KR20140127737A - 터치 스크린 - Google Patents

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KR20140127737A
KR20140127737A KR1020137026488A KR20137026488A KR20140127737A KR 20140127737 A KR20140127737 A KR 20140127737A KR 1020137026488 A KR1020137026488 A KR 1020137026488A KR 20137026488 A KR20137026488 A KR 20137026488A KR 20140127737 A KR20140127737 A KR 20140127737A
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센젠 오-필름 테크 컴퍼니 리미티드
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Abstract

본 발명은 위치 감지 조립체 및 디스플레이 조립체를 포함하는 터치 스크린을 개시한다. 상기 위치 감지 조립체는 기판, 제 1 폴리머층 및 제 2 폴리머층을 포함하며, 상기 제 1 폴리머층은 기판의 표면 상에 형성되고, 제 1 폴리머층의 표면 상에 제 1 도전성 영역과 제 1 리드를 형성하기 위해 제 1 폴리머층에 도전성 재료가 매립되며; 제 2 폴리머층은 제 1 폴리머층의 표면 상에 형성되고, 제 2 폴리머층의 표면 상에 제 2 도전성 영역과 제 2 리드를 형성하기 위해 제 2 폴리머층에 도전성 재료가 매립된다. 터치 스크린은 투명한 도전성 필름을 생략하며, 제 1 및 제 2 폴리머층에 도전성 재료를 매립하는 것에 의해서 도전 효과를 달성하고, 따라서 재료 비용이 비교적 저렴하다. 터치 스크린의 생산 및 접착 공정이 비교적 간단하고, 생산 비용이 비교적 저렴하다.

Description

터치 스크린{TOUCH SCREEN}
본 발명은 터치 제어 분야에 관한 것이며, 특히 터치 스크린에 관한 것이다.
터치 스크린은 "터치 제어 스크린" 또는 "터치 패널"로도 지칭되며, 접촉 헤드 등으로부터 입력 신호를 수신할 수 있는 유도성 액정 디스플레이 디바이스이다. 스크린 상의 그래픽 버튼을 터치하면, 촉각 피드백 시스템은 기계식 버튼 패널을 대체할 수 있는 사전-코딩된 프로그램에 따른 다양한 결합 디바이스를 구동할 수 있으며, 액정 디스플레이 스크린을 통해서 생생한 오디오 및 비디오 효과를 생성할 수 있다. 최신 컴퓨터 입력 디바이스로서, 터치 스크린은 가장 간단하고, 가장 편리하며, 자연스러운 인간-기계 상호작용 양태이다. 정전 용량식 터치 스크린은 인체의 전류 유도를 통해서 작동한다. 정전 용량식 터치 스크린은 4층의 복합 유리 스크린이며, 상기 유리 스크린의 내표면과 중간층은 각각 ITO층(인듐 주석 산화물 투명 도전성 필름)으로 코팅되고, 최외층은 실리카 글래스의 얇은 보호층이며, 중간층의 ITO층은 작업면으로서 작용하고, 4개의 전극이 네 코너부에서 도출되며, 내부층의 ITO층은 양호한 작업 환경을 보장하기 위한 실드층이다. 손가락이 금속층을 터치하면, 인체의 전기장으로 인해, 사용자와 터치 스크린의 표면은 결합 용량을 형성하며, 고주파 전류의 경우에, 상기 결합 용량은 다이렉트 도체이고, 따라서 손가락은 접점으로부터 매우 작은 전류를 흡수한다. 전류는 터치 스크린의 네 코너부의 전극으로부터 유출되며, 4개의 전극 각각을 통해서 흐르는 전류는 손가락과 네 코너부 각각의 사이의 거리에 비례하고, 컨트롤러는 4개의 전류의 비율을 정확하게 산출함으로써 터치 지점의 위치를 취득한다.
OGS(One Glass Solution)는 터치 제어 산업의 선도적인 기술이 될 것이다. OGS는 세 가지 장점: 즉, (1) 유리층의 비용 및 접착 작업의 비용 절감; (2) 중량 감소; (3) 광투과율 증가라는 장점을 갖는다. OGS는 지능형 단말기(intelligent terminal)의 초박(ultrathin) 요건을 보다 양호하게 충족시킬 수 있으며, 디스플레이 효과를 향상시킬 수 있고, 확실히 장래에 고급 브랜드 단말기에 대한 선택이 될 것이다. 기존의 OGS 터치 스크린에 있어서, 일반적으로 ITO는 보호 유리 상에 코팅되며, 따라서 보호 유리가 센서로서 작용하고, 동시에 보호 효과를 가질 수 있고; ITO는 유리 표면으로부터 돌출한다.
종래 기술에서는, OGS의 도전성 재료가 유리의 일 표면 상에 배치되고, ITO는 유리 표면으로부터 돌출하며, 이러한 도전성 재료는 쉽게 스크래칭되어, 디바이스의 손상을 초래하고, 따라서 정상적인 사용에 영향을 미치며; OGS에서의 주요 도전성 재료는 ITO이고, ITO의 주 성분은 인듐이며, 인듐은 희소 금속이어서 고가이고, 생산 중에 접착 공정이 필요하여, 결국 생산비가 높아진다.
이것에 기초하여, 본 발명은 프로세스가 보다 간단하고 비용이 보다 저렴한 터치 스크린을 제공한다.
위치 감지 조립체 및 디스플레이 조립체를 포함하는 터치 스크린에 있어서, 상기 위치 감지 조립체는, 제 1 표면과 상기 제 1 표면에 대향하는 제 2 표면을 갖는 기판; 상기 기판의 제 1 표면 상에 형성되는 제 1 폴리머층으로서, 상기 제 1 폴리머층의 표면 상에 제 1 도전성 영역과 제 1 리드를 형성하기 위해 상기 제 1 폴리머층에 도전성 재료가 매립되는, 상기 제 1 폴리머층; 및 상기 제 1 폴리머층의 표면 상에 형성되는 제 2 폴리머층으로서, 상기 제 2 폴리머층의 표면 상에 제 2 도전성 영역과 제 2 리드를 형성하기 위해 상기 제 2 폴리머층에 도전성 재료가 매립되는, 상기 제 2 폴리머층을 구비한다.
일 실시예에서, 상기 제 1 폴리머층과 상기 제 2 폴리머층에는 각각 그리드-형상 홈이 형성되며, 상기 도전성 재료가 상기 그리드-형상 홈에 충전된다.
일 실시예에서, 상기 제 1 리드 및 상기 제 2 리드의 그리드-형상 홈의 그리드 사이클은 50 미만이고, 투과율은 70% 미만이다.
일 실시예에서, 상기 그리드-형상 홈은 규칙적인 그리드 또는 랜덤 그리드이다.
일 실시예에서, 상기 제 1 폴리머층 및 상기 제 2 폴리머층 내의 홈의 깊이-폭비는 1보다 크다.
일 실시예에서, 상기 제 2 폴리머층에는 갭이 제공되고, 상기 갭에는 상기 제 1 리드의 리드 풋(lead foot)이 배치되며, 상기 제 2 리드는 상기 제 2 폴리머층의 표면 상에 배치된다.
일 실시예에서, 상기 위치 감지 조립체와 상기 디스플레이 조립체는 광학 접착제에 의해 연결된다.
일 실시예에서, 상기 터치 스크린은 상기 제 1 폴리머층과 상기 기판 사이에 배치되거나, 상기 제 2 폴리머층과 상기 광학 접착제 사이에 배치되는 차광층(light shielding layer)을 더 포함한다.
일 실시예에서, 상기 차광층은 상기 제 2 폴리머층과 상기 광학 접착제 사이에 배치되고, 상기 제 2 폴리머층의 길이는 상기 제 1 폴리머층의 길이 및 상기 차광층의 길이보다 짧으며, 상기 제 1 리드와 상기 제 2 리드는 구멍을 통해서 상기 차광층으로부터 도출된다.
일 실시예에서, 상기 도전성 재료가 산화되는 것을 방지하기 위해 상기 제 2 폴리머층의 표면 상에 보호층이 배치된다.
일 실시예에서, 상기 차광층은 잉크층 또는 블랙 포토레지스트층이며, 그 두께는 1 내지 10 미크론이다.
일 실시예에서, 상기 기판은 유리이다.
전술한 터치 스크린은 기존의 투명한 도전성 필름을 생략하고, 제 1 및 제 2 폴리머층에 도전성 재료를 매립하는 것에 의해서 도전 효과를 달성하며, 따라서 재료 비용이 비교적 저렴하다. 터치 스크린의 생산 및 접착 공정이 비교적 간단하고, 생산 비용이 비교적 저렴하다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 터치 스크린의 개략 단면도이다.
도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 터치 스크린의 다른 개략 단면도이다.
도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 터치 스크린의 위치 감지 조립체의 사시도이다.
도 4는 도 3에 도시된 터치 스크린의 위치 감지 조립체의 랜덤 그리드를 갖는 홈의 개략도이다.
도 5는 도 3에 도시된 터치 스크린의 위치 감지 조립체의 규칙적인 그리드를 갖는 홈의 개략도이다.
도 6은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 터치 스크린의 개략 단면도이다.
도 7은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 터치 스크린의 다른 개략 단면도이다.
도 8은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 터치 스크린의 개략적인 부분 분해도이다.
도 9는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 터치 스크린의 개략 단면도이다.
도 10은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 터치 스크린의 다른 개략 단면도이다.
도 11은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 터치 스크린의 개략적인 부분 분해도이다.
도 12는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 터치 스크린의 부분 사시도이다.
도 1 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 터치 스크린(100)은 위치 감지 조립체(110) 및 디스플레이 조립체(120)를 포함하며, 위치 감지 조립체(110)는 기판(111), 제 1 폴리머층(112) 및 제 2 폴리머층(113)을 구비한다. 기판(111)은 제 1 표면(1111)과 이 제 1 표면(1111)에 대향하는 제 2 표면(1112)을 갖는다. 기판(111)의 제 1 표면(1111) 상에는 제 1 폴리머층(112)이 형성되고; 제 1 폴리머층(112)의 표면 상에 제 1 도전성 영역(114) 및 제 1 리드(115)를 형성하기 위해 제 1 폴리머층(112)에 도전성 재료가 매립된다. 제 1 폴리머층(112)의 표면 상에는 제 2 폴리머층(113)이 형성되고; 제 2 폴리머층(113)의 표면 상에 제 2 도전성 영역(116) 및 제 2 리드(117)를 형성하기 위해 제 2 폴리머층(113)에 도전성 재료가 매립된다. 위치 감지 조립체(110)와 디스플레이 조립체(120)는 광학 접착제(130)에 의해 연결된다. 본 실시예에서, 기판(111)은 유리 재료로 이루어진다.
도 3에 도시하는 바와 같이, 외부 가요성 인쇄 회로 기판(도면에 도시되지 않음)과의 편리한 접속을 위해서, 제 2 폴리머층(113)에는 갭(1131)이 추가로 제공된다. 이에 의해, 갭(1131)에는 제 1 리드(115)의 리드 풋이 배치된다. 제 2 리드(117)는 제 2 폴리머층(113)의 표면 상에 배치된다.
도전성 재료는 제 1 폴리머층(112)과 제 2 폴리머층(113)에 매립되는데, 이것은, 제 1 폴리머층(112)의 표면 및 제 2 폴리머층(113)의 표면 상에 패터닝함으로써 그리드-형상 홈을 형성하고, 이러한 그리드-형상 홈 내에 도전성 재료를 충전하는 것을 실시하는 것에 의해 달성된다.
도 4에 도시하는 바와 같이, 홈은 랜덤 그리드이며, 랜덤 그리드는 각 방향으로 균일하게 분포된다. 도 5에 도시하는 바와 같이, 홈은 또한 각 방향으로 균일하게 분포되는 규칙적인 그리드일 수도 있다. 제 1 폴리머층(112) 및 제 2 폴리머층(113) 내의 홈은 동일한 형상 또는 상이한 형상일 수 있다.
홈 내의 도전성 재료를 안정화시키고 도전율을 보장하기 위해서, 홈의 깊이-폭비는 1보다 크게 설정될 수 있다. 제 1 리드(115) 및 제 2 리드(117)에서의 홈의 폭이 1 내지 5 미크론이고, 그 깊이가 2 내지 6 미크론이며, 그리드 사이클이 50 미만이고, 투과율이 70% 미만이며; 위치 감지 조립체(110)의 투과율은 88.4%보다 크다.
홈 내의 도전성 재료가 산화되는 것을 방지하기 위해, 산화성이 없는 광학 접착제(130)가 사용될 수 있으며, 또한 도전성 재료(114)가 산화되는 것을 방지하기 위해 제 2 폴리머층(113)의 표면 상에 보호층을 배치하고, 그 두께를 1 미크론으로 하는 해결책이 채용될 수도 있다. 물론, 상기 두 가지 해결책은 도전성 재료(114)가 산화되는 것을 방지하기 위해 동시에 채용될 수도 있다.
기존의 터치 스크린에 비해서, 본 실시예에 따른 터치 스크린(100)은 투명한 도전성 필름을 생략하고, 제 1 및 제 2 폴리머층에 도전성 재료를 매립하는 것에 의해서 도전 효과를 달성하며, 따라서 재료 비용이 비교적 저렴하다. 터치 스크린(100)의 생산 및 접착 공정이 비교적 간단하고, 생산 효율이 증대되며, 생산 비용이 비교적 저렴하고, 중량이 감소되며, 제 1 및 제 2 폴리머층에 도전성 재료를 매립함으로써, 터치 스크린(100)의 구조가 전체적으로 보다 얇아진다.
본 발명에 따른 터치 스크린의 제 2 실시예를 도시하는 도 6 내지 도 8을 참조하면, 터치 스크린(100)과 마찬가지로, 터치 스크린(200)도 위치 감지 조립체(210) 및 디스플레이 조립체(220)를 구비한다. 위치 감지 조립체(210)도 기판(211), 제 1 폴리머층(212) 및 제 2 폴리머층(213)을 구비한다. 제 1 폴리머층(212)의 표면 상에 제 1 도전성 영역(214) 및 제 1 리드(215)를 형성하기 위해 제 1 폴리머층(212)에 도전성 재료가 매립된다. 제 1 폴리머층(212)의 표면 상에는 제 2 폴리머층(213)이 형성되고; 제 2 폴리머층(213)의 표면 상에 제 2 도전성 영역(216) 및 제 2 리드(217)를 형성하기 위해 제 2 폴리머층(213)에 도전성 재료가 매립된다. 위치 감지 조립체(210)와 디스플레이 조립체(220)는 광학 접착제(230)에 의해 연결된다.
제 1 실시예의 터치 스크린(100)과 달리, 터치 스크린(200)은 차광층(240)을 추가로 포함하며, 이 차광층(240)은 제 1 폴리머층(212)과 기판(211) 사이에 제공된다. 차광층(240)은 잉크층 또는 블랙 포토레지스트층이며, 그 두께는 1 내지 10 미크론이다. 바람직하게, 잉크층의 두께는 6 미크론일 수 있으며, 블랙 포토레지스트층의 두께는 1 미크론일 수 있다. 본 실시예에서, 제 2 폴리머층(213)에는 갭(2131)이 제공된다. 여기에서, 갭(2131)에는 제 1 리드(215)의 리드 풋이 배치된다. 제 2 리드(217)는 제 2 폴리머층(213)의 표면 상에 배치된다.
기존의 터치 스크린에 비해서, 본 실시예에 따른 터치 스크린(200)은 투명한 도전성 필름을 생략하고, 제 1 및 제 2 폴리머층에 도전성 재료를 매립하는 것에 의해서 도전 효과를 달성하며, 따라서 재료 비용이 비교적 저렴하다. 터치 스크린(200)의 생산 및 접착 공정이 간단하고, 생산 효율이 증대되며, 생산 비용이 비교적 저렴하고, 중량이 감소되며, 제 1 및 제 2 폴리머층에 도전성 재료를 매립함으로써, 터치 스크린(200)의 구조가 전체적으로 보다 얇아진다. 터치 스크린(200)에는 차광층(240)이 추가로 제공되어 있다.
본 발명에 따른 터치 스크린의 제 3 실시예를 도시하는 도 9 내지 도 12를 참조하면, 터치 스크린(200)과 마찬가지로, 본 실시예의 터치 스크린(300)도 위치 감지 조립체(310) 및 디스플레이 조립체(320)를 구비한다. 위치 감지 조립체(310)도 기판(311), 제 1 폴리머층(312) 및 제 2 폴리머층(313)을 구비한다. 제 1 폴리머층(312)의 표면 상에 제 1 도전성 영역(314) 및 제 1 리드(315)를 형성하기 위해 제 1 폴리머층(312)에 도전성 재료가 매립된다. 제 1 폴리머층(312)의 표면 상에는 제 2 폴리머층(313)이 형성되고; 제 2 폴리머층(313)의 표면 상에 제 2 도전성 영역(316) 및 제 2 리드(317)를 형성하기 위해 제 2 폴리머층(313)에 도전성 재료가 매립된다. 위치 감지 조립체(310)와 디스플레이 조립체(320)는 광학 접착제(330)에 의해 연결된다.
터치 스크린(300)에는 또한 차광층(340)이 제공되며, 제 3 실시예의 터치 스크린(300)과 제 2 실시예의 터치 스크린(200) 사이의 차이점은 차광층의 위치가 다르다는 것이다. 차광층(340)은 제 2 폴리머층(313)의 표면 상에 배치되며, 즉 제 2 폴리머층(313)과 광학 접착제(330) 사이에 배치된다. 도 11에 도시하는 바와 같이, 위치 감지 조립체(310)의 기판(311)과 제 1 폴리머층(312)은 동일한 길이 a를 가지며, 제 2 폴리머층(313)의 길이는 b이고, b < a이며, 차광층의 길이도 a이다. 제 1 폴리머층(312)은 기판(311) 위에 배치되고, 제 2 폴리머층(313)은 제 1 폴리머층(312) 위에 배치되며, 디스플레이 조립체(320)는 차광층(340) 위에 배치된다. 전체적으로 보면, 제 2 폴리머층(313)의 길이는 제 1 폴리머층(312)의 길이보다 짧고, 제 2 폴리머층(313)이 제 1 폴리머층(312) 위에 있을 때, 제 1 폴리머층(312)의 단부는 노출되어 구역을 형성하고, 그 구역에는 제 1 리드(315)가 노출된다. 도 12에 도시하는 바와 같이, 차광층(340)은 제 2 폴리머층(313) 및 상기 구역[제 2 폴리머층(313)에 대해 노출된 제 1 폴리머층(312)의 구역] 상에 배치되며, 터치 스크린(300)의 제 1 리드(315), 제 2 리드(317)와 외부 가요성 인쇄 회로 기판의 편리한 접속을 위해서, 제 1 리드(315) 및 제 2 리드(317)는 차광층(340)의 구멍을 통해서 도출되고, 제 1 리드(315)가 도출되는 구멍의 위치는 제 2 폴리머층(313)의 외측 에지에 있으며, 제 2 리드(317)가 도출되는 구멍의 위치는 제 2 폴리머층(313)의 바로 위에 있다. 상기 구멍들에는 도전성 재료가 각각 매립되고, 제 1 리드(315), 제 2 리드(317)는 차광층(340)의 구멍들로부터 차광층(340)의 상면으로 도출된다. 도 11에 도시하는 바와 같이, 제 1 리드(315) 및 제 2 리드(317)는 동일 평면에서 가요성 인쇄 회로 기판과 접속된다.
기존의 터치 스크린에 비해서, 본 실시예에 따른 터치 스크린(300)은 투명한 도전성 필름을 생략하고, 제 1 및 제 2 폴리머층에 도전성 재료를 매립하는 것에 의해서 도전 효과를 달성하며, 따라서 재료 비용이 비교적 저렴하다. 터치 스크린(300)의 생산 및 접착 공정이 간단하고, 생산 효율이 증대되며, 생산 비용이 비교적 저렴하고, 중량이 감소되며, 제 1 및 제 2 폴리머층에 도전성 재료를 매립함으로써, 터치 스크린(300)의 구조가 전체적으로 보다 얇아진다. 터치 스크린(300)에는 차광층(340)이 추가로 제공되어 있다.
상기 실시예들은 본 발명의 여러가지 실시 양태를 구체적으로 상세하게 설명하는 것일 뿐이며, 본 발명의 범위를 제한하고자 하는 것으로 이해되어서는 안된다. 본 발명의 사상을 벗어나지 않고서 본 기술분야에 숙련된 자는 여러가지 수정 및 개량을 이룰 수 있으며, 이들 수정 또는 개량은 모두 본 발명의 보호 범위에 포함되어야 함을 이해해야 한다. 따라서, 본 발명의 보호 범위는 청구범위에 종속되어야 한다.

Claims (12)

  1. 위치 감지 조립체 및 디스플레이 조립체를 포함하는 터치 스크린에 있어서,
    상기 위치 감지 조립체는,
    제 1 표면과 상기 제 1 표면에 대향하는 제 2 표면을 갖는 기판;
    상기 기판의 제 1 표면 상에 형성되는 제 1 폴리머층으로서, 상기 제 1 폴리머층의 표면 상에 제 1 도전성 영역과 제 1 리드를 형성하기 위해 상기 제 1 폴리머층에 도전성 재료가 매립되는, 상기 제 1 폴리머층; 및
    상기 제 1 폴리머층의 표면 상에 형성되는 제 2 폴리머층으로서, 상기 제 2 폴리머층의 표면 상에 제 2 도전성 영역과 제 2 리드를 형성하기 위해 상기 제 2 폴리머층에 도전성 재료가 매립되는, 상기 제 2 폴리머층을 포함하는
    터치 스크린.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 폴리머층과 상기 제 2 폴리머층에는 각각 그리드-형상 홈이 형성되며, 상기 도전성 재료가 상기 그리드-형상 홈에 충전되는
    터치 스크린.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제 1 리드 및 상기 제 2 리드의 그리드-형상 홈의 그리드 사이클은 50 미만이고, 투과율은 70% 미만인
    터치 스크린.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 그리드-형상 홈은 규칙적인 그리드 또는 랜덤 그리드인
    터치 스크린.
  5. 제 2 항에 있어서,
    상기 제 1 폴리머층 및 상기 제 2 폴리머층 내의 홈의 깊이-폭비는 1보다 큰
    터치 스크린.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 폴리머층에는 갭이 제공되고, 상기 갭에는 상기 제 1 리드의 리드 풋이 배치되며, 상기 제 2 리드는 상기 제 2 폴리머층의 표면 상에 배치되는
    터치 스크린.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 위치 감지 조립체와 상기 디스플레이 조립체는 광학 접착제에 의해 연결되는
    터치 스크린.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 터치 스크린은 상기 제 1 폴리머층과 상기 기판 사이에 배치되거나, 상기 제 2 폴리머층과 상기 광학 접착제 사이에 배치되는 차광층을 더 포함하는
    터치 스크린.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 차광층은 상기 제 2 폴리머층과 상기 광학 접착제 사이에 배치되고, 상기 제 2 폴리머층의 길이는 상기 제 1 폴리머층의 길이 및 상기 차광층의 길이보다 짧으며, 상기 제 1 리드와 상기 제 2 리드는 구멍을 통해서 상기 차광층으로부터 도출되는
    터치 스크린.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 도전성 재료가 산화되는 것을 방지하기 위해 상기 제 2 폴리머층의 표면 상에 보호층이 배치되는
    터치 스크린.
  11. 제 8 항에 있어서,
    상기 차광층은 잉크층 또는 블랙 포토레지스트층이며, 그 두께는 1 내지 10 미크론인
    터치 스크린.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 기판은 유리인
    터치 스크린.
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