KR20060065831A - 플라즈마 디스플레이 장치용 광학필터, 이의 제조방법, 및이를 포함하는 플라즈마 디스플레이 장치 - Google Patents

플라즈마 디스플레이 장치용 광학필터, 이의 제조방법, 및이를 포함하는 플라즈마 디스플레이 장치 Download PDF

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KR20060065831A
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주식회사 에이스 디지텍
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Abstract

본 발명은 플라즈마 디스플레이 장치용 광학필터, 이의 제조방법, 및 이를 포함하는 플라즈마 디스플레이 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 편광자(polarizer), 및 상기 편광자의 양면에 접착된 투명보호층을 포함하는 편광필름을 포함하는 플라즈마 디스플레이 장치용 광학필터, 이의 제조방법, 및 이를 포함하는 플라즈마 디스플레이 장치에 관한 것이다.
본 발명의 플라즈마 디스플레이 장치용 광학필터는 외광에 의한 플라즈마 디스플레이 장치 내부의 반사를 방지하여 색순도 및 콘트라스트를 증가시켜 고품위의 화면을 구현할 수 있도록 하며, 여러가지 기능성 층을 함께 포함하여 다양한 기능을 함께 부여할 수 있다.
플라즈마 디스플레이 장치, 광학 필터, 편광필름, λ/4 위상차층

Description

플라즈마 디스플레이 장치용 광학필터, 이의 제조방법, 및 이를 포함하는 플라즈마 디스플레이 장치{OPTICAL FILTER FOR PLASMA DISPLAY DEVICE, METHOD FOR PREPARATING THE SAME, AND PLASMA DISPLAY DEVICE COMPRISING THE SAME}
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 장치용 광학필터의 단면도.
도 2는 본 발명의 제2실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 장치용 광학필터의 단면도.
도 3은 본 발명의 제3실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 장치용 광학필터의 단면도.
도 4는 본 발명의 제4실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 장치용 광학필터의 단면도.
도 5는 본 발명의 제5실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 장치용 광학필터의 단면도.
도 6은 본 발명의 제6실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 장치용 광학필터의 단면도.
도 7은 종래의 플라즈마 디스플레이 장치용 광학필터의 단면도.
도 8은 본 발명의 플라즈마 디스플레이 장치용 광학필터를 장착한 플라즈마 디스플레이 장치의 일 예를 나타낸 단면도.
[산업상 이용분야]
본 발명은 플라즈마 디스플레이 장치용 광학필터, 이의 제조방법, 및 이를 포함하는 플라즈마 디스플레이 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 색순도 및 콘트라스트를 증가시켜 고품위의 화면을 구현할 수 있는 플라즈마 디스플레이 장치용 광학필터, 이의 제조방법, 및 이를 포함하는 플라즈마 디스플레이 장치에 관한 것이다.
[종래기술]
플라즈마 디스플레이 장치(PDP, Plasma Display Panel)은 한 쌍의 기판 사이에 전극과 적색, 녹색 및 청색의 형광체를 도포하고, 기판 사이의 공간에 네온 및 크세논 등의 불활성 기체를 채운 후, 방전시켜 플라즈마를 형성하고, 이때 발생한 자외선이 형광체에 부딪혀 발광함으로써, 소정의 영상을 구현하는 디스플레이 장치를 말한다.
상기 플라즈마 디스플레이 장치는 강한 비선형성, 기억 기능(memory function), 긴 수명, 넓은 시야각 및 풀칼라화의 용이성 등의 장점이 있어 액정 표시장치 및 유기 전계 표시 장치 등의 기존 평판 표시장치에 비하여 그 활용 범위가 넓다.
그러나, 구동 전압이 높아 소비전력이 크고, 상기 형광체가 고가로 제작비가 많이 소요되는 단점이 있다. 또한, 플라즈마 디스플레이 패널의 형광체 및 격벽의 내부 반사가 심해 명실 콘트라스트가 저하되는 단점을 가지고 있다.
특히, 이와 더불어 플라즈마 디스플레이 패널 구동시 발생하는 오렌지광으로 인해, 적색의 구현이 어렵고, 화상의 색 순도 및 콘트라스트가 상당히 저하되는 문제가 있었다.
이러한 문제점을 해결하기 위하여, 플라즈마 디스플레이 장치는 외측에 다양한 기능을 가지는 기능성 다층 필름으로 구성된 별도의 필터를 포함하고 있다.
통상적인 플라즈마 디스플레이 장치의 필터는 색 보정 또는 색 재현성을 향상시키기 위한 색 보정층, 근적원선을 차폐하여 콘트라스트를 증가시키기 위한 근적외선 차단층, 전자파를 차단시키기 위한 전자파 차폐층, 및 외부 광의 반사를 방지하기 위한 반사 방지층을 포함한다.
전술한 바의 필터가 구비된 플라즈마 디스플레이 패널의 색 순도 및 콘트라스트를 증가시키기 위해 각각의 층을 구성하는 물질 및 제조방법에 관한 연구가 활발히 수행되고 있다.
일본 특허공개공보 제2001-192350호 및 대한민국 특허공개공보2003-65338호는 스쿠아릴륨(squarylium) 화합물을 포함하여 색 보정 기능을 갖는 필터를 별도로 장착함을 언급하고 있다. 상기 필터를 사용함에 따라 구현되는 색 순도는 증가하였으나, 콘트라스트 면에 있어서는 여전히 문제점이 남아 있었다.
미합중국특허 제4,989,953호는 콘트라스트를 향상시키기 위하여, 파장에 관 계없이 일부분의 빛만을 투과시키는 중성농도(ND, neutral density) 필터 또는 감소기(attenuator)의 채용을 제안하였으나, 실제 공정 후 얻어진 표시 장치의 화면의 휘도가 저하되는 문제를 수반하였다.
이를 해결하기 위하여, ND 필터와 반사 방지층(anti-reflection layer)을 조합하여 사용하는 방법이 언급되었다. 그러나, 상기 방법은 발광체에서의 외광의 반사와 구동 장치 표면의 반사광을 감소시키는 효과를 얻을 수 있었지만, 휘도가 저하되고 색 순도에 대한 개선 효과를 전혀 얻을 수 없었다.
플라즈마 디스플레이 장치의 다양한 용도와 잠재적 용도를 고려할 때 구동장치 화면의 밝기 및 선명도의 심각한 손실 없이 전체적인 색순도를 향상시키는 장치나 메커니즘의 개발은 매우 절실한 실정이다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 기존 플라즈마 디스플레이 장치 필터의 기능을 가지면서 공정의 단순화 및 경량화가 가능하고, 내부 반사를 방지하며, 색 순도, 및 콘트라스트를 개선시켜 고품위의 화면을 구현할 수 있는 플라즈마 디스플레이 장치용 광학필터를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 상기 플라즈마 디스플레이 장치용 광학필터의 제조방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 상기 플라즈마 디스플레이 장치용 광학필터를 포함하는 플라즈마 디스플레이 장치를 제공하는 것이다.
본 발명은 상기 목적을 달성하기 위하여, 편광자(polarizer), 및 상기 편광자의 양면에 접착된 투명보호층을 포함하는 편광필름을 포함하는 플라즈마 디스플레이 장치용 광학필터를 제공한다.
본 발명은 또한, 편광자 및 투명보호층을 접착하여 편광필름을 제조하는 단계를 포함하는 플라즈마 디스플레이 장치용 광학필터의 제조방법을 제공한다.
본 발명은 또한, 영상을 구현하는 패널부의 전면에 배치되는 상기 플라즈마 디스플레이 장치용 광학필터를 포함하는 플라즈마 디스플레이 장치를 제공한다.
이하, 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.
플라즈마 디스플레이 장치의 다양한 용도와 잠재적 용도를 고려할 때 구동장치 화면의 밝기 및 선명도의 심각한 손실 없이 전체적인 색순도를 향상시키는 장치나 메커니즘의 개발은 매우 절실한 실정이다.
또한, 통상적인 액정 표시 장치에 적용되는 편광필름은 콘트라스트를 증가시키고 색 순도를 향상시키는 효과가 있으나, 투과율이 낮아 플라즈마 디스플레이 장치의 휘도를 감소시킬 염려가 있어서, 아직까지 편광필름이 플라즈마 디스플레이 장치에 적용된 예가 없다.
본 발명은 편광필름을 플라즈마 디스플레이 장치에 적용한 필터에 관한 최초의 발명으로서, 본 발명의 플라즈마 디스플레이 장치용 광학필터는 편광자(polarizer), 및 상기 편광자의 양면에 접착된 투명보호층을 포함하는 편광필름을 포함한다.
본 발명의 플라즈마 디스플레이 장치용 광학필터에 포함되는 편광자는 편광 기능이 있는 요오드계 화합물, 2색성 염료, 또는 이들의 혼합물이 염착된 기재필름을 포함한다.
상기 편광자에 포함되는 기재필름은 투명한 고분자 물질을 포함하는 필름인 것이 바람직하며, 폴리비닐알코올(polyvinylalcohol), 폴리비닐포르말(polyvinylformal), 폴리비닐 아세탈(polyvinylacetal), 폴리비닐렌(polyvinylene), 폴리에틸렌(polyethylene), 폴리프로필렌(polypropylene), 폴리아크릴레이트(polyacrylate), 폴리메타크릴레이트(polymethacrylate), 폴리크로토네이트(polycrotonate), 폴리아크릴아미드(polyacrylamide), 폴리비닐알코올(polyvinyl alcohol), 폴리에스테르(polyester), 폴리비닐클로라이드(polyvinylchloride) 및 폴리스티렌(polystyrene)으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 고분자를 포함하는 필름인 것이 더 바람직하고, 그 중에서도 폴리비닐알코올 또는 폴리비닐렌을 포함하는 필름인 것이 가장 바람직하다.
상기 편광자에 포함되는 기재필름은 한방향으로 연신된 것이 바람직하다. 이 때, 연신 배율은 2 내지 10 배율인 것이 바람직하며, 3 내지 6 배율인 것이 더 바람직하다. 연신 배율이 2배율 미만인 경우에는 편광 효과가 충분히 발현될 수 없으며, 10배율을 초과하는 경우에는 요오드계 화합물, 또는 2색성 염료의 염착이 어려워진다.
상기 기재필름의 두께는 사용되는 플라즈마 디스플레이 장치의 사양에 따라 달라질 수 있으므로, 특별한 두께로 한정되지는 않으나, 20 내지 500 ㎛ 인 것이 바람직하다.
상기 기재필름에 염착되는 상기 요오드계 화합물은 I2, NH4I, 및 KI로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상인 것이 바람직하며, 상기 2색성 염료는 디아조염료, 트리스아조염료 및 이의 구리착염물로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상인 것이 바람직하다.
상기 요오드계 화합물, 및 2색성 염료는 상기 기재필름의 연신 방향으로 진동하는 빛은 흡수하고, 수직한 방향으로 진동하는 빛은 투과시키는 2색성을 나타내므로, 화면의 색순도를 증가시킨다.
상기 투명보호층은 상기 편광자의 내구성 및 기계적 강도를 보완하기 위한 보호층으로서, 투명한 필름인 것이 바람직하다.
상기 투명보호층은 특별히 제한되지 않으나, 셀룰로오즈계 고분자, 올레핀계 고분자, 환형올레핀계 고분자, 환형올레핀-비환형올레핀 공중합체, 폴리카보네이트, 및 폴리에스테르로 이루어진 군에서 1종 이상의 고분자를 포함하는 필름인 것이 바람직하며, 트리아세테이트 셀룰로오즈(TAC, tri-acetate cellulose), 셀룰로오즈 아세테이트 부틸렌(CAB, cellulose acetate butylene), 폴리카보네이트(PC, polycarbonate), 폴리에틸렌(PE, polyethylene), 폴리프로필렌(PP, polypropylene), 폴리비닐클로라이드(PVC, polyvinylchloride), 폴리스티렌(PS, polystyrene), 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA, poly methyl methacrylate), 폴리노르보르넨(polynorbornene), 및 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET, poly ethylene terephthalate)로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 고분자를 포함하는 필름인 것이 바람직하고, 그 중에서도 편광특성 및 내구성이 우수한 트리아세테이트 셀룰로오즈, 폴리에틸렌, 폴리노르보르넨, 또는 폴리프로필렌인 것이 더 바람직하다.
상기 편광자와 투명보호층은 접착제에 의해 접착되어 있다. 상기 접착제는 특별히 한정되지 않으나, 투명한 접착제인 것이 바람직하고, 폴리비닐알코올 접착제인 것이 더 바람직하다.
본 발명의 플라즈마 디스플레이 장치용 광학필터는 콘트라스트 향상을 위하여, 상기 편광필름에 더하여, 원편광을 일으키는 λ/4 위상차층을 더 포함할 수 있다.
상기 λ/4 위상차층은 복굴절을 가지는 고분자 필름 또는 한방향으로 배열된 액정 코팅층일 수 있으며, 고분자 필름과 액정코팅층을 모두 포함할 수도 있다.
상기 λ/4 위상차층은 가시영역의 각 파장에 대해 대략 1/4 파장의 위상차를 부여하는 역할을 하며, 복굴절의 제어성, 투명성 및 내열성이 우수한 것이 바람직하다.
상기 λ/4 위상차층의 재질은 특별히 한정되지 않으나, 상기 λ/4 위상차층이 복굴절을 가지는 고분자 필름인 경우에는 폴리카보네이트(poly carbonate), 폴리카보네이트 공중합체, 폴리에틸렌(polyethylene), 폴리프로필렌(polypropylene), 폴리노르보르넨(polynorbornene), 폴리염화비닐(polyvinylchloride), 폴리스티렌(polystyrene), 폴리아크릴로니트릴(polyacrylonitrile), 폴리에스터(polyester), 폴리에스테르(polyester), 폴리설폰(polysulfone), 폴리알릴레이트(polyarylate), 폴리비닐알코올(polyvinylalcohol), 폴리메타크릴산 에스테르(polymethacrylic ester), 폴리아크릴산 에스테르(polyacrylic ester) 및 셀룰로오즈 에스테르(cellulose ester)로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상을 포함하는 필름인 것이 바람직하다.
또한, 상기 λ/4 위상차층을 이루는 고분자 필름은 1.1 내지 3 배율로 연신된 투명 필름인 것이 바람직하며, 일축 또는 이축 연신된 것일 수 있다.
또한, 상기 λ/4 위상차층이 액정 코팅층인 경우에는 아조메틴(Azometine)계 화합물, 아족시(Azoxy) 화합물, 크라노바이페닐(Cranobiphenyl)계 화합물, 사이클로헥탄 카보닉산 페닐 에테르(Cyclohexane carbonic acid phenyl ether)계 화합물, 시아노 페닐 사이클로헥산(cyano phenyl cyclohexane)계 화합물, 시아노 치환 페닐 피리미딘(cyano substituted-phenyl pyrimidine)계 화합물 및 트란(Tran)계 화합물로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 네마틱 액정물질을 포함하는 액정 코팅층인 것이 바람직하다. 상기 액정은 일정 방향으로 배열하여 λ/4의 위상차를 발생시킨다.
상기 고분자 필름, 또는 액정코팅층으로 이루어진 λ/4 위상차층은 본 발명의 플라즈마 디스플레이 장치용 광학필터에 선택적으로 포함되거나, 또는 함께 포함될 수 있다.
상기 편광필름과 λ/4 위상차층은 점착층에 의하여 부착된다. 이 때 상기 점착층에 포함되는 점착제의 종류는 특별히 한정되지 않으나, 광학 투명성이 우수하고, 적절한 젖음성, 응집성, 및 점착성을 가지며, 내후성과 내열성이 우수한 것이 바람직하다.
상기 점착층은 아크릴계 고분자, 실리콘계 고분자, 에스테르계 고분자, 우레탄계 고분자, 아미드계 고분자, 에테르계 고분자, 플루오르계 고분자, 및 고무로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 점착제를 포함하는 것이 바람직하며, 그 중에서도 아크릴계 고분자를 포함하는 것이 더 바람직하다.
상기 편광필름과 λ/4 위상차층은 35 내지 55 ˚의 광축 각도를 가지도록 부착되는 것이 바람직하다. 편광필름과 λ/4 위상차층이 상기 광축각도를 유지할 때 원편광을 만들어 내부로부터 반사되는 빛의 방출을 막아 가시영역이 넓은 파장 범위로 차광함으로써, 외광에 의한 간섭을 방지할 수 있으며, 그 결과 표시화상의 시인성과, 콘트라스트를 향상시킬 수 있다. 그러나, 편광필름과 λ/4 위상차층이 항상 상기 광축 각도로 한정되는 것은 아니며, 상기 범위 이외의 다른 광축 각도도 가질 수 있다.
상기 플라즈마 디스플레이 장치용 광학필터는 상기 구성에 추가하여, 하드 코팅층, Ne광 차단층, 전자파 차폐층, 반사방지층, 근적외선 차단층, 정전기 방지층, 및 안티글레어층으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 기능성 층을 더 포함할 수 있다.
상기 기능성층은 점착층에 의해 본발명의 플라즈마 디스플레이 장치용 광학필터에 부착된 별도의 필름형태이거나, 본 발명의 플라즈마 디스플레이 장치용 광학필터에 포함되는 점착층에 각각 특성을 나타내는 기능성 물질이 첨가된 형태일 수 있다.
특히, 근적외선 차단층, 또는 Ne광 차단층은 각각 근적외선 차단물질, 또는 색보상 염료를 점착층에 포함하는 형태로 적용이 가능하다.
상기 하드 코팅층은 표면의 손상을 방지하기 위한 구성으로서, 일반적으로는 중합성 불포화 결합 또는 에폭시기를 가지는 프리폴리머, 올리고머, 및/또는 모노머를 임의로 혼합시킨 조성물로부터 제조되는 고분자 필름인 것이 바람직하고, 우레탄 아크릴레이트, 폴리에스테르 아크릴레이트, 또는 에폭시아크릴레이트 등의 각종 아크릴레이트 수지, 실록산 등의 규소 수지, 폴리에스테르 수지, 및 에폭시 수지로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상을 포함하는 조성물로부터 제조되는 고분자 필름인 것이 더 바람직하다.
상기 하드코팅층의 두께는 사용되는 플라즈마 디스플레이 장치의 사양에 따라서 적절히 조절할 수 있으며, 본 발명에서 특별히 한정되지 않는다.
상기 Ne광 차단층은 570 내지 610 nm 파장 범위, 특히 네온 발광(오렌지빛)의 파장 범위에 해당하는 590 nm의 파장을 집중적으로 흡수하는 색보상 염료를 포함하여 적색의 구현을 더욱 용이하게 한다.
상기 Ne광 차단층에 포함되는 색보상 염료는 상기 570 내지 610 nm에서 흡광 최대치를 가지는 공지된 염료면 어느 것이든 가능하며, 예를 들면 안트라 퀴논계 염료, 메틴계 염료, 아조메틴계 염료, 옥사딘계 염료, 아조계 염료, 스치릴계 염료, 크마린계 염료, 포르피린계 염료, 디벤조후라논계 염료, 티케토필로로필로르계 염료, 로다민계 염료, 키산텐계 염료, 및 필로메텐계 염료로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상을 사용할 수 있다.
상기 색보상 염료의 종류, 및 농도는, 흡수 파장, 투과특성, 색조, 분산 매 체, 도막의 종류, 및 도막의 두께에 따라 정해지는 것으로, 특정 종류 및 농도로 한정되는 것은 아니다.
상기 근적외선 차단물질은 700 내지 1200 nm 파장 범위에서 흡광 최대치를 가지는 염료인 것이 바람직하며, 펜타메틴 시아닌 염료, 헵타메틴 시아닌 염료, 및 노나메틴 시아닌 염료로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상인 것이 더 바람직하다.
상기 전자파 차폐층은 도전성을 가지는 막으로서, 통상적인 전자파 차폐층을 사용할 수 있으며, 특별히 한정되지 않는다. 다만, 상기 전자파 차폐층은 메쉬(mesh)막, 또는 투명한 금속막의 형태를 가지는 것이 바람직하다.
상기 전자파 차폐층이 메쉬막인 경우에는 메쉬의 공극을 메꾸어 투명하게 사용하는 것이 바람직하다. 따라서, 메쉬 표면에 투명한 수지로 이루어진 보호층이 코팅되거나, 또는 수지 또는 투명한 점착제가 충진된 형태인 것이 바람직하다.
이 외에도 정전기 방지층, 및 안티글레어층은 통상적으로 플라즈마 디스플레이 장치에 사용되는 것을 사용할 수 있으며, 본 발명에서 특별히 한정되지는 않는다.
상기 기능성층의 적층 순서는 특별히 제한되지 않는다. 다만, λ/4 위상차층은 반드시 편광필름에 부착되어 있어야 하며, 플라즈마 디스플레이 장치에 부착시에 패널에 가까운 쪽에 위치하도록 부착되어 있어야 한다.
상기 구조 이외에는 각 기능성 층의 적층순서가 바뀔 수 있다.
본 발명의 플라즈마 디스플레이 장치용 광학필터는 직접 플라즈마 디스플레 이 장치의 패널 본체에 부착하여 사용할 수 있고, 간격을 두고 전방에 배치시킨 필터로 사용될 수 있다.
그러나, 플라즈마 디스플레이 장치의 내부반사를 방지하기 위해서 상기 광학필터를 플라즈마 디스플레이 장치의 패널에 직접 부착하여 사용하는 것이 바람직하다.
이를 위하여, 본 발명의 플라즈마 디스플레이 장치용 광학필터는 패널부 또는 다른 기능성 층에 부착되도록 형성된 점착층과 상기 점착층을 보호하기 위한 이형필름을 더 포함할 수 있다.
상기 플라즈마 디스플레이 장치용 광학필터는 편광자 및 투명보호층을 접착하여 편광필름을 제조하는 단계를 포함하는 플라즈마 디스플레이 장치용 광학필터의 제조방법에 따라 제조될 수 있다.
이 때, 상기 편광자는 i) 기재필름을 팽윤시키는 단계, ii) 상기 기재필름에 요오드계 화합물, 2색성 염료, 또는 이들의 혼합물을 염착시키는 단계, 및 iii) 상기 기재필름을 2 내지 10 배율로 연신하는 단계를 포함하는 제조방법으로 제조될 수 있다.
또한, 상기 편광자는 i) 기재필름을 팽윤시키는 단계, ii) 상기 기재필름을 2 내지 10 배율로 연신하는 단계, 및 iii) 상기 기재필름에 요오드계 화합물, 2색성 염료, 또는 이들의 혼합물을 염착시키는 단계를 포함하는 제조방법으로도 제조될 수 있다.
다만, 상기 편광자의 제조공정 중에서 어느 단계에서든지 필요에 따라 수세 및 건조의 공정이 추가될 수 있다. 이 때, 건조 온도는 특별히 제한되지 않으나, 30 내지 100 ℃인 것이 바람직하다.
상기 기재필름의 팽윤 처리는 물 또는 유기용매에 기재필름을 침지하는 방법으로 실시할 수 있으며, 팽윤 온도는 10 내지 80 ℃인 것이 바람직하고, 20 내지 50 ℃인 것이 더 바람직하다. 팽윤 처리 온도가 10 ℃ 미만인 경우에는 팽윤효과가 충분하지 못하며, 80 ℃를 초과하는 경우에는 필름이 용해될 수 있다.
기재필름이 충분히 팽윤되지 않게 되면 기재필름 내부에 팽윤 불균일이 발생하여 후속 공정에서 수행되는 염착 반응이 원활히 이루어지지 않고, 너무 과도한 팽윤을 수행하게 되면 기재필름의 일부가 물 또는 유기용매에 용해되기 때문에, 염착 반응이 불균일하게 일어날 수 있다.
상기 기재필름, 요오드계 화합물, 및 2색성 염료에 관한 내용은 앞서 기재한 내용을 준용한다.
상기 염착공정의 온도는 10 내지 60 ℃인 것이 바람직하며, 20 내지 50 ℃인 것이 더 바람직하다. 염착 온도가 10 ℃ 미만인 경우에는 충분한 염착이 이루어지지 못하며, 60 ℃를 초과하는 경우에는 필름이 용해될 염려가 있다.
상기 염착 공정의 시간은 기재필름의 팽윤 정도에 따라 달라질 수 있으므로, 특별히 한정되는 것은 아니나, 1분 내지 10분 동안 실시하는 것이 균일한 염착을 위하여 바람직하다.
상기 연신공정은 2 내지 10 배율로 연신되는 것이 바람직하다. 연신비율이 2 배율 미만인 경우에는 기재필름이 늘어지거나 주름이 발생할 수 있으며, 10배율 을 초과할 경우에는 연신에 의한 불균일이 발생할 수 있다.
이 때, 기재필름의 두께는 연신 정도에 따라 달라질 수 있으나, 10 내지 100 ㎛의 평균 두께를 가지는 것이 바람직하다.
상기 방법으로 제조된 편광자를 투명보호층과 접착시켜 편광필름으로 제조한다. 상기 접착공정은 접착제를 이용하여 실시하며, 이 때 사용되는 투명보호층, 및 접착제에 관해서는 앞서 설명한 내용을 준용한다.
본 발명의 플라즈마 디스플레이 장치용 광학필터의 제조방법은 상기 제조된 편광필름과 λ/4 위상차층을 부착시키는 단계를 더 포함할 수 있다. 상기 편광필름과 λ/4 위상차층은 점착층을 이용하여 부착시키며, 이 때 사용되는 점착층에 관해서는 앞서 기재한 점착층의 내용을 준용한다.
또한, 상기 λ/4 위상차층은 가시영역의 각 파장에 대해 대략 1/4 파장의 위상차를 부여하는 역할을 하며, λ/4 위상차층의 구체적인 구성은 앞서 기재한 내용을 준용한다.
상기 편광필름과 λ/4 위상차층은 35 내지 55 ˚의 광축 각도를 가지도록 부착하는 것이 바람직하다. 그러나, 편광필름과 λ/4 위상차층이 항상 상기 광축 각도로 한정되는 것은 아니며, 상기 범위 이외의 다른 광축 각도를 가지도록 부착할 수도 있다.
본 발명의 플라즈마 디스플레이 장치용 광학필터의 제조방법은 또한, 하드 코팅층, Ne광 차단층, 반사방지층, 근적외선 차단층, 정전기 방지층, 안티글레어층, 및 전자파 차폐층으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 기능성 층을 부착 시키는 단계를 더 포함할 수 있다.
이 때, 상기 하드 코팅층, Ne광 차단층, 반사방지층, 근적외선 차단층, 정전기 방지층, 안티글레어층, 및 전자파 차폐층 등과 같은 기능성층에 관한 설명은 앞서 기재한 내용을 준용한다.
다만, 상기 기능성 층은 점착층에 의하여 부착될 수 있으며, 기능성층의 적층 순서는 특별히 제한되지 않는다. 다만, λ/4 위상차층은 반드시 편광필름에 부착하여야 하며, 플라즈마 디스플레이 장치에 부착시에 패널에 가까운 쪽에 위치하도록 부착하여야 한다. 상기 구조 이외에는 각 기능성 층의 적층순서가 바뀔 수 있다.
또한, 그 중에서도 상기 근적외선 차단층, 또는 Ne광 차단층은 본 발명의 플라즈마 디스플레이 장치용 광학필터의 각 층을 부착시키는 점착층 중 하나 이상의 점착층에 근적외선 차단물질, 또는 색보상 염료를 첨가하여 형성시킬 수 있다.
상기 전자파 차폐층이 메쉬막인 경우에는 점착제를 이용하여 메쉬의 공극을 메꾸어 투명하게 사용하는 것이 바람직하다. 따라서, 메쉬 표면에 투명한 수지로 이루어진 보호층이 코팅되거나, 또는 수지 또는 투명한 점착제가 충진된 형태인 것이 바람직하다.
본 발명의 플라즈마 디스플레이 장치는 영상을 구현하는 패널부의 전면에 배치되는 상기 플라즈마 디스플레이 장치용 광학필터를 포함한다.
이하, 구체적인 실시예를 통하여 본 발명의 플라즈마 디스플레이 장치용 광학필터를 보다 상세히 설명한다. 다만, 하기의 실시예는 본 발명의 바람직한 일 실시예일 뿐, 본 발명이 하기 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.
실시예 1
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 장치용 광학필터(101)의 단면도이다. 도 1에서 보는 바와 같이, 본 발명의 플라즈마 디스플레이 장치용 광학필터(101)는 편광자(1), 및 상기 편광자의 양면에 접착된 투명보호필름(2)을 포함하는 편광필름(10)을 포함한다.
상기 편광필름에서 편광자는 평균 중합도 2400인 PVA(일본 구라레사 제조)을 기재필름으로 사용하여 제조하였다.
상기 PVA 기재필름을 30 ℃의 온도에서 팽윤, 및 3배의 연신을 행하였다. 그 후, 30 ℃의 요오드욕에 10 분간 침지하였다. 또한, 순수와 붕산욕에서 수세 후 40 ℃의 온도에서 건조하여 편광자를 제조하였다.
상기 방법으로 제조된 편광자의 양면에 PVA 접착제(일본 구라레사 제조)를 바르고, 80 ㎛ 두께의 트리아세테이트 셀룰로오즈 필름을 부착하여 편광필름을 제조하였다. 상기 접착제는 도 1에 도시하지 않았다.
실시예 2
도 2는 본 발명의 제2실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 장치용 광학필터(102)의 단면도이다. 도 2에서 보는 바와 같이, 본 발명의 플라즈마 디스플레이 장치용 광학필터(102)는 제1실시예에 따른 편광필름(10), 및 λ/4 위상차층(11)을 포함한다.
이 때, 상기 편광필름과 λ/4 위상차층은 아크릴계 점착제(OS-81L, Soken사 제조)를 포함하는 점착층으로 부착하였다. 상기 점착층은 도 2에 도시하지 않았다.
상기 λ/4 위상차층은 Pure-aceTM(데이진사 제조)을 사용하였으며, 상기 편광필름과 λ/4 위상차층의 광축각도는 45 ˚를 이루도록 하였다.
실시예 3
도 3은 본 발명의 제3실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 장치용 광학필터(103)의 단면도이다. 도 3에서 보는 바와 같이, 본 발명의 플라즈마 디스플레이 장치용 광학필터(103)는 반사방지층(12), 제1실시예에 따른 편광필름(10), 및 λ/4 위상차층(11)을 포함한다.
이 때, 상기 반사방지층, 편광필름, 및 λ/4 위상차층은 아크릴계 점착제(OS-81L, Soken사 제조)를 포함하는 점착층으로 부착하였다. 상기 점착층은 도 3에 도시하지 않았다.
상기 λ/4 위상차층은 Pure-aceTM(데이진사 제조)을 사용하였으며, 상기 편광필름과 λ/4 위상차층의 광축각도는 45 ˚를 이루도록 하였다.
또한, 상기 반사방지층은 ARCTOPTM(아사히 소자 제조)을 사용하였다.
실시예 4
도 4는 본 발명의 제4실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 장치용 광학필터(104)의 단면도이다. 도 4에서 보는 바와 같이, 본 발명의 플라즈마 디스플레이 장치용 광학필터(104)는 전자파 차폐층(13), 제1실시예에 따른 편광필름(10), 및 λ/4 위상차층(11)을 포함한다.
이 때, 상기 전자파 차폐층, 편광필름, 및 λ/4 위상차층은 아크릴계 점착제(OS-81L, Soken사 제조)를 포함하는 점착층으로 부착하였다. 상기 점착층은 도 4에 도시하지 않았다.
상기 λ/4 위상차층은 Pure-aceTM(데이진사 제조)을 사용하였으며, 상기 편광필름과 λ/4 위상차층의 광축각도는 45 ˚를 이루도록 하였다.
또한, 상기 전자파 차폐층은 구리 메쉬 타입의 전자파 차폐필름(히타치사 제조)을 사용하였다.
실시예 5
도 5는 본 발명의 제5실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 장치용 광학필터(105)의 단면도이다. 도 5에서 보는 바와 같이, 본 발명의 플라즈마 디스플레이 장치용 광학필터(105)는 전자파 차폐층(13), Ne광/근적외선 차단층(14), 제1실시예에 따른 편광필름(10), 및 λ/4 위상차층(11)을 포함한다.
이 때, 상기 전자파 차폐층, 편광필름, 및 λ/4 위상차층은 아크릴계 점착제(OS-81L, Soken사 제조)를 포함하는 점착층으로 부착하였으며, 상기 Ne광/근적외선 차단층은 전자파 차폐층과 편광필름 사이의 점착층에 Ne광 차단효과가 있는 색보상 염료인 HAO-01(하야시바라사 제조)와 근적외선 차단 물질인 펜타메틴시아닌 염료를 첨가하여 제조하였다. Ne광/근적외선 차단층을 제외한 나머지 점착층은 도 5에 도시하지 않았다.
상기 λ/4 위상차층은 Pure-aceTM(데이진사 제조)을 사용하였으며, 상기 편광필름과 λ/4 위상차층의 광축각도는 45 ˚를 이루도록 하였다.
또한, 상기 전자파 차폐층은 구리 메쉬 타입의 전자파 차폐필름(Hitachi chemical사 제조)을 사용하였다.
실시예 6
도 6은 본 발명의 제6실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 장치용 광학필터(106)의 단면도이다. 도 6에서 보는 바와 같이, 본 발명의 플라즈마 디스플레이 장치용 광학필터(106)는 반사방지층(12), 전자파 차폐층(13), Ne광/근적외선 차단층(14), 제1실시예에 따른 편광필름(10), 및 λ/4 위상차층(11)을 포함한다.
이 때, 상기 반사방지층, 전자파 차폐층, 편광필름, 및 λ/4 위상차층은 아크릴계 점착제(OS-81L, Soken사 제조)를 포함하는 점착층으로 부착하였으며, 상기 Ne광/근적외선 차단층은 전자파 차폐층과 편광필름 사이의 점착층에 Ne광 차단효과가 있는 색보상 염료인 HAO-01(하야시바라사 제조)와 근적외선 차단 물질인 펜타메틴시아닌 염료를 첨가하여 제조하였다.
상기 반사방지층은 ARCTOPTM(아사히 소자 제조)을 사용하였다
또한, 상기 λ/4 위상차층은 Pure-aceTM(데이진사 제조)을 사용하였으며, 상기 편광필름과 λ/4 위상차층의 광축각도는 45 ˚를 이루도록 하였다.
또한, 상기 전자파 차폐층은 구리 메쉬 타입의 전자파 차폐필름(Hitachi chemical사 제조)을 사용하였다.
비교예 1
도 7은 통상적인 플라즈마 디스플레이 장치용 광학필터의 (120)의 단면도이다. 도 7에서 보는 바와 같이, 반사방지층(21), Ne광/근적외선 차단층(22), 강화유리(23), 및 전자파 차폐층(24)을 포함하는 통상적인 플라즈마 디스플레이 장치용 광학필터를 제조하였다.
상기 반사방지층은 ARCTOPTM(아사히 소자 제조)을 사용하였다
또한, 상기 전자파 차폐층은 구리 메쉬 타입의 전자파 차폐필름(Hitachi chemical사 제조)을 사용하였다.
또한, Ne광/근적외선 차단층은 전자파 차폐층과 편광필름 사이의 점착층에 Ne광 차단효과가 있는 색보상 염료인 HAO-01(하야시바라사 제조)와 근적외선 차단 물질인 펜타메틴시아닌 염료가 코팅된 투명필름을 사용하였다.
실시예 7
도 8은 본 발명의 플라즈마 디스플레이 장치용 광학필터를 장착한 플라즈마 디스플레이 장치의 일 예를 나타낸 단면도이다. 도 8에서 보는 바와 같이, 본 발명의 플라즈마 디스플레이 장치(1000)는 상기 제1실시예 내지 제6실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 장치용 광학필터(101~106), 영상을 구현하는 패널부(200), 상기 패널부를 구동하는 구동부(300), 상기 패널부를 보호하는 투명 전면판(400), 및 케이스(500)를 포함하며, 상기 광학필터(101~106)는 패널부(200)의 전면에 위치한다.
다만, 도 8의 구성은 본 발명의 플라즈마 디스플레이 장치를 설명하기 위한 일 예일 뿐, 본 발명의 디스플레이 장치의 구성이 상기 도 8의 구성으로만 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 디스플레이 장치는 상기 패널부와 투명 전면판의 사이에 본 발명의 플라즈마 디스플레이 장치용 광학필터를 구비하며, 상기 플라즈마 디스플레이 장치용 광학필터는 패널부에 직접 부착되거나, 투명 전면판에 직접 부착되거나, 또는 상기 패널부와 투명 전면판 사이에 일정 공간을 둔 형태로 포함될 수 있다.
본 발명의 플라즈마 디스플레이 장치용 광학필터는 상기 구체적인 실시예 이외에도 1) 반사방지층, 하드코팅층, 전자파 차폐층, 편광필름, 및 λ/4 위상차층이 순서대로 적층되는 형태, 2) 반사방지층, 근적외선 차단층, 하드코팅층, Ne광 차단층, 전자파 차폐층, 편광필름, 및 λ/4 위상차층이 순서대로 적층되는 형태, 3) 하드코팅층, 안티글래어층, 편광필름, 및 λ/4 위상차층이 순서대로 적층되는 형태, 4) 상기 플라즈마 디스플레이 장치용 광학필터는 하드코팅층, 편광필름, 전자파 차폐층, 및 λ/4 위상차층이 순서대로 적층되는 형태, 및 5) 하드코팅층, 반사방지층, 전자파 차폐층, 편광필름, 및 λ/4 위상차층이 순서대로 적층되는 형태를 가질 수 있다.
시판중인 플라즈마 디스플레이 장치(모델명 : SPD-42P4HD2S, 삼성전자 제조)에 장착되어 있던 필터를 제거하고, 상기 제1실시예 내지 제6실시예 및 비교예 1에 따른 플라즈마 디스플레이 장치용 광학필터를 상기 플라즈마 디스플레이 장치의 패널부 전면에 부착시킨 후, 상기 플라즈마 디스플레이 패널에 대하여, 분광측색계(spectrophotometer, CM-2600D, MINOLTA CO., LTD)를 이용하여, 내부 반사율을 측 정하였다. 상기 측정 결과를 하기 표 1에 정리하였다.
[표 1]
휘도(%) x y 반사율(%) 반사휘도(%)
비교예 1 35.5 289 292 16.2 7.2
실시예 2 42.7 291 296 6.9 2.9
실시예 3 31.4 287 288 5.6 2.4
실시예 4 36.7 279 271 9.0 3.8
실시예 5 32.2 282 275 8.5 3.6
실시예 6 30.5 282 283 8.3 3.5
상기 표 1에서 보는 것과 같이, 본 발명의 플라즈마 디스플레이 장치용 광학필터는 종래의 플라즈마 디스플레이 장치용 광학필터에 비하여 반사율 및 반사휘도가 낮은 것을 알 수 있다.
본 발명의 플라즈마 디스플레이 장치용 광학필터는 외광에 의한 PDP 내부의 반사를 방지하여 색순도 및 콘트라스트를 증가시켜 고품위의 화면을 구현할 수 있도록 하며, 여러가지 기능성 층을 함께 포함하여 다양한 기능을 함께 부여할 수 있다.

Claims (20)

  1. 편광자(polarizer), 및 상기 편광자의 양면에 접착된 투명보호층을 포함하는 편광필름을 포함하는 플라즈마 디스플레이 장치용 광학필터.
  2. 제1항에 있어서, 상기 편광자는 요오드계 화합물, 2색성 염료, 또는 이들의 혼합물이 염착된 기재필름을 포함하는 것인 플라즈마 디스플레이 장치용 광학필터.
  3. 제2항에 있어서, 상기 기재필름은 폴리비닐알코올(polyvinylalcohol), 폴리비닐포르말(polyvinylformal), 폴리비닐 아세탈(polyvinylacetal), 폴리비닐렌(polyvinylene), 폴리에틸렌(polyethylene), 폴리프로필렌(polypropylene), 폴리아크릴레이트(polyacrylate), 폴리메타크릴레이트(polymethacrylate), 폴리크로토네이트(polycrotonate), 폴리아크릴아미드(polyacrylamide), 폴리비닐알코올(polyvinyl alcohol), 폴리에스테르(polyester), 폴리비닐클로라이드(polyvinylchloride) 및 폴리스티렌(polystyrene)으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 고분자를 포함하는 필름인 플라즈마 디스플레이 장치용 광학필터.
  4. 제2항에 있어서, 상기 기재필름은 2 내지 10 배율로 연신된 것인 플라즈마 디스플레이 장치용 광학필터.
  5. 제1항에 있어서, 상기 투명보호층은 셀룰로오즈계 고분자, 올레핀계 고분자, 환형올레핀계 고분자, 환형올레핀-비환형올레핀 공중합체, 폴리카보네이트, 및 폴리에스테르로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 고분자를 포함하는 것인 플라즈마 디스플레이 장치용 광학필터.
  6. 제1항에 있어서, 상기 투명보호층은 트리아세테이트 셀룰로오즈(TAC, tri-acetate cellulose), 셀룰로오즈 아세테이트 부틸렌(CAB, cellulose acetate butylene), 폴리카보네이트(PC, polycarbonate), 폴리에틸렌(PE, polyethylene), 폴리프로필렌(PP, polypropylene), 폴리비닐클로라이드(PVC, polyvinylchloride), 폴리스티렌(PS, polystyrene), 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA, poly methyl methacrylate), 폴리노르보르넨(polynorbornene), 및 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET, poly ethylene terephthalate)로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 고분자를 포함하는 필름인 플라즈마 디스플레이 장치용 광학필터.
  7. 제1항에 있어서, 상기 플라즈마 디스플레이 장치용 광학필터는 편광필름, 및 λ/4 위상차층을 포함하는 것인 플라즈마 디스플레이 장치용 광학필터.
  8. 제7항에 있어서, 상기 편광필름과 λ/4 위상차층은 35 내지 55 ˚의 광축 각도를 가지는 것인 플라즈마 디스플레이 장치용 광학필터.
  9. 제7항에 있어서, 상기 λ/4 위상차층은 폴리카보네이트(poly carbonate), 폴리카보네이트 공중합체, 폴리에틸렌(polyethylene), 폴리프로필렌(polypropylene), 폴리노르보르넨(polynorbornene), 폴리염화비닐(polyvinylchloride), 폴리스티렌(polystyrene), 폴리아크릴로니트릴(polyacrylonitrile), 폴리카보네이트(polyester), 폴리에스테르(polyester), 폴리설폰(polysulfone), 폴리알릴레이트(polyarylate), 폴리비닐알코올(polyvinylalcohol), 폴리메타크릴산 에스테르(polymethacrylic ester), 폴리아크릴산 에스테르(polyacrylic ester), 및 셀룰로오즈 에스테르(cellulose ester)로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상을 포함하는 필름을 포함하는 것인 플라즈마 디스플레이 장치용 광학필터.
  10. 제9항에 있어서, 상기 λ/4 위상차층은 1.1 내지 3 배율로 연신된 필름인 플라즈마 디스플레이 장치용 광학필터.
  11. 제7항에 있어서, 상기 λ/4 위상차층은 아조메틴(Azometine)계 화합물, 아족시(Azoxy) 화합물, 크라노바이페닐(Cranobiphenyl)계 화합물, 사이클로헥탄 카보닉산 페닐 에테르(Cyclohexane carbonic acid phenyl ether)계 화합물, 시아노 페닐 사이클로헥산(cyano phenyl cyclohexane)계 화합물, 시아노 치환 페닐 피리미딘(cyano substituted-phenyl pyrimidine)계 화합물 및 트란(Tran)계 화합물로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 네마틱 액정물질을 포함하는 액정 코팅층을 포함하는 것인 플라즈마 디스플레이 장치용 광학필터.
  12. 제1항 또는 제7항에 있어서, 상기 플라즈마 디스플레이 장치용 광학필터는 하드 코팅층, Ne광 차단층, 반사방지층, 근적외선 차단층, 정전기 방지층, 안티글레어층, 및 전자파 차폐층으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 기능성 층을 더 포함하는 것인 플라즈마 디스플레이 장치용 광학필터.
  13. 제12항에 있어서, 상기 Ne광 차단층은 570 내지 610 nm 파장 범위에서 흡광 최대치를 가지는 색보상 염료를 포함하는 것인 플라즈마 디스플레이 장치용 광학필터.
  14. 제12항에 있어서, 상기 근적외선 차단층은 700 내지 1200 nm 파장 범위에서 흡광 최대치를 가지는 적외선 차단물질을 포함하는 것인 플라즈마 디스플레이 장치용 광학필터.
  15. 편광자 및 투명보호층을 접착하여 편광필름을 제조하는 단계를 포함하는 플라즈마 디스플레이 장치용 광학필터의 제조방법.
  16. 제15항에 있어서, 상기 편광자는
    i) 기재필름을 팽윤시키는 단계;
    ii) 기재필름에 요오드계 화합물, 2색성 염료, 또는 이들의 혼합물을 염착시 키는 단계; 및
    iii) 기재필름을 2 내지 10 배율로 연신하는 단계
    를 포함하는 제조방법으로 제조되는 것인 플라즈마 디스플레이 장치용 광학필터의 제조방법.
  17. 제15항에 있어서, 상기 편광자는
    i) 기재필름을 팽윤시키는 단계;
    ii) 기재필름을 2 내지 10 배율로 연신하는 단계; 및
    iii) 기재필름에 요오드계 화합물, 2색성 염료, 또는 이들의 혼합물을 염착시키는 단계
    를 포함하는 제조방법으로 제조되는 것인 플라즈마 디스플레이 장치용 광학필터의 제조방법.
  18. 제15항에 있어서, 상기 제조방법은 상기 제조된 편광필름과 λ/4 위상차층을 부착시키는 단계를 더 포함하는 것인 플라즈마 디스플레이 장치용 광학필터의 제조방법.
  19. 제15항에 있어서, 상기 제조방법은
    하드 코팅층, Ne광 차단층, 반사방지층, 근적외선 차단층, 정전기 방지층, 안티글레어층, 및 전자파 차폐층으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 기능성 층을 부착시키는 단계를 더 포함하는 것인 플라즈마 디스플레이 장치용 광학필터의 제조방법.
  20. 영상을 구현하는 패널부의 전면에 배치되는 플라즈마 디스플레이 장치용 광학필터를 포함하며, 상기 광학필터는 제1항 내지 제14항 중 어느 하나의 항에 따른 플라즈마 디스플레이 장치용 광학필터인 플라즈마 디스플레이 장치.
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US10871677B2 (en) 2015-07-06 2020-12-22 Lg Chem, Ltd. Wide color gamut film, composition for preparing the same, polarizing plate comprising the same, and liquid crystal display comprising the polarizer plate

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR101034105B1 (ko) * 2010-09-27 2011-05-13 윤창식 광 차단 필름 및 그 제조 방법
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