KR101897209B1 - 프레임 및 이를 포함하는 마스크 조립체 - Google Patents

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Abstract

제1 방향으로 인장력이 가해진 단위 마스크의 양 단부를 지지하는 프레임은 상기 단위 마스크를 노출시키는 개구부를 형성하는 프레임 본체부, 및 상기 프레임 본체부에 관통 형성된 제1 관통부를 포함한다.

Description

프레임 및 이를 포함하는 마스크 조립체{FRAME AND MASK ASSEMBLY HAVING THE SAME}
본 발명은 프레임 및 이를 포함하는 마스크 조립체에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 유기 발광층의 증착 시 이용되는 단위 마스크를 지지하는 프레임 및 이를 포함하는 마스크 조립체에 관한 것이다.
표시 장치는 이미지를 표시하는 장치로서, 최근 유기 발광 표시 장치(organic light emitting diode display)가 주목 받고 있다.
유기 발광 표시 장치는 자체 발광 특성을 가지며, 액정 표시 장치(liquid crystal display device)와 달리 별도의 광원을 필요로 하지 않으므로 두께와 무게를 줄일 수 있다. 또한, 유기 발광 표시 장치는 낮은 소비 전력, 높은 휘도 및 높은 반응 속도 등의 고품위 특성을 나타낸다.
유기 발광 표시 장치를 제조하기 위해서는 특정 패턴을 가지는 전극과 유기 발광층 등을 형성해야 하며, 이의 형성법으로 마스크 조립체를 이용한 증착법이 적용될 수 있다.
보다 상세하게, 유기 발광 표시 장치는 기판에 화상 표현의 기본 단위인 화소(pixel)가 매트릭스 형태로 배열되고, 각각의 화소마다 적색(Red), 녹색(Green), 청색(Blue), 및 백색(White) 등의 빛을 발광하는 각각의 유기 발광층을 사이에 두고 양극의 제1 전극과 음극의 제2 전극이 순차적으로 형성된 유기 발광 소자가 배치되는 구성을 갖는다. 여기서, 유기 발광층을 이루는 유기 물질은 수분 및 산소 등에 매우 취약하여 유기 발광층을 형성하는 공정 및 유기 발광층을 형성한 후에도 수분으로부터 철저히 격리시켜야 하므로 통상의 포토리소그래피 공정을 이용하여 패터닝을 수행하기가 어렵다. 따라서, 유기 발광층은 주로 각 패턴에 대응되는 부분으로만 증착 물질이 관통하기 위한 개구된 패턴부가 형성되어 있는 마스크를 이용하여 형성한다.
최근, 개구부를 구비하는 프레임, 개구부에 대응하여 양 단부가 프레임에 고정되는 밴드 모양의 복수의 단위 마스크를 포함하는 마스크 조립체가 사용되고 있었다.
이러한 종래의 마스크 조립체는 단위 마스크의 길이 방향으로 인장력이 가해져 프레임에 지지되기 때문에, 단위 마스크에 길이 방향으로 가해지는 인장력에 의해 의도치 않게 프레임이 변형되는 문제점이 있었다.
본 발명의 일 실시예는 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 단위 마스크의 길이 방향으로 가해지는 인장력에 의해 변형되는 것이 최소화된 프레임 및 이를 포함하는 마스크 조립체를 제공하고자 한다.
상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 제1 측면은 제1 방향으로 인장력이 가해진 단위 마스크의 양 단부를 지지하는 프레임에 있어서, 상기 단위 마스크를 노출시키는 개구부를 형성하는 프레임 본체부, 및 상기 프레임 본체부에 관통 형성된 제1 관통부를 포함하는 프레임을 제공한다.
상기 단위 마스크는 복수개가 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 배치되어 상기 프레임 본체부의 상면에 고정될 수 있다.
상기 프레임 본체부는, 상기 개구부를 사이에 두고 상호 대향하며, 상기 제2 방향으로 연장된 2개의 장변부, 상기 개구부를 사이에 두고 상호 대향하며, 상기 제1 방향으로 연장된 2개의 단변부, 및 상호 이웃하는 상기 장변부와 상기 단변부 사이를 연결하는 4개의 코너부를 포함할 수 있다.
상기 제1 관통부는 상기 장변부의 중앙 영역에 형성될 수 있다.
상기 제1 관통부는 상기 제2 방향을 따라 연장된 사각형 형태일 수 있다.
상기 제1 관통부로부터 상기 제1 관통부와 이웃하는 상기 코너부까지 상기 제2 방향을 따라 상기 프레임 본체부의 하면으로부터 함몰되어 연장된 제1 그루브를 더 포함할 수 있다.
상기 제1 그루브는 복수개일 수 있다.
상기 제1 그루브는 상기 코너부까지 연장될수록 상기 제1 방향으로의 폭이 증가할 수 있다.
상기 제1 관통부는 상기 장변부의 중심을 사이에 두고 상호 이격되는 복수의 제1 서브 관통부를 포함할 수 있다.
상기 단변부에 관통 형성된 제2 관통부를 더 포함할 수 있다.
상기 제2 관통부는 이웃하는 상기 코너부 사이 중 일 코너부로부터 타 코너부까지 연장될 수 있다.
상기 제2 관통부는 상기 제1 방향을 따라 연장된 사각형 형태일 수 있다.
상기 제2 관통부는 상기 단변부의 중심을 사이에 두고 상호 이격되는 복수의 제2 서브 관통부를 포함할 수 있다.
상기 제2 관통부와 상기 개구부 사이에 위치하여 상기 제2 관통부와 마주하고 있으며, 상기 프레임 본체부의 상기 상면으로부터 상기 프레임 본체부의 하면까지 역테이퍼진 제1 경사면, 및 상기 제2 관통부와 상기 프레임 본체부의 테두리 사이에 위치하여 상기 제2 관통부와 마주하고 있으며, 상기 프레임 본체부의 상기 상면으로부터 상기 프레임 본체부의 하면까지 테이퍼진 제2 경사면을 더 포함할 수 있다.
상기 제1 경사면 및 상기 제2 경사면 각각은 상기 제2 관통부와 상기 제1 방향으로의 길이가 동일할 수 있다.
상기 제1 경사면은 상기 개구부와 이격되어 있으며, 상기 제2 경사면은 상기 프레임 본체부의 상기 테두리로부터 연장될 수 있다.
상기 제2 관통부와 상기 개구부 사이에 위치하여 상기 제2 관통부와 마주하고 있으며, 상기 프레임 본체부의 하면으로부터 함몰된 제2 그루브, 및 상기 제2 관통부와 상기 프레임 본체부의 테두리 사이에 위치하여 상기 제2 관통부와 마주하고 있으며, 상기 프레임 본체부의 상기 상면으로부터 함몰된 제3 그루브를 더 포함할 수 있다.
상기 제2 그루브 및 상기 제3 그루브 각각은 상기 제2 관통부와 상기 제1 방향으로의 길이가 동일할 수 있다.
상기 제2 그루브는 상기 개구부와 이격되어 있으며, 상기 제3 그루브는 상기 프레임 본체부의 상기 테두리와 이격되어 있을 수 있다.
또한, 본 발명의 제2 측면은 상기 프레임, 및 상기 제1 방향으로 인장력이 가해져 상기 양 단부가 상기 프레임에 지지된 하나 이상의 마스크를 포함하는 마스크 조립체를 제공한다.
상술한 본 발명의 과제 해결 수단의 일부 실시예 중 하나에 의하면, 단위 마스크의 길이 방향으로 가해지는 인장력에 의해 변형되는 것이 최소화된 프레임 및 이를 포함하는 마스크 조립체이 제공된다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 마스크 조립체를 나타낸 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 프레임을 나타낸 도면이다.
도 3은 도 2에 도시된 프레임의 효과를 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 프레임을 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 제3 실시예에 따른 프레임을 나타낸 도면이다.
도 6은 도 5에 도시된 프레임의 효과를 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본 발명의 제4 실시예에 따른 프레임을 나타낸 도면이다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 여러 실시예들에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예들에 한정되지 않는다.
본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.
또한, 여러 실시예들에 있어서, 동일한 구성을 가지는 구성요소에 대해서는 동일한 부호를 사용하여 대표적으로 제1 실시예에서 설명하고, 그 외의 실시예에서는 제1 실시예와 다른 구성에 대해서만 설명하기로 한다.
또한, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다.
또한, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함" 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
이하, 도 1 내지 도 3을 참조하여 본 발명의 제1 실시예에 따른 마스크 조립체를 설명한다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 마스크 조립체를 나타낸 사시도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따른 마스크 조립체는 복수의 단위 마스크(100) 및 프레임(200)을 포함한다. 본 발명의 제1 실시예에 따른 마스크 조립체는 복수의 단위 마스크(100)를 포함하나, 본 발명의 다른 실시예에 따른 마스크 조립체는 하나의 단위 마스크를 포함할 수 있다.
단위 마스크(100)는 길이 방향인 제1 방향으로 연장된 밴드 형태이며, 제1 방향으로 인장력이 가해진 상태로 양 단부(100a)가 프레임(200)에 지지된다. 단위 마스크(100)는 복수개이며, 복수개의 단위 마스크(100)는 단위 마스크(100)의 제1 방향과 교차하는 단위 마스크(100)의 폭 방향인 제2 방향을 따라 상호 이웃하여 프레임(200)에 배치된다. 단위 마스크(100)의 양 단부(100a)는 플랫(flat)한 형태로 형성되나, 이에 한정되지 않고 중앙 영역이 함몰된 말굽과 같은 형태 등 다양한 형태로 형성될 수 있다. 단위 마스크(100)의 양 단부(100a)는 프레임(200)의 프레임 본체부(210)의 상면(210a)에 고정되며, 일례로 용접을 이용해 고정될 수 있다.
단위 마스크(100)는 패턴부(110)를 포함한다.
패턴부(110)는 하나의 단위 마스크(100)에 제1 방향으로 복수가 배치되어 있다. 패턴부(110)는 하나의 유기 발광 표시 장치에 대응될 수 있으며, 이 경우 단위 마스크(100)를 통해 단일 공정으로 여러 개의 유기 발광 표시 장치를 구성하는 패턴들을 유기 발광 표시 장치가 제조될 마더 기판에 동시에 형성할 수 있다. 즉, 패턴부(110)는 유기 발광 표시 장치를 구성하는 패턴들의 증착 영역에 대응하여 단위 마스크(100)에 배치된다. 패턴부(110)는 유기 발광 표시 장치를 구성하는 패턴들이 패턴부(110)를 통하여 마더 기판에 형성될 수 있도록 단위 마스크(100)를 관통하는 오픈 패턴 형태를 가진다. 패턴부(110)는 스트라이프(stripe) 타입의 복수의 슬릿(slit)을 포함할 수 있다.
프레임(200)은 제1 방향으로 인장력이 가해진 복수의 단위 마스크(100) 각각의 양 단부(100a)를 고정 및 지지한다. 프레임(200)에 고정되는 단위 마스크(100)는 제1 방향으로 인장력이 인가된 상태로 단위 마스크(100)에 지지된다. 이로 인해 단위 마스크(100)의 연장 방향인 제1 방향을 따라 압축력이 작용하는데, 프레임(200)은 프레임(200)에 고정된 단위 마스크(100)의 압축력에 의한 변형이 일어나지 않도록 강성이 큰 스테인리스강(stainless steel) 등과 같은 금속 재료로 형성될 수 있다.
도 2는 도 1에 도시된 프레임을 나타낸 도면이다. 도 2의 (a)는 프레임(200)의 상측을 나타낸 도면이며, (b)는 프레임(200)의 하측을 나타낸 도면이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 프레임(200)은 프레임 본체부(210), 제1 관통부(220), 제1 그루브(230), 제2 관통부(240), 제1 경사면(250), 제2 경사면(260)을 포함한다.
프레임 본체부(210)는 단위 마스크(100)의 패턴부(110)를 노출시키는 개구부(OA)를 형성하며, 개구부(OA)를 따라 폐루프(closed loop) 형태로 연장되어 있다. 프레임 본체부(210)는 사각형 형태를 가지며, 장변부(211), 단변부(212) 및 코너부(213)를 포함한다. 프레임 본체부(210)는 사각형 형태를 가지고 있으나, 본 발명의 다른 실시예에 따른 프레임 본체부는 삼각형, 다각형 또는 원형의 형태를 가질 수 있다.
장변부(211)는 2개이며, 2개의 장변부(211)는 개구부(OA)를 사이에 두고 상호 대향하고 있다. 장변부(211)는 제2 방향으로 연장되어 있다. 장변부(211)는 단변부(212) 대비 짧은 길이를 가지고 있다. 장변부(211)에는 제1 관통부(220) 및 제1 그루브(230)가 형성되어 있다.
단변부(212)는 2개이며, 2개의 단변부(212)는 개구부(OA)를 사이에 두고 상호 대향하고 있다. 단변부(212)는 제1 방향으로 연장되어 있다. 단변부(212)는 장변부(211) 대비 긴 길이를 가지고 있다. 단변부(212)에는 제2 관통부(240), 제1 경사면(250) 및 제2 경사면(260)이 형성되어 있다.
코너부(213)는 4개이며, 각 코너부(213)는 이웃하는 장변부(211)와 단변부(212) 사이를 연결하고 있다.
제1 관통부(220)는 장변부(211)의 중앙 영역에 형성되어 있으며, 프레임 본체부(210)를 관통하여 형성되어 있다. 제1 관통부(220)는 제2 방향을 따라 연장된 사각형 형태를 가지고 있다. 제1 관통부(220)가 프레임 본체부(210)를 관통하여 형성됨으로써, 프레임 본체부(210) 자체의 무게가 최소화되는 동시에, 단위 마스크(100)의 길이 방향인 제1 방향으로 가해지는 인장력에 의해 프레임(200)에 가해지는 인장력이 분산되어 프레임(200)의 변형이 최소화된다.
제1 관통부(220)는 장변부(211)의 중심을 사이에 두고 상호 이격되는 복수의 제1 서브 관통부(221)를 포함한다. 제1 관통부(220)가 상호 이격된 복수의 제1 서브 관통부(221)를 포함함으로써, 제1 관통부(220)에 의해 발생될 수도 있는 프레임(200)의 강도 저하가 억제된다.
제1 그루브(230)는 제1 관통부(220)로부터 제1 관통부(220)와 이웃하는 코너부(213)까지 제2 방향을 따라 프레임 본체부(210)의 하면(210b)으로부터 함몰되어 연장되어 있다. 제1 그루브(230)가 프레임 본체부(210)의 하면(210b)으로부터 함몰되어 있음으로써, 프레임 본체부(210)의 자체의 무게가 최소화되는 동시에, 단위 마스크(100)의 길이 방향인 제1 방향으로 가해지는 인장력에 의해 프레임(200)에 가해지는 인장력이 분산되어 프레임(200)의 변형이 최소화된다.
제1 그루브(230)는 복수개이며, 각 제1 그루브(230)는 제1 서브 관통부(221)로부터 제1 서브 관통부(221)와 이웃하는 코너부(213)까지 제2 방향을 따라 프레임 본체부(210)의 하면(210b)으로부터 함몰되어 연장되어 있다. 제1 그루브(230)는 제1 서브 관통부(221)로부터 코너부(213)까지 연장될수록 제1 방향으로의 폭이 증가한다. 즉, 제1 그루브(230)가 코너부(213)로부터 제1 서브 관통부(221)까지 연장될수록 제1 방향의 폭이 감소함으로써, 제1 그루브(230)에 의해 발생될 수도 있는 프레임(200)의 강도 저하가 억제된다.
제2 관통부(240)는 단변부(212)를 관통하여 형성되어 있다. 제2 관통부(240)는 이웃하는 코너부(213) 사이 중 일 코너부(213)로부터 타 코너부(213)까지 연장되어 있다. 즉, 제2 관통부(240)는 이웃하는 코너부(213) 사이를 연결하고 있다. 제2 관통부(240)는 제1 방향을 따라 연장된 사각형 형태를 가지고 있다. 제2 관통부(240)가 프레임 본체부(210)를 관통하여 형성됨으로써, 프레임 본체부(210) 자체의 무게가 최소화되는 동시에, 단위 마스크(100)의 길이 방향인 제1 방향으로 가해지는 인장력에 의해 프레임(200)에 가해지는 인장력이 분산되어 프레임(200)의 변형이 최소화된다.
제2 관통부(240)는 단변부(212)의 중심을 사이에 두고 상호 이격되는 복수의 제2 서브 관통부(241)를 포함한다. 제2 관통부(240)가 상호 이격된 복수의 제2 서브 관통부(241)를 포함함으로써, 제2 관통부(240)에 의해 발생될 수도 있는 프레임(200)의 강도 저하가 억제된다.
제1 경사면(250)은 제2 관통부(240)와 개구부(OA) 사이에 위치하여 제2 관통부(240)와 마주하고 있다. 제1 경사면(250)은 프레임 본체부(210)의 상면(210a)으로부터 프레임 본체부(210)의 하면(210b)까지 역테이퍼진 형태를 가지고 있으며, 개구부(OA)와 이격되어 있다. 제1 경사면(250)은 제2 관통부(240)와 제1 방향으로의 길이가 동일하도록 제1 방향으로 연장되어 있다. 제1 경사면(250)이 제2 관통부(240)와 마주하여 제1 방향으로 연장된 역테이퍼진 형태를 가짐으로써, 프레임 본체부(210)의 자체의 무게가 최소화되는 동시에, 단위 마스크(100)의 길이 방향인 제1 방향으로 가해지는 인장력에 의해 프레임(200)에 가해지는 인장력이 분산되어 프레임(200)의 변형이 최소화된다.
제2 경사면(260)은 제2 관통부(240)와 프레임 본체부(210)의 테두리(210c) 사이에 위치하여 제2 관통부(240)와 마주하고 있다. 제2 경사면(260)은 프레임 본체부(210)의 상면(210a)으로부터 프레임 본체부(210)의 하면(210b)까지 테이퍼진 형태를 가지고 있으며, 프레임 본체부(210)의 테두리(210c)로부터 연장되어 있다. 즉, 제2 경사면(260)의 단부는 프레임 본체부(210)의 테두리(210c)로부터 절곡 연장되어 있다. 제2 경사면(260)은 제2 관통부(240)와 제1 방향으로의 길이가 동일하도록 제1 방향으로 연장되어 있다. 제2 경사면(260)이 제2 관통부(240)와 마주하여 제1 방향으로 연장된 테이퍼진 형태를 가짐으로써, 프레임 본체부(210)의 자체의 무게가 최소화되는 동시에, 단위 마스크(100)의 길이 방향인 제1 방향으로 가해지는 인장력에 의해 프레임(200)에 가해지는 인장력이 분산되어 프레임(200)의 변형이 최소화된다.
이하, 도 3을 참조하여 본 발명의 제1 실시예에 따른 마스크 조립체의 프레임(200)의 변형이 최소화되는 것을 확인한 실험을 설명한다.
도 3은 도 2에 도시된 프레임의 효과를 설명하기 위한 도면이다. 도 3의 (a)는 비교예에 따른 프레임을 나타낸 도면이며, (b)는 본 발명의 제1 실시예에 따른 마스크 조립체의 프레임의 실험예를 나타낸 도면이다.
우선, 도 3의 (a)에 도시된 비교예에 따른 비교 프레임(20)을 마련하였다. 비교예에 따른 비교 프레임(20)의 외곽 장변의 길이는 930mm이고, 외곽 단변의 길이는 550mm이고, 개구부를 형성하는 내곽 장변의 길이는 730mm이고, 개구부를 형성하는 내곽 단변의 길이는 400mm이며, 두께는 40mm이다. 이러한 비교 프레임(20)에 1 방향으로 0.08% 인장한 단위 마스크를 고정한 경우를 Dassault Systemes 사의 SIMULIA에서 판매하는 구조, 전기 및 열 해석 툴인 ABAQUS를 이용하여 시뮬레이션(simulation)하면, 비교 프레임(20)은 중력 방향인 g 방향으로 27.23um의 변형이 발생됨을 확인하였다. 비교예에 따른 비교 프레임(20)의 질량은 70.7kg으로 설정하였다.
다음, 도 3의 (b)에 도시된 본 발명의 제1 실시예에 따른 마스크 조립체의 프레임(200)을 마련하였다. 제1 실시예에 따른 마스크 조립체의 프레임(200)의 외곽 장변의 길이는 930mm이고, 외곽 단변의 길이는 550mm이고, 개구부를 형성하는 내곽 장변의 길이는 730mm이고, 개구부를 형성하는 내곽 단변의 길이는 400mm이며, 두께는 40mm이다. 이러한 프레임(200)에 1 방향으로 0.08% 인장한 단위 마스크를 고정한 경우를 ABAQUS를 이용하여 시뮬레이션하면, 프레임(200)은 중력 방향인 g 방향으로 14.74um의 변형이 발생됨을 확인하였다. 프레임(200)의 질량은 46.4kg으로 경량화됨을 확인하였다.
이상의 실험을 통해 확인한 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따른 마스크 조립체의 프레임(200)은 제1 관통부(220), 제1 그루브(230), 제2 관통부(240), 제1 경사면(250), 제2 경사면(260)을 포함함으로써, 단위 마스크(100)의 길이 방향인 제1 방향으로 가해지는 인장력에 의해 프레임(200)에 가해지는 인장력이 분산되기 때문에, 프레임(200)의 변형이 최소화된다. 이는, 프레임(200)의 변형에 따라 발생되는 단위 마스크(100)를 이용한 증착 오류가 억제되는 요인으로서 작용됨으로써, 프레임 조립체를 이용한 증착 공정의 신뢰성이 향상된다.
또한, 본 발명의 제1 실시예에 따른 마스크 조립체의 프레임(200)은 제1 관통부(220), 제1 그루브(230), 제2 관통부(240), 제1 경사면(250), 제2 경사면(260)을 포함함으로써, 프레임(200)의 자체의 무게가 최소화되기 때문에, 프레임(200) 및 프레임 조립체의 취급이 용이해진다. 이는 전체적인 증착 공정의 용이성이 향상되는 요인으로서 작용됨으로써, 프레임 조립체를 이용한 증착 공정의 시간이 절감된다.
이하, 도 4를 참조하여 본 발명의 제2 실시예에 따른 프레임을 설명한다.
이하, 제1 실시예와 구별되는 특징적인 부분만 발췌하여 설명하며, 설명이 생략된 부분은 제1 실시예에 따른다. 그리고, 본 발명의 제2 실시예에서는 설명의 편의를 위하여 동일한 구성요소에 대하여는 본 발명의 제1 실시예와 동일한 참조번호를 사용하여 설명한다.
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 프레임을 나타낸 도면이다. 도 4의 (a)는 프레임(202)의 상측을 나타낸 도면이며, (b)는 프레임(202)의 하측을 나타낸 도면이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 프레임(202)은 프레임 본체부(210), 제1 관통부(220), 제1 그루브(230), 제2 관통부(240), 제1 경사면(250), 제2 경사면(260)을 포함한다.
제1 관통부(220) 장변부(211)의 중심을 관통하고 있다.
제2 관통부(240)는 단변부(212)의 중심을 관통하고 있다.
이상과 같이, 본 발명의 제2 실시예에 따른 프레임(202)은 제1 실시예에 따른 프레임(200) 대비 제1 관통부(220) 및 제2 관통부(240) 각각이 장변부(211) 및 단변부(212) 각각의 중심을 관통하고 있음으로써, 제1 실시예에 따른 프레임(200) 대비 프레임(202) 자체의 무게가 최소화되기 때문에, 프레임(202) 및 프레임 조립체의 취급이 용이해진다. 이는 전체적인 증착 공정의 용이성이 향상되는 요인으로서 작용됨으로써, 프레임 조립체를 이용한 증착 공정의 시간이 절감된다.
이하, 도 5 및 도 6을 참조하여 본 발명의 제3 실시예에 따른 프레임을 설명한다.
이하, 제1 실시예와 구별되는 특징적인 부분만 발췌하여 설명하며, 설명이 생략된 부분은 제1 실시예에 따른다. 그리고, 본 발명의 제3 실시예에서는 설명의 편의를 위하여 동일한 구성요소에 대하여는 본 발명의 제1 실시예와 동일한 참조번호를 사용하여 설명한다.
도 5는 본 발명의 제3 실시예에 따른 프레임을 나타낸 도면이다. 도 5의 (a)는 프레임(203)의 상측을 나타낸 도면이며, (b)는 프레임(203)의 하측을 나타낸 도면이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 프레임(203)은 프레임 본체부(210), 제1 관통부(220), 제1 그루브(230), 제2 관통부(240), 제2 그루브(280), 제3 그루브(290)를 포함한다.
제2 그루브(280)는 제2 관통부(240)와 개구부(OA) 사이에 위치하여 제2 관통부(240)와 마주하고 있다. 제2 그루브(280)는 프레임 본체부(210)의 하면(210b)으로부터 함몰 형성되어 있으며, 개구부(OA)와 이격되어 있다. 제2 그루브(280)는 제2 관통부(240)와 제1 방향으로의 길이가 동일하도록 제1 방향으로 연장되어 있다. 제2 그루브(280)가 제2 관통부(240)와 마주하여 프레임 본체부(210)의 하면(210b)으로부터 함몰 형성되어 있음으로써, 프레임 본체부(210)의 자체의 무게가 최소화되는 동시에, 단위 마스크(100)의 길이 방향인 제1 방향으로 가해지는 인장력에 의해 프레임(203)에 가해지는 인장력이 분산되어 프레임(203)의 변형이 최소화된다.
제3 그루브(290)는 제2 관통부(240)와 프레임 본체부(210)의 테두리(210c) 사이에 위치하여 제2 관통부(240)와 마주하고 있다. 제3 그루브(290)는 프레임 본체부(210)의 상면(210a)으로부터 함몰 형성되어 있으며, 프레임 본체부(210)의 테두리(210c)와 이격되어 있다. 제3 그루브(290)는 제2 관통부(240)와 제1 방향으로의 길이가 동일하도록 제1 방향으로 연장되어 있다. 제3 그루브(290)가 제2 관통부(240)와 마주하여 프레임 본체부(210)의 상면(210a)으로부터 함몰 형성되어 있음으로써, 프레임 본체부(210)의 자체의 무게가 최소화되는 동시에, 단위 마스크(100)의 길이 방향인 제1 방향으로 가해지는 인장력에 의해 프레임(203)에 가해지는 인장력이 분산되어 프레임(203)의 변형이 최소화된다.
이하, 도 6을 참조하여 본 발명의 제3 실시예에 따른 마스크 조립체의 프레임(203)의 변형이 최소화되는 것을 확인한 실험을 설명한다.
도 6은 도 5에 도시된 프레임의 효과를 설명하기 위한 도면이다. 도 6의 (a)는 비교예에 따른 프레임을 나타낸 도면이며, (b)는 본 발명의 제3 실시예에 따른 프레임의 실험예를 나타낸 도면이다.
우선, 도 6의 (a)에 도시된 비교예에 따른 비교 프레임(203)을 마련하였다. 비교예에 따른 비교 프레임(203)의 외곽 장변의 길이는 930mm이고, 외곽 단변의 길이는 550mm이고, 개구부를 형성하는 내곽 장변의 길이는 730mm이고, 개구부를 형성하는 내곽 단변의 길이는 400mm이며, 두께는 40mm이다. 이러한 비교 프레임(203)에 1 방향으로 0.08% 인장한 단위 마스크를 고정한 경우를 Dassault Systemes 사의 SIMULIA에서 판매하는 구조, 전기 및 열 해석 툴인 ABAQUS를 이용하여 시뮬레이션(simulation)하면, 비교 프레임(203)은 중력 방향인 g 방향으로 27.23um의 변형이 발생됨을 확인하였다. 비교예에 따른 비교 프레임(203)의 질량은 70.7kg으로 설정하였다.
다음, 도 6의 (b)에 도시된 본 발명의 제3 실시예에 따른 프레임(203)을 마련하였다. 제3 실시예에 따른 프레임(203)의 외곽 장변의 길이는 930mm이고, 외곽 단변의 길이는 550mm이고, 개구부를 형성하는 내곽 장변의 길이는 730mm이고, 개구부를 형성하는 내곽 단변의 길이는 400mm이며, 두께는 40mm이다. 이러한 프레임(203)에 1 방향으로 0.08% 인장한 단위 마스크를 고정한 경우를 ABAQUS를 이용하여 시뮬레이션하면, 프레임(203)은 중력 방향인 g 방향으로 7.57um의 변형이 발생됨을 확인하였다. 프레임(203)의 질량은 46.6kg으로 경량화됨을 확인하였다.
이상의 실험을 통해 확인한 바와 같이, 본 발명의 제3 실시예에 따른 마스크 조립체의 프레임(203)은 제1 관통부(220), 제1 그루브(230), 제2 관통부(240), 제2 그루브(280), 제3 그루브(290)를 포함함으로써, 단위 마스크(100)의 길이 방향인 제1 방향으로 가해지는 인장력에 의해 프레임(203)에 가해지는 인장력이 분산되기 때문에, 프레임(203)의 변형이 최소화된다. 이는, 프레임(203)의 변형에 따라 발생되는 단위 마스크(100)를 이용한 증착 오류가 억제되는 요인으로서 작용됨으로써, 프레임 조립체를 이용한 증착 공정의 신뢰성이 향상된다.
또한, 본 발명의 제3 실시예에 따른 마스크 조립체의 프레임(203)은 제1 관통부(220), 제1 그루브(230), 제2 관통부(240), 제2 그루브(280), 제3 그루브(290)를 포함함으로써, 프레임(203)의 자체의 무게가 최소화되기 때문에, 프레임(203) 및 프레임 조립체의 취급이 용이해진다. 이는 전체적인 증착 공정의 용이성이 향상되는 요인으로서 작용됨으로써, 프레임 조립체를 이용한 증착 공정의 시간이 절감된다.
이하, 도 7을 참조하여 본 발명의 제4 실시예에 따른 프레임을 설명한다.
이하, 제3 실시예와 구별되는 특징적인 부분만 발췌하여 설명하며, 설명이 생략된 부분은 제3 실시예에 따른다. 그리고, 본 발명의 제4 실시예에서는 설명의 편의를 위하여 동일한 구성요소에 대하여는 본 발명의 제1 실시예와 동일한 참조번호를 사용하여 설명한다.
도 7은 본 발명의 제4 실시예에 따른 프레임을 나타낸 도면이다. 도 7의 (a)는 프레임(204)의 상측을 나타낸 도면이며, (b)는 프레임(204)의 하측을 나타낸 도면이다.
도 7에 도시된 바와 같이, 프레임(204)은 프레임 본체부(210), 제1 관통부(220), 제1 그루브(230), 제2 관통부(240), 제2 그루브(280), 제3 그루브(290)를 포함한다.
제1 관통부(220) 장변부(211)의 중심을 관통하고 있다.
제2 관통부(240)는 단변부(212)의 중심을 관통하고 있다.
이상과 같이, 본 발명의 제4 실시예에 따른 프레임(204)은 제3 실시예에 따른 프레임(203) 대비 제1 관통부(220) 및 제2 관통부(240) 각각이 장변부(211) 및 단변부(212) 각각의 중심을 관통하고 있음으로써, 제3 실시예에 따른 프레임(203) 대비 프레임(204) 자체의 무게가 최소화되기 때문에, 프레임(204) 및 프레임 조립체의 취급이 용이해진다. 이는 전체적인 증착 공정의 용이성이 향상되는 요인으로서 작용됨으로써, 프레임 조립체를 이용한 증착 공정의 시간이 절감된다.
본 발명을 앞서 기재한 바에 따라 바람직한 실시예를 통해 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되지 않으며 다음에 기재하는 특허청구범위의 개념과 범위를 벗어나지 않는 한, 다양한 수정 및 변형이 가능하다는 것을 본 발명이 속하는 기술 분야에 종사하는 자들은 쉽게 이해할 것이다.
단위 마스크(100), 프레임 본체부(210), 제1 관통부(220)

Claims (20)

  1. 제1 방향으로 인장력이 가해진 단위 마스크의 양 단부를 지지하는 프레임에 있어서,
    상기 단위 마스크를 노출시키는 개구부를 형성하는 프레임 본체부; 및
    상기 프레임 본체부에 관통 형성된 제1 관통부
    를 포함하고,
    상기 단위 마스크는 복수개가 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 배치되어 상기 프레임 본체부의 상면에 고정되고,
    상기 프레임 본체부는,
    상기 개구부를 사이에 두고 상호 대향하며, 상기 제2 방향으로 연장된 2개의 장변부;
    상기 개구부를 사이에 두고 상호 대향하며, 상기 제1 방향으로 연장된 2개의 단변부; 및
    상호 이웃하는 상기 장변부와 상기 단변부 사이를 연결하는 4개의 코너부
    를 포함하고,
    상기 제1 관통부는 상기 장변부의 중앙 영역에 형성되고,
    상기 제1 관통부로부터 상기 제1 관통부와 이웃하는 상기 코너부까지 상기 제2 방향을 따라 상기 프레임 본체부의 하면으로부터 함몰되어 연장된 제1 그루브를 더 포함하는 프레임.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제1항에서,
    상기 제1 관통부는 상기 제2 방향을 따라 연장된 사각형 형태인 프레임.
  6. 삭제
  7. 제1항에서,
    상기 제1 그루브는 복수개인 프레임.
  8. 제1항에서,
    상기 제1 그루브는 상기 코너부까지 연장될수록 상기 제1 방향으로의 폭이 증가하는 프레임.
  9. 제1항에서,
    상기 제1 관통부는 상기 장변부의 중심을 사이에 두고 상호 이격되는 복수의 제1 서브 관통부를 포함하는 프레임.
  10. 제1항에서,
    상기 단변부에 관통 형성된 제2 관통부를 더 포함하는 프레임.
  11. 제10항에서,
    상기 제2 관통부는 이웃하는 상기 코너부 사이 중 일 코너부로부터 타 코너부까지 연장된 프레임.
  12. 제11항에서,
    상기 제2 관통부는 상기 제1 방향을 따라 연장된 사각형 형태인 프레임.
  13. 제11항에서,
    상기 제2 관통부는 상기 단변부의 중심을 사이에 두고 상호 이격되는 복수의 제2 서브 관통부를 포함하는 프레임.
  14. 제10항에서,
    상기 제2 관통부와 상기 개구부 사이에 위치하여 상기 제2 관통부와 마주하고 있으며, 상기 프레임 본체부의 상기 상면으로부터 상기 프레임 본체부의 하면까지 역테이퍼진 제1 경사면; 및
    상기 제2 관통부와 상기 프레임 본체부의 테두리 사이에 위치하여 상기 제2 관통부와 마주하고 있으며, 상기 프레임 본체부의 상기 상면으로부터 상기 프레임 본체부의 하면까지 테이퍼진 제2 경사면
    을 더 포함하는 프레임.
  15. 제14항에서,
    상기 제1 경사면 및 상기 제2 경사면 각각은 상기 제2 관통부와 상기 제1 방향으로의 길이가 동일한 프레임.
  16. 제14항에서,
    상기 제1 경사면은 상기 개구부와 이격되어 있으며,
    상기 제2 경사면은 상기 프레임 본체부의 상기 테두리로부터 연장되는 프레임.
  17. 제10항에서,
    상기 제2 관통부와 상기 개구부 사이에 위치하여 상기 제2 관통부와 마주하고 있으며, 상기 프레임 본체부의 하면으로부터 함몰된 제2 그루브; 및
    상기 제2 관통부와 상기 프레임 본체부의 테두리 사이에 위치하여 상기 제2 관통부와 마주하고 있으며, 상기 프레임 본체부의 상기 상면으로부터 함몰된 제3 그루브
    를 더 포함하는 프레임.
  18. 제17항에서,
    상기 제2 그루브 및 상기 제3 그루브 각각은 상기 제2 관통부와 상기 제1 방향으로의 길이가 동일한 프레임.
  19. 제17항에서,
    상기 제2 그루브는 상기 개구부와 이격되어 있으며,
    상기 제3 그루브는 상기 프레임 본체부의 상기 테두리와 이격되어 있는 프레임.
  20. 제1항, 제5항, 제7항 내지 제19항 중 어느 한 항에 따른 프레임; 및
    상기 제1 방향으로 인장력이 가해져 상기 양 단부가 상기 프레임에 지지된 하나 이상의 마스크
    를 포함하는 마스크 조립체.
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