KR20060077058A - 플라즈마 디스플레이 패널 및 그 제조방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 색온도를 향상시킬 수 있는 플라즈마 디스플레이 패널 및 그 제조방법에 관한 것이다.
본 발명에 따른 상부전극을 가지는 상부기판, 하부전극을 가지는 하부기판, 상기 상부기판과 하부기판 사이에 형성되어 적색, 녹색 및 청색 방전셀을 구분하는 격벽을 구비하는 플라즈마 디스플레이 패널은 상기 상부 전극의 두께는 상기 적색, 녹색 및 청색을 구현하는 방전셀별로 다르게 형성되는 것을 특징으로 한다.
Description
도 1은 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널을 나타내는 평면도이다.
도 2는 도 1에서 선"Ⅰ-Ⅰ'"를 따라 절취한 플라즈마 디스플레이 패널을 나타내는 단면도이다.
도 3a 내지 도 3c는 도 2에 도시된 버스전극의 제조방법의 제1 실시 예를 나타내는 단면도이다.
도 4a 내지 도 4h는 도 2에 도시된 버스전극의 제조방법의 제2 실시 예를 나타내는 단면도이다.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >
110,118 : 기판 112R,112G,112B : 투명전극
113R,113G,115b : 버스전극 114,122 : 유전체층
116 : 보호막 124 : 격벽
126 : 형광체 X : 어드레스 전극
YR,YG,YB : 스캔 전극 ZR,ZG,ZB : 서스테인 전극
본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널 및 그 제조방법에 관한 것으로, 특히 색온도를 향상시킬 수 있는 플라즈마 디스플레이 패널 및 그 제조방법에 관한 것이다.
플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel : PDP)은 가스방전에 의해 발생되는 자외선이 형광체를 여기시킬 때 형광체로부터 가시광선이 발생되는 것을 이용한 표시장치이다. PDP는 지금까지 표시수단의 주종을 이루어왔던 음극선관(Cathode Ray Tube : CRT)에 비해 두께가 얇고 가벼우며, 고선명 대형화면의 구현이 가능하다는 점등의 장점이 있다. PDP는 매트릭스 형태로 배열된 다수의 방전셀들로 구성되며, 하나의 방전셀은 화면의 한 화소를 이루게 된다.
종래의 3전극 교류 면방전형 PDP의 방전셀은 상부기판 상에 형성된 서스테인전극쌍의 스캔전극과 서스테인전극을 포함하는 상판과, 하부기판 상에 서스테인전극쌍과 교차되게 형성되는 어드레스 전극을 포함하는 하판과, 상판과 하판 사이의 방전공간을 마련하는 격벽을 구비한다.
이러한 구조의 PDP는 어드레스 전극과 서스테인전극 간의 대향방전에 의해 선택된 후 서스테인전극쌍간의 면방전에 의해 방전을 유지하게 된다. 유지방전시 발생되는 자외선에 의해 형광체가 발광함으로써 가시광이 셀 외부로 방출되게 된 다. 이 결과, 방전셀들은 방전이 유지되는 기간을 조절하여 계조를 구현하게 되고, 그 방전셀들이 매트릭스 형태로 배열된 PDP는 화상을 표시하게 된다.
종래의 PDP는 적색, 녹색 및 청색의 형광체층의 발광특성이 서로 달라 적색, 녹색 및 청색을 구현하는 방전셀의 휘도가 서로 다르다. 즉, 적색 방전셀, 녹색 방전셀 및 청색 방전셀 순으로 휘도가 낮다. 방전셀별로 다른 휘도 특성에 따라서 방전셀 전체 색온도가 낮아 화이트 밸런스를 맞추기 어려운 문제점이 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 색온도를 향상시킬 수 있는 플라즈마 디스플레이 패널 및 그 제조방법을 제공하는 데 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 상부전극을 가지는 상부기판, 하부전극을 가지는 하부기판, 상기 상부기판과 하부기판 사이에 형성되어 적색, 녹색 및 청색 방전셀을 구분하는 격벽을 구비하는 플라즈마 디스플레이 패널은 상기 상부 전극의 두께는 상기 적색, 녹색 및 청색을 구현하는 방전셀별로 다르게 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기 상부 전극은 상기 상부기판 상에 형성된 투명전극과, 상기 투명 전극 상에 상기 적색, 녹색 및 청색을 구현하는 방전셀별로 두께가 다르게 형성되는 버스전극을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 버스전극의 두께는 적색 방전셀, 녹색 방전셀 및 청색 방전셀 순으로 두꺼운 것을 특징으로 한다.
상기 적색, 녹색 및 청색 방전셀의 폭은 동일한 것을 특징으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 상부전극을 가지는 상부기판, 하부전극을 가지는 하부기판, 상기 상부기판과 하부기판 사이에 형성되어 적색, 녹색 및 청색 방전셀을 구분하는 격벽을 구비하는 플라즈마 디스플레이 패널의 제조방법에 있어서, 상기 상부전극을 형성하는 단계는 상기 상부기판 상에 투명전극을 형성하는 단계와; 상기 투명 전극상에 적색, 녹색 및 청색 방전셀 두께가 다른 버스전극을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 버스전극을 형성하는 단계는 상기 적색 방전셀, 녹색 방전셀 및 청색 방전셀 순으로 두께가 두꺼운 상기 버스전극을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 버스전극을 형성하는 단계는 상기 적색, 녹색 및 청색 방전셀의 투명전극 상에 제1 버스층을 형성하는 단계와; 상기 녹색 및 청색 방전셀의 제1 버스층 상에 제2 버스층을 형성하는 단계와; 상기 청색 방전셀의 제2 버스층 상에 제3 버스층을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 제1 내지 제3 버스층은 스크린 프린팅 공정 및 포토리소그래피 공정 중 적어도 어느 하나를 이용하여 형성하는 것을 특징으로 한다.
상기 버스전극을 형성하는 단계는 상기 투명전극이 형성된 기판 상에 버스금속층을 형성하는 단계와; 상기 버스금속층 상에 반투과 마스크 및 회절 마스크 중 어느 하나를 이용하여 높이가 서로 다른 제1 내지 제3 포토레지스트 패턴을 형성하는 단계와; 상기 제1 내지 제3 포토레지스트 패턴을 이용한 식각공정으로 두께가 서로 다른 적색, 녹색 및 청색 방전셀의 버스전극을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 제1 포토레지스트 패턴, 제2 포토레지스트 패턴, 제3 포토레지스트 패턴 순으로 두께가 두꺼우며, 상기 제1 포토레지스트 패턴은 상기 적색 방전셀 영역, 상기 제2 포토레지스트 패턴은 상기 녹색 방전셀 영역, 상기 제3 포토레지스트 패턴은 상기 청색 방전셀 영역에 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기 목적 외에 본 발명의 다른 목적 및 특징들은 첨부한 도면들을 참조한 실시예에 대한 설명을 통하여 명백하게 드러나게 될 것이다.
이하, 도 1 내지 도 4h를 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 PDP를 나타내는 평면도이며, 도 2는 도 1에 도시된 적색, 녹색 및 청색 방전셀을 나타내는 단면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 PDP의 방전셀은 상부기판(110) 상에 형성되어진 스캔전극(Y) 및 서스테인전극(Z)과, 하부기판(118) 상에 형성되어진 어드레스전극(X)을 구비한다.
스캔전극(Y)과 서스테인전극(Z)이 나란하게 형성된 상부기판(110)에는 상부 유전체층(114)과 보호막(116)이 적층된다. 상부 유전체층(114)에는 플라즈마 방전시 발생된 벽전하가 축적된다. 보호막(116)은 플라즈마 방전시 발생된 스퍼터링에 의한 상부 유전체층(114)의 손상을 방지함과 아울러 2차 전자의 방출 효율을 높이게 된다. 보호막(116)으로는 통상 산화마그네슘(MgO)이 이용된다.
어드레스 전극(X)이 형성된 하부기판(118) 상에는 하부 유전체층(122), 격벽(124)이 형성되며, 하부 유전체층(122)과 격벽(124) 표면에는 형광체(126)가 도포된다. 어드레스 전극(X)은 스캔전극(Y) 및 서스테인전극(Z)과 교차되는 방향으로 형성된다. 격벽(124)은 어드레스 전극(X)과 나란하게 형성되어 방전에 의해 생성된 자외선 및 가시광이 인접한 방전셀에 누설되는 것을 방지한다. 형광체(126)는 플라즈마 방전시 발생된 자외선에 의해 여기되어 적색, 녹색 또는 청색 중 어느 하나의 가시광선을 발생하게 된다. 상/하부기판(110,112)과 격벽(124) 사이에 마련된 방전공간에는 가스방전을 위한 불활성 가스가 주입된다.
한편, 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 스캔전극(YR,YG,YB)과 서스테인전극(ZR,ZG,ZB) 각각은 투명전극(112R,112G,112B)과, 투명전극(112R,112G,112B)의 선폭보다 작은 선폭을 가지며 투명전극(112R,112G,112B)의 일측 가장자리에 형성되는 버스전극(113R,113G,113B)을 포함한다. 투명전극(112R,112G,112B)은 통상 인듐 틴 옥사이드(Indium Tin Oxide : ITO)로 상부기판(110) 상에 형성된다. 버스전극(113R,113G,113B)은 은(Ag), 크롬(Cr), 구리(Cu) 등의 전도성이 높은 물질로 형성된다. 이러한 버스전극(113R,113G,113B)은 투명전극(112R,112G,112B)의 일측 상에 형성되어 저항이 높은 투명전극(112R,112G,112B)에 의한 전압강하를 줄이는 역할을 한다.
버스전극(113R,113G,113B)은 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B) 방전셀 별로 그 두께가 다르게 형성된다. 즉, 버스전극(113R,113G,113B)은 각 방전셀의 휘도에 반비례하여 적색 방전셀, 녹색 방전셀, 청색 방전셀 순으로 두껍게 형성된다.
적색, 녹색 및 청색 방전셀 중 휘도가 높은 적색 방전셀은 버스전극(113R)의 두께가 상대적으로 낮게 형성된다. 이로 인해, 수학식 1과 같이 버스전극의 두께에 반비례하는 적색 방전셀의 버스전극(113R) 자체의 저항은 상대적으로 높아진다. 높아진 저항에 의해 적색, 녹색 및 청색 방전셀에 동일 전압이 인가되는 경우 수학식 2와 같이 적색 방전셀의 버스전극(113R)의 전류는 낮아진다.
적색, 녹색 및 청색 방전셀 중 중간 휘도 특성을 가지는 녹색 방전셀은 버스전극(113G)의 두께가 적색 방전셀의 버스전극(113R)의 두께보다는 두껍고 청색 방전셀의 버스전극(113B)의 두께보다는 얇게 형성된다. 수학식 1과 같이 버스전극의 두께에 반비례하는 녹색 방전셀의 버스전극(113G) 자체의 저항은 적색 방전셀의 버스전극(113R)의 저항보다 낮고 청색 방전셀의 버스전극(113B)의 저항보다 높다. 적색 방전셀의 버스전극(113R)의 저항보다 낮아진 녹색 방전셀의 버스전극(113G)의 저항에 의해 적색, 녹색 및 청색 방전셀에 동일 전압이 인가되는 경우 수학식 2에 의해 녹색 방전셀의 버스전극(113G)의 전류는 적색 방전셀의 버스전극(113R)의 전 류보다 높다.
적색, 녹색 및 청색 방전셀 중 휘도가 가장 낮은 청색 방전셀에서 버스전극(113B)의 두께는 상대적으로 두껍게 형성된다. 청색 방전셀의 버스전극(113B) 자체의 저항은 수학식 1과 같이 두께에 반비례하므로 녹색 방전셀의 버스전극(113G)의 저항보다 낮다. 녹색 방전셀의 버스전극(113G)의 저항보다 낮아진 청색 방전셀의 버스전극(113B)의 저항에 의해 적색, 녹색 및 청색 방전셀에 동일 전압이 인가되는 경우 수학식 2와 같이 청색 방전셀의 버스전극(113B)의 전류는 녹색 방전셀의 버스전극(113G)의 전류보다 높다.
버스전극의 전류가 상대적으로 높은 청색 방전셀의 가시광 출사량은 다른 방전셀에 비해 많고, 버스전극의 전류가 상대적으로 적은 적색 방전셀의 가시광 출사량은 다른 방전셀에 비해 적다. 이에 따라, 종래 휘도가 상대적으로 낮은 청색 방전셀의 휘도를 높힐 수 있고, 종래 휘도가 상대적으로 높은 청색 방전셀의 휘도를 낮출 수 있어 색온도 및 색순도를 향상시킬 수 있다.
도 3a 내지 도 3c는 도 2에 도시된 버스전극의 제조방법의 제1 실시 예를 나타내는 단면도이다.
먼저, 투명전극(112R,112G,112B)이 형성된 기판(110) 상에 도 3a에 도시된 바와 같이 적색 방전셀의 버스전극(113R)과, 녹색 방전셀 및 청색 방전셀의 제1 버스층(115a)이 형성된다. 적색 방전셀의 버스전극(113R)과, 녹색 방전셀 및 청색 방전셀의 제1 버스층(115a)은 도전 페이스트를 스크린 인쇄법을 이용하여 패턴 인쇄하거나 금속층을 포토리소그래피공정과 식각공정으로 패터닝함으로써 형성된다.
적색 방전셀의 버스전극(113R)과, 녹색 방전셀 및 청색 방전셀의 제1 버스층(115a)이 형성된 기판(110)상에 도 3b에 도시된 바와 같이 제1 버스층(115a) 상에 제2 버스층(115b)이 순차적으로 적층된 녹색 방전셀의 버스전극(113G)과, 청색 방전셀의 제2 버스층(115b)이 형성된다.
녹색 및 청색 방전셀의 제2 버스층(115b)은 도전 페이스트를 스크린 인쇄법을 이용하여 적색 방전셀을 제외한 나머지 방전셀에 패턴 인쇄하거나 적색 방전셀을 제외한 나머지 방전셀에 금속층이 남도록 포토리소그래피공정과 식각공정으로 패터닝함으로써 형성된다.
녹색 방전셀의 버스전극(113G)과, 청색 방전셀의 제2 버스층(115b)이 형성된 기판(110)상에 도전 페이스트가 스크린 인쇄법을 이용하여 청색 방전셀에만 선택적으로 패턴 인쇄된다. 이에 따라, 도 3c에 도시된 바와 같이 제1 내지 제3 버스층(115a,115b,115c)이 순차적으로 적층된 청색 방전셀의 버스전극(113B)이 형성된다.
청색 방전셀의 버스전극(113B)의 제3 버스층(115c)은 도전 페이스트를 스크린 인쇄법을 이용하여 청색 방전셀에 선택적으로 패턴 인쇄하거나 금속층이 청색 방전셀에 남도록 포토리소그래피공정과 식각공정으로 패터닝함으로써 형성된다.
도 4a 내지 도 4h는 도 2에 도시된 버스전극의 제조방법의 제2 실시 예를 나타내는 단면도이다.
먼저, 투명전극(112R,112G,112B)이 형성된 상부기판(110) 상에 버스금속층(162) 및 포토레지스트(160)가 전면 도포된다. 이러한 포토레지스트(160)가 형성된 상부기판(110) 상에 도 4a에 도시된 바와 같이 포토마스크(150)가 정렬된다. 이 포토마스크(150)는 마스크 기판(152)과, 그 마스크 기판(152) 상에 형성되는 제1 및 제2 부분 투과층(156,158)과 차단층(154)을 구비한다. 이러한 포토마스크(150)를 이용하여 포토레지스트(160)를 노광 및 현상함으로써 도 4b에 도시된 바와 같이 순차적으로 높이가 높은 제1 내지 제3 포토레지스트 패턴(164A,164B,164C)이 형성된다. 최저 높이의 제1 포토레지스트 패턴(164A)은 적색 방전셀 영역에 형성되며, 중간 높이의 제2 포토레지스트 패턴(164B)은 녹색 방전셀 영역에 형성되며, 최고 높이의 제3 포토레지스트 패턴(164C)은 청색 방전셀 영역에 형성된다.
이러한 제1 내지 제3 포토레지스트 패턴(164A,164B,164C)을 이용한 식각공정으로 버스금속층이 1차 식각됨으로써 도 4c에 도시된 바와 같이 적색, 녹색 및 청색 방전셀의 버스전극(113R,113G,113B)이 형성된다. 그런 다음, 제1 내지 제3 포토레지스트 패턴(164A,164B,164C)을 에싱함으로써 도 4d에 도시된 바와 같이 최저 높이의 제1 포토레지스트 패턴(164A)은 제거되고 제2 및 제3 포토레지스트 패턴(164B,164C)의 높이는 낮아진다. 높이가 낮아진 제2 및 제3 포토레지스트 패턴(164B,164C)을 마스크로 이용하여 노출된 적색 방전셀의 버스전극(113R)을 도 4e에 도시된 바와 같이 2차 식각함으로써 적색 방전셀의 버스전극의 두께는 녹색 및 청색 방전셀의 버스전극(113G,113B)보다 낮아진다. 그런 다음, 제2 및 제3 포토레지스트 패턴(164B,164C)을 에싱함으로써 도 4f에 도시된 바와 같이 제2 포토레지스트 패턴(164B)은 제거되고, 제3 포토레지스트 패턴(164C)의 높이는 낮아진다. 높이가 낮아진 제3 포토레지스트 패턴(164C)을 마스크로 이용하여 노출된 적색 방전셀 및 녹색 방전셀의 버스전극(113R,113G)을 3차 식각함으로써 도 4g에 도시된 바와 같이 적색 및 녹색 방전셀의 버스전극(113R,113G)의 두께는 청색 방전셀의 버스전극(113B)보다 낮아진다. 이에 따라서, 버스전극(113)의 두께는 적색, 녹색 및 청색 방전셀 순으로 두껍다. 이 후, 청색 방전셀 상에 잔존하는 제3 포토레지스트 패턴(164C)은 도 4h에 도시된 바와 같이 스트립공정으로 제거된다.
한편, 이와 같은 본 발명의 실시예에 따르면 종래 R,G,B 방전셀 간의 휘도 차이를 보상하기 위해 각 R,G,B 방전셀의 셀 피치를 다르게 제작하는 비대칭 방전셀 플라즈마 디스플레이 패널과는 달리, 각 R,G,B 방전셀의 셀 피치가 동일한 대칭 방전셀 플라즈마 디스플레이 패널을 제작할 수 있게 된다. 이에 따라, 비대칭 방전셀 플라즈마 디스플레이 패널을 제작하는 공정에서 발생하는 많은 문제점을 해결할 수 있게 된다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널은 버스전극의 두께를 방전셀별로 다르게 형성한다. 이로 인해, 버스전극의 전류가 상대적으로 높은 청색 방전셀의 가시광 출사량은 다른 방전셀에 비해 많고, 버스전극의 전류가 상대적으로 적은 적색 방전셀의 가시광 출사량은 다른 방전셀에 비해 적다. 이에 따라, 종래 휘도가 상대적으로 낮은 청색 방전셀의 휘도를 높힐 수 있고, 종래 휘도가 상대적으로 높은 청색 방전셀의 휘도를 낮출 수 있어 색온도 및 색순도를 향상시킬 수 있다.
이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하 는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의해 정하여 져야만 할 것이다.
Claims (10)
- 상부전극을 가지는 상부기판, 하부전극을 가지는 하부기판, 상기 상부기판과 상기 하부기판 사이에 형성되어 적색, 녹색 및 청색 방전셀을 구분하는 격벽을 구비하는 플라즈마 디스플레이 패널에 있어서,상기 상부전극의 두께는 상기 적색, 녹색 및 청색을 구현하는 방전셀별로 다르게 형성되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
- 제 1 항에 있어서,상기 상부 전극은상기 상부기판 상에 형성된 투명전극과,상기 투명전극 상에 상기 적색, 녹색 및 청색을 구현하는 방전셀별로 두께가 다르게 형성되는 버스전극을 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
- 제 2 항에 있어서,상기 버스전극의 두께는 적색 방전셀, 녹색 방전셀 및 청색 방전셀 순으로 두꺼운 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
- 제 1 항에 있어서,상기 적색, 녹색 및 청색 방전셀의 폭은 동일한 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
- 상부전극을 가지는 상부기판, 하부전극을 가지는 하부기판, 상기 상부기판과 하부기판 사이에 형성되어 적색, 녹색 및 청색 방전셀을 구분하는 격벽을 구비하는 플라즈마 디스플레이 패널의 제조방법에 있어서,상기 상부전극을 형성하는 단계는상기 상부기판 상에 투명전극을 형성하는 단계와;상기 투명전극상에 적색, 녹색 및 청색 방전셀별로 두께가 다른 버스전극을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 제조방법.
- 제 5 항에 있어서,상기 버스전극을 형성하는 단계는상기 적색 방전셀, 녹색 방전셀 및 청색 방전셀 순으로 두께가 두꺼운 상기 버스전극을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 제조방법.
- 제 6 항에 있어서,상기 버스전극을 형성하는 단계는상기 적색, 녹색 및 청색 방전셀의 투명전극 상에 제1 버스층을 형성하는 단계와;상기 녹색 및 청색 방전셀의 제1 버스층 상에 제2 버스층을 형성하는 단계와;상기 청색 방전셀의 상기 제2 버스층 상에 제3 버스층을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 제조방법.
- 제 7 항에 있어서,상기 제1 내지 제3 버스층은 스크린 프린팅 공정 및 포토리소그래피 공정 중 적어도 어느 하나를 이용하여 형성하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 제조방법
- 제 6 항에 있어서,상기 버스전극을 형성하는 단계는상기 투명전극이 형성된 기판 상에 버스금속층을 형성하는 단계와;상기 버스금속층 상에 반투과 마스크 및 회절 마스크 중 어느 하나를 이용하여 높이가 서로 다른 제1 내지 제3 포토레지스트 패턴을 형성하는 단계와;상기 제1 내지 제3 포토레지스트 패턴을 이용한 식각공정으로 두께가 서로 다른 적색, 녹색 및 청색 방전셀의 버스전극을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 제조방법.
- 제 9 항에 있어서,상기 제1 포토레지스트 패턴, 제2 포토레지스트 패턴, 제3 포토레지스트 패턴 순으로 두께가 두꺼우며,상기 제1 포토레지스트 패턴은 상기 적색 방전셀 영역, 상기 제2 포토레지스트 패턴은 상기 녹색 방전셀 영역, 상기 제3 포토레지스트 패턴은 상기 청색 방전셀 영역에 형성되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 제조방법.
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