用于掩模框架組件的焊接裝置和焊接掩模框架組件的方法
【專利摘要】公開了一種用于掩模框架組件的焊接裝置和一種焊接掩模框架組件的方法。所述用于掩模框架組件的焊接裝置包括：室，保持在真空狀態；掩模框架，設置在室中；支撐框架，設置在室中并且構造為支撐掩模框架；掩模，設置在室中并且構造為被焊接到掩模框架；拉力單元，設置在室中，安裝在支撐框架上并且構造為施加張力以拉伸掩模；以及焊接單元，設置在室中，并且構造為將掩模框架和掩模焊接到彼此。
【專利說明】用于掩模框架組件的焊接裝置和焊接掩模框架組件的方法
[0001]本申請要求于2013年5月2日在韓國知識產權局提交的第10-2013-0049606號韓國專利申請的權益，該申請的公開內容通過參考被全部包含于此。

【技術領域】
[0002]本公開涉及一種用于掩模框架組件的焊接裝置以及一種焊接掩模框架組件的方法。

【背景技術】
[0003]基于移動性的電子裝置正在被廣泛使用。在這些移動電子裝置中，除諸如移動電話的小型電子裝置以外，個人平板電腦(PC)也正在被廣泛使用。
[0004]這些移動電子裝置通常均包括給用戶提供諸如圖像或視頻的可視信息的顯示單元以支持各種功能。由于用于驅動顯示單元的組件近來已經被微型化，所以顯示單元在移動電子裝置中的重要性逐漸上升，并且也已經開發出當平放時能彎曲為具有預定角度的結構。
[0005]有機材料可以形成在顯示單元上以被用作發射層。有機材料可以利用各種方法形成。例如，形成有機材料的一些方法包括通過蒸發來形成有機材料的有機材料沉積方法、通過輻射激光器來形成有機材料的激光熱轉印方法，以及通過利用墨來形成有機材料的噴墨方法。
[0006]在有機材料沉積方法中，有機材料通常被加熱并蒸發，然后使其穿過形成在掩模上的開口圖案并進行沉積，從而可以將有機材料僅沉積在顯示單元的期望部分上。在有機材料沉積方法中，有機材料的沉積圖案根據掩模的變形或對準而變化，這會影響顯示單元的分辨率。


【發明內容】

[0007]本公開提供一種用于掩模框架組件的焊接裝置和一種焊接掩模框架組件的方法，其中，可以在與實際沉積工藝相同的環境中制造掩模框架組件。
[0008]根據本發明的一方面，提供一種用于掩模框架組件的焊接裝置，所述焊接裝置包括:室，保持在真空狀態；掩模框架，設置在室中；支撐框架，設置在室中并且構造為支撐掩模框架；掩模，設置在室中并且構造為焊接到掩模框架；拉力單元，設置在室中，拉力單元安裝在支撐框架上并且構造為向拉伸掩模施加拉力；以及焊接單元，設置在室中，焊接單元構造為將掩模框架和掩模焊接到彼此。
[0009]所述焊接裝置還可以包括設置在室中并且構造為與掩模的表面接觸的接觸單元。
[0010]所述接觸單元可以包括:測試基底；以及粘結單元，構造為粘結到測試基底。
[0011]所述粘結單元可以包括電磁體。
[0012]所述接觸單元可以包括:加熱源；以及粘結單元，連接到加熱源。
[0013]所述接觸單元還可以包括附著到加熱源和粘結單元的至少一個的測試基底。
[0014]所述加熱源可以附著到粘結單元的頂表面或底表面。
[0015]所述粘結單元可以包括電磁體。
[0016]所述焊接裝置還可以包括構造為檢測掩模的對準狀態的對準檢測單元。
[0017]所述對準檢測單元可以設置為面向焊接單元。
[0018]所述接觸單元可以包括與掩模接觸的測試基底，所述測試基底可以包括圖案，所述圖案能被對準檢測單元檢測。
[0019]圖案的各自的尺寸可以在微米級或納米級。
[0020]所述焊接裝置還可以包括設置在室中并且構造為給掩模框架和掩模中的至少一個加熱的加熱源。
[0021]根據本發明的另一個方面，提供一種焊接掩模框架組件的方法，所述方法包括:將室保持在真空狀態；將支撐掩模框架的支撐框架設置在室中；將掩模設置在室中的掩模框架上；使掩模的表面與基底接觸；檢測掩模的對準狀態；基于檢測的掩模的對準狀態向掩模施加拉力；以及利用焊接單元將掩模框架和掩模焊接到彼此。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0022]通過參照附圖詳細地描述本發明的某些實施例，本發明的以上和其他特征和優點將變得更明顯，在附圖中:
[0023]圖1是示出根據本發明的實施例的用于掩模框架組件的焊接裝置的概念視圖；
[0024]圖2是示出在圖1中所示的測試基底的平面視圖；
[0025]圖3是示出根據本發明的另一個實施例的用于掩模框架組件的焊接裝置的概念視圖；
[0026]圖4是示出根據本發明的另一個實施例的用于掩模框架組件的焊接裝置的概念視圖。

【具體實施方式】
[0027]如這里使用的，術語“和/或”包括一個或多個相關所列的項目的任意和所有組合。當諸如“…中的至少一個(種)”的表述在一系列元件(要素)之后時，修飾整個系列的元件(要素)，而不是修飾系列中的個別元件(要素)。
[0028]現在將在下文中參照附圖更充分地描述本發明，在附圖中示出了本發明的說明性實施例。然而，本發明可以以許多不同的形式來實施，而不應該被理解為局限于在此闡述的實施例；而是提供這些實施例使得本公開將是徹底的且完整的，并將把本發明的范圍充分地傳達給本領域的技術人員。這里使用的技術術語僅為了描述具體實施例的目的，而不意圖限制本發明。如這里所使用的，除非上下文另外清楚地指出，否則單數形式“一”、“一個(種)”和“所述(該)”也意圖包括復數形式。還將理解的是，當在本說明書中使用術語“包含”和/或“包括”時，說明存在所述特征、整體、步驟、操作、元件和/或組件，但不排除存在或附加一個或多個其他特征、整體、步驟、操作、元件、組件和/或它們的組。還將理解的是，盡管在這里使用術語第一和第二來描述各種元件，但是這些元件不應受這些術語的限制。使用這些術語僅是用來將一個元件與另一個元件區分開來。
[0029]圖1是示出根據本發明的實施例的用于掩模框架組件的焊接裝置100的概念視圖。圖2是示出在圖1中所示的測試基底163的平面視圖。
[0030]參照圖1和圖2，用于掩模框架組件的焊接裝置100可以包括在其中保持真空狀態的室(未示出)。在這種情況下，室(未示出)可以形成以使得室的內側可以與外側分隔。具體地講，在室中安裝管(未示出)以將室內側的空氣引導至室外側，并且在管上安裝泵(未示出)以從室內側抽出空氣或將室外側的空氣吸入至室內側。
[0031]用于掩模框架組件的焊接裝置100可以包括設置在室中并且在其上安裝掩模框架120的支撐框架110。在這種情況下，安裝溝槽111可以形成在支撐框架110中，使得掩模框架120的端部可以安裝在安裝溝槽111中。
[0032]用于掩模框架組件的焊接裝置100可以包括設置在室中并且安裝在支撐框架110上的拉力單元130。在這種情況下，拉力單元130可以施加拉力拉伸掩模140以使掩模140被焊接到掩模框架120。具體地講，拉力單元130可以包括諸如氣缸的制動器131，以及夾住掩模140的一部分的夾持器132。
[0033]在一些實施例中，可以設置多個拉力單元130。多個拉力單元130可以彼此分隔開預定的間隙設置并且均可以夾住掩模140的一部分。在此類實施例中，可以設置多個掩模140，并且多個掩模140中的每個掩模可以通過一對拉力單元130保持在拉伸狀態。
[0034]用于掩模框架組件的焊接裝置100還可以包括設置在室中并且將掩模框架120和掩模140彼此焊接的焊接單元150。焊接單元150與將掩模框架120和掩模140彼此焊接的普通焊接單元類似，因此，將省略其詳細的描述。
[0035]用于掩模框架組件的焊接裝置100還可以包括設置在室中并且接觸掩模140的表面的接觸單元160。接觸單元160可以包括上升和/或下降的上升/下降單元161以及附著到上升/下降單元161的粘結單元162。在一些實施例中，粘結單元162可以包括電磁體。粘結單元162可以執行產生電磁力的功能使得測試基底163 (下面進一步詳細描述)粘結到粘結單元163。
[0036]接觸單元160可以包括粘結到粘結單元162的測試基底163。測試基底163可以由與在實際工藝中用作基底的材料相同的材料形成。在其他實施例中，測試基底163可以由與在實際工藝中用作基底的材料不同的材料形成。
[0037]可通過對準檢測單元170檢測的圖案163a可以形成在測試基底163的表面上。圖案163a可以形成為具有各種形狀。例如，圖案163a可以具有十字形狀、圓形或矩形等。圖案163a的尺寸可以在微米級或納米級。
[0038]用于掩模框架組件的焊接裝置100還可以包括設置在室中并且對掩模框架120和掩模140中的至少一個加熱的加熱源180。加熱源180可以設置在掩模框架120和掩模140的下面并且可以對掩模框架120和掩模140中的至少一個加熱。
[0039]用于掩模框架組件的焊接裝置100可以包括設置在掩模140下面的對準檢測單元170。對準檢測單元170可以安裝為面向焊接單元150。
[0040]對準檢測單元170可以包括相機以捕獲掩模140或以上描述的測試基底163的圖像。對準檢測單元170可以檢測掩模140與如上所述的捕獲的圖像之間的對準狀態。
[0041]在用于掩模框架組件的焊接裝置100的操作中，掩模框架120可以安裝在支撐框架110上。掩模框架120可以安裝在支撐框架110的安裝溝槽111中并且固定到支撐框架110的安裝溝槽111。
[0042]如上所述，由于掩模框架120被固定到支撐框架110的安裝溝槽111，所以掩模140可以設置在掩模框架120上，然后可以通過拉伸單元130以拉伸狀態被固定到掩模框架120。在這種情況下，掩模140可以由彼此相鄰設置的多個小片形成。
[0043]一旦完成掩模140的布置，如上所述，粘結單元162和測試基底163可以通過上升/下降單元161下降。測試基底163可以下降并接觸掩模140。
[0044]一旦完成以上程序，對準檢測單元170可以確定掩模140和測試基底163是否相對于彼此對準。通過測試基底163的圖案163a，對準檢測單元170可以檢查掩模140和測試基底163的對準狀態。對準檢測單元170通過捕獲測試基底163的圖案163a和掩模140的圖案之間的圖像可以確定掩模140和測試基底163是否相對于彼此對準。在這種情況下，使掩模140和測試基底163相對于彼此對準的方法與在有機材料沉積工藝中使用的使掩模140和基底對準的普通方法類似，因此，將省略對其詳細的描述。
[0045]當執行以上程序時，加熱源180可以利用在加熱源180中產生的熱對掩模框架120和掩模140中的至少一個進行加熱。加熱源180可以以各種形式中的一種形成，例如，加熱源180可以包括加熱器。
[0046]當掩模框架120和掩模140中的至少一個被加熱源180加熱時，如上所述，掩模框架120和掩模140可能會變形。例如，掩模框架120和掩模140由于以上所述的變形而可能會扭曲或可能會偏離它們的初始位置。
[0047]當測試基底163接觸掩模140時，如上所述，掩模140的形狀可以因粘結單元162而變化。掩模140通常由金屬材料形成，粘結單元162以如上所述的電磁體的形式被構造。因此，掩模140的形狀可能因掩模140和粘結單元162之間的磁力而變化。
[0048]因此，如上所述，當掩模140變形時，可以通過對準檢測單元170檢測掩模140的對準位置。具體地講，在與執行實際有機材料沉積工藝的真空條件的狀態相類似的狀態下，可以通過對準檢測單元170檢測掩模140的對準位置。
[0049]當如上所述執行掩模140和測試基底163之間的對準時，掩模140的位置或施加到掩模140的拉力可以通過利用拉伸單元130而變化。一旦完成如上所述的掩模140的位置調整，掩模140可以通過焊接單元150被焊接到掩模框架120并被固定到掩模框架120。
[0050]因此，在用于掩模框架組件的焊接裝置100中，當掩模140和掩模框架120焊接到彼此時，對執行有機材料沉積工藝的真空環境進行仿真，從而在實際的有機材料沉積工藝中能精確并準確地執行有機材料沉積。另外，用于掩模框架組件的焊接裝置100將掩模140和掩模框架120在仿真真空環境中焊接到彼此，從而當執行實際的有機材料沉積工藝時，使因外部環境導致的掩模140的開口圖案的形狀變形最小化并且可以防止像素位置精度(PPA)降低。
[0051]圖3是示出根據本發明的另一個實施例的用于掩模框架組件的焊接裝置200的概念視圖。
[0052]參照圖3，用于掩模框架組件的焊接裝置200可以包括室(未示出)、支撐框架210、拉力單元230、焊接單元250、接觸單元260和對準檢測單元270。
[0053]室(未示出)、支撐框架210、拉力單元230、焊接單元250和對準檢測單元270與圖1中示出的室、支撐框架110、拉力單元130、焊接單元150和對準檢測單元170相似，因此將省略其詳細描述。
[0054]接觸單元260可以包括加熱源264和連接到加熱源264的粘結單元262。粘結單元262可以包括如上所述的電磁體。此外，加熱源264可以包括對掩模240和掩模框架220中的至少一個加熱的任意類型的裝置。具體地講，加熱源264可以形成為呈板狀的加熱器并且可以加熱掩模240的前表面。加熱源264可以安裝在粘結單元262上并且可以設置在掩模240和粘結單元262之間。
[0055]可以以與如上所述的關于用于掩模框架組件的焊接裝置100的操作的方式相似的方式執行具有上述結構的用于掩模框架組件的焊接裝置200的操作。詳細地，在將掩模框架220安裝在支撐框架210的安裝溝槽211中之后，可以將掩模240設置在掩模框架220上。拉力單元230可以在拉伸狀態下固定并支撐掩模240。
[0056]一旦完成如上所述的程序，通過上升/下降單元261使加熱源264與掩模240接觸之后，粘結單元262通過產生電磁力來操作，并且掩模240可以被加熱源264加熱。掩模240可以由于如上所述的磁力和熱而變形。
[0057]當執行上述的程序時，對準檢測單元270可以檢測掩模240的位置并且可以通過拉力單元230對準掩模240，作為響應，對準拉力單元230可以在必要時為了對準施加拉力以拉伸掩模240。對準檢測單元270可以檢測掩模240的開口圖案或者可以捕獲形成在掩模240上的對準掩模的圖像，因此檢測了掩模240的對準狀態。
[0058]一旦完成掩模240的如上所述的對準，可以使用焊接單元250將掩模240和掩模框架220焊接到彼此。
[0059]因此，在用于掩模框架組件的焊接裝置200中，當掩模240和掩模框架220彼此焊接時，對執行有機材料沉積工藝的真空環境進行仿真，從而可以在實際的有機材料沉積工藝中能精確并準確地執行有機材料沉積。此外，在用于掩模框架組件的焊接裝置200中，在仿真環境中將掩模240和掩模框架220彼此焊接，從而當執行實際的有機材料沉積工藝時，使由外部環境導致的掩模240的開口圖案的形狀變形最小化并且可以防止PPA降低。
[0060]圖4是示出根據本發明的另一個實施例的用于掩模框架組件的焊接裝置300的概念視圖。
[0061]參照圖4，用于掩模框架組件的焊接裝置300可以包括室(未示出)、支撐框架310、拉力單元330、焊接單元350、接觸單元360和對準檢測單元370。
[0062]室(未示出)、支撐框架310、拉力單元330、焊接單元350和對準檢測單元370與以上對于圖3描述的室、支撐框架210、拉力單元230、焊接單元250和對準檢測單元270相似，因此將省略其詳細描述。
[0063]接觸單元360可以包括加熱源364和連接到加熱源364的粘結單元362。在這種情況下，粘結單元362可以包括如上所述的電磁體。此外，加熱源364可以包括對掩模340和掩模框架320中的至少一個加熱的任意類型的裝置。例如，加熱源364可以形成為呈板狀的加熱器并且可以加熱掩模340的前表面。加熱源364可以安裝在粘結單元362的頂表面。在另一個示例中，加熱源364可以安裝在粘結單元362的底表面。
[0064]接觸單元360還可以包括附著到粘結單元362的測試基底363。測試基底363與在圖1中所示的測試基底163相同或相似，因此將省略其詳細的描述。
[0065]可以以與上述的關于用于掩模框架組件的焊接裝置100或200的操作的方式相同的方式或相似的方式執行具有上述結構的用于掩模框架組件的焊接裝置300的操作。在將掩模框架320安裝在支撐框架310的安裝溝槽311中之后，掩模340可以通過拉力單元330以拉伸狀態被固定到掩模框架320。
[0066]上升/下降單元361可以操作以使測試基底363與掩模340接觸，然后加熱源364可以操作以加熱掩模340和掩模框架320中的至少一個。具體地講，測試基底363可以保持在如上所述的測試基底363粘結到粘結單元362的狀態下。
[0067]當粘結單元362和加熱源364操作時，如上所述，掩模340可以因磁力和熱而變形。拉力單元330向掩模340施加拉力，從而導致掩模340變形。
[0068]當掩模340變形時，如上所述，可以通過對準檢測單元370對掩模340的對準狀態進行校正。在這種情況下，對準檢測單元370如上所述捕獲掩模340的圖像并分析圖像，從而確定掩模340的對準位置。
[0069]一旦上述的程序完成，拉力單元330可以再對準掩模340的位置。拉力單元330可以增大施加到掩模340的拉力的大小或者改變掩模340的位置，從而對準掩模340的位置。
[0070]一旦掩模340的位置對準，如上所述，可以使用焊接單元350將掩模340和掩模框架320彼此焊接。如上所述，掩模340可以在由于磁力和加熱而引起的變形狀態下被焊接到掩模框架320。
[0071]因此，在用于掩模框架組件的焊接裝置300中，當掩模340和掩模框架320彼此焊接時，對執行有機材料沉積工藝的真空環境進行仿真，從而當執行實際的有機材料沉積工藝時，在實際的有機材料沉積工藝中能精確并準確地執行有機材料沉積。此外，在用于掩模框架組件的焊接裝置300中，掩模340和掩模框架320在仿真環境中彼此焊接，從而當執行實際的有機材料沉積工藝時，使掩模340的開口圖案的形狀變形最小化并且可以防止PPA降低。
[0072]如上所述，在根據本發明的實施例的用于掩模框架組件的焊接裝置中，當掩模和掩模框架彼此焊接時，對執行有機材料沉積工藝的真空環境進行仿真，從而在實際的有機材料沉積工藝中能精確并準確地執行有機材料沉積。
[0073]此外，在根據本發明的實施例的用于掩模框架組件的焊接裝置中，掩模和掩模框架在仿真環境中焊接到彼此，從而當執行實際的有機材料沉積工藝時，使由于外部環境導致的掩模的開口圖案的形狀的變形最小化，并因此可以防止像素位置精度(PPA)降低。
[0074]雖然已經參照本發明的某些實施例具體地示出并描述了本發明，但是本領域普通技術人員將理解的是，可以進行形式和細節方面的各種改變而不脫離由權利要求所限定的本發明的精神和范圍。
【權利要求】
1.一種用于掩模框架組件的焊接裝置，所述焊接裝置包括: 室，保持在真空狀態； 掩模框架，設置在室中； 支撐框架，設置在室中并且構造為支撐掩模框架； 掩模，設置在室中并且構造為被焊接到掩模框架； 拉力單元，設置在室中，拉力單元安裝在支撐框架上并且構造為施加拉力以拉伸掩模；以及 焊接單元，設置在室中，焊接單元構造為將掩模框架和掩模焊接到彼此。
2.根據權利要求1所述的焊接裝置，所述焊接裝置還包括設置在室中并且構造為與掩模的表面接觸的接觸單元。
3.根據權利要求2所述的焊接裝置，其中，所述接觸單元包括: 測試基底；以及 粘結單兀，構造為粘結到測試基底。
4.根據權利要求3所述的焊接裝置，其中，所述粘結單元包括電磁體。
5.根據權利要求2所述的焊接裝置，其中，所述接觸單元包括: 加熱源；以及 粘結單元，連接到加熱源。
6.根據權利要求5所述的焊接裝置，其中，所述接觸單元還包括附著到加熱源和粘結單元中的至少一個的測試基底。
7.根據權利要求5所述的焊接裝置，其中，所述加熱源附著到粘結單元的頂表面或底表面。
8.根據權利要求5所述的焊接裝置，其中，所述粘結單元包括電磁體。
9.根據權利要求2所述的焊接裝置，所述焊接裝置還包括構造為檢測掩模的對準狀態的對準檢測單元。
10.根據權利要求9所述的焊接裝置，其中，所述對準檢測單元設置為面向焊接單元。
11.根據權利要求9所述的焊接裝置，其中，所述接觸單元包括與掩模接觸的測試基底，其中，所述測試基底包括圖案，其中，所述圖案能被對準檢測單元檢測。
12.根據權利要求11所述的焊接裝置，其中，圖案的各自的尺寸在微米級或納米級。
13.根據權利要求1所述的焊接裝置，所述焊接裝置還包括設置在室中并且構造為對掩模框架和掩模中的至少一個加熱的加熱源。
14.一種焊接掩模框架組件的方法，所述方法包括: 將室保持在真空狀態； 將支撐掩模框架的支撐框架設置在室中； 將掩模設置在室中的掩模框架上； 使掩模的表面與基底接觸； 檢測掩模的對準狀態； 基于檢測到的掩模的對準狀態向掩模施加拉力；以及 利用焊接單元將掩模框架和掩模焊接到彼此。
【文檔編號】B23K37/00GK104128720SQ201410014010
【公開日】2014年11月5日 申請日期:2014年1月13日 優先權日:2013年5月2日
【發明者】韓政洹 申請人:三星顯示有限公司