CN106238919A - 光学膜片的加工方法 - Google Patents
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Abstract
一种光学膜片的加工方法，包括：提供一光学膜片，其中该光学膜片包含一第一膜层及一第二膜层形成于该第一膜层之上，其中该第一膜层具有一第一表面，该第二膜层具有一第二表面，且该第一表面与该第二表面互相不接触；以及提供一第一激光及一第二激光分别对该第一膜层与该第二膜层进行裁切加工。本发明提供的光学膜片的加工方法，利用相同或不同功率的激光对光学膜片两面的部分膜层进行裁切，以制作出不同形状的裁切端面。
Description
技术领域
本发明涉及一种光学膜片的加工方法，且特别涉及一种包含有激光高吸收率膜层及/或激光低吸收率膜层的光学膜片的加工方法。
背景技术
偏光膜为广泛应用于液晶显示器的光学元件，随着液晶显示器的应用越来越广，例如，手机、穿戴式装置等，对偏光膜品质的要求也越来越高。
偏光膜在制成后通常需经裁切以贴合至各种尺寸的显示器。此外，由于各种光学膜材的来料尺寸与成品所需的尺寸相差甚大，因此在偏光膜的制作过程中，亦会对光学膜材进行裁切，以调整膜材大小。其中裁切的方法包括刀具切割或激光切割。
发明内容
本发明的目的在于提供一种光学膜片的加工方法，利用相同或不同功率的激光对光学膜片两面的部分膜层进行裁切，以解决裁切端面品质不佳的问题。
本发明提供一种光学膜片的加工方法，利用相同或不同功率的激光对光学膜片两面的部分膜层进行裁切，以制作出不同形状的裁切端面。
根据本发明的一方面，提出一种光学膜片的加工方法，利用上、下激光光对光学膜片两面的部分膜层进行裁切，仅保留对激光吸收率较低的一膜层以及面板贴合侧的一黏着剂层。在一实施例中，此加工方法包括：提供一光学膜片，其中光学膜片包含一第一膜层及一第二膜层形成于第一膜层之上，其中第一膜层具有一第一表面，第二膜层具有一第二表面，且第一表面与第二表面互相不接触，以及提供一第一激光及一第二激光分别对第一膜层与第二膜层进行裁切加工。
根据本发明的另一方面，提出一种光学膜片的加工方法，利用上、下激光对光学膜片两面的部分膜层进行裁切，并调整上、下激光的功率、焦距或加工位置，以得到裁切端面的一加工形状。在一实施例中，此加工方法包括提供一光学膜片，其中该光学膜片包含多层光学膜、一第一表面及一第二表面；以及提供一第一激光及一第二激光分别对该光学膜片的该第一表面与该第二表面进行裁切加工。
以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。
附图说明
图1概略地表示光学膜片的各个膜层的层合图；
图2绘示依照本发明一实施例的光学膜片的加工方法的示意图；
图3绘示依照本发明一实施例的光学膜片的加工方法的示意图；
图4绘示依照本发明的实施例(a)至(e)的光学膜片的加工方法的示意图。
其中，附图标记
100、100a、100b：光学膜片
101、111、121：表面保护膜层
102：第一黏着剂层
103、112、122：第一偏光膜保护膜层
104、113、123：偏光膜层
105、114、124：第二偏光膜保护膜层
106：第二黏着剂层
107、116、126：剥离膜层
110：第一膜层
115、125：黏着剂层
120：第二膜层
L1：第一激光
L2：第二激光
H1、H2：裁切深度
S1：第一表面
S2：第二表面
AK：气刀
E、Ea、Eb、Ec、Ed、Ee：裁切端面
T：裁切面
α1、α2、α3、α4、α5、α6：夹角
具体实施方式
以下提出实施例进行详细说明，实施例仅用以作为范例说明，并非用以限缩本发明欲保护的范围。
针对本发明的光学膜片的加工方法，图1概略地表示光学膜片100的各个膜层的层合图。光学膜片100可为偏光片或附加其他功能，例如具有光学特性的圆偏光片、椭圆偏光片、相位差板、抗表面反射材、防眩材、光扩散板、反射板等功能膜层的光学片。在本发明的相关构成中，此些功能附加膜层可根据需求，任意选择而使用，但并非必要的膜层。
请参照图1，光学膜片100可包括表面保护膜层101、第一黏着剂层102、第一偏光膜保护膜层103、偏光膜层104、第二偏光膜保护膜层105、第二黏着剂层106以及剥离膜层107。
表面保护膜层101可为聚酯树脂(例如，聚对苯二甲酸乙二酯、聚萘二甲酸乙二酯)、烯烃树脂、乙酸纤维素树脂、聚碳酸酯树脂、丙烯酸树脂(例如，聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA))、环烯烃树脂或上述的组合，但不限于此。在一些实施例中，表面保护膜层101可为聚对苯二甲酸丁二酯(polyethyleneterephthalate,PET)或聚乙烯(polyethylene,PE)或聚丙烯(Polypropylene,PP)。在一实施例中，表面保护膜层101较佳为对激光吸收率较高的膜层，通常为激光的平均吸收率超过2％的膜层。
第一黏着剂层102及/或第二黏着剂层106例如使用丙烯酸系、橡胶系、胺酯系、聚硅氧系、聚乙烯醚系等聚合物。在一实施例中，第一黏着剂层102及/或第二黏着剂层106较佳为对激光吸收率较高的膜层，通常为激光的平均吸收率超过2％的膜层。
第一偏光膜保护膜层103可为对激光吸收率较高的膜层，通常为激光的平均吸收率超过2％的膜层。例如：聚对苯二甲酸乙二酯或聚间苯二甲酸乙二酯、聚碳酸系树脂膜或聚酰亚胺系树脂膜等。
偏光膜层104是由吸附配向的二色性色素的聚乙烯醇(polyvinyl alcohol,PVA)薄膜或由液晶材料掺附具吸收染料分子所形成。聚乙烯醇可藉由皂化聚乙酸乙烯酯而形成。在一些实施例中，聚乙酸乙烯酯可为乙酸乙烯酯的单聚物或乙酸乙烯酯及其它单体的共聚物等。上述其它单体可为不饱和羧酸类、烯烃类、不饱和磺酸类或乙烯基醚类等。在另一些实施例中，聚乙烯醇可为经改质的聚乙烯醇，例如，经醛类改质的聚乙烯甲醛、聚乙烯乙醛或聚乙烯丁醛等。在一实施例中，偏光膜层104较佳为对激光吸收率较高的膜层，通常为激光的平均吸收率超过2％的膜层。
第二偏光膜保护膜层105可为对激光吸收率较高的膜层，如同上述的第一偏光膜保护膜层103。但是，在一实施例中，第二偏光膜保护膜层105亦可为对激光吸收率较低的膜层，通常为激光的平均吸收率低于2％的膜层，例如：环烯烃聚合物(COP)。
剥离膜层107可为对激光吸收率较高的剥离材，通常为激光的平均吸收率超过2％的膜层，其材料例如是聚对苯二甲酸乙二酯膜或聚酯膜等。
在一实施例中，在撕下剥离膜层107后，本实施例的光学膜片100可藉由黏着剂层106贴附在影像显示装置的面板上，因此，黏着剂层106可做为面板贴合侧的一黏胶。
针对光学膜片100裁切加工使用的激光装置，可使用CO2激光、YAG激光、UV激光等。激光波长通常在9至10微米左右，焦距可介于50～500μm。激光输出的功率依照光学膜片100的厚度、期望的裁切速度而定，通常是在10W至400瓦之间。通常输出功率越大，可裁切的光学膜片100的厚度也越大，反之，则越小。当激光输出功率不足，则激光虽可切断一部分膜层，但另一部分膜层因无法有效吸收激光，导致光学膜片的制品裁切不良或裁切端面品质不佳。然而，当光学膜片100内含有对激光吸收率较低的膜层，例如第二偏光膜保护膜层105时，虽使用较高功率的激光来切割加工，但因面板贴合侧的黏着剂层106受到过量的激光加热，导致剥离膜层107不易撕离。此外，使用较高功率的激光加工时，也会因热效应过于集中，造成裁切端面会发生熔融而变形的问题。
有鉴于此，本发明在不提高激光功率的较佳情况下，利用不同功率的激光对光学膜片100a两面的部分膜层进行裁切，直到裁切至对激光吸收率较低的膜层之前的膜层为止，以解决因激光功率过高而造成裁切端面品质不佳的问题。
请参照图2，其绘示依照本发明一实施例的光学膜片100a的加工方法的示意图。本实施例中与前述实施例相同或相似的元件或激光装置沿用同样或相似的元件标号，且相同或相似元件或激光装置的相关说明或材料叙述请参考前述，在此不再赘述。本实施例加工方法如下：以第一功率的第一激光L1对光学膜片100a的第一表面S1的第一膜层110进行一第一裁切，直到裁切深度H1至第二偏光膜保护膜层114的上缘为止；以及以第二功率的第二激光L2对光学膜片100a的第二表面S2的第二膜层120进行一第二裁切，直到裁切深度H2至黏着剂层115的下缘为止。
在一实施例中，上述第一裁切与第二裁切可同时进行。在一实施例中，上述第一裁切与第二裁切可分别进行，且不限于上述第一裁切与第二裁切的顺序。
在一实施例中，第一功率大于第二功率。此外，在上述加工方法中，第一功率的第一激光L1的裁切深度H1大于第二功率的第二激光L2的裁切深度H2。如图2所示，以较高输出功率的激光对光学膜片100的第一表面S1进行裁切，以得到较深的裁切深度H1，以较低输出功率的激光对光学膜片100的第二表面S2进行裁切，以得到较浅的裁切深度H2。
在上述加工方法中，从光学膜片100的第一表面S1对第一膜层110进行一第一裁切加工，在一实施例中，第一膜层110可为一对激光吸收率较高的多个膜层的组合。如图2所示，第一膜层110对激光吸收率较高的此些膜层可包括一表面保护膜层111、一第一偏光膜保护膜层112以及一偏光膜层113，上述表面保护膜层111、第一偏光膜保护膜层112以及偏光膜层113依序层叠在第二偏光膜保护膜层114上。激光的裁切深度H1只到第二偏光膜保护膜层114的上缘为止。在本实施例中，第二偏光膜保护膜层114可为一对激光吸收率较低的膜层。
接着，从光学膜片100的第二表面S2对第二膜层120进行一第二裁切加工。在一实施例中，第二膜层120可为一对激光吸收率较高的膜层。在一实施例中，第二膜层120可包含一剥离膜层116，且此剥离膜层116可藉由黏着剂层115贴合于第二偏光膜保护膜层114。在一实施例中，第二膜层120尚可选择性的包含其他对激光吸收率较高的膜层，如一黏着剂层(图未示)、一第二偏光膜保护膜层(图未示)、或其他功能膜层(图未示)。
在本实施例中，激光的裁切深度H2只到黏着剂层115的下缘。在另一实施例中，激光的裁切深度(工方法的示意图。在上述加工方法中，在激光加工后端的路径上，更可选择性地以一气刀(Air knife)AK冲断第二偏光膜保护膜层114以及黏着剂层115。气刀AK以高压气体进行切割，只针对特定膜层，以避免激光热效应的影响，并且还可保留激裁切好的膜层的完整性，因此可得到较好的裁切端面E品质。在本实施例中，除了以气刀AK辅助切割之外，上述加工方法亦可藉由光学膜片分离装置，使激光裁切好的光学膜片100a沿着裁切面T上、下分离，以断开第二偏光膜保护膜层114以及黏着剂层115。因此，气刀AK辅助切割只是上述加工方法中的其中一个选项，并非绝对必要的步骤。
因此，先藉由上述利用不同功率的激光对光学膜片100a两面的部分膜层进行加工后，再切断第二偏光膜保护膜层的制法可以解决因激光功率过高而造成裁切端面品质不佳的问题。
在本发明的另一方面，还可利用相同或不同功率的激光对光学膜片100b两面的部分膜层进行裁切加工，以制作出不同形状的裁切端面。在一实施例中，上述对光学膜片100b两面的部分膜层进行加工可同时进行或分别进行。
请参照图4，其绘示依照本发明的实施例(a)至(e)的光学膜片100b的加工方法的示意图。加工方法如下：利用上、下激光对光学膜片100b两面的部分膜层进行裁切加工，并调整上、下激光的功率、焦距或加工位置，以得到裁切端面Ea、Eb、Ec、Ed、Ee的加工形状。
本实施例中与前述实施例相同或相似的元件或激光装置是沿用同样或相似的元件标号，且相同或相似元件或激光装置的相关说明或材料叙述请参考前述，在此不再赘述。本实施例光学膜片100b包含一表面保护膜层121、一第一偏光膜保护膜层122、一偏光膜层123、一第二偏光膜保护膜层124、一黏着剂层125及一剥离膜层126。
请参照图4的实施例(a)，在上述加工方法中，调整上、下激光的功率或焦距包括以第一功率及第一焦距的第一激光L1从光学膜片100b的第一表面S1对第一膜层121-123进行裁切，并以第二功率及第二焦距的第二激光L2从光学膜片100b的第二表面S2对第二膜层124-126进行裁切，其中第一功率等于第二功率，及/或第一焦距等于第二焦距。因此，第一功率的第一激光L1的裁切深度H1等于第二功率的第二激光L2的裁切深度H2。
在一实施例中，如图4的实施例(a)所示，裁切端面Ea中，偏光膜层123与第二偏光膜保护膜层124的端面会较其他膜层突出。在一实施例中，偏光膜层123的下缘，即第一膜层的下表面，与偏光膜层123的端面最突出部至光学膜片100b的第一表面S1的切线间可有具有一第一夹角α1，且第一夹角α1可介于15-75度，或25-75度，或30-60度。在一实施例中，第二偏光膜保护膜层124的上缘，即第二膜层的上表面，与第二偏光膜保护膜层124的端面最突出部至光学膜片100b的第二表面S2的切线间可有具有一第二夹角α2，且第二夹角α2可介于15-75度，或25-75度，或30-60度。在一实施例中，第一夹角α1与第二夹角α2可大致相同。在一实施例中，第一夹角α1与第二夹角α2可不相同。
请参照图4的实施例(b)，在上述加工方法中，当第一功率或第一焦距大于第二功率或第二焦距时，第一功率或第一焦距的第一激光L1的裁切深度H1大于第二功率或第二焦距的第二激光L2的裁切深度H2。因此，调整不同功率的激光，可得到不同裁切端面Ea、Eb的加工形状。
在本实施例中，第一膜层包括一表面保护膜层121、一第一偏光膜保护膜层122、一偏光膜层123、一第二偏光膜保护膜层124及一黏着剂层125，且第二膜层包含一剥离膜层126。
在一实施例中，如图4的实施例(b)所示，裁切端面Eb中，黏着剂层125与剥离膜层126的端面会较其他膜层突出。在一实施例中，黏着剂层125的下缘与黏着剂层125的端面最突出部至光学膜片100b的第一表面S1的切线间可有具有一第三夹角α3，且第三夹角α3可介于15-75度，或25-75度，或30-60度。在一实施例中，剥离膜层126的上缘与剥离膜层126的端面最突出部至光学膜片100b的第二表面S2的切线间可具有一第四夹角α4，且第四夹角α4可介于15-75度，或25-75度，或30-60度。在一实施例中，第三夹角α3与第四夹角α4可大致相同。在一实施例中，第三夹角α3与第四夹角α4可不相同。
在一实施例中，藉由调整上述第一功率、第一焦距、第二功率或第二焦距也可能使光学膜片100b的任两相邻膜层的端面较其他膜层突出，而不以上述两实施例为限。
请参照图4的实施例(c)，在上述加工方法中，调整上、下激光的功率或焦距包括以第一功率及第一焦距的第一激光L1从光学膜片100b的第一表面S1对第一膜层121-123进行裁切，并以第二功率及第二焦距的第二激光L2从光学膜片100b的第二表面S2对第二膜层124-126进行裁切，其中第一功率等于第二功率，及/或第一焦距等于第二焦距。因此，第一功率的第一激光L1的裁切深度H1等于第二功率的第二激光L2的裁切深度H2。
在一实施例中，裁切端面Ec中，偏光膜层123与第二偏光膜保护膜层124的端面会较其他膜层突出。在一实施例中，偏光膜层123的下缘，即第一膜层的下表面，与偏光膜层123的端面最突出部至光学膜片100b的第一表面S1的切线间可有具有一第五夹角α5。在一实施例中，第二偏光膜保护膜层124的上缘，即第二膜层的上表面，与第二偏光膜保护膜层124的端面最突出部至光学膜片100b的第二表面S2的切线间可有具有一第六夹角α6。
在本实施例中，藉由调整第一功率、第一焦距、第二功率或第二焦距可使第五夹角α5，及/或第六夹角α6介于15～45度。在一实施例中，第五夹角α5与第六夹角α6可大致相同。在一实施例中，第五夹角α5与第六夹角α6可不相同。
请参照图4的实施例(d)，在上述加工方法中，当第一功率或第一焦距大于第二功率或第二焦距时，上、下激光聚焦点的位置也会跟着改变。因此，调整不同焦距的激光，可得到不同裁切端面Ec、Ed的加工形状。
在本实施例中，裁切端面Ed中，第二偏光膜保护膜层124的端面最突出部较其他膜层突出。在本实施例中，第二偏光膜保护膜层124的端面最突出部上下缘可具有一不对称形状。在本实施例中，第二偏光膜保护膜层124的端面最突出部上下缘连线可具有至少一转折点。在本实施例中，第二偏光膜保护膜层124的端面最突出部上下缘突出程度可为相同或可为不相同。
在一实施例中，藉由调整上述第一功率、第一焦距、第二功率或第二焦距也可能使光学膜片100b的任一膜层的端面最突出部较其他膜层突出，而不以上述实施例(d)为限。在一实施例中，光学膜片100b的任一膜层的端面最突出部的上下缘可具有一不对称形状。在本实施例中，光学膜片100b的任一膜层的端面最突出部上下缘连线可具有至少一转折点。在本实施例中，光学膜片100b的任一膜层的端面最突出部上下缘突出程度可不相同。
请参照图4的实施例(e)，在上述加工方法中，调整上、下激光的加工位置包括以第一加工位置的第一激光L1对光学膜片100b的第一表面S1的部分膜层121-124进行裁切，并以第二加工位置的第二激光L2对光学膜片100b的第二表面S2的部分膜层124-126进行裁切，其中第一加工位置不对齐第二加工位置。相对于实施例(a)至(d)的上、下激光的加工位置相互对齐，实施例(e)藉由调整不同加工位置的激光，可得到裁切端面Ee的加工形状。在本实施例中，藉由第一加工位置不对齐第二加工位置，可裸露部分偏光膜层123的下表面及/或第二偏光膜保护膜层124的上表面。
在一实施例中，藉由调整上述第一功率、第一焦距、第二功率或第二焦距，及使第一加工位置不对齐第二加工位置，也可使光学膜片100b的任一膜层的上/下表面裸露，而不以上述实施例(e)为限。
在本实施例中，由于不同裁切端面的加工形状，会改变光线的行进方向，因此当光线由光学膜片100b的裁切端面入射时，光学膜片100b具有导光的功效，进而提升光学膜片100b的功能。
由此可知，本发明上述实施例所揭露的光学膜片的加工方法，可解决裁切端面品质不佳的问题，亦可藉由调整上、下激光的功率、焦距以及加工位置至少其中之一，以制作出不同形状的裁切端面。
当然，本发明还可有其他多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。
Claims (19)
1.一种光学膜片的加工方法，其特征在于，包括：
提供一光学膜片，其中该光学膜片包含一第一膜层及一第二膜层形成于该第一膜层之上，其中该第一膜层具有一第一表面，该第二膜层具有一第二表面，且该第一表面与该第二表面互相不接触；以及
提供一第一激光及一第二激光分别对该第一膜层与该第二膜层进行裁切加工。
2.一种光学膜片的加工方法，其特征在于，包括：
提供一光学膜片，其中该光学膜片包含多层光学膜、一第一表面及一第二表面；以及
提供一第一激光及一第二激光分别对该光学膜片的该第一表面与该第二表面进行裁切加工。
3.根据权利要求1-2项其中之一所述的加工方法，其特征在于，该第一激光以一第一功率的激光对该第一表面进行裁切加工，该第二激光以一第二功率的激光对该第二表面进行裁切加工，其中该第一功率大于或等于该第二功率。
4.根据权利要求1-2项其中之一所述的加工方法，其特征在于，该第一激光以一第一焦距的激光对该第一表面进行裁切加工，该第二激光以一第二焦距的激光对该第二表面进行裁切加工，其中该第一焦距大于或等于该第二焦距。
5.根据权利要求1所述的加工方法，其特征在于，更包含一对激光吸收率较低的膜层形成于该第一膜层与该第二膜层之间，且其中该第一激光以一第一功率的激光对该第一表面进行裁切加工，直到裁切深度至该对激光吸收率较低的膜层之前为止；以及该第二激光以一第二功率的激光对该第二表面进行裁切加工，直到裁切深度至该对激光吸收率较低的膜层之前为止。
6.根据权利要求5所述的加工方法，其特征在于，更包含一黏着剂层形成于该对激光吸收率较低的膜层与该第二膜层之间，且该第二激光以一第二功率的激光对该第二表面进行裁切加工，直到裁切深度至该黏着剂层之前为止。
7.根据权利要求5-6项其中之一所述的加工方法，其特征在于，该第一功率的激光的裁切深度大于该第二功率的激光的裁切深度。
8.根据权利要求5-6项其中之一所述的加工方法，其特征在于，更包括以一气刀冲断该对激光吸收率较低的膜层，及/或以一气刀冲断该黏着剂层。
9.根据权利要求1所述的加工方法，其特征在于，该第一膜层包含对激光吸收率较高的多个膜层，及/或该第二膜层包含一对激光吸收率较高的至少一膜层。
10.根据权利要求9所述的加工方法，其特征在于，对激光吸收率较高的该些膜层包括一表面保护膜层、一偏光膜保护膜层以及一偏光膜层，且该表面保护膜层、该偏光膜保护膜层以及该偏光膜层依序层叠在该对激光吸收率较低的膜层上。
11.根据权利要求9所述的加工方法，其特征在于，对激光吸收率较高的该至少一膜层包括一剥离膜层，且该对激光吸收率较低的膜层藉由该黏着剂层贴合于该剥离膜层。
12.根据权利要求2所述的加工方法，其特征在于，该多层光学膜包含依序层叠的一第一偏光膜保护膜层、一偏光膜层以及一第二偏光膜保护膜层。
13.根据权利要求1-2项其中之一所述的加工方法，其特征在于，该第一激光以一第一加工位置的激光对该第一表面进行裁切加工，该第二激光以一第二加工位置的激光对该第二表面进行裁切加工，其中该第一加工位置对齐或不对齐该第二加工位置。
14.根据权利要求1-2项其中之一所述的加工方法，其特征在于，该第一膜层具有一第一端面结构、及/或该第二膜层具有一第二端面结构。
15.根据权利要求14所述的加工方法，其特征在于，更包含一第三表面位于该第一膜层之上，部分该第三表面与该第二膜层相邻，且该第一端面位于该第三表面之上，且裸露出部分该第三表面，及/或包含一第四表面位于该第二膜层之上，部分该第四表面与该第一膜层相邻，且该第二端面位于该第四表面之上，且裸露出部分该第四表面。
16.根据权利要求14所述的加工方法，其特征在于，该第一端面具有一第一最突出部，该第一最突出部与该第一膜层的第一表面具有一第一切线，该第一切线与该第三表面间具有一第一夹角，且该第一夹角介于15～75度。
17.根据权利要求14所述的加工方法，其特征在于，该第二端面具有一第二最突出部，该第二最突出部与该第二膜层的第二表面具有一第二切线，该第二切线与该第三表面间具有一第二夹角，且该第二夹角介于15～75度。
18.根据权利要求2所述的加工方法，其特征在于，该第一激光具有一第一裁切深度，该第二激光具有一第二裁切深度，该第一裁切深度与该第二裁切深度同时形成于该多层光学膜的任意一层之中，且形成一端面最突出部于该层之中，其中该最突出部的上下缘为一不对称形状，及/或该最突出部的上下缘连线具有至少一转折点，及/或该最突出部上下缘的突出程度不相同。
19.根据权利要求1-2项其中之一所述的加工方法，其特征在于，该第一激光及该第二激光为CO2激光、YAG激光或UV激光，及/或该第一激光及该第二激光的焦距介于50～500μm。
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