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KR102352284B1 - 롤러블 디스플레이 장치 - Google Patents

롤러블 디스플레이 장치 Download PDF

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KR102352284B1
KR102352284B1 KR1020150016182A KR20150016182A KR102352284B1 KR 102352284 B1 KR102352284 B1 KR 102352284B1 KR 1020150016182 A KR1020150016182 A KR 1020150016182A KR 20150016182 A KR20150016182 A KR 20150016182A KR 102352284 B1 KR102352284 B1 KR 102352284B1
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layer
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modulus
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이주석
장미
최경민
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삼성디스플레이 주식회사
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Abstract

본 발명의 일 실시예는, 프레임 및 상기 프레임 내로 권취 가능한 플렉서블 디스플레이부를 포함하고, 상기 플렉서블 디스플레이부는, 접착층을 포함하며, 상기 접착층은, 제1 면 및 상기 제1 면과 반대면인 제2 면을 포함하고, 상기 접착층은 상기 제1 면 및 상기 제2 면 상에 각각 위치하는 층들을 서로 접합시키는 투광성 접착층이고, 상기 플렉서블 디스플레이부가 상기 프레임으로부터 권출되는 방향인 제1 방향에 따른 상기 접착층의 제1 연신율이, 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향에 따른 상기 접착층의 제2 연신율보다 큰 롤러블 디스플레이 장치를 개시한다.

Description

롤러블 디스플레이 장치{Rollable display device}
본 발명은 롤러블 디스플레이 장치에 관한 것이다.
최근 전자 장치를 다양한 형태로 제공하려는 노력과 함께, 전자 장치에 장착되는 디스플레이를 다양한 형태로 제공하기 위한 연구/개발이 진행되고 있다.
한편, 자발광형 표시 장치인 유기 발광 표시 장치는 별도의 광원이 불필요하므로 저전압으로 구동이 가능하고 경량의 박형으로 구성할 수 있으며, 넓은 시야각, 높은 콘트라스트(contrast) 및 빠른 응답 속도 등의 고품위 특성으로 인해 차세대 표시 장치로 주목 받고 있다.
본 발명의 실시예들은 롤러블 디스플레이 장치를 제공한다.
본 발명의 일 측면에 따른 롤러블 디스플레이 장치는, 프레임 및 상기 프레임 내로 권취 가능한 플렉서블 디스플레이부를 포함하고, 상기 플렉서블 디스플레이부는, 접착층을 포함하며, 상기 접착층은, 제1 면 및 상기 제1 면과 반대면인 제2 면을 포함하고, 상기 접착층은 상기 제1 면 및 상기 제2 면 상에 각각 위치하는 층들을 서로 접합시키는 투광성 접착층이고, 상기 플렉서블 디스플레이부가 상기 프레임으로부터 권출되는 방향인 제1 방향에 따른 상기 접착층의 제1 연신율이, 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향에 따른 상기 접착층의 제2 연신율보다 클 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 제1 방향과 상기 제2 방향은 서로 수직일 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 접착층은, 베이스와 복수의 모듈러스 조절 영역들을 포함하고, 상기 복수의 모듈러스 조절 영역들 각각은 상기 제2 방향을 따라 연장되며, 상기 복수의 모듈러스 조절 영역들은 상기 제1 방향을 따라 서로 이격되어 배치될 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 접착층의 표면에서, 상기 베이스와 상기 복수의 모듈러스 조절 영역들은 상기 제1 방향을 따라 서로 교번적으로 배치되고, 상기 복수의 모듈러스 조절 영역들은 상기 접착층의 표면으로부터 상기 접착층의 깊이 방향으로 연장되며, 상기 베이스에 의해 둘러싸일 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 모듈러스 조절 영역들 각각의 깊이는 상기 접착층의 두께의 10% 내지 90%일 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 모듈러스 조절 영역의 깊이는 상기 접착층의 두께의 10% 내지 50%일 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 제1 연신율은 상기 접착층의 일단에서부터 타단으로 갈수록 증가하고, 상기 일단은 상기 프레임과 근접한 측이고, 상기 타단은 상기 일단과 반대측일 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 모듈러스 조절 영역들 간의 간격은, 상기 일단에서 상기 타단으로 갈수록 감소할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 모듈러스 조절 영역들의 깊이는 상기 일단에서 상기 타단으로 갈수록 깊어질 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 모듈러스 조절 영역들은 상기 일단 및 상기 타단으로부터 이격될 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 복수의 모듈러스 조절 영역들은 상기 접착층의 상기 제1 면으로부터 일정 깊이로 형성된 복수의 제1 모듈러스 조절 영역들과, 상기 접착층의 상기 제2 면으로부터 일정 깊이로 형성된 복수의 제2 모듈러스 조절 영역들을 포함할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 복수의 제1 모듈러스 조절 영역들과 상기 복수의 제2 모듈러스 조절 영역들은 교번하여 배치될 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 플렉서블 디스플레이부는, 플렉서블 기판, 상기 플렉서블 기판 상의 디스플레이 층, 상기 디스플레이 층을 밀봉하는 박막 봉지층 및 상기 박막 봉지층 상의 기능층을 포함하고, 상기 접착층은 상기 박막 봉지층과 상기 기능층을 접합할 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따른 롤러블 디스플레이 장치는, 롤 형태로 감기는 플렉서블 디스플레이부를 포함하고, 상기 플렉서블 디스플레이부는, 플렉서블 기판, 상기 플렉서블 기판 상에 형성된 디스플레이 층, 상기 디스플레이 층을 밀봉하는 박막 봉지층, 상기 박막 봉지층 상의 기능층 및 상기 박막 봉지층과 상기 기능층 사이에 개재된 접착층을 포함하고, 상기 접착층은, 베이스와 상기 베이스의 일부 영역에 형성된 라인 형태의 복수의 모듈러스 조절 영역들을 포함하며, 상기 복수의 모듈러스 조절 영역들은 제1 방향을 따라 서로 이격되도록 배치되어 스트라이프 패턴을 이루고, 상기 베이스와 상기 복수의 모듈러스 조절 영역들은 서로 동일한 재질로 형성되고, 상기 베이스의 제1 모듈러스는 상기 복수의 모듈러스 조절 영역들의 제2 모듈러스 보다 클 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 제1 방향에 따른 상기 접착층의 제1 연신율이, 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향에 따른 상기 접착층의 제2 연신율보다 클 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 제1 방향과 상기 제2 방향은 서로 수직일 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 복수의 모듈러스 조절 영역들 각각은 상기 제2 방향을 따라 연장될 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 접착층의 표면에서,상기 베이스와 상기 복수의 모듈러스 조절 영역들은 상기 제1 방향을 따라 교번적으로 배치되고, 상기 복수의 모듈러스 조절 영역들은 상기 접착층의 표면으로부터 상기 접착층의 깊이 방향으로 연장되며, 상기 베이스에 의해 둘러싸일 수 있다.
본 실시예에 있어서, 롤 형태로 권취되는 상기 플렉서블 디스플레이부를 내부에 수용하는 프레임을 더 포함하고, 상기 제1 방향은 상기 플렉서블 디스플레이부가 상기 프레임으로부터 권출되는 방향일 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 제1 연신율은 상기 접착층의 일단에서부터 타단으로 갈수록 증가하고, 상기 일단은 상기 프레임과 근접한 측이고, 상기 타단은 상기 일단과 반대측일 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 모듈러스 조절 영역들 간의 간격은, 상기 일단에서 상기 타단으로 갈수록 감소할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 모듈러스 조절 영역들의 깊이는 상기 일단에서 상기 타단으로 갈수록 깊어질 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 모듈러스 조절 영역의 깊이는 상기 접착층의 두께의 10% 내지 90%일 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 모듈러스 조절 영역의 깊이는 상기 접착층의 두께의 10% 내지 50%일 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 복수의 모듈러스 조절 영역들은 상기 접착층의 제1 면으로부터 일정 깊이로 형성된 복수의 제1 모듈러스 조절 영역들과, 상기 제1 면과 반대면인 상기 접착층의 제2 면으로부터 일정 깊이로 형성된 복수의 제2 모듈러스 조절 영역들을 포함할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 복수의 제1 모듈러스 조절 영역들과 상기 복수의 제2 모듈러스 조절 영역들은 교번하여 배치될 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 디스플레이 층은 유기발광소자 및 상기 유기발광소자와 전기적으로 연결된 박막 트랜지스터를 포함할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 기능층은, 편광층, 터치스크린층과 보호층을 포함하고, 상기 접착층은 상기 편광층, 상기 터치스크린층 및 상기 보호층을 서로 접합시킬 수 있다.
본 발명의 실시예들에 의하면, 플렉서블 디스플레이 장치가 롤 형상으로 권취될 때, 중심축에서 멀어질수록 누적되는 스트레스를 효과적으로 분산시켜, 스트레스의 누적에 의한 층간 박리 등의 손상을 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 관한 롤러블 디스플레이 장치를 개략적으로 도시한 부분 절개 사시도이다.
도 2는 도 1의 I-I'선을 따라 절취한 단면의 일 예를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 3은 도 1의 롤러블 디스플레이 장치의 접착층의 일 예를 개략적으로 도시한 평면도이다.
도 4는 도 3의 II-II'선을 따라 절취한 단면의 일 예를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 5는 도 3의 접착층의 변형예를 개략적으로 도시한 평면도이다.
도 6은 도 3의 접착층의 다른 변형예로, 도 3의 II-II'선을 따라 절취한 단면을 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 7은 도 3의 접착층의 또 다른 변형예로, 도 3의 II-II'선을 따라 절취한 단면을 개략적으로 도시한 단면도이다.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 구성요소들은 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 또한 각 도면에서, 구성요소는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 도시되었으며, 각 구성요소의 크기는 실제크기를 전적으로 반영하는 것은 아니다.
각 구성요소의 설명에 있어서, 상(on)에 또는 하(under)에 형성되는 것으로 기재되는 경우에 있어, 상(on)과 하(under)는 직접 또는 다른 구성요소를 개재하여 형성되는 것을 모두 포함하며, 상(on) 및 하(under)에 대한 기준은 도면을 기준으로 설명한다.
이하, 본 발명의 실시 예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 관한 롤러블 디스플레이 장치를 개략적으로 도시한 부분 절개 사시도, 도 2는 도 1의 I-I'선을 따라 절취한 단면의 일 예를 개략적으로 도시한 단면도, 도 3은 도 1의 롤러블 디스플레이 장치의 접착층의 일 예를 개략적으로 도시한 평면도, 그리고 도 4는 도 3의 II-II'선을 따라 절취한 단면의 일 예를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 관한 롤러블 디스플레이 장치(1)는 프레임(F)과 프레임(F) 내에 감겨 들어갈 수 있는 플렉서블 디스플레이부(10)를 포함할 수 있다.
프레임(F)은 플렉서블 디스플레이부(10)가 말려 들어가는 공간을 제공하며, 플렉서블 디스플레이부(10)의 일단(E1)과 결합된 로드(R)를 내부에 포함할 수 있다. 플렉서블 디스플레이부(10)는 로드(R)를 중심축으로 하여 권취되고, 또한 프레임(F)으로부터 권출될 수 있다. 따라서, 롤러블 디스플레이 장치(1)의 운반 및 보관이 용이하며, 외부의 충격 등으로부터 플레서블 디스플레이부(10)를 보호할 수 있다. 도 1에서는 프레임(F)이 롤 형상을 가지는 것을 예시하고 있으나, 본 발명은 이에 한하지 않으며, 내부에 플렉서블 디스플레이부(10)가 말려 들어갈 수 있는 공간을 갖는 한 프레임(F)은 다양한 형상을 가질 수 있다.
플렉서블 디스플레이부(10)는 플렉서블 기판(100), 플렉서블 기판(100) 상에 형성된 디스플레이 층(200), 디스플레이 층(200)을 밀봉하는 박막봉지층(300), 박막봉지층(300) 상에 위치하는 기능층(500)을 포함할 수 있다.
일 예로, 기능층(500)은 편광층(510), 터치스크린층(520) 및 보호층(530)을 포함할 수 있다. 다만, 본 발명은 이에 한하지 않으며, 플렉서블 디스플레이부(10)는 편광층(510), 터치스크린층(520)과 보호층(530) 중 어느 하나 이상을 포함하지 않을 수 있고, 반대로 추가적인 기능층들을 더 포함할 수 있다.
플렉서블 디스플레이부(10)는 적어도 하나의 접착층(400)을 포함할 수 있다. 접착층(400)은 투광성을 가지고, 제1 면 및 상기 제1 면과 반대면인 제2 면 상에 각각 위치하는 층들을 서로 접합시킬 수 있다. 일 예로, 접착층(400)은 봉지층(300)과 기능층(500) 사이에 개재되어, 봉지층(300)과 기능층(500)을 서로 부착시킬 수 있다. 또한, 접착층(400)은 기능층(500)에 포함된 편광층(510), 터치스크린층(520) 및 보호층(530)을 서로 부착시킬 수 있다.
이하에서는, 도 2를 참조하여 플렉서블 디스플레이부(10)를 보다 상세히 설명하기로 한다.
플렉서블 기판(100)은 플렉서블한 특성을 갖는 것으로서, 금속재, 또는 PET(Polyethylen terephthalate), PEN(Polyethylen naphthalate), 폴리이미드(Polyimide) 등과 같은 플라스틱재 등, 다양한 재료로 형성된 것일 수 있다. 경우에 따라서는, SUS(Steel Use Stainless)와 같은 얇은 금속 호일을 이용할 수도 있다.
플렉서블 기판(100) 상에는 박막트랜지스터(TFT)의 반도체층(120)으로 불순물 등이 침투하는 것을 방지하기 위해, 실리콘옥사이드 또는 실리콘나이트라이드 등으로 형성된 버퍼층(110)이 배치될 수 있다.
디스플레이 층(200)은 박막트랜지스터(TFT), 커패시터(CAP) 및 박막트랜지스터(TFT)와 전기적으로 연결되는 유기발광소자를 포함할 수 있다.
박막트랜지스터(TFT)는 비정질실리콘, 다결정실리콘, 산화물반도체 또는 유기반도체물질을 포함하는 반도체층(120), 게이트전극(140), 소스전극(160) 및 드레인전극(162)을 포함할 수 있다.
반도체층(120)은 버퍼층(110) 상에 위치할 수 있다. 반도체층(120)의 상부에는 게이트전극(140)이 배치되는데, 이 게이트전극(140)에 인가되는 신호에 따라 소스전극(160) 및 드레인전극(162)이 전기적으로 연결된다.
게이트전극(140)은 인접층과의 밀착성, 적층되는 층의 표면 평탄성 그리고 가공성 등을 고려하여, 예컨대 알루미늄(Al), 백금(Pt), 팔라듐(Pd), 은(Ag), 마그네슘(Mg), 금(Au), 니켈(Ni), 네오디뮴(Nd), 이리듐(Ir), 크롬(Cr), 리튬(Li), 칼슘(Ca), 몰리브덴(Mo), 티타늄(Ti), 텅스텐(W), 구리(Cu) 중 하나 이상의 물질로 단층 또는 다층으로 형성될 수 있다.
반도체층(120)과 게이트전극(140) 사이에는 실리콘옥사이드 및/또는 실리콘나이트라이드 등으로 형성되는 게이트절연막(130)이 위치할 수 있다.
게이트전극(140)의 상부에는 층간절연막(150)이 배치될 수 있다. 층간절연막(150)은 실리콘옥사이드 또는 실리콘나이트라이드 등의 물질로 단층으로 형성되거나 또는 다층으로 형성될 수 있다.
층간절연막(150)의 상부에는 소스전극(160) 및 드레인전극(162)이 배치된다. 소스전극(160) 및 드레인전극(162)은 층간절연막(150)과 게이트절연막(130)에 형성되는 컨택홀을 통하여 반도체층(120)에 각각 전기적으로 연결된다.
소스전극(160) 및 드레인전극(162)은 알루미늄(Al), 백금(Pt), 팔라듐(Pd), 은(Ag), 마그네슘(Mg), 금(Au), 니켈(Ni), 네오디뮴(Nd), 이리듐(Ir), 크롬(Cr), 리튬(Li), 칼슘(Ca), 몰리브덴(Mo), 티타늄(Ti), 텅스텐(W), 구리(Cu) 중 하나 이상의 물질로 단층 또는 다층으로 형성될 수 있다.
소스전극(160) 및 드레인전극(162) 상에는 제1 절연막(170)이 배치될 수 있다. 제1 절연막(170)은 박막트랜지스터(TFT) 상부에 유기발광소자가 배치되는 경우 박막트랜지스터(TFT) 의 상면을 대체로 평탄화하게 하고, 박막트랜지스터(TFT) 및 각종 소자들을 보호하는 역할을 한다. 이러한 제1 절연막(170)은 아크릴계 유기물 BCB(Benzocyclobutene), 무기물 등으로 형성될 수 있다.
박막트랜지스터(TFT) 상부에는 제2 절연막(180)이 배치될 수 있다. 제2 절연막(180)은 화소정의막일 수 있다. 제2 절연막(180)은 상술한 제1 절연막(170) 상에 위치할 수 있으며, 개구를 가질 수 있다. 이러한 제2 절연막(180)은 기판(100) 상에 화소영역을 정의하는 역할을 한다.
제2 절연막(180)은 예컨대 유기 절연막으로 구비될 수 있다. 유기 절연막으로는 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA)와 같은 아크릴계 고분자, 폴리스티렌(PS), phenol그룹을 갖는 고분자 유도체, 이미드계 고분자, 아릴에테르계 고분자, 아마이드계 고분자, 불소계고분자, p-자일렌계 고분자, 비닐알콜계 고분자 및 이들의 혼합물 등을 포함할 수 있다.
제2 절연막(180)에 의해 정의된 화소영역에는 적색부화소(250R), 녹색부화소(250G), 청색부화소(250B)를 형성하는 유기발광소자들이 배치될 수 있다. 적색부화소(250R)는 적색발광용 화소전극(210R), 적색발광용 중간층(220R) 및 대향전극(230)을 포함하고, 녹색부화소(250G)는 녹색발광용 화소전극(210G), 녹색발광용 중간층(220G) 및 대향전극(230)을 포함하며, 청색부화소(250B)는 청색발광용 화소전극(210G), 청색발광용 중간층(220B) 및 대향전극(230)을 포함할 수 있다.
화소전극들(210R, 210G, 210B)은 박막 트랜지스터(TFT)들과 각각 연결되며, 투명 전극 또는 반사형 전극으로 형성될 수 있다. 화소전극들(210R, 210G, 210B)이 투명 전극으로 형성될 때에는 ITO, IZO, ZnO, In2O3, IGO 또는 AZO로 형성될 수 있다. 또한, 화소전극들(210R, 210G, 210B)이 반사형 전극으로 형성될 때에는 Ag, Mg, Al, Pt, Pd, Au, Ni, Nd, Ir, Cr 및 이들의 화합물 등으로 형성된 반사막과, ITO, IZO, ZnO, In2O3, IGO 또는 AZO로 형성된 층을 가질 수 있다. 물론 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니고 다양한 재질로 형성될 수 있으며, 그 구조 또한 단층 또는 다층이 될 수 있는 등 다양한 변형이 가능하다.
적색부화소(250R), 녹색부화소(250G) 및 청색부화소(250B)에 각각 포함된 적색발광용 중간층(220R), 녹색발광용 중간층(220G) 및 청색발광용 중간층(220B) 은, 적색, 녹색 및 청색으로 발광하는 발광층(EML: Emission Layer)을 각각 포함하며, 이외에도 홀 주입층(HIL: Hole Injection Layer), 홀 수송층(HTL: Hole Transport Layer), 전자 수송층(ETL: Electron Transport Layer), 전자 주입층(EIL: Electron Injection Layer) 등이 단일 혹은 복합의 구조로 적층되어 형성될 수 있다. 물론 중간층(220R, 220G, 220B)은 반드시 이에 한정되는 것은 아니고, 다양한 구조를 가질 수도 있음은 물론이다.
대향전극(230)은 적색부화소(250R), 녹색부화소(250G) 및 청색부화소(250B)의 공통전극일 수 있다. 대향전극(230)은 투명 전극 또는 반사형 전극으로 형성될 수 있다.
대향전극(230)이 투명 전극으로 형성될 때에는 일함수가 작은 금속 즉, Li, Ca, LiF/Ca, LiF/Al, Al, Ag, Mg 및 이들의 화합물로 형성된 층과 ITO, IZO, ZnO 또는 In2O3 등의 투명 도전층을 가질 수 있다. 대향전극(230)이 반사형 전극으로 형성될 때에는 Li, Ca, LiF/Ca, LiF/Al, Al, Ag, Mg 및 이들의 화합물로 형성된 층을 가질 수 있다. 물론 대향전극(230)의 구성 및 재료가 이에 한정되는 것은 아니며 다양한 변형이 가능함은 물론이다.
박막봉지층(300)은 디스플레이층(200)을 밀봉하여 외부의 산소 및 수분 등이 디스플레이층(200)으로 침투하는 것을 방지할 수 있다. 박막봉지층(300)은 다수의 유기막(310, 330)들과 다수의 무기막(320, 340)들을 포함할 수 있다. 일 예로, 다수의 유기막(310, 330)들과 다수의 무기막(320, 340)들은 서로 교번적으로 적층된 다층구조를 이룰 수 있다.
유기막(310, 330)들은 예컨대, 아크릴계 수지, 메타크릴계 수지, 폴리이소프렌, 비닐계 수지, 에폭시계 수지, 우레탄계 수지, 셀룰로오스계 수지 및 페릴렌계 수지로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 물질을 포함할 수 있다.
무기막(320, 340)들은 예컨대, 실리콘 질화물, 알루미늄 질화물, 지르코늄 질화물, 티타늄 질화물, 하프늄 질화물, 탄탈륨 질화물, 실리콘 산화물, 알루미늄 산화물, 티타늄 산화물, 주석 산화물, 세륨 산화물 및 실리콘 산화질화물(SiON)로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 물질을 포함할 수 있다.
박막봉지층(300) 상에는 기능층(500)이 위치할 수 있다. 일 예로, 기능층(500)은 편광층(510), 터치스크린층(520) 및 보호층(530) 중 하나 이상을 포함할 수 있고, 추가적인 다른 기능층들을 더 포함할 수 있다. 또한, 도 2에서는 편광층(510), 터치스크린층(520) 및 보호층(530)이 순차적으로 배치된 구성을 도시하고 있으나, 적층 순서는 이에 한하지 않으며, 다양한 적층 구조를 가질 수 있다.
편광층(510)은 디스플레이층(200)으로부터 방출되는 빛을 편광축과 동일한 방향으로 진동하는 빛만 투과시키고, 그 외의 방향으로 진동하는 빛은 흡수하거나 반사시킬 수 있다. 예를 들어, 편광층(510)은 서로 수직인 두 편광 성분에 λ/4만큼의 위상차를 부여하여 선편광을 원편광으로 바꾸거나 원편광을 선편광으로 바꾸는 위상차 필름과, 위상차 필름을 통과한 빛의 방향을 정렬하며, 서로 직교하는 두 가지 편광 성분으로 나누고 그 한 성분만을 통과시키고 다른 성분은 흡수 또는 분산시킬 수 있는 편광 필름 등을 포함할 수 있으나, 이에 한하지 않고 다양한 구성을 가질 수 있다.
터치스크린층(520)은 제1 전극과 제2 전극이 교차 배열된 터치센서를 포함할 수 있다. 터치센서는 일 예로, 서로 교차 배열되도록 형성되는 복수의 제1전극과 복수의 제2전극에서 발생되는 정전용량의 변동을 감지하여 해당부분의 접촉 여부를 판단하는 정전용량 방식일 수 있다.
보호층(530)은 플렉서블한 성질을 가지고, 외부의 충격 등으로부터 디스플레이층(200) 등을 보호할 수 있다. 보호층(530)은 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리스틸렌(PS), 폴리에틸렌 나프탈레이트(PEN), 폴리에테르설폰(PES), 폴리에틸렌(PE) 중 적어도 어느 하나를 포함하여 형성될 수 있다.
접착층(400)들은 일 예로, 봉지층(300)과 기능층(500) 사이 및, 기능층(500)에 포함된 편광층(510), 터치스크린층(520) 및 보호층(530) 사이에 각각 개재되어, 이들을 서로 부착시킬 수 있다. 접착층(400)들은 실리콘계 접착제 또는 아크릴계 접착제 등으로 형성될 수 있고, 경화제, 가교제, 자외선 안정제 등을 더 포함할 수 있다. 접착층(400)들은 감압 접착체(PSA), 광학 투명 접착제(OCA) 등일 수 있다.
접착층(400)들 각각은, 베이스(410)와 복수의 모듈러스 조절 영역(420)들을 포함할 수 있다. 복수의 모듈러스 조절 영역(420)들은 베이스(410)의 일부 영역에 형성되며, 제2 방향(Y)을 따라 연장되고, 제1 방향(X)을 따라 서로 이격되도록 배치되어 스트라이프 패턴을 이룰 수 있다. 여기서, 제1 방향(X)은 플렉서블 디스플레이부(10)가 프레임(F)으로부터 권출되는 방향을 의미하며, 제2 방향(Y)은 제1 방향(X)과 교차하는 방향일 수 있다. 제3 방향(Z)은 플렉서블 디스플레이부(10)의 두께 방향을 의미한다. 예를 들어, 제2 방향(Y)은 제1 방향(X)과 수직한 방향일 수 있다. 따라서, 접착층(400)의 표면에서 베이스(410)와 복수의 모듈러스 조절 영역(420)들은 제1 방향(X)을 따라 교번적으로 배치될 수 있다.
베이스(410)와 복수의 모듈러스 조절 영역(420)들은 동일한 재질로 형성될 수 있다. 다만, 베이스(410)는 제1 모듈러스를 가지고, 복수의 모듈러스 조절 영역(420)들은 상기 제1 모듈러스 보다 작은 제2 모듈러스를 가질 수 있다. 모듈러스는 인장에 대한 탄성계수를 의미하는 것으로, 접착층(400)은 모듈러스가 증가할수록 딱딱한 성질을 가지며 접착력과 복원력이 향상될 수 있다. 반면에, 모듈러스가 작을수록 접착층(400)은 연신성이 증가할 수 있다.
복수의 모듈러스 조절 영역(420)들은, 베이스(410) 상에 코로나 방전 또는 플라즈마를 국부적으로 조사하여 형성할 수 있다. 코로나 방전 또는 플라즈마가 조사된 영역에서는, 접착제에 포함된 가교제(cross-linking agent)들의 결합이 끊어질 수 있다. 따라서, 복수의 모듈러스 조절 영역(420)들은 베이스(410)보다 상대적으로 작은 모듈러스를 가질 수 있다. 예를 들어, 제1 모듈러스는 3 내지 10Kgf/cm2일 수 있고, 제2 모듈러스는 0.1 내지 2 Kgf/cm2일 수 있다.
이와 같이, 베이스(410)에 비해 상대적으로 작은 모듈러스를 가지는 복수의 모듈러스 조절 영역(420)들이 제1 방향(X)을 따라 서로 이격되도록 배치됨에 따라, 제1 방향(X)에 따른 접착층(400)의 제1 연신율은, 제2 방향(Y)에 따른 접착층(400)의 제2 연신율보다 커지게 된다. 여기서 연신율은, 인장 하중을 걸었을 때 늘어난 길이의 최초 길이에 대한 백분율을 의미한다. 예를 들어, 제1 연신율은 약 100 내지 1000%일 수 있으며, 제1 방향(X)과 수직한 제2 방향(Y)을 따른 제2 연신율은 약 0 내지100%일 수 있다.
즉, 접착층(400)은 큰 모듈러스를 가지는 베이스(410)에 의해 우수한 접착력과 복원력을 가지면서, 제1 방향(X)으로는 복수의 모듈러스 조절 영역(420)들에 의해 연신율이 증가될 수 있다. 따라서, 봉지층(300)과 기능층(500) 간의 접합력이 유지되면서 동시에, 플렉서블 디스플레이부(10)가 롤 형태를 가지도록 말릴 때, 권취축에서 멀어질수록 누적되는 스트레스를 효과적으로 분산시킬 수 있다.
한편, 모듈러스 조절 영역(420)은 접착층(400)의 일단(A) 및 타단(B)으로부터 이격될 수 있다. 여기서, 일단(A)은 프레임(F)과 근접한 측이고, 타단(B)은 일단(A)과 반대측을 의미한다. 상기 일단(A)은 플렉서블 디스플레이부(10)의 권취시 스트레스가 가장 적게 누적되는 부위이므로 모듈러스가 큰 베이스(410)가 배치될 수 있다. 또한, 타단(B)에서 접착층(400)의 밀림 현상에 의한 플렉서블 디스플레이부(10)의 변형을 방지하기 위해, 상기 타단(B)에도 접착력이 큰 베이스(410)가 위치하는 것이 바람직하다.
한편, 복수의 모듈러스 조절 영역(420)들을 형성하기 위한 코로나 방전 또는플라즈마의 조사시 접착층(400)으로 전달된 에너지는 접착층(400)의 표면에서부터 일정 깊이까지 침투할 수 있다. 따라서, 복수의 모듈러스 조절 영역(420)들은 접착층(400)의 표면으로부터 접착층(400)의 깊이 방향으로 연장되며, 접착층(400)의 내부에서 베이스(410)에 의해 둘러싸일 수 있다.
이때, 모듈러스 조절 영역(420)의 깊이(T2)가 너무 ?汰만? 제1 방향(X)으로의 접착층(400)의 연신율이 증가되기 어렵고, 반대로, 모듈러스 조절 영역(420)의 깊이(T2)가 가 너무 깊으면, 제1 방향(X)으로의 접착층(400)의 연신시 접착층(400)이 부분적으로 끊어짐 등이 발생할 수 있다. 따라서, 연신율의 향상 및 접착층(400)의 안정적인 유지를 위해, 모듈러스 조절 영역(420)의 깊이(T2)는 접착층(400) 두께(T1)의 10% 내지 90%로 형성될 수 있으며, 바람직하게는 10% 내지 50%로 형성될 수 있다.
또한, 모듈러스 조절 영역(420)의 폭(W)은 조사되는 플라즈마 등의 빔 폭에 의해 결정될 수 있다. 여기서, 모듈러스 조절 영역(420)의 폭(W)은 접착층(400)의 표면에서의 폭을 의미하며, 모듈러스 조절 영역(420)의 폭(W)이 증가할수록 접착층(400)의 접착력이 감소할 수 있다. 따라서, 접착층(400) 표면에서의 모듈러스 조절 영역(420)들의 전체 면적은, 접착층(400)의 표면적의 5% 내지 20%, 바람직하게는 5% 내지 10%로 형성될 수 있다.
한편, 모듈러스 조절 영역(420)과 베이스(410) 사이에는 접착제의 접착력이 구배를 가지고 변하는 경계 영역이 형성될 수 있다. 따라서, 모듈러스 조절 영역(420)과 베이스(410) 사이에서 모듈러스가 급격하게 변하는 것을 방지할 수 있다.
5는 도 3의 접착층의 변형예를 개략적으로 도시한 평면도이다.
도 5를 참조하면, 접착층(400B)은 베이스(410)와 베이스(410)의 일부 영역에 형성된 복수의 모듈러스 조절 영역(420)들을 포함할 수 있다. 복수의 모듈러스 조절 영역(420)들은 제1 방향(X)을 따라 서로 이격되도록 배치되어 스트라이프 패턴을 이루고, 베이스(410) 보다 작은 모듈러스를 가지도록 형성될 수 있다. 따라서, 제1 방향에 따른 접착층(400B)의 제1 연신율이 제2 방향(Y)에 따른 접착층(400B)의 제2 연신율보다 크게 형성될 수 있다.
또한, 복수의 모듈러스 조절 영역(420)들 간의 간격은 접착층(400B)의 일단(A)에서 타단(B)으로 갈수록 감소할 수 있다(D1〉D2). 여기서, 일단(A)은 프레임(도 1의 F)과 근접한 측이고, 타단(B)은 일단(A)과 반대측을 의미한다.
이와 같이, 복수의 모듈러스 조절 영역(420)들 간의 간격이 접착층(400B)의 일단(A)에서 타단(B)으로 갈수록 감소하면, 일단(A)에서 타단(B)으로 갈수록 제1 연신율은 증가할 수 있다. 따라서, 플렉서블 디스플레이부(도 1의 10)가 롤 형태를 가지도록 말릴 때, 일단(A)에서 타단(B)으로 갈수록 누적되는 스트레스를 더욱 효과적으로 분산시킬 수 있다.
도 6은 도 3의 접착층의 다른 변형예로, 도 3의 II-II'선을 따라 절취한 단면을 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 6을 참조하면, 접착층(400C)은 베이스(410)와 베이스(410)의 일부 영역에 형성된 복수의 모듈러스 조절 영역(420)들을 포함할 수 있다. 복수의 모듈러스 조절 영역(420)들은 제1 방향(X)을 따라 서로 이격되도록 배치되고, 제2 방향(Y)을 따라 라인 형태로 형성될 수 있다.
복수의 모듈러스 조절 영역(420)들은 베이스(410) 보다 작은 모듈러스를 가지도록 형성될 수 있다. 따라서, 제1 방향에 따른 접착층(400C)의 제1 연신율이 제2 방향(Y)에 따른 접착층(400C)의 제2 연신율보다 크게 형성될 수 있다.
한편, 복수의 모듈러스 조절 영역(420)들의 깊이는 접착층(400C)의 일단(A)에서 타단(B)으로 갈수록 증가할 수 있다(T3〈T4〈T5). 이와 같이, 복수의 모듈러스 조절 영역(420)들의 깊이가 접착층(400C)의 일단(A)에서 타단(B)으로 갈수록 증가하면, 복수의 모듈러스 조절 영역(420)들 간의 간격(D)이 모두 일정하게 형성되더라도, 제1 연신율은 일단(A)에서 타단(B)으로 갈수록 증가할 수 있다. 따라서, 플렉서블 디스플레이부(도 1의 10)가 롤 형태를 가지도록 말릴 때, 일단(A)에서 타단(B)으로 갈수록 누적되는 스트레스를 더욱 효과적으로 분산시킬 수 있다.
한편, 도 6에서는 복수의 모듈러스 조절 영역(420)들 간의 간격(D)이 모두 일정하게 형성된 예를 도시하고 있으나, 본 발명은 이에 한하지 않는다. 즉, 복수의 모듈러스 조절 영역(420)들의 깊이가 접착층(400C)의 일단(A)에서 타단(B)으로 갈수록 증가하면서 동시에, 도 5에 도시하는 바와 같이 복수의 모듈러스 조절 영역(420)들 간의 간격이 점차 감소할 수 있다.
도 7은 도 3의 접착층의 또 다른 변형예로, 도 3의 II-II'선을 따라 절취한 단면을 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 7을 참조하면, 접착층(400D)은 베이스(410)와 베이스(410)에 형성된 복수의 모듈러스 조절 영역(420)들을 포함할 수 있다. 복수의 모듈러스 조절 영역(420)들은 제1 방향(X)을 따라 서로 이격되도록 배치되어 스트라이프 패턴을 이루고, 베이스(410) 보다 작은 모듈러스를 가지도록 형성될 수 있다. 따라서, 제1 방향에 따른 접착층(400D)의 제1 연신율이 제2 방향(Y)에 따른 접착층(400D)의 제2 연신율보다 크게 형성될 수 있다.
한편, 복수의 모듈러스 조절 영역(420)들은 접착층(400D)의 제1 면으로부터 일정 깊이로 형성된 복수의 제1 모듈러스 조절 영역(422)들과, 제1 면과 반대면인 제2 면으로부터 일정 깊이로 형성된 복수의 제2 모듈러스 조절 영역(424)들을 포함할 수 있다. 이때, 복수의 제1 모듈러스 조절 영역(422)들과 복수의 제2 모듈러스 조절 영역(424)들은 교번하여 배치될 수 있다. 따라서, 접착층(400)의 접착력은 유지하면서 제1 연신율은 더욱 향상될 수 있고, 이에 의해 플렉서블 디스플레이부(도 1의 10)가 롤 형태를 가지도록 말릴 때, 일단(A)에서 타단(B)으로 갈수록 누적되는 스트레스를 더욱 효과적으로 분산시킬 수 있다.
이상에서는 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.
1: 롤러블 디스플레이 장치
10: 플렉서블 디스플레이부
100: 기판
200: 디스플레이층
300: 봉지층
400, 400B, 400C, 400D: 접착층
410: 베이스
420: 모듈러스 조절 영역
500: 기능층
510: 편광층
520: 터치 스크린층
530: 보호층

Claims (28)

  1. 프레임; 및
    상기 프레임 내로 권취 가능한 플렉서블 디스플레이부;를 포함하고,
    상기 플렉서블 디스플레이부는, 접착층을 포함하며,
    상기 접착층은, 제1 면 및 상기 제1 면과 반대면인 제2 면을 포함하고,
    상기 접착층은 상기 제1 면 및 상기 제2 면 상에 각각 위치하는 층들을 서로 접합시키는 투광성 접착층이고,
    상기 접착층은, 베이스 및 상기 베이스와 상이한 모듈러스를 가지는 복수의 모듈러스 조절 영역들을 포함하고,
    상기 프레임으로부터 상기 플렉서블 디스플레이부가 권출되는 방향인 제1 방향에 따른 상기 접착층의 제1 연신율이, 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향에 따른 상기 접착층의 제2 연신율보다 크고,
    상기 복수의 모듈러스 조절 영역들 각각은 상기 제2 방향을 따라 연장되며, 상기 복수의 모듈러스 조절 영역들은 상기 제1 방향을 따라 서로 이격되어 배치된, 롤러블 디스플레이 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 방향과 상기 제2 방향은 서로 수직인 롤러블 디스플레이 장치.
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 접착층의 표면에서, 상기 베이스와 상기 복수의 모듈러스 조절 영역들은 상기 제1 방향을 따라 서로 교번적으로 배치되고,
    상기 복수의 모듈러스 조절 영역들은 상기 접착층의 표면으로부터 상기 접착층의 깊이 방향으로 연장되며, 상기 베이스에 의해 둘러싸인 롤러블 디스플레이 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 모듈러스 조절 영역들 각각의 깊이는 상기 접착층의 두께의 10% 내지 90%인 롤러블 디스플레이 장치.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 모듈러스 조절 영역의 깊이는 상기 접착층의 두께의 10% 내지 50%인 롤러블 디스플레이 장치.
  7. 제1항에 있어서
    상기 제1 연신율은 상기 접착층의 일단에서부터 타단으로 갈수록 증가하고,
    상기 일단은 상기 프레임과 근접한 측이고, 상기 타단은 상기 일단과 반대측인 롤러블 디스플레이 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 모듈러스 조절 영역들 간의 간격은, 상기 일단에서 상기 타단으로 갈수록 감소하는 롤러블 디스플레이 장치.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 모듈러스 조절 영역들의 깊이는 상기 일단에서 상기 타단으로 갈수록 깊어지는 롤러블 디스플레이 장치.
  10. 제7항에 있어서,
    상기 모듈러스 조절 영역들은 상기 일단 및 상기 타단으로부터 이격된 롤러블 디스플레이 장치.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 모듈러스 조절 영역들은 상기 접착층의 상기 제1 면으로부터 일정 깊이로 형성된 복수의 제1 모듈러스 조절 영역들과, 상기 접착층의 상기 제2 면으로부터 일정 깊이로 형성된 복수의 제2 모듈러스 조절 영역들을 포함하는 롤러블 디스플레이 장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 복수의 제1 모듈러스 조절 영역들과 상기 복수의 제2 모듈러스 조절 영역들은 교번하여 배치된 롤러블 디스플레이 장치.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 플렉서블 디스플레이부는,
    플렉서블 기판, 상기 플렉서블 기판 상의 디스플레이 층, 상기 디스플레이 층을 밀봉하는 박막 봉지층 및 상기 박막 봉지층 상의 기능층을 포함하고,
    상기 접착층은 상기 박막 봉지층과 상기 기능층을 접합하는 롤러블 디스플레이 장치.
  14. 롤 형태로 감기는 플렉서블 디스플레이부를 포함하고,
    상기 플렉서블 디스플레이부는,
    플렉서블 기판;
    상기 플렉서블 기판 상에 형성된 디스플레이 층;
    상기 디스플레이 층을 밀봉하는 박막 봉지층;
    상기 박막 봉지층 상의 기능층; 및
    상기 박막 봉지층과 상기 기능층 사이에 개재된 접착층;을 포함하고,
    상기 접착층은, 베이스와 상기 베이스의 일부 영역에 형성된 라인 형태의 복수의 모듈러스 조절 영역들을 포함하며,
    상기 복수의 모듈러스 조절 영역들은 제1 방향을 따라 서로 이격되도록 배치되어 스트라이프 패턴을 이루고,
    상기 베이스와 상기 복수의 모듈러스 조절 영역들은 서로 동일한 재질로 형성되고, 상기 베이스의 제1 모듈러스는 상기 복수의 모듈러스 조절 영역들의 제2 모듈러스 보다 큰 롤러블 디스플레이 장치.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 제1 방향에 따른 상기 접착층의 제1 연신율이, 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향에 따른 상기 접착층의 제2 연신율보다 큰 롤러블 디스플레이 장치.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 제1 방향과 상기 제2 방향은 서로 수직인 롤러블 디스플레이 장치.
  17. 제15항에 있어서,
    상기 복수의 모듈러스 조절 영역들 각각은 상기 제2 방향을 따라 연장된 롤러블 디스플레이 장치.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 접착층의 표면에서, 상기 베이스와 상기 복수의 모듈러스 조절 영역들은 상기 제1 방향을 따라 교번적으로 배치되고,
    상기 복수의 모듈러스 조절 영역들은 상기 접착층의 표면으로부터 상기 접착층의 깊이 방향으로 연장되며, 상기 베이스에 의해 둘러싸인 롤러블 디스플레이 장치.
  19. 제15항에 있어서,
    롤 형태로 권취되는 상기 플렉서블 디스플레이부를 내부에 수용하는 프레임을 더 포함하고,
    상기 제1 방향은 상기 플렉서블 디스플레이부가 상기 프레임으로부터 권출되는 방향인 롤러블 디스플레이 장치.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 제1 연신율은 상기 접착층의 일단에서부터 타단으로 갈수록 증가하고,
    상기 일단은 상기 프레임과 근접한 측이고, 상기 타단은 상기 일단과 반대측인 롤러블 디스플레이 장치.
  21. 제20항에 있어서,
    상기 모듈러스 조절 영역들 간의 간격은, 상기 일단에서 상기 타단으로 갈수록 감소하는 롤러블 디스플레이 장치.
  22. 제20항에 있어서,
    상기 모듈러스 조절 영역들의 깊이는 상기 일단에서 상기 타단으로 갈수록 깊어지는 롤러블 디스플레이 장치.
  23. 제14항에 있어서,
    상기 모듈러스 조절 영역의 깊이는 상기 접착층의 두께의 10% 내지 90%인 롤러블 디스플레이 장치.
  24. 제14항에 있어서,
    상기 모듈러스 조절 영역의 깊이는 상기 접착층의 두께의 10% 내지 50%인 롤러블 디스플레이 장치.
  25. 제14항에 있어서,
    상기 복수의 모듈러스 조절 영역들은 상기 접착층의 제1 면으로부터 일정 깊이로 형성된 복수의 제1 모듈러스 조절 영역들과, 상기 제1 면과 반대면인 상기 접착층의 제2 면으로부터 일정 깊이로 형성된 복수의 제2 모듈러스 조절 영역들을 포함하는 롤러블 디스플레이 장치.
  26. 제25항에 있어서,
    상기 복수의 제1 모듈러스 조절 영역들과 상기 복수의 제2 모듈러스 조절 영역들은 교번하여 배치된 롤러블 디스플레이 장치.
  27. 제14항에 있어서,
    상기 디스플레이 층은 유기발광소자 및 상기 유기발광소자와 전기적으로 연결된 박막 트랜지스터를 포함하는 롤러블 디스플레이 장치.
  28. 제14항에 있어서,
    상기 기능층은, 편광층, 터치스크린층과 보호층을 포함하고, 상기 접착층은 상기 편광층, 상기 터치스크린층 및 상기 보호층을 서로 접합시키는 롤러블 디스플레이 장치.
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