KR102036003B1 - 마스크시트 장착용 프레임 어셈블리 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 마스크시트 장착용 프레임 어셈블리는, 유기전계발광소자의 증착공정을 위한 마스크시트가 삽입되는 제1관통영역이 형성되며, 상기 제1관통영역의 둘레를 감싸도록 구비되는 제1프레임부를 포함하는 플렉시블프레임 및 상기 제1프레임부와 상호 연결 가능하게 형성되며, 상기 제1프레임부와 연결된 상태에서 상기 제1관통영역과 연통되는 제2관통영역의 둘레를 감싸도록 구비되는 제2프레임부를 포함하는 리지드프레임을 포함한다.

Description

마스크시트 장착용 프레임 어셈블리{Frame Assembly for Installing Mask Sheet}

본 발명은 마스크시트 장착용 프레임 어셈블리에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 마스크시트를 기판 상에 부착하는 과정에서 마스크시트의 변형을 방지할 수 있도록 하는 마스크시트 장착용 프레임 어셈블리에 관한 것이다.

OLED(Organic Light Emitting Diodes) 소자는 감성화면구현, 고속응답속도, 자체발광, 박형제작, 저전력, 넓은 시야각 등의 특성을 지닐 뿐만 아니라 플렉시블(Flexible)한 기판 OLED(Organic Light Emitting Diodes) 소자는 감성화면 구현, 고속응답속도, 자체발광, 박형제작, 저전력, 넓은 시야각 등의 특성을 지닐 뿐만 아니라 플렉시블(Flexible)한 기판을 사용할 수 있으므로 디스플레이 분야 및 조명 분야에서 크게 각광받고 있다.

OLED 소자는 유기물을 발광층으로 사용하며, 하부 전극과 상부 전극 사이에 여러 층의 유기물층을 성막하고, 하부 전극과 상부 전극 사이에 전압을 인가하면 전자와 정공이 음극과 양극으로부터 주입되어 유기물층에서 재결합하여 빛을 발생시키는 원리를 이용한다.

OLED 소자의 제조를 위해 투명 절연성 기판 상에 유기물 다층막을 증착할 때, 상기 기판의 소자 형성 영역 상에만 유기물 다층막을 증착하고, 기판의 나머지 영역 상에 다층막을 증착하지 않도록 하기 위해, 시트 형태의 파인 메탈 마스크(Fine Metal Mask, FMM)를 사용하는 것이 일반적이다. 이러한 파인 메탈 마스크는 OLED 소자의 품위와 전체 수율에 상당히 큰 영향을 미치므로 파인 메탈 마스크의 중요성이 더욱 높아지고 있다.

한편 종래의 경우 넓은 면적을 가지는 파인 메탈 마스크를 다수의 기판에 동시에 부착하는 방식이 이용되었으며, 이와 같은 과정에서는 파인 메탈 마스크가 기판 상에 밀착시키기가 용이하지 않다.

따라서 종래에는 파인 메탈 마스크가 부착 과정에서 변형되어 굴곡을 형성하거나, 마스크와 기판 사이에 기포가 형성되기도 하는 등의 현상이 발생하여 제품의 품질을 크게 감소되고, 불량률이 증가하는 문제가 있었다.

따라서 이와 같은 문제점들을 해결하기 위한 방법이 요구된다.

본 발명은 상술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 발명으로서, 시트 형태의 마스크를 기판에 부착하는 과정에서 상기 마스크의 변형을 방지할 수 있도록 하기 위한 목적을 가진다.

본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 마스크시트 장착용 프레임 어셈블리는, 유기전계발광소자의 증착공정을 위한 마스크시트가 삽입되는 제1관통영역이 형성되며, 상기 제1관통영역의 둘레를 감싸도록 구비되는 제1프레임부를 포함하는 플렉시블프레임 및 상기 제1프레임부와 상호 연결 가능하게 형성되며, 상기 제1프레임부와 연결된 상태에서 상기 제1관통영역과 연통되는 제2관통영역의 둘레를 감싸도록 구비되는 제2프레임부를 포함하는 리지드프레임을 포함한다.

그리고 상기 제2프레임부는, 상기 제1관통영역을 중심으로 상기 제1프레임부의 서로 반대 측을 둘레 외측으로 인장하여 상기 제1관통영역에 삽입된 마스크시트의 장력을 증가시키는 장력인가부를 포함할 수 있다.

또한 상기 제2프레임부에는 장력인가부가 삽입되며, 상기 제1프레임부 측으로 개방된 수용공간이 형성될 수 있다.

그리고 상기 장력인가부는, 상기 수용공간에 구비되고, 상기 제1프레임에 고정되는 장력인가부재 및 상기 수용공간에 구비되고, 상기 제1프레임부의 둘레 외측 방향으로 상기 장력인가부재에 외력을 인가하는 탄성부재를 포함할 수 있다.

또한 상기 탄성부재는 나선형으로 형성되며, 상기 장력인가부는 상기 탄성부재 내에 구비되고, 상기 장력인가부재를 선형 이동 가능하게 고정시키는 고정부재를 더 포함할 수 있다.

그리고 상기 제1프레임부에는 상기 수용공간에 대응되는 위치에 형성된 통과홀이 형성되며, 상기 장력인가부재는 상기 수용공간으로부터 상기 제1프레임부 측으로 연장되어 상기 통과홀에 걸리도록 형성될 수 있다.

상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 마스크시트 장착용 프레임 어셈블리는 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, 플렉시블프레임 및 리지드프레임을 이용하여 마스크시트를 기판에 부착하는 과정에서의 변형을 방지할 수 있는 장점이 있다.

둘째, 마스크시트의 부착 과정 전체를 자동화할 수 있는 장점이 있다.

셋째, 제품의 불량률을 극히 저감시킬 수 있는 장점이 있다.

본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 마스크시트 장착용 프레임 어셈블리를 이용하여 마스크시트를 부착하기 위한 세팅 과정에 있어서, 플렉시블프레임이 준비된 모습을 나타낸 도면;
도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 마스크시트 장착용 프레임 어셈블리를 이용하여 마스크시트를 부착하기 위한 세팅 과정에 있어서, 플렉시블프레임에 마스크시트를 부착하는 모습을 나타낸 도면;
도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 마스크시트 장착용 프레임 어셈블리를 이용하여 마스크시트를 부착하기 위한 세팅 과정에 있어서, 플렉시블프레임과 리지드프레임 간을 연결하는 모습을 나타낸 도면;
도 4는 본 발명의 제1실시예에 따른 마스크시트 장착용 프레임 어셈블리를 이용하여 마스크시트를 부착하기 위한 세팅 과정에 있어서, 플렉시블프레임과 리지드프레임이 상호 연결된 모습을 나타낸 도면;
도 5는 본 발명의 제2실시예에 따른 마스크시트 장착용 프레임 어셈블리의 모습을 나타낸 도면;
도 6은 본 발명의 제3실시예에 따른 마스크시트 장착용 프레임 어셈블리의 모습을 나타낸 도면;
도 7은 본 발명의 제4실시예에 따른 마스크시트 장착용 프레임 어셈블리의 모습을 나타낸 도면; 및
도 8은 본 발명의 제5실시예에 따른 마스크시트 장착용 프레임 어셈블리의 모습을 나타낸 도면이다.

이하 본 발명의 목적이 구체적으로 실현될 수 있는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다. 본 실시예를 설명함에 있어서, 동일 구성에 대해서는 동일 명칭 및 동일 부호가 사용되며 이에 따른 부가적인 설명은 생략하기로 한다.

또한 이하 본 발명에서 설명되는 마스크시트는 시트 형태의 파인 메탈 마스크(Fine Metal Mask, FMM)를 사용하는 것으로 하였으나, 이에 제한되지 않음은 물론이다.

도 1 내지 도 4는 본 발명의 제1실시예에 따른 마스크시트 장착용 프레임 어셈블리를 이용하여 마스크시트(10)를 부착하기 위한 세팅 과정을 나타낸다.

먼저 도 1에 도시된 바와 같이, 플렉시블프레임(100)이 준비된다.

상기 플렉시블프레임(100)은 유기전계발광소자의 증착공정을 위한 마스크시트(10, 도 2 참조)가 삽입되는 제1관통영역(105)이 형성되며, 상기 제1관통영역(105)의 둘레를 감싸도록 구비되는 제1프레임부(110)를 포함한다.

상기 제1프레임부(110)의 형태는 다양하게 형성될 수 있으며, 본 실시예의 경우 상기 마스크시트(10)가 직사각형 형태로 형성되므로, 상기 제1프레임부는 상기 마스크시트(10)의 각 변을 감싸도록 형성되며, 상기 마스크시트(10)의 각 변마다 직사각형 형태를 가지도록 형성된다.

상기 플렉시블프레임(100)을 형성하는 재료는 제한 없이 다양할 수 있으며, 본 실시예의 경우 인바(Invar) 합금으로 형성되는 것으로 하였다.

상기 인바 합금을 제조하기 위한 전해액은 물 1L당, 100g의 염화 제1철(FeCl₂·4H₂O, Ferrous Chloride), 220g의 황산니켈(NiSO₄·6H₂O, Nickel Sulfate), 120g의 염화니켈(NiCl₂·6H₂O, Nickel Chloride), 25g의 염산(HCl, Hydrochloric Acid), 2g의 사카린(C₇H₄NO₃SNa, Sodium Saccharin), 0.2g의 나트륨 라우릴 설페이트(C₁₂H₂₅O₄SNa, Sodium Lauryl Sulfate), 38g의 염화칼슘(CaCl₂, Calcium Chloride)을 포함한다. 또한 상기 인바 합금의 전해액 pH는 0.5∼1.5, 전류밀도는 50∼100mA/cm2, 45∼60℃인 상태에서 전기도금 방식으로 형성할 수 있다.

다음으로, 도 2에 도시된 바와 같이 상기 플렉시블프레임(100)의 제1관통영역(105)에, 상기 마스크시트(10)를 삽입하는 과정이 수행된다. 이때 상기 마스크시트(10)의 둘레부는 상기 플렉시블프레임(10)의 제1프레임부(110)에 팽팽하게 펼쳐진 상태에서 접착되거나 체결될 수 있다.

이후 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 플렉시블프레임(10)의 제1프레임부(110)를 리지드프레임(200)의 제2프레임부(210)에 연결하는 과정이 수행된다.

상기 제2프레임부(210)는 상기 제1프레임부(110)와 상호 연결 가능하게 형성되며, 상기 제1프레임부(110)와 연결된 상태에서 상기 제1관통영역(105)과 연통되는 제2관통영역(205)의 둘레를 감싸도록 구비된다.

본 실시예에서 상기 제2프레임부(210)는 전체적으로 직사각형 형태로 형성되며, 가로 및 세로의 길이는 상기 플렉시블프레임(10)와 마스크시트(10)의 최대 가로 및 세로에 대응되도록 형성될 수 있다.

그리고 상기 리지드프레임(200)은 상기 마스크시트(10)의 장력에 견딜 수 있도록 소정 이상의 항복강도를 가지도록 형성될 수 있다.

상기 상기 플렉시블프레임(100)에 비해 상대적으로 경도가 높게 형성될 수 있으며, 소정 높이를 가지도록 형성될 수 있다. 예컨대 상기 리지드프레임(200)은 금속 또는 합성수지 등 고형을 유지할 수 있는 재질이라면 어떤 재질이라도 무방하다.

또한 상기 제1프레임부(110) 및 상기 제2프레임부(210)는 서로 접착수지 등에 의해 접착될 수도 있으며, 또는 별도의 결합 구조를 통해 결합될 수도 있다.

더불어 상기 플렉시블프레임(10)의 제1프레임부(110)는 상기 마스크시트(10)에 굴곡이 발생하지 않도록 일정 이상의 장력이 인가될 수 있게 상기 제2프레임부(210)에 팽팽히 펼쳐진 상태로 연결될 수 있다.

이상과 같은 과정에 의해 도 4에 도시된 바와 같이 마스크시트(10)를 기판에 부착하기 위한 세팅이 완료되며, 세팅 이후에는 상기 마스크시트(10)가 팽팽하게 유지될 수 있는 정도의 장력이 인가된 상태이므로, 세팅 상태에서 상기 마스크시트(10)를 기판 상에 접촉시켜 부착을 수행하게 될 경우 상기 마스크시트(10)는 굴곡 없이 상기 기판에 완전히 밀착될 수 있다.

이상으로 본 발명의 제1실시예에 따른 마스크시트 장착용 프레임 어셈블리를 이용한 세팅 과정에 대해 설명하였으며, 이하에서는 본 발명의 다른 실시예들에 대해 설명하도록 한다.

도 5는 본 발명의 제2실시예에 따른 마스크시트 장착용 프레임 어셈블리의 모습을 나타낸 도면이다. 도 5에 도시된 본 발명의 제2실시예의 경우, 상기 제2프레임부(210)는 장력인가부(220)를 더 포함하는 형태를 가진다.

상기 장력인가부(220)는 상기 플렉시블프레임(100)에 추가적인 장력을 더 인가하여 상기 마스크시트(10)가 보다 강한 장력을 유지할 수 있도록 하기 위한 구성요소로서, 상기 플렉시블프레임(100)에 추가적인 장력을 더 인가할 수 있는 형태라면 어떤 것이라도 적용될 수 있다.

본 실시예의 경우, 상기 장력인가부(220)는 상기 제1관통영역(105, 도 1 참조)을 중심으로 상기 제1프레임부(110)의 서로 반대 측을 둘레 외측으로 인장하여 상기 제1관통영역(105)에 삽입된 마스크시트(10)의 장력을 증가시키는 형태로 구비된다.

보다 구체적으로 본 실시예에서 상기 제2프레임부(210)에는 상기 제1프레임부(110) 측으로 개방된 수용공간(212)이 형성되며, 상기 수용공간(212) 내에는 장력인가부(220)가 삽입된다. 또한 상기 제1프레임부(110)에는, 상기 수용공간(212)에 대응되는 위치에 통과홀(112)이 형성된 형태를 가진다.

그리고 상기 장력인가부(220)는, 상기 수용공간(212)에 구비되고, 상기 제1프레임(110)에 고정되도록 구비되는 장력인가부재(224)와, 상기 수용공간(212)에 구비되고, 상기 제1프레임부(110)의 둘레 외측 방향으로 상기 장력인가부재(224)에 외력을 인가하는 나선형 압축스프링 형태의 탄성부재(223)와, 상기 탄성부재(223) 내에 구비되고, 상기 장력인가부재(224)를 선형 이동 가능하게 고정시키는 고정부재(222)를 포함한다.

즉 상기 장력인가부재(224)는 상기 고정부재(222)에 의해 고정되되, 상기 고정부재(222)로부터 상기 탄성부재(223)에 의해 외력을 받는 방향으로 상대 이동되도록 형성될 수 있다.

또한 상기 장력인가부재(224)는 상기 수용공간(212)으로부터 상기 제1프레임부(110) 측으로 연장되어 상기 통과홀(112)에 걸리도록 형성될 수 있으며, 이에 따라 상기 장력인가부재(224)는 상기 제1프레임부(110)를 둘레 외측 방향으로 끌어 상기 마스크시트(10)에 일정 이상의 장력을 인가할 수 있게 된다.

이와 같은 장력인가부(220)는 상기 제2프레임부(210)의 다양한 위치에 복수 개가 구비될 수 있으며, 서로 반대 측에 위치된 장력인가부(220)들은 서로 상호 작용을 통해 상기 마스크시트(10)에 장력을 인가하게 된다.

한편 상기 통과홀(112)은 완전히 관통된 형태가 아닌 홈 형태로도 형성될 수 있음은 물론이다.

도 6은 본 발명의 제3실시예에 따른 마스크시트 장착용 프레임 어셈블리의 모습을 나타낸 도면이다.

도 6에 도시된 본 발명의 제3실시예의 경우 역시 마찬가지로, 전술한 제2실시예와 같이 제2프레임부(210)에 장력인가부(220)가 구비되며, 상기 장력인가부(220)의 세부적인 구조 역시 동일하게 형성된다.

다만, 본 실시예의 경우 상기 장력인가부(220)는 상기 고정부재(222)로부터 상부로 연장되어 상기 장력인가부재(224)의 상단부에 연결되는 외력분산부재(225)를 더 포함하며, 상기 외력분산부재(225)에는 압축스프링 형태의 보조탄성부재(226)가 구비된다.

상기 외력분산부재(225) 및 상기 보조탄성부재(226)가 구비되는 이유는, 상기 장력인가부재(224)가 좌우 폭에 비해 상하 길이가 보다 길게 형성되며, 상기 고정부재(222)는 상기 장력인가부재(224)의 중심점보다 하측에 연결되기 때문이다.

상기와 같은 형태로 인해 상기 장력인가부재(224)는 상기 탄성부재(223)에 의해 전달되는 외력이 상하 전체 길이에 걸쳐 균일하게 유지되지 않기 때문에, 상기 제1프레임부(110)가 상기 제2프레임(210)으로부터 들뜨는 현상이 발생할 수 있다.

따라서 본 실시예에서는 상기 외력분산부재(225) 및 상기 보조탄성부재(226)가 상기 장력인가부재(224)의 상부를 밀어 지탱하도록 하며, 이에 따라 상기 장력인가부재(224)에 가해지는 외력을 균일하게 분산시킬 수 있게 된다.

도 7은 본 발명의 제4실시예에 따른 마스크시트 장착용 프레임 어셈블리의 모습을 나타낸 도면이다.

도 7에 도시된 본 발명의 제4실시예의 경우 역시 마찬가지로, 전술한 제2실시예와 같이 제2프레임부(210)에 장력인가부(220)가 구비되며, 상기 장력인가부(220)의 세부적인 구조 역시 동일하게 형성된다.

다만, 본 실시예의 경우 상기 탄성부재(223)에 의한 상기 장력인가부재(224)의 이동 방향 측 벽면에 스토핑부재(227)가 더 구비된다는 점이 다르다.

상기 스토핑부재(227)는 상기 장력인가부재(224)의 최대 이동 거리를 제한도록 할 수 있으며, 이에 따라 과도한 장력에 의해 상기 마스크시트(10)가 손상되는 것을 방지할 수 있도록 한다.

또한 상기 스토핑부재(227)는 완충성 재질로 형성되어 상기 장력인가부재(224)의 이동 과정에서 댐핑 기능을 수행할 수도 있으며, 또한 상기 장력인가부재(224)가 상기 스토핑부재(227)에 접촉된 상태에서는 상기 장력인가부재(224)의 양측이 지지됨으로 인해 상기 제1프레임부(110)에 수평 방향으로 외력을 정확하게 인가할 수 있게 된다.

도 8은 본 발명의 제5실시예에 따른 마스크시트 장착용 프레임 어셈블리의 모습을 나타낸 도면이다.

도 8에 도시된 본 발명의 제5실시예의 경우 역시 마찬가지로, 전술한 실시예들과 같이 제2프레임부(210)에 장력인가부(220)가 구비되며, 상기 장력인가부(220)의 세부적인 구조 역시 동일하게 형성된다.

다만, 본 실시예의 경우 상기 플렉시블프레임(100)의 일면 및 타면 모두에 리지드프레임(200)이 구비된다는 점이 다르다.

즉 본 실시예의 경우 상기 제1프레임부(110)의 일면 및 타면에 각각 제2프레임(210)이 부착되며, 한 쌍의 제2프레임부(210)는 상기 제1프레임부(110)를 기준으로 선대칭 형태로 구비된다.

이때 각 제2프레임부(210)에 구비된 상기 장력인가부재(224)는 동시에 상기 제1프레임부(110)에 걸린 상태를 유지하게 되며, 이에 따라 상기 제1프레임부(110)는 수평 방향으로 균일한 외력을 인가받을 수 있다.

이상과 같이 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 살펴보았으며, 앞서 설명된 실시예 이외에도 본 발명이 그 취지나 범주에서 벗어남이 없이 다른 특정 형태로 구체화될 수 있다는 사실은 해당 기술에 통상의 지식을 가진 이들에게는 자명한 것이다. 그러므로, 상술된 실시예는 제한적인 것이 아니라 예시적인 것으로 여겨져야 하고, 이에 따라 본 발명은 상술한 설명에 한정되지 않고 첨부된 청구항의 범주 및 그 동등 범위 내에서 변경될 수도 있다.

10: 마스크시트
100: 플렉시블프레임
105: 제1관통영역
110: 제1프레임부
112: 통과홀
200: 리지드프레임
205: 제2관통영역
210: 제2프레임부
212: 수용공간
220: 장력인가부
222: 고정부재
223: 탄성부재
224: 장력인가부재
225: 외력분산부재
226: 보조탄성부재
227: 스토핑부재

Claims (6)

1. 유기전계발광소자의 증착공정을 위한 마스크시트가 삽입되는 제1관통영역이 형성되며, 상기 제1관통영역의 둘레를 감싸도록 구비되는 제1프레임부를 포함하는 플렉시블프레임; 및
   상기 제1프레임부와 상호 연결 가능하게 형성되며, 상기 제1프레임부와 연결된 상태에서 상기 제1관통영역과 연통되는 제2관통영역의 둘레를 감싸도록 구비되는 제2프레임부를 포함하는 리지드프레임을 포함하되,
   상기 제2프레임부는,
   상기 제1관통영역을 중심으로 상기 제1프레임부의 서로 반대 측을 둘레 외측으로 인장하여 상기 제1관통영역에 삽입된 마스크시트의 장력을 증가시키는 장력인가부를 포함하고,
   상기 제2프레임부에는 장력인가부가 삽입되며, 상기 제1프레임부 측으로 개방된 수용공간이 형성되고,
   상기 장력인가부는,
   상기 수용공간에 구비되고, 상기 제1프레임에 고정되는 장력인가부재; 및
   상기 수용공간에 구비되고, 상기 제1프레임부의 둘레 외측 방향으로 상기 장력인가부재에 외력을 인가하는 탄성부재를 포함하며,
   상기 탄성부재는 나선형으로 형성되며,
   상기 장력인가부는 상기 탄성부재 내에 구비되고, 상기 장력인가부재를 선형 이동 가능하게 고정시키는 고정부재를 포함하는 마스크시트 장착용 프레임 어셈블리.
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 삭제
6. 제1항에 있어서,
   상기 제1프레임부에는 상기 수용공간에 대응되는 위치에 형성된 통과홀이 형성되며,
   상기 장력인가부재는 상기 수용공간으로부터 상기 제1프레임부 측으로 연장되어 상기 통과홀에 걸리도록 형성된 마스크시트 장착용 프레임 어셈블리.

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