KR20130048924A - 백라이트 유닛 및 그를 이용한 표시장치 - Google Patents

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Abstract

백라이트 유닛은, 복수의 광원; 및 상기 복수의 광원으로부터 출사된 광을 제공받는 측면에 형성된 세레이션부를 포함하며, 상기 세레이션부는 분산형 패턴 및 직진형 패턴이 혼합되어 형성되는 도광판;을 포함한다.

Description

백라이트 유닛 및 그를 이용한 표시장치{BACK LIGHT UNIT AND DISPLAY DEVICE USING THE SAME}
본 발명은 표시장치에 관한 것으로서, 광원의 균일성을 향상시킨 백라이트 유닛 및 이를 이용한 표시장치에 관한 것이다.
음극선관(Cathode Ray Tube, CRT)의 단점인 무게와 부피를 줄일 수 있는 각종 평판 표시장치들이 대두되고 있다. 평판 표시장치로는 액정 표시장치(Liquid Crystal Display), 전계방출 표시장치(Field Emission Display), 플라즈마 표시패널(Plasma Display Panel) 및 유기 발광 표시장치(ORGANIC ELECTRO LUMINESCENCE DISPLAY DEVICE} 등이 있다. 여기에서 액정 표시장치는 수광형 표시장치로 분류된다. 액정 표시장치는 액정 패널의 하부에 위치하는 백라이트 유닛으로부터 면광원을 제공받아 영상을 표현할 수 있다. 백라이트 유닛은 광원으로부터 출사된 광을 액정 패널에 효율적으로 제공하기 위한 광 확산 패널을 포함하며, 광 확산패널은 도광판, 반사판, 확산판 및 광학시트로 구성될 수 있다.
도 1은 일반적인 백라이트 유닛을 포함한 액정 표시장치를 나타낸 단면도이다.
도 1을 참조하면, 액정 표시장치는 형광램프(1), 도광판(2), 확산패턴(3), 반사판(4), 확산판(5) 및 프리즘 시트(6)로 구성되는 백라이트 유닛과, 액정 패널(LCD)로 구성된다.
형광램프(1)는 내부에서 방출된 자외선이 램프 내벽에 도포된 형광체를 여기시켜 광을 발산하게 된다. 도광판(2)은 형광램프(1)에서 발산된 선광원을 분산시켜 면광원으로써 방출한다. 확산패턴(3)은 도트 형태로 도광판 하면에 도포되며, 도광판(2)에 입사되는 광이 균일해지도록 한다. 반사판(4)은 도광판(2)의 하면에 설치되어 형광램프(1)에서 출사된 광이 도광판(2) 내부로 입사되도록 한다. 확산판(5)은 도광판(2)의 상면에 설치되어 시야각(Viewing Angle)에 따라 균일한 휘도가 형성되도록 한다. 프리즘 시트(6)는 확산판(5) 상부로 투과되어 반사되는 광의 정면 휘도를 높이기 위한 것이다. 여기에서 프리즘 시트(6)는 특정 각도의 광만 투과되도록 하고, 나머지 각도로 입사된 광은 내부 전반사가 일어나 프리즘 시트(6) 하부로 다시 되돌아간다. 되돌아가는 광은 도광판(2) 하면에 부착된 반사판(4)에 의해 반사된다.
도 2는 일반적인 백라이트 유닛을 나타낸 사시도이고, 도 3은 도 2의 백라이트 유닛을 나타낸 평면도이다.
도 2 및 3을 참조하면, 백라이트 유닛(20)은, 인쇄회로기판(24)에 일정 간격을 두고 배치되는 복수의 LED(23_1,23_2,23_3)와, 도광판(21)과, 도광판(21)의 하면에 배치되는 반사판(25)으로 구성된다. 참고적으로, 도면에는 미도시 되었으나 백라이트 유닛을 포함하는 액정 표시장치는, 도광판(21) 상면에 액정패널을 배치하여, 도광판(21)에서 출사된 면광원을 제공받는다.
복수의 LED(23_1,23_2,23_3)로부터 출사된 광을 제공받는 도광판(21)의 측면에는 일정간격을 갖는 원형의 패턴(22)이 음각 형태로 형성되어 있다. 이를 세레이션부라고 통칭하는데, 세레이션부는 도광판(21)에 입사되는 광을 분산시키는 역할을 한다.
이와 같은 세레이션부는 일정간격을 갖는 원형 또는 사다리꼴 형태로 형성될 수 있다. 이때 원형의 패턴은 사다리꼴 패턴에 비해서 보다 광을 많이 분산시키며, 반대로 사다리꼴 패턴은 원형의 패턴에 비해서 보다 광을 많이 직진 시키게 된다.
한편, 원형의 세레이션부가 형성되었을 경우 광을 분산시키는 기능이 강화되지만, 도광판(21)의 양쪽 외곽영역으로 광이 집중되어 해당 양쪽 외곽영역에 빛샘 현상이 발생할 수 있으며, 전체적인 휘도가 감소할 수 있다. 반면에 사다리꼴의 세레이션부가 형성되었을 경우, 상대적으로 광을 분산시키는 기능이 약화되고 직진성이 강해지면서 전체적인 휘도는 증가하지만, 복수의 LED(23_1,23_2,23_3) 사이에 해당하는 영역이 상대적으로 어두워지면서, 핫스팟(Hotspot)현상이 발생할 수 있다.
본 발명은 상기와 같은 기술적 과제를 해결하기 위해 제안된 것으로, 멀티 패턴의 세레이션부를 이용하여, 사이드 빛샘 현상 및 핫스팟(Hotspot) 현상을 방지하면서 휘도를 향상시킬 수 있는 백라이트 유닛 및 그를 이용한 표시장치를 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 복수의 광원; 및 상기 복수의 광원으로부터 출사된 광을 제공받는 측면에 형성된 세레이션부를 포함하며, 상기 세레이션부는 분산형 패턴 및 직진형 패턴이 혼합되어 형성되는 도광판;을 포함하는 백라이트 유닛이 제공된다.
또한, 상기 세레이션부는 상기 분산형 패턴 및 상기 직진형 패턴이 혼합되어 형성됨에 있어서, 상기 복수의 광원 사이에 해당하는 영역에는 상기 분산형 패턴이 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 세레이션부는 상기 분산형 패턴 및 상기 직진형 패턴이 혼합되어 형성됨에 있어서, 상기 세레이션부의 양쪽 외곽 영역에는 상기 직진형 패턴이 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 세레이션부는 상기 분산형 패턴 및 상기 직진형 패턴이 혼합되어 형성됨에 있어서, 상기 복수의 광원 사이에 해당하는 영역에는 상기 분산형 패턴이 형성되고, 상기 세레이션부의 양쪽 외곽 영역에는 상기 직진형 패턴이 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 분산형 패턴은 상기 도광판의 측면에 양각 또는 음각으로 형성된 원형 또는 타원형 패턴을 포함하며, 상기 직진형 패턴은 상기 도광판의 측면에 양각 또는 음각으로 형성된 사각형, 사다리꼴 또는 다각형 패턴을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 도광판 하면에 배치된 반사판을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 복수의 광원은 각각 일정 간격을 두고 배치되며, 선광원 또는 점광원을 제공하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 복수의 광원; 상기 복수의 광원으로부터 출사된 광을 제공받는 측면에 형성되며 분산형 패턴 및 직진형 패턴이 혼합되어 형성되는 세레이션부를 포함한 도광판; 및 상기 도광판에서 출사된 면광원을 제공받는 표시 패널;을 구비하는 표시장치가 제공된다.
본 발명에 따른 백라이트 유닛 및 그를 이용한 표시장치는 다음과 같은 효과가 있다.
복수의 광원 사이에 해당하는 영역에는, 분산형 패턴이 집중적으로 형성된 멀티 패턴의 세레이션부를 이용하여 광을 분산시킴으로써, 핫스팟(Hotspot) 현상을 방지할 수 있다.
또한, 도광판의 양쪽 외곽 영역에는, 직진형 패턴이 집중적으로 형성된 멀티 패턴의 세레이션부를 이용하여 광을 분산시킴으로써, 사이드 빛샘 현상을 방지할 수 있다.
또한, 분산형 패턴 및 직진형 패턴이 반복적으로 혼합되어 형성된 세레이션부를 이용하여 광을 분산시킴으로써, 사이드 빛샘 현상 및 핫스팟(Hotspot) 현상을 방지하면서 휘도를 향상 시킬 수 있다.
도 1은 일반적인 백라이트 유닛을 포함한 액정 표시장치를 나타낸 단면도이다.
도 2는 일반적인 백라이트 유닛을 나타낸 사시도이다.
도 3은 도 2의 백라이트 유닛을 나타낸 평면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 백라이트 유닛을 나타낸 평면도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 백라이트 유닛을 나타낸 평면도이다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 백라이트 유닛을 나타낸 평면도이다.
도 7a 및 도 7b는 본 발명의 실시예에 따른 백라이트 유닛을 적용한 표시장치의 실험결과를 나타낸 도면이다.
이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여, 본 발명의 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 설명하기로 한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 백라이트 유닛을 나타낸 평면도이다.
도 4를 참조하면, 백라이트 유닛은 복수의 광원(201,202,203)과, 도광판(100)을 포함한다. 참고적으로, 도면에는 미도시 되었으나, 도광판(100) 하면에 반사판이 더 배치될 수 있으며, 이와 같은 백라이트 유닛을 포함하는 표시장치는, 도광판(100) 상면에 표시 패널을 배치하여, 도광판(100)에서 출사된 면광원을 제공받는다. 여기에서 표시 패널은 액정 패널 등과 같은 수광형 표시패널이 배치되는 것이 바람직하다.
상기와 같이 구성되는 백라이트 유닛 및 그를 이용한 표시장치를 좀 더 상세히 살펴보면 다음과 같다.
복수의 광원(201,202,203)은 각각 일정 간격을 두고 배치되며, 선광원 또는 점광원을 제공하는 광소자로 구성될 수 있다. 본 실시예에서는 복수의 엘이디(LED) 소자로 구성되었다고 가정한다.
도광판(100)은 복수의 광원(201,202,203)으로부터 출사된 광을 제공받는 측면에 형성된 세레이션부(110)를 포함한다. 세레이션부(110)는 분산형 패턴(112) 및 직진형 패턴(111)이 혼합되어 형성되었다. 세레이션부(110)는 도광판(100)에 입사되는 광이 분산되도록 하는데, 세레이션부(110)의 패턴에 따라 광이 분산되는 형태가 조절된다.
즉, 분산형 패턴(112)은 원형 또는 타원형 패턴으로 형성될 수 있으며, 직진형 패턴(111)에 비해서 광을 더욱 분산시키게 된다. 반면에 직진형 패턴(111)은 사각형, 사다리꼴 또는 다각형 패턴으로 형성될 수 있으며, 분산형 패턴에 비해서 광을 더욱 직진시키게 된다. 참고적으로 분산형 패턴(112)은 원형 또는 타원형 패턴으로 형성될 수 있고, 직진형 패턴(111)은 사각형, 사다리꼴 또는 다각형 패턴으로 형성될 수 있다고 기술하였으나, 이는 대표적인 형상만을 기재한 것이며, 다양한 형태로 형성될 수 있을 것이다. 또한, 분산형 패턴(112) 및 직진형 패턴(111)은 도광판(100)의 측면에 양각 또는 음각으로 형성될 수 있다. 본 실시예에서는 음각 형태로 형성된 패턴을 대표적으로 도시하였다.
본 실시예에서 세레이션부(110)는 분산형 패턴(112) 및 직진형 패턴(111)이 반복적으로 혼합되어 형성됨으로써, 백라이트 유닛의 도광판(100)에서 출사된 면광원을 제공받는 표시 패널의 사이드 빛샘 현상 및 핫스팟(Hotspot) 현상을 개선시킬 수 있다. 이때 휘도는 직진형 패턴(111)만이 형성되었을 경우와, 분산형 패턴(112)만이 형성되었을 경우의 사이 값을 갖는다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 백라이트 유닛을 나타낸 평면도이다.
도 5를 참조하면, 백라이트 유닛은 복수의 광원(201,202,203)과, 도광판(100A)을 포함한다. 참고적으로, 도면에는 미도시 되었으나, 도광판(100A) 하면에 반사판이 더 배치될 수 있으며, 이와 같은 백라이트 유닛을 포함하는 표시장치는, 도광판(100A) 상면에 표시 패널을 배치하여, 도광판(100A)에서 출사된 면광원을 제공받는다. 여기에서 표시 패널은 액정 패널 등과 같은 수광형 표시패널이 배치되는 것이 바람직하다.
상기와 같이 구성되는 백라이트 유닛 및 그를 이용한 표시장치를 좀 더 상세히 살펴보면 다음과 같다.
복수의 광원(201,202,203)은 각각 일정 간격을 두고 배치되며, 선광원 또는 점광원을 제공하는 광소자로 구성될 수 있다. 본 실시예에서는 복수의 엘이디(LED) 소자로 구성되었다고 가정한다.
도광판(100A)은 복수의 광원(201,202,203)으로부터 출사된 광을 제공받는 측면에 형성된 세레이션부(110)를 포함한다. 세레이션부(110)는 분산형 패턴(112) 및 직진형 패턴(111)이 혼합되어 형성되었다. 세레이션부(110)는 도광판(100A)에 입사되는 광이 분산되도록 하는데, 세레이션부(110)의 패턴에 따라 광이 분산되는 형태가 조절된다.
즉, 분산형 패턴(112)은 원형 또는 타원형 패턴으로 형성될 수 있으며, 직진형 패턴에 비해서 광을 더욱 분산시키게 된다. 반면에 직진형 패턴(111)은 사각형, 사다리꼴 또는 다각형 패턴으로 형성될 수 있으며, 분산형 패턴에 비해서 광을 더욱 직진시키게 된다. 참고적으로 분산형 패턴(112)은 원형 또는 타원형 패턴으로 형성될 수 있고, 직진형 패턴(111)은 사각형, 사다리꼴 또는 다각형 패턴으로 형성될 수 있다고 기술하였으나, 이는 대표적인 형상만을 기재한 것이며, 다양한 형태로 형성될 수 있을 것이다. 또한, 분산형 패턴(112) 및 직진형 패턴(111)은 도광판(100A)의 측면에 양각 또는 음각으로 형성될 수 있다. 본 실시예에서는 음각 형태로 형성된 패턴을 대표적으로 도시하였다.
본 실시예에서 세레이션부(110)는 분산형 패턴(112) 및 직진형 패턴(111)이 혼합되어 형성되는데, 보다 자세히 살펴보면, 복수의 광원(201,202,203) 사이에 해당하는 영역(120A,120B)에는 분산형 패턴(112)이 집중적으로 형성된다. 즉, 복수의 광원(201,202,203) 사이에 해당하는 영역(120A,120B)이 상대적으로 광을 적게 받음으로써, 핫스팟(Hotspot)이 발생할 가능성이 높은 지역이므로, 분산형 패턴(112)을 집중적으로 형성하여 핫스팟(Hotspot)의 발생 가능성을 감소시킬 수 있다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 백라이트 유닛을 나타낸 평면도이다.
도 6을 참조하면, 백라이트 유닛은 복수의 광원(201,202,203)과, 도광판(100B)을 포함한다. 참고적으로, 도면에는 미도시 되었으나, 도광판(100B) 하면에 반사판이 더 배치될 수 있으며, 이와 같은 백라이트 유닛을 포함하는 표시장치는, 도광판(100B) 상면에 표시 패널을 배치하여, 도광판(100B)에서 출사된 면광원을 제공받는다. 여기에서 표시 패널은 액정 패널 등과 같은 수광형 표시패널이 배치되는 것이 바람직하다.
상기와 같이 구성되는 백라이트 유닛 및 그를 이용한 표시장치를 좀 더 상세히 살펴보면 다음과 같다.
복수의 광원(201,202,203)은 각각 일정 간격을 두고 배치되며, 선광원 또는 점광원을 제공하는 광소자로 구성될 수 있다. 본 실시예에서는 복수의 엘이디(LED) 소자로 구성되었다고 가정한다.
도광판(100B)은 복수의 광원(201,202,203)으로부터 출사된 광을 제공받는 측면에 형성된 세레이션부(110)를 포함한다. 세레이션부(110)는 분산형 패턴(112) 및 직진형 패턴(111)이 혼합되어 형성되었다. 세레이션부(110)는 도광판(100B)에 입사되는 광이 분산되도록 하는데, 세레이션부(110)의 패턴에 따라 광이 분산되는 형태가 조절된다.
즉, 분산형 패턴(112)은 원형 또는 타원형 패턴으로 형성될 수 있으며, 직진형 패턴에 비해서 광을 더욱 분산시키게 된다. 반면에 직진형 패턴(111)은 사각형, 사다리꼴 또는 다각형 패턴으로 형성될 수 있으며, 분산형 패턴에 비해서 광을 더욱 직진시키게 된다. 참고적으로 분산형 패턴(112)은 원형 또는 타원형 패턴으로 형성될 수 있고, 직진형 패턴(111)은 사각형, 사다리꼴 또는 다각형 패턴으로 형성될 수 있다고 기술하였으나, 이는 대표적인 형상만을 기재한 것이며, 다양한 형태로 형성될 수 있을 것이다. 또한, 분산형 패턴(112) 및 직진형 패턴(111)은 도광판(100B)의 측면에 양각 또는 음각으로 형성될 수 있다. 본 실시예에서는 음각 형태로 형성된 패턴을 대표적으로 도시하였다.
본 실시예에서 세레이션부(110)는 분산형 패턴(112) 및 직진형 패턴(111)이 혼합되어 형성되는데, 보다 자세히 살펴보면, 세레이션부(110)의 양쪽 외곽 영역(130A,130B)에는 직진형 패턴(111)이 집중적으로 형성된다. 양쪽 외곽 영역(130A,130B)에 광이 너무 분산될 경우, 도광판(100B)의 경계 부분에서 반사되는 광으로 인하여, 사이드 빛샘 현상이 발생할 가능성이 높다. 따라서 양쪽 외곽 영역(130A,130B)에 직진형 패턴(111)을 집중적으로 형성하여 사이드 빛샘 현상의 발생 가능성을 감소시킬 수 있다.
도 4 내지 도 6의 실시예에 따른 백라이트 유닛을 상세히 살펴보면, 배치의 집중도의 차이는 있으나, 복수의 광원 사이에 해당하는 영역에는 분산형 패턴(112)이 형성되고, 세레이션부(110)의 양쪽 외곽 영역에는 직진형 패턴(111)이 형성되어 있다. 따라서 복수의 광원(201,202,203) 사이에 해당하는 영역에서 발생할 수 있는 핫스팟(Hotspot) 현상과, 양쪽 외곽 영역에서 발생할 수 있는 사이드 빛샘 현상을 감소시킬 수 있다. 참고적으로 분산형 패턴(112) 및 직진형 패턴(111)의 집중도 차이는 실시예에 따라 조절될 수 있을 것이다.
도 7a 및 도 7b는 본 발명의 실시예에 따른 백라이트 유닛을 적용한 표시장치의 실험결과를 나타낸 도면이다.
도 7a 및 도 7b 를 참조하면, 세레이션부(110)가 분산형 패턴(112) 즉, 원형 패턴으로만 형성되었을 경우와, 세레이션부(110)가 직진형 패턴(111) 즉, 사다리꼴 패턴으로만 형성되었을 경우와, 혼합하여 형성되었을 경우의 실험결과를 나타내고 있다. 분산형 패턴(112) 및 직진형 패턴(111)이 혼합되어 형성되었을 경우, 사이드 빛샘 현상 및 핫스팟(Hotspot) 현상이 발생하지 않으며, 균일도가 가장 높은 것을 확인할 수 있다.
결론적으로 본 발명에 따른 백라이트 유닛 및 그를 이용한 표시장치는, 복수의 광원 사이에 해당하는 영역에는, 분산형 패턴이 집중적으로 형성된 멀티 패턴의 세레이션부를 이용하여 광을 분산시킴으로써, 핫스팟(Hotspot) 현상을 방지할 수 있다. 또한, 도광판의 양쪽 외곽 영역에는, 직진형 패턴이 집중적으로 형성된 멀티 패턴의 세레이션부를 이용하여 광을 분산시킴으로써, 사이드 빛샘 현상을 방지할 수 있다. 또한, 분산형 패턴 및 직진형 패턴이 반복적으로 혼합되어 형성된 세레이션부를 이용하여 광을 분산시킴으로써, 사이드 빛샘 현상 및 핫스팟(Hotspot) 현상을 방지하면서 휘도를 향상 시킬 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명은 상술한 실시 예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술분야에서 종래의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.
100,100A,100B : 도광판
201,202,203 : 복수의 광원
110 : 세레이션부
111 : 직진형 패턴
112 : 분산형 패턴

Claims (8)

  1. 복수의 광원; 및
    상기 복수의 광원으로부터 출사된 광을 제공받는 측면에 형성된 세레이션부를 포함하며, 상기 세레이션부는 분산형 패턴 및 직진형 패턴이 혼합되어 형성되는 도광판;을 포함하는 백라이트 유닛.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 세레이션부는 상기 분산형 패턴 및 상기 직진형 패턴이 혼합되어 형성됨에 있어서, 상기 복수의 광원 사이에 해당하는 영역에는 상기 분산형 패턴이 형성되는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 세레이션부는 상기 분산형 패턴 및 상기 직진형 패턴이 혼합되어 형성됨에 있어서, 상기 세레이션부의 양쪽 외곽 영역에는 상기 직진형 패턴이 형성되는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 세레이션부는 상기 분산형 패턴 및 상기 직진형 패턴이 혼합되어 형성됨에 있어서, 상기 복수의 광원 사이에 해당하는 영역에는 상기 분산형 패턴이 형성되고, 상기 세레이션부의 양쪽 외곽 영역에는 상기 직진형 패턴이 형성되는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 분산형 패턴은 상기 도광판의 측면에 양각 또는 음각으로 형성된 원형 또는 타원형 패턴을 포함하며,
    상기 직진형 패턴은 상기 도광판의 측면에 양각 또는 음각으로 형성된 사각형, 사다리꼴 또는 다각형 패턴을 포함하는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 도광판 하면에 배치된 반사판을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 광원은 각각 일정 간격을 두고 배치되며, 선광원 또는 점광원을 제공하는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  8. 표시 패널; 및
    제1항 내지 제7항 중 어느 하나의 항에 기재된 백라이트 유닛;을 포함하고,
    상기 표시 패널은 상기 백라이트 유닛의 도광판에서 출사된 면광원을 제공받는 것을 특징으로 하는 표시장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN103343925A (zh) * 2013-07-19 2013-10-09 深圳市华星光电技术有限公司 显示装置及其制造方法

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