KR100570643B1 - 플라즈마 디스플레이 패널과 샤시 베이스간의 접착력을개선한 플라즈마 디스플레이 장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 선팽창계수가 서로 다른 소재를 이용하여 플라즈마 디스플레이 패널과 샤시 베이스간의 접착력을 개선한 플라즈마 디스플레이 장치에 관한 것이다. 이를 위하여 본 발명의 플라즈마 디스플레이 장치는 플라즈마 디스플레이 패널, 플라즈마 디스플레이 패널과 실질적으로 평행하게 배치되는 샤시 베이스, 플라즈마 디스플레이 패널과 샤시 베이스 사이에 상호 부착되는 완충재, 및 샤시 베이스와 완충재 사이에 개재된 삽입 부재를 포함하며, 삽입 부재의 선팽창계수는 플라즈마 디스플레이 패널의 선팽창계수보다 크면서 샤시 베이스의 선팽창계수보다 작은 것을 특징으로 한다. 이를 통하여 PDP와 샤시 베이스간의 접착력을 지속적으로 양호하게 유지할 수 있다.
접착력, 선팽창계수, 샤시 베이스, 플라즈마 디스플레이 패널
Description
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 장치의 분해 사시도이다.
도 2는 도 1의 AA선을 따라 자른 단면도이다.
도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 장치의 분해 사시도이다.
도 4는 도 3의 BB선을 따라 자른 단면도이다.
도 5는 종래의 플라즈마 디스플레이 장치의 분해 사시도이다.
도 6은 도 5의 CC선을 따라 자른 단면도이다.
도 7은 종래의 플라즈마 디스플레이 장치의 구동중의 단면 변화를 나타내는 도면이다.
본 발명은 플라즈마 디스플레이 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 선 팽창계수가 서로 다른 소재를 이용하여 플라즈마 디스플레이 패널과 샤시 베이스간의 접착력을 개선한 플라즈마 디스플레이 장치에 관한 것이다.
플라즈마 디스플레이 장치는 알려진 바와 같이, 기체방전에 의해 생성된 플라즈마를 이용하여 플라즈마 디스플레이 패널(plasma display panel, 이하 PDP)에 영상을 표시하는 장치이다. 따라서, 고온의 방전가스로 인하여 PDP에 기본적으로 많은 열이 발생하게 된다.
더욱이 플라즈마 디스플레이 장치가 상기한 기본적 조건을 가지면서 휘도 향상을 위해 방전 정도를 높이게 되면 상기 PDP에서 발생되는 열은 더욱 많아지게 되는 바, 이에 플라즈마 디스플레이 장치에서는 상기 열을 효율적으로 방출시키는 것이 장치의 원활한 작동을 위해 중요하다.
이러한 이유로 종래의 플라즈마 디스플레이 장치에서는 일반적으로 PDP를 열전도성이 우수한 재질로 된 샤시 베이스에 부착하고 있다. 샤시 베이스는 통상 알루미늄 등의 금속재료를 사용하여 다이캐스팅 또는 프레스를 통해 제조된다. 샤시 베이스와 PDP는 양면 테이프 등의 완충재를 사용하여 서로 부착한다.
도 5는 이와 같은 종래의 플라즈마 디스플레이 장치를 분해하여 나타낸 사시도이다.
도 5에 도시한 바와 같이, 종래의 플라즈마 디스플레이 장치(100)는 기본적으로 PDP(102)와 샤시 베이스(104)를 부착하여 이루어진다. 샤시 베이스(104)의 일측면에는 PDP(102)가 부착되고, 다른 일측면에는 PDP(102)를 구동하기 위한 회로소자(1041)들이 장착된다. 샤시 베이스(104)는 PDP(102)와 실질적으로 평행하게 배치되며, 그 사이의 완충재(106)가 샤시 베이스(104)와 PDP(102)를 상호 부착시킨다.
도 6은 도 5의 CC선을 따라 자른 단면도로서, 종래의 플라즈마 디스플레이 장치의 구동전의 단면 구조를 나타내는 도면이다.
도 6에 도시한 바와 같이, 종래의 플라즈마 디스플레이 장치의 경우, PDP(102)와 샤시 베이스(104)가 완충재(106)에 의하여 상호 평행하게 부착되어 있다. 그러나 PDP(102)의 전극에 구동신호가 입력되어 플라즈마 방전이 일어나기 시작하면 PDP에 열이 발생하고, 이러한 열은 샤시 베이스(104)에도 전달되어 양자 모두 열팽창이 일어난다.
도 7은 이러한 종래의 플라즈마 디스플레이 장치가 구동중인 경우의 단면 변화를 나타내는 도면이다.
도 7에 도시한 바와 같이, 샤시 베이스(104)의 경우 그 열팽창계수가 PDP(102)에 비해 크므로 양자는 그 열팽창정도가 달라서 결국 플라즈마 디스플레이 장치는 PDP(102)쪽으로 휘어지게 된다. 이 경우, PDP(102)와 샤시베이스(104)간에 부착되어 있던 완충재(106)는 PDP(102)와 샤시 베이스(104)의 열팽창계수 편차에 따른 응력을 견디지 못하고, PDP(102) 또는 샤시 베이스(104)로부터 떨어져 결국 양자가 상호 분리되는 문제점이 발생한다.
본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 완충재와 샤시 베이스 사이에 일정한 선팽창계수를 가진 삽입 부재를 부착하여 플라즈마 디스 플레이 장치 구동중의 열발생시 PDP와 샤시 베이스간의 열팽창편차를 최소화함으로써 PDP와 샤시 베이스간의 접착력을 개선하고자 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 플라즈마 디스플레이 장치는, 플라즈마 디스플레이 패널, 플라즈마 디스플레이 패널과 실질적으로 평행하게 배치되는 샤시 베이스, 플라즈마 디스플레이 패널과 샤시 베이스 사이에 상호 부착되는 완충재, 및 샤시 베이스와 완충재 사이에 개재된 삽입 부재를 포함하며, 삽입 부재의 선팽창계수는 플라즈마 디스플레이 패널의 선팽창계수보다 크면서 샤시 베이스의 선팽창계수보다 작은 것을 특징으로 한다.
여기서, 삽입 부재의 선팽창계수는 플라즈마 디스플레이 패널의 선팽창계수와 샤시 베이스의 선팽창계수의 중간값에 가까운 바람직하다.
또한, 삽입 부재는 철, 구리 및 황동 중 어느 하나의 소재로 할 수 있다.
또다른 삽입 부재는, 완충재에 부착되는 제1 삽입 부재, 및 제1 삽입 부재와 샤시 베이스 사이에 상호 부착되는 제2 삽입 부재를 포함하며, 제1 삽입 부재의 선팽창계수는 제2 삽입 부재의 선팽창계수보다 큰 것을 특징으로 한다.
여기서, 제1 삽입 부재는, 플라즈마 디스플레이 패널의 선팽창계수의 2/3값과 샤시 베이스의 선팽창계수의 1/3값의 합에 가까운 것이 바람직하다.
또한, 제2 삽입 부재는, 플라즈마 디스플레이 패널의 선팽창계수의 1/3값과 샤시 베이스의 선팽창계수의 2/3값의 합에 가까운 것이 바람직하다.
제1 삽입 부재는 황동으로 이루어지고, 제2 삽입 부재는 철로 이루어지거나, 각각 구리와 철, 황동과 구리로 이루어질 수 있다.
그리고 삽입 부재는 볼트 체결되어 샤시 베이스에 부착되는 것이 바람직하다.
또한, 삽입 부재는 플라즈마 디스플레이 패널과 샤시 베이스의 가장자리를 따라 부착될 수 있다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 장치를 도시한 부분 분해 사시도이다.
도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 장치(10)는 기본적으로 PDP(12)와 샤시 베이스(14)를 포함한다. 샤시 베이스(14)의 일측면에 PDP(12)가 장착되고, 다른 일측면에는 PDP(12)를 구동하기 위한 회로소자(141)들이 장착된다. 샤시 베이스(14)는 PDP(12)와 실질적으로 평행하게 배치되며, 그 사이에 양면 테이프 등의 완충재(16)가 배치되어 PDP(12)와 샤시 베이스(14)를 상호 부착시키면서 이들간의 압축 충격을 완화시킨다. PDP(12)의 외측으로는 전면 커버(미도시)가 위치하고 샤시 베이스(14)의 외측으로는 배면 커버(미도시)가 위치하여, 이들이 결합해 플라즈마 디스플레이 장치 세트를 완성하게 된다.
특히, 본 발명에서는 샤시 베이스(14)와 완충재(16)의 사이에, 열팽창을 보상하기 위한 삽입 부재(18)를 개재하여 본 발명의 제1 실시예에 따른 플라즈마 디 스플레이 장치(10)의 동작시에 발생하는 열에 의한 PDP(12)와 샤시 베이스(14)간의 열팽창에 따른 편차를 보상해 주도록 하였다. 이에 따라 양면 테이프 등의 완충재(16)에 전달되는 응력을 저감시킬 수 있다. 삽입 부재(18)에는 다수의 개구부(181)가 형성되어 있고, 이 개구부(181)들은 샤시 베이스(14)의 가장자리를 따라 천공된 다수의 개구부들(144)과 연통되어 있어서 다수의 나사(143)로 삽입 부재(18)를 고정시킬 수 있다. 다수의 나사(143)는 천공된 비도전성 러버(rubber) (142)를 사이에 두고 샤시 베이스(14)에 부착되므로, 통전의 위험이 없을 뿐만 아니라 부착력을 증대시켜 준다. (도 2 참조)
이와 같은 본 발명의 제1 실시예에 있어서 삽입 부재(18)의 고정 방법은 단지 본 발명을 예시하기 위한 것이며, 본 발명이 여기에 한정되는 것은 아니다. 따라서 상기한 방법 이외에 삽입 부재(18)를 리벳(rivet)으로 샤시 베이스에 고정하거나 용접하여 고정하는 방법도 가능하다.
도 2는 도 1의 AA선을 따라 자른 본 발명의 제1 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 장치의 단면도를 나타낸다.
도 2에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 장치의 구동전에는 PDP(12) 및 샤시 베이스(14)가 상호 평행한 상태를 유지하고 있으며, 완충재(16) 및 삽입 부재(18)에 각각 부착되어 상호 이격되어 있다.
열팽창에는 선팽창과 부피팽창이 있는데, 온도가 올라가면서 길이가 팽창하는 것을 선팽창이라고 하고, 부피가 팽창하는 것을 부피팽창이라고 한다. 본 발명의 실시예에 따른 PDP와 샤시 베이스 등의 고체는 길이와 면적이 함께 팽창한다.
선팽창은 다음의 수학식 1로 나타낼 수 있다.
여기서, △L은 팽창에 따른 길이변화량, α는 선팽창계수, L은 원래의 길이, △T는 온도 변화량을 나타낸다.
그리고 부피팽창은 다음의 수학식 2로 나타낼 수 있다.
여기서, △V은 팽창에 따른 부피변화량, β는 부피팽창계수, V는 원래 부피, △T는 온도 변화량을 나타내며, V = L3 이고 △T 및 △L의 변화량이 미소한 경우 β≒ 3α가 성립한다.
본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 장치의 경우, PDP(12)와 샤시 베이스(14) 양쪽 모두, 두께에 비해 길이가 매우 길어서 선팽창만을 고려할 수 있다. 따라서 본 발명에서는 PDP(12)의 선팽창계수보다 크면서 샤시 베이스(14)의 선팽창계수보다 작은 선팽창계수를 가지는 삽입 부재(18)를 사용하여, 플라즈마 디스플레이 장치의 구동중에 PDP(12)와 샤시 베이스(14)간의 열팽창 편차를 어느 정도 완화시킬 수 있다.
즉, PDP(12)는 유리 소재로서 선팽창계수가 8.5×10-6/℃ 정도이며, 샤시 베이스(14)는 알루미늄 소재로서 선팽창계수가 22.0×10-6/℃ 정도이므로, PDP(12)의 선팽창계수와 샤시 베이스(14)의 선팽창계수의 중간값에 가까운 선팽창계수를 가지는 삽입 부재(18)를 사용하면 열팽창 편차에 따른 응력을 저감시켜, 플라즈마 디스플레이 장치(10) 구동중의 PDP(12)와 샤시 베이스(14)간의 접착력 저하를 방지할 수 있다. 이러한 조건을 만족하는 삽입 부재(18)로는 철, 구리 및 황동(놋쇠)을 대표적으로 들 수 있다. 선팽창계수에 있어서, 철은 12.4×10-6/℃, 구리는 15.8×10-6/℃, 황동은 19.0×10-6/℃이므로, PDP(12)의 선팽창계수(8.5×10
-6/℃)와 샤시 베이스(14)의 선팽창계수(22.0×10-6/℃)의 중간 정도에 해당하여, 전술한 본 발명의 제1 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 장치의 삽입 부재(18)의 요건을 충족시킨다.
본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 장치에서 삽입 부재(18)는 PDP(12) 및 샤시 베이스(14)와 같이 선팽창계수를 기준으로 하므로, PDP(12) 및 샤시 베이스(14)의 가장자리를 따라 부착하는 것이 바람직하며, 이로 인하여 내부로 이물질이 침투하는 것을 방지할 수 있는 부수적인 효과도 있다. 또한, 이 경우에 도시하지는 않았지만, 그 내부에 열전도성 매체 등의 방열 시트를 개재할 수도 있다.
플라즈마 디스플레이 장치(10) 구동시, PDP(12)와 샤시 베이스(14)의 선팽창계수의 중간값에 가까운 선팽창계수를 가진 삽입 부재(18)가 개재되므로, 샤시베이스(14)와 삽입 부재(18)간의 열팽창에 따른 길이 변화를 줄여서 열팽창편차를 감소시키며, 마찬가지로 PDP(12)에 적용하여 열팽창편차를 감소시킬 수 있다. 따라서 플라즈마 디스플레이 장치(10) 구동시, PDP(12)와 샤시 베이스(14)간의 접착력을 개선할 수 있다.
도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 장치를 도시한 부분 분해 사시도이다.
도 3의 본 발명의 제2 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 장치(30)는 선팽창계수가 상이한 2개의 삽입 부재(32, 34)를 사용하며, 제1 삽입 부재(32)에 형성된 다수의 개구부(321) 및 제2 삽입 부재(34)에 형성된 다수의 개구부(341)는 샤시 베이스의 가장자리를 따라 형성된 다수의 개구부(144)와 연통되어 있어서 이를 통하여 나사 결합된다. 이를 제외한 나머지 부분은 본 발명의 제1 실시예와 동일하므로 그 설명을 생략한다.
도 4는 도 3의 BB선을 따라 자른 본 발명의 제2 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 장치의 단면도를 나타낸다.
도 4에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제2 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 장치(30)는 PDP(12)와 샤시 베이스(14)가 상호 평행하게 이격되어 있으며, 이들 사이에 완충재(16), 제1 삽입 부재(32) 및 제2 삽입 부재(34)가 차례로 개재되어 있다. 본 발명의 제2 실시예에서, 제1 삽입 부재(32)의 선팽창계수는 제2 삽입 부재(34)의 선팽창계수보다 크다. 즉, 플라즈마 디스플레이 장치 구동시에 PDP(12)에 비하여 샤시 베이스(14)의 열팽창이 더 크다는 점을 고려하여, PDP(12)측에는 선팽창계수가 상대적으로 높은 제1 삽입 부재(32)를 부착하고, 샤시 베이스(14)측에는 선팽창계수가 상대적으로 낮은 제2 삽입 부재(34)를 부착한다. 따라서 PDP가 구동시 열을 받아서 PDP(12)측으로 휘어지는 경우, 제1 삽입 부재(32) 및 제2 삽입 부재(34)가 포함된 안쪽에서는 반대로 샤시 베이스(14)측으로 휘게 함으로써, 열팽창에 따른 응력에 의하여 PDP(12)와 샤시 베이스(14)간에 접착력이 저하하는 현상을 저감시킬 수 있다.
PDP(12)와 샤시 베이스(14) 사이에 2개의 삽입 부재를 개재하면 PDP(12), 제1 삽입 부재(32), 제2 삽입 부재(34) 및 샤시 베이스(14)로 된 총 4개의 소재가 구성되며, 4개의 소재간에 3개의 선팽창계수차가 발생하므로, 이 선팽창계수차를 거의 동일하게 만들어 주는 것이 열팽창 편차를 저감하는 데 있어서 가장 바람직하다. 따라서 PDP(12)와 샤시 베이스(14)의 선팽창계수차를 정확히 3등분하는 2개의 선팽창계수를 가지는 소재를 사용하여, 제1 삽입 부재(32) 및 제2 삽입 부재(34)를 구성하는 것이 바람직하다.
따라서, PDP(12)의 선팽창계수(8.5×10-6/℃)를 a라고 하고, 샤시 베이스(14)의 선팽창계수(22.0×10-6/℃)를 b라고 하는 경우, 지렛대의 법칙(lever rule)에 의하여 a+2(b-a)/3(= 1/3a+2/3b)에 해당하는 선팽창계수에 가까운 소재를 제1 삽입 부재(32)로 사용하고, a+(b-a)/3(= 2/3a+1/3b)에 해당하는 선팽창계수에 가까운 소재를 제2 삽입 부재(34)로 사용하는 것이 바람직하다. 계산하면, 제1 삽입 부재(32)로는 17.5×10-6/℃ 정도, 제2 삽입 부재(34)로는 13.0×10-6/℃ 정도의 선팽창계수를 가지는 소재가 바람직하다.
상기한 철, 구리, 황동의 선팽창계수를 참고할 때, 제1 삽입 부재(32)로는 황동(선팽창계수 19.0×10-6/℃), 제2 삽입 부재(34)로는 철(선팽창계수 12.4×10-6
/℃)을 사용하는 것이 가장 바람직하다. 이외에도 제1 삽입 부재(32) 및 제2 삽입 부재(34)로 각각 구리와 철, 및 황동과 구리를 사용할 수도 있다. 이러한 본 발명의 실시예에 따른 삽입 부재의 수는 본 발명을 예시하기 위한 것이며 여기에 한정되는 것은 아니다. 따라서 다수의 삽입 부재를 사용할 수도 있다.
도시하지는 않았지만, 삽입 부재를 3개의 소재로 사용하여 황동, 구리, 철로 형성할 수도 있다. 이러한 소재의 선택은 단지 본 발명을 예시하기 위한 것이며, 본 발명이 여기에 한정되는 것은 아니다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따르면, PDP와 샤시 베이스간에 PDP의 선팽창계수보다 크면서 샤시 베이스의 선팽창계수보다 작은 선팽창계수를 가지는 삽입 부재를 개재함으로써, 플라즈마 디스플레이 장치 구동시에 발생하는 열팽창에도 불구하고 양면 테이프 등의 완충재에 전달되는 응력을 저감시켜 PDP와 샤시 베이스간의 접착력을 지속적으로 양호하게 유지할 수 있다.
또한, 삽입 부재로는 그 선팽창계수가 PDP와 샤시 베이스의 선팽창계수의 중간값인 소재를 선택함으로써 열팽창에 따른 응력을 고르게 분포시켜 PDP와 샤시 베이스간의 접착력을 지속적으로 양호하게 유지할 수 있다.
상기 선팽창계수에 해당하는 삽입 부재로는 철, 구리 및 황동 중 어느 하나를 선택할 수 있는 데, 이들 소재들은 시중에서 쉽게 구할 수 있어서 제조 공정 단 가가 저렴하다는 이점이 있다.
그리고 삽입 부재를 2개 이상 사용하면, 열팽창 편차에 기인하는 응력을 좀더 고르게 분포시켜 저감할 수 있으므로 구동시의 PDP와 샤시 베이스간의 접착력을 좀더 양호하게 개선할 수 있다.
또한, 이와 같이 다수의 삽입 부재를 사용하는 경우, 그 열팽창 편차를 균등하게 나누는 선팽창계수를 가지는 소재를 선택하면, 열팽창 편차에 기인하는 응력을 좀더 효율적으로 완화시킬 수 있다.
삽입 부재는 볼트 체결 등 여러 가지 방법을 사용하여 샤시 베이스에 부착이 가능하므로 공정상 선택의 폭이 넓은 이점이 있다.
본 발명에서는 PDP와 샤시 베이스의 가장자리를 따라 삽입 부재를 부착하므로 내부로 이물질이 침투할 염려가 없다.
본 발명을 앞서 기재한 바에 따라 설명하였지만, 다음에 기재하는 특허청구범위의 개념과 범위를 벗어나지 않는 한, 다양한 수정 및 변형이 가능하다는 것을 본 발명이 속하는 기술 분야에 종사하는 자들은 쉽게 이해할 것이다.
Claims (11)
- 플라즈마 디스플레이 패널(plasma display panel, PDP);상기 플라즈마 디스플레이 패널과 실질적으로 평행하게 배치되는 샤시 베이스;상기 플라즈마 디스플레이 패널과 상기 샤시 베이스 사이에 상호 부착되는 완충재; 및상기 샤시 베이스와 상기 완충재 사이에 개재된 삽입 부재를 포함하며,상기 삽입 부재의 선팽창계수는 상기 플라즈마 디스플레이 패널의 선팽창계수보다 크면서 상기 샤시 베이스의 선팽창계수보다 작은 플라즈마 디스플레이 장치.
- 제1항에 있어서,상기 삽입 부재의 선팽창계수는 상기 플라즈마 디스플레이 패널의 선팽창계수와 상기 샤시 베이스의 선팽창계수의 중간값에 가까운 플라즈마 디스플레이 장치.
- 제1항에 있어서,상기 삽입 부재는 철, 구리 및 황동 중 어느 하나의 소재로 된 플라즈마 디 스플레이 장치.
- 제1항에 있어서,상기 삽입 부재는,상기 완충재에 부착되는 제1 삽입 부재; 및상기 제1 삽입 부재와 상기 샤시 베이스 사이에 상호 부착되는 제2 삽입 부재를 포함하며,상기 제1 삽입 부재의 선팽창계수는 상기 제2 삽입 부재의 선팽창계수보다 큰 플라즈마 디스플레이 장치.
- 제4항에 있어서,상기 제1 삽입 부재는, 상기 플라즈마 디스플레이 패널의 선팽창계수의 2/3값과 상기 샤시 베이스의 선팽창계수의 1/3값의 합에 가까운 플라즈마 디스플레이 장치.
- 제4항 또는 제5항에 있어서,상기 제2 삽입 부재는, 상기 플라즈마 디스플레이 패널의 선팽창계수의 1/3값과 상기 샤시 베이스의 선팽창계수의 2/3값의 합에 가까운 플라즈마 디스플레이 장치.
- 제4항에 있어서,상기 제1 삽입 부재는 황동으로 이루어지고, 상기 제2 삽입 부재는 철로 이루어진 플라즈마 디스플레이 장치.
- 제4항에 있어서,상기 제1 삽입 부재는 구리로 이루어지고, 상기 제2 삽입 부재는 철로 이루어진 플라즈마 디스플레이 장치.
- 제4항에 있어서,상기 제1 삽입 부재는 황동으로 이루어지고, 상기 제2 삽입 부재는 구리로 이루어진 플라즈마 디스플레이 장치.
- 제1항에 있어서,상기 삽입 부재는 볼트 체결되어 상기 샤시 베이스에 부착되는 플라즈마 디스플레이 장치.
- 제1항에 있어서,상기 삽입 부재는 상기 플라즈마 디스플레이 패널과 상기 샤시 베이스의 가장자리를 따라 부착되는 플라즈마 디스플레이 장치.
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