KR20090076666A - 음각법에 의한 칼라영상패널의 제조방법과 그 방법으로만들어지는 칼라영상패널 - Google Patents

음각법에 의한 칼라영상패널의 제조방법과 그 방법으로만들어지는 칼라영상패널 Download PDF

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Abstract

본 발명은 음각법에 의한 칼라영상패널의 제조방법과 그 방법으로 만들어지는 칼라영상패널에 관한 것이다.
본 발명은 평판 형상의 투명패널에 색상체수용홈를 형성하는 공정과, 상기 투명패널의 색상체수용홈에 칼라색을 내는 색상체 물질을 충진하는 공정과, 투명패널의 색상체수용홈에 칼라색을 내는 색상체 물질을 충진하는 공정 후, 칼라영상패널의 면을 평탄화시키기 위하여 연마공정을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서의 칼라색을 내는 색상체 물질의 실시예로는 빨간색(RED, R), 초록색(GREEN, G), 파랑색(BLUE, B)의 3가지 색을 대표적으로 들 수가 있다. 본 발명에서 상기의 R,G,B는 칼라영상패널의 전표면에 교대로 그리고 반복적으로 배열이 된다.
투명패널, 감광재, 노광부, 공간부, 주입홈, 색상체, R색상체, G색상체, B색상체, 스크린, R스크린,G스크린,B스크린, 색상체수용홈투명패널, 색상체수용홈

Description

음각법에 의한 칼라영상패널의 제조방법과 그 방법으로 만들어지는 칼라영상패널{COLOR DISPLAY PANNEL}
본 발명은 음각법에 의한 칼라영상패널의 제조방법과 그 방법으로 만들어지는 칼라영상패널에 관한 것이다.
본 발명은 평판 형상의 투명패널에 색상체수용홈를 형성하여 상기 색상체수용홈에 칼라색을 내는 색상체 물질을 충진하는 것으로서, 색상체 물질의 대표적인 실시예로서는 빨간색(RED, R), 초록색(GREEN, G), 파랑색(BLUE, B)의 3가지 색을 내는 물질을 들 수가 있다.
이러한 색상체 물질은 칼라영상패널의 전표면에 교대로 그리고 반복적으로 배열이 되어진다.
본 발명의 칼라영상패널은 LCD패널을 포함하여 모든 칼라색을 재현시키는 영상패널에 적용이 가능하다.
본 발명은 R,G,B의 3가지의 색을 내는 물질을 투명패널의 색상체수용홈에 충진시키는 것뿐만 아니라, 투명패널의 색상체수용홈에 유기화합물을 충진시켜서 발광시키는 OLED의 칼라영상패널에도 적용이 가능함은 물론이다.
LCD등에서 사용이 되어지는 칼라영상패널은 주로 감광재를 사용하여 색의 삼원소인 R,G,B를 칼라영상패널에 형성을 한다.
칼라영상패널에는 상기의 칼라유니트가 패널전체에 결쳐서 규칙적으로 그리고 반복적으로 형성이 되어져 있다.
종래의 LCD용 칼라영상패널은 흔히 칼라필터라고 불리어진다.
칼라필터는 색상체는 주로 R,G,B로 세가지의 색상체로 구성이 되며, 이들은 염색법이나 전착법 또는 안료분산법이나 인쇄법에 의하여 다양하게 투명패널에 형성을 시키고 있다.
또한 완성 되어진 칼라필터의 색상체의 두께는 보통 1.0 미크론에서 3.0미크론의 두께를 가지고 있으며, 각각의 색상체의 가로 세로의 크기는 보통 수십미크론에서 수백미크론의 크기로 구성이 된다.
칼라필터의 색상체의 구획을 형성하는 블랙메트릭스와 보호막과 ITO층을 포함하고 있는 것이 대부분이며, 투명패널은 유리기판을 일반적으로 사용하여 왔다.
도 1에서 도 14는 감광재를 사용하여 칼라영상패널을 제작하는 종래의 대표적인 방법을 설명하는 설명도이다.
칼라영상패널에는 칼라를 표현하는 R,G,B 요소 이외에도 이들의 경계를 정하는 블랙 메트릭스, 그리고 투명물질로서 전도성을 부여하는 ITO 등 다른 요소들이 투명기판에 형성이 되어진다.
이러한 요소들은 기술적 필요에 따라서 다양한 형태로 구성이 되어지므로 본 발명에서는 이러한 요소들을 본 발명의 본질적인 분야에서는 제외하였다.
즉, 본 발명에서는 평판 형상의 투명패널에 칼라를 구현하는 요소들을 어떠한 방법으로 낮은 코스트로 얼마나 효율적으로 구성하는가에 대하여 기술개발의 포인트를 둔다.
종래의 칼라영상패널의 제작방법으로서 가장 대표적인 것이 감광재를 사용하여 칼라영상패널을 제작하는 방법이 있다.
이를 도 1에서 도 15에 걸쳐서 설명한다.
본 발명에서 도시되어진 그림은 하나의 색상체의 유니트에 대하여 도시하며 이를 설명하고 있으나, 실질적으로는 칼라영상패널 전체면에 대하여 동일한 공정으로 동시에 수행이 되는 것이다.
도 1은 평판형상의 투명패널 위에 색의 3원색인 R,G,B가 교대로 형성이 되어진 칼라영상패널의 구성도이다. R(2),G(3),B(4)는 교대로 그리고 반복적으로 평판형상의 투명패널(1) 위에 무수히 형성이 되어져 있다.
도 2는 평판 형상의 투명패널(1)에 감광재(5)를 도포한 상태도이다.
도 3은 평판 형상의 투명패널(1)에 감광재(5)를 도포한 후, 필름을 통하여 평판 형상의 투명패널(1)의 감광재에 노광 및 현상을 통하여 노광부(6)와 공간부(7)을 형성하는 것을 설명하는 설명도이다.
도 4은 도 2의 공간부에 빨강색(R)을 충진시키기 위하여 주입홈(9)이 형성되어진 R스크린(8)을 위치시킨 것의 설명도이다.
본 발명에서 스크린이란 색상체수용홈이 형성되어진 투명패널의 상부에 위치 되어, 주입홈을 통하여 색상체를 원하는 색상체수용홈에만 유입되도록 하는 몸체로 정의를 한다.
본 발명에서 R스크린은 투명패널의 전체면에 형성된 색상체수용홈 중에서 R색상체만 주입하도록 하는 몸체이며, G스크린은 투명패널의 전체면에 형성된 색상체수용홈 중에서 G색상체만 주입하도록 하는 몸체이며, B스크린은 투명패널의 전체면에 형성된 색상체수용홈 중에서 B색상체만 주입하도록 하는 몸체이다.
도 5는 R색상체(10)를 R스크린의 주입홈을 통하여 투명패널(1) 위의 공간부에 일정량을 주입하는 것을 설명하는 설명도이다.
도 6는 도 5의 공정 후, R스크린(8)을 제거한 상태를 설명하는 설명도이다.
도 7은 도 6의 공정후, 노광부(6)를 녹여서 제거하여 투명패널(1)위에 R색상체만이 형성된 것을 설명하는 설명도이다.
물론 도 7에서는 단 하나의 R색상체가 투명패널 위에 그려져 있지만, 실제적으로는 무수한 R색상체가 투명패널위에 그려져 있는 상태이다.
도 8에서 제 13는 R색상체 옆에 G색상체를 형성하는 공정을 설명하는 설명도이다.
도 8은 투명패널(1)의 상부와 R색상체(11)의 상부를 모두 감광제(5)로 도포하는 공정을 설명하는 설명도이다.
도 9은 필름을 통하여 평판 형상의 투명패널(1)의 감광재에 노광 및 현상을 통하여 노광부(12)와 공간부(13)을 형성하는 것을 설명하는 설명도이다.
도 10는 도 9의 공간부(13)에 G색상체을 충진시키기 위하여 주입홈(15)이 형 성되어진 G스크린(14)을 위치시킨 것의 설명도이다.
도 11는 G색상체(16)를 G스크린(14)의 주입홈을 통하여 투명패널 위의 공간부에 일정량을 주입하는 것을 설명하는 설명도이다.
도 12는 도 11의 공정 후, G스크린을 제거한 상태를 설명하는 설명도이다.
도 13는 도 12의 공정후, 노광부(12)를 녹여서 제거하여 투명패널(1) 위에 R색상체의 옆에 G색상체가 형성된 것을 설명하는 설명도이다.
도 14은 B색상체를 형성하는 공정을 설명하는 설명도이다.
이는 투명패널(1)의 상부와 R색상체(11)와 G색상체(17)의 상부를 모두 감광제로 도포한 후, 필름을 통하여 감광재에 노광 및 현상을 통하여 노광부(19)와 공간부를 형성하고, 상기 공간부에 B색상체을 충진시키기 위하여 주입홈이 형성되어진 B스크린(18)을 위치시키고, B색상체(20)를 G스크린(18)의 주입홈을 통하여 공간부에 일정량을 주입하는 것을 설명하는 설명도이다.
도 15는 도 14의 공정 후, B스크린을 제거하고, 또한, 노광부를 제거한 상태를 설명하는 설명도이다. 이것은 투명패널(1)위에 R색상체(11)와 G색상체(17)와 B색상체(21)가 교대로 반복적으로 형성이 되어 있는 것을 설명한다.
종래의 대표적인 기술은 상기와 같은 방법으로 감광재를 이용하여 R,G,B를 평판위에 교대로 반복적으로 형성을 하나, 이는 여러 번의 감광재를 사용과 노광 및 현상작업을 하게 되므로써 많은 공정비용이 들게 되어지는 단점이 있다.
본 발명은 상술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로, 감광재를 사용하지 않고, 색상체수용홈가 형성된 투명패널을 사용한다.
각각의 색상체를 투명패널에 형성을 할 때마다, 감광재를 도포하고, 상기 감광재에 노광 및 현상을 통하여 공간부를 형성하며, 상기 공간부에 색상체를 주입하였던 복잡한 반복공정을 본 발명에서는 제거할 수가 있게 하였다.
즉, 본 발명에서는 각각의 색상체가 투명패널에 형성이 되어져 있는 색상체수용홈에 각각 주입을 하게 됨으로써 작업공정을 획기적으로 줄일 수가 있을 뿐만 아니라 제조원가를 획기적으로 줄일 수가 있다.
본 발명은 색상체를 주입할 때마다 필요한 감광재 도포공정을 없애기 위하여 색상체수용홈를 형성되어진 투명패널을 사용한다.
투명패널에 색상체수용홈를 형성하는 방법은 다양하게 존재한다.
한 실시예로서는, 평탄면을 가지는 시트상태로 이미 제작이 되어진 투명패널을 양각부가 형성된 롤을 통과시켜서 색상체수용홈를 형성하는 것이 가능하다. 롤 프레스뿐만 아니라 평판 프레스를 사용하여 색상체수용홈를 압인하는 것은 물론 당연히 가능하다.
또 다른 실시예로서는 투명패널을 제작하기 위한 공정에서, 용융된 소재를 평판상으로 만들 때부터 표면에 색상체수용홈를 형성하는 방법이 있다. 이 방법 역시 양각부가 형성된 금형을 통하여 다양한 방법으로 용이하게 색상체수용홈를 형성할 수가 있다.
본 발명의 칼라영상패널의 제조방법에 의하면, 투명패널 자체에 색상체수용홈를 성형시킴으로 인하여, 종래와 같이 각 색상체의 주입시마다 감광재를 도포하는 것과 같은 번그러운 작업을 행하지 않도록 할 수가 있다.
이것은 공정의 단축을 통하여 제작원가를 현저히 낮출 수가 있는 장점을 제공할 뿐만아니라, 종래와 같은 복잡한 공정의 반복을 통하여 일어나는 불량을 극소화 시킬 수가 있는 장점을 제공한다.
이하, 첨부한 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예에 따라, 음각법에 의한 칼라영상패널의 제조방법과 그 방법으로 만들어지는 칼라영상패널에 대하여 상세하게 설명한다.
본 발명에서는 투명패널의 표면에 색상체수용홈을 형성하고 상기 색상체수용홈 내부에 색상체를 주입하여 칼라영상패널을 제작하는 것을 음각법에 의한 칼라영상패널을 제작하는 방법으로 정의한다.
도 16에 도시한 바와 같이, 본 실시예에 음각법에 따른 칼라영상패널의 제조 방법은 투명패널의 전반에 결쳐서 색상체수용홈(23,24,25)가 형성된 색상체수용홈투명패널(22)을 사용한다.
도 16의 색상체수용홈는 색상체수용홈투명패널의 칼라 유니트의 한 부분만을 확대하여 설명하는 설명도이다. 보통의 경우에는 R,G,B의 3개의 색상체를 하나의 칼라 유니트로 하므로 본 도면에서는 3개의 색상체수용홈로 설명을 하였다. 그러나 필요에 따라서 3개 이상의 색상체로 칼라 유니트라 구성이 되어질 경우, 칼라 유니트를 구성하는 색상체의 종류대로 색상체수용홈를 구성하면 된다.
칼라영상패널에는 상기의 칼라유니트가 패널전체에 결쳐서 규칙적으로 그리고 반복적으로 형성이 되어져 있다. 종래의 LCD용 칼라영상패널은 흔히 칼라필터라고 불리어진다.
칼라필터는 색상체는 주로 R,G,B로 세가지의 색상체로 구성이 되며, 이들은 염색법이나 전착법 또는 안료분산법이나 인쇄법에 의하여 다양하게 투명패널에 형성을 시키고 있다.
또한 완성 되어진 칼라필터의 색상체의 두께는 보통 1.0 미크론에서 3.0미크론의 두께를 가지고 있으며, 각각의 색상체의 가로 세로의 크기는 보통 수십미크론에서 수백미크론의 크기로 구성이 된다.
칼라필터의 색상체의 구획을 형성하는 블랙메트릭스와 보호막과 ITO층을 포함하고 있는 것이 대부분이며, 투명패널은 유리기판을 일반적으로 사용하여 왔다.
본 발명에서의 투명패널은 다양한 소재의 플렉시블한 투명판을 사용을 할 수가 있다.
색상체수용홈를 제작한 후에 플렉시블한 투명패널을 적용하게 되면, 칼라영상패널을 휘거나 접을 수가 있게 됨으로 인하여 다양한 형태의 상품에 적용이 가능하게 되어진다.
즉 접을 수 있는 칼라영상패널을 제작할 수가 있게되어, LCD용 모니터의 칼라영상패널 뿐만아니라 접을 수 있는 전자책, 접어서 휴대가능한 디스플레이장치 등에 다양한 용도로 활용이 가능하다.
본 발명에서 사용이 되어지는 색상체수용홈투명패널은 시트상 또는 평판상의 투명소재에 색상체수용홈를 형성하는 방법은 다양하게 가능하다.
한 실시예로서는, 평탄면을 가지며 시트상 또는 평판상으로 이미 제작이 되어진 투명패널에 양각부가 형성된 롤을 통과시켜서 색상체수용홈를 형성하는 것이 가능하다.
이때, 롤 프레스뿐만 아니라 평판 프레스를 사용하여 색상체수용홈를 압인하는 것은 물론 당연히 가능하다. 많은 경우 가열하여 소재를 연화시킨 상태에서 색상체수용홈를 형성하는 것이 보통이다.
또 다른 실시예로서는 투명패널을 제작하기 위한 공정에서, 용융된 소재를 시트상 또는 평판상으로 만들 때부터 표면에 색상체수용홈를 형성하는 방법이다. 이 방법 역시 양각부가 형성된 금형을 통하여 다양한 방법으로 색상체수용홈를 형성할 수가 있다.
본 발명에서 사용이 되어지는 양각부가 형성되어진 금형은 레이저가공이나 전주도금(Electro Forming), 에칭공법 등 다양한 방법으로 제작이 가능하다.
도 16에 도시한 바와 같이, 색상체수용홈투명패널(22)의 색상체수용홈(23,24,25)는 격벽(26,27)에 의하여 경계가 형성이 되어진다.
일반적인 실시예에서는 각각의 색상체수용홈는 가로 세로가 수십미크론에서 수백미크론의 크기로 형성이 된다.
각각의 색상체수용홈의 경계면이 되는 부분을 격벽이라 칭한다. 본 발명에서의 격벽의 폭은 수미크론에서 수십미크론의 크기로 구성이 되어진다. 그러나 이 역시 제품에서 요구되어지는 특성에 따라 다양한 변형이 가능함은 물론이다.
도 17에 도시한 바와 같이, R색상체를 색상체수용홈에 주입하기 위하여 주입홈(29)이 형성된 R스크린(28)을 색상체수용홈(23,24,25)가 형성된 색상체수용홈투명패널(22)의 상부에 위치시킨다.
이후, 도 18과 도 19에서 도시한 바와 같이, R색상체를 색상체수용홈에 주입하고, 주입 후 다시 R스크린을 제거하면 색상체수용홈에는 R색상체(31)만 주입된 상태가 되어진다.
도 20와 도 21과 같이, G색상체(33)를 주입홈(32)을 통하여 색상체수용홈에 주입하고 , 주입 후 G스크린(34)을 제거하면 색상체수용홈에는 G색상체(35)가 주입된 상태가 되어진다.
그 후, 도 22과 도 23과 같이, B색상체(36)를 주입홈(38)을 통하여 색상체수용홈에 주입하고, 주입 후 B스크린(37)을 제거하면 색상체수용홈에는 B색상체(39)가 주입된 상태가 되어진다.
이상의 공정을 통하여 색상체수용홈에는 R,G,B의 색상체가 순차적으로 주입 이 완료가 되어진다.
그 후, 필요에 따라서, 도 24에서와 같이 연마작업을 통하여 투명패널의 표면을 평탄화시킬 수가 있다.
이는 연마휠(40)을 통하여 칼라영상패널의 표면을 평탄화시키는 공정으로서각각의 색상체(31,35,39)뿐만 아니라 격벽(26,27)도 모두 동일한 높이로 평탄화시킬 수가 있다.
이와 같은 평탄화 공정은 모든 색상체의 높이를 원하는 높이로 일정하고 정밀하게 제어할 수가 있게 할 뿐만 아니라, 또한 영상의 균일도를 높일 수가 있게 한다.
도 25는 투명패널(22)의 색상체수용홈에 주입되어진 색상체(41,42,43)와 격벽(44,45)이 모두 균일한 두께로 완성이 되어진 칼라영상패널을 도시한다.
본 발명에서와 같은 칼라영상패널의 제조방법에 의하면, 투명패널 자체에 색상체수용홈를 성형시킴으로 인하여, 종래와 같이 각 색상체의 주입시마다 감광재를 도포하는 것과 같은 번그러운 작업을 행하지 않고 신속하고 저렴하게 칼라영상패널을 제작할 수가 있다.
본 발명에서 R색상체를 주입할 때에는 R스크린, G색상체를 주입할 때에는 G스크린, B색상체를 주입할 때에는 B스크린을 사용한다. 이러한 작업에서는 가이드 핀을 이용하여 정확한 위치 세팅이 중요하다.
도 1은 평판형상의 투명패널 위에 색의 3원색인 R,G,B가 교대로 형성이 되어진 칼라영상패널의 구성도이다.
도 2는 평판 형상의 투명패널에 감광재를 도포한 상태도이다.
도 3는 평판 형상의 투명패널에 감광재를 도포한 후, 필름을 통하여 평판 형상의 투명패널의 감광재에 노광 및 현상을 통하여 노광부와 공간부을 형성하는 것을 설명하는 설명도이다.
도 4은 도 3의 공간부에 빨강색을 충진시키기 위하여 주입홈이 형성되어진 R스크린을 위치시킨 것의 설명도이다.
도 5는 R색상체를 R스크린의 주입홈을 통하여 투명패널 위의 공간부에 일정량을 주입하는 것을 설명하는 설명도이다.
도 6는 도 5의 공정 후, R스크린을 제거한 상태를 설명하는 설명도이다.
도 7은 도 6의 공정후, 노광부를 녹여서 제거하여 투명패널위에 R색상체만이 형성된 것을 설명하는 설명도이다.
도 8은 투명패널의 상부와 R색상체의 상부를 모두 감광제로 도포하는 공정을 설명하는 설명도이다.
도 9은 필름을 통하여 평판 형상의 투명패널의 감광재에 노광 및 현상을 통하여 노광부와 공간부을 형성하는 것을 설명하는 설명도이다.
도 10는 도 9의 공간부에 G색상체을 충진시키기 위하여 주입홈이 형성되어진 G스크린을 위치시킨 것의 설명도이다.
도 11는 G색상체를 G스크린의 주입홈을 통하여 투명패널 위의 공간부에 일정량을 주입하는 것을 설명하는 설명도이다.
도 12는 도 11의 공정 후, G스크린을 제거한 상태를 설명하는 설명도이다.
도 13는 도 12의 공정후, 노광부를 녹여서 제거하여 투명패널 위에 R색상체의 옆에 G색상체가 형성된 것을 설명하는 설명도이다.
도 14은 B색상체를 형성하는 공정을 설명하는 설명도이다.
도 15는 도 14의 공정 후, B스크린을 제거한 이후, 노광부를 제거한 상태를 설명하는 설명도이다.
도 16은 색상체수용홈는 색상체수용홈투명패널의 칼라 유니트의 한 부분만을 확대하여 설명하는 설명도이다.
도 17은 R색상체를 색상체수용홈에 주입하기 위하여 주입홈이 형성된 R스크린을 색상체수용홈가 형성된 색상체수용홈투명패널의 상부에 위치시킨 것을 설명하는 설명도이다.
도 18과 도 19은 R색상체를 색상체수용홈에 주입하고, 주입후 다시 R스크린을 제거하면 색상체수용홈에는 R색상체만 주입된 상태를 설명하는 설명도이다.
도 20와 도 21은 G색상체를 주입홈을 통하여 색상체수용홈에 주입하고, 주입 후 G스크린을 제거하면 색상체수용홈에는 G색상체가 주입된 상태를 설명하는 설명도이다.
도 22과 도 23은 B색상체를 주입홈을 통하여 색상체수용홈에 주입하고, 주입 후 B스크린을 제거하면 색상체수용홈에는 B색상체가 주입된 상태가 되어지는 것을T 설명하는 설명도이다.
도 24은 연마작업을 통하여 투명패널의 표면을 평탄화 시키는 것를 설명하는 설명도이다.
도 25는 투명패널의 색상체수용홈에 주입되어진 색상체와 격벽이 모두 균일한 두께로 완성이 되어진 칼라영상패널의 설명도이다.
〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉
1: 투명패널, 2: R, 3: G, 4: B, 5: 감광재, 6: 노광부,
7: 공간부, 8: R스크린, 9: 주입홈, 10,11: R색상체, 12: 노광부,
13: 공간부, 14: G스크린, 15: 주입홈, 16: G색상체, 17: G색상체,
18: G스크린, 19: 노광부, 20: B색상체, 21: B색상체,
22: 색상체수용홈투명패널, 23,24,25: 색상체수용홈, 26,27: 격벽,
28: R스크린, 29: 주입홈, 30: R색상체, 31: R색상체, 32: 주입홈,
33: G색상체, 34: G스크린, 35: G색상체, 36: B색상체,
37: B스크린, 38: 주입홈, 39: B색상체, 40: 연마휠 41: R색상체,
42: G색상체, 43: B색상체, 44,45: 격벽

Claims (5)

  1. 평판 형상의 투명패널에 색상체수용홈을 형성하는 공정과, 상기 투명패널의 색상체수용홈에 칼라색을 내는 물질을 충진하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 음각법에 의한 칼라영상패널의 제조방법.
  2. 제 1항에 있어서, 투명패널의 색상체수용홈에 칼라색을 내는 색상체를 충진하는 공정 후, 칼라영상패널의 면을 평탄화시키기 위하여 연마공정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 음각법에 의한 칼라영상패널의 제조방법.
  3. 제 1항, 또는 제 2항에 있어서, 칼라색을 내는 색상체는 빨간색(RED, R), 초록색(GREEN, G), 파랑색(BLUE, B)의 3가지 색으로 구성이 되며, 상기의 R,G,B는 칼라영상패널의 전표면에 교대로 그리고 반복적으로 배열이 되는 것을 특징으로 하는 음각법에 의한 칼라영상패널의 제조방법.
  4. 제 1항, 또는 제 2항에 있어서, 칼라색을 내는 색상체는 유기화합물인 것을 특징으로 하는 음각법에 의한 칼라영상패널의 제조방법.
  5. 제 1항 내지 제 4항의 어느 한 방법에 의하여 만들어지는 것을 특징으로 하는 칼라영상패널.
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