KR20010053089A - 후광 간판용 저손실 표면 확산자 필름 및 그 확산자필름을 이용하는 방법 - Google Patents

후광 간판용 저손실 표면 확산자 필름 및 그 확산자필름을 이용하는 방법 Download PDF

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Abstract

저손실 확산기 필름은 조명 표시의 불투명 표면에 제공된다. 상기 필름은 흡수력이 적고, 부분 전송력 및 부분 반사력을 갖는다. 루미네슨스 효율 및 밝기는 후광 표시에 이용된 종래의 필름상에서 상당히 개선된다. 또한, 루미네슨스 효율 예측 등식은 확산기 필름 및 상기 조명 표시 공동의 내면을 선택하기 위하여 제공된다. 상기 조명 표시 공동의 내면을 정렬하는 확산기 필름 및 확산 반사 필름의 효과의 결합은 혼자 동작한 효과의 합계보다 예상치 못할 정도로 크다.

Description

후광 간판용 저손실 표면 확산자 필름 및 그 확산자 필름을 이용하는 방법{LOW-LOSS FACE DIFFUSER FILMS FOR BACKLIT SIGNAGE AND METHODS FOR USING SAME}
조명 표시는 현대 지방의 도처에서 볼 수 있다. 이러한 표시는 관찰자를 가르치고, 즐겁게하고, 정보를 알려주거나 경고해 준다. 그 표시는 가깝이 또는 멀리서 볼 수 있게 설계될 수 있다. 조명은 특히 희미하거나 어두운 날에 관찰자가 메세지를 보게하기 위하여 제공된다.
조명을 밝히기 위하여는 에너지가 필요하다. 현대의 지방들은 쉽게 전력을 제공할 수 있지만, 그 에너지에 대한 비용을 지불하는 사람들은 보다 효율적인 전력의 배송 및 보다 효율적인 전력을 사용을 추구한다. 조명 표시에 전력을 제공하는 데 필요한 에너지는 경제적이고 환경적인 이유 때문에 낭비되지 않아야 한다.
조명 표시는 "전면 광" 또는 "후면 광"이 될 수 있다. 전자는 그 표시의 주변으로부터 그 표시 쪽으로 비스듬하게 조명을 비추는 표시판 또는 다른 디스플레이와 같은 표시를 통상적으로 포함한다. 후자는 광을 비추고 메세지 또는 영상이 위치되는 반투명 표면을 통상적으로 갖는다. 상기 반투명 표면에서 광의 일정량을 발산하는 것이 중요하다. 가끔, 상기 반투명 표면은 상기 지점에 있는 관찰자의 식별력 또는 표시 하우징내에 선형 광원을 줄이기 위하여 광을 확산하는 몇개의 소자를 포함한다. 더욱더, 오늘날 통상적으로 후광 간판은 그 광의 30% 이하를 표시가 보이는 안쪽에서 소모할 수 있다.
상기 조명 표시는 임의적으로 배치될 수 있는데, 즉 광원은 네온, 형광등, 백열등, 할로겐, 고집적 방출(high intensity discharge)(HID), 광 방출 다이오드 (LED) 또는 광 섬유가 될 수 있다. 상기 표시는 건물에 일체로 되고, 고정 장치로 건물에 장착되고, 지주 없이 서 있거나 다른 장치 또는 장비의 일부분이 될 수 있다. 상기 조명은 지속적으로, 주기적으로, 가끔씩 또는 불규칙적으로 켜질 수 있다. 상기 표시에 조명이 켜질 때마다, 그 사용 전원이 낭비되지 않아야 한다.
그 조명 표시 공동은 기하학적으로 배치될 수 있다.
그 의도한 메세지를 전달하기 위하여 복잡한 기하학적인 형상을 갖는 조명 표시는 그 주변내에 그 의도한 메세지를 갖는 유클리드의 기하학에 의존하는 조명 표시와 다른 형태의 표시이다. 그 산업에 있어서, 전자의 표시 형태에 대한 일예는 "채널 문자(channel letters)"로 불리고, 일반적으로 "복합 형상 조명 표시"로 불려질 수 있다. 후자는 그 표시 주변이 전달되는 메세지와 무관하기 때문에 "표시 캐비넷"으로 불려진다.
표시 캐비넷의 무제한 예에는 직사각, 타원형, 원형 및 다른 유클리드의 기하학 형상을 포함한다. 복잡한 형상의 조명 표시의 무제한 예들은 문자, 인물, 전체 윤곽, 특성 또는 표시, 교육 또는 경고에 도움을 주는 고객이 원하는 다른 형상을 포함한다.
유클리드의 기하학 표시 캐비넷의 조명은 복잡한 형상의 조명 표시보다 더욱 예측가능한데, 그 이유는 그 조명의 분산이 상기 표시한 시야 영역과 동일한 형상을 상기 광원이 실제로 갖지 않으면 그 조명을 분산시키기 매우 어렵기 때문이다.
본 발명은 상기 간판 산업에 확산자 필름을 이용하여 광 효율을 높이는 것에 관한 것이다.
도 1은 조명 표시 공동의 반투명 표면상에 확산자 필름의 적층에 대한 일실시예의 절단도.
도 2는 본 발명의 수학식(1)을 해석하는 조명 표시 공동의 절단도.
도 3은 수학식(1)을 이용하여 다양한 확산자 필름을 사용하는 "깊은"조명 표시 공동의 루미네슨스 효율을 예측하는 그래프도.
도 4는 수학식(1)을 이용하여 다양한 확산자 필름을 사용하는 "얇은"조명 표시 공동의 루미네슨스 효율을 예측하는 그래프도.
도 5는 다양한 확산자 필름을 이용하여 알루미늄 조명 표시 공동을 실제적으로 측정한 그래프도.
도 6은 다양한 확산자 필름을 이용하여 내면상에 확산 반사막을 갖는 조광 표시 공동을 실제로 측정한 그래프도.
조명 간판 분야에 필요한 것은 조명 표시의 반투명 표면으로 사용하는 확산자 층이다. 그 확산층은 상기 조명 표시의 루미네슨스 효율을 개선하기 때문에 밝기를 향상시키고, 그 전력 소비를 줄이거나 이러한 장점들을 조합시킬 수 있다.
"루미네슨스 효율"은 조명 표시 공동의 반투명 표면에 존재하는 전체 유량(루멘의)을 상기 조명 표시 공동안에 광원에 의해 방출된 전체 유량으로 나눈 것을 의미한다.
본 발명의 일 특징은 적어도 페이팅 벽만큼 반사하는 내부 표면을 갖는 조명 표시 공동의 반투명 표면의 최소의 부분에 이용하기 위하여 필요한 경우 원래 그대로 제공하는 투명한 비확산 기판에 선택적으로 적층되는 저손실 부분 확산 반사 및 부분 확산 전송 확산자 필름인데, 상기 확산자 필름은 그 필름을 제공하지 않은 조명 표시에 걸쳐 조명 표시의 루미네슨스 효율을 향상시킨다.
바람직하게, 동일한 적층이 본래의 구조에 존재할 때, 상기 저손실 확산자 필름은 상기 표시 캐비넷 내부의 가장 인접한 층에서 발생한다.
상기 조명 표시 공동의 내부로부터 본 발명의 확산자 필름에서 발생하는 광은 상기 확산자 필름에 의해 부분적으로 반사되고 전송된다. 상기 반사광은 상기 조명 표시의 공동으로 복귀된다. 그 전송 광은 확산자 필름을 통과하고, 선택적으로 상기 확산자 필름의 공동 적층을 통과하여, 그 조명 표시가 더 이상 반사없이 관찰자에게 보인다.
루미네슨스 효율은 본 발명의 확산자 필름에 제공되는데, 그 이유는 상기 광이 본 발명의 저손실 확산자 필름에 도달하는 것과 같이 상당한 광의 흡수가 없기 때문이다.
따라서, 상기 "저손실"은 상기 조명이 조명 표시 안쪽에서 상기 필름에 도달할 때 본 발명의 확산자 필름에서 광 흡수의 부재를 의미한다. 본 발명의 확산자 필름은 부분적으로 전송 및 반사될지라도 손실이 적다. 상기 확산자 필름에 도달하는 모든 100 루멘에 대하여, 58 루멘은 상기 조명 표시 공동으로 반사되어 복귀될 것이고, 41 루멘은 상기 반투명 표면을 통하여 전송될 수 있다. 그러나, 단지 1 루멘은 상기 확산자 필름에 의해 흡수되어 루미네슨스 효율을 떨어뜨리는 것으로 고려될 수 있다. 그것은 본 발명의 확산자 필름을 이용하는 루미네슨스 효율이 99 루미네슨스 효율에 기인하는 것을 의미한다. 이러한 예기하지 않은 루미네슨스 효율로써, 조명 표시의 전체 공학은 에너지 소비, 조명 효과에 대한 우세한 루미네슨스 효율을 고려하여 다시 쓰여질 수 있다.
조명 표시의 반투명 표면에 상당한 흡수는 상기 반투명 표면에 필름을 가진 공동 적층, 즉 본 발명의 확산자 필름을 조명 표시의 반투명 표면에 부착하고 제공하는데 필요한 선택적인 접착제 및 기판층내에서 발생한다.
더욱더, 상당한 흡수는 상기 확산자 필름에 의해 전송된 광에만 영향을 끼친다. 상기 조명 표시 공동과 반대로 상기 필름의 내측으로부터 반사하는 광은 상당한 흡수없이 발생한다.
상기 확산자 필름의 반사력(R)이 대략 50% 이상일 때, 상기 조명 표시 공동내의 소오스에 의해 방출된 광은 상기 조명 표시의 반투명 표면을 나가기 전에 상기 표면 및 벽에 의해 평균적으로 여러번 반사된다. 상기 조명 표시 공동내에서 광의 재순환은 상기 반투명 표면의 표면상에 전송된 광의 일정한 조도가 필요할 때 중요하다. 본 발명의 확산자 필름은 루미네슨스 효율 손실을 최소화하고, 상기 조명 표시 공동내에서 반사된 광의 재순환 과정의 효율을 실제적으로 증가시킨다.
선택적이지만, 바람직하게, 본 발명의 저손실 확산자 필름은 상기 조명 표시 공동의 벽에 붙여지고, 다층 편광기 및 미러를 확산 반사하는 확산 반사막, 즉 미세 구멍 멤브레인(열적으로 유도된 위상 분리막)과 결합하는데 이용된다.
간략하게, 상기 필름은 조명 표시 하우징의 내부 표면의 최소 부분에 제공된다. 상기 광원ㅇ로 제공된 광의 루멘 또는 확산 패널 또는 측면 및 상기 조명 캐비넷의 역으로 반사하는 광의 루멘, 상기 반투명 표면에 의해 반사되는 광의 다른 루멘을 포획하여, 상기 광이 상기 표시 하우징의 반투명 표면을 나갈 때까지 손실이 적게 상기 광을 재방출 한다.
바람직하게, 본 발명의 확산자 필름은 부분적으로 반사하고 전달하는 필름으로 이루어지는 그룹으로부터 선택된다. 상기 필름의 무제한 예들은 ScotchcalTM3635-30 및 70 확산자 필름 및 ScotchcalTM3630-20 확산자 필름을 포함한다.
"필름" 이란 조명 표시 공동 또는 그 반투명 표면과 접촉하기 전에 존재하는 얇은 플렉시블면을 의미한다.
"확산 반사 필름"은 표면이 미러되지 않고 반사되는 필름을 의미한다. "반사"는 표준 ASTM E1164-94에서 재료 시험용으로 미국 사회가 설정한 산업 표준에 표현되는 명사"반사력"의 형용사이다.
"루미네슨스 일정"은 반투명 표면에서 발산하는 광의 루멘이 상기 표면의 많은 위치에서 실제적으로 일정한 것을 의미하고, 이것은 상기 표시 하우징내에서 광원의 위치를 식별할 수 없는 표시를 산출한다. 상기 조명 표시 공동의 반투명 표면상에 2개의 다른 지점에서 루미네슨스의 최대값사이에 비율의 함수, 즉, 최적으로 1.0으로 균일하다.
선택적이지만, 더욱 바람직하게, 상기 조명 표시 공동의 필름 정렬 내면은 흰 입자로 채워진 폴리올레핀막, 배합할 수 없는 중합체의 혼합물, 폴리올레핀 다층 필름, 미세한 공동의 폴리올레핀과 폴리에스터 필름, 형광 폴리올레핀 필름, 횐 입자로 채워진 비닐 염화물 중합체 필름, 횐 입자로 채워진 아크릴 필름, 에틸렌 비닐 에세테이트 필름으로 동일하게 돌출된 폴리올레핀 필름 및 이들 필름의 결합으로 이루어지는 그룹으로부터 선택된 최소한 80%의 반사력을 갖는 확산 반사 필름을 포함한다.
본 발명의 다른 특징은 (a)상기 반투명 표면에 제공된 확산자 필름 및 (b)내부 표면의 최소한 일부분에 제공된 필름을 포함하는 반투명 표면 및 내부 표면을 갖는 조명 표시인데, 상기 필름은 ASPM E1164-94를 이용하여 측정되는 바와 같이 적어도 80%의 반사력을 갖는다.
본 발명의 다른 특징은 상기 조명 표시 공동 및 상기 조명 표시 공동의 상기 반투명 표면에 확산자 필름을 제공하기 위해 최적의 필름을 선택하는 조명 표시 공동의 루미네슨스 효율을 예측하는 방법으로써,
(a) 수학식(1)을 풀기위하여 데이터를 수집하는 단계와,
상기 수학식에서,
상기 조명 표시의 루미네슨스 효율
R = 상기 공동의 내벽의 총 반사력
R = 상기 확산자 필름의 총 반사력
A = 상기 확산자 필름의 총 흡수력
α= 접착제 및 기판층(존재하는 경우)의 총 흡수력
f = 처음에 상기 벽을 반사하지 않고 상기 표면을 때리는 소오스에 의해 방출된 소량의 광
N = 상기 표면과 연속하여 직면하는 면사이의 벽을 반사하는 평균 갯수
(b) 상기 조명 표시 공동에 대한 루미네슨스 효율을 최대화하는 필름을 이용하여 조명 표시 공동을 만드는 단계를 포함한다.
수학식(1)은 상기 조명 표시 산업의 주요 문제점을 해결하는데 이용된다. 반투명 면은 상기 조명 표시 산업에서 일정해야 한다. 후광 표시는 통상적으로 균일성에 영향을 미치는 광 특성에 초점을 맞춰 설계된다. 몇가지의 표준 사항은 균일하게 나타난다.
1. 반사력(면 및 벽) 및 전송력(면만)의 각 분산(angular distibution)은 렌즈에 반대로 확산되어야 한다.
2. 상기 표면의 반사력(R)은 최소한 60%가 되어야 한다.
60% 이상의 실제 반사력은 균일성이 향상되지만, 효율적인 측면에서 떨어진다. R= 0.60은 일반적으로 설계 목료로써 채택된다. 스케터링 입자(TiO2)로 로딩함으로써 R = 0.60을 달성하는 표면 재료에 대하여, R=0.60은 일반적으로 반사력 및 전송의 확산각 분산을 확인한다.
3. 직접 경로(f)를 경유하여 상기 표면을 치는 일부의 광은 가능한 적어야 한다. 그 도달가능한 최소치는 일반적으로 절단면에서 캐비넷의 종횡비에 의해 지시된다. 0.25 만큼 적은 값은 자체에 포함된 채널 문자에 의해 축약되는 깊은deep) 캐비넷에서 실현된다. 종래의 표시 캐비넷에 의해 축약되는 얇은(shallow) 캐비넷은 통상적으로 0.50 근처의 값을 갖는다.
N의 값은 절단면에서 캐비넷의 종횡비에 의해 큰 부분에서 결정된다. N=2.5는 깊은 캐비넷을 나타내는 것으로 생각된다. 1.0 만큼 작은 값은 매우 얇은 캐비넷에서 가능하다.
그 나머지 광 특성(균일성에 대한 요건에 의해 제한되지 않은)은 상기 벽의 반사력(R) 및 확산층(A)과 임의 선택적인 접착제 및 기판(α)의 흡수력이다. 효율은 R이 증가하고 A 및 α이 감소함으로써 증가한다.
본 발명에서 수학식(1)은 α=0을 유지하면서 A를 줄이는 쪽으로 진행된다.
본 발명의 특징은 본 발명의 확산자 필름이 적게 손실되고 루미네슨스 효율이 예기치 않게 증가하는 방법으로 조명 표시 공동의 내면상에서 확산 반사 필름과 결합되는 것이다.
본 발명의 장점은 조명 표시 공동의 반투명 표면에서 루미네슨스 효율이 증가하는 확산자 필름을 사용하는 것이다.
본 발명의 다른 장점은 루미네슨스 효율을 증가시키기 위하여 α=0을 유지하면서 A를 줄이는 조명 표시를 만들고 막을 선택하기 위하여 수학식(1)을 이용하는 능력이다.
본 발명의 또 다른 특징은 수반하는 도면과 결합하여 본 발명의 실시예에서 발견될 것이다.
도 1은 조명 표시 공동의 반투명 표면으로 제공하는 확산자 필름 적층의 선택적인 구조를 도시한다. 적층(10)은 확산자 필름(12), 접착제 필름(14) 및 기판(16)으로 이루어진다. 기판(16) 및 접착제 필름(14)은 필름(12)이 충분히 구조적으로 부족하거나, 조명 표시에 직면하는 환경 조건, 즉 바람, 태양, 비, 열, 추위 등에 견디기에 불충분한 경우에 필요하다.
확산자 필름(12)의 무한한 예에는 Scotchcal TM 3635-30, 3635-70, 3630-20, Panaflex TM 930.945.600.635.645를 포함하고, 조악한 플라스틱 아크릴, 폴리카보네이트 및 PETG 기판을 확산한다. 또한, 더 바람직하게는, 미국 특허 제4,539,256호 (Shipmam 등), 제4,726,928호(Mrozinski) 및 제5,120,59호에 개시된 미세 구멍 멤브레인이 이용될 수 있다.
필름(12)은 대략 0.50 내지 0.70 및 바람직하게 대략 0.55 내지 0.65의 범위의 두께를 갖는다. 더욱 바람직하게, 상기 필름은 대략 0.05 내지 0.08의 범위의 두께를 가질 수 있다.
필름(12)은 대략 0.50 내지 0.70의 범위이고 바람직하게는 0.55 내지 0.65의 범위의 반사력을 가질 수 있다.
필름(12)은 대략 0.30 내지 0.50 및 바람직하게 대략 0.35 내지 0.45 범위의 전송력을 가질 수 있다.
필름(12)은 대략 0.00 내지 0.15 및 바람직하게 대략 0.00 내지 0.03 범위의 흡수력을 가질 수 있다.
접착제(14)의 무한한 예에는 핸드북[in satas.Ed, Pressure Sensitive Adhesives. Second Edition.(Van Nostrand.New York.1999]에 개시된 아크릴 접착제 및 다른 압력 감지 접착제를 포함한다. 접착제(14)는 대략 0.002 내지 0.01 및 바람직하게 대략 0.1 내지 0.10 범위의 두께를 가질 수 있다.
또한, 접착제(14)의 선택은 상기 포함된 표시, 기판의 성질 및 당업자에게 알려진 다른 요소에 따라 선택된 접착제를 포함한다. 예컨대, 압력 감지 접착제는 몇가지 적용에 바람직하고, 압력 감지 특성을 부가하여, 상기 부착 세트 또는 경화전에 물품을 슬라이딩하가나 재배치할 때 장점이 될 수 있다. 표시 그래픽용으로 상업적으로 우세한 압력 감지 접착제는 미국 미네소타주 파울 스트리트의 3M으로부터 ScotchcalTM및 ScotchcalTMPlus 브랜드로 판매되는 영상 그래픽 웹상에 이용할 수 있다. 이러한 유틸리트를 갖는 압력 감지 접착제는 다양한 특허에 개시되어 있다. 이러한 접착제 중에는 미국 특허 제5,141,790호(Calhoun 등), 제5,229,207호 (Raquette 등), 제5,296,277호(Wilson 등), 제5,326,516호(Wilson 등), PCT 특허 공개 번호 WO97/18246, WO97/31076, WO97/31077 및 WO98/29516에 개시되어 있다. 또한, 방출 라이너(release liner)는 필요할 때까지 상기 접착제를 보호하는데 적용될 수 있다.
선택적인 기판(16)의 무한한 예들은 폴리카보네이트(such as Lexan TM branded polycarbonate from General Electric Co. of Pittsfield, MA,USA,Implex @ Plus impact acrylic sheet from Atohaas Americas Inc.. and Spectar TM copolymer from Eastman Chemical of Johnston City, Tennesse)를 포함하고, 기판 (16)은 대략 0.02 내지 6.3 ㎜ 및 바람직하게 대략 2.54 ㎜ 내지 5.1㎜ 범위의 두께를 가질 수 있다.
도 2는 조명 표시를 만들 때 확산자 필름 적층의 사용을 도시한다. 또 도 2는 수학식(1)이 루미네슨스 효율을 최대로하는 조명 표시 공동을 만드는 필름의 선택을 예시하기 위하여 적용될 수 있는 방법을 도시한다.
표시(20)는 반투명 측면(24), 2개의 측벽 내면(26), 한 개의 뒷벽 내면(28) 및 광원(30)을 갖는 하우징(22)을 포함한다.
상기 저손실 확산자 필름(12)은 표면 영역의 양 그러나 바람직하게는 표면(24)의 전체 표면 영역상에 반투명 표면(24)의 최소의 부분이 될 수 있다. 어쨌든, 표면 (24)의 나머지 영역은 상기 표면(16)에 만들어 질 수 있다.
선택적이지만 바람직하게, 내부 표면(26 및 18)은 최소한 대략 0.60이 되는 반사력(R)을 개선하는 재료로 만들어 질 수 있다. 바람직하게, 상기 반사력은 페이트를 함유하는 TiO2를 이용하여 페이팅 표면에 제공되는 최소한 대략 0.80이 되어야 한다. 더욱 특히, 상기 반사력은 최소한 대략 0.90이 되어야 하고, 이것은 PCT 특허 출원 번호 (Deyak 등) 및 미국 특허 제4,539,256호(Shipman 등), 제4,726,989호(Mrozinski) 및 제5,120,594호(Mrozinski)에 개시된 확산 반사막의 사용에 의해 제공될 수 있다.
또한, 표면(26 및 28)용 필름의 선택은 흰색 입자로 채워진 폴리올레핀 필름(미국 피에이 피츠버그의 PPG에 의해 판매된 TeslinTM브랜드 박 등), 배합할 수 없는 중합체의 혼합물(미국 델라웨어주 윌밍톤의 듀퐁으로부터 폴리에스테르/폴리프로필렌 필름 브랜드 MelinexTM등), 미세한 공동의 폴리에스테르 필름, 폴리올레핀 다층 필름(미국 델라웨어주 윌밍톤의 듀퐁으로부터 상업적으로 이용 할 수 있는 폴리올레핀 필름의 TyvekTM등), 형광 폴리에틸렌 필름(폴리 3 플로오에틸렌 등), 횐 입자로 채워진 비닐 클로라이드 폴리머 필름, 횐 입자로 채워진 아크릴 필름, 및 에틸렌 비닐 아세테이트 필름으로 도출된 폴리올레핀 필름(PCT 특허 출원 번호 US97/18295에 개시된 필름 및 PCT 특허 공개 번호 WO97/32224, WO97/32225, WO97/32227 및 WO97/ 32230)에 개시된 회절률이 다른 제1 위상 및 제2 위상을 갖는 필름)으로 PCT 특허 공개 번호 WO 97/01774 및 WO 97/0178에 개시된다.
바람직하게, 상기 필름은 미국 특허 번호 제4,539,256호(Shipmam 등), 제4,726,989호(Mrozinski) 및 제5,120,594호(Mrozinski)에 개시된 위상 분리 필름이 열적으로 유도된다.
표면(26 및 28)용 필름은 접착제로 덮여진 주요 표면을 통상 갖는다. 상기 접착제는 상기 필름의 하부에서 통상 발견되어(상기 실시예에 따른 부분), 상기 필름이 표시 캐비넷 벽, 패널, 테이블, 마루, 바닥, 변압기 또는 다른 기판에 확실히 고정된다. 상기 접착제의 종류는 상기 포함된 표시, 기판의 성질 및 당업자에게 알려진 다른 요소에 따라 선택된다. 예컨대, 압력 감지 접착제는 몇몇 적용에 대하여는 바람직하고, 상기 압력 감시 특성에 부가하여, 상기 접착제 설정 또는 교정전에 상기 물품을 슬라이딩하거나 재위치시키는 능력은 장점이 될 수 있다. 상업적으로 우세한 표시 그래픽용 압력 감지 접착제는 미국 미네소타 파울 스트리트의 3M 브랜드인 ScotchcalTM및 ScotchcalTMPlus로 판매되는 영상 그래픽 웹상에서 이용할수 있다. 이러한 유틸리티를 갖는 압력 감지 접착제는 다양한 특허에 개시되어 있다. 이러한 접착제 중에는 미국 특허 제5,141,790호(Calhoun 등), 제5,229,207호 (Raquette 등), 제5,296,277호(Wilson 등), 제5,326,516호(Wilson 등), PCT 특허 공개 번호 WO97/18246, WO97/31076, WO97/31077 및 WO98/29516에 개시되어 있다. 또한, 헤제 라이너는 필요할 때까지 상기 접착제를 보호하는데 적용될 수 있다.
택일적으로, 접착제에 기계적인 패스너는 상기 확산자 필름의 대향 주요면에 공지된 방법으로 적층되는 경우에 이용될 수 있다. 기계적인 패스너의 무한한 예에는 PCT 특허 출원 번호 제08/930957호(Loncar)에 개시된 바와 같이 ScotchmateTM및 Dual LockTM패스닝 시스템을 포함한다.
접착제로써 상기 필름은 대략 50㎛ 내지 500㎛ 및 바람직하게 대약 75㎛ 내지 375㎛ 범위의 두께를 갖는다. 이러한 두께는 배면에 부착한 필름이 상기 표시(20)용 하우징 내측에 치수를 실제로 변경하지 않고 도 2에 도시된 바와 같이 하우징 (22)의 내부 표면(26 및 28) 중 한 표면에 적용하여 전기 코드 및 다른 조정에 따라 남는다.
광원(30)은 한개 또는 복수의 광원이 될 수 있고, 상기 기술된 타입 중 한개가 될 수 있다. 광원(30)에서 방출하는 광의 모든 루멘(L)에 대하여, 조명 공학의 목표는 반투명 표면(24)을 통하여 표시(20)가 되는 루멘(L)의 갯수를 최소화하는 것이다. 도 2에 도시된 바와 같이, 루멘의 형태로 표현된 바와 같이, 내부 표면(26 및 28)로부터 반사력(R) 및 반투명막 표면(24)으로부터 반사력(R)은 표시(20)내를 반사한다. 상기 확산자 필름(12)의 흡수도[선택적인 접착제(14) 및 기판(16)의 흡수도(α), 도 2에 도시안됨)]는 상기 표면(24)을 통하여 루멘을 상기 관찰자로 전송하기 위하여 최소화 되어야 한다.
도 2는 직교 형상 조명 표시(20)를 간단히 도시한다. 마케팅 요건 때문에, 많은 다른 형상 및 조명 표시 공동의 깊이는 본 발명의 필름 및 예측 등식으로부터 얻어질 수 있다. 예컨대, 17.145㎝(6 3/4 인치) 직경의 효율, 즉 17.145㎝(6 3/4 인치) 직경면을 갖는 12.065㎝(4 3/4 인치) 깊이 원형 원주 캐비넷은 R의 공지값 4, R,A 및 α 의 공지된 결합 3 및 한 개의 공지된 값 f에 대하여 측정된다. 이러한 값은 실험적인 에러(Δε∼+/-0.05)내에서 등식(1)의 예측과 일치하는데, 여기서, N은 모든 12 측정 효율로써 가장 가능하게 산출된다. 그렇게 얻어진 N의 평가치(N=2.5)는 상기 캐비넷의 기하학을 토대로 기대치, 상기 벽(26 및 28) 및 표면(24)의 확산 반사 문자와 일치된다. 따라서, 수학식(1)은 본 발명의 충돌 또는 다른 표시 공학으로 평가될 수 있는 우수한 예측 모델을 제공한다.
또한, 다음과 같은 예는 본 발명의 실체를 특정하고 있다.
본 발명의 예 및 유용성
다음과 같은 예들은 손실이 적은 확산자 필름을 이용하여 본 발명의 예기치 않은 장점을 예시하고 있다. 더욱 특히, 확산 반사막과 결합하는 확산자 필름은 예기치 않게 루미네슨스 효율이 증가한다. 특히, 저항력(R)이 0.9를 넘어 0.98에 접근함으로써, 루미네슨스 효율(ε)은 상기 수학식(1)으로 예측된 방법에 따라 기하학적으로 증가한다. 다르게 말하면, 내면(26 및 28)을 정렬하는 확산자 필름(12)과 확산 반사막의 바람직한 결합은 얕은 캐비넷 및 깊은 캐비넷에 대한 루미네슨스 효율이 100%에 접근한다.
도 3 및 4는 일반적인 깊은(f=0.25,N=2.5) 및 얕은(f=0.50,N=1.0) 단일면 표시 캐비넷의 효율상에 확산자 필름 재료를 선택하는데 예측된 충돌을 도시한다. 대부분의 캐비넷은 이러한 2개의 최고값사이에서 떨어질 것으로 예상된다.
각 도면에서, 상기 루미네슨스 효율(ε)은 4개의 다른 확산자 필름에 대한 R의 함수로 그려진다. 이것은 3M에서 제공한 Panaflex 645 플렉시블 표시 기판과, UT의 솔트 레이크 시티에서 Young Electric Sign Co.로부터 얻어진 0.47㎝(3/16 인치) 확산 Plexiglass(아크릴)와, 0.31㎝(1/8 인치) 두께 Plexglass 면에 적층된 3M에서 제공된 3635-30 반투명 Scotchcal 필름과, 상기 Shipman에 의해 준비된 0.07㎜(3-밀) 오일 인 미세 구멍 멤브레인이다. 또한, 0.31㎝ 투명 Plexiglass에 적층된 Mroinski 특허이다.
Panaflex 및 Plexiglass 재료는 오늘날 조명 표시 산업에 이용된 공통 표면 재료이다. Scotchcal 3635-30 필름은 표면 재료로서 일반적으로 이용되지 않은 3M 제품이다. 각 적층의 확산 성분의 상기 반사력(R) 및 전송력[T=(1-R-A)]은 Lambda-19 분광 측정기상에 측정되고, 그 흡수력(A)은 1을 감산하여 계산된다. 그 결과는 표 1에 요약되어 있다
측정된 면 반사력 및 전송력
확산자 필름 R T A α
Panaflex-645 필름 0.600 0.240 0.160 0
Plexiglass 0.640 (0.280) (0.120) 0
3635-30 필름 + Plexiglass 0.620 0.360 0.020 0
오일 유입 멤브레인 + Plexiglass 0.578 0.414 0.008 0
상기 Panaflex 또는 Plexiglass는 구조적인 기판에 적층이 필요없기 때문에, 이러한 재료에 대한 α=0 이다. 상기 Plexiglass의 흡수력은 측정할 수 없을 정도로 작으므로, α=0은 Scotchcal 필름 및 오일 유입 멤브레인에 대하여도 확인될 수 있다.
도 3에 도시된 바와 같이, 상기 잘 페이팅된 내벽의 반사력(R) 및 일부 필름의 반사력은 도면의 가로축에 지시된다. 페인트는 오늘날 산업에 이용된 가장 공통적인 내벽 처리 방법이다. 0.28㎜(11 밀) 오일 유입 미세 구멍 멤브레인은 그 효율을 62% 증가시킨다. 상기 Plexiglass 면을 3635-30 막으로 대체하는 것에 의해 그 효율을 38% 증가시킨다.
결합시, 0.28㎜ 오일 유입 멤브레인 및 3635-30 필름은 그 루미네슨스 효율을 76% 증가시킨다. 이러한 벤치 마크(benchmark) 결과는 표 2에 요약된다. 관찰자의 시각은 밝기의 상대적인 증가에 가장 민감하다. 50% 증가는 관찰할 수 있는 임계치이다. 100% 증가는 매우 주목할만 하다. 유사하게, 조명의 횡을 제거함으로써 밝기를 관리하는 것은 효율을 50(3횡 기본선) 내지 100(2횡 기본선)% 증가시킬 필요가 있다. 미세 구멍 멤브레인, 손실이 적은 확산자 필름 및 이러한 2개의 결합에 의해 제공된 상대적인 증가는 표 2에 포함된다. 상기 언급된 범주에 의해서, 오일 유입 미세 구멍 멤브레인의 장점은 매우 많다. 본 발명의 저손실 확산자 필름과 결합하는 미세 구멍 멤브레인의 장점은 예상할 수 없을 정도를 크며 실제로 상당히 크다. 이러한 저손실 확산자 필름은 중요하지 않다.
현재 통상적인(얕은) 표시 캐비넷용 베이스라인은 채널(깊은) 문자용으로 잘 정의되어 있지 않다. 페이팅된(R=0.80) 및 페이팅되지 않은(0.60＜R＜0.80) 캐비넷은 Plexiglass 및 Panaflex 표면에 공통이다. 고 효율 베이스라인(페인팅 케비넷, Plexiglass 면)을 가정해 보면, 0.28 오일 유입 멤브레인을 갖는 내벽을 정렬함으로써 그 효율을 52 내지 71% 증가시킨다. 상기 Plexiglass 면을 3635-30 막으로 대체하는 것은 그 효율을 64% 증가시킨다. 결합시, 0.28 오일 유입 멤브레인 및 3635-30 필름은 그 효율을 87% 증가시킨다. 그 해당하는 상대적인 증가에 따라, 이러한 벤치마크는 표 2에 요약된다.
상기 언급된 범주에 의하여 오일 유입 멤브레인 정렬 및 저손실 확산자 필름의 정렬의 장점들은 결코 상당히 얕은 캐비넷이다. 그러나, 결합시, 그들의 장점은 예측할 수 없을 정도로 크다. 이러한 결과의 세부 사항은 베이스라인의 선택에 따른다. 오일 유입 멤브레인의 장점은 상기 베이스라인의 R이 작을 때 크고, 저손실 확산자 필름의 장점은 상기 베이스라인의 A가 클 때 커진다. 다른 시나리오는 표 4에 직접 지시된다.
깊은 및 얕은 캐비넷의 벤치마크 효율
깊은 캐비넷 얕은 캐비넷
효율 Rel 증가 효율 Rel 증가
베이스라인 30 - 52 -
멤브레인 62 107% 71 37%
확산기 38 27% 64 23%
모두 76 155% 87 67%
다음과 같은 예들은 베이스라인의 R이 작을 때 및 베이스라인의 A가 높을 때 얕은 캐비넷의 고반사 내면과 저손실 표면 확산자의 장점을 고려한다. 이러한 상황에서, 고 반사 라이너의 장점, 저 손실면 확산자의 장점 및 이러한 2개의 결합에 의한 장점은 모두 중요하다.
표 3은 통상적으로 얕은 단면 표시 캐비넷의 반투명 표면의 측정된 평균 밝기상에 확산자 필름의 충돌을 도시한다. 상기 캐비넷은 폭이 1.23m(4 피트)이고, 높이가 1.23m이고, 깊이가 0.23m(9 인치)이다. 평행하고 수직인 1.23m(4 피트) 형광관에 의해 조명된다. 순수 알루미늄 내부 뒷면 및 측면에서 측정이 이루어지고, 0.30mm (12 밀) 오일 방출막(R=0.99)으로 정렬된 내부 뒷면 및 측면에서 측정이 이루어진다. 그 밝기는 상기 반투명 표면의 상부에서 5개의 균일하게 떨어진 지점에서 정상적으로 측정되고, 상기 중간을 가로질러 19개의 균일하게 떨어진 지점에서 측정되고, 밑면에서 2개의 균일하게 떨어진 지점에서 측정된다. 그 중간의 미세한 간격은 상기 벌브의 해상도를 허용한다. 피트 Lambert(3.246만큼 나눈 Candela/㎡)의 평균 밝기는 29 측정값의 산술 평균으로 계산된다. 7개의 확산자 필름 후보자에 대하여 측정된다. 이것은 Panaflex-945, Panaflex-645, Panaflex-950 표시면 기판 및 Scotchcal 3630-20 필름, Scotchcal 3630-30 필름, Scotchcal 3630-70 필름 및 0.07mm(3 밀리) 미세 구멍 멤브레인이다. 각각의 Scotchcal 막 및 멤브레인은 흡수력이 없는 3/16 인치 클리어 Plexiglass에 적층된다. 각 확산자 필름 후보의 작은 샘플에 대한 반사력 및 전송력은 Lambda-19 분광 측정기상에서 측정된다. 이러한 결과는 표 3에 포함된다.
상대적으로 측정된 평균 밝기 및 예측 효율
확산자 필름 R T A ∝ 측정밝기Alt 측정밝기멤브레인 예측효율Al 예측효율멤브레인
Panaflex945 0.642 0.225 0.133 0 1.00 1.89 1.00 2.10
Panaflex645 0.606 0.245 0.149 0 0.98 1.95 1.05 2.08
Panaflex950 0.624 0.259 0.117 0 1.11 2.03 1.13 2.30
SC3630-20 0.671 0.325 0.004 0 1.50 3.04 1.48 3.29
SC3635-30 0.630 0.362 0.008 0 1.65 3.25 1.59 3.27
0.07 mm멤브레인 0.587 0.402 0.011 0 1.85 3.49 1.69 3.26
SC3635-70 0.415 0.578 0.007 0 2.24 3.98 2.10 3.33
그 상대적인 측정 평균 밝기는 표 3의 6번째 및 7번째 열에 보고된다. 상기 베이스라인은 Panaflex 945 반투명 표면을 갖는 순수한 알루미늄 내부 뒷면 및 측면이다. 모든 다른 측정치는 구별하기 쉽게 백분율을 증가시킨 베이스라인과 비교된다. 상기 멤브레인 라이너를 갖거나 갖지 않은 상기 측정된 평균 밝기는 3개의 그룹 중 한 개의 그룹으로 떨어진다.
(1) Panaflex-945, Panaflex-645 및 Panaflex-950 필름은 상당히 큰 흡수력을 갖고, 다른 확산자에 비하여 상당히 낮은 밝기를 나타낸다.
(2) Scotchcal 3630-20 필름, Scotchcal 3630-20 필름 및 0.07mm 두께 오일 유입 멤브레인은 상당히 낮은 흡수력을 갖고 상당히 높은 밝기를 나타낸다. 그들은 상기 Panaflex 945 베이스라인에 비하여 2/3 증가한 인자가 발생한다.
(3) Scotchcal 3635-70 필름은 Scotchcal 3630-20 필름, Scotchcal 3630-30 필름 및 0.07mm 멤브레인을 갖고, 여전히 상당히 높은 밝기를 나타낸다. 이것은 모든 확산자 필름 후보 중 가장 낮은 반사력(R)의 인공물이다. 시험될 모든 재료 중에서 단지 Scotchcal 3630-70 필름은 실제로 0.60 이하의 반사력(R)을 갖고, 단지 Scotchcal 3630-70 필름은 시각적으로 검출가능한 비균일성을 나타낸다. 그 높은 밝기에도 불구하고, 적당한 균일성을 산출하지 않기 때문에 표면 재료로 적합하지 않다.
저 반사력 또는 고 반사력 내부 뒷면 및 측면 중 하나의 저 흡수력과 고 밝기사이의 상관 관계는 표 3의 결과에서 명백하다. 이전에 언급된 범주에서 고 반사 라이너, 저손실 표면 확산자 및 2개의 결합의 장점에 대한 중요성이 명백해 졌다.
상기 각 7개의 표면 재료에 대하여 상대적으로 예측된 효율은 표 3의 최종 열에 도시된다. 이것은 상기 수학식(1)에서 f=0.50, N=1이라고 가정하면 상기 0.30mm 오일 방출 멤브레인에 대한 R=0.99 또는 순수한 알루미늄에 대하여 R=0.60이 예측된다. 상기 측정된 평균 밝기는 그 효율에 비례한다. 비례 상수가 일정하면, 그 상대적인 밝기 및 상대적인 효율은 동일하다. 그러나, 상기 비례 상수는 상기 반투명 표면을 통하여 전송된 광의 각 분배가 전방 스케터링 방향으로 더욱 피크되는 것과 같이 예상 할 수 없을 정도로 증가한다. 상기 전송의 각 분산은 상기 반투명 표면의 반사력이 감소함으로써 더욱 피트된다. 아마도, 이것은 Scotchcal 3635-70 필름에 대한 상대적인 밝기 및 상대적인 효율사이의 차이에 대하여 응답할 수 있다. 상기 나머지 불일치는 예측 수학식(1)의 예상된 불확실성 및 R 및 A의 Lambda-19 측정치내에 있다. 이것은 수학식(1)의 사용을 확인하여 얕은 캐비넷의 루미네슨스 효율을 예측한다. 깊은 캐비넷에 대하여 이전에 참조된 입증과 결합함으로써, 수학식(1)의 사용을 입증하여 폭넓게 변하는 기형의 캐비넷의 효율을 예측한다.
도 5는 표 3에 보도된 각 확산자 필름에 대하여 표 3에 알려진 것과 동일한 알루미늄 표시 공동(상기 반투명 표면상에 직접 남아있는 Minota에 의해 제조된 루미네슨스 미터 모델 LS 110을 이용) 양단에 6.4㎝ 간격으로 피트 Lambert(Candela/㎡/3.426)에서 실제적인 루미네슨스의 측정 결과를 도시하는 그래프이다. 상기 열거된 3개의 카테고리의 구별은 도 5의 그래프로부터 명백해 진다. 상기 3635-70 필름은 상기 광원의 지점이 상기 조명 표시의 반투명 표면을 통하여 명백해지기 때문에 확산 조명 표시에 대하여 허용할 수 없다. 상기 Panaflex 645,945 및 950 필름은 양호한 확산을 제공하지만, 보다 바람직한 Scotchcal 필름 3635-30 및 3630-20 및 0.07 미세구멍 멤브레인보다 밝기가 떨어진다. 루미네슨스가 증가함으로써, 광원 위치의 출현은 더욱 명백해진다.
도 6은 표 3에 식별된 것과 동일한 확산자 필름 후보를 갖는 멤브레인으로 정렬된 표시 공동의 그래프이다. 상기 동일한 3개의 그룹은 도 5 및 표 3에 동일하게 발생하지만, 2개의 키 및 예상못한 효과는 명백해진다.
(1) 모든 상기 확산자 후보의 밝기는 순수한 알루미늄 표시 공동의 사용에 걸쳐 증가한다.
(2) 상기 광원의 식별은 현저히 적어지고, 즉 상기 조명 표시의 반투명 표면의 폭 양단의 밝기 측정 라인은 편평하다. 이러한 효과의 장점은 상기 토론된 적합한 확산자 필름에 대한 장점으로 더욱 알려졌다. 단지 상기 3635-70 필름은 임의 지시를 광원에 제공한다.
도 5 및 도 6의 비교는 상기 필름의 흡수력을 통하여 밝기의 손실없이 본 발명의 바람직한 필름의 확산자 품질의 가시적인 증거, 즉, 본 발명을 이용하는 루미네슨스 효율의 증거로 모든 확산자 필름에 대한 밝기가 증가하는 범위를 정하는 본 발명의 많은 예기치 않은 장점을 도시한다.
수학식(1)의 사용과 결합하여, 도 5 및 6은 조명 표시 공학이 광원의 종류, 광원의 위치 또는 조명 효율의 제한에 의해 제한되지 않는 것을 도시한다.
이전의 제한 사항은 제거된다.
본 발명은 상기 실시예에 국한됨이 없이 다음과 같은 청구 범위에 따른다.

Claims (11)

  1. 페인팅 벽만큼 반사하는 내면을 가진 조명 표시 공동의 반투명 표면 중 적어도 일부에 사용하기 위하여 필요한 경우에 본래의 구조를 제공하는 투명한 비확산 기판에 선택적으로 적층되는 저손실 부분 확산 반사 및 부분 확산 전송 확산기 필름을 포함하고,
    상기 확산기 필름은 상기 필름을 제공하지 않은 조명 표시상에 조명 표시 루미네슨스 효율을 증가시키는 것을 특징으로 하는 확산기 필름을 구비한 물건.
  2. 제1항에 있어서, 상기 내부 표면은 페인트를 함유하는 TiO2로 이루어진 그룹에서 선택된 필름, 확산 반사 필름, 준 거울형(semi-specular) 반사 필름 및 확산 반사필름을 적층시키거나 코팅한 거울형 반사 필름을 포함하는 것을 특징으로 하는 확산기 필름을 구비한 조명 표시.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 루미네슨스 효율의 증가는 다음과 같은 수학식(1)에 의해 예측되는 적어도 대략 50%이며,
    상기 수학식에서,
    ε= 상기 조명 표시의 루미네슨스 효율
    R = 상기 공동의 내벽의 총 반사력
    R = 상기 확산자 필름의 총 반사력
    A = 상기 확산자 필름의 총 흡수력
    α= 접착제 및 기판층(존재하는 경우)의 총 흡수력
    f = 처음에 상기 벽을 반사하지 않고 상기 표면을 때리는 소오스에 의해 방출된 소량의 광
    N = 상기 표면과 연속하여 직면하는 면사이의 벽을 반사하는 평균 갯수
    를 특징으로 하는 조명 표시.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 확산자 필름은 오일 유입 (oil-in) 미세 구멍 멤브레인을 포함하는 것을 특징으로 하는 조명 표시.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 멤브레인은 한 개의 주요 표면상에 압력 감지 접착제 층을 갖는 것을 특징으로 하는 확산기 필름을 구비한 조명 표시.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 확산자 필름은 상기 조명 표시의 불투명 표면의 실제 모든 영역에 제공되는 것을 특징으로 하는 조명 표시.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 확산자 필름은 대략 0.01mm 내지 6.35mm 의 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 조명 표시.
  8. 불투명 표면 및 내면을 갖는 조명 표시에 있어서,
    (a) 상기 불투명 표면에 적용된 청구항 제1항 내지 제7항 중 한 항의 확산자 필름과,
    (b) 상기 내면의 최소의 부분에 적용된 필름을 포함하고, 상기 필름은 ASTME1164-94를 이용하여 측정된 바와 같이 적어도 80%의 반사력을 갖는 것을 특징으로 하는 불투명 표면 및 내면을 갖는 조명 표시.
  9. 제8에 있어서, 상기 내면 필름은 ASTM E 1164-94를 이용하여 측정된 바와 같이 적어도 90%의 반사력을 갖고, 흰 입자, 배합할 수 없는 중합체의 혼합물, 폴리올레핀 다층 필름으로 채워진 폴리올레핀 필름과, 마이크로보이드폴리올레핀과 폴리에스테르 필름과, 형광 폴리올레핀 필름과, 횐 입자로 채워진 비닐 염화물 중합체 필름과, 횐 입자로 채워진 아크릴 필름과, 에틸렌 비닐 아세테이트 필름으로 동일하게 돌출된 폴리올레핀 필름과, 그 필름들의 결합인 것을 특징으로 하는 불투명 표면 및 내면을 갖는 조명 표시.
  10. 최적의 필름을 선택하는 것에 의해 조명 표시 공동의 루미네슨스 효율을 최대로하여 상기 조명 표시 공동을 정렬하고 상기 조명 표시 공동의 불투명 표면상에 확산자 필름으로 제공하는 조명 표시 공동의 루미네슨스 효율 예측 방법에 있어서,
    (a) 수학식(1)을 풀기 위하여 표시 공동을 만들 때 사용하는 재료에 관한 데이터를 수집하는 단계와,
    ε= (1- α)(1-R-A) 1-(1-f)(1-RN)
    1-R + R(1-RN)
    상기 수학식에서,
    ε= 상기 조명 표시의 루미네슨스 효율
    R = 상기 공동의 내벽의 총 반사력
    R = 상기 확산자 필름의 총 반사력
    A = 상기 확산자 필름의 총 흡수력
    α= 접착제 및 기판층(존재하는 경우)의 총 흡수력
    f = 처음에 상기 벽을 반사하지 않고 상기 표면을 때리는 소오스에 의해 방출된 소량의 광
    N = 상기 표면과 연속하여 직면하는 면사이의 벽을 반사하는 평균 갯수
    (b) 조명 표시 공동의 기하학적인 형상에 대하여 루미네슨스 효율을 최대로 하기 위하여 선택된 필름을 이용하여 조명 표시 공동을 만드는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 조명 표시 공동의 루미네슨스 효율 예측 방법.
  11. 제10항에 있어서, 상기 제공 단계는 상기 필름을 상기 불투명 표면에 부착하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 조명 표시 공동의 루메네슨스 효율 예측 방법.
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