KR100583129B1 - 발광 표시장치 및 데이터 구동부 - Google Patents

발광 표시장치 및 데이터 구동부 Download PDF

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Abstract

본 발명은 발광 표시장치 및 데이터 구동부에 관한 것으로,데이터 신호를 순차적으로 입력받아 병렬로 출력하는 샘플링 래치; 제어신호에 대응하여 상기 샘플링 래치의 출력신호를 입력받아 상기 데이터 신호를 시프팅을 하여 출력하는 시프팅 제어부; 상기 시프팅 제어부에서 출력된 상기 데이터 신호를 입력받아 병렬로 출력하는 홀딩 래치; 및 상기 홀딩 래치에서 출력된 디지털 신호를 아날로그 신호로 변환하는 D/A 컨버터를 포함한다.
따라서, 데이터 구동부의 출력신호가 출력되는 단자의 위치를 지정할 수 있어, 데이터 구동부에 결합하는 화소부의 크기를 자유롭게 조절할 수 있게 된다.
데이터 구동부, 발광 표시장치, 시프트

Description

발광 표시장치 및 데이터 구동부{FLAT PANEL DISPLAY AND DATA DRIVER}
도 1 은 종래 기술에 의한 발광 표시장치의 구조를 나타내는 도이다.
도 2는 종래기술의 발광 표시장치에 사용되는 데이터 구동부의 구조를 나타내는 도이다.
도 3은 도 2의 데이터 구동부의 홀딩 래치의 일실시예를 나타내는 도이다.
도 4는 본 발명에 따른 발광 표시장치의 구조를 나타내는 일실시예를 나타내는 구조도이다.
도 5는 본 발명에 따른 발광 표시장치의 화소의 일실시예를 나타내는 회로도이다.
도 6은 본 발명에 따른 데이터 구동부의 구조를 나타내는 도이다.
도 7은 도 6의 홀딩 래치와 시프팅 제어부를 나타내는 도이다.
***도면의 주요부분 부호설명***
100: 화소부 200: 주사구동부
300: 데이터 구동부 310: 시프팅 레지스터
320: 샘플링 래치 330: 시프팅 제어부
340: 홀딩 래치 350: D/A 컨버터
본 발명은 발광 표시장치 및 데이터 구동부에 관한 것으로, 더욱 상세히 설명하면, 데이터 구동부에서 출력단자의 위치를 임의로 지정할 수 있어 다양한 크기를 갖는 화소부에 데이터 구동부가 쉽게 연결될 수 있도록 하여 화상을 표시하는 발광 표시장치 및 데이터 구동부에 관한 것이다.
발광 표시장치는 기판 상에 매트릭스 형태로 복수의 화소를 배치하여 표시영역으로 하고, 각 화소에 주사선과 데이터선을 연결하여 화소에 데이터신호를 선택적으로 인가하여 디스플레이를 한다.
발광 표시장치는 화소의 구동방식에 따라 패시브(Passive) 매트릭스형 발광 표시장치와 액티브(Active)매트릭스형 발광 표시장치로 구분되며, 해상도, 콘트라스트, 동작속도의 관점에서 단위 화소 마다 선택하여 점등하는 액티브 매트릭스형이 주류가 되고 있다.
이러한 발광 표시장치는 퍼스널 컴퓨터, 휴대전화기, PDA 등의 휴대 정보단말기 등의 표시장치나 각종 정보기기의 모니터로서 사용되고 있으며, 액정 패널을 이용한 LCD, 자발광 소자를 이용항 발광 표시장치, 플라즈마 패널을 이용한 PDP 등이 알려져 있다.
최근에 음극선관과 비교하여 무게와 부피가 작은 각종 발광 표시장치들이 개발되고 있으며 특히 발광효율, 휘도 및 시야각이 뛰어나며 응답속도가 빠른 전계 발광 표시장치가 주목받고 있다. 전계 발광 표시장치는 발광층의 재료에 따라 무기 전계 발광표시장치와 유기 전계 발광표시장치로 구별된다.
도 1 은 종래 기술에 의한 발광 표시장치의 구조를 나타내는 도이다. 도 1 을 참조하여 설명하면, 발광 표시장치는 화소부(10), 주사 구동부(20) 및 데이터 구동부(30)를 포함한다.
화소부(10)는 행방향으로 형성되어 선택신호를 전달하는 n 개의 1 주사선 (S1,S2,...Sn-1,Sn)과 열방향으로 형성되며 데이터신호를 전달하는 m 개의 데이터선(D1, D2,....Dm-1, Dm)이 구비되며, 주사선(S1,S2,...Sn-1,Sn)과 데이터선(D1, D2,....Dm-1, Dm)의 교차점에 화소(11)가 형성된다. 화소(11)는 TFT(Thin Film Transistor)를 포함하고, TFT의 스위칭 동작에 의해 화소(11)가 선택적으로 데이터신호를 인가 받아 화상을 표시한다.
주사 구동부(20)는 선택신호를 출력하는 수단으로, 주사선(S1,S2,...Sn-1,Sn)과 연결되어 데이터 구동부(30)를 통해 입력되는 데이터 신호가 선택신호에 의해 선택된 화소에 인가되도록 한다. 선택신호는 화소부(10)의 한 행을 선택하여 한 행 별로 데이터 신호가 인가되도록 한다.
데이터 구동부(30)는 화소부(10)에 데이터 신호를 인가하는 수단으로, 데이터 구동부(30)는 화소부(10)의 데이터선(D1, D2,....Dm-1, Dm)에 출력단자가 연결되어 데이터 신호를 화소부(10)에 인가한다.
이때, 데이터 구동부(30)의 출력단자의 수는 화소부(10)의 데이터선(D1, D2,....Dm-1, Dm)과 일치하지 않는 경우가 많다. 특히, 데이터 구동부(30)의 출력단자의 수가 화소부(10)의 데이터선(D1, D2,....Dm-1, Dm)보다 많은 경우가 일반적이다. 데이터 구동부(30)에 화소부(10)의 데이터선(D1, D2,....Dm-1, Dm)을 연결하는 경우에 항상 화소부(10)의 데이터선(D1, D2,....Dm-1, Dm)은 데이터 구동부(30)의 출력단자 중 첫번째 단자(O1)부터 m번째 단자(Om)에 연결된다. 데이터 구동부(30)의 나머지 단자(Om+1 내지 Om+k)는 화소부와 연결되지 않게 구성된다.
도 2는 종래기술의 발광 표시장치에 사용되는 데이터 구동부의 구조를 나타내는 도이다. 도 2를 참조하여 설명하면, 데이터 구동부(30)는 시프팅 레지스터 (40), 샘플링 래치(50), 홀딩 래치(60) 및 D/A 컨버터(70)를 포함한다.
시프팅 레지스터(40)는 복수의 플리 플롭으로 구성되며, 클럭신호(CLK)와 동기신호(Hsync)에 대응하여 샘플링 래치(50)를 제어한다. 샘플링 래치(50)는 시프팅 레지스터(40)의 제어 신호에 따라 한 행분의 데이터 신호를 순차적으로 입력받아 병렬적으로 출력한다. 순차적으로 입력받아 병렬적으로 출력하는 방식을 SIPO(Serial In Parallel Out)이라고 한다. 그리고, 홀딩 래치(60)는 신호를 병렬적으로 입력받고 다시 병렬적으로 출력한다. 병렬로 입력받아 병렬로 출력하는 방식을 PIPO(Parallel In Parallel Out)이라고 한다. D/A 컨버터(70)는 디지털 신호로 입력되는 데이터 신호를 아날로그 신호로 출력한다.
도 3은 도 2의 데이터 구동부의 홀딩 래치의 일실시예를 나타내는 도이다. 도 3을 참조하여 설명하면, 홀딩 래치(60)는 복수의 플리 플롭으로 구성되며, 홀딩 래치(60)의 일부분을 나타낸다. 그리고, 홀딩 래치(60)의 복수의 플리 플롭을 왼쪽에서 오른쪽 방향으로 제 1 플리 플롭(61), 제 2 플리 플롭(62), 제 3 플리 플롭(63), 제 4 플리 플롭(64) 및 제 5 플리 플롭(65)이라 칭하여 설명한다.
제 1 내지 제 5 플리 플롭(61 내지 65)은 데이터 신호를 동시에 입력받게 되고 또한 클럭신호를 동시에 입력받아 제 1 내지 제 5 플리 플롭(61 내지 65) 입력신호를 병렬적으로 출력한다.(PIPO) 이때, 제 1 내지 제 5 플리 플롭(61 내지 65)은 입력단자가 고정되어 있고 출력단자 역시 고정되어 있어, 제 1 내지 제 5 플리 플롭(61 내지 65)은 언제나 동일한 입력단자로보터 신호를 입력받으며 동일한 출력단자에서 데이터 신호를 출력하게 된다.
따라서, 데이터 구동부(30)에서 출력되는 데이터 신호는 출력되는 단자가 고정되어 있어 화소부(10)의 데이터선(D1, D2,....Dm-1, Dm)은 데이터 구동부(30)의 출력단자 중 첫번째 단자부터 연결되며, 데이터 구동부(30)의 출력단자의 수에 따라 화소부(10)가 가운데에 위치하지 못하게 되는 경우가 있다.
따라서, 화소부(10)가 가운데에 위치하도록 하기 위해서는 화소부(10)의 크기를 데이터 구동부(30)의 크기에 맞추어 제작을 하거나 데이터 구동부(30)의 크기를 화소부(10)의 크기에 맞추어 제작하여야 한다. 이러한 이유로 인하여, 화소부 (10)의 크기를 달리 구성하는 경우에 데이터 구동부(30)를 다시 제작하게 되어 제조 원가가 상승하게 된다.
따라서, 본 발명은 상기 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로, 본 발명의 목적은 데이터 구동부의 출력신호가 출력되는 단자의 위치를 지정할 수 있어, 데이터 구동부에 결합하는 화소부의 크기를 자유롭게 조절할 수 있도록 하는 발광 표시장치 및 데이터 구동부를 제작하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 데이터 구동부는, 데이터 신호를 순차적으로 입력받아 병렬로 출력하는 샘플링 래치; 제어신호에 대응하여 상기 샘플링 래치의 출력신호를 입력받아 상기 데이터 신호를 시프팅을 하여 출력하는 시프팅 제어부; 상기 시프팅 제어부에서 출력된 상기 데이터 신호를 입력받아 병렬로 출력하는 홀딩 래치; 및 상기 홀딩 래치에서 출력된 디지털 신호를 아날로그 신호로 변환하는 D/A 컨버터를 포함한다.
바람직하게는 상기 시프팅 제어부는 입력단자 및 적어도 2 개의 출력단자를 구비하고, 상기 적어도 2 개의 출력단자 중 하나의 출력단자를 선택하여 입력단자를 통해 입력되는 상기 데이터 신호를 상기 선택된 출력단자로 출력하는 스위칭 소자를 복수 개 구비한다.
또한, 바람직하게는 상기 홀딩 래치는 복수의 신호처리부로 구성되며, 상기 스위칭 소자의 적어도 2 개의 출력단자는 상기 복수의 신호처리부와 각각 연결되어 상기 데이터 신호를 출력한다.
또한, 상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 발광 표시장치는, 화상을 표시하는 화소부와 상기 화소부에 선택신호를 인가하는 주사 구동부와 상기 화소부에 데이터 신호를 인가하는 데이터 구동부를 포함하며
상기 데이터 구동부는,데이터 신호를 순차적으로 입력받아 병렬로 출력하는 샘플링 래치; 제어신호에 대응하여 상기 샘플링 래치의 출력신호를 입력받아 상기 데이터 신호를 시프팅을 하여 출력하는 시프팅 제어부; 상기 시프팅 제어부에서 출력된 상기 데이터 신호를 입력받아 병렬로 출력하는 홀딩 래치; 및 상기 홀딩 래치에서 출력된 디지털 신호를 아날로그 신호로 변환하는 D/A 컨버터를 포함한다.
바람직하게는 상기 시프팅 제어부는 입력단자 및 적어도 2 개의 출력단자를 구비하고, 상기 적어도 2 개의 출력단자 중 하나의 출력단자를 선택하여 입력단자를 통해 입력되는 상기 데이터 신호를 상기 선택된 출력단자로 출력하는 스위칭 소자를 복수 개 구비한다.
또한, 바람직하게는 상기 홀딩 래치는 복수의 신호처리부로 구성되며, 상기 스위칭 소자의 적어도 2 개의 출력단자는 상기 복수의 신호처리부와 각각 연결되어 상기 데이터 신호를 출력한다.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
도 4는 본 발명에 따른 발광 표시장치의 구조를 나타내는 일실시예를 나타내는 구조도이다. 도 4를 참조하여 설명하면, 발광 표시장치는 화소부(100), 주사 구동부(200), 데이터 구동부(300)를 포함한다.
화소부(100)는 데이터선(D1, D2,....Dm-1, Dm)과 주사선(S1,S2,...Sn-1,Sn)이 교차하며 교차한 지점에 화소(110)가 연결된다. 또한, 복수의 전원배선(VDD)이 데이터선(D1,D2,....Dm-1, Dm)과 나란하게 배열되며, 제 1 전원선에 연결되어 화소(110)에 전원을 공급한다.
제 1 전원선은 화소부(100)의 둘레를 따라 형성되고 복수의 전원배선(VDD)이 연결되며, 제 2 전원선은 화소부(100)의 일측면에 형성되어 화소부 (100)와 연결되고 제 1 전원선 보다 낮은 전위를 갖도록 하며 화소의 캐소드 전극(Vss)과 연결된다.
주사 구동부(200)는 주사선(S1,S2,...Sn-1,Sn)에 연결되어 화소부(100)에 선택신호를 인가하여 화소부(100)의 한 행이 선택되도록 한다.
데이터 구동부(300)는 데이터선(D1, D2,....Dm-1, Dm)에 출력단자가 연결되어 데이터 신호를 화소부(100)에 인가한다. 선택신호에 의해 선택된 화소부(100)의 한 행에 데이터 신호가 인가되도록 한다.
또한, 데이터 구동부(300)는 데이터 신호가 출력되기 시작하는 출력단자를 임의로 지정할 수 있어 화소부(100)의 데이터선(D1, D2,....Dm-1, Dm)은 데이터 구동부(300)의 임의의 출력단자부터 연결되도록 하여 데이터 신호를 입력받을 수 있다. 도 4는 화소부(100)의 데이터선(D1, D2,....Dm-1, Dm)이 데이터 구동부(300)의 10번째 출력단(O10)부터 Om+10 번째 출력단 사이에 연결되도록 구성되어 있다.
그리고, 데이터 구동부(300)는 칩의 형태로 구성되어 발광 표시장치에 결합 될 수도 있고, TFT로 구성하여 화소부(100)를 형성하는 공정 중에 데이터 구동부(300)를 형성할 수도 있다.
도 5는 본 발명에 따른 발광 표시장치의 화소의 일실시예를 나타내는 회로도이다. 도 5를 참조하여 설명하면, 화소(110)는 발광소자(LiSht EmittinS Device: LED), 구동 TFT(Thin Film Transistor:DT), 스토리지 캐패시터(Cst) 및 스위칭 TFT(SW)를 포함한다. 그리고, 주사선(S), 데이타선(D) 및 전원배선(VDD)이 화소에 연결된다. 주사선(S)은 행 방향으로 형성되고, 데이터선(D) 및 전원배선(VDD)은 열 방향으로 형성된다.
구동 TFT(DT)는 발광소자(OLED)에 발광을 위한 전류를 공급한다. 구동 TFT(TD)의 전류량은 스위칭 TFT(SW)를 통해 인가되는 데이터 전압에 의해 제어된다.
스토리지 캐패시터(Cst)는 구동 TFT(DT)의 소스 전극과 게이트 전극 사이에 연결되어, 데이터 전압에 의하여 인가된 소스 전극과 게이트 전극 사이의 전압을 일정 기간 유지한다.
이와 같은 구성으로 인하여, 스위칭 TFT(SW)의 게이트 전극에 인가되는 주사 신호에 의하여 스위칭 TFT(SW)가 온 되면, 데이터선(D)을 통해 데이터 전압이 구동 TFT(DT)의 게이트 전극에 인가된다.
또한, 구동 TFT(DT)의 게이트 전극에 인가되는 데이터 전압에 대응하여 구동 TFT(DT)를 통해 발광소자(OLED)에 전류가 흘러 발광이 이루어진다.
도 6은 본 발명에 따른 데이터 구동부의 구조를 나타내는 도이다. 도 6을 참조하여 설명하면, 데이터 구동부(300)는 시프팅 레지스터(310), 샘플링 래치 (320), 시프팅 제어부(330), 홀딩 래치(340) 및 D/A 컨버터(350)를 포함한다.
시프팅 레지스터(310)는 복수의 플리 플롭으로 구성되며, 클럭신호(CLK1)와 동기 신호(Hsync)에 대응하여 샘플링 래치(320)를 제어한다. 그리고, 샘플링 래치(320)는 시프팅 레지스터(310)의 제어 신호에 따라 한 행분의 데이터 신호를 순차적으로 입력받아 병렬적으로 출력한다.(SIPO) 그리고, 시프팅 제어부(330)는 제어 신호에 따라 입력된 데이터 신호를 시프팅 하여 출력하거나 또는 시프팅을 하지 않고 출력한다. 그리고, 시프팅 레지스터(310)는 샘플링 래치(320)에 한 행분의 데이터가 채워지면 홀딩 래치(340)로 신호를 전송하여 홀딩 래치(340)이 동작하도록 하는 동작신호(CLK2)를 전송한다. 홀딩 래치(340)가 동작신호(CLK2)를 입력받으면 시프팅 제어부(330)에서 출력된 신호를 입력받아 출력한다. 이때, 시프팅 제어부(330)에서 출력된 신호가 시프팅되어 출력되면, 홀딩 래치(340)의 임의의 지점부터 신호가 입력되게 된다. 홀딩 래치(340)는 신호를 병렬적으로 입력받고 다시 병렬적으로 출력한다.(PIPO) 또한, D/A 컨버터(350)는 디지털 신호로 입력되는 데이터 신호를 아날로그 신호로 변환하여 출력한다.
도 7은 도 6의 홀딩 래치와 시프팅 제어부를 나타내는 도이다. 홀딩 래치 (330)는 복수의 플리 플롭으로 구성되고 시프팅 제어부(330)는 복수의 디먹스(331)로 구성된다. 왼쪽에서 오른쪽으로 배열되어 있는 플리 플롭을 차례대로 제 1 플 리플롭(341), 제 2 플리 플롭(342), 제 3 플리 플롭(343), 제 10 플리 플롭(344), 제 11 플리 플롭(345)이라 한다. 도면을 간단하게 하기 위해 제 3 플리 플롭(343)에서 제 10 플리 플롭(344) 사이의 플리 플롭들은 생략되어 있고, 제 11 플리 플롭(345) 이후의 플리 플롭 역시 생략되어 있다. 플리 플롭들은 동작신호(CLK2)가 입력되면 동작하게 된다.
도 7을 참조하여 설명하면, 디먹스(331)는 하나의 입력을 복수 개의 출력단 중 하나의 출력단으로 수단으로 하나의 디먹스(331)는 하나의 플리플롭(341 내지 345)에 대응되게 구성되며 스위칭 소자의 역할을 수행한다. 디먹스(331)의 일단에 출력단자를 제어하도록 하는 제어신호가 입력되는 입력단자(400)를 구비하여 입력단자(400)를 통해 입력되는 신호를 이용하여 디먹스(331)에서 출력단자를 선택하도록 한다. 만약 디먹스(331)의 출력단자가 2 개이면 1비트의 신호를 이용하고, 출력단자가 4 개이면 2 비트의 신호를 이용한다. 따라서 디먹스(331)에서 입력단자를 통해 출력단자를 선택하면, 디먹스(331)를 통해 입력된 신호가 복수의 플리플롭 중 하나의 플리 플롭을 선택하여 플리 플롭에 신호를 입력한다.
그리고, 사용자가 입력단자(400)를 통해 입력신호를 입력하여 제 1 플리 플롭(31)부터 신호가 입력되도록 하면, 각 디먹스(331)에서 제 1 플리 플롭(341), 제 2 플리 플롭(342), 제 3 플리 플롭(343)의 순으로 신호가 순차적으로 입력되게 한다.
그리고, 사용자가 입력단자(400)를 통해 입력신호를 입력하여 제 10 플리 플롭(344)부터 신호가 입력되도록 하면, 각 디먹스(331)는 출력단자를 제 10 플리 플 롭(344), 제 11 플리 플롭(345)과 연결되도록 하여 제 10 플리 플롭(344)부터 신호가 인가되도록 한다.
따라서, 사용자가 홀딩 래치(340)의 출력단자를 지정할 수 있어 데이터 구동부(300)에 결합하는 화소부(100)의 크기가 다른 경우에도 사용자가 지정한 출력단자부터 출력될 수 있어 크기가 다른 화소부(100)를 크기가 일정한 데이터 구동부 (300)에 연결할 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시예가 특정 용어들을 사용하여 기술되어 왔지만, 그러한 기술은 단지 설명을 하기 위한 것이며, 다음의 청구범위의 기술적 사상 및 범위로부터 이탈되지 않고 여러 가지 변경 및 변화가 가해질 수 있는 것으로 이해되어져야 한다.
본 발명에 따른 발광 표시장치 및 데이터 구동부에 의하면, 데이터 구동부의 출력신호가 출력되는 단자의 위치를 지정할 수 있어, 데이터 구동부에 결합하는 화소부의 크기를 자유롭게 조절할 수 있게 된다.
따라서, 발광 표시장치를 제조하는 과정에서 데이터 구동부를 화소부 별로 구비할 필요가 없어 발광 표시장치를 제작하는 비용을 줄일 수 있다.

Claims (6)

  1. 데이터 신호를 순차적으로 입력받아 병렬로 출력하는 샘플링 래치;
    제어신호에 대응하여 상기 샘플링 래치의 출력신호를 입력받아 상기 데이터 신호를 시프팅을 하여 출력하는 시프팅 제어부;
    상기 시프팅 제어부에서 출력된 상기 데이터 신호를 입력받아 병렬로 출력하는 홀딩 래치; 및
    상기 홀딩 래치에서 출력된 디지털 신호를 아날로그 신호로 변환하는 D/A 컨버터를 포함하는 데이터 구동부.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 시프팅 제어부는 입력단자 및 적어도 2 개의 출력단자를 구비하고, 상기 적어도 2 개의 출력단자 중 하나의 출력단자를 선택하여 입력단자를 통해 입력되는 상기 데이터 신호를 상기 선택된 출력단자로 출력하는 스위칭 소자를 복수 개 구비하는 데이터 구동부.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 홀딩 래치는 복수의 신호처리부로 구성되며, 상기 스위칭 소자의 적어 도 2 개의 출력단자는 상기 복수의 신호처리부와 각각 연결되어 상기 데이터 신호를 출력하는 데이터 구동부.
  4. 화상을 표시하는 화소부와 상기 화소부에 선택신호를 인가하는 주사 구동부와 상기 화소부에 데이터 신호를 인가하는 데이터 구동부를 포함하며
    상기 데이터 구동부는,
    데이터 신호를 순차적으로 입력받아 병렬로 출력하는 샘플링 래치;
    제어신호에 대응하여 상기 샘플링 래치의 출력신호를 입력받아 상기 데이터 신호를 시프팅을 하여 출력하는 시프팅 제어부;
    상기 시프팅 제어부에서 출력된 상기 데이터 신호를 입력받아 병렬로 출력하는 홀딩 래치; 및
    상기 홀딩 래치에서 출력된 디지털 신호를 아날로그 신호로 변환하는 D/A 컨버터를 포함하는 발광 표시장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 시프팅 제어부는 입력단자 및 적어도 2 개의 출력단자를 구비하고, 상기 적어도 2 개의 출력단자 중 하나의 출력단자를 선택하여 입력단자를 통해 입력되는 상기 데이터 신호를 상기 선택된 출력단자로 출력하는 스위칭 소자를 복수 개 구비하는 발광 표시장치.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 홀딩 래치는 복수의 신호처리부로 구성되며, 상기 스위칭 소자의 적어도 2 개의 출력단자는 상기 복수의 신호처리부와 각각 연결되어 상기 데이터 신호를 출력하는 발광 표시장치.
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