KR20080014405A - ３ｄ 모듈의 접합구조 - Google Patents

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KR20080014405A KR1020060076069A KR20060076069A KR20080014405A KR 20080014405 A KR20080014405 A KR 20080014405A KR 1020060076069 A KR1020060076069 A KR 1020060076069A KR 20060076069 A KR20060076069 A KR 20060076069A KR 20080014405 A KR20080014405 A KR 20080014405A
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이현호
김학저
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주식회사 이너텍
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Abstract

본 발명은 영상을 디스플레이하는 영상 패널(10)의 전방에 투명 슬릿과 불투명 슬릿이 반복적으로 배열되는 배리어 패널(20)을 얼라인 및 접합하여 3차원 입체 영상을 디스플레이하는 3D 모듈의 접합구조에 관한 것으로서, 일측 단부인 제 1 단부에 신호를 입력하기 위한 연성인쇄회로(12, FPC: Flexible Printed Circuit) 및 영상 패널을 구동하는 구동 IC(14, Driver IC)가 연결 설치되는 영상 패널(10), 영상 패널의 전방에 접합되고, 일측 단부인 제 1 단부에 신호를 입력하기 위한 연성인쇄회로(22)가 연결 설치되는 배리어 패널(20), 그리고 영상 패널(10)의 후방에 결합하여 영상 패널(10)에 광원을 제공하는 백라이트 유닛(30, BLU: Back Light Unit)을 포함하고, 영상 패널(10)과 배리어 패널(20)이 테두리 사이에 접합제가 주입 및 경화되어 서로 접합되고, 영상 패널(10)의 제 1 단부와 배리어 패널(20)의 제 1 단부가 서로 반대 방향으로 배치되어 각 연성인쇄회로(12, 22)가 반대 방향으로 배치되는 것을 특징으로 한다.
3D 모듈; 배리어 패널; 영상 패널; TFT 패널; TN 패널; 접합

Description

３Ｄ 모듈의 접합구조{BONDING ARCHITECTURE FOR 3D MODULE}
도 1 내지 도 3은 본 발명에 따른 순방향 3D 모듈의 접합구조를 설명하기 위한 도.
도 4 내지 도 6은 본 발명에 따른 역방향 3D 모듈의 접합구조를 설명하기 위한 도.
도 7 내지 도 11은 2.0 인치 디스플레이에 대한 순방향 및 역방향 3D 모듈의 구조를 설명하기 위한 도.
도 12 내지 도 16은 2.2 인치 디스플레이에 대한 순방향 및 역방향 3D 모듈의 구조를 설명하기 위한 도.
도 17은 본 발명에 따른 순방향 3D 모듈의 제조과정의 흐름도.
도 18은 본 발명에 따른 역방향 3D 모듈의 제조과정의 흐름도.
*** 도면의 주요 부분에 대한 부호 설명 ***
10 : 영상 패널 12, 22 : 연성인쇄회로
14 : 구동 IC 16, 24 : 얼라인 마크
20 : 배리어 패널 30 : 백라이트 유닛
본 발명은 3D 모듈의 접합구조에 관한 것으로서, 구체적으로 영상을 디스플레이하는 영상 패널의 전방에 배리어 패널을 얼라인 및 접합함으로써 3차원 입체 영상을 디스플레이할 수 있는 안정적으로 접합할 수 있는 3D 모듈의 접합구조에 관한 것이다.
본 발명의 목적은 영상을 디스플레이하는 영상 패널의 전방에 투명 슬릿과 불투명 슬릿이 반복적으로 배열되는 배리어 패널(barrier panel)을 얼라인 및 접합함으로써 3차원 입체 영상을 효과적으로 디스플레이할 수 있는 3D 모듈의 접합구조를 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 3D 모듈의 접합구조는, 영상을 디스플레이하는 영상 패널(10)의 전방에 투명 슬릿과 불투명 슬릿이 반복적으로 배열되는 배리어 패널(20)을 순방향으로 얼라인 및 접합하여 3차원 입체 영상을 디스플레이하는 3D 모듈의 접합구조로서, 일측 단부인 제 1 단부에 신호를 입력하기 위한 연성인쇄회로(12, FPC: Flexible Printed Circuit) 및 영상 패널을 구동하는 구동 IC(14, Driver IC)가 연결 설치되는 영상 패널(10), 영상 패널의 전방에 접합되고, 일측 단부인 제 1 단부에 신호를 입력하기 위한 연성인쇄회로(22)가 연결 설치되는 배리어 패널(20), 그리고 영상 패널(10)의 후방에 결합하여 영상 패널(10) 에 광원을 제공하는 백라이트 유닛(30, BLU: Back Light Unit)을 포함하고, 영상 패널(10)과 배리어 패널(20)이 테두리 사이에 접합제가 주입 및 경화되어 서로 접합되고, 영상 패널(10)의 제 1 단부와 배리어 패널(20)의 제 1 단부가 서로 동일한 방향으로 배치되어 각 연성인쇄회로(12, 22)가 동일한 방향으로 배치되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 3D 모듈의 접합구조의 또 다른 실시예는, 영상을 디스플레이하는 영상 패널(10)의 전방에 투명 슬릿과 불투명 슬릿이 반복적으로 배열되는 배리어 패널(20)을 역방향으로 얼라인 및 접합하여 3차원 입체 영상을 디스플레이하는 3D 모듈의 접합구조로서, 일측 단부인 제 1 단부에 신호를 입력하기 위한 연성인쇄회로(12, FPC: Flexible Printed Circuit) 및 영상 패널을 구동하는 구동 IC(14, Driver IC)가 연결 설치되는 영상 패널(10), 영상 패널의 전방에 접합되고, 일측 단부인 제 1 단부에 신호를 입력하기 위한 연성인쇄회로(22)가 연결 설치되는 배리어 패널(20), 그리고 영상 패널(10)의 후방에 결합하여 영상 패널(10)에 광원을 제공하는 백라이트 유닛(30, BLU: Back Light Unit)을 포함하고, 영상 패널(10)과 배리어 패널(20)이 테두리 사이에 접합제가 주입 및 경화되어 서로 접합되고, 영상 패널(10)의 제 1 단부와 배리어 패널(20)의 제 1 단부가 서로 반대 방향으로 배치되어 각 연성인쇄회로(12, 22)가 반대 방향으로 배치되는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 영상 패널(10)로 TFT(Thin Film Transistor) 패널, LTPS(Low Temperature Poly Silicon) 패널, TN(Twisted Nematic) 패널 및 STN(Super Twisted Nematic) 패널 중 어느 하나를 사용하고, 배리어 패널(20)로 TN(Twisted Nematic) 패널 및 STN(Super Twisted Nematic) 패널 중 어느 하나를 사용하도록 한다. 접합제로는 UV 광에 의해 경화되는 UV 경화제을 사용하도록 하며, 영상 패널(10)과 배리어 패널(20)의 테두리 사이에 UV 경화제가 주입되고 UV 램프에 의해 조사되는 UV 광에 의해 UV 경화제가 경화되도록 한다. 영상 패널(10)과 배리어 패널(20)의 접합은, 영상 패널(10)과 배리어 패널(20)의 테두리 중 일부에 접합제가 주입 및 경화되는 가(假) 접합 및 가(假) 접합된 영상 패널(10)과 배리어 패널(20)의 테두리 전체에 접합제가 주입 및 경화되는 본(本) 접합으로 구분되어 이루어지도록 한다. 또한, 영상 패널(10)과 배리어 패널(20)은 영상 패널(10)과 배리어 패널(20)을 얼라인할 수 있도록 표시된 얼라인 마크(16, 24)를 포함하도록 하며, 영상 패널(10) 및 배리어 패널(20)과 각 연성인쇄회로(12, 22) 사이의 들뜬 공간에는 실리콘이 도포되고 쿠션 테이프(40)가 부착되도록 한다. 더욱 바람직하게는, 영상 패널(10)에 역방향으로 배치되는 배리어 패널(20)의 연성인쇄회로(22)가 백라이트 유닛의 배면으로 접혀져 고정되도록 하며, FOG(Film on Glass) 패턴부의 크기가 2mm 이내가 되도록 한다.
일반적으로 3차원을 표현하는 입체영상은 사람의 두 눈을 통한 스테레오 시각의 원리에 의하여 이루어지는데, 두 눈이 65mm 가량 떨어져 있기 때문에 나타나는 양안 시차는 입체감을 형성하는데 가장 중요한 요소가 된다. 즉, 좌우의 눈이 각기 서로 다른 2차원 영상을 보고, 이 두 영상이 망막을 통해 뇌로 전달되면 뇌는 이를 정확히 인식하여 본래 ３차원 영상의 깊이감과 실제감을 재생하게 된다.
본 발명에 따른 3D 모듈은 이와 같은 원리를 이용하여 3차원 입체 영상을 디스플레이하고 사람의 양안 시차를 이용하여 보는 사람이 디스플레이되는 영상에 입체감을 느끼도록 하는 디스플레이 장치이다. 이를 위하여, 본 발명에 따른 3D 모듈은 백라이트 유닛(BLU: Backlight Unit), 영상 패널 및 배리어 패널을 순서대로 배치한다. 이때, 사용자는 3D 모듈을 통해 디스플레이되는 영상을 볼 때 배리어 패널의 투명 슬릿을 통해 영상 패널에 디스플레이되는 영상을 보게 되므로, 사용자의 좌안과 우안은 동일한 투명 슬릿을 통하여 보더라도 각기 영상 패널의 다른 영역을 보게 된다. 따라서, 사용자의 좌안과 우안이 투명 슬릿을 통해 보는 각기 다른 영역의 서브 픽셀에 대응하는 영상을 보게 되어 입체감을 느끼게 된다.
이하에서는, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 장점, 특징 및 바람직한 실시예에 대하여 상세히 설명하도록 한다.
도 1 내지 도 3은 본 발명에 따른 순방향 3D 모듈의 접합구조를 설명하기 위한 도이다. 구체적으로, 도 1은 영상 패널(TFT Panel 또는 LTPS Panel)과 배리어 패널(TN Panel)을 순방향으로 접합하기 위한 배치를 도시한 도로서, 도 1(a)는 영상 패널을 도시한 도이고, 도 1(b)는 배리어 패널을 도시한 도이다. 도 2는 영상 패널과 배리어 패널을 순방향으로 접합한 구조를 도시한 도로서, 도 2(a)는 영상 패널과 배리어 패널이 접합된 상태의 정면도이고, 도 2(b)는 영상 패널과 배리어 패널이 접합된 상태의 배면도이고, 도 2(c)는 영상 패널과 배리어 패널이 접합된 상태의 측면도이다. 또한, 도 3은 백라이트 유닛(BLU: Back Light Unit), 영상 패널 및 배리어 패널을 순방향으로 접합한 구조를 도시한 도로서, 도 3(a)는 백라이트 유닛, 영상 패널 및 배리어 패널이 접합된 3D 모듈의 정면도이고, 도 3(b)는 3D 모듈의 배면도이고, 도 3(c)는 3D 모듈의 측면도이다. 특히, 도 1 내지 도 3에는 영상 패널 및 배리어 패널을 바람직한 실시 형태인 TFT Panel 및 TN Panel로 각기 표시하였다. 도 1 내지 도 3을 참조하여 본 발명에 따른 순방향 3D 모듈의 접합구조에 대하여 설명하면 이하와 같다.
본 발명에 따른 순방향 3D 모듈은, 영상을 디스플레이하는 영상 패널(10, TFT Panel), 투명 슬릿과 불투명 슬릿이 반복적으로 배열되고 영상 패널의 전방에 배치되는 배리어 패널(20, TN Panel) 및 영상 패널에 광원을 제공하는 백라이트 유닛(30, BLU: Back Light Unit)을 포함한다. 백라이트 유닛(30), 영상 패널(10) 및 배리어 패널(20)은 순서대로 결합하는데, 영상 패널의 전방에 배리어 패널을 얼라인 및 접합한 후 접합된 영상 패널과 배리어 패널을 백라이트 유닛에 결합하게 된다.
영상 패널(10)은 영상을 디스플레이하는 패널로 액티브 패널(active panel)에 해당한다. 영상 패널(10)로는 TFT(Thin Film Transistor) 패널, LTPS(Low Temperature Poly Silicon) 패널, TN(Twisted Nematic) 패널 및 STN(Super Twisted Nematic) 패널 등을 사용할 수 있으며, 바람직하게는 TFT 패널을 사용하도록 한다. 영상 패널의 일측 단부인 제 1 단부에는 신호(예를 들어 on/off 신호)를 입력하기 위한 연성인쇄회로(12, FPC: Flexible Printed Circuit, TFT-FPC)와 영상 패널을 구동하는 구동 IC(14, Driver IC)가 연결 설치된다. 연성인쇄회로(FPC)는 복잡한 회로를 유연한 절연 필름 위에 형성한 회로 기판이다. 연성인쇄회로는 연성 재료인 PET(Polyester) 또는 PI(Polyimide)와 같은 내열성 플라스틱 필름을 사용하며, 비디오 카메라, 카 스테레오, 컴퓨터와 프린터의 헤드 부분 등에서 휨, 겹침, 접힘, 밀림, 꼬임 등의 유연성 때문에 공간의 유효한 이용과 입체 배선 등을 가능하게 한다. 또한, 연성인쇄회로는 이외에도 액정표시장치(LCD)와 같은 박형전자부품이나 TAB(Tape Automated Bonding) 또는 Tape BGA(Ball Grid Array)의 원자재로도 널리 사용된다. 구동 IC는 영상 패널의 크기 및 처리하는 색상 수에 따라 그 수가 결정된다. 구동 IC는 영상 패널의 종류에 따라, 즉 TN, STN 및 TFT용으로 구분되는데, TFT 패널에 사용되는 드라이버 IC의 경우 게이트 구동 IC 및 데이터 구동 IC 등이 포함된다. 구동 IC는 LCD 모니터, LCD TV, 노트북 PC, 휴대폰, PDA, DSC(Digital Still Camera), 캠코더 등과 같은 화면 표시 장치에 사용된다.
배리어 패널(20)은 투명 슬릿과 불투명 슬릿이 반복적으로 배열되는 패널로, 패시브 패널(passive panel)에 해당한다. 배리어 패널(20)로는 TN(Twisted Nematic) 패널 및 STN(Super Twisted Nematic) 패널 등을 사용할 수 있으며, 바람직하게는 TN 패널을 사용하도록 한다. 배리어 패널(20) 역시 일측 단부인 제 1 단부에 신호(예를 들어 on/off 신호)를 입력하기 위한 연성인쇄회로(22, TN-FPC)가 연결 설치된다.
배리어 패널(20)은 영상 패널(10)의 전방에 배치되는데, 구체적으로 3차원 입체 영상을 디스플레이할 수 있도록 배리어 패널을 영상 패널의 전방에 얼라인(align)한 후 영상 패널과 배리어 패널의 테두리를 접합제를 이용하여 접합한다. 한편, 순방향 3D 모듈은 영상 패널(10)의 연성인쇄회로(12, TFT-FPC)와 배리어 패널(20)의 연성인쇄회로(22, TN-FPC)가 동일한 방향으로 배치된다. 즉, 연성인쇄회로(12, 22)가 연결되는 영상 패널(10)의 제 1 단부와 배리어 패널(20)의 제 1 단부가 서로 동일한 방향으로 배치된다. 따라서, 배리어 패널(20)의 크기가 작아지므로 3D 모듈의 크기를 작게 형성할 수 있다. 또한, 영상 패널(10)과 배리어 패널(20)의 얼라인을 용이하게 하기 위하여 영상 패널과 배리어 패널에 각기 얼라인 마크(16, 24)를 표시하고 표시된 얼라인 마크에 따라 영상 패널과 배리어 패널을 얼라인하도록 한다. 따라서, 영상 패널(10)과 배리어 패널(20)을 정확하게 얼라인하여 3차원 입체 영상을 효과적으로 디스플레이할 수 있으며 영상 패널과 배리어 패널의 얼라인 작업을 빠르고 용이하게 수행할 수 있다. 영상 패널(10)과 배리어 패널(20)을 얼라인한 후에는 영상 패널과 배리어 패널의 테두리를 접합제를 이용하여 접합한다. 접합제로는 UV 경화제를 사용하는 것이 바람직하며, 영상 패널과 배리어 패널의 테두리에 UV 경화제를 주입한 후 UV 램프로 접합부위에 UV 광을 조사하여 주입된 UV 경화제를 경화시킴으로써 영상 패널과 배리어 패널을 접합하도록 한다. 이처럼 순방향 3D 모듈의 경우 영상 패널(10)과 배리어 패널(20)을 접합할 때 전체 접합면을 접합하므로 습기나 이물질이 접합면으로 침투하는 것을 방지하여 접합제를 경화한 후 3D 모듈을 장기간 보관할 때 습기 및 이물질에 대한 관리를 효율적으로 할 수 있으며, 한 번의 접합 공정으로 접합이 이루어지므로 작업 시간을 효과적으로 줄일 수 있다. 영상 패널(10)과 배리어 패널(20)을 얼라인 및 접합한 후에는 연성인쇄회로(12, 22)와 각 패널 사이의 들뜬 공간에 실리콘을 도포하고 완충제(쿠션 테이프)를 부착하여 외부 충격으로 인해 연성인쇄회로가 손상되는 것을 방지하도록 한다.
백라이트 유닛(30, BLU)은 영상 패널(10)의 광원으로, 영상 패널의 배면에 배치되어 램프로부터 발산된 빛을 확산 및 전방으로 조사한다. 백라이트 유닛(30)의 램프로는 냉음극 형광 램프(CCFL: Cold Cathode Fluorescent Lamp)을 사용하거나 다수의 White Color LED(Light Emitting Diode) 램프를 매트릭스 형태로 배치하여 사용할 수 있다.
도 4 내지 도 6은 본 발명에 따른 역방향 3D 모듈의 접합구조를 설명하기 위한 도이다. 구체적으로, 도 4는 영상 패널과 배리어 패널을 역방향으로 접합하기 위한 배치를 도시한 도로서, 도 4(a)는 영상 패널을 도시한 도이고, 도 4(b)는 배리어 패널을 도시한 도이다. 도 5는 영상 패널과 배리어 패널을 역방향으로 접합한 구조를 도시한 도로서, 도 5(a)는 영상 패널과 배리어 패널이 접합된 상태의 정면도이고, 도 5(b)는 영상 패널과 배리어 패널이 접합된 상태의 배면도이고, 도 5(c)는 영상 패널과 배리어 패널이 접합된 상태의 측면도이다. 또한, 도 6은 백라이트 유닛, 영상 패널 및 배리어 패널을 역방향으로 접합한 구조를 도시한 도로서, 도 6(a)는 백라이트 유닛, 영상 패널 및 배리어 패널이 접합된 3D 모듈의 정면도이고, 도 6(b)는 3D 모듈의 배면도이고, 도 6(c)는 3D 모듈의 측면도이다. 도 4 내지 도 6 역시 영상 패널 및 배리어 패널을 바람직한 실시 형태인 TFT Panel 및 TN Panel로 각기 표시하였다. 도 4 내지 도 6을 참조하여 본 발명에 따른 역방향 3D 모듈의 접합구조에 대하여 설명하되 상기 순방향 3D 모듈과 중복되는 부분은 생략하도록 한다.
본 발명에 따른 역방향 3D 모듈은, 영상을 디스플레이하는 영상 패널(10, TFT Panel), 투명 슬릿과 불투명 슬릿이 반복적으로 배열되고 영상 패널의 전방에 배치되는 배리어 패널(20, TN Panel) 및 영상 패널에 광원을 제공하는 백라이트 유닛(30, BLU: Back Light Unit)을 포함한다. 백라이트 유닛(30), 영상 패널(10) 및 배리어 패널(20)은 순서대로 배치 및 결합된다.
영상 패널(10)은 제 1 단부에 신호를 입력하기 위한 연성인쇄회로(12, TFT-FPC)와 영상 패널을 구동하는 구동 IC(14, Driver IC)가 연결 설치된다. 영상 패널(10)로는 TFT 패널, TN 패널 및 STN 패널 등을 사용할 수 있으며, 바람직하게는 TFT 패널을 사용하도록 한다.
배리어 패널(20)은 제 1 단부에 신호를 입력하기 위한 연성인쇄회로(22, TN-FPC)가 연결 설치된다. 배리어 패널(20)로는 TN 패널 및 STN 패널 등을 사용할 수 있으며, 바람직하게는 TN 패널을 사용하도록 한다.
역방향 3D 모듈은 배리어 패널(20)을 영상 패널(10)의 전방에 배치하고 얼라인 마크(16, 24)에 따라 영상 패널과 배리어 패널을 얼라인한 후 접합제로 접합된다. 이때, 역방향 3D 모듈은 영상 패널(10)의 연성인쇄회로(12, TFT-FPC)와 배리어 패널(20)의 연성인쇄회로(22, TN-FPC)가 서로 반대 방향으로 배치된다. 즉, 연성인쇄회로(12, 22)가 연결되는 영상 패널(10)의 제 1 단부와 배리어 패널(20)의 제 1 단부가 서로 반대 방향으로 배치된다. 배리어 패널(20)의 연성인쇄회로(22)는, 영상 패널(10)과 배리어 패널을 접합하고 백라이트 유닛(30)과 결합한 후에 백라이트 유닛의 배면으로 접혀져 고정된다. 따라서, 얼라인 마크(16, 24)의 대각선 길이가 길어져 영상 패널(10)과 배리어 패널(20)의 얼라인이 용이하고 접합시 허용오차를 줄일 수 있으므로 작업이 용이할 뿐만 아니라 정교한 작업이 이루어질 수 있고 불량 발생을 줄일 수 있다. 또한, 배리어 패널(20)의 FOG(Film on Glass) 작업이 용이할 뿐만 아니라 FOG 패턴부의 크기에 제약을 적게 받을 수 있다. FOG 작업은 연성인쇄회로를 LCD 패널의 구동 IC 밑부분에 부착하는 공정을 의미한다. 배리어 패널(20)의 FOG 패턴부는 도 5에 표시한 바와 같이 최대 2mm까지 가능하다. 통상적으로 LCD 패널의 FOG 패턴부의 크기는 1.5mm이지만 본 발명에 따른 역방향 3D 모듈의 경우 백라이트 유닛(30)의 두께 부분까지 포함되어 2mm까지 가능하게 된다. 영상 패널(10)과 배리어 패널(20)을 얼라인한 후에는 영상 패널과 배리어 패널의 테두리를 접합제(UV 경화제)를 이용하여 접합한다. 접합제로 UV 경화제를 사용하는 경우, 영상 패널과 배리어 패널의 테두리에 UV 경화제를 주입하고 UV 램프로 UV 광을 조사하여 경화시키도록 한다. 이때, 영상 패널과 배리어 패널의 접합은, 양 테두리 중 일부에 접합제를 주입하고 경화시켜 임시 접합하는 가(假) 접합과, 가(假) 접합된 영상 패널 및 배리어 패널의 테두리 전체에 접합제를 주입하고 경화시켜 완전 접합시키는 본(本) 접합으로 나누어 수행하는 것이 바람직하다. 이처럼 영상 패널(10)과 배리어 패널(20)을 접합할 때 전체 접합면 을 접합하므로 습기나 이물질이 접합면으로 침투하는 것을 방지하여 접합제를 경화한 후 3D 모듈을 장기간 보관할 때 습기 및 이물질에 대한 관리를 효율적으로 할 수 있다. 또한, 역방향 3D 모듈의 구조상 접합된 영상 패널(10)과 배리어 패널(20)의 분리가 용이하므로 불량이 발생할 경우 재작업이 용이하다. 영상 패널(10)과 배리어 패널(20)을 얼라인 및 접합한 후에는 연성인쇄회로(12, 22)와 각 패널 사이의 들뜬 공간에 실리콘을 도포하고 완충제(쿠션 테이프, 40)를 부착한다.
백라이트 유닛(30, BLU)은 영상 패널(10)에 광원을 제공하며, 빛을 발산하는 램프로 냉음극 형광 램프(CCFL) 및 LED 램프 등을 사용할 수 있다.
도 7 내지 도 11은 2.0 인치 디스플레이에 대한 순방향 및 역방향 3D 모듈의 구조를 설명하기 위한 도로서, 도 7은 영상 패널과 배리어 패널을 역방향으로 접합한 상태의 측면도이고, 도 8은 영상 패널, 배리어 패널 및 백라이트 유닛을 역방향으로 결합한 역방향 3D 모듈의 측면도이고, 도 9는 영상 패널, 배리어 패널 및 백라이트 유닛을 순방향으로 결합한 순방향 3D 모듈의 측면도이다. 또한, 도 10 및 도 11은 영상 패널과 배리어 패널을 접합하였을 때 영상 패널과 배리어 패널의 외곽 갭(gap)을 나타낸 도면으로, 도 10은 순방향 3D 모듈의 정면도이고, 도 11은 역방향 3D 모듈의 정면도이다. 도 7에서 ⓐ는 영상 패널과 배리어 패널이 서로 접합되는 CELL 접합부를 나타내고, ⓑ는 FOG 접합부를 나타내며, ⓒ는 영상 패널 밖으로 돌출된 배리어 패널의 영역을 나타낸다. 도 7 내지 도 11은 배리어 패널(20)의 제 1 단부가 영상 패널과 접합되는 영역, 즉 CELL 접합부(ⓐ)가 1.9mm인 경우를 기준으로 한 것으로, 배리어 패널의 제 1 단부의 반대편 단부인 제 2 단부가 영상 패널과 접합되는 CELL 접합부(ⓐ)는 1.7mm가 되고 FOG 접합부(ⓑ)는 1.6mm가 된다. 또한, 영상 패널(10)의 제 1 단부와 제 1 단부의 반대편 단부인 제 2 단부의 접합 영역은 2.1mm가 된다. 한편, 각 영역의 크기는 도 7에만 그 수치를 표시하였으나 도 8 및 도 9에도 동일하게 적용됨은 물론이다. 각 영역의 크기를 나타내는 수치의 단위는 mm이다.
먼저, 도 7에 도시한 바와 같이 역방향 3D 모듈의 경우 영상 패널(10)과 배리어 패널(20)이 서로 반대 방향으로 배치되므로, 배리어 패널의 제 1 단부가 영상 패널의 밖으로 돌출되는 영역(ⓒ)의 크기는, '영상 패널의 제 2 단부와 배리어 패널의 제 1 단부가 접합되는 CELL 접합부(ⓐ)+FOG 접합부(ⓑ)-영상 패널 제 2 단부의 접합 영역', 즉 (1.9+1.6)-2.1=1.4mm가 된다. 따라서, 도 11에 도시한 바와 같이 역방향 3D 모듈은 배리어 패널(20)의 제 1 단부가 영상 패널(10)의 제 2 단부의 상부로 1.4mm 만큼 돌출된다. 또한, 상기 배리어 패널의 돌출 영역 ⓒ의 반대 방향으로는, 영상 패널의 제 1 단부와 배리어 패널의 제 2 단부가 접합되는 CELL 접합부(ⓐ)가 1.7mm인데 반해 영상 패널의 제 1 단부의 접합 영역은 2.1mm이므로, 도 11에 도시한 바와 같이 영상 패널의 제 1 단부가 배리어 패널의 제 2 단부의 하부로 2.1-1.7=0.4mm 만큼 돌출된다. 한편, 도 8에 도시한 바와 같이 역방향 3D 모듈의 경우 배리어 패널(20)의 연성인쇄회로(22)는 백라이트 유닛(30)의 배면으로 접혀지고 백라이트 유닛의 배면에 장착되는 메인 PCB에 납땜 등으로 고정된다.
다음으로, 순방향 3D 모듈에 대하여 살펴보면, 도 9에 도시한 바와 같이 역 방향 3D 모듈과 반대로 영상 패널(10)과 배리어 패널(20)이 서로 동일한 방향으로 배치되므로, 배리어 패널의 제 1 단부가 영상 패널의 밖으로 돌출되는 영역(ⓒ)의 크기는, '영상 패널의 제 1 단부와 배리어 패널의 제 1 단부가 접합되는 CELL 접합부(ⓐ)+FOG 접합부(ⓑ)-영상 패널 제 2 단부의 접합 영역', 즉 (1.9+1.6)-2.1=1.4mm가 된다. 따라서, 도 10에 도시한 바와 같이 순방향 3D 모듈은 배리어 패널(20)의 제 1 단부가 영상 패널(10)의 제 1 단부의 하부로 1.4mm 만큼 돌출된다. 또한, 상기 배리어 패널의 돌출 영역 ⓒ의 반대 방향으로는, 영상 패널의 제 2 단부와 배리어 패널의 제 2 단부가 접합되는 CELL 접합부(ⓐ)가 1.7mm인데 반해 영상 패널의 제 2 단부의 접합 영역은 2.1mm이므로, 도 10에 도시한 바와 같이 영상 패널의 제 2 단부가 배리어 패널의 제 2 단부의 상부로 2.1-1.7=0.4mm 만큼 돌출된다. 결국 역방향 3D 모듈과 순방향 3D 모듈은 배리어 패널과 영상 패널이 돌출되는 방향이 서로 반대이고 돌출되는 크기는 동일하게 된다.
도 12 내지 도 16은 2.2 인치 디스플레이에 대한 순방향 및 역방향 3D 모듈의 구조를 설명하기 위한 도로서, 도 12는 영상 패널과 배리어 패널을 역방향으로 접합한 상태의 측면도이고, 도 13은 영상 패널, 배리어 패널 및 백라이트 유닛을 역방향으로 결합한 역방향 3D 모듈의 측면도이고, 도 14는 영상 패널, 배리어 패널 및 백라이트 유닛을 순방향으로 결합한 순방향 3D 모듈의 측면도이다. 또한, 도 15 및 도 16은 영상 패널과 배리어 패널을 접합하였을 때 영상 패널과 배리어 패널의 외곽 갭(gap)을 나타낸 도면으로, 도 15는 순방향 3D 모듈의 정면도이고, 도 16 은 역방향 3D 모듈의 정면도이다. 도 12 내지 도 16 역시 배리어 패널(20)의 제 1 단부가 영상 패널과 접합되는 CELL 접합부(ⓐ)가 1.9mm인 경우를 기준으로 한 것으로, 배리어 패널의 제 2 단부가 영상 패널과 접합되는 CELL 접합부(ⓐ)는 1.7mm, FOG 접합부(ⓑ)는 1.6mm, 그리고 영상 패널(10)의 제 1 단부와 제 2 단부의 접합 영역은 2.0mm가 된다. 도 12에 표시된 각 영역의 크기는 도 13 및 도 14에도 동일하게 적용된다.
따라서, 도 12에 도시한 바와 같이 역방향 3D 모듈의 경우, 배리어 패널의 제 1 단부가 영상 패널의 밖으로 돌출되는 영역(ⓒ)의 크기는 (1.9+1.6)-2.0=1.5mm가 되므로, 도 16에 도시한 바와 같이 배리어 패널(20)의 제 1 단부가 영상 패널(10)의 제 2 단부의 상부로 1.5mm 만큼 돌출된다. 또한, 상기 배리어 패널의 돌출 영역 ⓒ의 반대 방향으로 영상 패널이 배리어 패널의 밖으로 돌출되는 영역의 크기는, 2.0-1.7=0.3mm가 되므로, 도 16에 도시한 바와 같이 영상 패널의 제 1 단부가 배리어 패널의 제 2 단부의 하부로 0.3mm 만큼 돌출된다.
마찬가지로, 순방향 3D 모듈은, 도 14에 도시한 바와 같이 배리어 패널의 제 1 단부가 영상 패널의 밖으로 돌출되는 영역(ⓒ)의 크기가 (1.9+1.6)-2.0=1.5mm가 되어, 도 15에 도시한 바와 같이 배리어 패널(20)의 제 1 단부가 영상 패널(10)의 제 1 단부의 하부로 1.5mm 만큼 돌출된다. 또한, 상기 배리어 패널의 돌출 영역 ⓒ의 반대 방향으로 영상 패널이 배리어 패널의 밖으로 돌출되는 영역의 크기는 2.0-1.7=0.3mm가 되어 도 15에 도시한 바와 같이 영상 패널의 제 2 단부가 배리어 패널의 제 2 단부의 상부로 0.3mm 만큼 돌출된다. 결국 역방향 3D 모듈과 순방향 3D 모듈은 배리어 패널과 영상 패널이 돌출되는 방향이 서로 반대이고 돌출되는 크기는 동일하게 된다.
도 17은 본 발명에 따른 순방향 3D 모듈의 제조과정의 흐름도로서, 영상 패널과 배리어 패널을 얼라인 및 접합하는 과정의 흐름도이다. 도 17에서 점선은 자동으로 수행되는 공정을 나타내고 실선은 작업자가 직접 수행하는 공정을 나타낸다. 도 17을 참조하여 본 발명에 따른 순방향 3D 모듈의 제조과정을 설명하면 이하와 같다.
제 1 단계: 배리어 패널(20)을 cullet 및 클리닝하고 트레이에 로드한 후 영상 패널(10)과 접합할 접합면에 에어를 분사하여 이물질 등을 제거한다.
제 2 단계: 영상 패널(10)의 보호지를 박리하고 위킹 테이블에 로드한 후 영상 패널의 테두리 전체에 접합제(UV 경화제)를 도포한다. 제 1 단계와 제 2 단계는 순서에 상관없이 수행됨은 물론이다.
제 3 단계: 영상 패널(10)과 배리어 패널(20)을 얼라인 및 합착하고 접합제를 경화시킨다. 접합제로 UV 경화제를 사용하는 경우 UV 램프 등으로 UV 광을 조사하여 UV 경화제를 경화하도록 한다. 이때, 영상 패널(10)의 테두리 전체에 접합제가 도포되므로 접합제의 도포량이 많아 배리어 패널(20)과 영상 패널의 얼라인 후 틀어질 수 있는데, 이러한 경우에는 영상 패널과 배리어 패널을 모두 세정하여 도포된 접합제를 제거한 후 다시 공정을 진행하도록 한다.
제 4 단계: 접합된 영상 패널(10)과 배리어 패널(20)을 언로드한 후 점등 검 사를 수행하고, 이상이 있을 경우 접합된 영상 패널과 배리어 패널을 분리한 후 재작업을 수행한다.
제 5 단계: 점등 검사 결과 이상이 없을 경우 영상 패널(10) 및 배리어 패널(20)과 연성인쇄회로(12, 22) 사이의 들뜬 공간 등에 실리콘을 도포하고 쿠션 테이프(40) 및 보호 테이프를 부착한다.
도 18은 본 발명에 따른 역방향 3D 모듈의 제조과정의 흐름도로서, 영상 패널과 배리어 패널을 얼라인 및 접합하는 과정의 흐름도이다. 도 18에서 점선은 자동으로 수행되는 공정을 나타내고 실선은 작업자가 직접 수행하는 공정을 나타낸다. 도 18을 참조하여 본 발명에 따른 역방향 3D 모듈의 제조과정을 설명하면 이하와 같다.
제 1 단계: 배리어 패널(20)을 cullet 및 클리닝하고 트레이에 로드한 후 영상 패널(10)과 접합할 접합면에 에어를 분사하여 이물질 등을 제거한다.
제 2 단계: 영상 패널(10)의 보호지를 박리하고 위킹 테이블에 로드한 후 영상 패널의 테두리 중 일부, 바람직하게는 네 모서리에 접합제(UV 경화제)를 도포한다. 제 1 단계와 제 2 단계는 순서에 상관없이 수행됨은 물론이다.
제 3 단계: 영상 패널(10)과 배리어 패널(20)을 얼라인 및 합착하고 접합제를 경화하여 가(假) 접합한다. 상기와 마찬가지로, 접합제로 UV 경화제를 사용하는 경우 UV 램프로 UV 광을 조사하여 경화한다.
제 4 단계: 가(假) 접합된 영상 패널(10)과 배리어 패널(20)을 1차로 점등 검사하고 이상이 있을 경우 영상 패널과 배리어 패널을 분리한 후 재작업한다. 이때, 영상 패널(10)과 배리어 패널(20)은 테두리 중 네 모서리만 접합되어 있으므로 이상이 있을 경우 영상 패널과 배리어 패널을 쉽게 분리하여 재작업할 수 있다.
제 5 단계: 1차 점등 검사 결과 이상이 없으면 영상 패널(10)과 배리어 패널(20)의 테두리 전체에 접합제(UV 경화제)를 도포하고 경화시키는 본(本) 접합을 수행한다.
제 6 단계: 본(本) 접합된 영상 패널(10)과 배리어 패널(20)을 언로드하고 2차로 점등 검사를 수행하고 이상이 있으면 영상 패널과 배리어 패널을 다시 분리하여 재작업한다. 이때, 영상 패널과 배리어 패널은 가(假) 접합 후 1차 점등 검사를 통과한 상태이므로 2차 점등 검사에서 이상이 발생할 가능성을 크게 줄일 수 있다.
제 7 단계: 2차 점등 검사 결과 이상이 없으면 영상 패널(10) 및 배리어 패널(20)과 연성인쇄회로(12, 22) 사이의 들뜬 공간 등에 실리콘을 도포하고 쿠션 테이프(40) 및 보호 테이프를 부착한다.
이상 설명한 바대로, 본 발명에 따른 3D 모듈의 접합구조는 영상 패널의 전방에 배리어 패널을 얼라인 및 접합함으로써 3차원 입체 영상을 효과적으로 디스플레이할 수 있다. 구체적으로, 본 발명에 따른 순방향 3D 모듈과 역방향 3D 모듈의 효과를 설명하면 이하와 같다.
먼저, 순방향 3D 모듈의 접합구조는 이하와 같은 효과가 있다.
1) 영상 패널과 배리어 패널에 각기 얼라인 마크를 표시하므로 영상 패널과 배리어 패널을 정확하고 용이하게 얼라인할 수 있다.
2) 영상 패널과 배리어 패널을 접합함에 있어 영상 패널과 배리어 패널의 테두리 전체를 한 번의 접합 공정으로 접합하므로 작업 시간을 줄일 수 있다.
3) 영상 패널과 배리어 패널의 접합면 전체를 접합하여 습기나 이물질이 접합면으로 침투하는 것을 효과적으로 방지할 수 있으므로 제작 후 보관이 용이하고 불량/고장 발생을 크게 줄일 수 있다.
4) 모듈의 크기를 작게 형성할 수 있으므로 공간의 제약을 줄일 수 있다.
다음으로, 역방향 3D 모듈의 접합구조는 이하와 같은 효과가 있다.
1) 영상 패널과 배리어 패널에 각기 얼라인 마크를 표시하므로 영상 패널과 배리어 패널을 정확하게 얼라인할 수 있을 뿐만 아니라 얼라인 마크의 대각선 길이가 길어 허용오차가 적으며 얼라인을 용이하게 할 수 있다.
2) 영상 패널과 배리어 패널을 접합함에 있어서 영상 패널과 배리어 패널의 테두리 중 일부, 예를 들어 네 모서리를 접합하는 가(假) 접합과 테두리 전체를 접합하는 본(本) 접합으로 나누어 수행하고 가 접합과 본 접합 후에 각기 점등 검사를 수행하므로, 불량 발생시 재작업이 용이할 뿐만 아니라 가 접합 후 점등 검사를 통과한 경우에 본 접합이 이루어지므로 불량 발생률을 크게 줄일 수 있다.
3) ITO 패턴부의 실리콘 도포 작업이 용이하고 실리콘 도포 작업을 자동으로 수행할 수 있다.
4) 영상 패널 및 배리어 패널과 연성인쇄회로 사이의 들뜬 공간에 실리콘을 도포하고 보호 테이프 및 쿠션 테이프를 부착하므로 연성인쇄회로를 보호하고 작업불량 요인을 줄일 수 있다.
5) 영상 패널과 배리어 패널의 접합면 전체를 접합하여 습기나 이물질이 접합면으로 침투하는 것을 효과적으로 방지할 수 있으므로 제작 후 보관이 용이하고 불량/고장 발생을 크게 줄일 수 있다.
6) FOG 작업이 용이할 뿐만 아니라 종래의 ACF(Anisotropic Conductive Film, 이전성 도전 필름) 및 M/C(Machine)의 제작 없이 작업이 가능하다. ACF는 LCD Panel Glass에 구동 IC나 연성인쇄회로 등을 접착할 경우 사용되는 접착 및 통전재료로 반도체 실장에 사용되는 대표적인 재료이다. ACF는 열에 의해 경화되는 접착제와 그 안에 미세한 도전 Ball을 혼합시킨 양면테이프 상태의 재료로 고온의 압력을 가하면 회로 패턴의 패드가 맞닿은 부분의 도전볼이 파괴되면서 파괴된 도전볼이 패드 간의 통전을 하게 되고 패드 부분 외의 요철면에 나머지의 접착제가 충진/경화되어 서로 접착하도록 한다.
7) 배리어 패널의 FOG 패턴부의 크기에 제약이 적어 최대 2mm까지 가능하다. 통상적으로 LCD 패널의 FOG 패턴부의 크기는 1.5mm이지만 본 발명에 따른 역방향 3D 모듈의 경우 백라이트 유닛(30)의 두께 부분까지 포함되어 2mm까지 가능하게 된다.
본 발명의 바람직한 실시예가 특정 용어들을 사용하여 기술되어 왔지만, 그러한 기술은 오로지 설명을 하기 위한 것이며, 다음의 청구범위의 기술적 사상 및 범위로부터 이탈되지 않고서 여러 가지 변경 및 변화가 가해질 수 있는 것으로 이해되어져야 한다.

Claims (10)

  1. 영상을 디스플레이하는 영상 패널(10)의 전방에 투명 슬릿과 불투명 슬릿이 반복적으로 배열되는 배리어 패널(20)을 순방향으로 얼라인 및 접합하여 3차원 입체 영상을 디스플레이하는 3D 모듈의 접합구조로서,
    일측 단부인 제 1 단부에 신호를 입력하기 위한 연성인쇄회로(12, FPC: Flexible Printed Circuit) 및 상기 영상 패널을 구동하는 구동 IC(14, Driver IC)가 연결 설치되는 상기 영상 패널(10);
    상기 영상 패널의 전방에 접합되고, 일측 단부인 제 1 단부에 신호를 입력하기 위한 연성인쇄회로(22)가 연결 설치되는 상기 배리어 패널(20); 및
    상기 영상 패널(10)의 후방에 결합하여 상기 영상 패널(10)에 광원을 제공하는 백라이트 유닛(30, BLU: Back Light Unit)을 포함하고,
    상기 영상 패널(10)과 상기 배리어 패널(20)이 테두리 사이에 접합제가 주입 및 경화되어 서로 접합되고,
    상기 영상 패널(10)의 제 1 단부와 배리어 패널(20)의 제 1 단부가 서로 동일한 방향으로 배치되어 상기 각 연성인쇄회로(12, 22)가 동일한 방향으로 배치되는 것을 특징으로 하는 3D 모듈의 접합구조.
  2. 영상을 디스플레이하는 영상 패널(10)의 전방에 투명 슬릿과 불투명 슬릿이 반복적으로 배열되는 배리어 패널(20)을 역방향으로 얼라인 및 접합하여 3차원 입체 영상을 디스플레이하는 3D 모듈의 접합구조로서,
    일측 단부인 제 1 단부에 신호를 입력하기 위한 연성인쇄회로(12, FPC: Flexible Printed Circuit) 및 상기 영상 패널을 구동하는 구동 IC(14, Driver IC)가 연결 설치되는 상기 영상 패널(10);
    상기 영상 패널의 전방에 접합되고, 일측 단부인 제 1 단부에 신호를 입력하기 위한 연성인쇄회로(22)가 연결 설치되는 상기 배리어 패널(20); 및
    상기 영상 패널(10)의 후방에 결합하여 상기 영상 패널(10)에 광원을 제공하는 백라이트 유닛(30, BLU: Back Light Unit)을 포함하고,
    상기 영상 패널(10)과 상기 배리어 패널(20)이 테두리 사이에 접합제가 주입 및 경화되어 서로 접합되고,
    상기 영상 패널(10)의 제 1 단부와 배리어 패널(20)의 제 1 단부가 서로 반대 방향으로 배치되어 상기 각 연성인쇄회로(12, 22)가 반대 방향으로 배치되는 것을 특징으로 하는 3D 모듈의 접합구조.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 영상 패널(10)이,
    TFT(Thin Film Transistor) 패널, LTPS(Low Temperature Poly Silicon) 패널, TN(Twisted Nematic) 패널 및 STN(Super Twisted Nematic) 패널 중 어느 하나 인 것을 특징으로 하는 3D 모듈의 접합구조.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 배리어 패널(20)이,
    TN(Twisted Nematic) 패널 및 STN(Super Twisted Nematic) 패널 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 3D 모듈의 접합구조.
  5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 접합제가 UV 광에 의해 경화되는 UV 경화제이고,
    상기 영상 패널(10)과 상기 배리어 패널(20)의 테두리 사이에 상기 UV 경화제가 주입되고 UV 램프에 의해 조사되는 UV 광에 의해 UV 경화제가 경화되는 것을 특징으로 하는 3D 모듈의 접합구조.
  6. 제 2 항에 있어서,
    상기 영상 패널(10)과 상기 배리어 패널(20)의 접합이,
    상기 영상 패널(10)과 상기 배리어 패널(20)의 테두리 중 일부에 상기 접합제가 주입 및 경화되는 가(假) 접합; 및
    상기 가(假) 접합된 영상 패널(10)과 배리어 패널(20)의 테두리 전체에 상기 접합제가 주입 및 경화되는 본(本) 접합으로 구분되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 3D 모듈의 접합구조.
  7. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 영상 패널(10)과 상기 배리어 패널(20)이,
    상기 영상 패널(10)과 상기 배리어 패널(20)을 얼라인할 수 있도록 표시된 얼라인 마크(16, 24)를 포함하는 것을 특징으로 하는 3D 모듈의 접합구조.
  8. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 영상 패널(10) 및 상기 배리어 패널(20)과 상기 각 연성인쇄회로(12, 22) 사이의 들뜬 공간에 실리콘이 도포되고 쿠션 테이프(40)가 부착되는 것을 특징으로 하는 3D 모듈의 접합구조.
  9. 제 2 항에 있어서,
    상기 배리어 패널(20)의 연성인쇄회로(22)가 상기 백라이트 유닛의 배면으로 접혀져 고정되는 것을 특징으로 하는 3D 모듈의 접합구조.
  10. 제 2 항에 있어서,
    상기 배리어 패널의 FOG(Film on Glass) 패턴부의 크기가 2mm 이내인 것을 특징으로 하는 3D 모듈의 접합구조.
KR1020060076069A 2006-08-11 2006-08-11 ３ｄ 모듈의 접합구조 KR20080014405A (ko)

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