KR101214138B1 - 액정 디스플레이 모듈 제작 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 입체 영상용 안경의 렌즈로 사용되는 액정 디스플레이 모듈을 소정의 곡률로 성형하여도 기계적인 손상이 최소화되게 하는 액정 디스플레이 모듈의 제작방법을 제공하고자 하는 것으로, 제1 및 제2기판을 형성하는 단계; 제1 및 제2편광필름을 상기 제1 및 제2기판의 일측에 각각 적층하는 단계; 및 상기 제1 및 제2편광필름이 적층된 상기 제1 및 제2기판을 소정의 곡률을 가지도록 챔버에서 가열하여 성형하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

Description

액정 디스플레이 모듈 제작 방법{Method for producing Liquid Crystal Display}
본 발명은 액정 디스플레이 모듈 제작 방법에 관한 것으로, 구체적으로 액정 디스플레이 모듈을 이용하여 영상을 현시하는 장치에 있어서, 영상 현시 장치에 구비되는 액정 디스플레이 모듈이 소정의 곡률을 가지는 경우 상하부의 액정 기판이 휘는 정도가 달라 발생되는 액정 디스플레이 모듈의 손상을 방지할 수 있는 액정 디스플레이 모듈 제작방법에 관한 것이다.
3차원 입체 영상의 기술 발전 추이는 1920년대에 편광방식과, 1948년에 광학 홀로그램(Hologram)방식이 개발되었고, 1980년대에 편광 안경이 개발되었으며, 현재는 다양한 입체 방송 서비스에 대한 연구가 진행되고 있다.
현재, 입체 영상은 디지털 시대의 개막과 더불어, 입체 영상 방송은 물론, 입체 게임이 대중들에게 선을 보이고, 점차 확대되고 있는 실정이다.
이러한 입체 영상은 두 개의 입체 영상을 사람의 좌, 우 눈을 통하여 선택적으로 받아들이는 안경을 착용하면, 사람은 안경을 통하여 영상에 대한 입체감을 느끼게 된다. 이 안경이 입체 영상용 안경이다.
한편, 실제, 사람의 좌, 우 눈은 서로 다른 영상을 받아들이고 있으며, 이 다른 영상을 뇌에서 자동적으로 분석함으로써, 눈을 통하여 3차원적인 공간에 대한 입체감을 느끼게 된다. 이와 같이 사람이 3차원 공간을 인식하는 요인은 좌, 우 눈을 통하여 다른 영상이 입사되기 때문이다. 그러므로, 이러한 원리로 인하여 입체 영상을 구현하기 위해서는 두 개의 영상을 촬영해야 한다.
따라서, 최소한 두 개의 입체 영상 취득용 카메라로 서로 다른 각도에서 관찰되는 영상들을 촬영하고, 이를 분리하여 디스플레이로 전달하면, 입체 영상이 구현된다.
이와 더불어, 시청자 측에서는 입체 영상을 좌, 우 눈으로 보기 위하여, 입체 영상용 안경을 착용한다.
이런, 입체 영상용 안경은 각 렌즈에 셔터(Shutter)기능이 마련되어 디스플레이에 표시된 두 영상에 따라 열고 닫음을 수행함으로써, 시청자는 좌, 우 눈으로 각각의 선택적인 영상을 볼 수 있고, 이에 따라 영상에 대한 입체감을 느끼게 된다.
도 1은 현재 상용화되어 있는 입체 영상용 안경의 개략적인 구조도이다.
입체 영상용 안경(100)은 안경 프레임(120)에 입체 영상 안경 렌즈(110)가 끼워진다.
도 2는 입체 영상용 안경 렌즈(110)의 개략적인 단면도이다.
하나의 입체 영상용 안경 렌즈(110)는 제1 투명기판(211)과; 상기 제1투명기판(211)의 상단 또는 하단(미도시)에 형성되어, 설정된 방향으로만 빛을 투과시키는 제1편광필름(212)과; 상기 제1투명기판(211)의 상단(미도시) 또는 하단에 형성되어, 설정된 전극패턴을 갖는 제1투명전극(213)과; 상기 제1투명전극(213)의 하단에 형성되어, 액정분자를 설정된 방향으로 배향하는 제1배향막(250)을 포함하는 제1기판(210)과;
상기 제1기판(210)에 대향하여 제2기판(220)이 구비되어 있으며, 상기 제2기판(220)은 상기 제2투명기판(221)과; 상기 제2투명기판(221)의 하단 또는 상단(미도시)에 형성되어, 설정된 방향으로만 빛을 투과시키는 제2편광필름(222)과; 상기 제2투명기판(221)의 상단 또는 하단(미도시)에 형성되어, 설정된 전극패턴을 갖는 제2투명전극(223)과; 상기 제2투명전극(223)의 상단에 형성되어, 액정분자를 설정된 방향으로 배향하는 제2배향막(270)과; 상기 제1배향막(250)과 상기 제2배향막(270) 사이에 형성되는 액정층(260)과; 상기 액정층(260)을 밀봉하는 밀봉재(230, 230’)와; 상기 밀봉재(230, 230’)에 인접하고 제1투명전극(213)과 제2투명전극(223)의 사이에서 제1투명전극(213)과 제2투명전극(223)을 전기적으로 연결하는 도전볼(240, 240’)을 포함하여 구성된다.
이렇게 구성된 입체 영상용 안경 렌즈에서는 입체 영상광이 제1편광필름(212)의 편광면을 따라 입사되고, 제1투명기판(211)을 통하여 액정층(260)으로 들어간다.
이 때, 액정층(260)은 제1 및 제2투명전극(213, 223)으로의 전원 공급 여부에 따라, 입체 영상광을 직진시키거나, 90°회전시켜 셔터기능을 하게 된다.
한편 투명기판(211, 221)으로 초기에는 유리 재질을 사용함에 따라 그 무게가 무겁고 평평한 구조만으로 제조하여야 했으나 최근에는 플라스틱 재질의 플레시블 기판을 사용함에 따라 가벼워졌을 뿐만 아니라 입체 영상용 안경의 형상을 도 1에서 보는 바와 같이 미적 감각을 살릴 수 있도록 다양한 형태로 제조하는 것이 가능하게 되었다.
그런데 도 3에서 보는 바와 같이 입체 영상용 안경을 평평한 형상이 아닌 곡률을 가지는 휘어지는 형상으로 제작함에 있어 평평한 형상으로 제작된 입체 영상용 안경 렌즈를 소정의 곡률을 가지도록 함에 따라 입체 영상용 안경 렌즈에 적용되는 액정 디스플레이 모듈에 기계적인 변형이 가해짐에 따라 액정 디스플레이 모듈에 기계적인 손상이 발생되는 문제점이 발생하였다.
구체적으로 도 3에서 보는 바와 같이 최근의 액정 디스플레이 모듈은 플라스틱 재질의 투명기판과 투명전극 등을 포함하는 제1 및 제2기판(310, 320)의 사이에 액정층(330)을 형성하고 상기 제1기판(310)의 일측에 제1편광필름(311)을 적층하고 이를 접착재로 고정하며, 제2기판(320)의 일측에는 제2편광필름(321)을 적층하고 접착재로 고정하게 된다.
그런데 평평한 형상으로 제작된 액정 디스플레이 모듈을 소정의 곡률을 가지는 입체 영상용 안경 프레임에 끼우기 위해서는 액정 디스플레이 모듈 역시 안경 프레임과 비슷한 곡률로 성형하여야 하는데 기판의 위치에 따라 제1기판(310)과 제1편광필름(311)은 제2기판(320)과 제2편광필름(321)보다 더 많은 기계적인 힘을 받게 되며 이에 따라 제1기판(310) 및 제1편광필름(311)의 종단(도 3에서 A, B의 영역)에서 기계적인 손상이 발생되게 되며 특히 얇은 막인 제1편광필름(311)의 기계적인 손상이 제1기판(310)보다 더 커져 제품의 불량율이 높아지는 문제점이 발생한다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로 영상 현시용 안경의 렌즈로 사용되는 액정 디스플레이 모듈을 소정의 곡률로 성형하여도 기계적인 손상이 최소화되게 하는 액정 디스플레이 모듈의 제작방법을 제공하고자 한다.
상기와 같은 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 디스플레이 모듈 제작방법은,
제1 및 제2기판을 형성하는 단계;
제1 및 제2편광필름을 상기 제1 및 제2기판의 일측에 각각 적층하는 단계;
상기 제1 및 제2편광필름이 적층된 상기 제1 및 제2기판을 소정의 곡률을 가지도록챔버에서 가열하여 성형하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
한편 상기 챔버에서 가열하여 성형하는 단계 이전에, 상기 1 및 제2편광필름이 적층된 상기 제1 및 제2기판 사이에 액정층을 형성하고 액정층을 밀봉하는 단계를 더 포함할 수 있으며, 상기 챔버에서 가열하여 성형하는 단계는, 상기 챔버 내에 소정의 곡률을 가지는 성형틀에 상기 1 및 제2편광필름이 적층된 상기 제1 및 제2기판을 70 내지 90도의 온도로 10분 이상 가열하는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 과제를 달성하기 위한 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정 디스플레이 모듈 제작방법은, 상기 챔버에서 가열하여 성형하는 단계 이후에, 상기 1 및 제2편광필름이 적층된 상기 제1 및 제2기판 사이에 액정층을 형성하고 액정층을 밀봉하는 단계를 더 포함할 수 있으며, 상기 챔버에서 가열하여 성형하는 단계는, 상기 챔버 내에 소정의 곡률을 가지는 성형틀에 상기 1 및 제2편광필름이 적층된 상기 제1 및 제2기판을 70 내지150도의 온도로 10분 이상 가열하는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 과제를 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 액정 디스플레이 모듈 제작방법은, 제1 및 제2편광필름을 상기 제1 및 제2기판의 일측에 각각 적층하는 단계 이전에, 상기 1 및 제2편광필름이 적층된 상기 제1 및 제2기판 사이에 액정층을 형성하고 액정층을 밀봉하는 단계를 더 포함할 수 있으며, 상기 챔버에서 가열하여 성형하는 단계는, 상기 챔버 내에 소정의 곡률을 가지는 성형틀에 상기 1 및 제2편광필름이 적층된 상기 제1 및 제2기판을 70 내지90도의 온도로 10분 이상 가열하는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 본 발명의 액정 디스플레이 모듈의 제작방법에 따라 제작되는 액정 디스플레이 모듈은 소정의 곡률을 가지도록 액정 디스플레이 모듈을 기계적으로 성형하더라도 액정 디스플레이 모듈의 기계적인 손상을 최소화할 수 있으며 특히 손상 발생 가능성이 가장 큰 편광필름의 기계적인 손상을 최소화 내지는 방지 가능할 뿐만 아니라 액정 디스플레이 모듈이 임의의 곡률을 가지도록 자유롭게 성형할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 3차원 영상시청용 안경의 개략적인 구조도이다.
도 2는 종래 기술에 따른 액정 디스플레이 모듈의 개략적인 단면도이다.
도 3은 종래 기술에 따른 액정 디스플레이 모듈을 소정의 곡률로 성형하는 경우의 액정 디스플레이 모듈의 구조도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 디스플레이 모듈 제작 과정이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정 디스플레이 모듈 제작 과정이다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 액정 디스플레이 모듈 제작 과정이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다. 그리고, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 공지 구성에 대한 구체적인 설명 또는 당업자에게 자명한 사항으로서 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 디스플레이 모듈 제작 과정이다.
도 4에서 보는 바와 같이 본 발명에 따른 액정 디스플레이 모듈의 제작 과정은 먼저 S410단계에서 제1기판 및 제2기판을 형성한다.
제1기판 및 제2기판을 형성하는 과정은 당해 기술 분야에서 공지의 것으로 자세한 설명은 생략하고 주요 과정을 살펴보면 제1 및 제2 투명기판을 준비하여(S411) 상기 제1 및 제2투명기판에 설계에 따라 하부 또는 상부에 제1 및 제2 투명전극을 각각 형성한다(S412).
이후 설계에 따라 제1 및 제2투명기판 하부(상부) 또는 제1 및 제2투명 기판의 상부(하부)에 제1 및 제2배향막을 형성하는 과정(S413)이 예시될 수 있다.
제1기판 및 제2기판을 형성한 후 제1 및 제2편광필름을 각각 제1기판 및 제2기판의 일측에 적층하고 도포된 접착제에 의하여 제1기판 및 제2기판에 고정시킨다(S420).
주의할 점은 상기 제1 및 제2편광필름을 적층할 때, 제1기판 및 제2기판을 챔버 내에 구비된 성형틀에서 적층한다는 것이다. 상기 성형틀은 입체 영상용 안경 프레임에 적용된 소정의 곡률과 동일한 곡률을 가지도록 상기 제1기판 및 제2기판을 소정의 곡률을 가지도록 고정시킨다.
이렇게 고정된 제1기판 및 제2기판에 제1 및 제2편광필름을 적층함에 따라 액정 디스플레이 모듈을 완성한 후 별도의 과정을 통해 액정 디스플레이 모듈을 성형하지 않으므로 편광필름에 성형을 위한 별도의 기계적인 힘이 가해지지 않으므로 편광필름의 손상을 최소화하거나 방지할 수 있게 된다.
이후 상기 제1 및 제2기판의 내측면에 액정층을 형성하고 액정이 유출되지 않도록 액정층을 밀봉재로 밀봉하는 단계를 수행한다(S430).
한편 편광필름이 접착제에 의하여 기판에 고정되어 있다 하더라도 편광필름이 가지고 있는 고유의 탄성력에 의하여 다시 평평하게 복원하려 하기 때문에 이를 방지하기 위하여 편광필름이 성형틀에 적용된 곡률을 유지하도록 하여야 하며 이를 성형틀에 고정된 상태에서 챔버에 70 내지 90도의 온도로 10분 이상 가열하여 액정 디스플레이 모듈의 성형을 완료한다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정 디스플레이 모듈 제작 과정이다.
도 5에서 도시된 액정 디스플레이 모듈의 제작과정에서 각 단계에서 수행되는 과정은 도 4에 도시된 것과 동일하며 다만 액정층을 언제 형성하는 것에 차이가 있다.
즉, 도 4에서 액정층은 편광필름이 부착된 기판을 최종 성형하기 전에 액정층을 먼저 형성하는 것임에 반해 도 5에서는 편광필름이 부착(S520)된 기판을 챔버내에서 소정의 곡률을 가진 성형틀에 고정한 후 70 내지 120도로 10분 이상 가열하여 최종 성형(S530)한 후에 액정층을 형성(S540)한다는 것이다.
도 4와 도 5에 개시된 액정 디스플레이 모듈의 또 다른 액정층이 형성되어 있는지여부에 따라 액정 디스플레이 모듈을 성형하기 위해 가해지는 열의 온도와 시간의 차이이다.
구체적으로 액정층이 형성된 경우에는 액정 디스플레이 모듈을 성형하기 위해 가하는 온도가 최고 90도임에 반해 액정층이 형성되지 않은 경우에는 최고 150도롤 높여 가열한다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 액정 디스플레이 모듈 제작 과정이다.
도 6에 도시된 액정 디스플레이 모듈의 제작과정에서 각 단계에서 수행되는 과정 역시 도 4 및 도 5에 도시된 것과 동일하며 도 4와 도 5와의 액정층을 편광필름을 적층하기 이전에 형성하는 지 여부이다.
즉, 도 4 및 도 5에서는 편광필름을 적층한 후 액정층을 형성하였으나, 도 6에서는 액정층을 먼저 형성(S620)한 후 편광필름을 적층(S630)한다.
이후 도 4에서 액정층이 형성된 경우와 마찬가지로 소정의 곡률을 가지는 성형틀에 고정된 상태에서 챔버에 70 내지 90도의 온도로 10분 이상 가열하여 액정 디스플레이 모듈의 성형을 완료한다(S640).
이상, 본 발명에 대하여 도면과 실시 예를 가지고 설명하였으나, 본 발명은 특정 실시 예에 한정되지 않으며, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 범위에서 벗어나지 않으면서 많은 수정과 변형이 가능함을 이해할 것이다. 또한, 상기 도면은 발명의 이해를 돕기 위해 도시된 것으로서, 청구범위를 한정하도록 이해해서는 아니 될 것이다.
100: 입체 영상용 안경 110: 입체 영상 안경 렌즈
120: 안경 프레임
210: 제1기판 211: 제1투명기판
212: 제1편광필름 213: 제1투명전극
220: 제2기판 221: 제2투명기판
222: 제2편광필름 223: 제2투명전극
230, 230’: 밀봉재 240, 240’: 도전볼
250: 제1배향막 260: 액정층
270: 제2배향막
310: 제1기판 311: 제1편광필름
320: 제2기판 321: 제2편광필름
330: 액정층

Claims (7)

  1. 소정의 곡률을 가지는 액정 디스플레이 모듈 제작 방법에 있어서,
    제1기판 및 제2기판을 형성하는 단계;
    상기 제1기판 및 제2기판을 입체 영상용 안경 프레임에 적용된 소정의 곡률과 동일한 곡률을 가지도록 챔버 내에 구비된 성형틀에 고정하는 단계;
    상기 성형틀에 고정된 제1기판 및 제2기판의 일측에 제1편광필름 및 제2편광필름을 각각 적층하는 단계;
    상기 제1편광필름 및 제2편광필름이 적층된 상기 제1기판 및 제2기판을 소정의 곡률을 가지도록 챔버에서 가열하여 성형하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 액정 디스플레이 모듈 제작 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 챔버에서 가열하여 성형하는 단계 이전에,
    상기 제1편광필름 및 제2편광필름이 적층된 상기 제1기판 및 제2기판 사이에 액정층을 형성하고 액정층을 밀봉하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 디스플레이 모듈 제작 방법.
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 챔버에서 가열하여 성형하는 단계 이후에,
    상기 제1편광필름 및 제2편광필름이 적층된 상기 제1기판 및 제2기판 사이에 액정층을 형성하고 액정층을 밀봉하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 디스플레이 모듈 제작 방법.
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서,
    제1편광필름 및 제2편광필름을 상기 제1기판 및 제2기판의 일측에 각각 적층하는 단계 이전에,
    상기 제1편광필름 및 제2편광필름이 적층된 상기 제1기판 및 제2기판 사이에 액정층을 형성하고 액정층을 밀봉하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 디스플레이 모듈 제작 방법.
  7. 제1항, 제2항, 제4항 또는 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 챔버에서 가열하여 성형하는 단계는,
    상기 챔버 내에 소정의 곡률을 가지는 성형틀에 상기 제1편광필름 및 제2편광필름이 적층된 상기 제1기판 및 제2기판을 70도 내지 150도의 온도로 가열하는 것을 특징으로 하는 액정 디스플레이 모듈 제작 방법.
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