 좋게 실시할 수 있어 고품질의 유기층 또는 음극 전극을 형성할 수 있다.

상기 구성의 메탈 마스크 유니트(10)에 있어서, 메탈 마스크(11), 프레임(13), 금속 테이프(17, 18)의 재질은, 특별히 한정되지 않고, 필요한 강도, 강성, 에칭 적성 등을 가진 것을 적당히 선정하면 좋다. 예컨대, 메탈 마스크(11)로는 42합금(alloy), 스테인레스강, 인바(Invar: 불변강)재 등을 들 수 있고, 프레임(13)으로는 스테인레스강, 인바재 등을 들 수 있으며, 금속 테이프(17, 18)로는메탈 마스크(11)와 마찬가지로 42합금, 스테인레스강, 인바재 등을 들 수 있다. 이 중, 메탈 마스크(11)와 금속 테이프(17, 18)는 같은 재료 혹은 열팽창 계수가 동일 또는 가까운 것(예컨대, 열팽창 계수의 차이가 20% 이하인 것)을 이용하는 것이 바람직하다. 이와 같이 재질 선정을 해 두면, 메탈 마스크 유니트(10)를 제조할 때와는 다른 온도환경하에 둔 경우에, 메탈 마스크(11)와 금속 테이프(17, 18)의 열변형량에 큰 차이가 생기는 일이 없기 때문에, 메탈 마스크 유니트(10)의 휨이 확대되는 일이 없다.

또, 메탈 마스크(11), 프레임(13), 금속 테이프(17, 18)를 모두 인바재로 형성하는 것이 한층 바람직하다. 여기서 이용하는 인바재로서는, Fe-36%Ni의 표준 조성의 것이라도 좋고, 이 표준 조성의 Ni의 일부를 Co로 치환한 것, 혹은 미량의 Mn를 첨가한 것이라도 좋다. 이들 인바재는 극히 낮은 열팽창율을 나타내고 있는 바, 예컨대 Fe-36%Ni의 표준 조성의 것에서는 열팽창율이 1.2×10^-6/K 정도이고, 또 표준 조성의 Ni의 일부를 Co로 치환한 것, 혹은 미량의 Mn를 첨가한 것에서는 열팽창율이 0.1×10^-6/K 정도이다. 이러한 인바재를 이용하면, 메탈 마스크 유니트(10)를 제조할 때와는 다른 온도환경하에 둔 경우, 메탈 마스크(11), 프레임(13), 금속 테이프(17, 18)의 열변형량에 차이가 거의 없고, 게다가 그 열변형량은 극히 작다. 이 때문에, 메탈 마스크 유니트(10)에 휨이 생겨 메탈 마스크(11)에 휨이나 왜곡이 생기는 일이 없고, 또한 각 마스크부(12)의 위치의 변동도 극히 미소하다. 이렇게 하여, 어떠한 온도환경하에 놓여지더라도, 미세한 패턴의 증착을 위치정밀도 좋게 실시할 수 있어 온도관리가 용이하게 된다.

이상으로 본 발명의 매우 적합한 실시형태를 설명했지만, 본 발명은 이에 한정되지 않고, 특허청구범위의 기재내에서 적절히 변경 가능하다. 예컨대, 메탈 마스크(11)의 주연부분의 프레임(13)에 대한 고정방법으로서는, 레이저광에 의한 스포트 용접에 한정되지 않고, 접착제에 의한 고정, 나사 고정 등으로 변경해도 좋다. 또, 금속 테이프(17, 18)의 고정방법도, 레이저광에 의한 스포트 용접에 한정되지 않고, 접착제에 의한 고정, 나사 고정 등으로 변경해도 좋다. 다만, 실시형태와 같이 레이저광에 의한 스포트 용접을 이용하면, 나사 고정 등에 비해 작업이 간단하면서 고정이 확실하고, 고정 후의 구조가 단순하다고 하는 이점이 얻어진다. 더욱이, 금속 테이프(17, 18)의 고정위치도, 양단에만 한정되지 않고, 중간의 적당한 위치의 고정을 병용해도 좋다. 또 용접방식은 저항용접이어도 좋다. 더욱이 또 용접부의 형상은 스포트 형상에 한정되지 않고, 라인모양이어도 좋다.

더욱이, 상기한 실시형태에서는 메탈 마스크(11)를 프레임(13)에 고정할 때에 메탈 마스크(11)의 4변을 각각 마스크부(12)에 대응하는 영역과 마스크부가 없는 영역에 대응해서 설치한 복수의 클램프(23)로 파지하여 텐션을 부가하고 있지만, 메탈 마스크(11)에 텐션을 부가하는 수단은 이 구성에 한정되지 않고, 메탈 마스크(11)를 왜곡이나 휨이 없는 평탄한 상태로 잡아당기면서 마스크부의 개구부를 평행하게 끌어 맞출 수 있으면, 적절히 변경 가능하다. 예컨대, 메탈 마스크(11)의 각 변에 설치하는 복수의 클램프의 개수나 클램프의 폭을 변경하는 등의 변경을 가해도 좋다.

더욱이, 상기의 실시형태에서는 메탈 마스크(11)에 종횡 양방향에 텐션을 가 해 평탄한 상태로 하고 있지만, 메탈 마스크에 따라서는 종방향에만 혹은 횡방향에만 텐션을 가함으로써, 메탈 마스크를 왜곡이나 휨이 없는 상태로 끌어 맞출 수 있는 경우가 있다. 본 발명은 그 경우도 포함하는 것으로, 그 경우에는 금속 테이프는 프레임의 4변에 설치할 필요는 없고, 메탈 마스크에 부가한 텐션의 방향과 평행한 변에만 금속 테이프를 부착하면 좋다. 또, 상기의 실시형태에서는 금속 테이프(17, 18)의 전면이 프레임(13)의 개구(14)를 둘러싸는 틀의 부분과 겹치도록 부착하고 있지만, 금속 테이프의 부착위치는 이에 한정되지 않고, 프레임(13)에 고정한 메탈 마스크(11)의 마스크부(12)에 간섭하지 않는 범위에서 개구(14)를 횡단하도록 금속 테이프를 부착하는 구성으로 해도 좋다.

본 발명의 메탈 마스크 유니트는, 고정세 패터닝이 요구되는 유기 EL 소자의 유기층 또는 음극 전극의 증착에 이용하는 것이 바람직하지만, 이에 한정되지 않고, 다른 용도에서의 증착에 이용해도 좋으며, 더 나아가서 증착 이외의 마스킹이 필요한 용도에 이용해도 좋다.

제2의 실시형태

다음에는 본 발명의 제2의 실시형태에 대해 도 11 내지 도 17에 의해 설명한다.

한편, 제2의 실시형태에 있어서, 도 1 내지 도 10에 나타낸 제1의 실시형태와 동일부분에는 동일 부호를 붙이고 상세한 설명은 생략한다.

전체를 참조부호 10으로 나타낸 마스크 유니트는, 창틀형상(구형상)의 프레 임(13)과, 그 표면에 텐션이 부가된 상태로 스포트 용접부(30)에 의해 부착된 구형상의 메탈 마스크(11) 및, 프레임(13)의 이면에 텐션이 부가된 상태로 스포트 용접부(56A, 56B)에 의해 부착된 가늘고 긴 금속 테이프(17, 18)를 갖추고 있다(도 1 및 도 11 참조).

메탈 마스크(11)는, 얇은 금속판제의 것으로, 복수의 마스크부(12)를 종횡으로 나열하여 형성하고 있다. 각 마스크부(12)는 에칭 등에 의해 형성한 다수의 미소한 개구부를 가진 것이다. 각 마스크부(12)에서의 개구부는, 증착시에 증기의 통과를 허용하기 위한 것으로, 그 개구부의 형상, 배열은 임의인 바, 예컨대 가늘고 긴 슬릿모양의 개구부를 평행으로 나열한 것, 슬롯모양의 개구부를 종방향으로 나열함과 더불어 평행으로도 나열한 것 등을 들 수 있다. 프레임(13)에 부착하기 전의 메탈 마스크(11)는, 프레임(13)보다 종횡 양방향 모두 큰 사이즈로 만들어져 있고, 프레임(13)의 외주연에 거의 대응하는 위치에, 접어 구부림으로써 용이하게 절단 가능한 역절단선(15)을 하프에칭 등에 의해 형성하고 있다. 역절단선(15)은 메탈 마스크(11)에 가하는 텐션에는 견딜 수 있는 강도를 가진 것이다. 메탈 마스크(11)의 두께, 마스크부(12)의 치수, 그것에 형성한 다수의 미소한 개구부의 치수 등은 특별히 한정되는 것은 아니지만, 대표적인 것으로서, 메탈 마스크(11)의 두께는 30∼200㎛, 마스크부(12)의 치수는 길이가 50∼70mm, 폭이 30∼50mm, 개구부의 폭이 40∼100㎛, 평행으로 배열된 개구부간의 무공부분의 폭이 80∼200㎛ 등을 예시할 수 있다.

프레임(13)은, 메탈 마스크(11)의 다수의 마스크부(12)를 형성한 영역을 포 함하는 크기의 개구(14)를 가진 창틀형상의 것이다. 이 프레임(13)은, 텐션을 부가한 상태의 메탈 마스크(11)를 부착한 후에 있어서도, 그 메탈 마스크(11)의 텐션에 의해 휘어져 메탈 마스크에 왜곡이나 휨이 생기는 일이 없도록, 또 보관시, 증착기로의 부착시, 증착 조작시 등의 취급시에 있어서도, 메탈 마스크(11)를 평탄한 상태로 유지할 수 있는 강성을 가진 것이다. 또한, 텐션을 부가한 메탈 마스크(11)를 부착한 시점(금속 테이프를 부착하기 전의 시점)에 있어서 다소의 휨(예컨대, 세로 500mm×가로 500mm의 프레임(13)에 있어서 0.2∼0.5mm 정도의 휨)이 생겨도, 후에 금속 테이프(17, 18)를 부착하여 교정할 수 있으므로, 그러한 작은 휨까지 생기지 않도록 하는 것과 같은 큰 강성을 갖게 할 필요는 없다. 프레임(13)의 두께로서는 2mm∼30mm 정도를 예시할 수 있고, 폭(개구(14)의 내주면과 프레임 외주면과의 거리)으로서는 5mm∼50mm 정도를 예시할 수 있다. 프레임(13)의 이면에는, 금속 테이프(17, 18)를 부착하는 영역에 도랑모양의 굴(20)을 파고 있다.

금속 테이프(17, 18)는, 그것에 길이방향의 텐션을 부가한 상태로 프레임(13)에 부착함으로써 마스크 유니트(10)의 휨을 허용범위 내로 억제하기 위한 것이다. 금속 테이프(17, 18)의 폭 및 두께는, 탄성 영역 내에서 필요한 크기의 텐션을 가할 수 있도록 선정되는 것으로, 예컨대 폭은 5∼50mm, 두께는 50∼200㎛ 정도로 선정된다. 프레임(13)에 부착하기 전의 금속 테이프(17, 18)의 길이는 프레임(13)보다 길게 해 둔다. 이 금속 테이프(17, 18)에도, 프레임(13)의 외주연에 거의 대응하는 위치에, 접어 구부림으로써 용이하게 절단 가능한 역절단선(19)을 하프에칭 등에 의해 형성하고 있다.

다음에, 금속 테이프(17, 18)를 프레임(13)에 부착할 때에 이용하는 텐션 부가용 도구를 설명한다. 도 12는 텐션 부가용 도구(41)를, 프레임(13)에 금속 테이프(17)를 부착할 때의 상태로 나타내는 개략 사시도, 도 13은 도 12에 나타낸 부분의 개략 단면도, 도 14는 텐션 부가용 도구(41)를 도 13의 화살표 A-A 방향으로 본 개략 단면도이다. 텐션 부가용 도구(41)는, 지지대(42)와, 그 지지대(42)에 직동안내(直動案內; 43)를 매개로 직선모양으로 이동 가능하게 보호 유지된 테이프 파지부재(44) 및, 그 테이프 파지부재(44)에 장착된 테이프 부가용 나사(46)를 갖추고 있다. 지지대(42)는, 텐션 부가용 도구(41)의 사용시에 프레임(13)의 단면의 소정 위치에 볼트 등에 의해 고정할 수 있는 구조로 되어 있다. 한편, 지지대(42)는 프레임(13)에 고정하는 대신에, 프레임(13)을 지지시키는 정반(定盤) 등의 지지장치에 고정하는 구조로 해도 좋다.

직동안내(43)는, 지지대(42)를 프레임(13)에 대한 소정 위치에 부착한 상태일 때에, 테이프 파지부재(44)가 프레임(13)의 굴(20)의 길이방향으로 이동 가능하도록 배치되어 있다. 테이프 파지부재(44)는 테이프 파지 본체(48)와 테이프 누름돌(49)을 가지고 있고, 테이프 파지 본체(48)의 표면에는 금속 테이프(17)를 그 길이방향이 테이프 파지부재(44)의 이동방향과 평행으로 되도록 장착 가능한 도랑(48a)이 형성되어 있다. 이 도랑(48a)은 텐션 부가용 도구(41)를 프레임(13)에 대한 소정 위치에 부착한 상태에 있어서 프레임(13)의 굴(20)의 연장 상에 위치하도록 형성되어 있어, 굴(20) 내에 세트한 금속 테이프(17)를 구부리는 일 없이 도랑(48a) 내에 받아들이는 것이 가능하다. 테이프 누름돌(49)은, 볼트(50)에 의해 테이프 파지 본체(48)에 고정함으로써, 도랑(48a) 내에 세트한 금속 테이프(17)를 테이프 파지 본체(48)에 꽉 눌러 파지할 수 있다. 한편, 금속 테이프(17)를 테이프 파지 본체(48)와 테이프 누름돌(49)로 확실히 파지할 수 있도록 하기 위해, 테이프 누름돌(49)의 아래쪽 면에는 코킹용의 철조(凸條; 49a)가 형성되어 있다. 이 철조(49a)는 테이프 파지 본체(48)에 설치해도 좋다.

텐션 부가용 나사(46)는, 테이프 파지부재(44)에 파지된 금속 테이프(17)에 근접한 위치에서 그 금속 테이프의 길이방향으로 평행하게 또한 선단을 테이프 파지부재(44)로부터 돌출시킨 형태로 부착되어 있다. 이 구조로 함으로써, 텐션 부가용 나사(46)를 틀어박아 그 선단을 프레임(13)에 부딪히게 하고, 더 틀어박음으로써 프레임(13)의 금속 테이프 부착위치의 근방에 반력을 일으키면서 금속 테이프(17)에 텐션을 부가할 수 있다. 여기서, 텐션 부가용 나사(46)의 테이프 파지부재(44)에 대한 부착위치는, 테이프 파지부재(44)에 파지시킨 금속 테이프(17)에 근접한 위치이면, 금속 테이프(17)의 측방(側方)이라도 좋지만, 도시한 실시형태에서는 금속 테이프(17)의 중앙의 바로 아래로 하고 있다. 이 위치로 함으로써, 금속 테이프(17)의 전체 폭에 텐션을 안정하게 부가할 수 있다.

다음에, 상기 구성의 텐션 부가용 도구(41)를 이용한 금속 테이프의 부착방법 및, 그 금속 테이프의 부착방법을 이용한 마스크 유니트(10)의 제조방법을 설명한다. 미리, 도 11에 나타낸 메탈 마스크(11), 프레임(13), 금속 테이프(17, 18)를 준비해 둔다. 우선, 프레임(13)에 메탈 마스크(11)를 텐션을 부가한 상태로 부착하기 위한 마스크 첩부장치에 있어서, 프레임(13)을 소정 위치에 세트하고, 그 위에 메탈 마스크(11)를 얹어 그 메탈 마스크(11)의 4변의 각각을 복수의 클램프(23)로 파지시키며, 각 클램프(23)에 연결하고 있는 에어 실린더 등의 구동수단(24)을 작동시켜 각 클램프(23)를 화살표로 나타낸 바와 같이 종횡방향으로 잡아당겨 메탈 마스크(11)에 텐션을 부가한다(도 3 및 도 4 참조).

여기서, 메탈 마스크(11)의 4변에 각각 설치하고 있는 복수의 클램프(23)는 마스크부(12)의 열(列)과 마스크부가 없는 영역에 맞추어 배치하고 있는 바, 따라서 메탈 마스크(11)의 마스크부(12)를 형성한 영역과 마스크부가 없는 영역을 각각 별개의 클램프(23)로 잡아당겨 텐션을 부가하는 것이 가능하고, 이에 따라 메탈 마스크(11)의 강성이 다른 영역을 각각 별개의 클램프(23)로 텐션 부가할 수 있다. 그리고, 메탈 마스크(11)의 각 변을 복수의 클램프(23)로 파지하여 잡아당긴 상태로, 메탈 마스크(11)의 표면상태를 목시(目視) 검사해서, 왜곡이나 휨이 있으면, 그 영역을 잡아당기고 있는 클램프(23)에 가하는 인장력을 조정해서 메탈 마스크(11)를 왜곡이나 휨이 없는 평탄한 상태로 또한 마스크부(12)의 개구부를 평행하게 끌어 맞추어진 상태로 조정한다. 또, 메탈 마스크(11)에 형성하고 있는 각 마스크부(12)의 위치를 검사해서, 각 마스크부가 소정의 치수 정밀도 내의 위치에 들어가도록, 각 클램프(23)의 인장력을 조정한다. 이상에 의해, 메탈 마스크(11)를 왜곡이나 휨이 없는 상태로 또한 각 마스크부(12)가 소정의 치수 정밀도 범위 내에 위치하는 상태로 할 수가 있다. 그 후, 이 상태에서, 메탈 마스크(11)의 주연부분을 프레임(13)에, 레이저광을 이용하여 스포트 용접해서(스포트 용접부(30) 참조) 고정한다. 그 후, 클램프(23)를 떼어내고, 메탈 마스크(11)의 주연의 불요부분을 역절단선(15)을 이용하여 제거한다.

다음에, 메탈 마스크(11)를 부착한 프레임(13)을, 도 17a에 나타낸 바와 같이 금속 테이프를 부착하기 위해 이용하는 정반 등의 지지장치(도시하지 않음) 위에, 메탈 마스크(11) 측을 아래로 하여 설치하고, 그 프레임(13)에 생기고 있는 휨을 지지 스탠드 등의 적당한 지지수단(도시하지 않음)으로 보호 유지한 다이얼 게이지(55)에 의해 측정한다. 그 다음에, 도 17b에 나타낸 바와 같이, 그 프레임(13)의 이면에 종방향으로 형성하고 있는 도랑모양의 굴(20)의 양단에 위치하도록 텐션 부가용 도구(41)를 부착하고, 굴(20) 내에 금속 테이프(17)를 세트함과 더불어 그 양단을 테이프 파지부재(44)에 파지시킨다. 그 후, 텐션 부가용 나사(46)를 틀어박고, 그 선단을 프레임(13)의 단면에 꽉 눌러 더 틀어박음으로써 프레임(13)에 반력을 일으켜 금속 테이프(17)에 텐션을 부가한다. 이 상태에서 도 17b에 나타낸 바와 같이 프레임(13)의 휨량을 다이얼 게이지(55)로 측정한다. 그리고, 측정해서 얻은 휨량이 소망하는 허용범위 내(예컨대, 세로 500mm×가로 500mm의 프레임(13)에 대해 0.1mm 이하의 휨)로 되도록, 텐션 부가용 나사(46)의 틀어박음을 조정해서 금속 테이프(17)에 부가하는 텐션을 조정한다. 그 후, 도 17c에 나타낸 바와 같이, 프레임(13)의 휨량이 소망하는 허용범위 내로 들어가 프레임(13)에 요구되는 평면도가 확보되면, 도 16에 나타낸 바와 같이 금속 테이프(17)의 양단 근방을 레이저 용접장치(56)를 이용하여 프레임(13)에 스포트 용접해서(부호 56A 참조) 고정한다. 그 후, 테이프 부가용 도구(41)를 떼어내고, 금속 테이프(17)의 양단의 불요부분을 역절단선(19)을 이용해서 절단, 제거한다.

여기서, 금속 테이프(17)에 텐션 부가용 도구(41)를 이용해서 텐션을 부가했을 때, 프레임(13)에 대한 금속 테이프(17)의 설치위치 근방에 반력을 일으키면서 금속 테이프(17)에 대해 텐션을 부가하고 있었기 때문에, 금속 테이프(17)를 프레임(13)에 스포트 용접으로 고정하고, 텐션 부가용 도구(41)를 떼어낸 상태에 있어서도, 금속 테이프(17)가 프레임(13)에 작용시키고 있던 텐션의 상태는 거의 변화하지 않고, 이 때문에 프레임(13)은 먼저 조정한 평면도로 유지된 채로 있다. 이렇게 하여, 단순히 텐션 부가용 나사(46)를 조정해서 프레임(13)을 소망하는 평면도로 하고, 그 상태에서 금속 테이프(17)를 프레임(13)에 고정함으로써, 프레임(13)에 생기고 있던 휨을 교정해서 소망하는 평면도로 할 수 있다.

이상의 조작을, 프레임(13)의 이면에 횡방향으로 형성하고 있는 도랑모양의 굴(20)에 대해서도 실시하여, 그 굴(20)에 금속 테이프(18)를 부착한다. 이에 따라, 횡방향에서의 휨을 교정해서 소망하는 평면도로 할 수 있다. 이상에 의해, 마스크 유니트(10)가 제조된다(도 1 참조).

이상과 같이 해서 제조된 마스크 유니트(10)에서는, 메탈 마스크(11)이 왜곡이나 휨이 없는 상태로 또한 마스크부(12)의 개구부가 정확하게 평행으로 맞추어진 상태로 유지되어 있고 또한 각 마스크부(12)의 위치도 소정의 치수정밀도 내로 유지되어 있다. 또, 마스크 유니트(10)의 휨도 미소한 허용범위 내로 유지되어 있다. 그 후, 이 마스크 유니트(10)를 이용해서 소정의 증착조작을 실시한다. 즉, 이 마스크 유니트에 유리기판 등의 피증착기재를 부착해 증착기에 세트하고, 유기 EL 소자의 유기층 또는 음극 전극의 증착을 실시한다. 이에 따라, 미세한 패턴의 증착을 위치정밀도 좋게 실시할 수 있어 고품질의 유기층 또는 음극 전극을 형성할 수 있다.

이상의 실시형태에서는, 금속 테이프 17 혹은 18을 프레임(13)에 부착할 때에, 금속 테이프 17 혹은 18의 양단에, 텐션 부가용 도구(41)를 부착하고 있지만, 본 발명은 이 구성에 한정되지 않고, 금속 테이프 17 혹은 18의 일단 측을 미리 프레임(13)에 스포트 용접 등에 의해 고정하고, 타단 측에만 텐션 부가용 도구(41)를 배치하고서 그 텐션 부가용 도구(41)를 이용해서 텐션을 부가하는 구성으로 해도 좋다. 이 구성에 의해서도, 마찬가지로 프레임(13)의 휨을 교정한 상태에서 금속 테이프 17 혹은 18을 프레임(13)에 고정할 수 있다.

이상으로 본 발명의 매우 적합한 실시형태를 설명했지만, 본 발명은 이에 한정되지 않고, 특허청구범위의 기재 내에서 적절히 변경 가능하다. 예컨대, 상기한 실시형태에서는 금속 테이프(17, 18)를, 메탈 마스크(11)를 고정한 후의 프레임(13)에 부착하고 있고, 메탈 마스크(11)의 부착에 의해 프레임(13)에 생긴 휨을 교정하고 있지만, 본 발명의 금속 테이프의 부착방법은 메탈 마스크를 부착하기 전의 프레임에 금속 테이프를 부착하는 경우에도 적용 가능하다. 이 경우에는, 후공정에서 메탈 마스크(11)를 부착할 때에 생기는 휨을 예측하여, 프레임(13)에 반대 방향의 소망하는 휨이 생기도록 금속 테이프의 텐션을 조정해서 금속 테이프를 부착하면 좋다. 또, 금속 테이프(17, 18)의 고정방법으로서는, 레이저광에 의한 스포트 용접에 한정되지 않고, 저항용접, 접착제, 나사 고정 등으로 변경해도 좋다. 다만, 실시형태와 같이 레이저광에 의한 스포트 용접을 이용하면, 나사 고정 등에 비해 작업이 간단하면서 고정이 확실하고, 고정 후의 구조가 단순하다고 하는 이점이 얻어진다. 금속 테이프(17, 18)의 고정위치도, 양단에만 한정되지 않고, 중간의 적당한 위치의 고정을 병용해도 좋다. 또, 메탈 마스크(11)의 주연부분의 프레임(13)에 대한 고정방법도, 레이저광에 의한 스포트 용접에 한정되지 않고, 저항용접, 접착제, 나사 고정 등으로 변경해도 좋다. 더욱이 또, 용접부의 형상은 스포트 형상에 한정되지 않고, 라인모양이어도 좋다.

더욱이, 상기의 실시형태에서는 메탈 마스크(11)에 종횡 양방향에 텐션을 가해 평탄한 상태로 하고 있지만, 메탈 마스크에 따라서는 종방향에만 혹은 횡방향에만 텐션을 가함으로써, 메탈 마스크를 왜곡이나 휨이 없는 상태로 끌어 맞출 수 있는 경우가 있다. 본 발명은 그 경우도 포함하는 것으로, 그 경우에는 금속 테이프는 프레임의 4변에 설치할 필요는 없고, 메탈 마스크에 부가한 텐션의 방향과 평행한 변에만 금속 테이프를 부착하면 좋다. 또, 상기의 실시형태에서는, 금속 테이 프(17, 18)를, 그 전면이 프레임(13)의 개구(14)를 둘러싸는 틀의 부분과 겹치도록 부착하고 있지만, 금속 테이프의 부착위치는 이에 한정되지 않고, 프레임(13)에 고정한 메탈 마스크(11)의 마스크부(12)에 간섭하지 않는 범위에서 개구(14)를 횡단하도록 금속 테이프를 부착하는 구성으로 해도 좋다.

제3의 실시형태

다음에는 본 발명의 제3의 실시형태에 대해 도 18 내지 도 23에 의해 설명한다.

한편, 제3의 실시형태에 있어서, 도 1 내지 도 10에 나타낸 제1의 실시형태, 및 도 11 내지 도 17에 나타낸 제2의 실시형태와 동일 부분에는 동일 부호를 붙이고 상세한 설명은 생략한다.

전체를 참조부호 10으로 나타낸 마스크 유니트는, 창틀형상(구형상)의 프레임(13)과, 그 표면에 텐션이 부가된 상태로 스포트 용접부(30)에 의해 부착된 구형상의 메탈 마스크(11) 및, 프레임(13)의 이면에 텐션이 부가된 상태로 스포트 용접부(56A, 56B)에 의해 부착된 가늘고 긴 금속 테이프(17, 18)를 갖추고 있다(도 1 및 도 11 참조).

메탈 마스크(11)는, 얇은 금속판제의 것으로, 복수의 마스크부(12)를 종횡으로 나열하여 형성하고 있다. 각 마스크부(12)는 에칭 등에 의해 형성한 다수의 미소한 개구부를 가진 것이다. 각 마스크부(12)에서의 개구부는, 증착시에 증기의 통과를 허용하기 위한 것으로, 그 개구부의 형상, 배열은 임의인 바, 예컨대 가늘 고 긴 슬릿모양의 개구부를 평행으로 나열한 것, 슬롯모양의 개구부를 종방향으로 나열함과 더불어 평행으로도 나열한 것 등을 들 수 있다. 프레임(13)에 부착하기 전의 메탈 마스크(11)는, 프레임(13)보다 종횡 양방향 모두 큰 사이즈로 만들어져 있고, 프레임(13)의 외주연에 거의 대응하는 위치에, 접어 구부림으로써 용이하게 절단 가능한 역절단선(15)을 하프에칭 등에 의해 형성하고 있다. 한편, 역절단선(15)은 메탈 마스크(11)에 가하는 텐션에는 견딜 수 있는 강도를 가진 것이다. 메탈 마스크(11)의 두께, 마스크부(12)의 치수, 그것에 형성한 다수의 미소한 개구부의 치수 등은 특별히 한정되는 것은 아니지만, 대표적인 것으로서 메탈 마스크(11)의 두께는 30∼200㎛, 마스크부(12)의 치수는 길이가 50∼70mm, 폭이 30∼50mm, 개구부의 폭이 40∼100㎛, 평행으로 배열된 개구부간의 무공부분의 폭이 80∼200㎛ 등을 예시할 수 있다.

프레임(13)은, 메탈 마스크(11)의 다수의 마스크부(12)를 형성한 영역을 포함하는 크기의 개구(14)를 가진 창틀형상의 것이다. 이 프레임(13)은, 텐션을 부가한 상태의 메탈 마스크(11)를 부착한 후에 있어서도, 그 메탈 마스크(11)의 텐션에 의해 휘어져 메탈 마스크에 왜곡이나 휨이 생기는 일이 없도록, 또 보관시, 증착기로의 부착시, 증착 조작시 등의 취급시에 있어서도, 메탈 마스크(11)를 평탄한 상태로 유지할 수 있는 강성을 가진 것이다. 또한, 텐션을 부가한 메탈 마스크(11)를 부착한 시점(금속 테이프를 부착하기 전의 시점)에 있어서 다소의 휨(예컨대, 세로 500mm×가로 500mm의 프레임(13)에 있어서 0.2∼0.5mm 정도의 휨)이 생겨도, 후에 금속 테이프(17, 18)를 부착하여 교정할 수 있으므로, 그러한 작은 휨 까지 생기지 않도록 하는 것과 같은 큰 강성을 갖게 할 필요는 없다. 프레임(13)의 두께로서는 2mm∼30mm 정도를 예시할 수 있고, 폭(개구(14)의 내주면과 프레임 외주면과의 거리)으로서는 5mm∼50mm 정도를 예시할 수 있다. 프레임(13)의 이면에는, 금속 테이프(17, 18)를 부착하는 영역에 도랑모양의 굴(20)을 파고 있다.

다음에, 금속 테이프(17, 18)를 프레임(13)에 부착할 때에 이용하는 텐션 부가장치 및 그 텐션 부가장치를 갖춘 금속 테이프 부착장치를 설명한다. 도 18, 도 19는 본 발명의 실시형태에 따른 테이프 부착장치를 다른 작동 상태로 나타내는 개략 사시도, 도 20은 도 18, 도 19에 나타낸 테이프 부착장치에 설치하고 있는 텐션 부가장치의 주요 부분의 개략 사시도, 도 21은 도 20에 나타낸 영역의 일부의 개략 단면도, 도 22는 도 21의 화살표 A-A 방향의 개략 단면도이다. 전체를 참조부호 31로 나타낸 테이프 부착장치는, 고정밀도의 평면도의 지지면을 가진 지지반, 예컨대 돌정반(石定盤; 32)과, 그 돌정반(32)에 보호 유지된 텐션 부가장치(33) 및, 스 포트 용접장치(34)를 갖추고 있다.

텐션 부가장치(33)는, 프레임(13)을 수평으로 지지하는 프레임 받침대(35)와, 그 프레임 받침대(35)에 소정 위치로 되도록 지지시킨 프레임(13)의 한 변과 마주보는 영역에 배치된 가이드 수단(36), 그 가이드 수단(36)에 상기 프레임(13)의 한 변에 평행으로 이동 가능하게 보호 유지된 이동대(37) 및, 그 이동대(37)에 승강 가이드 기구(38)를 매개로 승강 가능하게 보호 유지된 텐션 부가용 도구(41)를 갖추고 있다. 가이드 수단(36) 및 이동대(37)의 구조는, 이동대(37)를 가이드 수단(36)을 따라 직선모양으로 이동시킬 수 있으면서 소망 위치에 고정할 수 있는 구조의 것이면 임의인 바, 예컨대 가이드 도랑을 이용한 것, 가이드 레일을 이용한 것, 직동안내를 이용한 것 등을 들 수 있다. 승강 가이드 기구(38)의 구조도, 텐션 부가용 도구(41)를 이동대(37)에 대해 승강시킬 수 있으면서 소망 위치에 고정할 수 있는 구조의 것이면 임의이다.

텐션 부가용 도구(41)는, 이동대(37)상에 승강 가이드 기구(38)를 매개로 보호 유지된 지지대(42)와, 그 지지대(42)에 직동안내(43)를 매개로 수평으로 또한 프레임(13)의 한 변에 직각방향으로(가이드 수단(36)에 의한 이동대(37)의 이동방향과 직교하는 방향으로) 이동 가능하게 보호 유지된 테이프의 파지부재(44)로서, 금속 테이프(17)를 그 길이방향이 테이프 파지부재(44)의 이동방향과 평행으로 되도록 파지 가능한 테이프 파지부재(44) 및, 그 테이프 파지부재(44)에 부착된 테이프 부가용 나사(46)를 갖추고 있다. 테이프 파지부재(44)는, 테이프 파지 본체(48)와 테이프 누름돌(49)를 갖추고 있고, 테이프 파지 본체(48)의 표면에는 금 속 테이프(17)를 그 길이방향이 테이프 파지부재(44)의 이동방향과 평행으로 되도록 장착 가능한 도랑(48a)이 형성되어 있다. 이 도랑(48a)은 텐션 부가용 도구(41)를 프레임(13)에 대한 소정 위치에 배치한 상태에 있어서 프레임(13)의 굴(20)의 연장(延長)상에 위치하도록 형성되어 있어, 굴(20) 내에 세트한 금속 테이프(17)를 구부리는 일 없이 도랑(48a) 내에 받아들이는 것이 가능하다. 테이프 누름돌(49)은, 볼트(50)에 의해 테이프 파지 본체(48)에 고정함으로써, 도랑(48a) 내에 세트한 금속 테이프(17)를 테이프 파지 본체(48)에 꽉 눌러 파지하기 위한 것이다. 한편, 금속 테이프(17)를 테이프 파지 본체(48)와 테이프 누름돌(49)로 확실히 파지할 수 있도록 하기 위해, 테이프 누름돌(49)의 아래쪽 면에는 코킹용의 철조(49a)가 형성되어 있다. 이 철조(49a)는 테이프 파지 본체(48) 측에 설치해도 좋다.

텐션 부가용 나사(46)는, 테이프 파지부재(44)에 파지시킨 금속 테이프(17)에 근접한 위치에서 그 금속 테이프의 길이방향으로 평행하게 또한 선단을 테이프 파지부재(44)로부터 돌출시켜 프레임(13)의 측면에 부딪히게 하는 것이 가능한 형태로 부착되어 있다 . 이 구조로 함으로써, 텐션 부가용 나사(46)를 틀어박아 그 선단을 프레임(13)에 부딪히게 하고, 더 틀어박음으로써 프레임(13)의 금속 테이프 부착위치의 근방에 반력을 취해 금속 테이프(17)에 텐션을 부가할 수 있다. 여기서, 텐션 부가용 나사(46)의 테이프 파지부재(44)에 대한 부착위치는, 테이프 파지부재(44)에 파지시킨 금속 테이프(17)에 근접한 위치이면, 금속 테이프(17)의 측방(側方)이라도 좋지만, 도시한 실시형태에서는 금속 테이프(17)의 중앙의 바로 아 래로 하고 있다. 이 위치로 함으로써, 금속 테이프(17)의 전체 폭에 텐션을 안정하게 부가할 수 있다.

도 18, 도 19에 있어서, 스포트 용접장치(34)는 금속 테이프(17)의 소망 위치를 프레임(13)에 용접, 고정하기 위한 것으로, 이 실시형태에서는 저항용접 방식의 것이 이용되고 있다. 한편, 스포트 용접장치(34)는 저항용접 방식의 것에 한정되지 않고, 다른 방식의 것, 예컨대 레이저 방식의 것을 이용해도 좋다. 스포트 용접장치(34)는, 가이드 장치(53)에 의해 이동 가능하게 설치되어 있고, 프레임(13)상의 소정 위치에 세트한 금속 테이프(17)의 소망하는 위치를 스포트 용접할 수 있는 구성으로 되어 있다. 한편, 도면에서는 프레임(13)의 앞측에만 스포트 용접장치(34)를 도시하고 있지만, 프레임(13)의 안쪽에도 스포트 용접장치(도시하지 않음)가 설치되어 안쪽의 금속 테이프(17)를 프레임(13)에 용접, 고정 가능하게 되어 있다. 또한, 스포트 용접장치(34)를 프레임(13)을 사이에 끼워넣고 양측에 설치하는 대신에, 단일의 스포트 용접장치를 수평면 내에서 2차원 방향으로 이동시키는 것이 가능한 X-Y이동기구에 보호 유지시키고, 그 스포트 용접장치를 X-Y방향의 소망 위치로 이동시켜 스포트 용접하는 구성으로 해도 좋다.

다음에, 상기 구성의 금속 테이프 부착장치(31)를 이용하여 금속 테이프에 텐션을 부가해서 프레임(13)에 부착하는 방법 및 이 금속 테이프 부착장치(31)를 이용한 마스크 유니트(10)의 제조방법을 설명한다. 미리, 메탈 마스크(11), 프레임(13), 금속 테이프(17, 18)를 준비해 둔다. 우선, 도 3, 도 4에 나타낸 바와 같이, 프레임(13)에 메탈 마스크(11)를 텐션을 부가한 상태로 부착하기 위한 마스크 첩부장치에 있어서, 프레임(13)을 소정 위치에 세트하고, 그 위에 메탈 마스크(11)를 얹어 그 메탈 마스크(11)의 4변의 각각을 복수의 클램프(23)로 파지시키며, 각 클램프(23)에 연결하고 있는 에어 실린더 등의 구동수단(24)을 작동시켜 각 클램프(23)를 화살표로 나타낸 바와 같이 종횡방향으로 잡아당겨 메탈 마스크(11)에 텐션을 부가한다.

여기서, 메탈 마스크(11)의 4변에 각각 설치하고 있는 복수의 클램프(23)는 마스크부(12)의 열(列)과 마스크부가 없는 영역에 맞추어 배치하고 있는 바, 따라서 메탈 마스크(11)의 마스크부(12)를 형성한 영역과 마스크부가 없는 영역을 각각 별개의 클램프(23)로 잡아당겨 텐션을 부가하는 것이 가능하고, 이에 따라 메탈 마스크(11)의 강성이 다른 영역을 각각 별개의 클램프(23)로 텐션 부가할 수 있다. 그리고, 메탈 마스크(11)의 각 변을 복수의 클램프(23)로 파지하여 잡아당긴 상태로, 메탈 마스크(11)의 표면상태를 목시(目視) 검사해서, 왜곡이나 휨이 있으면, 그 영역을 잡아당기고 있는 클램프(23)에 가하는 인장력을 조정해서 메탈 마스크(11)를 왜곡이나 휨이 없는 평탄한 상태로 또한 마스크부(12)의 개구부가 평행하게 끌어 맞추어진 상태로 조정한다. 또, 메탈 마스크(11)에 형성하고 있는 각 마스크부(12)의 위치를 검사해서, 각 마스크부가 소정의 치수 정밀도 내의 위치에 들어가도록, 각 클램프(23)의 인장력을 조정한다. 이상에 의해, 메탈 마스크(11)를 왜곡이나 휨이 없는 상태로 또한 각 마스크부(12)가 소정의 치수 정밀도 범위 내에 위치하는 상태로 할 수가 있다. 그 후, 이 상태에서, 메탈 마스크(11)의 주연부분을 프레임(13)에, 레이저광을 이용하여 스포트 용접해서(스포트 용접부(30) 참조) 고정한다. 그 후, 클램프(23)를 떼어내고, 메탈 마스크(11)의 주연의 불요부분을 역절단선(15)을 이용하여 제거한다.

다음에, 메탈 마스크(11)를 부착한 프레임(13)을, 도 18 및 도 23a에 나타낸 바와 같이 프레임 받침대(35) 위에, 메탈 마스크(11) 측을 아래로 하여 또한 한 변이 가이드 수단(36)과 평행으로 되도록 위치 결정하여 지지시킨다. 그 다음에, 그 프레임(13)에 생기고 있는 휨을 지지 스탠드 등의 적당한 지지수단(도시하지 않음)으로 보호 유지한 다이얼 게이지(55)에 의해 측정한다. 그 다음에, 그 프레임(13)에 형성하고 있는 굴(20)에 금속 테이프(17)를 세트하고, 텐션 부가용 도구(41)와는 반대측의 단부 근방을 스포트 용접장치(34)에 의해 프레임(13)에 스포트 용접(부호 56A 참조)해서 고정하며, 고정한 측의 불요부분을 역절단선(19; 도 2 참조)을 이용해서 절단, 제거한다.

다음에, 이동대(37)를 가이드 수단(36)을 따라 이동시키고, 보호 유지하고 있는 텐션 부가용 도구(41)의 도랑(48a)(도 20 참조)이 프레임(13)에 세트하고 있는 금속 테이프(17)와 겹치는 위치에 위치결정해서 이동대(37)를 그 위치에 고정하며, 그 다음에 승강 가이드 기구(38)를 이용해서 텐션 부가용 도구(41)의 높이를, 도랑(48a)이 프레임(13)의 굴(20)과 같은 높이로 되는 위치에 위치결정하고, 그 위치에 고정한다. 그 다음에, 금속 테이프(17)의 단부를 테이프 파지부재(44)에 파지시킨다. 이 조작은, 양측의 텐션 부가용 도구(41)에 대해 실시한다. 그 후, 텐션 부가용 나사(46)(도 21 참조)를 틀어박고, 그 선단을 프레임(13)의 단면에 꽉 눌러 더 틀어박음으로써 프레임(13)에 반력을 취해 금속 테이프(17)에 텐션을 부가 한다. 이 상태에서 도 19 및 도 23b에 나타낸 바와 같이 프레임(13)의 휨량을 다이얼 게이지(55)로 측정한다. 그리고, 측정해서 얻은 휨량이 소망하는 허용범위 내(예컨대, 세로 500mm×가로 500mm의 프레임(13)에 대해 0.1mm 이하의 휨)로 되도록, 텐션 부가용 나사(46)의 틀어박음량을 조정해서 금속 테이프(17)에 부가하는 텐션을 조정한다. 그 후, 도 23c에 나타낸 바와 같이, 프레임(13)의 휨량이 소망하는 허용범위 내로 들어가 프레임(13)에 요구되는 평면도가 확보되면, 도 19에 나타낸 바와 같이 금속 테이프(17)의 양단 근방을 스포트 용접장치(34)를 이용하여 프레임(13)에 스포트 용접해서 고정한다. 그 후, 테이프 부가용 도구(41)로부터 금속 테이프(17)를 떼어내고, 양단의 불요부분을 역절단선(19)을 이용해서 절단, 제거한다.

여기서, 금속 테이프(17)에 텐션 부가용 도구(41)를 이용해서 텐션을 부가했을 때, 프레임(13)에 대한 금속 테이프(17)의 설치위치 근방에 반력을 일으켜 텐션을 부가하고 있었기 때문에, 금속 테이프(17)를 프레임(13)에 스포트 용접으로 고정하고, 텐션 부가용 도구(41)를 떼어낸 상태에 있어서도, 금속 테이프(17)가 프레임(13)에 작용시키고 있던 텐션의 상태는 거의 변화하지 않고, 이 때문에 프레임(13)은 먼저 조정한 평면도로 유지된 채로 있다. 이렇게 하여, 단순히 텐션 부가용 나사(46)를 조정해서 프레임(13)을 소망하는 평면도로 하고, 그 상태에서 금속 테이프(17)를 프레임(13)에 고정함으로써, 프레임(13)에 생기고 있던 휨을 교정해서 소망하는 평면도로 할 수 있다.

이상의 조작을, 프레임(13)의 이면에 횡방향으로 형성하고 있는 도랑모양의 굴(20)에 대해서도 실시하여, 그 굴(20)에 금속 테이프(18)를 부착한다. 이에 따라, 횡방향에서의 휨을 교정해서 소망하는 평면도로 할 수 있다. 이상에 의해, 마스크 유니트(10)가 제조된다.

이상과 같이 해서 제조된 마스크 유니트(10)에서는, 메탈 마스크(11)가 왜곡이나 휨이 없는 상태로 또한 마스크부(12)의 개구부가 정확하게 평행으로 맞추어진 상태로 유지되어 있고, 또한 각 마스크부(12)의 위치도 소정의 치수정밀도 내로 유지되어 있다. 또, 마스크 유니트(10)의 휨도 미소한 허용범위 내로 유지되어 있다. 그 후, 이 마스크 유니트(10)를 이용해서 소정의 증착조작을 실시한다. 즉, 이 마스크 유니트에 유리기판 등의 피증착기재를 부착해 증착기에 세트하고, 유기 EL 소자의 유기층 또는 음극 전극의 증착을 실시한다. 이에 따라, 미세한 패턴의 증착을 위치정밀도 좋게 실시할 수 있어 고품질의 유기층 또는 음극 전극을 형성할 수 있다.

이상으로 본 발명의 매우 적합한 실시형태를 설명했지만, 본 발명은 이에 한정되지 않고, 특허청구범위의 기재내에서 적절히 변경 가능하다. 예컨대, 상기한 실시형태에서는 금속 테이프(17, 18)를, 메탈 마스크(11)를 고정한 후의 프레임(13)에 부착하고 있고, 메탈 마스크(11)의 부착에 의해 프레임(13)에 생긴 휨을 교정하고 있지만, 본 발명의 금속 테이프의 부착방법은 메탈 마스크를 부착하기 전의 프레임에 금속 테이프를 부착하는 경우에도 사용 가능하다. 이 경우에는, 후공정에서 메탈 마스크(11)를 부착할 때에 생기는 휨을 예측하여, 프레임(13)에 반대 방향의 소망하는 휨이 생기도록 금속 테이프의 텐션을 조정해서 금속 테이프를 부 착하면 좋다. 또, 금속 테이프(17, 18)의 고정위치도, 양단에만 한정되지 않고, 중간의 적당한 위치의 고정을 병용해도 좋다.

더욱이, 상기의 실시형태에서는, 메탈 마스크(11)에 종횡 양방향에 텐션을 가해 평탄한 상태로 하고 있지만, 메탈 마스크에 따라서는 종방향에만 혹은 횡방향에만 텐션을 가함으로써, 메탈 마스크를 왜곡이나 휨이 없는 상태로 끌어 맞출 수 있는 경우가 있다. 그 경우에는, 금속 테이프는 프레임의 4변에 설치할 필요는 없고, 메탈 마스크에 부가한 텐션의 방향과 평행한 변에만 금속 테이프를 부착하면 좋다. 또, 프레임(13)이 종방향으로 긴 장방형의 경우로서 횡방향으로는 그다지 휨이 생기지 않는 경우에는, 종방향으로만 금속 테이프를 부착하는 구성으로 해도 좋다. 더욱이, 상기의 실시형태에서는 금속 테이프(17, 18)를 그 전면이 프레임(13)의 개구(14)를 둘러싸는 틀의 부분과 겹치도록 부착하고 있지만, 금속 테이프의 부착위치는 이에 한정되지 않고, 프레임(13)에 고정한 메탈 마스크(11)의 마 스크부(12)에 간섭하지 않는 범위에서 개구(14)를 횡단하도록 금속 테이프를 부착하는 구성으로 해도 좋다.

Claims

구형상의 프레임과,

그 프레임의 표면에, 프레임의 종방향 및 프레임의 횡방향의 적어도 한쪽의 텐션을 부가한 상태로 부착된 메탈 마스크 및,

프레임의 이면에, 길이방향으로 텐션을 부가한 상태로 또한 메탈 마스크에 부가한 텐션의 방향으로 평행하게 부착된 가늘고 긴 금속 테이프를 갖춘 것을 특징으로 하는 메탈 마스크 유니트.
제1항에 있어서, 메탈 마스크는 복수의 마스크부를 갖고, 또한 종방향 및 횡방향의 텐션을 부가하고 있으며, 금속 테이프는 프레임의 4변에 각각 부착되어 있는 것을 특징으로 하는 메탈 마스크 유니트.
제1항 또는 제2항에 있어서, 금속 테이프는, 그 양쪽 끝 근방을 스포트 용접으로 상기 프레임에 고정하고 있는 것을 특징으로 하는 메탈 마스크 유니트.
구형상의 프레임의 표면에, 메탈 마스크를, 그 메탈 마스크에 프레임의 종방 향 및 프레임의 횡방향의 적어도 한쪽의 텐션을 부가한 상태로 부착하는 공정과,

프레임의 이면에, 가늘고 긴 금속 테이프를, 길이방향으로 텐션을 부가한 상태로, 메탈 마스크에 부가한 텐션의 방향으로 평행하게 부착하는 공정을 갖춘 것을 특징으로 하는 메탈 마스크 유니트의 제조방법.
제4항에 있어서, 프레임의 표면에 메탈 마스크를 부착할 때, 프레임보다 큰 사이즈의 메탈 마스크를 부착하고, 그 후 프레임에 부착한 메탈 마스크의 주연의 불요부분을 제거하는 것을 특징으로 하는 메탈 마스크 유니트의 제조방법.
제4항에 있어서, 프레임의 이면에 금속 테이프를 부착할 때, 프레임보다 긴 금속 테이프를 부착하고, 그 후 프레임에 부착한 금속 테이프 양쪽 끝의 불요부분을 제거하는 것을 특징으로 하는 메탈 마스크 유니트의 제조방법.
제4항에 있어서, 프레임의 이면에 금속 테이프를 부착하는 공정은, 금속 테이프를 프레임의 금속 테이프 부착위치에 부착하는 공정과, 금속 테이프에 텐션을 부가해서 프레임에 반력을 일으키는 공정 및, 프레임의 휨량을 측정해서 휨량이 소망 범위 내로 되도록 금속 테이프에 부가하는 텐션을 조정하는 공정을 갖춘 것을 특징으로 하는 메탈 마스크 유니트의 제조방법.
제7항에 있어서, 금속 테이프에 텐션을 부가할 때, 금속 테이프의 양쪽 끝을 파지하여 텐션을 부가하고, 금속 테이프의 텐션을 조정한 후, 금속 테이프의 양쪽 끝을 프레임에 고정하는 것을 특징으로 하는 메탈 마스크 유니트의 제조방법.
제7항에 있어서, 금속 테이프의 일단을 미리 프레임에 고정하고, 금속 테이프에 텐션을 부가할 때, 금속 테이프의 타단을 파지하여 텐션을 부가하고, 금속 테이프의 텐션을 조정한 후, 금속 테이프의 타단을 프레임에 고정하는 것을 특징으로 하는 메탈 마스크 유니트의 제조방법.
구형상의 프레임에 금속 테이프를 부착하는 금속 테이프의 부착방법에 있어서,

금속 테이프를 프레임의 금속 테이프 부착위치에 부착하는 공정과,

금속 테이프에 텐션을 부가해서 프레임에 반력을 일으키는 공정 및,

프레임의 휨량을 측정해서 휨량이 소망 범위 내로 되도록 금속 테이프에 부가하는 텐션을 조정하는 공정을 갖춘 것을 특징으로 하는 금속 테이프의 부착방법.
제10항에 있어서, 금속 테이프에 텐션을 부가할 때, 금속 테이프의 양쪽 끝을 파지하여 텐션을 부가하고, 금속 테이프의 텐션을 조정한 후, 금속 테이프의 양쪽 끝을 프레임에 고정하는 것을 특징으로 하는 금속 테이프의 부착방법.
제10항에 있어서, 금속 테이프의 일단을 미리 프레임에 고정하고, 금속 테이프에 텐션을 부가할 때, 금속 테이프의 타단을 파지하여 텐션을 부가하고, 금속 테이프의 텐션을 조정한 후, 금속 테이프의 타단을 프레임에 고정하는 것을 특징으로 하는 금속 테이프의 부착방법.
구형상의 프레임에 부착된 가늘고 긴 금속 테이프에 텐션을 부가하는 텐션 부가장치에 있어서,

프레임 근방에 배치된 텐션 부가용 도구를 갖추되,

이 텐션 부가용 도구가, 프레임 근방에 설치된 지지대와,

지지대에 직선모양으로 이동 가능하게 보호 유지되어 금속 테이프를 그 길이방향이 이동방향과 평행으로 되도록 파지하는 테이프 파지부재 및,

테이프 파지부재에 부착되어 금속 테이프에 대해 텐션을 부가하는 텐션 부가용 나사를 갖춘 것을 특징으로 하는 텐션 부가장치.
제13항에 있어서, 프레임의 한 변을 따라 배치된 가이드 수단과,

이 가이드 수단을 따라 이동 가능하게 설치된 이동대를 더 갖추되,

텐션 부가용 도구가 이 이동대 상에 보호 유지되어 있는 것을 특징으로 하는 텐션 부가장치.
제14항에 있어서, 텐션 부가용 도구의 지지대가 이동대에 대해 상하방향으로 이동 가능하게 되어 있는 것을 특징으로 하는 텐션 부가장치.
제14항에 있어서, 가이드 수단에 2조의 이동대 및 텐션 부가용 도구가 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 텐션 부가장치.
제13항에 있어서, 텐션 부가용 나사가 프레임에 당접 자재로 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 텐션 부가장치.
제13항에 있어서, 지지대가 프레임에 당접 자재로 배치되어 있는 것을 특징 으로 하는 텐션 부가장치.
구형상의 프레임에 부착된 가늘고 긴 금속 테이프에 텐션을 부가하는 텐션 부가장치와,

금속 테이프를 프레임의 소정 위치에 스포트 용접해서 고정하는 스포트 용접 장치를 갖추되,

텐션 부가장치가, 프레임 근방에 배치된 텐션 부가용 도구를 갖추고,

이 텐션 부가용 도구가, 프레임 근방에 설치된 지지대와,

지지대에 직선모양으로 이동 가능하게 보호 유지되어 금속 테이프를 그 길이방향이 이동방향과 평행으로 되도록 파지하는 테이프 파지부재 및,

테이프 파지부재에 부착되어 금속 테이프에 대해 텐션을 부가하는 텐션 부가용 나사를 갖춘 것을 특징으로 하는 금속 테이프 부착장치.
메탈 마스크 유니트를 이용해서 유기 EL 소자의 유기층 또는 음극 전극을 증착하는 유기 EL 소자 재료의 증착방법에 있어서,

메탈 마스크 유니트가, 구형상의 프레임과,

그 프레임의 표면에, 프레임의 종방향 및 프레임의 횡방향의 적어도 한쪽의 텐션을 부가한 상태로 부착된 메탈 마스크 및,

프레임의 이면에, 길이방향으로 텐션을 부가한 상태로 또한 메탈 마스크에 부가한 텐션의 방향과 평행으로 부착된 가늘고 긴 금속 테이프를 갖춘 것을 특징으로 하는 유기 EL 소자 재료의 증착방법.