KR100736581B1 - 플라즈마 디스플레이 장치와 그 제조 방법 - Google Patents

플라즈마 디스플레이 장치와 그 제조 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 플라즈마 디스플레이 장치와 그 제조방법에 관한 것으로, 더욱 자세하게는 플라즈마 디스플레이 패널상의 복수의 전극과 필름형 소자를 직접 연결한 플라즈마 디스플레이 장치와 그 제조 방법에 관한 것이다.
이와 같은 본 발명은 복수의 전극을 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널, 상기 복수의 전극에 레이저(Laser)주사 방식에 의하여 직접 전기적으로 연결된 필름형 소자 및 상기 복수의 전극과 상기 필름형 소자를 덮는 절연층을 포함한다.
따라서 제품 단가를 절감하고 또한 절연층과 절연성 레진을 통해 공기 또는 기포로 인한 문제를 제거함으로써 제품의 구동을 안정적으로 장기간 수행할 수 있는 장점이 있고 따라서 PDP의 수명도 연장되는 효과가 있다..

Description

플라즈마 디스플레이 장치와 그 제조 방법{Plasma Display Apparatus and The Manufacture method of the Plasma Display Apparatus}
도 1은 종래 플라즈마 디스플레이 패널의 구조를 나타낸 사시도.
도 2는 종래 플라즈마 디스플레이 장치의 구조를 나타낸 투사 평면도.
도 3은 종래 플라즈마 디스플레이 장치의 부분 단면도.
도 4는 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 장치를 나타낸 투사 평면도.
도 5는 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 장치의 부분 단면도.
도 6은 본 발명에 따른 복수의 전극이 연결된 필름형 소자의 실시예에 관한 단면도.
도 7 은 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 장치의 제조방법에 관한 일실시예.
****도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명****
1A': 전면 글라스 11': 복수의 전극
13 : 절연층 14': 필름형 소자
14'a: 필름 14'b:필름형 소자의 전극
15: 절연성 레진
본 발명은 플라즈마 디스플레이 장치와 그 제조방법에 관한 것으로, 더욱 자세하게는 플라즈마 디스플레이 패널상의 복수의 전극과 필름형 소자를 직접 연결한 플라즈마 디스플레이 장치와 그 제조 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 플라즈마 디스플레이 장치는 소다라임(Soda-lime) 글라스로 된 전면패널과 후면 패널 사이에 형성된 격벽이 하나의 단위 셀을 이루고, 각 셀 내에는 헬륨-크세논(He-Xe), 헬륨-네온(He-Ne) 등과 같은 불활성 가스가 고주파 전압에 의해 방전이 될 때, 진공자외선(Vacuum Ultraviolet rays)이 발생되어 격벽 사이에 형성된 형광체를 발광시켜 화상을 구현하는 장치이다.
도 1은 종래 플라즈마 디스플레이 패널의 구조를 나타낸 도이다. 도시된 바와 같이, 플라즈마 디스플레이 패널은 화상이 디스플레이 되는 표시면인 전면 글라스(1A)에 스캔 전극(Y) 및 서스테인 전극(Z)이 쌍을 이뤄 형성된 복수의 유지전극쌍이 배열된 전면패널(10A) 및 배면을 이루는 후면 글라스(1B) 상에 전술한 복수의 유지전극쌍과 교차되도록 복수의 어드레스 전극(X)이 배열된 후면패널(10B)이 일정거리를 사이에 두고 평행하게 결합된다.
전면패널(10A)은 하나의 방전셀에서 상호 방전시키고 셀의 발광을 유지하기 위한 스캔 전극(Y) 및 서스테인 전극(Z), 즉 투명한 ITO 물질로 형성된 투명 전극(2Y, 2Z: 2)과 금속재질로 제작된 버스 전극(3Y, 3Z: 3)으로 구비된 스캔 전극(Y) 및 서스테인 전극(Z)이 쌍을 이뤄 포함된다. 스캔 전극(Y) 및 서스테인 전극(Z)은 방전 전류를 제한하며 전극 쌍 간을 절연시켜주는 유전체층(4)에 의해 덮혀지고, 상부 유전체층(4) 상면에는 방전 조건을 용이하게 하기 위하여 산화마그네슘(MgO)을 증착한 보호층(5)이 형성된다.
후면패널(10B)은 복수 개의 방전 공간 즉, 방전셀을 형성시키기 위한 스트라이프 타입의 격벽(7)이 평행을 유지하여 배열된다. 또한, 어드레스 방전을 수행하여 진공자외선을 발생시키는 다수의 어드레스 전극(X)이 격벽(7)에 대해 평행하게 배치된다. 후면패널(10B)의 상측면에는 어드레스 방전시 화상표시를 위한 가시광선을 방출하는 R, G, B 형광체(8)가 도포된다. 어드레스 전극(X)과 형광체(8) 사이에는 어드레스 전극(X)을 보호하기 위한 하부 유전체층(9)이 형성된다.
이와 같은 구조를 갖는 종래 플라즈마 디스플레이 패널은 플라즈마 디스플레이 장치의 일 구성요소로, 배면에 스캔, 서스테인 구동부 및 어드레스 구동부가 설치된 프레임이 형성되고, 각 구동부로부터 소정의 신호를 플라즈마 디스플레이 패널에 공급하기 위한 단자부가 형성된다.
도 2는 종래 플라즈마 디스플레이 장치를 나타낸 투사 평면도이고, 도 3은 도 2에 따른 플라즈마 디스플레이 장치에서 A-A'로 자른 일 단면도이다. 도 2 및 도 3를 참조하면, 종래에 따른 플라즈마 디스플레이 장치는 플라즈마 디스플레인 패널인 패널 표시부(D1)와 패널 단자부(D2)로 나뉘어진다.
먼저 패널 표시부(D1)는 도 1에서 설명한 바와 같이 동일한 구조로 형성된다. 이를 설명하면, 패널 표시부(P1)는 전면패널(10A), 후면패널(10B), 전면패널 (10A) 및 후면패널(10B)을 봉합하여 방전셀을 구성하는 시일(Seal)재(12)로 구성된다. 전면패널(10A)은 전면 글라스(1A) 상에 나란하게 형성된 스캔전극 또는 서스테인전극을 구성하는 투명전극(2Y,2Z ; 2)과, 투명전극(2Y,2Z ; 2) 상의 가장자리에 형성된 금속버스의 전극(3Y,3Z ; 3)과, 금속 버스전극(3Y,3Z ; 3)로부터 연장되어 패널단자부(D2)까지 연장되는 복수의 전극(11)과, 투명전극(2), 금속 버스전극(3) 및 복수의 전극(11)을 덮도록 전면 글라스(1A) 상에 순차적으로 적층된 상부 유전체층(4) 및 보호막(5)을 구비한다. 후면패널(10B)은 후면 글라스(1B) 상에 스캔전극 또는 서스테인전극과 직교하도록 형성된 어드레스전극(X)과, 어드레스전극(X)을 덮도록 후면 글라스(미도시) 상에 적층된 하부 유전체층(미도시)을 구비한다.
패널 단자부(D2)는 전면 글라스(1A) 상에 패널 표시부(D1)로부터 연장하여 형성된 금속버스 전극(3)과, 상기 복수의 전극(11)과 접속되어 인쇄회로기판(PCB)에서 제어하는 구동신호를 공급하는 필름형 소자(14)로 구성된다. 이때 복수의 전극(11)과 필름형 소자(14)는 이방전도성 필름(Anisotropic Conductive Film ; 이하, 'ACF'라 함)(16)에 200℃이상의 고온과 고압을 가해 접착되어진다. ACF(16)는 금속 코팅된 에폭시 또는 금속입자 등의 전도성입자를 분산시킨 필름 형태를 가지며, 복수의 전극(11)과 필름형 소자(14)를 전기적으로 접속하는 역할을 한다.
여기서, 복수의 전극(11)과 ACF(16)사이와 필름형 소자(14)와 ACF(16)사이에는 고온과 고압에 의한 압착시 미량의 기포가 발생하는 문제가 있다. 이 미량의 기포는 플라즈마 디스플레이 장치를 오랜 시간동안 구동하면 점점 커지게 된다.
이런 미량의 기포는 시간이 지날수록 복수의 전극(11)를 산화시켜 부식 (Erosion)시키고, 복수의 전극(11)과 필름형 소자(14)사이의 전기적 연결에 지장을 주게 되어 결국 PDP의 수명 단축의 한 요인이 되고 있다.
또한 ACF(16)는 고가의 재료로서 플라즈마 디스플레이 장치의 단가를 높이는 단점이 있다.
한편, 필름형 소자(14)와 복수의 전극(11)이 ACF(16)에 접착 되어지는 패널 단자부(D2)에는 은(Ag)으로 구성된 복수의 전극(11)가 외부 공기에 노출되어 있기 때문에 PDP 구동시 외부 환경인 온도, 수분, 부식성 가스나 전도성 이물과의 반응 즉, 마이그레이션(Migration)에 의해 전극들이 손상되는 문제점이 있다.
이로 인해, 복수의 전극(11)에 은(Ag)과 결합한 이온이 결합하게 되고, 이온이 복수의 전극(11)과 환원반응을 일으켜 복수의 전극(11)에 은(Ag)이 석출되게 된다. 이러한 현상이 반복되면 이웃한 복수의 전극(11) 사이에 간격이 점점 줄어들어 결국 전극이 단락되는 현상이 발생하게 된다.
본 발명은 상술한 종래의 문제점들을 해결하기 위한 것으로, 복수의 전극(11)이 기포 또는 공기에의 노출을 되지 않도록 하여 기포 또는 공기에 의한 부식(Erosion), 마이그레이션(Migration) 등의 문제들을 극복하고 기존의 높은 제품 단가를 절감할 수 있는 플라즈마 디스플레이 장치와 그 제조 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 복수의 전극을 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널, 상기 복수의 전극에 레이저(Laser)주사 방식에 의하여 직접 전기적으로 연결된 필름형 소자 및 상기 복수의 전극과 상기 필름형 소자를 덮는 절연층을 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치이다.
상기 복수의 전극은 스캔 전극, 서스테인 전극 또는 데이터 전극 중 어느 하나인 것을 특징으로 한다.
삭제
상기 복수의 전극은 은(Ag)이고 상기 필름형 소자에 포함된 전극은 금(Au)인 것을 특징으로 한다.
상기 필름형 소자가 연결된 상기 복수의 전극 사이에는 절연성 레진(Resin)이 형성된 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 장치의 제조방법은 복수의 전극을 구비한 플라즈마 디스플레이 패널과 상기 복수의 전극에 필름형 소자를 전기적으로 연결시키는데 있어서, 상기 필름형 소자에 포함된 복수의 전극 사이에 절연성 레진(Resin)이 형성되는 제 1 단계와 상기 복수의 전극과 상기 필름형 소자를 레이저를 이용해 연결시키는 제 2 단계로 이루어진 것을 포함한다.
상기 복수의 전극과 상기 절연성 레진(Resin)은 레이저에 의해 용융되는 제 3 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 복수의 전극에 접착된 필름형 소자를 압착하는 제 4 단계를 더 포함하 는 것을 특징으로 한다.
상기 복수의 전극과 필름형 소자를 덮는 절연층을 형성하는 제 5 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 특징에 따르면, 상기 필름형 소자를 직접 복수의 전극에 연결한다. 따라서 고가의 ACF(16)를 사용하지 않아 제품 단가를 줄일 있다. 또한 상기 복수의 전극이 연결된 필름형 소자 상에 절연체를 형성시켜 공기 중에 노출하여 생기는 마이그레이션 문제를 해결할 수 있다. 또한 상기 필름형 소자가 연결된 복수의 전극 사이에 절연성 레진을 형성함으로 미량의 기포로 인하여 생길수 있는 여러 가지 문제를 해결할 수 있다.
이하에서는 본 발명에 따른 구체적인 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 본 발명의 플라즈마 디스플레이 장치는 다수의 전극이 형성된 플라즈마 디스플레이 패널 즉, 화면이 표시되는 패널 표시부(D'1)와 패널 표시부 내의 전극에 구동신호를 공급하기 위한 패널 단자부(D'2)를 포함한다.
먼저, 패널 표시부(D'1)는 종래와 마찬가지로 전면패널(10'A), 후면패널(10'B), 전면패널(10'A) 및 후면패널(10'B)을 봉합하여 방전셀을 형성하는 시일(Seal)재(12')로 구성된다. 전면패널(10'A)은 전면 글라스(1'A) 상에 나란하게 형성된 스캔전극(Y') 또는 서스테인전극(Z')을 구성하는 투명전극(2'Y,2'Z ; 2')과, 투명전극(2'Y,2'Z ; 2') 상의 가장자리에 형성된 금속버스전극(3'Y,3'Z ; 3')과, 금속버스전극(3'Y,3'Z ; 3')로부터 연장되어 패널단자부(D'2)까지 연장되는 복수의 전극(11')과, 투명전극(2'), 금속버스전극(3') 및 금속버스전극(3')를 덮도록 전면 글라스(1'A) 상에 순차적으로 적층된 상부 유전체층(4') 및 보호막(5')을 구비한다. 후면패널(10'B)은 후면 글라스(미도시) 상에 스캔전극(Y') 또는 서스테인전극(Z')과 직교하도록 형성된 어드레스전극(X)과, 어드레스전극(X)을 덮도록 후면 글라스(미도시) 상에 적층된 하부 유전체층(미도시)을 구비한다.
패널 단자부(D'2)는 전면 글라스(1'A) 상에 패널 표시부(D'1)로부터 연장하여 형성된 복수의 전극(11')과, 복수의 전극(11')과 접속되어 인쇄회로기판(PCB)에서 제어하는 구동신호를 공급하는 필름형 소자(14'), 예를 들어, 칩 온 플렉서블 인쇄 회로기판(Chip On Flexible Printed Circuit ; 이하, 'COF'라 함) 혹은 TCP(Tape Carrier Package) 와 같은 소자로 구성된다. 종래의 경우 복수의 전극(11)을 필름형 소자(14)에 연결할 때 페이스트 타입(Type)의 ACF(16)를 복수의 전극(11)과 필름형 소자(14)사이에 위치시키고 고온과 고압에 의해 접착되었다. 그래서 접착되어 질 때 복수의 전극(11)과 ACF(16)사이 또는 필름형 소자(14)와 ACF(16)사이에 미량의 기포가 발생하여 제품의 불량을 유발시키는 일요인이 되었다.
그러나 본 발명의 경우, 복수의 전극(11')과 필름형 소자(14')는 열 소성에 의해 연결된다. 이러한 경우 복수의 전극(11')과 필름형 소자(14')가 직접 연결되므로 기포의 문제를 제거하였다. 상기 열 소성은 여러 가지 형태로 진행될 수 있으나 레이저를 상기 복수의 전극(11')과 상기 필름형 소자(14')전극에 사용하면, 레이저의 선택적 투과특성에 의해 유리로 이루어진 글라스(1'A)는 투과하고 은(Ag)은 레이저 광의 열로 접착하기 적절하게 녹일 수 있어 복수의 전극(11')과 필름형 소자(14')연결시 용이할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 장치의 패널단자부(D'2)에는 패널표시부(D'1)로부터 연장된 복수의 전극(11')이 외부환경인 온도, 수분, 부식성 가스나 전도성 이물질과의 반응에 의한 전극 단락 방지를 위한 절연층(13)이 도포된다.
도 6은 복수의 전극(11')이 연결된 필름형 소자(14')의 실시예에 관한 단면도이다.
도 6은 전면 글라스(1A')상의 복수의 전극(11')사이에, 상기 연결된 필름형 소자(14')의 전극(14'b)사이에 절연성 레진(Resin)(15)이 형성된 모습을 보여준다.
도 6을 참조하면, 전면 글라스(1A')상에 복수의 전극(11')이 위치한다.
도면에서는 상기 전면 글라스(1A')를 일 실시예로 한 것으로 후면 글라스도 같은 구조로 형성될 것이다.
이때 복수의 전극(11')은 스캔 전극의 금속 전극, 세스테인 전극의 금속 전극, 어드레스 전극의 금속 전극 중 어느 하나이다. 상기 복수의 전극(11')은 금속 전극으로 바람직하게는 도전성이 좋은 은(Ag)으로 구성된다.
상기 복수의 전극(11')은 필름형 소자(14')와 소성에 의해 연결된다. 상기 소성의 일 실시예로는 레이저에 의한 소성이 있을 수 있다. 상기 필름형 소자(14')는 필름형 소자(14')에 부착된 필름형 소자(14')의 전극(14'b)과 필름(14'a)으로 형성된다. 상기 필름형 소자(14')의 전극(14'b)은 금속 전극으로, 바람직하게는 금 (Au)으로 구성된다.
상기 필름형 소자(14')가 연결된 복수의 전극(11') 사이에는 절연성 레진(15)이 위치한다. 상기 절연성 레진(15)은 기포의 발생을 방지하고, 상기 복수의 전극(11')과 상기 필름형 소자(14')간의 접착력을 높이는 역할을 한다.
그리고 상기 복수의 전극(11')이 연결된 상기 필름형 소자(14')는 절연층(13)에 의해 덮여진다.
상기 절연층(13)은 복수의 전극(11')이 외부로 공기 중에 노출되는 것을 방지하는 역할을 한다. 따라서 PDP 구동시 외부 환경인 온도, 수분, 부식성 가스나 전도성 이물질과의 반응 즉, 마이그레이션(Migration)에 의해 전극들이 손상되는 것을 방지하는 역할을 한다.
도 7 은 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 장치의 제조방법에 관한 일실시예을 설명하기 위한 공정도이다.
도 7을 참조하면, 본 발명의 플라즈마 디스플레이 장치를 제조하는 공정은 절연성 레진(Resin)(15)이 형성되는 제 1 단계(S1), 레이저를 이용해 연결시키는 제 2 단계(S2), 절연성 레진(Resin)(15)은 레이저에 의해 용융되는 제 3 단계(S3), 압착하는 제 4 단계(S4), 절연층(13)을 형성하는 제 5 단계(S5)로 이루어진다.
절연성 레진(Resin)(15)이 형성되는 제 1 단계(S1)는 필름형 소자(14')에 포함된 복수의 전극(11') 사이에 절연성 레진(Resin)(15)이 형성된다.
레이저를 이용해 연결시키는 제 2 단계(S2)는 상기 복수의 전극(11')과 상기 필름형 소자(14')를 소성시켜서 상기 복수의 전극(11')을 용융시켜서 연결한다. 그 적절한 실시예로 구부 소성에 용이한 레이저 소성을 실시한다. 왜냐하면 레이저는 선택적 투과가 가능하므로 패널의 특성에 맞는 적절한 레이저 파장을 이용하면 글라스(1A')는 투과하고 복수의 전극(11')은 레이저에 의해 용융된다. 따라서 복수의 전극(11')과 필름형 소자(14')를 연결하기 위해 별도의 접착 소재를 필요로 하지 않게 된다.
절연성 레진(Resin)(15)은 레이저에 의해 용융되는 제 3 단계(S3)는 상기 레이저를 이용해 연결시키는 제 2 단계(S2) 다음에 행하여 지지만, 사실상 시간적 순서를 따져보면 거의 동시에 행하여 질 수 있다.
절연성 레진(Resin)(15)은 레이저에 의해 용융되는 제 3 단계(S3)는 상술한 바와 같이 글라스(1A')는 투과하고 절연성 레진(Resin)(15)만 용융이 가능하기 때문에 가능한 소송이다. 절연성 레진(Resin)(15)의 역할은 이미 상술한 바와 같다.
상기 복수의 전극(11')에 접착된 필름형 소자(14')를 압착하는 제 4 단계(S4)는 상기 복수의 전극(11')과 복수의 전극(11')에 접착된 필름형 소자(14')의 상호 접착력을 높이기 위한 과정이다. 또한 레이저 소송에 의해 혹시라도 발생할 수 있는 기포는 상기 압착(S4)과정을 통한 압력에 의해 더 확실히 제거될 수 있게 된다.
상기 복수의 전극(11')과 필름형 소자(14')를 덮는 절연층(13)을 형성하는 제 5 단계(S5)는 상술한 바와 같이 공기 중에 노출되는 전극을 보호함으로써 전극상에 발생할 수 있는 마이그레이션(Migration) 문제를 제거하기 위함이다.
이와 같이, 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사 상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널 상의 필름형 소자가 직접 연결된 전극은 복수의 전극과 필름형 소자를 접착하기 위한 고가의 소재를 필요로 하지 않으므로 제품 단가가 절감되고 또한 절연층과 절연성 레진을 통해 공기 또는 기포로 인한 문제를 제거함으로써 제품의 구동을 안정적으로 장기간 수행할 수 있는 장점이 있고 따라서 PDP의 수명도 연장되는 효과가 있다.

Claims (10)

  1. 복수의 전극을 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널;
    상기 복수의 전극에 레이저(Laser)주사 방식에 의하여 직접 전기적으로 연결된 필름형 소자; 및
    상기 복수의 전극과 상기 필름형 소자를 덮는 절연층;
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수의 전극은 스캔 전극, 서스테인 전극 또는 데이터 전극 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수의 전극은 은(Ag)이고 상기 필름형 소자에 포함된 전극은 금(Au)인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 필름형 소자가 연결된 상기 복수의 전극 사이에는 절연성 레진(Resin)이 형성된 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치.
  7. 복수의 전극을 구비하고 상기 복수의 전극에 전기적으로 연결된 필름형 소자를 구비한 플라즈마 디스플레이 장치의 제조 방법에 있어서,
    상기 필름형 소자에 포함된 복수의 전극 사이에 절연성 레진(Resin)이 형성되는 제 1 단계;와
    상기 복수의 전극과 상기 필름형 소자를 레이저를 이용해 연결시키는 제 2 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치의 제조 방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 복수의 전극과 상기 절연성 레진(Resin)은 레이저에 의해 용융되는 제 3 단계;
    를 더 포함하는 것을 징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치의 제조 방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 복수의 전극에 접착된 필름형 소자를 압착하는 제 4 단계;
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치의 제조 방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 복수의 전극과 필름형 소자를 덮는 절연층을 형성하는 제 5 단계;
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치의 제조 방법.
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