KR20180019044A - 투명 엘이디 디스플레이 패널 및 이를 이용한 디지털 사이니지 시스템 - Google Patents
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Abstract
디지털 사이니지 시스템이 제공된다. 디지털 사이니지 시스템은, 하나 이상의 투명 LED 디스플레이 패널; 및 하나 이상의 투명 LED 디스플레이 패널에 접속되고, 하나 이상의 투명 LED 디스플레이 패널 각각을 위한 영상 출력 제어 신호를 생성하는 제어부를 포함한다. 하나 이상의 투명 LED 디스플레이 패널 각각은 소정의 크기를 갖는 필름 타입의 투명 연성막 기판; 투명 연성막 기판 상에 격자 형상으로 배치된 메탈메쉬 전극층; 메탈메쉬 전극층에 플립칩 방식으로 접합된 LED 플립칩; 및 메탈메쉬 전극층과 접합된 LED 플립칩을 밀봉하도록 배치된 수지층을 포함한다.
Description
본 발명은, 투명 엘이디(LED) 디스플레이 패널에 관한 것이며, 보다 구체적으로는 필름 타입의 연성기판과 메탈메쉬 전극을 이용한 투명 LED 디스플레이 패널 및 그 제조 방법과, 이를 이용한 디지털 사이니지 시스템 등에 관한 것이다.
근래, 공공장소나 상업용 공간 등에서, 디지털 사이니지(digital signage), 즉 디지털 정보 디스플레이를 통해 각종 정보나 광고를 제공하는 디지털 게시판 형태의 광고가 각광을 받고 있다. 디지털 사이니지는, 기존의 아날로그 광고판 등에 비해 주목성과 정보 전달력이 우수할 뿐만 아니라, 네트워크 접속을 통하여 제공 콘텐츠를 원격으로 관리할 수 있다는 이점이 있다. 디지털 사이니지는, 방송, 통신, 다양한 미디어 등이 결합한 광고의 융합 플랫폼이자 양방향 개인 맞춤형 정보 제공의 수단이 될 수 있다.
특히, 디지털 사이니지의 일 구현 형태로서, 건축물의 벽면을 정보 전달의 매개물로 사용하는 형태의 광고, 즉 미디어 파사드가 크게 주목을 받고 있다. 미디어 파사드란, 미디어(media)와 건물의 외벽을 뜻하는 파사드(facade)가 합성된 용어로서, 건물의 벽면에 다양한 콘텐츠 영상을 투사하여 미디어 기능을 구현하는 것을 이른다. 미디어 파사드는, 각종 정보나 광고의 효과적인 제공 수단이 될 수 있을 뿐 아니라, 활용에 따라서는 건축물의 미관을 향상시킬 수도 있고 해당 건축물에 도시의 랜드마크 기능을 갖게 할 수도 있다.
한편, 투명 LED 디스플레이는, 내부의 배선이 눈에 띄지 않는 이점으로 인하여, 각종 공공 장소나 상업용 공간 등에서 경관 연출, 정보 및 볼거리 제공 등의 수단으로서 널리 활용되고 있는데, 특히 건물 벽의 미디어 파사드 구현에 있어서도 중요하게 사용되고 있다. 또한, 이러한 투명 LED 디스플레이 중에도, 특히 통신 기술과 결합한 LED 클러스터 모듈 방식의 디스플레이는, 미디어 파사드를 통한 디지털 사이니지의 구현과 함께 점점 더 많은 각광을 받고 있다.
통상적으로, 투명 LED 디스플레이는, 유리 기판에 배치된 ITO 투명 전극을 이용한 형태로 구성된다. 그런데, 유리 기판을 사용하는 LED 디스플레이의 경우, 곡면 구현이 어렵고, 설치 시 건축물에 높은 하중을 인가하므로 대면적 설치에 한계가 있으며 철거 시에도 산업 폐기물을 대량 발생시킨다는 문제가 있다. 또한, ITO 투명 전극의 사용과 관련하여, ITO의 주원료가 되는 인듐은 전 세계적으로 매장량이 많지 않고 중국 등 일부 국가에서만 생산되므로 생산 비용이 고가가 되는 문제가 있다. 또한, ITO 투명 전극은 강도가 약하고 곡면에 사용하기 어려우며 고온 제작 공정 시 열화가 발생할 수 있는 문제가 있다.
따라서, 제품 열화 없이 곡면 구현 및 대면적 설치가 가능하고, 가볍고 설치가 용이하며, 보다 저렴하면서도 강도가 강한 투명 전극을 사용한 투명 LED 디스플레이 및 그러한 투명 LED 디스플레이를 이용한 디지털 사이니지 시스템이 필요로 된다.
본 발명의 일 특징에 의하면, 투명 LED 디스플레이 패널이 제공된다. 본 발명에 따른 투명 LED 디스플레이 패널은, 소정의 크기를 갖는 필름 타입의 투명 연성막 기판; 투명 연성막 기판 상에 격자 형상으로 배치된 메탈메쉬 전극층; 메탈메쉬 전극층에 플립칩 방식으로 접합된 LED 플립칩; 및 메탈메쉬 전극층과 접합된 LED 플립칩을 밀봉하도록 배치된 수지층을 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 투명 연성막 기판은, 플라스틱 고분자 재료를 포함할 수 있다
본 발명의 일 실시예에 의하면, 투명 연성막 기판은, PET(폴리-에틸렌-테레프탈레이트), PC(폴리-카보네이트), PEN(폴리-에틸렌-나프탈레이트), 및 PI(폴리-이미드) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 메탈메쉬 전극층은, 은 또는 알루미늄 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 특징에 의하면,
디지털 사이니지 시스템으로서, 하나 이상의 투명 LED 디스플레이 패널; 및 하나 이상의 투명 LED 디스플레이 패널에 접속되고, 하나 이상의 투명 LED 디스플레이 패널 각각을 위한 영상 출력 제어 신호를 생성하는 제어부를 포함하는 디지털 사이니지 시스템이 제공된다. 본 발명에 따른 디지털 사이니지 시스템에 의하면, 하나 이상의 투명 LED 디스플레이 패널 각각은 소정의 크기를 갖는 필름 타입의 투명 연성막 기판; 투명 연성막 기판 상에 격자 형상으로 배치된 메탈메쉬 전극층; 메탈메쉬 전극층에 플립칩 방식으로 접합된 LED 플립칩; 및 메탈메쉬 전극층과 접합된 LED 플립칩을 밀봉하도록 배치된 수지층을 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 의하면,
제어부는, 하나 이상의 투명 LED 디스플레이 패널 각각을 위한 영상 신호를 내장 또는 외장 메모리로부터 또는 네트워크를 통하여 외부의 서버로부터 수신할 수 있다.
제어부는, 내장 또는 외장 메모리로부터 또는 네트워크 망을 통하여 외부의 서버로부터 수신된 영상 신호에 기초하여, 영상 출력 제어 신호를 생성할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 투명 LED 디스플레이 패널 중 하나 이상은, 건축물의 내부 또는 외부의 벽에 부착될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 제어부는, 영상 출력 제어 신호를, DMX512 조명 프로토콜 또는 I2C 시리얼 데이터 전송 프로토콜에 따라, 투명 LED 디스플레이 패널에 전달할 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 투명 LED 디스플레이 패널을 제조하는 방법이 제공된다. 본 발명의 투명 LED 디스플레이 패널 제조 방법은, 소정의 면적을 갖는 필름 타입의 투명 연성막 기판을 제공하는 단계; 투명 연성막 기판상에 메탈메쉬 전극층을 형성하는 단계; 메탈메쉬 전극층 상에 LED 플립칩을 플립칩 방식으로 접합하는 단계; 및 메탈메쉬 전극층과 LED 플립칩의 접합부와, LED 플립칩 전체를 밀봉하도록 수지층을 형성하는 단계를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 투명 연성 회로 기판은, PET, PC, PEN, 및 PI 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 메탈메쉬 전극층을 형성하는 단계는, 투명 연성막 기판 상에 격자 형태의 패턴을 형성하는 단계를 포함할 수 있다. 패턴을 형성하는 단계는, 열 임프린트, UV 임프린트 및 포토 리소그래피 중 적어도 하나의 방법에 의하여 이루어질 수 있다. 메탈메쉬 전극층을 형성하는 단계는 또한 격자 형태의 패턴 위에 금속막을 도포하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 금속막을 도포하는 단계는, 격자 형태의 패턴 위에 금속 나노 페이스트를 도포하는 단계; 및 닥터 블레이드를 이용하여, 도포된 금속 나노 페이스트를 인쇄하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 금속 나노 페이스트는, 은 또는 알루미늄 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 메탈메쉬 전극층 상에 LED 플립칩을 플립칩 방식으로 접합하는 단계는, 리플로우 또는 초음파 접합 공정을 통해 메탈메쉬 전극층의 소정 위치에 LED 플립칩을 접합하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 투명 LED 디스플레이 패널 제조 방법은 메탈메쉬 전극층과 LED 플립칩의 접합부로부터 공간적으로 이격되어 LED 플립칩의 주위를 둘러싸도록 접착층 및 투명 연성막을 순차로 증착하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 투명 LED 디스플레이 패널 제조 방법은 투명 연성막 및 수지층을 커버하도록 접착층을 형성하는 단계; 및 접착층 위에 상부 연성막 기판을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 하나 이상의 명령어가 기록된 컴퓨터 판독가능 기록 매체로서, 하나 이상의 명령어는, 컴퓨터에 의해 실행되는 경우, 컴퓨터가 하여금, 전술한 방법들 중 어느 하나의 방법이 구현되도록 동작하게 하는, 컴퓨터 판독가능 기록 매체가 제공된다.
본 발명에 따른 투명 LED 디스플레이 패널은, 필름타입의 연성 기판상에 배치된 메탈메쉬 전극을 이용하므로, 생산 비용이 낮고 강도가 높으며, 중량이 매우 가볍고 그에 따라 건물 내벽 또는 외벽 어디에나 설치 및 철거가 용이한 이점이 있다. 또한, 본 발명에 따른 투명 LED 디스플레이 패널은, 제품 열화 없이 곡면 구현이 가능하며 대면적 설치가 용이한 이점이 있다. 본 발명에 따른 투명 LED 디스플레이 패널은, 건물의 내부 또는 외부의 벽 등에 간단하게 설치될 수 있고, 용이하게 유지 및 관리될 수 있다. 본 발명에 따른 투명 LED 디스플레이 패널은, 도시의 건축물 외벽 등에 적용되어 도시의 미관적 요소를 향상시키고 그에 따라 해당 건축물을 도시의 랜드마크가 되도록 하는 등 새로운 가치를 창조할 수 있다.
도 1은, 본 발명의 일 실시예에 따른, 투명 LED 디스플레이 패널을 포함하는 디지털 사이니지 시스템(100)을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는, 도 1의 제어부(104)의 내부 구성을 개략적으로 보여주는 기능 블록도이다.
도 3은, 도 1의 투명 LED 디스플레이 패널(102)의 단면 구조를 보여주는 예시적 도면이다.
도 4a 내지 도 4e는, 본 발명의 일 실시예에 따라, 도 3의 투명 LED 디스플레이 패널(102)을 제조하는 예시적 제조 공정을 보여주는 도면이다.
도 2는, 도 1의 제어부(104)의 내부 구성을 개략적으로 보여주는 기능 블록도이다.
도 3은, 도 1의 투명 LED 디스플레이 패널(102)의 단면 구조를 보여주는 예시적 도면이다.
도 4a 내지 도 4e는, 본 발명의 일 실시예에 따라, 도 3의 투명 LED 디스플레이 패널(102)을 제조하는 예시적 제조 공정을 보여주는 도면이다.
이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 관하여 상세히 설명한다. 이하에서는, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 우려가 있다고 판단되는 경우, 이미 공지된 기능 및 구성에 관한 구체적인 설명을 생략한다. 또한, 이하에서 설명하는 내용은 어디까지나 본 발명의 일 실시예에 관한 것일 뿐 본 발명이 이로써 제한되는 것은 아님을 알아야 한다.
본 명세서에서 사용되는 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용되는 것으로 본 발명을 한정하려는 의도에서 사용된 것이 아니다. 예를 들면, 단수로 표현된 구성요소는 문맥상 명백하게 단수만을 의미하지 않는다면 복수의 구성요소를 포함하는 개념으로 이해되어야 한다. 또한, 본 발명의 명세서에서, '포함하다' 또는 '가지다' 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것일 뿐이고, 이러한 용어의 사용에 의해 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 배제하려는 것은 아니다.
본 명세서에 기재된 실시예에 있어서 '블록' 또는 '부'는 적어도 하나의 기능이나 동작을 수행하는 기능적 부분을 의미하며, 하드웨어 또는 소프트웨어로 구현되거나 하드웨어와 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다. 또한, 복수의 '블록' 또는 '부'는, 특정한 하드웨어로 구현될 필요가 있는 '블록' 또는 '부'를 제외하고는, 적어도 하나의 소프트웨어 모듈로 일체화되어 적어도 하나의 프로세서로 구현될 수 있다.
덧붙여, 달리 정의되지 않는 한 기술적 또는 과학적인 용어를 포함하여, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의된 용어들은, 관련 기술의 문맥상 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명의 명세서에서 명백하게 달리 정의하지 않는 한 과도하게 제한 또는 확장하여 해석되지 않는다는 점을 알아야 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명의 실시예에 대해 구체적으로 설명하기로 한다.
도 1은, 본 발명의 일 실시예에 따른, 투명 LED 디스플레이 패널을 포함하는 디지털 사이니지 시스템(100)을 개략적으로 도시한 도면이다.
도시된 바에 의하면, 디지털 사이니지 시스템(100)은, n개의 투명 LED 디스플레이 패널(102a-102n)을 포함한다. 그러나, 본 발명이 이로써 제한되는 것은 아니며, 본 발명의 다른 실시예에 의하면, 디지털 사이니지 시스템(100)은 하나 또는 그 외 다른 복수의 투명 LED 디스플레이 패널을 포함할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 의하면, 도 3 및 4와 관련하여 후술하는 바와 같이, 투명 LED 디스플레이 패널(102a-102n) 각각은, 내부에 투명한 필름 타입의 연성 회로 기판, 메탈메쉬 전극층 및 그에 접속된 하나 이상의 LED 플립칩을 포함할 수 있다. 구체적으로 도시되지는 않았으나, 본 발명에 따른 투명 LED 디스플레이 패널(102a-102n) 각각은 건물 외부 또는 내부의 벽(예컨대, 건물 내장 또는 외장 유리 벽 등)에 부착될 수 있다. 또한, 본 발명의 다른 실시예에 의하면, 투명 LED 디스플레이 패널(102a-102n)은 터치 스크린으로 기능하여 사용자 터치 입력을 수신할 수도 있다.
전술한 구성을 갖춘 투명 LED 디스플레이 패널(102a-102n)은, 투과율이 높고 면 저항이 낮으며, ITO 전극을 이용하는 종래의 투명 디스플레이에 비해, 유지 보수가 용이한 이점을 제공한다. 또한, 전술한 구성의 투명 LED 디스플레이 패널(102a-102n)의 경우, 설치 시 건물 벽 등에 인가되는 하중이 적고, 제조 원가를 줄일 수 있으며, 평면뿐만 아니라 곡면 형태로도 용이하게 구현될 수 있고, 대면적 설치가 용이하여, 다양한 용도로 확대 적용이 가능한 이점을 제공한다. 나아가, 전술한 구성의 투명 LED 디스플레이 패널(102a-102n)은, 자원 절약 및 환경 오염 방지에도 기여할 수 있다.
도시된 바에 의하면, 디지털 사이니지 시스템(100)은, 투명 LED 디스플레이 패널(102a-102n) 각각과 접속된 각각의 제어부(104a-104n)를 포함한다. 도시된 바에 의하면, 제어부(104a-104n) 각각이 각 하나의 투명 LED 디스플레이 패널(102a-102n)을 제어하는 것으로 도시되어 있으나 본 발명이 이로써 제한되는 것은 아니다. 본 발명의 다른 실시예에 의하면, 하나의 제어부가 임의의 복수의 투명 LED 디스플레이 패널(102a-102n)을 제어할 수 있다. 제어부(104a-104n)는 각각의 대응하는 투명 LED 디스플레이 패널(102a-102n)과 유선 또는 무선 방식으로 통신 가능하게 결합될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 제어부(104a-104n) 각각은, 각 대응하는 투명 LED 디스플레이 패널(102a-102n)의 각 LED 칩을 통해 출력할 영상 신호를 내장 또는 외장 메모리로부터 또는 네트워크(106)를 통하여 외부로부터 수신할 수 있다. 제어부(104a-104n) 각각은, 내장 또는 외장 메모리로부터 또는 네트워크를 통하여 외부로부터 수신한 영상 신호에 기초하여, 각 대응하는 투명 LED 디스플레이 패널(102a-102n)의 각 LED 칩에 대한 영상 출력 제어 신호, 예컨대 RGB 색 제어 및/또는 전류 세기 제어를 위한 제어 신호를 생성할 수 있다. 본 발명의 다른 실시예에 의하면, 제어부(104a-104n)는 또한 각 대응하는 투명 LED 디스플레이 패널(102a-102n)을 통해 입력된 사용자 터치 입력 신호를 수신하고 이를 네트워크(106)를 통해 중앙 서버(108)로 전송할 수 있다. 제어부(104a-104n)의 구체적인 구성은 도 2를 참조하여 후술하기로 한다.
도 1에 도시된 바에 의하면, 디지털 사이니지 시스템(100)의 제어부(104a-104n) 각각은, 네트워크(106)를 통해 중앙 서버(108)에 접속할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 의하면, 네트워크(106)는 임의의 통신망일 수 있으며, 예컨대 TCP/IP 통신망일 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 의하면, 네트워크(106)는, 예컨대 WiFi망, LAN망, WAN망, 인터넷망 등을 포함할 수 있으며, 본 발명이 이로써 제한되는 것은 아니다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 중앙 서버(108)는, 디지털 사이니지 시스템(100)의 투명 LED 디스플레이 패널(102a-102n) 각각을 위한 영상 신호를 생성하고, 생성된 영상 신호를 네트워크(106)를 통해 각 대응하는 제어부(104a-104n)로 전송할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 의하면, 중앙 서버(108)는 또한, 제어부(104a-104n)와 네트워크(106)를 통하여, 투명 LED 디스플레이 패널(102a-102n)에서 수신된 사용자 터치 입력을 수신할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 의하면, 중앙 서버(108)는, 투명 LED 디스플레이 패널(102a-102n) 각각을 위한 다양한 영상 신호를 생성하고 중앙 집중적으로 관리할 수 있고, 이를 통해 투명 LED 디스플레이 패널(102a-102n)를 통한 더욱 다채로운 영상의 제공을 가능하게 할 수 있다. 구체적으로 도시되지는 않았으나, 본 발명의 일 실시예에 의하면, 중앙 서버(108)는, 외부의 다른 서버, 예컨대 외부의 다른 콘텐츠 서버와 통신하여 각종 영상 생성을 위한 소스 신호를 수신할 수 있다.
도 2는, 도 1의 제어부(104)의 내부 구성을 개략적으로 보여주는 기능 블록도이다. 도시된 바에 의하면, 제어부(104)는, 전원 수신부(202), 영상 신호 입력부(204), 통신 인터페이스부(206), 신호 처리부(208), 및 영상 신호 구동부(210)를 포함할 수 있다.
구체적으로 도시되지는 않았으나, 본 발명의 일 실시예에 의하면, 전원 수신부(202)는 소정 전압의 직류 또는 교류 전원을 외부로부터 수신하고, 수신한 전원을 소정의 직류 동작 전압으로 변환할 수 있다. 변환된 동작 전압은 제어부(104)의 각 기능부로 전달되어 각 기능부의 동작 전압으로 이용될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 영상 신호 입력부(204)는, 투명 LED 디스플레이 패널(102)을 통해 출력할 영상 신호를, 내장 또는 외장 메모리 장치로부터 직접 수신할 수 있다. 구체적으로 도시되지는 않았으나, 영상 신호 입력부(204)는, 예컨대 마이크로 SD 카드나 USB 메모리 장치 등으로부터 영상 신호를 수신할 수 있다.
도시된 바에 의하면, 제어부(104)는 외부의 네트워크(106)와 통신을 가능하게 하는 통신 인터페이스부(206)를 포함할 수 있다. 통신 인터페이스부(206)는, 예컨대 WiFi망, LAN망, WAN망, 인터넷망 등의 외부 통신망에 접속하여, 외부 통신망으로/로부터 신호를 수신 또는 송신할 수 있도록 한다.
신호 처리부(208)는, 영상 신호 입력부(204) 또는 통신 인터페이스부(206)를 통해 수신된 영상 신호에 기초하여, 각 대응하는 투명 LED 디스플레이 패널(102)을 통해 출력할 영상 출력 신호, 예컨대 해당하는 투명 LED 디스플레이 패널(102)의 각 LED 칩을 위한 RGB 색 제어 및/또는 전류 세기 제어를 위한 제어 신호를 생성할 수 있다. 신호 처리부(208)에서 생성된 제어 신호는 영상 신호 구동부(210)로 전달되고, 각 대응하는 투명 LED 디스플레이 패널(102)의 각 LED 칩을 구동하는데 이용된다. 본 발명의 일 실시예에 의하면, 제어부(104)와 투명 LED 디스플레이 패널(102) 간에 제어 신호의 전송은, 예컨대 DMX512 조명 프로토콜 또는 I2C 시리얼 데이터 전송 프로토콜 등을 포함한, 임의의 프로토콜에 의해 이루어질 수 있다.
도 3은, 도 1의 투명 LED 디스플레이 패널(102)의 단면 구조를 보여주는 예시적 도면이다. 도시된 바에 의하면, 투명 LED 디스플레이 패널(102) 각각은, 연성막 기판(302), 메탈메쉬 전극층(304), LED 플립칩(306), 접착층(308), 투명 연성막(310), 수지층(312), 접착층(314), 및 상부 연성막 기판(316)을 포함한다.
도시된 바에 의하면, 투명 LED 디스플레이 패널(102)은 연성막 기판(302) 상에 형성된 메탈메쉬 전극층(304)을 포함한다. 메탈메쉬 전극층(304)은, 연성막 기판(302) 위에 금속, 예컨대 저항 값이 낮은 은(Ag)이나 알루미늄(Al) 등의 금속 소재를 미세한 선폭의 그물망 형태로 배치하여 금속 회로 패턴을 형성함으로써 제공될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 의하면, 메탈메쉬 전극층(304)의 배선 선폭은, 예컨대 5㎛일 수 있다. 메탈메쉬 전극층(304)은, 면 저항이 낮고 강도가 높으며 투과율이 높은 이점을 제공한다.
도시된 바에 의하면, 투명 LED 디스플레이 패널(102)은 메탈메쉬 전극층(304) 위에 접속된 LED 플립칩(306)을 포함할 수 있다. 도시된 바에 의하면, LED 플립칩(306)은, 메탈메쉬 전극층(304)에 플립칩 실장 방식으로 배치되어, 투명성을 높인다. 또한, 도시된 바에 의하면, 메탈메쉬 전극층(304) 상에 LED 플립칩(306)이 배치된 위치로부터 공간적으로 이격되어 해당 LED 플립칩(306) 주위를 둘러싸도록 접착층(308)과 연성막(310)이 각각 순차적으로 배치되어 있다. 또한, 도시된 바에 의하면, 수지층(312)이 메탈메쉬 전극층(304) 상에 배치된 LED 플립칩(306) 전체를 커버하도록 배치되어, 메탈메쉬 전극층(304)의 전극 패턴 사이의 빈 공간이나, 접착층(308) 및 투명 연성막(310) 사이의 메탈메쉬 전극층(304) 및 LED 플립칩(306)의 접합 부분 위의 공간 등을 밀봉하도록 배치되어 있다. 도시된 바에 의하면, 연성막(310)과 수지층(312) 위에 다시 접착층(314) 및 상부 연성막 기판(316)이 배치되어 있다.
도 4a 내지 도 4e는, 본 발명의 일 실시예에 따라, 도 3의 투명 LED 디스플레이 패널(102)을 제조하는 예시적 제조 공정을 보여주는 도면이다.
도 4a에 도시된 바와 같이, 먼저 원하는 크기의 면적을 갖는 필름 타입의 연성막 기판(302)이 제공된다. 연성막 기판(302)은, 투명하고 유연한 필름 타입의 기판으로서, 예컨대 PET(폴리-에틸렌-테레프탈레이트), PC(폴리-카보네이트), PEN(폴리-에틸렌-나프탈레이트), PI(폴리-이미드) 등의 투명하고 유연한 플라스틱 고분자 재료로 구성될 수 있다.
그런 다음, 도 4b에 도시된 바와 같이, 연성막 기판(302) 상에 메탈메쉬 전극층(304)이 형성될 수 있다. 메탈메쉬 전극층(304)은, 예컨대 저항 값이 낮은 은(Ag)이나 알루미늄(Al) 등의 금속 소재로 구성될 수 있다. 구체적으로 도시되지는 않았으나, 본 발명의 일 실시예에 의하면, 메탈메쉬 전극층(304)은, 예컨대 열 임프린트 또는 UV 임프린트 공정 등에 의해 연성막 기판(302) 위에 격자 형태의 패턴을 형성하고, 그 안에 은이나 알루미늄 등의 금속 소재의 나노 페이스트를 그물망과 같이 미세하게 도포하여 인쇄하는 방식으로 형성될 수 있다. 본 발명의 다른 실시예에 의하면, 메탈메쉬 전극층(304)은, 예컨대 스퍼터링이나 스핀 코팅 등에 의한 포토 레지스트 층의 성막 공정과, 마스크를 통한 노광 및 현상 공정과, 화학적 또는 물리적 방식의 다양한 식각 공정 등의 포토 리소그래피 공정을 통한 패턴 형성과, 은 또는 알루미늄 등의 금속 소재의 도포 및 닥터 블레이드 등을 이용한 인쇄 공정을 통해, 형성될 수 있다. 메탈메쉬 전극층(304)은, 종래 ITO 전극층 등에 비해, 생산 비용이 낮고 면 저항이 낮으며 가시광 투과율이 높은 이점을 제공한다. 메탈메쉬 전극층(304)은 또한 내구성이 좋고 구부림에 강한 이점을 제공한다.
도 4c에 도시된 바에 의하면, 메탈메쉬 전극층(304) 위에 LED 플립칩(306)이 배치될 수 있다. 구체적으로 도시되지는 않았으나, 본 발명의 일 실시예에 의하면, LED 플립칩(306)은 n형 전극과 p형 전극을 각각 포함하며, 리플로우 과정을 통해 이들 n형 전극과 p형 전극을 메탈메쉬 전극층(304)의 소정 위치에 접합함으로써 메탈메쉬 전극층(304)에 실장될 수 있다. 본 발명의 다른 실시예에 의하면, 초음파 접합 방식에 의해 LED 플립칩(306)의 양측 전극이 메탈메쉬 전극층(304)에 접합될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 의하면, LED 플립칩(306)의 폭은, 예컨대 80㎛일 수 있다.
그런 다음, 도 4d에 도시된 바와 같이, 접착층(308)과 투명 연성막(310)이 순차적으로 증착될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 의하면, 접착층(308)과 투명 연성막(310)은 각각, 메탈메쉬 전극층(304) 상에 LED 플립칩(306)이 배치된 위치로부터 공간적으로 이격되어 해당 LED 플립칩(306) 주위를 둘러싸도록 순차적으로 배치되어 있다. 본 발명의 일 실시예에 의하면, 투명 연성막(310)은, 연성막 기판(302)과 같이, 투명하고 유연한 필름 타입의 기판일 수 있으며, 예컨대 PET, PC, PEN, PI 등의 투명하고 유연한 플라스틱 고분자 재료로 구성될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 의하면, 투명 연성막(310)은, 연성막 기판(302)과 같은 물질일 수 있으나, 본 발명이 이로써 제한되는 것은 아니다. 투명 연성막(310)은, 연성막 기판(302)과는 다른 물질로 구성된 투명하고 유연한 필름막일 수 있음을 알아야 한다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 도 4e에 도시된 바와 같이, 수지층(312), 접착층(314) 및 상부 연성막 기판(316)이 순차적으로 형성될 수 있다. 구체적으로 도시되지는 않았으나, 본 발명의 일 실시예에 의하면, 도 3과 관련하여 전술한 바와 같이, 수지층(312)이, 메탈메쉬 전극층(304) 상에 배치된 LED 플립칩(306) 전체를 커버하도록 배치되어, 메탈메쉬 전극층(304)의 전극 패턴 사이의 빈 공간이나, 접착층(308) 및 투명 연성막(310) 사이의 메탈메쉬 전극층(304) 및 LED 플립칩(306)의 접합 부분 위의 공간 등을 밀봉하도록 배치될 수 있다. 수지층(312)은, 예컨대 이물질이나 습기의 침투를 방지하고 메탈메쉬 전극층(304)의 가시화를 최소화하며 LED 플립칩(306)으로부터 발광되는 빛을 난반사시켜 발광 효과가 증진되도록 기능할 수 있다. 또한, 구체적으로 도시되지는 않았으나, 본 발명의 일 실시예에 의하면, 접착층(314) 및 상부 연성막 기판(316)이 투명 LED 디스플레이 패널(102) 전체를 덮도록 배치될 수 있다. 상부 연성막 기판(316)은, 연성막 기판(302) 및 연성막(310)과 마찬가지로, 투명하고 유연한 필름 타입의 기판일 수 있으며, 예컨대 PET, PC, PEN, PI 등의 투명하고 유연한 플라스틱 고분자 재료로 구성될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 의하면, 상부 연성막 기판(316)은, 연성막 기판(302) 및/또는 연성막(310)과 같은 물질이거나 다른 물질일 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 의하면, 수지층(312), 접착층(314) 및 추가적인 연성 기판층(316)은 이물질이나 습기가 패널 내부의 메탈메쉬 전극층(304) 및 LED 플립칩(306) 등에 침투하지 못하도록 방지하는 한편 투명 LED 디스플레이 패널(102)의 기계적 강도를 높이는 기능을 제공한다.
한편, 본 도면에 의하면, 수지층(312), 접착층(314) 및 상부 연성막 기판(316)이 순차적으로 형성되는 것으로 도시되어 있으나, 본 발명이 이로써 제한되는 것은 아니다. 본 발명의 일 실시예에 의하면, 접착층 및 상부 연성막 기판이 먼저 배치된 후에, 수지층(310)을 빈 공간에 충진하는 형태로 구현될 수도 있음을 알아야 한다. 본 발명의 일 실시예에 의하면, 투명 LED 디스플레이 패널의 제조 공정 중에 또는 공정이 끝난 후에 해당 투명 LED 디스플레이 패널(102)에 대한 물리적 압착 공정이 수행될 수도 있다.
당업자라면 알 수 있듯이, 본 발명은 본 명세서에서 기술된 예시에 한정되는 것이 아니라 본 발명의 범주를 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 변형, 재구성 및 대체될 수 있다. 예를 들어, 본원에 기술된 다양한 기술들은 하드웨어 또는 소프트웨어, 또는 하드웨어와 소프트웨어의 조합에 의해 구현될 수 있다. 따라서, 본원에 따른 디지털 사이니지 시스템의 특정한 양태나 부분은 범용 또는 전용 마이크로프로세서, 마이크로-컨트롤러 등에 의해 실행 가능한 하나 이상의 컴퓨터 프로그램으로 구현될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 컴퓨터 프로그램은, 컴퓨터 프로세서 등에 의해 판독 가능한 저장 매체, 예컨대 EPROM, EEPROM, 플래시 메모리장치와 같은 비휘발성 메모리, 내장형 하드 디스크와 착탈식 디스크 같은 자기 디스크, 광자기 디스크, 및 CDROM 디스크 등을 포함한 다양한 유형의 저장 매체에 저장된 형태로 구현될 수 있다. 또한, 프로그램 코드(들)는 어셈블리어나 기계어로 구현될 수 있고, 전기 배선이나 케이블링, 광섬유, 또는 기타 임의의 다른 형태의 전송 매체를 통해 전송되는 형태로 구현될 수도 있다.
본 발명의 진정한 사상 및 범주에 속하는 모든 변형 및 변경을 이하의 특허청구범위에 의해 모두 포괄하고자 한다.
본 발명은, 투명 LED 디스플레이 패널을 이용한 디지털 사이니지 시스템 등에 이용할 수 있다.
102a-102n: 투명 LED 디스플레이 패널
104a-104n: 제어부
106: 네트워크
108: 중앙 서버
202: 전원 수신부
204: 영상 신호 입력부
206: 통신 인터페이스부
208: 신호 처리부
210: 영상 신호 구동부
302: 연성막 기판
304: 메탈메쉬 전극층
306: LED 플립칩
308: 접착층
310: 수지층
312: 연성막
314: 접착층
316: 상부 연성막 기판
104a-104n: 제어부
106: 네트워크
108: 중앙 서버
202: 전원 수신부
204: 영상 신호 입력부
206: 통신 인터페이스부
208: 신호 처리부
210: 영상 신호 구동부
302: 연성막 기판
304: 메탈메쉬 전극층
306: LED 플립칩
308: 접착층
310: 수지층
312: 연성막
314: 접착층
316: 상부 연성막 기판
Claims (17)
- 투명 LED 디스플레이 패널로서,
소정의 크기를 갖는 필름 타입의 투명 연성막 기판;
상기 투명 연성막 기판 상에 격자 형상으로 배치된 메탈메쉬 전극층;
상기 메탈메쉬 전극층에 플립칩 방식으로 접합된 LED 플립칩; 및
상기 메탈메쉬 전극층과 접합된 LED 플립칩을 밀봉하도록 배치된 수지층
을 포함하는, 투명 LED 디스플레이 패널. - 제1항에 있어서,
상기 투명 연성막 기판은, 플라스틱 고분자 재료를 포함하는, 투명 LED 디스플레이 패널. - 제2항에 있어서,
상기 투명 연성막 기판은, PET(폴리-에틸렌-테레프탈레이트), PC(폴리-카보네이트), PEN(폴리-에틸렌-나프탈레이트), 및 PI(폴리-이미드) 중 적어도 하나를 포함하는, 투명 LED 디스플레이 패널. - 제1항에 있어서,
상기 메탈메쉬 전극층은, 은 또는 알루미늄 중 적어도 하나를 포함하는, 투명 LED 디스플레이 패널. - 디지털 사이니지 시스템으로서,
하나 이상의 투명 LED 디스플레이 패널; 및
상기 하나 이상의 투명 LED 디스플레이 패널에 접속되고, 상기 하나 이상의 투명 LED 디스플레이 패널 각각을 위한 영상 출력 제어 신호를 생성하는 제어부를 포함하며,
상기 하나 이상의 투명 LED 디스플레이 패널 각각은
소정의 크기를 갖는 필름 타입의 투명 연성막 기판;
상기 투명 연성막 기판 상에 격자 형상으로 배치된 메탈메쉬 전극층;
상기 메탈메쉬 전극층에 플립칩 방식으로 접합된 LED 플립칩; 및
상기 메탈메쉬 전극층과 접합된 LED 플립칩을 밀봉하도록 배치된 수지층
을 포함하는, 디지털 사이니지 시스템. - 제5항에 있어서,
상기 제어부는, 상기 하나 이상의 투명 LED 디스플레이 패널 각각을 위한 영상 신호를 내장 또는 외장 메모리로부터 또는 네트워크를 통하여 외부의 서버로부터 수신하고,
상기 제어부는, 상기 내장 또는 외장 메모리로부터 또는 상기 네트워크 망을 통하여 외부의 서버로부터 수신된 상기 영상 신호에 기초하여, 상기 영상 출력 제어 신호를 생성하는, 디지털 사이니지 시스템. - 제5항에 있어서,
상기 투명 LED 디스플레이 패널 중 하나 이상은, 건축물의 내부 또는 외부의 벽에 부착되는, 디지털 사이니지 시스템. - 제5항에 있어서,
상기 제어부는, 상기 영상 출력 제어 신호를, DMX512 조명 프로토콜 또는 I2C 시리얼 데이터 전송 프로토콜에 따라, 상기 투명 LED 디스플레이 패널에 전달하는, 디지털 사이니지 시스템. - 투명 LED 디스플레이 패널을 제조하는 방법으로서,
소정의 면적을 갖는 필름 타입의 투명 연성막 기판을 제공하는 단계;
상기 투명 연성막 기판상에 메탈메쉬 전극층을 형성하는 단계;
상기 메탈메쉬 전극층 상에 LED 플립칩을 플립칩 방식으로 접합하는 단계; 및
상기 메탈메쉬 전극층과 상기 LED 플립칩의 접합부와, 상기 LED 플립칩 전체를 밀봉하도록 수지층을 형성하는 단계를 포함하는, 투명 LED 디스플레이 패널 제조 방법. - 제9항에 있어서,
상기 투명 연성 회로 기판은, PET, PC, PEN, 및 PI 중 적어도 하나를 포함하는, 투명 LED 디스플레이 패널 제조 방법. - 제9항에 있어서,
상기 메탈메쉬 전극층을 형성하는 단계는,
상기 투명 연성막 기판 상에 격자 형태의 패턴을 형성하는 단계 - 상기 패턴을 형성하는 단계는, 열 임프린트, UV 임프린트 및 포토 리소그래피 중 적어도 하나의 방법에 의하여 이루어짐 -; 및
상기 격자 형태의 패턴 위에 금속막을 도포하는 단계를 포함하는, 투명 LED 디스플레이 패널 제조 방법. - 제11항에 있어서,
상기 금속막을 도포하는 단계는,
상기 격자 형태의 패턴 위에 금속 나노 페이스트를 도포하는 단계; 및
닥터 블레이드를 이용하여, 도포된 상기 금속 나노 페이스트를 인쇄하는 단계를 포함하는, 투명 LED 디스플레이 패널 제조 방법. - 제12항에 있어서,
상기 금속 나노 페이스트는, 은 또는 알루미늄 중 적어도 하나를 포함하는, 투명 LED 디스플레이 패널. - 제9항에 있어서,
상기 메탈메쉬 전극층 상에 LED 플립칩을 플립칩 방식으로 접합하는 단계는, 리플로우 또는 초음파 접합 공정을 통해 상기 메탈메쉬 전극층의 소정 위치에 상기 LED 플립칩을 접합하는 단계를 포함하는, 투명 LED 디스플레이 패널 제조 방법. - 제9항에 있어서,
상기 방법은,
상기 메탈메쉬 전극층과 상기 LED 플립칩의 상기 접합부로부터 공간적으로 이격되어 상기 LED 플립칩의 주위를 둘러싸도록 접착층 및 투명 연성막을 순차로 증착하는 단계를 더 포함하는, 투명 LED 디스플레이 패널 제조 방법. - 제15항에 있어서,
상기 방법은,
상기 투명 연성막 및 상기 수지층을 커버하도록 접착층을 형성하는 단계; 및
상기 접착층 위에 상부 연성막 기판을 형성하는 단계를 더 포함하는, 투명 LED 디스플레이 패널 제조 방법. - 하나 이상의 명령어가 기록된 컴퓨터 판독가능 기록 매체로서,
상기 하나 이상의 명령어는, 컴퓨터에 의해 실행되는 경우, 상기 컴퓨터가 하여금, 제9항 내지 제16항 중 어느 한 항에 따른 방법이 구현되도록 동작하게 하는, 컴퓨터 판독가능 기록 매체.
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|---|---|---|---|
| KR1020160103373A KR101947113B1 (ko) | 2016-08-15 | 2016-08-15 | 투명 엘이디 디스플레이 패널 및 이를 이용한 디지털 사이니지 시스템 |
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