KR100982128B1 - 액정표시장치의 요철 씨드 형성방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 액정표시장치의 요철 씨드 형성방법에 대해 개시된다. 본 발명에 따른 액정표시장치의 요철 씨드 형성방법은, 게이트 라인과 데이터 라인이 교차되어 정의되는 각 단위 화소 영역을 갖는 기판에 있어서, 상기 각 단위 화소는 반사 영역을 가지며, 상기 게이트 라인 방향으로 인접한 소정수의 단위 화소의 반사영역을 묶어 하나의 요철 씨드 배치의 기본 단위로 형성하는 점에 그 특징이 있다.

본 발명에 따른 액정표시장치의 요철 씨드 형성방법은, 반사 영역에 형성되는 요철 씨드의 배치를 불규칙하게 배치시킴으로써 모아레 현상을 방지할 수 있다.

모아레 현상, 요철 씨드, 피보나치

Description

액정표시장치의 요철 씨드 형성방법{METHOD FOR RUGGEDNESS SEED MAKING OF LCD}

도 1은 종래에 따른 반투과형 액정표시장치의 구조를 개략적으로 도시한 도면.

도 2는 종래에 따른 피보나치 배열에서 단위 화소 영역의 요철 씨드의 배치를 도시한 도면.

도 3은 종래에 따른 단위 화소로 정의된 요철 씨드를 각 화소에 배치한 것을 도시한 도면.

도 4는 본 발명에 따른 제 1 실시 예의 액정표시장치의 각 단위 화소의 반사 영역에 형성되는 요철 씨드의 배치를 도시한 도면.

도 5a 및 도 5b는 본 발명에 따른 피보나치 배열에서 단위 화소 영역의 요철 씨드의 배치를 도시한 도면.

도 6은 본 발명에 따른 제 2 실시 예의 반사형 액정표시장치의 각 단위 화소의 반사 영역에 형성되는 요철 씨드의 배치를 도시한 도면.

도 7a 및 도 7b는 본 발명에 따른 제 3 실시 예의 반사형 액정표시장치의 각 단위 화소의 반사 영역에 형성되는 요철 씨드의 배치를 도시한 도면.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

410, 610, 710 --- 게이트 라인 420, 620, 720 --- 데이터 라인

430, 630, 730, 750 --- 반사 영역 440, 640, 740 --- 단위 화소 영역

본 발명은, 액정표시장치의 요철 씨드 형성방법에 관한 것으로, 특히 반사형 또는 반투과형 액정표시장치의 반사 영역에 형성되는 요철 씨드의 배치를 불규칙하게 배치시킴으로써 모아레 현상을 방지할 수 있는 액정표시장치의 요철 씨드 형성방법에 관한 것이다.

일반적으로 액정표시장치는 전계 생성 전극이 각각 형성되어 있는 두 기판을 두 전극이 형성되어 있는 면이 마주 대하도록 배치하고 두 기판 사이에 액정 물질을 주입한 다음, 두 전극에 전압을 인가하여 생성되는 전기장에 의해 액정 분자를움직이게 함으로써, 이에 따라 달라지는 빛의 투과율을 조절하여 화상을 표현하는 장치이다.

이러한 액정표시장치는 사용하는 광원에 따라 투과형(transmission type)과 반사형(reflection type)으로 나눌 수 있다.

투과형 액정표시장치는 액정 패널의 뒷면에 부착된 배면광원인 백라이트(backlight)로부터 나오는 인위적인 빛을 액정에 입사시켜 액정의 배열에 따라 빛의 양을 조절하여 색을 표시하는 형태이고, 반사형 액정표시장치는 외부의 자연광이나 인조광을 반사시킴으로써 액정의 배열에 따라 빛의 투과율을 조절하는 형태이다.

투과형 액정표시장치는 인위적인 배면광원을 사용하므로 어두운 외부 환경에서도 밝은 화상을 구현할 수 있으나 전력소비(power consumption)가 큰 단점이 있는 반면, 반사형 액정표시장치는 빛의 대부분을 외부의 자연광이나 인조광원에 의존하는 구조를 하고 있으므로 투과형 액정표시장치에 비해 전력소비가 적지만 어두운 장소에서는 사용할 수 없다는 단점이 있다.

따라서, 두 가지 모드를 필요한 상황에 따라 적절하게 선택하여 사용할 수 있는 장치로 반사 및 투과 겸용인 반투과형 액정표시장치가 제안되었다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 반투과형 액정표시장치에 대하여 설명한다.

도 1은 종래에 따른 반투과형 액정표시장치의 구조를 개략적으로 도시한 도면이다.

이에 도시한 바와 같이, 스위칭 소자인 박막 트랜지스터(도시하지 않음)를 포함하는 하부의 제 1 기판(11)위에 투명 도전 물질로 이루어진 화소 전극(12)이 하나의 화소 영역에 대응하여 형성되어 있다. 그리고, 상기 화소 전극(12) 상부에는 투과홀의 역할을 하는 개구부(13a)와 씨드 패턴의 반사 전극(13)이 형성되어 있다.

상기 제 1 기판(11)의 하부에는 광 투과축에 평행한 방향의 빛만 통과시키는 선형의 제 1 편광판(14)이 배치되어 있다.

그리고, 상기 제 1 기판(11) 상부에는 상기 제 1 기판(11)과 일정 간격을 가지고 제 2 기판(21)이 배치되어 있으며, 제 2 기판(21)의 안쪽면에는 상기 화소 전 극(12) 및 상기 반사 전극(13)과 대응하는 위치에 컬러필터(22)가 형성되어 있다.

상기 컬러필터(22) 상부에는 투명 도전 물질로 이루어진 공통 전극(23)이 형성되어 있다.

또한, 상기 제 2 기판(21)의 상부에는 확산필름(24)과 제 2 편광판(25)이 차례로 배치되어 있으며, 제 2 편광판(25)의 광 투과축은 제 1 편광판(14)의 광 투과축에 대해 90 도의 각을 이룬다.

그리고, 상기 제 1 기판(11)과 상기 제 2 기판(21) 사이에는 액정층(30)이 삽입되어 있다.

한편, 상기 제 1 편광판(14)의 하부에는 투과 모드의 광원으로 이용되는 백라이트 유닛(40)이 배치되어 있는데, 이 백라이트 유닛(40)은 도광판(42)과, 도광판(42)의 일측에 설치되어 있는 램프(41), 그리고 도광판(42) 상부에 각각 배치되어 있는 집광시트(43) 및 확산 시트(44)로 이루어진다. 여기서, 도광판(42)은 선광원인 램프(41)로부터의 빛을 면광원으로 바꿔 주기위한 것으로, 도광판(42)의 하부 면에는 빛을 산란시켜 균일한 면광원을 만들기 위해 요철이나 식각 또는 인쇄를 통하여 만들어진 산란 패턴(도시하지 않음)이 형성되어 있을 수 있다. 또한, 도광판(42)의 하부에는 빛의 누출을 막기 위한 반사판(도시하지 않음)이 배치되어 있을 수 있다.

상기와 같은 반투과형 액정 표시 장치에서, 반사 모드일 경우 외부의 광은 상기 제 2 편광판(25)과 상기 확산필름(24), 상기 제 2 기판(21), 그리고 상기 컬러필터(22) 및 상기 공통 전극(23)을 차례로 거쳐 상기 액정층(30)을 통과한 후, 상기 요철구조 패턴의 반사전극(13)에 의해 반사되어 다시 상기 액정층(30)과 상기 공통 전극(23), 상기 컬러필터(22), 상기 제 2 기판(21), 상기 확산 필름(24) 및 상기 제 2 편광판(25)을 거쳐 외부로 출력된다.

반면, 투과 모드 구동시 상기 백라이트 유닛(40)으로부터 나온 광은 상기 제 1 편광판(14) 및 상기 제 1 기판(11)을 지나 상기 반사 전극(13)의 개구부(13a)와 대응하는 화소 전극(12)으로부터 상기 액정층(30)을 통과한 후, 상부의 상기 공통 전극(23)과 상기 컬러필터(22), 그리고 상기 제 2 기판(21), 상기 확산 필름(24) 및 상기 제 2 편광판(25)을 지나 외부로 출력된다.

이와 같이, 요철 씨드의 반사 전극 및 투과전극인 화소 전극을 가지는 반투과형 액정 표시 장치를 이용함으로써, 필요한 상황에 따라 반사 모드와 투과 모드를 적절하게 선택하여 사용할 수 있다.

한편, 반투과형 액정 표시 장치에서 반사 모드 구동시 충분한 밝기를 확보하기 위해서는 반사율이 높은 알루미늄이나 은 등의 금속으로 이루어지는 반사 전극을 사용하는 것을 생각할 수 있다.

그런데, 상기 반사 전극 표면이 평탄하면, 거울면 반사를 초래하여 광원이 반사 전극에 투영되며, 반사 전극의 그 광원이 비춘 부분 이외의 부분은 거의 광을 반사하지 않기 때문에 어두워서 표시 장치 표시가 대단히 보기 힘들어진다.

따라서, 그 금속 반사 전극 표면에 미세한 요철 씨드를 다수 형성하고, 그 요철 씨드에 의해 광을 산란시키도록 하면, 광원 투영이 억제되어, 반사율이 양호한 반사 전극을 얻을 수 있다.

그러나, 요철 씨드의 배치가 균등한 간격으로 반복하여 배치되어 있을 경우에는 반사판 표면의 요철로 회절한 광이 서로 간섭하여, 특정 방향으로 강한 광이 반사하거나, 특정 파장이 간섭하여 서로 강화시키거나, 그것에 의해, 반사 전극이 착색되어 보인다.

따라서, 상기 요철 형상 배치를 불규칙하게 하면, 회절 광의 간섭이 억제되어 반사광이 백색화되기 때문에, 양호한 반사 특성을 갖는 반사 전극을 얻을 수 있다.

도 2는 종래에 따른 피보나치 배열에서 단위 화소 영역의 요철 씨드의 배치를 도시한 도면이다. 이에 도시된 바와 같이, 피보나치(Fibonacci)식 배열에 의해 요철 씨드가 불규칙하게 배치되어 있다. 즉, 요철 씨드 사이의 거리 분포 또는 요철의 높이 분포가 소정의 격차가 되도록 배치되어 있다.

상기 피보나치(Fibonacci)식은 (x, y) = [a√n cos(nb), a√n sin(nb)] 이다.

여기서, a는 임의의 양의 실수, n은 양의 정수, b는 137.5°의 상수값이다.

따라서, 상기 피보나치 배열은 상기 식을 임의 전개하여 (x, y) 좌표상에 그 위치를 표현한 것이다.

이때, 단위 화소(210)에서 배치할 요철 씨드(230)들의 위치를 상기 좌표상에 단위 픽셀(210)의 영역을 정의한 후, 반사 영역(220)에 해당하는 요철 씨드(230)들의 위치를 실제 화소 설계상의 전환하게 된다.

도 3은 종래에 따른 단위 화소로 정의된 요철 씨드를 각 화소에 배치한 것을 도시한 도면이다. 이에 도시된 바와 같이, 게이트 라인(310)과 데이터 라인(320)이 교차되어 형성된 화소 영역에 상기 피보나치(Fibonacci)배열에서 정의된 단위 화소(210)의 요철 씨드(230)를 각 화소의 반사영역(220)에 배치하게 된다.

그러나, 상기 단위 화소(210)로 정의된 요철 씨드(230)는 각 단위 화소(210)의 반사 영역(220)에 배치됨에 따라 정의된 피보나치(Fibonacci) 배열이 각 단위 화소(210)에 반복적으로 배치되어 결과적으로는 화면 전체에 규칙적인 배열로 나타나게 된다.

따라서, 상기 규칙적인 배열은 디스플레이되는 화면상에 회절한 광이 서로 간섭하여, 특정 방향으로 강한 광이 반사하거나, 특정 파장이 간섭하여 서로 강화시키거나, 그것에 의해, 반사 전극이 착색되어 보이는 모아레(Moire) 현상이 발생되는 문제점이 있다.

본 발명은, 반사 영역에 형성되는 요철 씨드의 배치를 불규칙하게 배치시킴으로써 모아레 현상을 방지할 수 있는 액정표시장치의 요철 씨드 형성방법을 제공함에 그 목적이 있다.

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 액정표시장치의 요철 씨드 형성방법은,

게이트 라인과 데이터 라인이 교차되어 정의되는 각 단위 화소 영역을 갖는 기판에 있어서, 상기 각 단위 화소는 반사 영역을 가지며, 상기 게이트 라인 방향 으로 인접한 소정수의 단위 화소의 반사영역을 묶어 하나의 요철 씨드 배치의 기본 단위로 형성하는 점에 그 특징이 있다.

또한, 상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 액정표시장치의 요철 씨드 형성방법은,

인접한 두개의 게이트 라인과 데이터 라인이 교차되어 정의되는 각 단위 화소 영역을 갖는 기판에 있어서, 상기 각 단위 화소는 반사 영역을 가지며, 상기 데이터 라인 방향으로 인접한 소정수의 단위 화소의 반사 영역을 묶어 하나의 요철 씨드 배치의 기본 단위로 형성하는 점에 그 특징이 있다.

또한, 상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 액정표시장치의 요철 씨드 형성방법은,

인접한 두개의 게이트 라인과 데이터 라인이 교차되어 정의되는 각 단위 화소 영역을 갖는 기판에 있어서, 상기 각 단위 화소는 반사 영역을 가지며, 상기 게이트 라인 방향 및 데이터 라인 방향으로 인접한 소정수의 단위 화소의 반사 영역을 묶어 하나의 요철 씨드 배치의 기본 단위로 형성하는 점에 그 특징이 있다.

여기서, 특히 상기 요철 씨드 배치의 기본 단위는 두 개 또는 세 개의 단위 화소의 반사 영역이 묶여 형성되는 점에 그 특징이 있다.

여기서, 특히 상기 요철 씨드 배치의 기본 단위는 게이트 라인 방향으로 두 개와 데이터 라인 방향으로 두 개를 묶어 총 4개의 단위 화소의 반사 영역을 기본 단위로 형성하는 점에 그 특징이 있다.

여기서, 특히 상기 요철 씨드 배치의 기본 단위는 게이트 라인 방향으로 세 개와 데이터 라인 방향으로 두 개를 묶어 총 6개의 단위 화소의 반사 영역을 기본 단위로 형성하는 점에 그 특징이 있다.

이와 같은 본 발명에 의하면, 반사 영역에 형성되는 요철 씨드의 배치를 불규칙하게 배치시킴으로써 모아레 현상을 방지할 수 있다.

이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 실시 예를 상세히 설명한다.

도 4는 본 발명에 따른 제 1 실시 예의 액정표시장치의 각 단위 화소의 반사 영역에 형성되는 요철 씨드의 배치를 도시한 도면이다. 이에 도시된 바와 같이, 게이트 라인(410)과 데이터 라인(420)이 교차되어 정의되는 각 단위 화소 영역(440)을 갖는 기판에 있어서, 상기 각 단위 화소(440)는 반사 영역(430)을 가지며, 상기 게이트 라인(410) 방향으로 인접한 소정수의 단위 화소(440)의 반사영역(430)을 묶어 하나의 요철 씨드 배치의 기본 단위로 형성하게 된다.

한편, 도 5a 및 도 5b는 본 발명에 따른 피보나치 배열에서 단위 화소 영역의 요철 씨드의 배치를 도시한 도면이다. 이에 도시된 바와 같이, 피보나치(Fibonacci)식 배열에 의해 요철 씨드의 위치가 불규칙하게 배치되어 있다. 즉, 요철 씨드 사이의 거리 분포 또는 요철의 높이 분포가 소정의 격차가 되도록 배치되어 있다.

상기 피보나치(Fibonacci)식은 (x, y) = [a√n cos(nb), a√n sin(nb)] 이다.

여기서, a는 임의의 양의 실수, n은 양의 정수, b는 137.5°의 상수값이다.

보다 상세히 설명하면, 상기 137.5도라는 각도는 피보나치(Fibonacci) 수열 이라 불리는 이론으로부터 수학적으로 유도되어, 이 각도 시, 인접하는 씨드와의 간격이 거의 같게 갖추어진 규칙적인 배치로 하는 것이 가능하다. 또한, 중심으로부터의 거리를 n의 평방근에 비례하도록 배치함으로써, 중심으로부터 주변을 향해 순서대로 점을 배치했을 때에, 각 씨드가 상기 평면 좌표상에 차지하는 면적을 거의 동일하게 할 수 있으며, 인접하는 씨드와의 간격을 거의 같게 갖추어진 배치로 하는 것이 가능하다.

따라서, 상기 피보나치 배열은 상기 식을 임의 전개하여 (x, y) 좌표상에 그 위치를 표현한 것이다.

이때, 단위 화소에서 배치할 요철 씨드들의 위치를 상기 좌표상에 소정수의 화소 영역을 하나의 단위로 정의한 후, 반사 영역에 해당하는 요철 씨드들의 위치를 실제 화소 설계상의 전환하게 된다.

보다 자세히 설명하면, 상기 피보나치 배열에 의해 불규칙하게 위치된 요철 씨드를 소정수의 화소 영역을 하나의 단위로 정의하여 이를 패널 전체에 배열하게 된다.

상기 도 5a에 도시된 바와 같이, R, G, B 가 반복적으로 형성되는 화소 영역(440)을 R-G, B-R 또는 G-B와 같이 두 개의 서브-픽셀(440)을 묶어서 하나의 피보나치 영역의 기본 단위(430)로 정의하게 된다.

그리고, 상기 두 개의 서브-픽셀이 묶여 정의된 피보나치 영역을 게이트 라인 방향(410)으로 배치하게 된다. 이때, 상기 게이트 라인(410)을 따라 배치되는 피보나치 요철 씨드 영역(430)은 N번째 게이트 라인(410)에서 R-G, B-R 또는 G-B로 배치되었다면, (N-1)번째 게이트 라인(410)에서는 G-B, R-G, B-R의 순서로 배열할 수 있다.

또는, 상기 도 5b에 도시된 바와 같이, R, G, B 가 반복적으로 형성되는 화소 영역(440)을 R-G-B로 세 개의 서브-픽셀을 하나의 피보나치 영역으로 묶어서 기본 단위로 정의하게 된다.

이때, 상기 도 5a에서 언급된 바와 같이, 각 게이트 라인(410)에 형성되는 배열 순서를 변형할 수 있다.

또한, 도 6은 본 발명에 따른 제 2 실시 예의 반사형 액정표시장치의 각 단위 화소의 반사 영역에 형성되는 요철 씨드의 배치를 도시한 도면이다. 이에 도시된 바와 같이, 인접한 두개의 게이트 라인(610)과 데이터 라인(620)이 교차되어 정의되는 각 단위 화소 영역(640)을 갖는 기판에 있어서, 상기 각 단위 화소(640)는 반사 영역(630)을 가지며, 상기 데이터 라인(620) 방향으로 인접한 소정수의 단위 화소(640)의 반사 영역(630)을 묶어 하나의 요철 씨드 배치의 기본 단위로 형성하게 된다.

여기서, 상기 인접한 게이트 라인(610) 두 개와 상기 데이터 라인(620)이 교차됨으로써 상기 요철 씨드 배치의 기본 단위를 데이터 라인(620) 방향으로 묶을 수 있게 된다.

이때, 본 발명의 제 2 실시 예에 대한 자세한 설명은 상기 도 5a 및 도 5b에 설명된 내용과 유사하므로 여기서는 상세한 설명은 생략하기로 한다.

또한, 도 7a 및 도 7b는 본 발명에 따른 제 3 실시 예의 반사형 액정표시장 치의 각 단위 화소의 반사 영역에 형성되는 요철 씨드의 배치를 도시한 도면이다. 이에 도시된 바와 같이, 인접한 두개의 게이트 라인(710)과 데이터 라인(720)이 교차되어 정의되는 각 단위 화소 영역(740)을 갖는 기판에 있어서, 상기 각 단위 화소(740)는 반사 영역(730)을 가지며, 상기 게이트 라인(710) 방향 및 데이터 라인(720) 방향으로 인접한 소정수의 단위 화소(740)의 반사 영역(730)을 묶어 하나의 요철 씨드 배치의 기본 단위로 형성하게 된다.

이때, 본 발명의 제 3 실시 예에 대한 자세한 설명은 상기 도 5a 및 도 5b에 설명된 내용과 유사하므로 여기서는 상세한 설명은 생략하기로 한다.

상기 도 7a에 도시된 바와 같이, 상기 요철 씨드 배치의 기본 단위는 게이트 라인(710) 방향으로 두 개와 데이터 라인(720) 방향으로 두 개를 묶어 총 4개의 단위 화소(740)의 반사 영역(730)을 기본 단위로 형성하게 된다.

또한, 상기 도 7b에 도시된 바와 같이, 상기 요철 씨드 배치의 기본 단위는 게이트 라인(710) 방향으로 세 개와 데이터 라인(720) 방향으로 두 개를 묶어 총 6개의 단위 화소(740)의 반사 영역(730)을 기본 단위로 형성하게 된다.

상기 각 실시 예에서는 두 개 또는 세 개의 단위 화소를 묶어 하나의 기본 단위를 형성하는 것을 설명하였으나, 이는 다수 개의 단위 화소를 묶어 하나의 기본 단위를 형성할 수 있다.

그리고, 상기 각 실시 예에서는 반투과형의 반사 영역에 대해서 설명하였으나, 이는 반사형 액정표시장치의 반사 영역에 대한 요철 씨드 배치에도 적용할 수 있다.

본 발명은 도면에 도시된 실시 예를 참고로 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

이상의 설명에서와 같이 본 발명에 따른 액정표시장치의 요철 씨드 형성방법은, 반사 영역에 형성되는 요철 씨드의 배치를 불규칙하게 배치시킴으로써 모아레 현상을 방지할 수 있다.

Claims (6)

1. 게이트 라인과 데이터 라인이 교차되어 정의되는 각 단위 화소 영역을 갖는 기판에 있어서, 상기 각 단위 화소는 반사 영역을 가지며, 상기 게이트 라인 방향으로 인접한 소정수의 단위 화소의 반사영역을 묶어 하나의 요철 씨드 배치의 기본 단위로 형성하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치의 요철 씨드 형성 방법.
2. 인접한 두개의 게이트 라인과 데이터 라인이 교차되어 정의되는 각 단위 화소 영역을 갖는 기판에 있어서, 상기 각 단위 화소는 반사 영역을 가지며, 상기 데이터 라인 방향으로 인접한 소정수의 단위 화소의 반사 영역을 묶어 하나의 요철 씨드 배치의 기본 단위로 형성하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치의 요철 씨드 형성 방법.
3. 인접한 두개의 게이트 라인과 데이터 라인이 교차되어 정의되는 각 단위 화소 영역을 갖는 기판에 있어서, 상기 각 단위 화소는 반사 영역을 가지며, 상기 게이트 라인 방향 및 데이터 라인 방향으로 인접한 소정수의 단위 화소의 반사 영역을 묶어 하나의 요철 씨드 배치의 기본 단위로 형성하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치의 요철 씨드 형성 방법.
4. 제 1항 내지 제 3항 중의 어느 한 항에 있어서,

   상기 요철 씨드 배치의 기본 단위는 두 개 또는 세 개의 단위 화소의 반사 영역이 묶여 형성되는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치의 요철 씨드 형성 방법.
5. 제 3항에 있어서,

   상기 요철 씨드 배치의 기본 단위는 게이트 라인 방향으로 두 개와 데이터 라인 방향으로 두 개를 묶어 총 4개의 단위 화소의 반사 영역을 기본 단위로 형성하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치의 요철 씨드 형성 방법.
6. 제 3항에 있어서,

   상기 요철 씨드 배치의 기본 단위는 게이트 라인 방향으로 세 개와 데이터 라인 방향으로 두 개를 묶어 총 6개의 단위 화소의 반사 영역을 기본 단위로 형성하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치의 요철 씨드 형성 방법.

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