用于掩模框架组件的焊接装置和焊接掩模框架组件的方法
【专利摘要】公开了一种用于掩模框架组件的焊接装置和一种焊接掩模框架组件的方法。所述用于掩模框架组件的焊接装置包括：室，保持在真空状态；掩模框架，设置在室中；支撑框架，设置在室中并且构造为支撑掩模框架；掩模，设置在室中并且构造为被焊接到掩模框架；拉力单元，设置在室中，安装在支撑框架上并且构造为施加张力以拉伸掩模；以及焊接单元，设置在室中，并且构造为将掩模框架和掩模焊接到彼此。
【专利说明】用于掩模框架组件的焊接装置和焊接掩模框架组件的方法
[0001]本申请要求于2013年5月2日在韩国知识产权局提交的第10-2013-0049606号韩国专利申请的权益，该申请的公开内容通过参考被全部包含于此。
【技术领域】
[0002]本公开涉及一种用于掩模框架组件的焊接装置以及一种焊接掩模框架组件的方法。
【背景技术】
[0003]基于移动性的电子装置正在被广泛使用。在这些移动电子装置中，除诸如移动电话的小型电子装置以外，个人平板电脑(PC)也正在被广泛使用。
[0004]这些移动电子装置通常均包括给用户提供诸如图像或视频的可视信息的显示单元以支持各种功能。由于用于驱动显示单元的组件近来已经被微型化，所以显示单元在移动电子装置中的重要性逐渐上升，并且也已经开发出当平放时能弯曲为具有预定角度的结构。
[0005]有机材料可以形成在显示单元上以被用作发射层。有机材料可以利用各种方法形成。例如，形成有机材料的一些方法包括通过蒸发来形成有机材料的有机材料沉积方法、通过辐射激光器来形成有机材料的激光热转印方法，以及通过利用墨来形成有机材料的喷墨方法。
[0006]在有机材料沉积方法中，有机材料通常被加热并蒸发，然后使其穿过形成在掩模上的开口图案并进行沉积，从而可以将有机材料仅沉积在显示单元的期望部分上。在有机材料沉积方法中，有机材料的沉积图案根据掩模的变形或对准而变化，这会影响显示单元的分辨率。
【发明内容】
[0007]本公开提供一种用于掩模框架组件的焊接装置和一种焊接掩模框架组件的方法，其中，可以在与实际沉积工艺相同的环境中制造掩模框架组件。
[0008]根据本发明的一方面，提供一种用于掩模框架组件的焊接装置，所述焊接装置包括:室，保持在真空状态；掩模框架，设置在室中；支撑框架，设置在室中并且构造为支撑掩模框架；掩模，设置在室中并且构造为焊接到掩模框架；拉力单元，设置在室中，拉力单元安装在支撑框架上并且构造为向拉伸掩模施加拉力；以及焊接单元，设置在室中，焊接单元构造为将掩模框架和掩模焊接到彼此。
[0009]所述焊接装置还可以包括设置在室中并且构造为与掩模的表面接触的接触单元。
[0010]所述接触单元可以包括:测试基底；以及粘结单元，构造为粘结到测试基底。
[0011]所述粘结单元可以包括电磁体。
[0012]所述接触单元可以包括:加热源；以及粘结单元，连接到加热源。
[0013]所述接触单元还可以包括附着到加热源和粘结单元的至少一个的测试基底。
[0014]所述加热源可以附着到粘结单元的顶表面或底表面。
[0015]所述粘结单元可以包括电磁体。
[0016]所述焊接装置还可以包括构造为检测掩模的对准状态的对准检测单元。
[0017]所述对准检测单元可以设置为面向焊接单元。
[0018]所述接触单元可以包括与掩模接触的测试基底，所述测试基底可以包括图案，所述图案能被对准检测单元检测。
[0019]图案的各自的尺寸可以在微米级或纳米级。
[0020]所述焊接装置还可以包括设置在室中并且构造为给掩模框架和掩模中的至少一个加热的加热源。
[0021]根据本发明的另一个方面，提供一种焊接掩模框架组件的方法，所述方法包括:将室保持在真空状态；将支撑掩模框架的支撑框架设置在室中；将掩模设置在室中的掩模框架上；使掩模的表面与基底接触；检测掩模的对准状态；基于检测的掩模的对准状态向掩模施加拉力；以及利用焊接单元将掩模框架和掩模焊接到彼此。
【专利附图】
【附图说明】
[0022]通过参照附图详细地描述本发明的某些实施例，本发明的以上和其他特征和优点将变得更明显，在附图中:
[0023]图1是示出根据本发明的实施例的用于掩模框架组件的焊接装置的概念视图；
[0024]图2是示出在图1中所示的测试基底的平面视图；
[0025]图3是示出根据本发明的另一个实施例的用于掩模框架组件的焊接装置的概念视图；
[0026]图4是示出根据本发明的另一个实施例的用于掩模框架组件的焊接装置的概念视图。
【具体实施方式】
[0027]如这里使用的，术语“和/或”包括一个或多个相关所列的项目的任意和所有组合。当诸如“…中的至少一个(种)”的表述在一系列元件(要素)之后时，修饰整个系列的元件(要素)，而不是修饰系列中的个别元件(要素)。
[0028]现在将在下文中参照附图更充分地描述本发明，在附图中示出了本发明的说明性实施例。然而，本发明可以以许多不同的形式来实施，而不应该被理解为局限于在此阐述的实施例；而是提供这些实施例使得本公开将是彻底的且完整的，并将把本发明的范围充分地传达给本领域的技术人员。这里使用的技术术语仅为了描述具体实施例的目的，而不意图限制本发明。如这里所使用的，除非上下文另外清楚地指出，否则单数形式“一”、“一个(种)”和“所述(该)”也意图包括复数形式。还将理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，说明存在所述特征、整体、步骤、操作、元件和/或组件，但不排除存在或附加一个或多个其他特征、整体、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。还将理解的是，尽管在这里使用术语第一和第二来描述各种元件，但是这些元件不应受这些术语的限制。使用这些术语仅是用来将一个元件与另一个元件区分开来。
[0029]图1是示出根据本发明的实施例的用于掩模框架组件的焊接装置100的概念视图。图2是示出在图1中所示的测试基底163的平面视图。
[0030]参照图1和图2，用于掩模框架组件的焊接装置100可以包括在其中保持真空状态的室(未示出)。在这种情况下，室(未示出)可以形成以使得室的内侧可以与外侧分隔。具体地讲，在室中安装管(未示出)以将室内侧的空气引导至室外侧，并且在管上安装泵(未示出)以从室内侧抽出空气或将室外侧的空气吸入至室内侧。
[0031]用于掩模框架组件的焊接装置100可以包括设置在室中并且在其上安装掩模框架120的支撑框架110。在这种情况下，安装沟槽111可以形成在支撑框架110中，使得掩模框架120的端部可以安装在安装沟槽111中。
[0032]用于掩模框架组件的焊接装置100可以包括设置在室中并且安装在支撑框架110上的拉力单元130。在这种情况下，拉力单元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。具体地讲，拉力单元130可以包括诸如气缸的制动器131，以及夹住掩模140的一部分的夹持器132。
[0033]在一些实施例中，可以设置多个拉力单元130。多个拉力单元130可以彼此分隔开预定的间隙设置并且均可以夹住掩模140的一部分。在此类实施例中，可以设置多个掩模140，并且多个掩模140中的每个掩模可以通过一对拉力单元130保持在拉伸状态。
[0034]用于掩模框架组件的焊接装置100还可以包括设置在室中并且将掩模框架120和掩模140彼此焊接的焊接单元150。焊接单元150与将掩模框架120和掩模140彼此焊接的普通焊接单元类似，因此，将省略其详细的描述。
[0035]用于掩模框架组件的焊接装置100还可以包括设置在室中并且接触掩模140的表面的接触单元160。接触单元160可以包括上升和/或下降的上升/下降单元161以及附着到上升/下降单元161的粘结单元162。在一些实施例中，粘结单元162可以包括电磁体。粘结单元162可以执行产生电磁力的功能使得测试基底163 (下面进一步详细描述)粘结到粘结单元163。
[0036]接触单元160可以包括粘结到粘结单元162的测试基底163。测试基底163可以由与在实际工艺中用作基底的材料相同的材料形成。在其他实施例中，测试基底163可以由与在实际工艺中用作基底的材料不同的材料形成。
[0037]可通过对准检测单元170检测的图案163a可以形成在测试基底163的表面上。图案163a可以形成为具有各种形状。例如，图案163a可以具有十字形状、圆形或矩形等。图案163a的尺寸可以在微米级或纳米级。
[0038]用于掩模框架组件的焊接装置100还可以包括设置在室中并且对掩模框架120和掩模140中的至少一个加热的加热源180。加热源180可以设置在掩模框架120和掩模140的下面并且可以对掩模框架120和掩模140中的至少一个加热。
[0039]用于掩模框架组件的焊接装置100可以包括设置在掩模140下面的对准检测单元170。对准检测单元170可以安装为面向焊接单元150。
[0040]对准检测单元170可以包括相机以捕获掩模140或以上描述的测试基底163的图像。对准检测单元170可以检测掩模140与如上所述的捕获的图像之间的对准状态。
[0041]在用于掩模框架组件的焊接装置100的操作中，掩模框架120可以安装在支撑框架110上。掩模框架120可以安装在支撑框架110的安装沟槽111中并且固定到支撑框架110的安装沟槽111。
[0042]如上所述，由于掩模框架120被固定到支撑框架110的安装沟槽111，所以掩模140可以设置在掩模框架120上，然后可以通过拉伸单元130以拉伸状态被固定到掩模框架120。在这种情况下，掩模140可以由彼此相邻设置的多个小片形成。
[0043]一旦完成掩模140的布置，如上所述，粘结单元162和测试基底163可以通过上升/下降单元161下降。测试基底163可以下降并接触掩模140。
[0044]一旦完成以上程序，对准检测单元170可以确定掩模140和测试基底163是否相对于彼此对准。通过测试基底163的图案163a，对准检测单元170可以检查掩模140和测试基底163的对准状态。对准检测单元170通过捕获测试基底163的图案163a和掩模140的图案之间的图像可以确定掩模140和测试基底163是否相对于彼此对准。在这种情况下，使掩模140和测试基底163相对于彼此对准的方法与在有机材料沉积工艺中使用的使掩模140和基底对准的普通方法类似，因此，将省略对其详细的描述。
[0045]当执行以上程序时，加热源180可以利用在加热源180中产生的热对掩模框架120和掩模140中的至少一个进行加热。加热源180可以以各种形式中的一种形成，例如，加热源180可以包括加热器。
[0046]当掩模框架120和掩模140中的至少一个被加热源180加热时，如上所述，掩模框架120和掩模140可能会变形。例如，掩模框架120和掩模140由于以上所述的变形而可能会扭曲或可能会偏离它们的初始位置。
[0047]当测试基底163接触掩模140时，如上所述，掩模140的形状可以因粘结单元162而变化。掩模140通常由金属材料形成，粘结单元162以如上所述的电磁体的形式被构造。因此，掩模140的形状可能因掩模140和粘结单元162之间的磁力而变化。
[0048]因此，如上所述，当掩模140变形时，可以通过对准检测单元170检测掩模140的对准位置。具体地讲，在与执行实际有机材料沉积工艺的真空条件的状态相类似的状态下，可以通过对准检测单元170检测掩模140的对准位置。
[0049]当如上所述执行掩模140和测试基底163之间的对准时，掩模140的位置或施加到掩模140的拉力可以通过利用拉伸单元130而变化。一旦完成如上所述的掩模140的位置调整，掩模140可以通过焊接单元150被焊接到掩模框架120并被固定到掩模框架120。
[0050]因此，在用于掩模框架组件的焊接装置100中，当掩模140和掩模框架120焊接到彼此时，对执行有机材料沉积工艺的真空环境进行仿真，从而在实际的有机材料沉积工艺中能精确并准确地执行有机材料沉积。另外，用于掩模框架组件的焊接装置100将掩模140和掩模框架120在仿真真空环境中焊接到彼此，从而当执行实际的有机材料沉积工艺时，使因外部环境导致的掩模140的开口图案的形状变形最小化并且可以防止像素位置精度(PPA)降低。
[0051]图3是示出根据本发明的另一个实施例的用于掩模框架组件的焊接装置200的概念视图。
[0052]参照图3，用于掩模框架组件的焊接装置200可以包括室(未示出)、支撑框架210、拉力单元230、焊接单元250、接触单元260和对准检测单元270。
[0053]室(未示出)、支撑框架210、拉力单元230、焊接单元250和对准检测单元270与图1中示出的室、支撑框架110、拉力单元130、焊接单元150和对准检测单元170相似，因此将省略其详细描述。
[0054]接触单元260可以包括加热源264和连接到加热源264的粘结单元262。粘结单元262可以包括如上所述的电磁体。此外，加热源264可以包括对掩模240和掩模框架220中的至少一个加热的任意类型的装置。具体地讲，加热源264可以形成为呈板状的加热器并且可以加热掩模240的前表面。加热源264可以安装在粘结单元262上并且可以设置在掩模240和粘结单元262之间。
[0055]可以以与如上所述的关于用于掩模框架组件的焊接装置100的操作的方式相似的方式执行具有上述结构的用于掩模框架组件的焊接装置200的操作。详细地，在将掩模框架220安装在支撑框架210的安装沟槽211中之后，可以将掩模240设置在掩模框架220上。拉力单元230可以在拉伸状态下固定并支撑掩模240。
[0056]一旦完成如上所述的程序，通过上升/下降单元261使加热源264与掩模240接触之后，粘结单元262通过产生电磁力来操作，并且掩模240可以被加热源264加热。掩模240可以由于如上所述的磁力和热而变形。
[0057]当执行上述的程序时，对准检测单元270可以检测掩模240的位置并且可以通过拉力单元230对准掩模240，作为响应，对准拉力单元230可以在必要时为了对准施加拉力以拉伸掩模240。对准检测单元270可以检测掩模240的开口图案或者可以捕获形成在掩模240上的对准掩模的图像，因此检测了掩模240的对准状态。
[0058]一旦完成掩模240的如上所述的对准，可以使用焊接单元250将掩模240和掩模框架220焊接到彼此。
[0059]因此，在用于掩模框架组件的焊接装置200中，当掩模240和掩模框架220彼此焊接时，对执行有机材料沉积工艺的真空环境进行仿真，从而可以在实际的有机材料沉积工艺中能精确并准确地执行有机材料沉积。此外，在用于掩模框架组件的焊接装置200中，在仿真环境中将掩模240和掩模框架220彼此焊接，从而当执行实际的有机材料沉积工艺时，使由外部环境导致的掩模240的开口图案的形状变形最小化并且可以防止PPA降低。
[0060]图4是示出根据本发明的另一个实施例的用于掩模框架组件的焊接装置300的概念视图。
[0061]参照图4，用于掩模框架组件的焊接装置300可以包括室(未示出)、支撑框架310、拉力单元330、焊接单元350、接触单元360和对准检测单元370。
[0062]室(未示出)、支撑框架310、拉力单元330、焊接单元350和对准检测单元370与以上对于图3描述的室、支撑框架210、拉力单元230、焊接单元250和对准检测单元270相似，因此将省略其详细描述。
[0063]接触单元360可以包括加热源364和连接到加热源364的粘结单元362。在这种情况下，粘结单元362可以包括如上所述的电磁体。此外，加热源364可以包括对掩模340和掩模框架320中的至少一个加热的任意类型的装置。例如，加热源364可以形成为呈板状的加热器并且可以加热掩模340的前表面。加热源364可以安装在粘结单元362的顶表面。在另一个示例中，加热源364可以安装在粘结单元362的底表面。
[0064]接触单元360还可以包括附着到粘结单元362的测试基底363。测试基底363与在图1中所示的测试基底163相同或相似，因此将省略其详细的描述。
[0065]可以以与上述的关于用于掩模框架组件的焊接装置100或200的操作的方式相同的方式或相似的方式执行具有上述结构的用于掩模框架组件的焊接装置300的操作。在将掩模框架320安装在支撑框架310的安装沟槽311中之后，掩模340可以通过拉力单元330以拉伸状态被固定到掩模框架320。
[0066]上升/下降单元361可以操作以使测试基底363与掩模340接触，然后加热源364可以操作以加热掩模340和掩模框架320中的至少一个。具体地讲，测试基底363可以保持在如上所述的测试基底363粘结到粘结单元362的状态下。
[0067]当粘结单元362和加热源364操作时，如上所述，掩模340可以因磁力和热而变形。拉力单元330向掩模340施加拉力，从而导致掩模340变形。
[0068]当掩模340变形时，如上所述，可以通过对准检测单元370对掩模340的对准状态进行校正。在这种情况下，对准检测单元370如上所述捕获掩模340的图像并分析图像，从而确定掩模340的对准位置。
[0069]一旦上述的程序完成，拉力单元330可以再对准掩模340的位置。拉力单元330可以增大施加到掩模340的拉力的大小或者改变掩模340的位置，从而对准掩模340的位置。
[0070]一旦掩模340的位置对准，如上所述，可以使用焊接单元350将掩模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热而引起的变形状态下被焊接到掩模框架320。
[0071]因此，在用于掩模框架组件的焊接装置300中，当掩模340和掩模框架320彼此焊接时，对执行有机材料沉积工艺的真空环境进行仿真，从而当执行实际的有机材料沉积工艺时，在实际的有机材料沉积工艺中能精确并准确地执行有机材料沉积。此外，在用于掩模框架组件的焊接装置300中，掩模340和掩模框架320在仿真环境中彼此焊接，从而当执行实际的有机材料沉积工艺时，使掩模340的开口图案的形状变形最小化并且可以防止PPA降低。
[0072]如上所述，在根据本发明的实施例的用于掩模框架组件的焊接装置中，当掩模和掩模框架彼此焊接时，对执行有机材料沉积工艺的真空环境进行仿真，从而在实际的有机材料沉积工艺中能精确并准确地执行有机材料沉积。
[0073]此外，在根据本发明的实施例的用于掩模框架组件的焊接装置中，掩模和掩模框架在仿真环境中焊接到彼此，从而当执行实际的有机材料沉积工艺时，使由于外部环境导致的掩模的开口图案的形状的变形最小化，并因此可以防止像素位置精度(PPA)降低。
[0074]虽然已经参照本发明的某些实施例具体地示出并描述了本发明，但是本领域普通技术人员将理解的是，可以进行形式和细节方面的各种改变而不脱离由权利要求所限定的本发明的精神和范围。
【权利要求】
1.一种用于掩模框架组件的焊接装置，所述焊接装置包括: 室，保持在真空状态； 掩模框架，设置在室中； 支撑框架，设置在室中并且构造为支撑掩模框架； 掩模，设置在室中并且构造为被焊接到掩模框架； 拉力单元，设置在室中，拉力单元安装在支撑框架上并且构造为施加拉力以拉伸掩模；以及 焊接单元，设置在室中，焊接单元构造为将掩模框架和掩模焊接到彼此。
2.根据权利要求1所述的焊接装置，所述焊接装置还包括设置在室中并且构造为与掩模的表面接触的接触单元。
3.根据权利要求2所述的焊接装置，其中，所述接触单元包括: 测试基底；以及 粘结单兀，构造为粘结到测试基底。
4.根据权利要求3所述的焊接装置，其中，所述粘结单元包括电磁体。
5.根据权利要求2所述的焊接装置，其中，所述接触单元包括: 加热源；以及 粘结单元，连接到加热源。
6.根据权利要求5所述的焊接装置，其中，所述接触单元还包括附着到加热源和粘结单元中的至少一个的测试基底。
7.根据权利要求5所述的焊接装置，其中，所述加热源附着到粘结单元的顶表面或底表面。
8.根据权利要求5所述的焊接装置，其中，所述粘结单元包括电磁体。
9.根据权利要求2所述的焊接装置，所述焊接装置还包括构造为检测掩模的对准状态的对准检测单元。
10.根据权利要求9所述的焊接装置，其中，所述对准检测单元设置为面向焊接单元。
11.根据权利要求9所述的焊接装置，其中，所述接触单元包括与掩模接触的测试基底，其中，所述测试基底包括图案，其中，所述图案能被对准检测单元检测。
12.根据权利要求11所述的焊接装置，其中，图案的各自的尺寸在微米级或纳米级。
13.根据权利要求1所述的焊接装置，所述焊接装置还包括设置在室中并且构造为对掩模框架和掩模中的至少一个加热的加热源。
14.一种焊接掩模框架组件的方法，所述方法包括: 将室保持在真空状态； 将支撑掩模框架的支撑框架设置在室中； 将掩模设置在室中的掩模框架上； 使掩模的表面与基底接触； 检测掩模的对准状态； 基于检测到的掩模的对准状态向掩模施加拉力；以及 利用焊接单元将掩模框架和掩模焊接到彼此。
【文档编号】B23K37/00GK104128720SQ201410014010
【公开日】2014年11月5日 申请日期:2014年1月13日 优先权日:2013年5月2日
【发明者】韩政洹 申请人:三星显示有限公司