KR20230160421A - 내충격 필름 및 이를 포함하는 디스플레이 장치 - Google Patents

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Abstract

폴딩 또는 롤링에 따른 연신 및 복원성이 우수한 내충격 필름 및 이를 이용하는 디스플레이 장치가 개시된다. 상기 내충격 필름에 사용되는 내충격층의 수지 조성물은 하기 화학식을 가지는 우레탄 아크릴레이트 올리고머 및 (메타)아크릴레이트 단량체를 포함한다.
[ 화학식 ]

Description

내충격 필름 및 이를 포함하는 디스플레이 장치{IMPACT RESISTANCE FILM AND DISPLAY DEVICE INCLUDING THE SAME}
본 발명은 내충격 필름에 관한 것으로서, 초박막 커버글라스(UTG, Ultra Thin Glass)에 부착되어 외부로부터 가해지는 충격으로부터 초박막 커버글라스를 보호하기 위한 내충격 필름 및 이를 포함하는 디스플레이 장치에 관한 것이다.
최근 폴더블, 롤러블 기술을 채용한 디스플레이 장치가 점차 다량 출시됨에 따라 이들 제품의 커버윈도우로 사용되는 기재도 점차 발달하게 되었다. 초기 폴더블, 롤러블 모바일 제품의 커버윈도우로 채용되었던 CPI(Color-less Polyimide)는 폴딩 후 복원시 표면 평탄화도의 문제 및 스크래치 등의 문제, 외부충격으로부터 폴더블용 OLED 패널을 보호하지 못하는 문제가 있었다. 이러한 문제를 해결하고자 최근 초박막 커버글라스(UTG)가 채용되면서 폴딩 후의 평탄화도, 스크래치 등의 문제는 해결되었으나 여전히 외부충격에 대한 신뢰성이 낮다는 문제가 대두되고 있다.
이러한 내충격성을 향상시키기 위해서 초박막 커버글라스에 CPI와 PET를 합지하는 방법으로 제품 개발이 진행되고 있으나, CPI 또는 PET가 늘어나는 성질 및 복원되는 성질이 없는 필름류이기 때문에 폴딩 횟수가 증가하면서 초박막 커버글라스의 파손이 발생하는 문제가 있다. 또한, 가장 효율적인 내충격 흡수필름으로 우레탄 필름이 검토되었으나 광투과율, 투명도, 평탄화도가 낮다는 문제가 있다.
따라서, 이러한 폴딩 및 롤링에 대하여 높은 신뢰도를 갖춘 초박막 커버글라스의 내충격성을 향상시킬 수 있는 내충격 필름이 요구되고 있다.
KR 10-1394814 B
본 발명의 목적은 폴더블 디스플레이 장치 및 롤러블 디스플레이 장치용 초박막 커버글라스의 일면에 부착됨으로써, 외부 충격으로부터 초박막 커버글라스를 보호할 수 있도록 내충격성을 향상시킬 수 있고, 박막화가 가능하면서, 폴딩, 롤링에서도 버클링(buckling) 현상이 나타나지 않는 내충격 필름을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 초박막 커버글라스와 폴더블 또는 롤러블 OLED 패널 사이에 합지된 상태에서 OLED 패널의 폴딩성을 기준으로 커버윈도우의 폴딩성이 원활하도록 하기 위해 -20℃에서 100MPa 내지 2GPa, 25℃에서 50MPa 내지 450MPa, 60℃에서 10MPa 내지 300MPa의 저장탄성 모듈러스(G’)를 가지는 내충격층용 광학수지 조성물, 이를 이용한 내충격 필름 및 저온(-20℃) 저장 탄성모듈러스(G’)가 0.07MPa 내지 0.2MPa이고, 점착력(Peel Strength)가 400gf/in 내지 1,500gf/in의 광학 접착층으로 구성된 내충격 필름을 이용한 폴더블 또는 롤러블 디스플레이 장치를 제공하는 것이다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 내충격 필름에 사용되는 내충격층의 수지 조성물은 하기 화학식을 가지는 우레탄 아크릴레이트 올리고머 및(메타)아크릴레이트 단량체를 포함한다.
[ 화학식 ]
본 발명의 다른 실시예에 따른 내충격 필름에 사용되는 내충격층의 수지 조성물은 트리올기와 글리콜기를 단일 분자내에 포함하는 우레탄 아크릴레이트 올리고머를 함유하되, -20℃에서의 상기 내충격층의 저장탄성 모듈러스가 100MPa 내지 2GPa이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 내충격 필름은 내충격층; 상기 내충격층의 일면에 배열되는 제 1 접착층; 및 상기 내충격층의 타면에 배열되는 제 2 접착층을 포함한다. 여기서, 상기 내충격층은 -20℃에서의 저장탄성 모듈러스가 100MPa 내지 2GPa이다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 내충격 필름은 내충격층; 상기 내충격층의 일면에 배열되는 제 1 접착층; 및 상기 내충격층의 타면에 배열되는 제 2 접착층을 포함한다. 여기서, 상기 접착층들 중 적어도 하나는 -20℃에서 저장탄성 모듈러스가 0.05MPa 내지 0.2MPa이며 점착력(Peel Strength)이 400gf/in 내지 1,500gf/in인 접착제로 구성된다.
본 발명에 따라 제조된 내충격 필름은 폴더블 디스플레이 장치나 롤러블 디스플레이 장치용으로 디스플레이 패널과 초박막 커버글라스의 사이에 위치하여 상기 디스플레이 장치를 장기간 사용하더라도 버클링 현상이 발생하지 않으면서 상기 초박막 커버글라스의 내충격성을 향상시키고, 폴딩성 또는 롤링성을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 내충격 필름의 구조를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 내충격 필름의 양면에 초박막 커버글라스와 OLED 패널의 합지 구조를 도시한 단면도이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 내충격 필름의 구조를 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 내충격 필름을 적용한 폴더블 디스플레이 장치를 도시한 사시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 내충격 필름을 적용한 롤러블 디스플레이 장치를 도시한 사시도이다.
도 6은 본 발명의 내충격 필름의 적용공정을 도시한 순서도이다.
본 명세서에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "구성된다" 또는 "포함한다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 여러 구성 요소들, 또는 여러 단계들을 반드시 모두 포함하는 것으로 해석되지 않아야 하며, 그 중 일부 구성 요소들 또는 일부 단계들은 포함되지 않을 수도 있고, 또는 추가적인 구성 요소 또는 단계들을 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 또한, 명세서에 기재된 "...부", "모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어 또는 소프트웨어로 구현되거나 하드웨어와 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
용어 "필름"은 일반적으로 얇은 판상 부재를 말하지만 액상코팅에 의해 형성되는 막의 개념도 포함하는 개념이다. 또한, 본 명세서상의 "상에" 위치한다는 개념은 그 위에 직접적으로 위치하는 것뿐만 아니라, 그 사이에 다른 부재가 개입되더라도 그 "상에" 위치하는 것으로 이해하여야 한다.
본 명세서에서 사용되는 용어 "필름"은 필름 그 자체, 또는 필름과 그 표면에 형성된 소정의 층 또는 막 등을 포함하는 적층 구조체를 의미할 수 있다. 또한, 본 명세서에서 "필름의 표면"이라 함은 필름 그 자체의 노출 표면, 또는 필름 위에 형성된 소정의 층 또는 막 등의 외측 표면을 의미할 수 있다.
용어 “내충격 필름”은 광학 필름을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
용어 "(메타)아크릴레이트"는 아크릴레이트(Acrylate) 및/또는 메타크릴레이트(Methacrylate)를 가리킨다.
용어 “저온 저장탄성 모듈러스”는 저온의 온도를 별도로 표기하지 않더라도 -20℃에서의 저장탄성 모듈러스(Storage Modulus)를 의미할 수 있다. 또한 “저온(-20℃) 저장탄성 모듈러스”는 “저온 저장탄성 모듈러스”와 동일한 것으로 이해되어야 한다.
이하, 본 발명의 다양한 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상술하겠다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 내충격 필름의 구조를 도시한 도면이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 내충격 필름의 양면에 초박막 커버글라스와 OLED 패널의 합지 구조를 도시한 단면도이며, 도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 내충격 필름의 구조를 도시한 도면이다. 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 내충격 필름을 적용한 폴더블 디스플레이 장치를 도시한 사시도이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 내충격 필름을 적용한 롤러블 디스플레이 장치를 도시한 사시도이며, 도 6은 본 발명의 내충격 필름의 적용공정을 도시한 순서도이다.
도 1을 참조하면, 본 실시예의 내충격 필름(10)은 내충격층(100), 내충격층(100)의 일면에 배열되는 제 1 접착층(110) 및 내충격층(100)의 타면에 배열되는 제 2 접착층(120)을 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 도 2에 도시된 바와 같이 제 1 접착층(110) 위에 초박막 커버글라스(Ultra Thin Glass, 200, UTG)가 부착되고, 제 2 접착층(120) 위에 폴더블 또는 롤러블 디스플레이 패널(210)이 부착될 수 있다. 즉, 내충격 필름(10)이 초박막 커버글라스(200)와 디스플레이 패널(210) 사이에 배열되어 외부로부터 가해지는 충격으로부터 초박막 커버글라스(200)를 보호할 수 있다.
내충격층(100)은 화학식 1의 우레탄 아크릴레이트계 올리고머와 (메타)아크릴레이트 단량체를 포함하는 광학수지 조성물로 구성될 수 있다. 또한, 상기 광학수지 조성물에 적어도 하나의 광개시제가 추가될 수 있다. 제조 측면에서는, 내충격층(100)은 상기 광학수지 조성물을 광경화하여 필름상으로서 제공될 수 있다.
상기 우레탄 아크릴레이트계 올리고머는 화학식 2의 폴리옥시프로필렌 트리올(Polyoxypropylene triol)을 중심으로 화학식 3의 이소포론 디이소시아네이트(Isoporon diisocyanate)를 합성한 후, 화학식 4의 폴리테트라메틸렌 에테르 글리콜(Polytetramethylene ether glycol)을 합성시킨 후, 화학식 5의 2-히드록시에틸 아크릴레이트(2-Hydroxyethyl acrylate)를 최종 합성시킨 화합물로 제공될 수 있다. 즉, 상기 우레탄 아크릴레이트계 올리고머는 폴리옥시프로필렌 트리올, 이소포론 디이소시아네이트, 폴리테트라메틸렌 에테르 글리콜 및 2-히드록시에틸 아크릴레이트를 합성시킴에 의해 생성되는 화합물로서, 상기 합성된 우레탄 아크릴레이트 올리고머는 트리올기와 글리콜기를 단일 분자 내에 포함할 수 있다.
한편, 화학식 1에서 R로 표기된 부분은 점선 표기된 R 부분의 화학식과 동일하다.
[화학식 2]
여기서, n은 20 내지 25 임
[화학식 3]
여기서, m은 10내지 15임
상기 우레탄 아크릴레이트계 올리고머를 합성하는 구체적인 과정을 살펴보면,
1) 반응기에 폴리옥시프로필렌 트리올(화학식 2)을 투입한 후 이소포론 디이소시아네이트(화학식 3)를 1:3의 당량비로 투입함과 동시에 Tin계열 촉매를 투입하여 45℃까지 상승시킨다. 이 경우, 촉매의 반응에 의해 발열 반응이 발생하며, 그 결과 상기 반응기의 내부 온도가 상승하게 된다. 이 때, 상기 반응기를 냉각시켜 상기 반응기의 온도를 75℃로 유지시키며 반응 종결에 따라 상기 반응기가 자연적으로 45℃까지 온도가 내려가도록 하여 폴리옥시프로필렌 트리올과 이소포론 디이소시아네이트를 우레탄 결합시킬 수 있다. 물론, 상기 반응기의 온도는 75℃ 및 45℃로 한정되는 것은 아니다.
2) 상기 1)의 반응이 종결된 후 반응기를 45℃로 유지하면서 다시 1)의 조성이 포함된 반응기에 폴리테트라메틸렌 에테르 글리콜(화학식 4)을 각각 1:3의 당량비로 투입함과 동시에 Tin 계열 촉매를 투입하여 45℃로 유지시킨다. 이 경우, 촉매의 반응에 따른 반응열로 인해 상기 반응기의 온도가 상승하게 되는데, 1)에서와 마찬가지로 온도를 75℃로 유지한 후 반응종결이 된 후 상기 반응기의 온도가 자연적으로 45℃까지 내려가도록 하여 1)의 화합물과 폴리테트라메틸렌 에테르 글리콜이 우레탄 반응으로 결합되도록 한다.
3) 상기 2)의 반응이 종결된 후 반응기를 45℃로 유지하면서 2)의 조성이 포함된 반응기에 다시 이소포론 디이소시아네이트(화학식 3)를 각각 1:3의 당량비로 투입함과 동시에 Tin계열 촉매를 투입하여 45℃로 유지한다. 이 경우, 상기 촉매의 반응으로 반응기 온도가 상승하게 되는데, 상기 반응기의 온도를 75℃를 유지시키면서 2)의 화합물과 이소포론 디이소시아네이트를 우레탄 결합시킨 후 상기 반응기의 온도가 자연적으로 45℃까지 내려가도록 한다.
4) 상기 3)의 반응이 종결된 후 반응기를 45℃로 유지하면서 3)의 조성이 포함된 반응기에 2-히드록시에틸 아크릴레이트(화학식 5)를 1:3의 당량비로 투입함과 동시에 Tin계열 촉매를 투입하여 45℃로 유지한다. 이 경우, 상기 촉매의 반응으로 반응기 온도가 상승하게 되는데, 상기 반응기의 온도를 75℃를 유지시키면서 3)의 화합물과 2-히드록시에틸 아크릴레이트가 우레탄 결합을 하도록 하여 반응을 종결시킨 후 마찬가지로 상기 반응기의 온도가 자연적으로 45℃까지 내려가도록 한다.
최종적으로, 반응의 종결을 결정하기 위해서 FT-IR 분광기(Fourier transform infrared spectroscopy, 푸리에 변환 적외선 분광기)를 이용하여 적외선 스펙트럼이 2,170cm-1 부근에서 -NCO기가 검출되지 않는 것을 확인한 후 상온에서 자연 냉각하여 우레탄 아크릴레이트계 올리고머를 제조한다.
일 실시예에 따르면, 화학식 1의 우레탄 아크릴레이트계 올리고머는 내충격층(100)을 제공하는 광학수지 화합물 100 중량%에 대해 30 중량% 내지 70 중량%, 더 바람직하게는 40 중량% 내지 60 중량% 범위로 함유될 수 있다.
화학식 1의 우레탄 아크릴레이트계 올리고머 화합물의 함량이 70 중량%를 초과하는 경우, 높은 점도를 가지므로 박형 필름을 제조하기 어렵고, 필름화 했을 때 저온(-20℃) 저장탄성 모듈러스(G’)가 2GPa 초과로 상승하여 폴딩성 또는 롤링성의 문제가 발생할 수 있다.
또한, 화학식 1의 우레탄 아크릴레이트 올리고머 화합물의 함량이 30 중량% 미만인 경우 필름화 했을 때 저온(-20℃) 저장탄성 모듈러스(G’)이 100MPa 미만이 되어 복원성이 저하되어 폴딩 또는 롤링 후 원래의 상태로 복원되지 않는 문제가 발생할 수 있다.
내충격층(100)의 수지 조성물은 화학식 1의 우레탄 아크릴레이트계 올리고머, (메타)아크릴레이트 단량체 및 하나 이상의 광개시제를 포함한다. 여기서, 상기 (메타)아크릴레이트 단량체는, 예를 들면, 다관능 (메타)아크릴레이트 화합물일 수 있다. 상기 용어 ‘다관능 (메타)아크릴레이트 화합물’은 2개 이상의 중합성 관능기를 가지는 (메타)아크릴레이트 화합물을 의미할 수 있다.
구체적으로, 상기 (메타)아크릴레이트 단량체는 에틸렌글리콜 디(메타)아크릴레이트, 디에틸렌글리콜 디(메타)아크릴레이트, 부탄디올 (메타)아크릴레이트, 헥산디올 디(메타)아크릴레이트, 노난디올디(메타)아크릴레이트, 에톡시화헥산디올 디(메타)아크릴레이트, 프로폭시화헥산디올 디(메타)아크릴레이트, 디에틸렌글리콜 디(메타)아크릴레이트, 폴리에틸렌글리콜 디(메타)아크릴레이트, 트리프로필렌글리콜 디(메타)아크릴레이트, 폴리프로필렌글리콜 디(메타)아크릴레이트, 아크릴레이트네오펜틸글리콜 디(메타)아크릴레이트, 에폭시화네오펜딜글리콜 디(메타)아크릴레이트, 트리프로필렌글리콜 디(메타)아크릴레이트, 폴리프로필렌글리콜 디(메타)아크릴레이트, 네오펜틸글리콜디(메타)아크릴레이트, 에톡시화 네오펜틸글리콜 디(메타)아크릴레이트, 트리프로필렌글리콜 디(메타)아크릴레이트 또는 하이드록시피발산네오펜틸글리콜 디(메타)아크릴레이트 등의 2관능 아크릴레이트 화합물일 수 있고, 트리메틸올프로판 트리(메타)아크릴레이트, 에톡시화트리메틸올프로판 트리(메타)아크릴레이트, 프로폭시화트리메틸올프로판 트리(메타)아크릴레이트, 트리스2-하이드록시에틸이소시아누레이트 트리(메타)아크릴레이트 또는 글리세린 트리(메타)아크릴레이트, 펜타에리트리톨 트리(메타)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨 트리(메타)아크릴레이트 또는 디트리메틸올프로판 트리(메타)아크릴레이트 등의 3 관능 아크릴레이트 화합물이나, 펜타에리트리톨 테트라(메타)아크릴레이트, 디트리메틸올프로판 테트라(메타)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨 테트라(메타)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨 펜타(메타)아크릴레이트, 지트리메치로르프로판 펜타(메타)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨 헥사(메타)아크릴레이트 또는 디트리메틸올프로판 헥사(메타)아크릴레이트 등의 3 관능 초과의 다관능 아크릴레이트 화합물 등일 수도 있으나, 본 발명이 여기에 한정되는 것은 아니다.
일 실시예에 따르면, 상기 (메타)아크릴레이트 단량체는 이소보닐(메타)아크릴레이트, 2-히드록실에틸 (메타)아크릴레이트 또는 헥산디올 디(메타)아크릴레이트 중에서 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 2-하이드록실에틸 (메타)아크릴레이트, 이소보닐 (메타)아크릴레이트 및 헥산디올 디(메타)아크릴레이트 중에서 선택된 1종 이상은 내충격층(100)을 구성하는 수지 조성물 100 중량%에 대해 30 중량% ~ 70 중량%로 함유될 수 있다. 상기 (메타)아크릴레이트 화합물의 함량을 적절히 조절함으로써 최종 내충격 필름(10)의 저온(-20℃) 저장탄성률(G’)을 원하는 범위로 조정할 수 있다.
2-하이드록실에틸 (메타)아크릴레이트, 이소보닐 (메타)아크릴레이트 또는 헥산디올 디(메타)아크릴레이트 중에서 선택된 1종 이상의 함량이 70 중량%를 초과하는 경우에는, 내충격층(100)을 일정한 형태로 제조하기 위한 점도, 저장탄성 모듈러스의 한계를 넘어가기 때문에 필름화가 어려우며, 특히 폴딩, 롤링 후 복원성에 문제가 발생하게 된다.
또한, 2-하이드록실에틸 (메타)아크릴레이트, 이소보닐 (메타)아크릴레이트 및 헥산디올 디(메타)아크릴레이트 중에서 선택된 1종 이상의 함량이 30 중량% 미만인 경우에는, 내충격층(100)의 저장탄성 모듈러스가 높아지고, 필름이 경질화가 되어 내충격성이 저하되고, 폴딩 및 롤링 특성이 저하되는 문제가 있다.
상기 이소보닐 (메타)아크릴레이트가 내충격층(100)을 구성하는 수지 조성물 100 중량%에 대해 13.5 중량% ~ 37.5 중량%, 바람직하게는 13 중량% ~ 21 중량% 범위내로 포함될 수 있고, 상기 범위 내에서 내충격 필름(10)을 구성하는 내충격층(100)을 제공하는 것이 바람직하다.
상기 2-하이드록실에틸 (메타)아크릴레이트는 내충격층(100)을 구성하는 수지 조성물 100 중량%에 대해 9 중량% ~ 25 중량%, 바람직하게는 12 중량% ~ 20중량% 범위내로 포함될 수 있고, 상기 범위 내에서 내충격 필름(10)을 구성하는 내충격층(100)을 제공하는 것이 바람직하다.
헥산디올 디(메타)아크릴레이트는 내충격층(100)을 구성하는 수지 조성물 100 중량%에 대해 4.5 중량% ~ 12.5 중량%로 포함될 수 있고, 상기 범위 내에서 내충격 필름(10)을 구성하는 내충격층(100)을 제공하는 것이 바람직하다.
한편, 내충격층(100)을 구성하는 수지 조성물은 광개시제를 함유한다. 상기 광개시제는 가시광선, 자외선, 심자외선(deep-ultraviolet radiation), 전자선 등에 의하여 경화될 수 있는 단량체들의 중합 반응을 개시하는 역할을 한다.
상기 광개시제는 라디칼 개시제이거나 양이온계 개시제일 수 있고, 그 종류는 특별히 한정되지는 않으나, 아세토페논계, 벤조페논계, 벤조인계 및 벤조일계, 크산톤계, 트리아진계, 할로메틸옥사디아졸계 및 로핀 다이머계 광중합 개시제로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 1종 이상이 사용될 수 있다. 예를 들어, 상기 광개시제는 벤질 케톤, 폴노머 하이드록실 케톤, 폴리머 하이드 록실 케톤, 알파-아미노 케톤, 아실 포스핀 옥사이드, 포스피네이트, 메탈로센, 벤 조페논, 벤조페논 유도체 등일 수 있다.
다른 예로, 상기 광개시제는 1-하이드록시-사이클로헥실페닐케톤, 벤조페논, 2- 벤질-2-(디메틸아미노)-1-(4-(4-모폴리닐)페닐)-1-부타논, 2-메틸-1-(4-메틸티오) 페닐-2-(4-모폴리닐)-1-프로파논, 2,4,6-트리메틸벤조일-디페닐-디페닐 포스핀, 디페닐-(2,4,6-트리메틸벤조일) 포스핀 옥사이드, 페닐 비스(2,4,6-트리메틸벤조일) 포스핀 옥사이드, 벤질-디메틸케탈, 이소프로필티오크산톤, 에틸 (2,4,6-트리메틸 벤조일) 페닐 포스피네이트 및 페닐 (2,4,6-트리메틸 벤조일) 페닐 포스피네이트, 2,2'-아조비스(2,4-디메틸발레로니트릴), 2,2'-아조비스(4-메톡시-2,4-디메틸발레 로니트릴), 벤조일퍼옥사이드, 라우릴퍼옥사이드, t-부틸퍼옥시피발레이트, 1,1-비 스(t-부틸퍼옥시)시클로헥산, p-디메틸아미노아세토페논, 2-벤질-2-(디메틸아미 노)-1-[4-(4-모포리닐)페닐]-1-부탄온, 2-히드록시-2-메틸-1-페닐-프로판-1-온, 벤 질디메틸케탈, 벤조페논, 벤조인프로필에테르, 디에틸티옥산톤, 2,4-비스(트리클로 로메틸)-6-p-메톡시페닐-s-트리아진, 2-트리클로로메틸-5-스티릴-1,3,4-옥소디아졸, 9-페닐아크리딘, 3-메틸-5-아미노- ((s-트리아진-2-일)아미노)-3-페닐쿠마린, 2-(o-클로로페닐)-4,5-디페닐이미다졸릴 이량체, 1-페닐-1,2-프로판디온-2-(o-에톡시카르보닐)옥심, 1-[4-(페닐티오)페닐]- 옥탄-1,2-디온-2-(O-벤조일옥심), o-벤조일-4'-(벤즈머캅토)벤조일-헥실-케톡심, 2,4,6-트리메틸페닐카르보닐-디페닐포스포닐옥사이드, 헥사플루오로포스포로-트리 알킬페닐술포늄염, 2-머캅토벤즈이미다졸 또는 2,2'-벤조티아조릴디설파이드 및 이들의 혼합물을 들 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
바람직하게는, 상기 광개시제는 1-히드록시시클로헥실페닐케톤, 2,4,6-트리메틸벤조일-디페닐-디페닐 포스핀을 단독으로 또는 병행하여 사용할 수 있다.
상기 광개시제가 1-히드록시시클로헥실페닐케톤과 2,4,6-트리메틸벤조일-디페닐-디페닐 포스핀을 병용하는 것이 광 경화시 개시 효과를 극대화할 수 있다.
이러한 광개시제는 전술한 내충격층(100)을 구성하는 수지 조성물 100 중량%대비 0.4 중량% ~ 2 중량%, 바람직하게는 0.6 중량% ~ 1.5 중량%, 더욱 바람직하게는 0.8 중량% ~ 1.2 중량%를 가질 수 있다.
상기 광개시제의 함량이 0.4 중량% 미만일 경우 경화지연으로 인한 미경화가 발생할 수 있고, 2 중량% 초과시 과경화로 인한 발열 문제가 발생할 수 있다.
내충격층용 광학수지 조성물을 사용하여 내충격층(100)을 공지의 방법에 의해 제조할 수 있다. 예를 들어, 내충격층용 광학수지 조성물을 자외선으로 경화하여 내충격층(100)을 형성할 수 있다. 경화 공정은 광학필름 분야에서의 사용을 위해 종래의 모든 경화장치 및 경화조건을 사용하여 수행될 수 있다. 경화 장치로는 예를 들어 UV 램프, LED 램프 등을 사용할 수 있다. 경화에 의하여 내충격층(100)은 10μm 내지 100μm 의 두께를 가질 수 있다.
<접착층>
본 발명의 내충격 필름(10)을 구성하는 제 1 접착층(110) 및 제 2 접착층(120)은 내충격층(100)의 양면에 배열되고, 일면은 초박막 커버글라스(200)에 대향하고, 다른 일면은 폴더블 또는 롤러블 디스플레이 패널(210)에 대향할 수 있다.
제 1 접착층(110) 및 제 2 접착층(120)은 아크릴 계열 접착제, 실리콘 계열 접착제, 우레탄 계열 접착제, 고무 계열 접착제, 비닐 에테르 계열 접착제 등을 포함하는 OCA 접착제, PSA 접착제 등을 사용할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제 1 접착층(110) 및 제 2 접착층(120)은 -20℃ 에서의 저장탄성 모듈러스(Storage modulus, G’)가 0.05MPa ~ 0.2MPa인 접착제로 구성될 수 있다.
다른 실시예에 따르면, 제 1 접착층(110) 및 제 2 접착층(120)은 점착력(Peel Strength)이 400gf/in 내지 1,500gf/in인 접착제로 구성될 수 있다.
제 1 접착층(110) 및 제 2 접착층(120)은 -20℃ 에서의 저장탄성 모듈러스가 서로 동일한 접착제로 구성될 수 있다.
예를 들어 접착층(120)이 내충격층(100)의 일면에 배열되고 초박막 커버글라스(200)와 접착되는 접착층(110)의 저온(-20℃) 저장탄성 모듈러스가 0.12MPa일 때 내충격층(100)의 타면에 배열되고 폴더블 또는 롤러블 디스플레이 패널부(210)에 접착되는 접착층(120)의 저온(-20℃) 저장탄성 모듈러스도 0.12MPa인 형태로 구성될 수 있다.
다른 실시예에 따르면, 도 3에 도시된 바와 같이 내충격층(100) 위에 형성된 제 1 접착층(110) 위에 다른 내충격층(100') 및 다른 제 3 접착층(130)이 추가적으로 형성될 수도 있다.
이 경우, 접착층(110, 120 및 130)은 적층되는 내충격층(100) 및 접착층(110, 120 및 130)의 적층수에 따라 -20℃ 에서의 저장탄성 모듈러스(Storage modulus, G’)가 서로 다를 수가 있다.
예를 들어, 도 3에 표기된 바와 같이 내충격층(100)의 일면에 저온(-20℃) 저장탄성 모듈러스가 0.10MPa인 제 1 접착층(110)을 형성하고, 내충격층(100)의 타면에 저온(-20℃) 저장탄성 모듈러스가 0.08MPa인 제 2 접착층(120)을 형성하며, 제 1 접착층(110)의 상면에 제 2 내충격층(100’)을 배열하고, 제 2 내충격층(100’)의 상면에 저온(-20℃) 저장탄성 모듈러스가 0.12MPa인 제 3 접착층(130)을 형성할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 내충격층과 접착층의 적층수는 하기 수학식 2에 따라 결정될 수 있다.
[수학식 1]
A=n+1
여기서, A는 접착층의 수를 의미하며, n은 내충격층의 수를 나타낸다.
<폴더블 및 롤러블 디스플레이 장치>
본 발명은 도 2의 구조와 같이 초박막 커버윈도우(200)와 디스플레이 패널(210)을 합지할 때 내충격층(100)을 포함하는 폴더블 디스플레이 장치 또는 롤러블 디스플레이 장치를 제안한다.
도 2에서와 같이 디스플레이 패널(210)의 위에 제 1 접착층(110) 및 제 2 접착층(120)이 양면에 형성된 내충격층(100)을 합지하고 제 1 접착층(110) 위에 초박막 커버글라스(200)을 합지하여 최종 디스플레이 장치를 제작할 수 있다.
여기서, 디스플레이 패널(210)은 유기발광(OLED) 패널을 의미할 수 있으며, 디스플레이 패널(210)에 사용되는 표시기판은 휘거나 접히거나 롤링할 수 있는 유연한 소재로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 폴더블 표시기판은 폴리이미드 필름과 같은 플라스틱 필름으로 이루어질 수 있다.
이러한 디스플레이 패널(210)을 사용하는 폴더블 디스플레이 장치(50)는 예를 들어 폴딩힌지(510)에 의해 A-A’축을 기준으로 접일 수 있으며, 도 4에서 보여진다.
도 5에 도시된 롤러블 디스플레이 장치(60)의 경우 롤링부(630)로부터 스트레칭부(620)를 화살표 방향으로 펼쳐서 디스플레이부(610)를 사용할 수 있는 장치를 의미한다.
<초박막 커버글라스>
본 발명에서 초박막 커버글라스(200)는 두께 25μm ~ 75μm의 커버글라스를 의미할 수 있으며, 그 중에서도 30μm ~ 50μm의 두께를 가지는 글라스가 폴딩 및 롤링성이 우수한 글라스로 알려져 있다.
본 발명에서는 커버글라스 소재는 상기 두께 범위 내의 글라스 소재로 제한되지 않고 폴딩 또는 롤링이 가능한 유연한 글라스를 포함할 수 있다.
이하, 구체적인 실시예 및 비교예를 통하여 발명의 구성 및 효과를 보다 상세히 설명하지만, 이들 실시예는 단지 본 발명을 보다 명확하게 이해시키기 위한 것일 뿐 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다.
실시예 1 ~ 실시예 5
실시예 1 내지 실시예 5의 경우 우레탄 아크릴레이트계 올리고머(화학식 1)와 이소보닐 아크릴레이트(IBOA), 헥산디올 디아크릴레이트(HDDA), 2-히드록실에틸 아크릴레이트(HEA), 광개시제를 표 1의 배합비율로 배합한 후 1시간 동안 교반한다.
이어서, 필터를 통해 상기 교반액을 여과하여 내충격층 제조용 광학수지를 준비한 후 이형력이 중박리인 이형필름 상에 실시예 1 내지 실시예 5의 내충격층 제조용 광학수지를 50μm 두께로 도포하고, 도포된 광학 수지 위에 이형력이 경박리인 이형필름을 합지한 후 자외선 경화공정을 통해 제조하였다.
비교예 1
우레탄 아크릴레이트(UN-6202, 일본 Negami Chemical Industry사 제품)와 이소보닐 아크릴레이트(IBOA), 헥산디올 디아크릴레이트(HDDA), 2-히드록실에틸 아크릴레이트(HEA), 광개시제를 표 1의 배합비율로 배합한 후 1시간 교반한다.
이어서, 필터를 통해 상기 교반액을 여과하여 광학수지를 준비한 후 이형력이 중박리인 이형필름 상에 상기 광학수지를 50μm 두께로 도포한 후 그 위에 이형력이 경박리인 이형필름을 합지한 후 자외선 경화공정을 통해 제조하였다.
비교예 2
아크릴레이트 올리고머와 이소보닐 아크릴레이트(IBOA), 헥산디올 디아크릴레이트(HDDA), 2-히드록실에틸 아크릴레이트(HEA), 광개시제를 표 1의 배합비율로 배합한 후 1시간 교반한다.
이어서, 필터를 통해 상기 교반액을 여과하여 광학수지를 준비한 후 이형력이 중박리인 이형필름 상에 상기 광학수지를 50μm 두께로 도포한 후 그 위에 이형력이 경박리인 이형필름을 합지한 후 자외선 경화공정을 통해 제조하였다.
성분 실시예 1 실시예 2 실시예 3 실시예 4 실시예 5 비교예 1 비교예 2
올리고머(화학식 1) 30 40 50 60 70
우레탄 아크릴레이트 50
아크릴레이트 올리고머 50
IBOA 37.5 31.5 25.5 19.5 13.5 17 17
HDDA 12.5 10.5 8.5 6.5 4.5 17 17
HEA 20 18 16 14 12 16 16
수지합계(100중량부) 100 100 100 100 100 100 100
광개시제(TPO) 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5
광개시제(I-184) 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5
합계 101 101 101 101 101 101 101
폴딩 후 복원성 평가
본 발명에 따른 내충격층의 폴딩 후 복원성을 평가하는 방법은 필름을 180mm X 100mm의 크기로 시편을 제작한 후 180mm 축을 기준으로 90mm지점을 반으로 완전히 접은 후 다시 펼쳤을 때 평탄화가 완전히 이루어지기까지의 경과시간을 측정하여 판정한다.
저장탄성 모듈러스(G’) 평가
본 발명에서, 저장탄성 모듈러스(G’)은 하기 조건 하에서 티에이 인스트루먼트사(TA Instrument사)의 DHR-2 레오미터(Rheometer)를 사용하여 측정하였다. 다른 유사한 장비를 사용하더라도 기준시편의 편차를 측정하여 유사한 데이터를 도출할 수 있다.
* 직경이 8mm인 디스크
- 600μm 시편의 준비
- -60℃에서 120℃까지 5℃/min의 램프 속도(Ramp rate)로 측정
- 1Hz(6.28 rad/sec)의 진동수 조건
- 1% 변형률(Strain)
- Axial force = 2N
연신율 평가
본 발명에 따른 내충격층은 ASTM D5034기준으로 그래브 시험법(GRAB TEST)을 통하여 UTM 장비로 측정한다. 본 발명에 따른 샘플 시편은 25mm × 25mm로 속도 300mm/min에서 실험하였다.
연신율은 샘플 필름의 길이가 L 0 인 양끝을 하중 kgf인 힘으로 잡아당겨 늘렸을 때에 필름의 길이가 L이 되었다면, △L=L-L 0 는 필름이 늘어난 길이가 되고, 늘어난 길이를 백분율로 나타낸 양을 뜻한다. 하기 수학식 2에 따라 연신율을 산출한다.
표 2에 나타난 바와 같이, 실시예1 ~ 실시예5로부터 제조된 내충격층(100) 의 저장탄성 모듈러스가 -20℃에서 100MPa ~ 2GPa, 25℃에서 50MPa ~ 450MPa, 60℃에서 10MPa ~ 300MPa의 저장탄성 모듈러스(G’)의 범위로 나타났으며, 기존의 우레탄 필름류나 폴리에스터기 필름류에 비해 훨씬 낮은 저장 탄성률을 가지게 되므로 폴딩성 및 복원성이 향상될 수 있다.
또한, 유사한 방식을 비교하기 위해서, 우레탄 아크릴레이트 올리고머 또는 아크릴레이트 올리고머를 사용한 비교예1 및 비교예2에서와 같이, 우레탄 아크릴레이트 올리고머를 사용하는 경우 투과율, 헤이즈 등의 광학특성이 저하되는 문제 및 폴딩 후 복원이 반복되면서 선명도가 저하되는 문제가 발생하였으며, 아크릴레이트 올리고머를 사용하는 경우에는 헤이즈, 투과율은 우수하나, 저온(-20℃) 저장탄성 모듈러스가 높기 때문에 저온에서의 폴딩성이 저하되는 수치를 나타내었고, 또한 폴딩 후 복원시 연신-복원이 지속적으로 반복됨에 따라 폴딩자국이 발생하는 문제가 있다.
초박막 커버글라스 및 디스플레이 패널 체결 후 내충격성 평가
상기 실시예 및 비교예에서 사용되는 초박형 커버글라스(110)는 NEC에서 제작한 30μm인 UTG를 사용하여 실시예1 내지 실시예5 및 비교예1 내지 비교예2의 조성을 제작된 내충격층(100)과 초박막 커버글라스(200), 디스플레이 패널(210)를 포함하는 폴더블 디스플레이 장치(50)의 적층은 도 6의 순서에 따라 내충격층(100)의 일면에 제 1 접착층(110)을 적층하고, 내충격층(100)의 타면에 제 2 접착층(120)을 적층한 후 제 1 접착층(110)에는 초박막 커버윈도우(200)을 적층하고 제 2 접착층에 대향하는 면에 디스플레이 패널(210)을 적층하여 제작하고 약 5.8g의 무게인 BIC 볼펜(레이지 소사이어티사)를 이용하여 지정된 높이에서 수직으로 떨어뜨리는 펜드롭 테스트로 진행한 후 커버윈도우의 파손에 대해 육안으로 판정한 후 표 2에 나타내었다.
초박막 커버글라스 및 디스플레이 패널 체결 후 폴딩성 평가
상기 실시예들 및 비교예들에서 사용되는 초박형 커버글라스(200)는 NEC에서 제작한 30μm인 UTG를 사용하여 실시예1 ~ 실시예5 및 비교예1 ~ 비교예2의 조성을 제작된 내충격층(100)과 초박막 커버글라스(200), 디스플레이 패널(210)를 포함하는 폴더블 디스플레이 장치(50)의 적층은 도 6의 순서에 따라 내충격층(100)의 일면에 제 1 접착층(110)을 적층하고, 내충격층(100)의 타면에 제 2 접착층(120)을 적층한 후 제 1 접착층(110)에는 초박막 커버글라스(200)를 적층하고 제 2 접착층(120)에 대향하는 면에 디스플레이 패널(210)을 적층하여 제작하고, 자체 제작한 자동폴딩 장치를 이용하여 50,000회까지 폴딩테스트를 진행하면서 초박막 커버글라스(200)가 파손되거나 버클링(Buckling)되거나, 패널측(210) 또는 초박막 커버글라스(200)로부터 분리되는 등의 현상을 육안관찰한 후 폴딩 횟수를 표 2에 나타내었다.
실시예 및 비교예 결과 : 내충격층 저장탄성 모듈러스에 따른 물성확인
성분 실시예1 실시예2 실시예3 실시예4 실시예5 비교예1 비교예2
저장탄성 모듈러스
(℃/MPa)		 -20 179 452 1,148 1,531 1,965 3,812 6.150
25 52 113 228 311 397 320 318
60 18 37 49 69 118 107 96
표면경도(Shore D) 51 64 79 81 84 83 86
폴딩 후 복원성 OK OK GOOD OK OK NG NG
연신율(%) 163 142 127 109 96 51 86
투과율(%T) 91.6 91.5 91.7 91.6 91.6 87.4 91.3
헤이즈(%Hz) 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 1.2 0.2
내충격성 한계 높이(cm) 11 15 15 14 13 7 5
폴딩 횟수(회) 45,000 50,000 50,000 50,000 48,000 3,000 2,500
한편, 전술된 실시예의 구성 요소는 프로세스적인 관점에서 용이하게 파악될 수 있다. 즉, 각각의 구성 요소는 각각의 프로세스로 파악될 수 있다. 또한 전술된 실시예의 프로세스는 장치의 구성 요소 관점에서 용이하게 파악될 수 있다.
상기한 본 발명의 실시예는 예시의 목적을 위해 개시된 것이고, 본 발명에 대한 통상의 지식을 가지는 당업자라면 본 발명의 사상과 범위 안에서 다양한 수정, 변경, 부가가 가능할 것이며, 이러한 수정, 변경 및 부가는 하기의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.
10 : 내충격 필름 100 : 내충격층
110 : 제 1 접착층 120 : 제 2 접착층
200 : 초박막 커버글라스 210 : 디스플레이 패널

Claims (20)

  1. 내충격 필름에 사용되는 내충격층의 수지 조성물에 있어서,
    하기 화학식 1을 가지는 우레탄 아크릴레이트 올리고머; 및
    (메타)아크릴레이트 단량체를 포함하는 것을 특징으로 하는 내충격층의 수지 조성물.
    [ 화학식 1 ]
  2. 제1항에 있어서, 상기 수지 조성물 100 중량%에 대하여 상기 우레탄 아크릴레이트 올리고머는 30 중량% 내지 70 중량%를 가지고, 상기 (메타)아크릴레이트 단량체는 30 중량% 내지 70 중량%를 가지는 것을 특징으로 하는 내충격층 수지 조성물.
  3. 제1항에 있어서, 상기 내충격층의 수지 조성물에 적어도 하나의 광 개시제가 추가되되,
    상기 광개시제는 상기 수지조성물 100 중량% 대비 0.4 중량% 내지 2 중량%를 가지는 것을 특징으로 하는 내충격층 수지 조성물.
  4. 제1항에 있어서, 상기 우레탄 아크릴레이트 올리고머는 하기 화학식 2의 폴리옥시프로필렌 트리올(Polyoxypropylene triol), 하기 화학식 3의 이소포론 디이소시아네이트(Isoporon diisocyanate), 하기 화학식 4의 폴리테트라메틸렌 에테르 글리콜(Polytetramethylene ether glycol) 및 하기 화학식 5의 2-히드록시에틸 아크릴레이트(2-Hydroxyethyl acrylate)를 합성시킴에 의해 생성되는 화합물인 것을 특징으로 하는 내충격층 수지 조성물.
    [화학식 2]

    여기서, n은 20 내지 25 임
    [화학식 3]

    [화학식 4]

    여기서, m은 10내지 15임
    [화학식 5]
  5. 제1항에 있어서, 상기 (메타)아크릴레이트 단량체는 다관능 (메타)아크릴레이트 화합물인 것을 특징으로 하는 내충격층의 수지 조성물.
  6. 제1항에 있어서, 상기 우레탄 아크릴레이트 올리고머는 트리올기와 글리콜기를 단일 분자내에 포함하는 것을 특징으로 하는 내충격층의 수지 조성물.
  7. 제1항에 있어서, 상기 (메타)아크릴레이트 단량체는 이소보닐(메타)아크릴레이트, 2-히드록실에틸 (메타)아크릴레이트 및 헥산디올 디(메타)아크릴레이트 중에서 선택된 1종 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 내충격층의 수지 조성물.
  8. 제7항에 있어서, 상기 이소보닐(메타)아크릴레이트는 상기 수지 조성물 100 중량%에 대하여 13.5 중량% ~ 37.5 중량%를 가지는 것을 특징으로 하는 내충격층의 수지 조성물.
  9. 제7항에 있어서, 상기 2-하이드록실에틸 (메타)아크릴레이트는 상기 수지 조성물 100 중량%에 대하여 9 중량% ~ 25 중량%를 가지는 것을 특징으로 하는 내충격층의 수지 조성물.
  10. 제7항에 있어서, 상기 헥산디올 디(메타)아크릴레이트는 상기 수지 조성물 100 중량%에 대하여 4.5 중량% ~ 12.5 중량%를 가지는 것을 특징으로 하는 내충격층의 수지 조성물.
  11. 내충격 필름에 사용되는 내충격층의 수지 조성물에 있어서,
    트리올기와 글리콜기를 단일 분자내에 포함하는 우레탄 아크릴레이트 올리고머를 함유하되,
    -20℃에서의 상기 내충격층의 저장탄성 모듈러스가 100MPa 내지 2GPa인 것을 특징으로 하는 내충격층의 수지 조성물.
  12. 제11항에 있어서, 상기 우레탄 아크릴레이트 올리고머는 하기 화학식을 가지는 것을 특징으로 하는 내충격층의 수지 조성물.
    [ 화학식 ]
  13. 제11항에 있어서, 25℃에서 상기 내충격층의 저장탄성 모듈러스는 50MPa 내지 450MPa이며, 60℃에서 상기 내충격층의 저장탄성 모듈러스는 10MPa 내지 300MPa인 것을 특징으로 하는 내충격층의 수지 조성물.
  14. 내충격층;
    상기 내충격층의 일면에 배열되는 제 1 접착층; 및
    상기 내충격층의 타면에 배열되는 제 2 접착층을 포함하되,
    상기 내충격층은 -20℃에서의 저장탄성 모듈러스가 100MPa 내지 2GPa인 것을 특징으로 하는 내충격 필름.
  15. 제14항에 있어서, 상기 접착층들은 -20℃ 에서의 저장탄성 모듈러스가 서로 동일한 접착제로 형성되되,
    상기 접착층은 -20℃에서 저장탄성 모듈러스가 0.05MPa 내지 0.2MPa이며 점착력(Peel Strength)이 400gf/in 내지 1,500gf/in인 접착제로 구성되는 것을 특징으로 하는 내충격 필름.
  16. 제14항에 있어서,
    상기 제 1 접착층 위에 배열되는 다른 내충격층; 및
    상기 다른 내충격층 위에 배열되는 제 3 접착층을 포함하되,
    상기 제 1 접착층, 상기 제 2 접착층 및 상기 제 3 접착층의 -20℃ 에서의 저장탄성 모듈러스가 다른 것을 특징으로 하는 내충격 필름.
  17. 제14항에 있어서, 상기 내충격층은
    하기 화학식을 가지는 우레탄 아크릴레이트 올리고머;
    (메타)아크릴레이트 단량체; 및
    적어도 하나의 광개시제를 포함하는 것을 특징으로 하는 내충격 필름.
    [ 화학식 ]
  18. 제14항에 있어서, 상기 제 1 접착층 위에 초박막 커버글라스가 접착되며, 상기 제 2 접착층 위에 폴더블 디스플레이 패널 또는 롤러블 디스플레이 패널이 부착되는 것을 특징으로 하는 내충격 필름.
  19. 내충격층;
    상기 내충격층의 일면에 배열되는 제 1 접착층; 및
    상기 내충격층의 타면에 배열되는 제 2 접착층을 포함하되,
    상기 접착층들 중 적어도 하나는 -20℃에서 저장탄성 모듈러스가 0.05MPa 내지 0.2MPa이며 점착력(Peel Strength)이 400gf/in 내지 1,500gf/in인 접착제로 구성되는 것을 특징으로 하는 내충격 필름.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 제 1 접착층 위에 배열되는 다른 내충격층; 및
    상기 다른 내충격층 위에 배열되는 제 3 접착층을 포함하되,
    상기 제 1 접착층, 상기 제 2 접착층 및 상기 제 3 접착층의 -20℃ 에서의 저장탄성 모듈러스가 다른 것을 특징으로 하는 내충격 필름.


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* Cited by examiner, † Cited by third party
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