KR100300425B1 - Plastic base plate used in organic electro luminescence display - Google Patents
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Abstract
목적: 화학적 변형이 적고 내습기성과 내통기성을 향상시킬 구 있도록 하는 다양한 기능성 막을 적층한 새로운 구조의 유기 전계 발광소자용 플라스틱 기판에 관한 것이다.PURPOSE: This invention relates to a plastic substrate for organic electroluminescent devices of a novel structure in which a variety of functional films are laminated to reduce chemical deformation and improve moisture resistance and breathability.
구성: PET, PEN, PES, PC 및 PAR 등의 폴리머 중 하나가 적용되는 베이스층과, 상기 베이스층의 상부 전면에 적층되며 솔벤트 배리어, 하드 코트, 오버 코트 및 평활막 중 적어도 하나가 적용되는 제 1 보호층과, 상기 제 1 보호층의 상부 전면에 적층되며 유기물 또는 무기물의 가스 배리어가 적용되는 제 1 가스 배리어층으로 된 다층 구조이다. 아울러, 셀 내부를 실드하는 배면 기판으로 사용하여 셀 내부에 잔류 및 생성되는 불순물을 제거하기 위한 것으로, 상기 제 1 가스 배리어층의 상부에 게터층이 적층 형성된 구조를 더 포함할 수 있다.Composition: a base layer to which one of polymers such as PET, PEN, PES, PC and PAR is applied, and a layer laminated on the upper front surface of the base layer and to which at least one of a solvent barrier, a hard coat, an overcoat and a smooth film is applied It is a multilayer structure which consists of a 1st protective layer and the 1st gas barrier layer laminated | stacked on the upper whole surface of the said 1st protective layer, and to which the gas barrier of organic substance or inorganic substance is applied. In addition, the inside of the cell is used as a rear substrate to remove impurities remaining and generated in the cell, and may further include a structure in which a getter layer is stacked on the first gas barrier layer.
효과 : 이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 내통기성, 내습기성, 내화학성 등이 향상되며 셀 내부의 불순물 제거가 가능하므로 유기 전계 발광소자의 수명을 향상시킬 수 있도록 하며, 막질의 평탄화에 유리하여 제품의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.Effect: As described above, the present invention improves breathability, moisture resistance, chemical resistance, and the like, and can remove impurities in the cell, thereby improving the life of the organic EL device, and advantageous for flattening the film. Can improve the reliability.
Description
본 발명은 유기 전계 발광소자용 플라스틱 기판에 관한 것으로, 특히 화학적 변형이 적고 내습기성과 내통기성을 향상시킬 수 있도록 하는 다양한 기능성 막을 적층하여 구성한 새로운 구조의 유기 전계 발광소자용 플라스틱 기판에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a plastic substrate for organic electroluminescent devices, and more particularly to a plastic substrate for organic electroluminescent devices having a novel structure formed by stacking various functional films which can reduce chemical deformation and improve moisture resistance and breathability.
주지된 바와같이, 유기 전계 발광소자는 유기박막을 사용하여 발광의 중심으로 유기형광체를 사용하는 것으로, 무기 전계 발광소자에 비해 수 V 정도의 저 전압으로 고 휘도의 실현이 가능하고 발광효율을 향상시킬 수 있는 이점을 가지고 있는 반면, 수명이 짧고 동작온도 범위가 협소하다는 단점을 가지고 있다.As is well known, the organic electroluminescent device uses an organic phosphor as the center of light emission using an organic thin film, and it is possible to realize high luminance with a low voltage of about V compared to the inorganic electroluminescent device and to improve luminous efficiency. On the other hand, it has the disadvantage of short life and narrow operating temperature range.
유기 전계 발광소자는 도 3 에 도시된 바와같이 전면 기판(12)의 상부에 투명전극(21)을 적층하고, 그 상부로 유기 발광층으로서 정공수송층(23a), 발광층(23b), 전자수송층(23c), 금속전극(25) 및 보호층(27)을 차례로 적층한 후, 그 위로 가스주입구(142)가 형성된 배면 기판(14)을 에폭시 몰딩하여 실드한 후, 가스주입구(142)를 통해 아르곤 가스를 주입한 다음 커버(144)를 몰딩한 구조로 되어 있다.In the organic EL device, as shown in FIG. 3, the transparent electrode 21 is stacked on the front substrate 12, and the hole transport layer 23a, the light emitting layer 23b, and the electron transport layer 23c are disposed thereon as the organic light emitting layer. ), The metal electrode 25 and the protective layer 27 are sequentially stacked, and the back substrate 14 having the gas injection holes 142 formed thereon is epoxy molded and shielded, and then argon gas is passed through the gas injection holes 142. After injection, the cover 144 is molded.
이러한 구조의 유기 전계 발광소자는 투명전극(21)과 금속전극(25) 간에 소정의 전위차를 주면 정공수송층(23a)에 주입된 정공과 전자수송층(23c)에 주입된전자가 재결합하게 되며, 이때 남는 잔여 에너지가 빛으로 방출되어지는 것이다.In the organic EL device having such a structure, when a predetermined potential difference is provided between the transparent electrode 21 and the metal electrode 25, holes injected into the hole transport layer 23a and electrons injected into the electron transport layer 23c are recombined. The remaining energy is emitted as light.
유기 전계 발광소자의 전면 기판(12) 및 실드 기판은 글래스 기판 또는 플라스틱 기판이 사용된다.As the front substrate 12 and the shield substrate of the organic EL device, a glass substrate or a plastic substrate is used.
상기 플라스틱 기판은 주로 PET, PEN, PES 등의 합성수지로 형성되며, 글래스 기판에 비해 표시소자의 박형화에 유리하고, 특히 전면 기판(12)을 플라스틱으로 한 경우 플라스틱 재질의 플렉시블한 특성을 살릴 수 있어 롤 투 롤(Roll to Roll) 공정으로 표시소자를 제조할 수 있도록 하는 이점을 갖고 있다.The plastic substrate is mainly formed of a synthetic resin such as PET, PEN, PES, and is advantageous in thinning the display device compared to the glass substrate, and in particular, when the front substrate 12 is made of plastic, the flexible characteristics of the plastic material can be utilized. It has the advantage of being able to manufacture the display device by a roll to roll process.
그런데, 종래에는 유기 전계 발광소자의 전면 기판(12) 및 배면 기판(14)에 플라스틱 기판을 적용한 경우, 플라스틱 필름 자체가 내통기성, 내습기성이 떨어져 유기 전계 발광소자의 수명을 열화시키며, 재질이 소프트하기 때문에 공정 중 혹은 사용 중에 쉽게 손상이 발생되고, 전면 기판(12)의 경우 그의 상부로 적층되는 투명전극(21)이 외부에서 가해지는 압력에 의해 쉽게 깨질 수 있는 문제점이 있다.However, in the related art, when the plastic substrate is applied to the front substrate 12 and the rear substrate 14 of the organic electroluminescent device, the plastic film itself is poor in breathability and moisture resistance, thereby deteriorating the life of the organic electroluminescent device. Because of the softness, damage may occur easily during the process or during use, and the front substrate 12 may be easily broken by the pressure applied from the outside of the transparent electrode 21 stacked thereon.
또, 투명전극(21) 및 금속전극(25) 등의 막 형성 과정 또는 기판의 세정 등, 공정상에서 사용되는 화학약품에 의해 플라스틱 기판에 다소의 변형이 발생되는 문제점이 있다.In addition, there is a problem that some deformation occurs in the plastic substrate by the chemicals used in the process, such as the film forming process of the transparent electrode 21 and the metal electrode 25 or the cleaning of the substrate.
한편, 종래의 유기 전계 발광소자는 발광 반응시 배면 기판(14) 내에 실드된 셀 내부(G) 공간에 폴리머 및 가스 등의 불순물이 발생되어 이 불순물로 인해 제품의 수명이 단축되는 문제점을 갖고 있다.On the other hand, the conventional organic electroluminescent device has a problem in that impurities such as polymer and gas are generated in the cell interior (G) space shielded in the rear substrate 14 during the light emission reaction, which shortens the life of the product. .
이러한 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출된 본 발명은 상술된 종래의 제반 문제점을 해결할 수 있는 다기능성막을 적층한 유기 전계 발광소자의 플라스틱 기판을 제공하려는 목적이 있다.The present invention devised to solve such a conventional problem is an object of the present invention to provide a plastic substrate of an organic EL device laminated with a multi-functional film that can solve the conventional problems described above.
전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따르면 PET, PEN, PES, PC 및 PAR 등의 폴리머 중 하나가 적용되는 베이스층과, 상기 베이스층의 상부 전면에 적층되며 솔벤트 배리어, 하드 코트, 오버 코트 및 평활막 중 하나가 적용되는 제 1 보호층과, 상기 제 1 보호층의 상부 전면에 적층되며 유기물 또는 무기물의 가스 배리어가 적용되는 제 1 가스 배리어층으로 된 다층 구조를 특징으로 하는 유기 전계 발광소자의 플라스틱 기판이 제공된다.According to the present invention for achieving the above object is a base layer to which one of the polymers, such as PET, PEN, PES, PC and PAR is applied, laminated on the upper front surface of the base layer and the solvent barrier, hard coat, overcoat and An organic electroluminescent device comprising a multi-layered structure comprising a first protective layer to which one of the smoothing films is applied, and a first gas barrier layer to which a gas barrier of an organic material or an inorganic material is applied and stacked on the entire upper surface of the first protective layer. A plastic substrate is provided.
이러한 본 발명의 구조에 있어서, 상기 베이스층의 하부에 솔벤트 배리어 및 하드 코트 중 적어도 하나가 적용되는 제 2 보호층을 더 적층한 구조로 형성하거나, 상기 베이스층과 상기 제 2 보호층의 사이에 상기 제 1 가스 배리어층의 가스 배리어와 동일 재료의 가스 배리어가 적용되는 제 2 가스 배리어층을 개재시켜 적층한 구조로 형성할 수 있다. 이러한 구조의 플라스틱 기판은 전면 기판으로 사용할 수 있다.In the structure of the present invention, a second protective layer to which at least one of a solvent barrier and a hard coat is applied is further formed below the base layer, or between the base layer and the second protective layer. The gas barrier layer may be formed by stacking a second gas barrier layer to which a gas barrier of the same material as the gas barrier of the first gas barrier layer is applied. The plastic substrate of such a structure can be used as a front substrate.
한편, 본 발명은 전술한 구조로 된 플라스틱 기판의 상부에 게터층을 더 적층한 구조의 플라스틱 기판을 제조하여 유기 전계 발광소자의 배면 기판으로 사용할 수 있다. 즉, 셀 내부를 실드하는 배면 기판으로 사용하여 셀 내부의 잔류 및 생성되는 불순물을 흡착하여 제거하기 위한 것으로, 상기 제 1 가스 배리어층의 상부에 게터층이 적층 형성된 구조로 실시될 수도 있다.On the other hand, the present invention can be used as a back substrate of the organic electroluminescent device by manufacturing a plastic substrate having a structure in which a getter layer is further laminated on the plastic substrate having the above-described structure. That is, the inside of the cell is used as a rear substrate for absorbing and removing impurities remaining in the cell and generated. The getter layer may be stacked on the first gas barrier layer.
도 1a 내지 도 1c 는 본 발명의 여러 실시예에 의한 플라스틱 기판의 단층도1A-1C are tomographic views of a plastic substrate in accordance with various embodiments of the present invention.
도 2 는 본 발명의 또다른 실시예에 의한 플라스틱 기판의 단층도2 is a tomogram of a plastic substrate according to another embodiment of the present invention;
도 3 은 본 발명이 적용되는 일반적인 유기 전계 발광소자의 단층 구조도3 is a single-layer structure diagram of a general organic EL device to which the present invention is applied
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings
12 - 전면 기판 12a - 베이스층12-front substrate 12a-base layer
12b - 제 1 보호층 12c - 제 1 가스 배리어층12b-first protective layer 12c-first gas barrier layer
12d - 제 2 보호층 12e - 제 2 가스 배리어층12d-second protective layer 12e-second gas barrier layer
14 - 배면 기판 14f- 게터층14-back substrate 14f- getter layer
21 - 투명전극 23a - 정공수송층21-transparent electrode 23a-hole transport layer
23b - 발광층 23c - 전자수송층23b-emitting layer 23c-electron transport layer
25 - 금속전극 27 - 보호층25-metal electrode 27-protective layer
이하, 본 발명에 대하여 도면을 참조하여 더욱 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.
도 1a 내지 도 1c 는 본 발명의 여러 가지 실시예의 구성을 보인 단층도로서, 참고로 사용자 시야방향을 기준으로 하면, 도시된 상부측이 배면이고 하부측이 전면에 해당한다.1A to 1C are tomographic views showing the configuration of various embodiments of the present invention. For reference, the upper side shown is the rear side and the lower side corresponds to the front side.
도시된 도면부호 14는 유기 전계 발광소자의 양극으로 사용되는 투명전극(21)이며, 유기 전계 발광소자는 상기 투명전극(21)의 상부로 도 3에서 도시된 정공수송층(23a), 발광층(23b), 전자수송층(23c), 금속전극(25) 및 보호층(27)이 적층되고, 그 위로 진공 등의 긴밀한 유지를 위해 배면 기판(14)이 에폭시 몰딩되어 실드되는 구조이다. 아울러, 상기 배면 기판(14)에는 아르곤 가스의 주입을 위한 가스 주입구(142)가 형성되고, 가스 주입 후 밀봉하기 위한 커버(144)가 에폭시 몰딩되어 부착된다.The reference numeral 14 is a transparent electrode 21 used as an anode of the organic electroluminescent device, the organic electroluminescent device is a hole transport layer 23a, the light emitting layer 23b shown in FIG. ), The electron transport layer 23c, the metal electrode 25 and the protective layer 27 are laminated, and the back substrate 14 is epoxy molded and shielded for tight maintenance such as vacuum thereon. In addition, a gas injection hole 142 for argon gas injection is formed in the rear substrate 14, and a cover 144 for sealing after gas injection is epoxy molded.
이와 같이 투명전극(21)으로부터 금속전극(25)을 형성하기 위한 베이스 기판으로서의 역할을 하며, 상기 플라스틱 기판은 PET, PEN, PES, PC 및 PAR 등을 적용할 수 있는 베이스층(12a)에 내습기성, 내통기성, 내화학성, 경도강화 등을 도모할 수 있는 제각기의 기능성을 갖는 다수의 층들을 적층하여서 된 것이다.In this way, it serves as a base substrate for forming the metal electrode 25 from the transparent electrode 21, the plastic substrate is moisture-resistant to the base layer 12a to which PET, PEN, PES, PC and PAR can be applied. It is made by stacking a plurality of layers having respective functionalities that can achieve air resistance, breathability, chemical resistance, and hardness enhancement.
그 구조는 다음과 같은 세가지 실시예로 구현할 수 있다.The structure can be implemented in the following three embodiments.
제 1 실시예First embodiment
도 1a를 참조하면, PET, PEN, PES, PC 및 PAR 중의 하나가 적용되는 베이스층(12a)은 상부로 솔벤트 배리어, 하드 코트, 오버 코트 및 평활막 중 하나가 적용되는 제 1 보호층(12b)을 적층한 후, 상기 제 1 보호층(12b)의 상부 전면에 유기물 또는 무기물의 가스 배리어가 적용되는 제 1 가스 배리어층(12c)을 적층한 구조가 되도록 본 발명의 실시예에 의한 플라스틱 기판을 제조한다.Referring to FIG. 1A, a base layer 12a to which one of PET, PEN, PES, PC, and PAR is applied may have a first protective layer 12b to which one of a solvent barrier, a hard coat, an overcoat, and a smooth film is applied. ), And then, the plastic substrate according to the embodiment of the present invention so as to have a structure in which a first gas barrier layer 12c to which a gas barrier of an organic material or an inorganic material is applied is stacked on the entire upper surface of the first protective layer 12b. To prepare.
이와 같이 구성되는 제 1 실시예의 작용효과를 설명하면, 상기 제 1 보호층(12b)의 솔벤트 배리어는 화학약품의 침범을 막아 상부로 적층되어지는 투명전극(21) 및 다른 막질의 화학적 변화를 방지할 수 있도록 하고, 상기 하드 코트는 외부와의 접촉에 의해 상부측 투명전극(21)이 깨지는 것을 방지하며, 상기 오버 코트 및 평활막은 상부측 투명전극(21)을 평탄화할 수 있도록 하는 기능을 한다.Referring to the operation and effect of the first embodiment configured as described above, the solvent barrier of the first protective layer 12b prevents chemical invasion of the transparent electrode 21 and other films that are stacked on top to prevent chemical invasion. The hard coat prevents the upper transparent electrode 21 from being broken by contact with the outside, and the overcoat and the smoothing film function to planarize the upper transparent electrode 21. .
상기 제 1 가스 배리어층(12c)의 가스 배리어는 외부로부터 습기 및 산소 등의 침범을 저지하여 상부측 금속전극(25) 등이 산화되는 것을 방지하는 기능을 하는 것으로, 유기물인 경우 코팅으로 형성할 수 있고, 무기물인 경우 스퍼터링에 의해 형성할 수 있다.The gas barrier of the first gas barrier layer 12c serves to prevent oxidation of the upper metal electrode 25 by preventing the invasion of moisture, oxygen, etc. from the outside. It may be formed by sputtering in the case of an inorganic substance.
한편, 본 발명은 이러한 제 1 실시예에 의한 플라스틱 기판의 구조를 더 보완하여 구성할 수 있다.On the other hand, the present invention can be configured to further complement the structure of the plastic substrate according to the first embodiment.
제 2 실시예Second embodiment
즉, 상술한 제 1 실시예의 베이스층(12a)의 하부에 솔벤트 배리어 및 하드코트 중 하나가 적용되는 제 2 보호층(12d)을 더 적층하여 본 발명의 제 2 실시예에 의한 플라스틱 기판을 제조한다.That is, the plastic substrate according to the second embodiment of the present invention is manufactured by further laminating a second protective layer 12d to which one of a solvent barrier and a hard coat is applied below the base layer 12a of the first embodiment. do.
이와같이 구성되는 제 2 실시예에 작용효과를 설명하면, 상기 제 2 보호층(12d)의 솔벤트 배리어는 화학약품에 의해 베이층이 변형되는 것을 방지하고, 상기 하드 코트는 외부 접촉에 의해 베이스층(12a)에 손상을 주는 것을 방지하는 기능을 부여한다.Referring to the effect of the second embodiment configured as described above, the solvent barrier of the second protective layer 12d prevents the bay layer from being deformed by chemicals, and the hard coat has a base layer ( 12a) to prevent damage.
또, 본 발명에 따르면, 다음의 제 3 실시예와 같이 기능성을 더 보완하여 플라스틱 기판을 제조할 수도 있다.In addition, according to the present invention, the plastic substrate may be manufactured by further supplementing the functionality as in the following third embodiment.
제 3 실시예Third embodiment
즉, 상기 베이스층(12a)과 상기 제 2 보호층(12d)의 사이에 상기 제 1 가스 배리어층(12c)의 가스 배리어와 동일 재료의 가스 배리어가 적용되는 제 2 가스 배리어층(12e)을 개재시킨 구조로 형성할 수 있다.That is, between the base layer 12a and the second protective layer 12d, a second gas barrier layer 12e to which a gas barrier of the same material as that of the gas barrier of the first gas barrier layer 12c is applied is applied. It can form in the structure interposed.
이와같이 구성되는 제 3 실시예의 작용효과를 설명하면, 상기 제 2 가스 배리어층(12e)의 가스 배리어는 상기 제 1 가스 배리어층(12c)의 가스 배리어의 기능을 강화시켜 주기 위한 것으로, 제 2 가스 배리어층(12e)의 가스 배리어를 상기 제 1 가스 배리어층(12c)의 가스 배리어와 동일 재료로 형성하는 것은 열팽창률의 차이에 의해 휘어지는 현상 등 기판의 변형을 방지할 수 있도록 하는 것이다.Referring to the operation and effect of the third embodiment configured as described above, the gas barrier of the second gas barrier layer 12e is to enhance the function of the gas barrier of the first gas barrier layer 12c. Forming the gas barrier of the barrier layer 12e with the same material as the gas barrier of the first gas barrier layer 12c is to prevent deformation of the substrate such as bending due to a difference in thermal expansion coefficient.
이상에서 설명한 세가지 실시예의 구조는 투명전극(21)이 형성되는 전면 플라스틱 기판의 구조이나, 본 발명은 이에 한정하기 않고 배면 기판(14)에 적용할 수 있다.The structure of the three embodiments described above is a structure of the front plastic substrate on which the transparent electrode 21 is formed, but the present invention can be applied to the back substrate 14 without being limited thereto.
전술한 세가지 실시예의 구조에 셀 내부(G)의 불순물 제거를 위한 기능을 구현할 수 있는 구조를 부가하여, 앞서 도 3을 참조하여 설명한 배면 기판(14)으로 사용할 수 있다. 이를 다음의 제 4 실시예를 통해 설명한다.A structure capable of implementing a function for removing impurities inside the cell G may be used as the back substrate 14 described above with reference to FIG. 3. This will be described through the following fourth embodiment.
제 4 실시예Fourth embodiment
도 2 는 위의 세가지 실시예 중 도 1a을 참조한 제 1 실시예를 예시로 한 구조와 동일한 다층(14a,14b,14c)의 구조에 게터층(14f)을 더 적층한 구조를 보여주고 있다.FIG. 2 shows a structure in which the getter layer 14f is further stacked on the same multilayer 14a, 14b, and 14c structure as the structure of the first embodiment with reference to FIG. 1A of the above three embodiments.
이 게터층(14f)은 전자와 정공의 재결합으로 인한 발광 반응시 셀 내부(G)에 잔류 및 생성되는 폴리머 및 가스 등의 불순물을 제거(out gassing)할 수 있는 기능을 하는 것으로, Fe, Ti 및 V 등을 단일 재료 혹은 복합 재료로 사용할 수 있다.The getter layer 14f functions to remove outgassing impurities such as polymer and gas remaining and generated in the cell G during the light emission reaction due to the recombination of electrons and holes. And V may be used as a single material or a composite material.
한편, 본 발명은 상술한 네가지 실시예에 의한 플라스틱 기판(12,14)을 투명전극(21) 내지 금속전극(25)이 구비된 셀과 조합시킴에 있어서, 플라스틱 기판(12,14)의 전후 방향을 한정하지 않고, 상술한 네가지 실시예의 방향과 상반되게 장착하여 유기 전계 발광표시소자를 제조할 수 있는 것이다.Meanwhile, the present invention combines the plastic substrates 12 and 14 according to the four embodiments described above with the cells provided with the transparent electrodes 21 to the metal electrodes 25. Without limiting the direction, the organic electroluminescent display device can be manufactured by attaching it opposite to the directions of the four embodiments described above.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 내통기성, 내습기성, 내화학성 등이향상되며 셀 내부의 불순물 제거가 가능하므로 유기 전계 발광소자의 수명을 향상시킬 수 있도록 하며, 막질의 평탄화에 유리하여 제품의 신뢰성을 향상시킬 수 있도록 하는 효과가 있다.As described above, the present invention improves air resistance, moisture resistance, chemical resistance, and the like, and can remove impurities in the cell, thereby improving the lifespan of the organic EL device, and advantageous in flattening the film, thereby improving product reliability. There is an effect to improve the.
한편, 본 발명은 특정의 바람직한 실시예에 국한하지 않고 청구범위에 기재된 기술적 권리 내에서는 당업계의 통상적인 지식에 의하여 다양한 응용이 가능함은 물론이다.On the other hand, the present invention is not limited to the specific preferred embodiment, it is a matter of course that a variety of applications are possible by ordinary knowledge in the art within the technical rights described in the claims.
Claims (5)
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Cited By (2)
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1999
- 1999-03-15 KR KR1019990008570A patent/KR100300425B1/en not_active IP Right Cessation
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| WO2007078130A1 (en) | 2005-12-30 | 2007-07-12 | Lg Chem. Ltd. | Flexible display apparatus and method for producing the same |
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