KR102272155B1 - 길이 최적화된 마스크프레임 - Google Patents

Abstract

본 발명의 목적은 인라인 증착 시스템에서 연이어 챔버에 반입되는 기판과 기판 사이의 간격을 줄여줄 수 있는 마스크 프레임을 제공하고자 하는 것이다.
상기 목적에 따라 본 발명은 마스크 프레임의 한쪽 변은 기판이 있는 안쪽으로 들어간 오목부 형상을 구비하고 그에 대향하는 변은 바깥쪽으로 돌출된 차단부 형상을 구비하여, 서로 연이어 배치된 기판에 합착된 마스크 프레임들의 단부인 제1 마스크 프레임(앞 쪽에 있는 것)의 차단부가 제2 마스크 프레임(뒤 쪽에 있는 것)의 오목부에 간격을 두고 인입된 상태를 유지하게 함으로써 기판과 기판 사이의 간격을 단축시키면서 증발물의 천장 쪽으로의 비산은 마스크 프레임의 차단부에 의해 차단시킨다. 또한, 마스크 프레임 단부에 위로 솟은 돌출부를 변을 따라 형성하여 마스크 프레임 처짐을 방지한다.

Description

길이 최적화된 마스크프레임{Length minimized Mask Frame}

본 발명은 디스플레이, 조명에 사용되는 유기발광소자 제조공정에 사용되는 마스크 프레임에 관한 것으로, 좀 더 상세하게는 인라인 증착 시스템에서 연이어 이송되는 기판 사이의 간격을 줄일 수 있게 설계된 마스크 프레임에 관한 것이다.

유기발광소자 제조는 유리와 같은 기판에 마스크를 합착하여 증발원으로 유기물을 증착하여 이루어진다. 이때 마스크는 개구부를 구비한 마스크 프레임에 마스크시트를 부착하여 사용한다. 마스크 프레임은 도 1에 사시도와 측단면도로 나와있다. 이러한 증착공정은 인라인 시스템에서 실시된다. 인라인 증착 시스템은 공정 챔버가 선형으로 배치되고 기판이 연속적으로 챔버에 반입되어 신속하게 공정이 진행된다. 물질이 증착되는 챔버에 배치된 증발원들로부터 증발물은 지속적으로 분사되고 있기 때문에 인라인 시스템에서 증착 챔버에 반입되는 기판들 사이의 간격은 좁을 수록 좋다. 이는 고가의 물질이 낭비되는 것을 방지할 수 있고 택타임도 더 줄일 수 있다.

한편, 기판을 탑재한 마스크의 마스크 프레임 단부는 기판에 비해 더 큰 사이즈로 구성되어 기판을 안전하게 안착시킨다. 증발원으로부터 분사되는 증발물은 코사인(Cosine) 분포를 갖으며, 방사형으로 분출된다. 이때 고정된 증발원에 접근하는 마스크 프레임방향으로 상기 증발원에서 분출되는 증발물이 유리 기판에 상기 마스크 프레임 단부에 가려지지 않고 증착되기 위해서는 마스크 프레임 단부가 상당한 마진부를 확보하게 되며, 해당 마진부를 이루는 부분의 안쪽은 증발물의 입사각도와 일치하는 경사각을 갖도록 형성된다. 따라서 기판과 기판 사이는 마스크 프레임 단부에 의해 필연적으로 간격을 지니게 된다.

또한, 증착 챔버에 연이어 반입되는 기판/마스크에서 마스크 프레임들 간의 틈새는 증발원에서 분사된 증발물이 챔버 천정과 벽면을 오염시키는 통로가 되므로 이를 막기 위해 도 1과 같이 마스크 프레임 단부를 돌출시키되, 전단과 후단에 형성된 돌출부는 서로 높이 차를 두고 형성되어 맞물리듯이 자리하여 이동시 간섭되지 않으면서 증발물이 챔버 천장에 닿지 못하도록 틈새를 차단하는 차단부 역할을 한다. 하지만, 상기와 같은 돌출부는 증발물 차단 기능이라는 순기능과 함께 기판 사이의 간격을 더욱 증가시켜 고가의 물질을 더 많이 낭비하게 하고 택타임을 증가시키는 역기능도 지닌다. 즉, 증발원으로부터 분사되는 증발물이 비스듬한 각도를 지니기 때문에 마스크 프레임 단부가 상당한 마진부를 확보해야만 기판 단부까지 증착이 이루어져 기판과 기판 사이의 간격이 필연적으로 소정의 길이를 갖게 되는데 더하여 증발물의 천정으로의 비산 방지를 위한 차단부 돌출로 인해 기판 간 간격은 더욱 멀어지게 된다.

공개특허 10-2018-0047594호 외 다수의 공보들이 마스크에 대해 기재하며, 상기 공보는 초정밀도의 마스크 제작에 대해 기재하지만, 상술한 문제점에 대해서는 별다른 인식을 하지 못하고 있다.

본 발명의 목적은 인라인 증착 시스템에서 연이어 챔버에 반입되는 기판과 기판 사이의 간격을 줄여줄 수 있는 마스크 프레임을 제공하고자 하는 것이다.

또한, 본 발명은 증발물의 분사각도에 따라 비스듬히 입사하는 증발물이 차단되지 않도록 하는 마스크 프레임을 구성하면서, 마스크 프레임이 기판과 함께 대형화됨에 따라 발생되는 처짐 현상을 방지하는 구성도 제공하고자 한다.

또한, 본 발명은 상기와 같이 기판 사이의 간격을 줄여줄 수 있는 마스크 프레임을 구성하면서 마스크 스틱을 인장 및 용접하는 공정에 있어서 기존의 장비를 그대로 적용할 수 있는 구성을 제공하고자 한다.

상기 목적에 따라 본 발명은 마스크 프레임의 한쪽 변은 기판이 있는 안쪽으로 들어간 오목부 형상을 구비하고 그에 대향하는 변은 바깥쪽으로 돌출된 차단부 형상을 구비하여, 서로 연이어 배치된 기판에 합착된 마스크 프레임들의 단부인 제1 마스크 프레임(앞 쪽에 있는 것)의 차단부가 제2 마스크 프레임(뒤 쪽에 있는 것)의 오목부에 간격을 두고 인입된 상태를 유지하게 함으로써 기판과 기판 사이의 간격을 단축시키면서 증발물의 천장 쪽으로의 비산은 마스크 프레임의 차단부에 의해 차단시킨다.

또한, 본 발명은, 마스크 프레임 변에 형성되는 오목부와 차단부를 마스크 프레임 변의 위쪽으로 돌출시킨 돌출부 상에 형성하여 마스크 프레임에 무게로 인한 강성과 장력을 강화시켜 처짐 현상을 방지한다.

상기에서, 오목부는 평탄부로 대체하고, 차단부는 위쪽으로 돌출된 돌출부 상에서 바깥쪽으로 연장된 날개와 같은 형상으로 만들 수 있다.

또한, 본 발명은, 마스크 프레임 변의 위쪽으로 돌출시킨 돌출부를 4변 모두에 형성하고, 돌출부를 제외한 마스크 프레임의 두께는 줄여, 기판이 놓이는 프레임 면의 높이를 줄이고, 따라서 기판과 증발원 간격을 감소시킬 수 있다.

즉, 본 발명은,

기판에 합착되는 마스크가 고정되는 마스크 프레임에 있어서,

그 단부에 평탄부 또는 기판이 있는 안쪽으로 파여진 오목부 형상을 구비한 한쪽 변;

상기 평탄부 또는 오목부가 형성된 변에 대향하는 변은 바깥쪽으로 돌출된 차단부; 및

상기 오목부와 차단부가 형성된 마스크 프레임의 2 변은 위로 솟은 돌출부;를 구비하여,

서로 연이어 배치된 기판에 합착된 마스크 프레임들의 단부인 제1 마스크 프레임(앞 쪽에 있는 것)의 차단부가 제2 마스크 프레임(뒤 쪽에 있는 것)의 평탄부 또는 오목부 위에 진입된 상태를 유지하되 서로 닿지 않게 하여, 기판과 기판 사이의 간격을 단축시키면서 증발물의 챔버 천장 쪽으로의 비산은 마스크 프레임의 차단부에 의해 차단시키고,

오목부와 차단부가 형성된 마스크 프레임의 2 변은 위로 솟은 돌출부가 각각 변을 따라 형성되어 마스크 프레임 처짐 방지 기능을 하는 것을 특징으로 하는 마스크 프레임을 제공한다.

상기에 있어서, 오목부와 차단부가 형성되지 않은 마스크 프레임의 나머지 2 변도 위로 솟은 돌출부가 각각 변을 따라 형성된 것을 특징으로 하는 마스크 프레임을 제공한다.

또한, 본 발명은,

기판에 합착되는 마스크가 고정되는 마스크 프레임에 있어서,

그 단부에 평탄부 또는 기판이 있는 안쪽으로 파여진 오목부 형상을 구비한 한쪽 변; 및

상기 평탄부 또는 오목부가 형성된 변에 대향하는 변은 바깥쪽으로 돌출된 차단부;를 구비하고,

서로 연이어 배치된 기판에 합착된 마스크 프레임들의 단부인 제1 마스크 프레임(앞 쪽에 있는 것)의 차단부가 제2 마스크 프레임(뒤 쪽에 있는 것)의 평탄부 또는 오목부 위에 진입된 상태를 유지하되 서로 닿지 않게 하여, 기판과 기판 사이의 간격을 단축시키면서 증발물의 챔버 천장 쪽으로의 비산은 마스크 프레임의 차단부에 의해 차단시킨 것을 특징으로 하는 마스크 프레임을 제공한다.

상기에 있어서, 상기 평탄부 또는 오목부가 형성된 한 쪽 변의 단부와 차단부가 형성된 대향하는 변의 단부는 변을 따라 위로 솟은 돌출부를 구비하고, 상기 평탄부 또는 오목부와 차단부는 각각 돌출부 상에 형성된 것을 특징으로 하는 마스크 프레임을 제공한다.

상기에 있어서, 상기 돌출부의 소정 높이에 차단부를 형성하고, 돌출부의 외측 단부를 안쪽으로 파내어 차단부가 진입될 수 있는 오목부를 형성한 것을 특징으로 하는 마스크 프레임을 제공한다.

상기에 있어서, 상기 오목부와 차단부는 각각 마스크 프레임 변의 단부 몸체의 소정 높이에 형성되되, 차단부가 오목부에 맞물리듯 진입되고 서로 닿지 않는 상태를 유지하게 한 것을 특징으로 하는 마스크 프레임을 제공한다.

상기에 있어서, 오목부와 차단부가 형성되지 않은 마스크 프레임 변의 단부 위로 솟은 돌출부를 더 포함한 것을 특징으로 하는 마스크 프레임을 제공한다.

상기에 있어서, 상기 돌출부는 마스크 스틱이 통과하여 마스크 프레임에 고정될 수 있도록 개구부를 포함한 것을 특징으로 하는 마스크 프레임을 제공한다.

상기에 있어서, 마스크 프레임 단부 몸체 안쪽의 폭과 두께를 이루는 부분은 물질 빔의 경사를 따라 비스듬한 형상을 갖도록 가공된 것을 특징으로 하는 마스크 프레임을 제공한다.

상기에 있어서, 상기 평탄부 또는 오목부가 형성된 한 쪽 변의 단부와 차단부가 형성된 대향하는 변의 단부 중 어느 한 단부는 변을 따라 위로 솟은 돌출부를 구비한 것을 특징으로 하는 마스크 프레임을 제공한다.

상기에 있어서, 마스크 프레임 단부의 평탄한 부분에 하나 이상의 클램프를 포함하는 기판 고정장치를 구비하여 기판을 고정하게 한 것을 특징으로 하는 마스크 프레임을 제공한다.

상기의 마스크 프레임; 및

상기 마스크 프레임의 평탄한 부분 위에 안착된 기판 고정 장치로 고정된 기판;을 포함하여 소정 방향으로 이동하면서 기판에 물질을 증착할 수 있도록 구성한 것을 특징으로 하는 증착시스템을 제공한다.

상기에 있어서, 상기 기판은 척 플레이트에 척킹된 것을 특징으로 하는 증착시스템을 제공한다.

또한, 본 발명은,

기판에 합착되는 마스크가 고정되는 마스크 프레임에 있어서,

그 단부에 기판이 있는 안쪽으로 파여진 오목부 형상을 구비한 한쪽 변; 및

상기 오목부가 형성된 변에 대향하는 변은 바깥쪽으로 돌출된 차단부;를 구비하고,

서로 연이어 배치된 기판에 합착된 마스크 프레임들의 단부인 제1 마스크 프레임(앞 쪽에 있는 것)의 차단부가 제2 마스크 프레임(뒤 쪽에 있는 것)의 오목부에 진입된 상태를 유지하되 서로 닿지 않게 하여, 기판과 기판 사이의 간격을 단축시키면서 증발물의 챔버 천장 쪽으로의 비산은 마스크 프레임의 차단부에 의해 차단시키며,

상기 마스크 프레임의 내벽은,

마스크 프레임 안쪽으로 돌출된 제1 단차부; 및

상기 제1 단차부에서 하단으로 연속된 제2 단차부;를 구비하며,

상기 제1 단차부는 마스크 플레이트에 탑재되는 척 플레이트 가장자리 이송을 위한 레일이 안착되는 레일 안착부로서 기능하고,

상기 제2 단차부는 척 플레이트에 구비된 슬립방지패드를 받쳐주기 위한 슬립방지패드 안착부로서 기능하며,

상기 마스크 프레임의 하면은, 마스크 스틱을 위치시키고 마스크 프레임에 용접하기 위한 마스크 스틱 삽입-용접부로서 마스크 프레임 4변에 오목하게 파여진 단차부를 다수 구비한 것을 특징으로 하는 마스크 프레임을 제공한다.

또한, 본 발명은,

기판에 합착되는 마스크가 고정되는 마스크 프레임에 있어서,

그 단부에 기판이 있는 안쪽으로 파여진 오목부 형상을 구비한 한쪽 변; 및

상기 오목부가 형성된 변에 대향하는 변은 바깥쪽으로 돌출된 차단부;를 구비하고,

서로 연이어 배치된 기판에 합착된 마스크 프레임들의 단부인 제1 마스크 프레임(앞 쪽에 있는 것)의 차단부가 제2 마스크 프레임(뒤 쪽에 있는 것)의 오목부에 진입된 상태를 유지하되 서로 닿지 않게 하여, 기판과 기판 사이의 간격을 단축시키면서 증발물의 챔버 천장 쪽으로의 비산은 마스크 프레임의 차단부에 의해 차단시키며,

상기 마스크 프레임의 내벽은,

마스크 프레임 안쪽으로 돌출된 제1 단차부; 및

상기 제1 단차부에서 하단으로 연속된 제2 단차부;를 구비하며,

상기 제1 단차부에는 클램프를 포함하는 기판 고정 장치가 배치되고,

상기 제2 단차부는 기판을 지지하기 위한 지지면이 되고,

상기 마스크 프레임의 하면은, 마스크 스틱이 마스크 프레임에 용접되어 배치되고, 제2 단차부의 기판 지지면 중 마스크 스틱이 지나가는 부분은 마스크 스틱이 기판과 밀착되도록 기판 지지면이 형성되어 있지 않은 것을 특징으로 하는 마스크 프레임을 제공한다.

상기에 있어서, 제2 단차부에 해당하는 슬립방지패드 안착부에 소정 간격으로 다수 형성된 클램프 삽입홈;을 더 포함하며,

상기 클램프 삽입홈은 척 플레이트에 기판을 잡아주는 보조수단인 클램프를 수용하는 공간인 것을 특징으로 하는 마스크 프레임을 제공한다.

상기에 있어서, 오목부와 차단부가 형성된 마스크 프레임의 2 변은 위로 솟은 돌출부가 각각 변을 따라 형성되어 마스크 프레임 처짐 방지 기능을 하는 것을 특징으로 하는 마스크 프레임을 제공한다.

상기에 있어서,

마스크 프레임의 대향하는 두변 하면의 최외곽부 가장자리는 마스크 이송을 위한 롤러가 닿는 롤러 지지면이 형성되되, 롤러 지지면은 마스크 스틱 삽입-용접부를 회피하여 가장 바깥에 오목한 단차부로 형성된 것을 특징으로 하는 마스크 프레임을 제공한다.

상기에 있어서, 마스크 프레임의 단부와 단부 사이의 간격 g는 10mm 내지 50mm, 제1 단차부의 내벽으로부터 마스크 프레임 단부까지의 거리 W는 10mm 내지 100mm로 설계되고, 기판과 기판 사이의 간격은 100 내지 300 mm로 된 것을 특징으로 하는 마스크 프레임을 제공한다.

상기에 있어서, 마스크 프레임의 각 변의 두께에서, 마스크 프레임의 하면부터 레일 안착부까지 두께 t1은 마스크 프레임의 4변에서 동일하되, 마스크 프레임 상면에 이르는 총 두께는 각 변마다 서로 다르게 구성될 수 있는 것을 특징으로 하는 마스크 프레임을 제공한다.

상기의 마스크 프레임; 및

상기 마스크 프레임의 제1 단차부와 제2 단차부에 기판을 척킹한 척 플레이트;를 포함하여 소정 방향으로 이동하면서 기판에 물질을 증착할 수 있도록 구성한 것을 특징으로 하는 증착시스템을 제공한다.

상기의 마스크 프레임; 및

상기 마스크 프레임의 기판 지지면에 배치된 기판;을 포함하여 소정 방향으로 이동하면서 기판에 물질을 증착할 수 있도록 구성한 것을 특징으로 하는 증착시스템을 제공한다.

본 발명에 따르면 공정 챔버에 연이어 반입/반출되는 기판과 기판 사이의 간격이 줄어들어 물질 낭비의 저감, 택타임 감축, 챔버를 비롯한 전체적인 시스템 사이즈 감소와 같은 효과를 얻을 수 있다.

또한, 제작되는 마스크 프레임 사이즈도 줄어들어 무게가 감소되며, 재료와 운반 등의 잇점도 있다.

또한, 본 발명은 상기와 같은 기판 간 간격을 단축시키면서도 돌출부에 의한 강성 및 장력 강화로 마스크 프레임의 처짐 현상을 방지할 수 있다.

또한, 본 발명은 기판과 기판 간격이 줄어들 뿐 아니라, 기판과 증발원 간격이 감소하여 추가적으로 증착 재료 사용 효율이 늘어나며, 처짐은 감소한 마스크 프레임을 제공한다.

또한, 본 발명은 상기와 같이 기판 간 간격을 단축시키면서도 마스크 프레임 하면에 마스크 스틱 삽입 용접부를 오목한 단차부로 다수 형성함으로써 마스크 스틱의 인장 및 용접 공정을 기존의 장비로 쉽게 실시할 수 있다.

또한, 본 발명은 마스크 프레임 내벽에 척 플레이트의 안착을 위한 단차부를 2개의 계단과 같이 형성하여 각각 레일과 슬립방지패드가 각자의 높이에 맞게 마스크 프레임에 안착될 수 있다.

도 1은 현재 사용되고 있는 마스크 프레임의 구성을 보여주는 사시도 이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따라 기판 간 간격을 축소시키기 위해 일측에 오목부를, 타측에 돌출된 차단부를 갖는 마스크 프레임의 단부 구성을 보여주는 단면도이다.
도 3은 도 2의 마스크 프레임을 보여주는 사시도와 측면도 및 단면도이다.
도 4는 도 3의 마스크 프레임이 증착 공정 환경에서 처짐 현상을 일으키는 정도에 대한 시뮬레이션 결과를 보여주는 도면이다.
도 5는 본 발명의 또 다른 일실시예에 따라 기판 간 간격을 축소시키기 위한 오목부와 차단부를, 위로 솟은 돌출부 상에 형성한 마스크 프레임의 단부 구성을 보여주는 단면도이다.
도 6은 도 5와 거의 비슷하지만, 도 5의 마스크 프레임의 오목부와 차단부 형상을 다소 변형한 것을 보여주는 사시도와 측면도 및 단면도이다.
도 7은 도 6의 마스크 프레임이 증착 공정 환경에서 처짐 현상을 일으키는 정도에 대한 시뮬레이션 결과를 보여주는 도면이다.
도 8은 본 발명의 도 2의 구성에서 기판 사이의 간격이 약간 더 멀어지게 한 대신 처짐량을 줄이도록 설계된 마스크 프레임을 보여주는 측면도와 단면도이다.
도 9는 도 8의 마스크 프레임이 증착 공정 환경에서 처짐 현상을 일으키는 정도에 대한 시뮬레이션 결과를 보여주는 도면이다.
도 10은 본 발명의 또 다른 일실시예로서 오목부와 차단부를 마스크 프레임 단부 몸체에 형성한 마스크 프레임의 단부 구성을 보여주는 측면도와 단면도이다.
도 11은 도 10의 마스크 프레임이 증착 공정 환경에서 처짐 현상을 일으키는 정도에 대한 시뮬레이션 결과를 보여주는 도면이다.
도 12는 본 발명의 또 다른 일실시예로서 오목부와 차단부를 마스크 프레임 단부 몸체에 형성하고 위로 솟은 돌출부를 마스크 프레임의 대향하는 2변에 구비한 마스크 프레임의 단부 구성을 보여주는 측면도와 단면도이다.
도 13은 도 12의 마스크 프레임이 증착 공정 환경에서 처짐 현상을 일으키는 정도에 대한 시뮬레이션 결과를 보여주는 도면이다.
도 14는 도 12의 마스크 프레임 단부에서 솟아 오른 돌출부 몸체에 마스크 스틱 통과를 위한 개구부를 형성한 것을 보여주는 마스크 프레임의 사시도이다.
도 15는 도 12 내지 도 13에 대한 변형 실시예로서 위로 솟은 돌출부를 마스크 프레임 4변에 모두 설치한 것을 보여주는 정면도, 측면도 및 단면도이다.
도 16은 도 15의 마스크 프레임의 사시도이다.
도 17은 도 15의 마스크 프레임이 증착 공정 환경에서 처짐 현상을 일으키는 정도에 대한 시뮬레이션 결과를 보여주는 도면이다.
도 18은 도 15의 마스크 프레임과 구조는 동일하나 사이즈를 변형하여 기판 간 간격을 약간 멀리하되, 프레임 부분의 길이를 늘려 처짐량을 줄인 경우에 대한 시뮬레이션 결과를 보여주는 도면이다.
도 19는 도 12의 마스크 프레임과 구조는 동일하나 사이즈를 변형하여 기판 사이의 간격을 줄이고 처짐량도 더 줄인 경우를 보여준다.
도 20은 도 19의 마스크 프레임에 대한 시뮬레이션 결과를 보여주는 도면이다.
도 21은 도 15의 변형실시예로서, 마스크 프레임을 구성하는 각 부분의 세부 치수를 조정하여 기판 사이의 간격을 줄이고 처짐량도 최소화한 경우를 보여준다.
도 22는 도 21의 마스크 프레임에 대한 시뮬레이션 결과를 보여주는 도면이다.
도 23 및 도 24는 돌출부를 어느 한쪽 변에만 형성한 비대칭 구조를 보여주는 실시예이다.
도 25는 마스크 프레임의 하부에 마스크 스틱을 인장해서 용접 하도록 되어있는 실시예를 나타낸 단면도이다.
도 26은 증착시스템에서 전후로 배치된 마스크의 오목부와 차단부가 겹쳐진 부분을 확대해서 보여주는 확대단면도 이다.
도 27은 마스크 프레임의 하부에 마스크 스틱을 인장해서 용접 하도록 되어있는 실시예의 마스크 프레임에 대한 3D 도면이다.
도 28은 마스크 프레임이 증착공정 중 롤러(600) 위에 놓여있을 때 진행방향에서 본 정면도이다.
도 29는 본 발명의 변형 실시예로서 마스크 프레임의 사이드별로 두께를 달리 한 것을 보여주는 사시도이다.
도 30은 본 실시예의 마스크 프레임에 마스크 스틱(450)이 용접, 고정되어 있는 형상을 보여주는 사시도이다.
도 31은 기판을 클램프와 같은 기판 고정 장치로만 마스크 프레임에 고정하고 증착 공정에 사용하는 경우, 도 27의 실시예를 변형한 실시예이다.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 상세히 설명한다.

도 1은 현재 사용되고 있는 마스크 프레임의 구성을 보여주는 사시도와 단면도 이다.

마스크 프레임의 한쪽 변의 단부에 돌출된 차단부(20)를, 그리고 반대편 변의 단부에도 높이가 달라 충돌하지 않고 상하로 중첩되는 위치에 올 수 있는 돌출된 차단부(30)이 형성되어 있다. 이러한 차단부는 상술한 바와 같이 증발물이 챔버 천장을 오염시키지 않도록 차단하는 역할을 한다. 기판 단부에 증발물이 도달하는 경로는 적색 선으로 표시되어 있으며, 이러한 경사도를 고려하여 물질 빔이 마스크 프레임 단부 몸체 안쪽에 의하여 차단되지 않도록 마스크 프레임 단부 몸체 안쪽 프로파일은 황색선(215, 225)을 따라 이루어진다. 즉, 마스크 프레임 단부 몸체는 폭 w과 두께 t는 물질 빔의 경사각으로 인해 제한된 사이즈로 구성되고 마진 폭 L(기판 단부로부터 차단부 시작점까지)의 길이는 물질 빔의 경사각에 의해 소정 수준으로 길어야만 한다. 예를 들어, w, t는 50mm 이상, L은 150mm 이상 이다. 여기서 물질 차단을 위한 돌출 차단부(20, 30)의 존재로 인해 기판 간의 간격은 필연적으로 2L+차단부 길이 이상으로 된다. 8세대 증착 장비의 경우 기판 간 간격 D는 400mm 또는 그 이상일 수 있다. 기판 간 간격으로 인한 물질의 낭비와 택 타임 지연, 챔버 크기 증가 문제는 설명한 바 있다. 그러나 돌출 차단부의 존재는 인라인 시스템의 연속공정에 필수적이다.

도 2는 도 1의 차단부 구성을 개선하여 기판 간의 간격을 축소시키고자 한 것이다. 도 3은 도 2의 마스크 프레임을 좀 더 쉽게 이해할 수 있는 사시도와 측면도 및 단면도이다.

마스크 프레임(200) 일측 변에 오목부(210)를, 타측 변에 날개처럼 돌출된 차단부(220)를 형성하여 돌출 차단부(220)의 단부가 상기 오목부(210)에 진입되되, 여전히 유격을 두어 서로 접촉되지 않는 상태를 이룬다. 또한, 마스크 프레임 단부는 기판 단부로부터 연장된 마진 폭을 줄이고 마스크 프레임 단부 몸체 안쪽의 폭과 두께를 이루는 부분은 물질 빔의 경사를 따라 비스듬한 형상을 갖도록 가공된다. 이와 같은 마스크 프레임 구성으로 연이어 챔버에 반입되는 기판 사이의 간격은 도 1의 것에 비해 40% 이상 단축되어 물질 사용량이 5% 정도 감소된다. 택타임 또한 5~6% 단축된다.

한편, 마스크 프레임은 증착 공정 환경에서 자중에 의한 변형을 겪을 수 있다. 예를 들어, 공정 중에 마스크 프레임의 더 긴 길이의 변이 롤러 위에 놓여 지지되고 있다면, 그에 따라 길이가 짧은 마스크 프레임 변 중심부를 비롯한 처짐 현상이 발생한다. 도 4는 도 3의 마스크 프레임이 증착 공정 환경에서 처짐 현상을 일으키는 정도에 대한 시뮬레이션 결과를 보여주는 도면이다. 도 1과 같은 마스크 프레임의 경우 시뮬레이션에 의하면 1.87 정도의 처짐량이 나타나며, 도 2의 것은 3.57로 처짐량이 증가하는 것으로 나타난다. 이는 길이 단축을 위해 마진 폭을 줄이는 대신 단부 몸체(250) 안쪽의 두께와 폭 부분을 경사진 단면(300)으로 깍아냄으로 인해 프레임을 이루는 변의 무게와 강성이 감소한 것을 그 원인으로 추측할 수 있다. 그에 따라 본 발명은 마스크 프레임 단부의 무게와 강성을 강화할 수 있도록 또 다른 실시예를 제공하였다.

도 5는 본 발명의 또 다른 일실시예에 따라 기판 간 간격을 축소시키기 위한 오목부와 차단부를, 위로 솟은 돌출부(230) 상에 형성한 마스크 프레임의 단부 구성을 보여주는 단면도이다. 상기 돌출부(230)는 마스크 프레임 변을 따라 계단과 같이 형성된다. 도 6은 도 5의 마스크 프레임과 거의 같은 구성이지만 오목부와 차단부 형상을 약간 변형한 것을 보여주는 사시도와 측면도 및 단면도이다. 즉, 도 2의 마스크 프레임의 단부 몸체 안쪽의 경사 형상은 그대로 유지하고, 단부에 형성한 오목부(210)와 돌출된 차단부(220)는 마스크 프레임 단부 평면에서 형성하지 않고 위로 돌출된 돌출부(230, 235)에 형성한 것이 도 5이다. 이러한 돌출부 구성은 단부 몸체(250) 안쪽에서 경사진 단면(300)을 형성하기 위해 깍여나간 부분에 의한 무게와 강성의 감소량을 회복시켜 줄 수 있다. 도 5의 오목부(210)는 평탄부로 변형되어도 차단부(220) 끝부분이 평탄부 끝부분 안으로 진입된 상태이기만 하면 같은 효과를 얻을 수 있다.

또한, 도 6에서와 같이 돌출부의 일정 높이에 차단부(220)를 형성하고, 돌출부의 외측 단부를 안쪽으로 파내어 차단부(220)가 진입될 수 있는 오목부(210)를 형성할 수도 있다.

도 7은 도 6의 마스크 프레임이 증착 공정 환경에서 처짐 현상을 일으키는 정도에 대한 시뮬레이션 결과를 보여주는 도면이다. 도 5의 것도 이번 시뮬레이션으로 거의 같은 결과를 얻을 수 있다. 시뮬레이션 결과 처짐량은 1.01로 도 1 및 도 2의 것에 비해 훨씬 작다. 기판 간 간격은 215mm로 유지하면서 처짐량도 더 줄어들어 여러모로 유리하게 된다. 다만 돌출부로 인해 마스크 스틱을 마스크 프레임에 기존처럼 장착할 수 없으므로, 돌출부에 마스크 스틱이 지나갈 수 있는 개구부(270)를 형성하여야 한다. 개구부(270)는 도 14에서와 같이 형성될 수 있다.

도 8은 본 발명의 도 2의 구성에서 기판 사이의 간격이 약간 더 멀어지게 한 대신 처짐량을 줄이도록 설계된 마스크 프레임을 보여주는 측면도와 단면도이다. 즉, 마스크 프레임 단부의 마진을 약간 더 길게 하여 프레임 자체의 무게와 강성을 강화하여 처짐 현상을 방지한다. 본 실시예의 경우, 기판 사이의 간격은 255mm로 도 2의 것보다는 약간 더 길다.

도 9는 도 8의 마스크 프레임이 증착 공정 환경에서 처짐 현상을 일으키는 정도에 대한 시뮬레이션 결과를 보여주는 도면이다. 처짐량은 2.45로 도 2의 것(3.57)에 비해 적다.

도 10은 도 8의 것과 기판 간 간격은 동일하거나 더 작게 할 수 있고, 처짐량을 줄이기 위해 오목부(210)와 차단부(220)를 마스크 프레임 단부 몸체에 형성한 마스크 프레임의 단부 구성을 보여주는 측면도와 단면도이다. 마스크 프레임 한 변의 단부 몸체 연직면에 오목부(210)를 형성하고, 타측 변의 단부 연직면에는 상기 오목부(210)에 진입되는 돌출 차단부(220)를 형성한다. 차단부(220)는 마치 오목부(210)에 맞물리듯 안착되어 기판 사이의 간격을 줄일 수 있으며, 차단부와 오목부는 서로 닿지 않게 틈새를 유지한다.

도 11은 도 10의 마스크 프레임이 증착 공정 환경에서 처짐 현상을 일으키는 정도에 대한 시뮬레이션 결과를 보여주는 도면이다. 처짐량은 2.21로 도 8의 것 보다 줄어든다.

도 12는 도 10의 마스크 프레임에서 처짐량을 줄이기 위해 위로 솟은 돌출부를 더 구비시키고 기판 사이의 간격도 더 줄인 마스크 프레임의 단부 구성을 보여주는 정면도, 측면도와 단면도이다. 위로 솟은 돌출부(230, 235)로 인해 마스크 스틱을 마스크 프레임에 장착하기 어려우므로 이를 위해 돌출부(230, 235)에 개구부(270)를 형성한다. 여기서 기판 사이의 간격은 215mm로 도 2에서와 같다.

도 13은 도 12의 마스크 프레임 단부에서 솟아 오른 돌출부 몸체에 마스크 스틱 통과를 위한 개구부(270)를 형성한 것을 사시도로 보여준다.

도 14는 도 12의 마스크 프레임이 증착 공정 환경에서 처짐 현상을 일으키는 정도에 대한 시뮬레이션 결과를 보여주는 도면이다. 돌출부로 인해 처짐량은 1.64로 줄어든다.

도 15는 도 12 내지 도 13에 대한 변형 실시예로서 위로 솟은 돌출부를 마스크 프레임 4변에 모두 설치한 것을 보여주는 정면도, 측면도 및 단면도이고, 도 16은 그 사시도로 4변에 솟은 돌출부가 형성된 상태를 좀 더 쉽게 볼 수 있다. 이와 같이 오목부(210)와 차단부(220)가 형성된 변의 상부뿐 아니라 다른 변에도 돌출부를 형성하는 것은 처짐을 억제하면서 마스크 프레임의 두께를 좀 더 줄이고 기판 사이의 간격을 더 줄일 수 있으며, 본 실시예는 두께 40mm, 기판 사이의 간격 165mm로 하였다. 도 1에 기존 마스크 프레임의 두께 t는 통상 50mm 이상으로 본 실시예의 두께는 10mm 이상 감소시킨 것이다. 돌출부를 제외한 마스크 프레임의 두께가 줄어들면, 프레임 윗면에 안착되는 기판과 증발원 사이 거리가 줄어들게 되고 이는 증착원료물질 사용효율을 높여주는 효과를 기대할 수 있다. 이와 같은 구조를 적용하면 무게도 상당히 감소시킬 수 있다.

즉, 마스크 프레임 변의 위쪽으로 돌출시킨 돌출부를 4변 모두에 형성하고, 돌출부를 제외한 마스크 프레임의 두께는 돌출부가 없을 때에 비해 10 내지 30% 정도 줄여, 기판이 놓이는 프레임 면의 높이를 줄이고, 기판과 증발원 간격을 감소시킬 수 있다. 기판과 증발원 사이의 간격이 줄어듦으로써 상술한 바와 같이 물질 효율이 높아지고 증발물 빔의 쉐도 효과도 줄어들어 유리하다.

도 17은 도 15의 마스크 프레임이 증착 공정 환경에서 처짐 현상을 일으키는 정도에 대한 시뮬레이션 결과를 보여주는 도면이다. 이 경우 기판 사이의 간격은 작아지지만 처짐량은 3.83으로 다소 증가하는 것으로 예측된다. 기판 사이의 간격이 작기 때문에 낭비 물질의 절감, 택 타임, 공간 축소 등의 효과는 얻을 수 있다.

처짐량을 좀 더 줄이기 위해 도 15에서 세부적인 치수를 조정한 것이 도 18에 나와있다. 즉, 도 18은 도 15의 마스크 프레임과 구조는 동일하나 사이즈를 변형하여 기판 간 간격을 약간 멀리하되, 프레임 부분의 길이를 늘려 처짐량을 줄인 경우에 대한 시뮬레이션 결과를 보여주는 도면이다. 치수조정에서 기판 사이의 간격은 215mm로 다소 증가되지만 처짐량은 2.7로 줄어든다.

최적화를 위해 다시 2변에만 돌출부를 형성한 것으로 돌아가 세부 치수를 조정한 것이 도 19의 것이다.

도 19는 도 12의 마스크 프레임과 구조는 동일(2 변에 돌출부가 형성됨)하나 돌출부 높이(h)를 늘리고 기판 사이의 간격은 165mm로 줄인 것이다.

도 20은 도 19의 마스크 프레임에 대한 시뮬레이션 결과를 보여주며, 처짐량은 1.59로 더 줄어들 것으로 예측된다.

도 20의 결과에 따라 4변에 모두 돌출부를 형성한 경우에 대해서도 좀 더 나은 결과를 얻기 위해 세부 치수 최적화를 시도하였다.

도 21은 도 15의 변형실시예로서, 얇아진 마스크 프레임 두께를 보완하기 위해 4변에 형성된 돌출부 높이(h)를 늘리고 마스크 프레임을 구성하는 각 부분의 세부 치수를 조정하여 기판 사이의 간격을 줄이고 처짐량도 최소화한 경우를 보여준다. 즉, 위로 솟은 돌출부의 높이(h)는 더 높이고 그 폭(w1)은 약간 좁혔고 차단부의 수평성분 길이도 약간 줄이는 등, 기판과 기판 사이가 좀 더 가깝게 되도록 치수를 조정하였다. 마스크 프레임 두께는 40mm로 얇게 하였고, 기판 사이의 간격은 165mm이다.

도 22는 도 21의 마스크 프레임에 대한 시뮬레이션 결과를 보여주며, 처짐량이 1.09로 최소화될 것으로 예측된다. 이러한 구조를 적용함으로써, 기판 사이 간격 감소와 기판-증발원 사이 간격 감소 효과 의해 증착물질 사용효율을 개선하고, 전체 시스템 효율은 높이면서 마스크 프레임의 변형은 억제할 수 있다.

도 23은 위로 솟은 돌출부를 오목부 또는 차단부가 형성된 변 하나에만 형성한 변형 실시예의 사시도이고 도 24는 그 단면도이다. 위로 솟은 돌출부가 비대칭적으로 형성되며, 도 23에서는 오목부가 있는 쪽 변에 돌출부를 형성한 것을 보여준다. 이러한 구성은 기판 간의 간격을 좁히고 마스크 프레임 처짐량도 줄이며, 구성상 좀 더 간소화될 수 있다. 상기 비대칭 구조는 상술한 모든 실시예에 대해 적용될 수 있다.

도 25는 마스크 프레임의 하부에 마스크 스틱을 인장해서 용접하도록 되어 있는 실시예를 나타낸다.

증착 공정 중 마스크 프레임 진행방향의 옆면에서 바라본 도면으로 오른쪽 끝의 오목부(210)와 왼쪽 끝의 돌출된 차단부(220)는 앞서 설명한 것과 같이 이웃한 서로 다른 마스크의 오목부와 차단부가 맞물리 듯 서로 겹쳐져 증착 물질의 통과를 차단한다.

도 25의 왼쪽 절반의 단면도에 나타난 척 플레이트를 올려 놓도록 단차가 있는 안착부(400, 410)가 마스크 프레임 안쪽에 음각으로 형성되어 있다. 첫번째 단차부는 척플레이트 가장자리에 있는 이송을 위한 레일(520)이 안착되는 레일 안착부(400)이고, 두번째 단차부는 척플레이트 레일 안쪽 테두리를 따라 일정 간격으로 형성되어 있는 슬립방지패드(510)를 받쳐주기 위한 슬립방지패드 안착부(410)이다.

상기와 같은 구조가 마스크 프레임의 전후 단부의 길이를 줄이고 최적화하여 기판 사이 거리를 줄이고, 증착시스템의 재료 사용 효율을 높일 수 있음은 상기 실시예들과 동일하다.

마스크 프레임의 안쪽을 음각으로 파낸 안착부(400, 410)에 척 플레이트를 안착하여 사용하므로 기판과 증발원의 거리가 기존 양산 방식보다 줄어들게 되어, 이로 인한 재료의 증착 효율 증가 효과를 추가로 얻을 수 있다.

마스크 스틱은 프레임 하면에 스틱 삽입-용접부(280, 편의상 도면 우측 절반에만 도시)에 인장시켜 용접하게 되는 데, 마스크 프레임을 뒤집어 마스크 프레임의 하면이 위쪽을 향하도록 놓고 인장, 용접 공정을 실시할 경우 기존의 마스크 제작 공정에 사용 되는 동일한 인장기 장비와 제작방법을 적용할 수 있는 장점이 있다. 즉, 도 12 내지 도 24에 있는 마스크 프레임 위로 돌출부가 적용된 구조에서는 돌출부를 회피해서 마스크 프레임 상면에 스틱을 용접해야 하므로 기존의 마스크 제작공정에 사용되는 인장기 장비로 스틱 인장 공정을 할 수 없고 스틱 로딩 및 인장 과정을 변경한 인장기가 필요하지만, 본 실시예는 그러한 문제가 없다.

마스크를 증착시스템에서 이송하기 위해 롤러와 같은 구동부와 접촉, 지지하는 롤러 지지면(420)이 마스크 프레임 가장자리에 있다.

도 26은 증착시스템에서 전후로 배치된 마스크의 오목부(210)와 차단부(220)가 겹쳐진 부분을 확대해서 보여주는 확대단면도 이다.

안착부(400, 410)에 놓여진 척 플레이트(500)가 함께 도시 되어 있다. 척 플레이트 하부에는 기판(100)이 부착 되어 있고, 기판의 하면은 슬립방지패드(510)의 높이를 조정하여 마스크 스틱의 위치와 일치하도록 조절가능하다. 마스크 스틱(450)은 도 30에 예시로 나타낸 것처럼 마스크 스틱 삽입-용접부(280)의 표면에 용접으로 고정된다.

본 실시예에서 기판 기판 사이 거리(G to G)는 레일 안착부(400)의 내벽으로부터 마스크 프레임 단부까지 거리 W나 앞뒤 마스크 프레임 단부 간격 g, 그리고, L(기판 단부부터 차단부를 제외한 본래 마스크 프레임 단부까지의 거리)등의 치수를 조정하여 기존보다 감소시키고 최적화할 수 있다. 대략 W를 10 ~ 100 mm, g를 10 ~ 50 mm 범위 내에서 조정한다면 기판 기판 사이 거리(G to G)는 100 내지 300 mm 사이로 최적화할 수 있을 것이다. 프레임 두께 t1, t2는 강성을 확보하기 위해 약 수 십 mm 범위 내에서, 마스크 프레임의 무게가 많이 증가하지 않는 범위로 사용하면 될 것이다.

마스크 프레임의 두께 t1(마스크 프레임 저면으로부터 레일 안착부(400) 까지의 두께), t2(마스크 프레임 저면으로부터 상면에 이르는 총 두께)는 강성을 확보할 수 있고, 무게가 많이 증가하지 않는 범위에서 소정 값으로 설계하면 된다.

도 27은 본 실시예의 마스크 프레임에 대한 3D 도면이다.

마스크 프레임의 상면을 일부 확대하여 보여주는 도면에 앞서 설명한 척 플레이트 안착부(400, 410)가 상세히 나타나있다. 슬립방지패드 안착부(410)의 일부에 형성되어 있는 클램프 삽입홈(430)은 척 플레이트에 기판을 잡아주는 보조수단인 클램프가 있는 경우, 척 플레이트 안착 시에 클램프를 수용 할 수 있는 공간을 확보해 놓은 것으로 클램프 사용 여부에 따라 제거할 수도 있다.

상기 마스크 프레임은 상면에는 마스크 스틱 용접 부분이 없고, 하면에 마스크 스틱을 위치시키고 프레임에 용접하기 위한 마스크 스틱 삽입-용접부(280)가 4변에 걸쳐 다수 형성 되어 있다.

본 실시예의 경우 마스크 스틱 삽입-용접부(280)는 총 24 개소에 형성되어 있다. 마스크 스틱 삽입-용접부(280)는 소정의 두께로 오목하게 파낸 단차면으로 마스크 프레임 이면(하면)의 일부 영역을 이용하여 마스크 스틱을 용접으로 고정한다.

마스크 프레임 하면의 최외곽부인 가장자리에는 마스크 이송을 위해 롤러를 지지해서 지나갈 수 있는 롤러 지지면(420)을 형성할 수 있다. 롤러 지지면(420)은 마스크 스틱 삽입-용접부(280)를 회피하여 가장 바깥에 위치한다.

도 28은 마스크 프레임이 증착공정 중 롤러(600) 위에 놓여있을 때 진행방향에서 본 정면도이다. 마스크 프레임의 롤러 지지면(420)에 롤러(600)가 접촉하여 마스크 프레임을 받쳐준 상태에서 이송한다.

마스크 프레임의 하면부터 레일 안착부(400)까지 두께 t1은 마스크 프레임의 4변에서 동일하지만, 마스크 프레임의 전체 두께 t2는 레일 안착부(400) 위로 돌출된 높이를 마스크 프레임의 각 변 마다 개별 설정하여 다르게 할 수 있다.

도 29는 마스크 프레임의 사이드별로 두께를 달리 한 것을 보여주는 사시도이다.

상기 실시예 도면에는 마스크 프레임에서 롤러 등 구동부가 지지하는 2변 각각의 전체 두께(t1+B)를 마스크 프레임 진행 방향 전후 차단부와 오목부가 오버랩되는 쪽의 2변 각각의 전체 두께(t1+A) 보다 작게한 경우가 예시되어 있다. 여기서 A는 차단부 또는 오목부가 형성된 변의 레일 안착부(400)로부터 마스크 프레임 상면에 이르는 두께이고, B는 차단부 또는 오목부가 없는 변의 레일 안착부(400)로부터 마스크 프레임 상면에 이르는 두께이다.

이 경우 오버랩되는 쪽 2변 각각의 전체 두께가 롤러가 지지하는 2변 각각의 전체 두께 보다 (A-B)만큼 두껍게 되어 증착 공정 중 마스크 프레임의 처짐은 감소시켜 주면서, 처짐이 발생하지 않는 롤러가 지지하는 2변의 두께는 비교적 얇게 해서 마스크 프레임의 무게도 낮춰 줄 수 있는 구조가 가능하다.

상기 실시예 외에도 마스크 프레임 각 변의 두께는 다양한 조합으로 설정할 수 있다.

도 30은 본 실시예의 마스크 프레임에 마스크 스틱(450)이 용접, 고정되어 있는 형상을 보여주는 사시도이다. 마스크 프레임 하면의 마스크 스틱 삽입-용접부(280)에 마스크 스틱(450)의 단부가 용접되어 붙어있는 것을 보여준다.

상기 도 30에 도시된 마스크 스틱의 배열은 한가지 예일 뿐이고, 마스크 스틱은 증착 모델에 따라 개수와 부착위치가 다른 다양한 구성으로 배치가 가능함은 자명하다. 또한, 도 25부터 도 31에 도시한 실시예에서 증착물질의 차단을 위한 구조도 오목부(210)와 차단부(220)로 도면에 나타낸 예시에 한정되지 않고, 도2, 도5, 도7 등 본 발명의 앞부분에 있는 실시예의 증착물질 차단 구조를 동일하게 적용할 수 있다. (예를 들어, 평탄부와 차단부 조합의 증착물질 차단 구조)

본 발명으로 개발된 마스크는 Chuck Plate에 유리를 부착하여 증착하는 경우와 유리 기판 만을 사용하여 증착하는 경우에 모두 사용 가능하며, 유리 기판 만을 사용하는 경우는 유리 기판을 고정하는 장치를 마스크 상면에 고정하여 사용할 수 있다. (도 2 - 도 24에 나타낸 실시예 경우) 도 25 - 도 30에 나타낸 실시예의 경우에는 유리 기판을 고정하는 장치를 안착부(400, 410) 위치에 설치하고 기판을 고정할 수도 있으나, 고정이 견고하지 않을 수 있으므로 기판을 지지하는 지지면(521)을 마스크 프레임에 구성해 안정적으로 받쳐 놓고 고정할 수도 있다. 이에 대한 한가지 실시예를 도 31에 개략적인 평면도와 A-A'에 해당되는 단면도로 나타내었다. 척플레이트를 사용하는 경우와 유사하게 마스크 프레임 안쪽에 음각으로 파낸 두 단차부가 있다. 바깥에 위치한 첫번째 단차부(제1단차부)는 클램프와 같은 기판 고정 장치 설치를 위한 단차부(501)이고, 그 안쪽 두번째 단차부(제2단차부)는 기판을 지지하기 위한 지지면(521)이 되는 단차부이다. 첫번째 단차부(501)위에 기판(100)을 고정해주는 클램프(511)가 있고, 기판의 가장자리는 기판 지지면(521)이 받쳐주는 상태에서 클램프(511)에 의해 안정적으로 고정된다. 마스크 스틱(450)이 지나가야 되는 부분에서는 마스크 스틱(450)이 기판과 밀착되어야 하므로 기판 지지면(521)이 형성되어 있지 않다. 상기에서 마스크 스틱은 마스크 프레임에 용접되며, 편의를 위해 마스크 프레임 4변에 오목하게 파여진 단차부가 형성될 수 있으며, 오목하게 파여진 단차부 없이 마스크 프레임 단부에 용접될 수도 있다.

한편, 상기에서, 마스크 프레임 실시예에서 마스크 프레임 상면의 평탄한 단부에(도 2 - 도 24에 나타낸 실시예 경우) 또는, 마스크 프레임 안쪽 단차부(501)에(도 25 - 도 30에 나타낸 실시예 경우) 유리기판을 고정하는 클램프를 하나 이상 설치할 수 있다. 즉, 하나 이상의 클램프가 기판이 놓여지는 평탄면, 위로 솟은 돌출부 상단 또는 돌출부 몸체 안쪽, 또는 기판 고정 장치 설치를 위한 단차부(501)과 같은 곳에 배치될 수 있다.

그에 따라 마스크 프레임의 평탄한 단부 위에 또는 음각으로 파낸 안쪽 단차면 위에 놓여진 유리 기판이 마스크 프레임에 클램프로 고정되어 이동하는 증착시스템이 구현될 수 있다.

또한, 상기에서 척 플레이트 외에 다른 수단에 유리 기판을 안착할 수 있으며, 클램프 외에 다른 고정장치로 상기 유리 기판의 움직임을 제한하도록 고정하여 일측 방향으로 이동하면서 증착할 수 있는 선형 증착시스템을 구성할 수도 있다.

본 발명에 따르면 유기물과 금속 등 증착물질을 종래 기술 대비 3 내지 7% 절감할 수 있으며, 택 타임은 5 내지 7% 감소되고, 마스크 프레임 무게 및 사이즈 감소, 챔버 사이즈 감소로 인한 재료 및 핸들링에 드는 비용 절감 그리고 점유 면적 감소와 같은 직/간접적인 파급 효과를 얻는다.

본 발명의 권리는 위에서 설명된 실시 예에 한정되지 않고 청구범위에 기재된 바에 의해 정의되며, 본 발명의 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 청구범위에 기재된 권리범위 내에서 다양한 변형과 개작을 할 수 있다는 것은 자명하다.

20, 30, 220 : 차단부
200: 마스크 프레임
210: 오목부
230, 235: 돌출부
250: 단부 몸체
270: 개구부
280: 스틱 삽입 용접부
300: 경사진 단면
400, 410: 안착부
450: 마스크 스틱
500: 척 플레이트
510: 슬립방지패드
520: 레일
501: 단차부
511: 클램프
521: 기판 지지면

Claims (22)

1. 기판에 합착되는 마스크가 고정되는 마스크 프레임에 있어서,
   그 단부에 평탄부 또는 기판이 있는 안쪽으로 파여진 오목부 형상을 구비한 한쪽 변;
   상기 평탄부 또는 오목부가 형성된 변에 대향하는 변은 바깥쪽으로 돌출된 차단부; 및
   상기 오목부와 차단부가 형성된 마스크 프레임의 2 변은 위로 솟은 돌출부;를 구비하여,
   서로 연이어 배치된 기판에 합착된 마스크 프레임들의 단부인 제1 마스크 프레임(앞 쪽에 있는 것)의 차단부가 제2 마스크 프레임(뒤 쪽에 있는 것)의 평탄부 또는 오목부 위에 진입된 상태를 유지하되 서로 닿지 않게 하여, 기판과 기판 사이의 간격을 단축시키면서 증발물의 챔버 천장 쪽으로의 비산은 마스크 프레임의 차단부에 의해 차단시키고,
   오목부와 차단부가 형성된 마스크 프레임의 2 변은 위로 솟은 돌출부가 각각 변을 따라 형성되어 마스크 프레임 처짐 방지 기능을 하는 것을 특징으로 하는 마스크 프레임.
2. 제1항에 있어서, 오목부와 차단부가 형성되지 않은 마스크 프레임의 나머지 2 변도 위로 솟은 돌출부가 각각 변을 따라 형성된 것을 특징으로 하는 마스크 프레임.
3. 기판에 합착되는 마스크가 고정되는 마스크 프레임에 있어서,
   그 단부에 평탄부 또는 기판이 있는 안쪽으로 파여진 오목부 형상을 구비한 한쪽 변; 및
   상기 평탄부 또는 오목부가 형성된 변에 대향하는 변은 바깥쪽으로 돌출된 차단부;를 구비하고,
   상기 평탄부 또는 오목부가 형성된 한 쪽 변의 단부와 차단부가 형성된 대향하는 변의 단부는 변을 따라 위로 솟은 돌출부를 구비하고, 상기 평탄부 또는 오목부와 차단부는 각각 돌출부 상에 형성되고,
   서로 연이어 배치된 기판에 합착된 마스크 프레임들의 단부인 제1 마스크 프레임(앞 쪽에 있는 것)의 차단부가 제2 마스크 프레임(뒤 쪽에 있는 것)의 평탄부 또는 오목부 위에 진입된 상태를 유지하되 서로 닿지 않게 하여, 기판과 기판 사이의 간격을 단축시키면서 증발물의 챔버 천장 쪽으로의 비산은 마스크 프레임의 차단부에 의해 차단시킨 것을 특징으로 하는 마스크 프레임.
   
4. 삭제
5. 제3항에 있어서, 상기 돌출부의 소정 높이에 차단부를 형성하고, 돌출부의 외측 단부를 안쪽으로 파내어 차단부가 진입될 수 있는 오목부를 형성한 것을 특징으로 하는 마스크 프레임.
   
6. 삭제
7. 제3항 또는 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 오목부와 차단부가 형성되지 않은 마스크 프레임 변의 단부 위로 솟은 돌출부를 더 포함한 것을 특징으로 하는 마스크 프레임.
8. 제1항, 제3항 또는 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 돌출부는 마스크 스틱이 통과하여 마스크 프레임에 고정될 수 있도록 개구부를 포함한 것을 특징으로 하는 마스크 프레임.
9. 제1항, 제3항 또는 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 마스크 프레임 단부 몸체 안쪽의 폭과 두께를 이루는 부분은 물질 빔의 경사를 따라 비스듬한 형상을 갖도록 가공된 것을 특징으로 하는 마스크 프레임.
10. 기판에 합착되는 마스크가 고정되는 마스크 프레임에 있어서,
    그 단부에 평탄부 또는 기판이 있는 안쪽으로 파여진 오목부 형상을 구비한 한쪽 변; 및
    상기 평탄부 또는 오목부가 형성된 변에 대향하는 변은 바깥쪽으로 돌출된 차단부;를 구비하고,
    상기 평탄부 또는 오목부가 형성된 한 쪽 변의 단부와 차단부가 형성된 대향하는 변의 단부 중 어느 한 단부는 변을 따라 위로 솟은 돌출부를 구비하고,
    서로 연이어 배치된 기판에 합착된 마스크 프레임들의 단부인 제1 마스크 프레임(앞 쪽에 있는 것)의 차단부가 제2 마스크 프레임(뒤 쪽에 있는 것)의 평탄부 또는 오목부 위에 진입된 상태를 유지하되 서로 닿지 않게 하여, 기판과 기판 사이의 간격을 단축시키면서 증발물의 챔버 천장 쪽으로의 비산은 마스크 프레임의 차단부에 의해 차단시킨 것을 특징으로 하는 마스크 프레임.
11. 제3항에 있어서, 마스크 프레임 단부의 평탄한 부분에 하나 이상의 클램프를 포함하는 기판 고정장치를 구비하여 기판을 고정하게 한 것을 특징으로 하는 마스크 프레임.
12. 제11항의 마스크 프레임; 및
    상기 마스크 프레임의 평탄한 부분 위에 안착된 기판 고정 장치로 고정된 기판;을 포함하여 소정 방향으로 이동하면서 기판에 물질을 증착할 수 있도록 구성한 것을 특징으로 하는 증착시스템.
13. 제12항에 있어서, 상기 기판은 척 플레이트에 척킹된 것을 특징으로 하는 증착시스템.
14. 기판에 합착되는 마스크가 고정되는 마스크 프레임에 있어서,
    그 단부에 기판이 있는 안쪽으로 파여진 오목부 형상을 구비한 한쪽 변; 및
    상기 오목부가 형성된 변에 대향하는 변은 바깥쪽으로 돌출된 차단부;를 구비하고,
    서로 연이어 배치된 기판에 합착된 마스크 프레임들의 단부인 제1 마스크 프레임(앞 쪽에 있는 것)의 차단부가 제2 마스크 프레임(뒤 쪽에 있는 것)의 오목부에 진입된 상태를 유지하되 서로 닿지 않게 하여, 기판과 기판 사이의 간격을 단축시키면서 증발물의 챔버 천장 쪽으로의 비산은 마스크 프레임의 차단부에 의해 차단시키며,
    상기 마스크 프레임의 내벽은,
    마스크 프레임 안쪽으로 돌출된 제1 단차부; 및
    상기 제1 단차부에서 하단으로 연속된 제2 단차부;를 구비하며,
    상기 제1 단차부는 마스크 플레이트에 탑재되는 척 플레이트 가장자리 이송을 위한 레일이 안착되는 레일 안착부로서 기능하고,
    상기 제2 단차부는 척 플레이트에 구비된 슬립방지패드를 받쳐주기 위한 슬립방지패드 안착부로서 기능하며,
    상기 마스크 프레임의 하면은, 마스크 스틱을 위치시키고 마스크 프레임에 용접하기 위한 마스크 스틱 삽입-용접부로서 마스크 프레임 4변에 오목하게 파여진 단차부를 다수 구비한 것을 특징으로 하는 마스크 프레임.
15. 기판에 합착되는 마스크가 고정되는 마스크 프레임에 있어서,
    그 단부에 기판이 있는 안쪽으로 파여진 오목부 형상을 구비한 한쪽 변; 및
    상기 오목부가 형성된 변에 대향하는 변은 바깥쪽으로 돌출된 차단부;를 구비하고,
    서로 연이어 배치된 기판에 합착된 마스크 프레임들의 단부인 제1 마스크 프레임(앞 쪽에 있는 것)의 차단부가 제2 마스크 프레임(뒤 쪽에 있는 것)의 오목부에 진입된 상태를 유지하되 서로 닿지 않게 하여, 기판과 기판 사이의 간격을 단축시키면서 증발물의 챔버 천장 쪽으로의 비산은 마스크 프레임의 차단부에 의해 차단시키며,
    상기 마스크 프레임의 내벽은,
    마스크 프레임 안쪽으로 돌출된 제1 단차부; 및
    상기 제1 단차부에서 하단으로 연속된 제2 단차부;를 구비하며,
    상기 제1 단차부에는 클램프를 포함하는 기판 고정 장치가 배치되고,
    상기 제2 단차부는 기판을 지지하기 위한 지지면이 되고,
    상기 마스크 프레임의 하면은, 마스크 스틱이 마스크 프레임에 용접되어 배치되고, 제2 단차부의 기판 지지면 중 마스크 스틱이 지나가는 부분은 마스크 스틱이 기판과 밀착되도록 기판 지지면이 형성되어 있지 않은 것을 특징으로 하는 마스크 프레임.
16. 제14항에 있어서, 제2 단차부에 해당하는 슬립방지패드 안착부에 소정 간격으로 다수 형성된 클램프 삽입홈;을 더 포함하며,
    상기 클램프 삽입홈은 척 플레이트에 기판을 잡아주는 보조수단인 클램프를 수용하는 공간인 것을 특징으로 하는 마스크 프레임.
17. 제14항 또는 제15항에 있어서, 오목부와 차단부가 형성된 마스크 프레임의 2 변은 위로 솟은 돌출부가 각각 변을 따라 형성되어 마스크 프레임 처짐 방지 기능을 하는 것을 특징으로 하는 마스크 프레임.
18. 제14항에 있어서,
    마스크 프레임의 대향하는 두변 하면의 최외곽부 가장자리는 마스크 이송을 위한 롤러가 닿는 롤러 지지면이 형성되되, 롤러 지지면은 마스크 스틱 삽입-용접부를 회피하여 가장 바깥에 오목한 단차부로 형성된 것을 특징으로 하는 마스크 프레임.
19. 제14항 또는 제15항에 있어서, 마스크 프레임의 단부와 단부 사이의 간격 g는 10mm 내지 50mm, 제1 단차부의 내벽으로부터 마스크 프레임 단부까지의 거리 W는 10mm 내지 100mm로 설계되고, 기판과 기판 사이의 간격은 100 내지 300 mm로 된 것을 특징으로 하는 마스크 프레임.
20. 제14항 또는 제15항에 있어서, 마스크 프레임의 각 변의 두께에서, 마스크 프레임의 하면부터 레일 안착부까지 두께 t1은 마스크 프레임의 4변에서 동일하되, 마스크 프레임 상면에 이르는 총 두께는 각 변마다 서로 다르게 구성될 수 있는 것을 특징으로 하는 마스크 프레임.
21. 제14항의 마스크 프레임; 및
    상기 마스크 프레임의 제1 단차부와 제2 단차부에 기판을 척킹한 척 플레이트;를 포함하여 소정 방향으로 이동하면서 기판에 물질을 증착할 수 있도록 구성한 것을 특징으로 하는 증착시스템.
22. 제15항의 마스크 프레임; 및
    상기 마스크 프레임의 기판 지지면에 배치된 기판;을 포함하여 소정 방향으로 이동하면서 기판에 물질을 증착할 수 있도록 구성한 것을 특징으로 하는 증착시스템.
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    

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