KR101202487B1 - 광학 부재 부착 방법 및 장치 - Google Patents
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Abstract
광학 부재 부착 방법 및 광학 부재 부착 장치가 개시되어 있다. 광학 부재 부착 방법은 기판에 광학 부재를 부착하기 위해 광학 부재의 에지를 상기 기판의 표면에 접촉시키는 과정, 기판 및 광학 부재의 사이 공간에 유체의 흐름을 발생시키는 과정 및 유체 흐름에 의하여 기포 없이 광학 부재를 기판의 표면을 따라 부착하는 과정을 포함한다. 이로써, 편광판과 같은 광학 부재를 표시패널과 같은 기판에 부착할 때 광학 부재 및 기판 사이에 고속으로 흐르는 유체를 제공하여 광학 부재 및 기판 사이에 이물질 부착 및 기포가 형성되는 것을 방지한다.
광학 부재, 도광판, 반사판, 편광판, 이물질, 기포
Description
도 1은 본 발명의 일실시예에 의한 광학 부재 부착 방법을 도시한 순서도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 의하여 광학 부재의 보호막을 스트립하는 것을 도시한 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 의하여 광학 부재 및 기판 사이에서 발생된 유체 흐름을 지속한 상태에서 광학 부재 및 기판을 상호 접합하는 것을 도시한 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 의한 광학 부재 부착 장치를 도시한 단면도이다.
도 5는 본 발명에 의한 광학 부재 부착 장치의 유속 발생 장치의 일실시예를 도시한 평면도이다.
도 6은 본 발명에 의한 광학 부재 부착 장치의 유속 발생 장치의 다른 실시예를 도시한 평면도이다.
도 7은 본 발명에 의한 광학 부재 부착 장치의 유속 발생 장치의 또 다른 실시예를 도시한 평면도이다.
도 8은 본 발명에 의한 광학 부재 부착 장치의 유속 발생 장치의 또 다른 실시예를 도시한 평면도이다.
도 9는 본 발명에 의한 광학 부재 부착 장치의 유속 발생 장치의 또 다른 실시예를 도시한 단면도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
10: 광학 부재 20: 기판
25: 보호막 40: 공간
본 발명은 광학 부재 부착 방법 및 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 광학 부재(optical member)는 광원(light source)에서 발생된 광의 광학 분포 및 광학 특성을 향상시킨다.
이와 같은 광학 부재는 액정표시장치(liquid crystal display device, LCD), 유기발광표시장치(Organic Light Emitting Device, OLED), 플라즈마 표시 패널(Plasma Display Panel, PDP) 등과 같은 표시장치(display device)에 주로 적용된다.
광학 부재는 얇은 두께를 갖는 시트(sheet) 형상을 가질 수 있다. 광학 부재는 주로 표시장치에서 발생된 영상의 휘도(brightness), 영상의 휘도 균일성, 영상의 시야각(viewing angle) 등을 개선한다.
이와 같은 광학 부재는 주로 합성 수지 재질로 제작되기 때문에 정전기가 쉽게 발생되는 문제점을 갖는다. 또한, 광학 부재를 표시장치의 표시패널(display panel)에 부착할 때, 표시패널 및 광학 부재의 사이에 기포가 형성되거나, 이물질이 부착되는 등의 문제점들을 갖는다.
본 발명의 하나의 목적은 이물질 및/또는 기포가 부착 및/또는 형성되는 것을 방지한 광학 부재 부착 방법을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 이물질의 부착 및/또는 기포 형성 없이 기판에 광학 부재를 부착할 수 있는 광학 부재 부착 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 하나의 목적을 구현하기 위하여, 본 발명에 의한 광학 부재 부착 방법은 기판에 광학 부재를 부착하기 위해 광학 부재의 에지를 상기 기판의 표면에 접촉시키는 과정, 기판 및 광학 부재의 사이 공간에 유체의 흐름을 발생시키는 과정 및 유체 흐름에 의하여 기포 없이 광학 부재를 기판의 표면을 따라 부착하는 과정을 포함한다.
본 발명의 다른 목적을 구현하기 위하여, 본 발명에 의한 광학 부재 부착 장치는 기판을 고정하는 기판 고정 부재, 기판과 마주보는 곳에 배치되어 기판에 부착될 광학 부재를 지지하는 광학 부재 서포터, 광학 부재 및 기판 사이의 공간에서 유체의 흐름을 허락하는 유속 발생 장치 및 광학 부재의 일측 단부로부터 일측 단부와 대향하는 타측 단부를 향해 광학 부재를 기판에 순차적으로 부착하는 부착 유 닛을 포함한다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들에 따른 광학 부재 부착 방법 및 광학 부재 부착 장치에 대하여 상세하게 설명하지만, 본 발명이 하기의 실시예들에 제한되는 것은 아니며, 해당 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양한 다른 형태로 구현할 수 있을 것이다. 첨부된 도면에 있어서, 광학 부재, 기판, 보호막 또는 구조물들 치수는 본 발명의 명확성을 기하기 위하여 실제보다 확대하여 도시한 것이다. 본 발명에 있어서, 광학 부재, 기판, 보호막 또는 구조물들이 광학 부재, 기판, 보호막들의 "상에", "상부에" 또는 "하부"에 형성되는 것으로 언급되는 경우에는 광학 부재, 기판, 보호막 또는 구조물들이 직접 광학 부재, 기판, 보호막들 위에 형성되거나 아래에 위치하는 것을 의미하거나, 다른 광학 부재, 기판, 보호막 또는 다른 구조물들이 기판상에 추가로 형성될 수 있다. 또한, 광학 부재, 기판, 보호막 또는 구조물들이, 예를 들어, "제1", "제2"," 제3" 및/또는 "제4"로 언급되는 경우, 이는 이러한 부재들을 한정하기 위한 것이 아니라 단지 광학 부재, 기판, 보호막 또는 구조물들을 구분하기 위한 것이다. 따라서, 예를 들어, "제1", "제2", "제3" 및/또는 "제4"와 같은 기재는 광학 부재, 기판, 보호막 또는 구조물들에 대하여 각기 선택적으로 또는 교환적으로 사용될 수 있다.
이하, 본 발명에서 빈번하게 사용되는 용어들을 정의하면 다음과 같다.
본 발명에서 빈번하게 사용되는, "광학 부재"는 외부에서 입사된 광의 특성을 개선 또는 향상시키는 부재로 정의될 수 있다. "광학 부재"의 예로서는 도광 판(light guide panel, LGP), 광을 집광하는 집광 부재(light concentration member), 광 확산 부재(light diffusion member), 광을 반사하는 광 반사 부재(light reflective member), 광을 편광하는 편광 부재(polarization member) 등을 들 수 있다.
또한, "기판"은 영상을 표시하는 표시패널의 일부를 구성할 수 있다.
광학 부재 부착 방법
도 1은 본 발명의 일실시예에 의한 광학 부재 부착 방법을 도시한 순서도이다. 도 2는 본 발명의 일실시예에 의하여 광학 부재의 보호막을 스트립하는 것을 도시한 사시도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 단계 S10에서, 편광 부재와 같은 광학 부재(optical member;10)를 기판(20)에 부착하기 위하여, 먼저 광학 부재(10)를 덮은 보호막(protection film;25)을 스트립한다. 본 실시예의 보호막(25)은 미세 파티클 이 광학 부재(10)의 표면상에 부착되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 본 실시예의 보호막(25)은 스크래치가 광학 부재(10)의 표면상에 형성되는 것을 방지할 수 있다.
보호막(25)을 광학 부재(10)로부터 스트립하기 위해서, 광학 부재(10)의 모서리에 대응하는 보호막(25)의 일부분은 광학 부재(10)로부터 벗겨지고, 벗겨진 보호막(25)은 광학 부재(10)의 대각선 방향을 따라 잡아 당겨짐으로써 보호막(25)은 광학 부재(10)로부터 제거된다.
이를 구현하기 위해서, 광학 부재(10)의 모서리 부분은 버큠 피커(미도시)로 흡착되고, 광학 부재(10)의 흡착된 모서리 부분에 대응하는 보호막(25)의 일부는 접착 롤러(30)에 접착된다. 이어서, 접착 롤러(30)는 광학 부재(10)의 대각선 방향을 따라 이동되어 보호막(25)은 광학 부재(10)로부터 제거된다. 이때, 접착 롤러(30) 및 보호막(25) 사이의 접착력은 보호막(25) 및 광학 부재(10) 사이의 접착력보다 높을 수 있다.
도 1 및 도 2를 다시 참조하면, 단계 S20에서, 보호막(25)이 제거된 광학 부재(10)의 일측 에지(12)는 기판(20)에 먼저 부착된다. 광학 부재(10)의 일측 에지(12)가 기판(20)에 먼저 부착될 경우, 기판(20) 및 광학 부재(10)의 사이에는 공간(40)이 형성된다.
광학 부재(10)의 일측 에지(12)가 기판(20)에 부착된 후, 단계 S30에서, 기판(20) 및 광학 부재(10) 사이에 형성된 공간(40)에 유체의 흐름을 발생시킨다. 이때, 유체는 공기(air), 불활성 가스 등을 포함할 수 있다.
이와 같이 공간(40)에 유체의 흐름을 발생시킬 경우, 광학 부재(10) 및/또는 기판(20)에 미세 파티클들이 부착되는 것을 방지할 수 있다. 이에 더하여, 공간(40)에 유체의 흐름을 발생시킬 경우, 공간(40)의 기압이 유체의 흐름에 의하여 낮아지게 된다. 이와 같이 공간(40)의 기압이 낮아진 상태에서 광학 부재(10) 및 기판(20)을 상호 부착할 경우, 광학 부재(10) 및 기판(20)의 사이에 기포가 형성되는 것도 억제할 수 있다.
본 발명의 일실시예에서, 유체의 흐름은 광학 부재(10)의 부착 방향에 대하 여 실질적으로 수직한 방향을 가질 수 있다. 이와 다르게, 유체의 흐름은 광학 부재(10)의 부착 방향에 대하여 실질적으로 수직한 방향을 가질 수 있다. 이와 다르게, 유체의 흐름은 광학 부재(10)의 부착 방향에 대하여 실질적으로 평행한 방향을 가질 수 있다.
한편, 단계 S30에서, 광학 부재(10)가 기판(20)에 부착될 때, 광학 부재(10) 및/또는 기판(10)에 정전기가 발생 될 수 있다. 광학 부재(10) 및/또는 기판(20)에서 발생된 정전기는 기판(20)에 형성된 전기 소자를 손상시킬 수 있다.
본 실시예에서는 광학 부재(10) 및/또는 기판(20)에 발생 된 정전기를 제전하기 위해, 공간(40) 내에 이온을 함께 제공할 수 있다. 이와 같이 공간(40) 내에 유체뿐만 아니라 이온을 혼합하여 제공할 경우, 광학 부재(10) 및/또는 기판(20)에 발생된 정전기를 완전히 제전 할 뿐만 아니라 이물질의 부착을 방지하고, 기포의 형성도 억제할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 의하여 광학 부재 및 기판 사이에서 발생 된 유체 흐름을 지속한 상태에서 광학 부재 및 기판을 상호 접합하는 것을 도시한 단면도이다.
도 1 및 도 3을 참조하면, 단계 S40에서, 광학 부재(10) 및 기판(20)은 공간(40)에 유체의 흐름이 유지된 상태에서 천천히 상호 접합 되어 이물질 부착 및 기포 발생 없이 광학 부재(10) 및 기판(20)는 상호 접합 된다.
광학 부재 부착 장치
도 4는 본 발명의 일실시예에 의한 광학 부재 부착 장치를 도시한 단면도이다.
도 4를 참조하면, 광학 부재 부착 장치(100)는 기판(105)을 고정하기 위한 기판 고정 부재(110), 광학 부재(150)를 지지하기 위한 광학 부재 서포터(120), 부착 유닛(130) 및 유속 발생 장치(140)를 포함한다.
구체적으로, 기판 고정 부재(110)는 기판(105)을 고정한다. 본 실시예에서, 기판(105)은, 예를 들어, 액정(liquid crystal)을 이용하여 영상을 표시하는 액정표시패널(liquid crystal panel)일 수 있다. 기판(105)은 기판 고정 부재(110) 및 기판(105) 사이에 형성된 진공압에 의하여 기판 고정 부재(110)에 고정된다.
광학 부재 서포터(120)는 기판 고정 부재(110)에 고정된 기판(105)과 마주보도록 배치된다. 광학 부재 서포터(120)는, 예를 들어, 플레이트 형상을 갖는다. 본 실시예에서, 광학 부재 서포터(120)는 기판 고정 부재(110)에 고정된 기판(105)에 대하여 경사지게 배치된다. 이로써, 광학 부재 서포터(120)에 부착된 편광판(polarazing plate)과 같은 광학 부재(150) 역시 기판(105)에 대하여 경사지게 배치된다. 광학 부재 서포터(120)는 광학 부재(150)를 고정하기 위한 진공압을 발생하는 진공압 발생 장치를 포함할 수 있다. 이와 다르게, 광학 부재 서포터(120)는 광학 부재(150)를 고정하기 위한 정전기를 발생하는 정전기 발생 장치를 포함할 수 있다.
부착 유닛(130)은 광학 부재 서포터(120)에 고정된 광학 부재(150)를 기판(105)에 부착한다. 부착 유닛(130)는, 예를 들어, 회전 롤러(132) 및 회전 롤 러(132)를 구동하는 모터와 같은 구동 유닛(미도시)을 포함할 수 있다.
부착 유닛(130)은 기판(105)에 대하여 경사지게 배치된 광학 부재(150)의 표면을 가압하여 광학 부재(150)를 기판(105)에 부착한다. 이때, 부착 유닛(130)의 회전 롤러(132)는 광학 부재(150)의 표면과 접촉된다.
유속 발생 장치(140)는 광학 부재(150) 및 기판(105) 사이에 형성된 공간(155)에 유체가 흐를 수 있도록 허락한다. 이로써, 부착 유닛(130)에 의하여 광학 부재(150)가 기판(105)에 부착될 때, 광학 부재(150) 및 기판(105)의 사이에 이물질 및/또는 기포가 형성되는 것을 방지할 수 있다.
도 5는 본 발명에 의한 광학 부재 부착 장치의 유속 발생 장치의 일실시예를 도시한 평면도이다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 유속 발생 장치(140)는, 예를 들어, 광학 부재(150)의 부착 방향(AD)에 대하여 실질적으로 수직한 방향(LD)으로 유체가 흐를 수 있도록 허락한다. 따라서, 유속 발생 장치(140)에 의하여 공간(155) 내의 유체는 기판(105) 및 광학 부재(150) 사이에 형성된 공간(155)을 가로질러 통과한다.
도 5를 참조하면, 유속 발생 장치(140)는 공간(155)으로 유체를 제공하는 블로워(blower)와 같은 유체 분사 유닛(142)을 포함할 수 있다.
도 6은 본 발명에 의한 광학 부재 부착 장치의 유속 발생 장치의 다른 실시예를 도시한 평면도이다.
도 4 및 도 6을 참조하면, 유속 발생 장치(140)는, 예를 들어, 광학 부재(150)의 부착 방향(AD)에 대하여 실질적으로 수직한 방향(LD)으로 유체가 흐를 수 있도록 허락한다. 따라서, 유속 발생 장치(140)에 의하여 공간(155) 내의 유체는 기판(105) 및 광학 부재(150) 사이에 형성된 공간(155)을 가로질러 통과한다.
도 6을 참조하면, 유속 발생 장치(140)는 유체의 흐름을 발생하기 위하여 공간(155)에서 유체를 흡입하는 흡입 펌프와 같은 유체 흡입 유닛(143)을 포함할 수 있다. 한편, 유체 흡입 유닛(143)을 포함하는 유속 발생 장치(140)는 공간(155)의 유체의 유속을 보다 향상시키기 위해 공간(155) 내로 유체를 제공하는 유체 분사 유닛(144)을 더 포함할 수 있다.
도 7은 본 발명에 의한 광학 부재 부착 장치의 유속 발생 장치의 또 다른 실시예를 도시한 평면도이다.
도 7을 참조하면, 유속 발생 장치(140)는 광학 부재(150)의 부착 방향과 실질적으로 평행한 방향으로 유체가 흐를 수 있도록 허락한다. 이를 구현하기 위해서 유속 발생 장치(140)는 슬릿(slit) 형상의 유체 흡입구를 갖는 유체 흡입 유닛(145)을 포함하며, 유체 흡입 유닛(145)은 기판(105) 및 광학 부재(150)의 사이에 형성된 공간(155) 내에 배치된다. 따라서, 유체 흡입 유닛(145)이 공간(155) 내의 유체를 흡입하여 유체의 흐름을 발생시킨 상태에서 부착 유닛(130)의 회전 롤러(132)가 회전하면서 광학 부재(150)를 기판(105)에 부착한다.
도 8은 본 발명에 의한 광학 부재 부착 장치의 유속 발생 장치의 또 다른 실시예를 도시한 평면도이다.
도 4 및 도 8을 참조하면, 유속 발생 장치(140)는, 예를 들어, 광학 부재(150)의 부착 방향(AD)에 대하여 실질적으로 수직한 방향(LD)으로 유체가 흐를 수 있도록 허락한다. 따라서, 공간(155) 내의 유체는 기판(105) 및 광학 부재(150) 사이에 형성된 공간(155)을 가로질러 통과한다.
유속 발생 장치(140)는 공간(155)으로 유체를 제공하는 블로워(blower)와 같은 유체 분사 유닛(146)을 포함할 수 있다.
또한, 본 실시예에 의한 유속 발생 장치(140)는 이온 발생기(147)를 더 포함할 수 있다. 이온 발생기(147)는, 예를 들어, 유속 발생 장치(140)와 일체로 형성되어 이온화된 이온들을 발생한다. 본 실시예에서, 이온 발생기(147)에서 발생된 이온들은 유속 발생 장치(140)에서 발생 된 유체의 흐름과 동일한 흐름을 갖는다. 기판(105)에 광학 부재(150)가 부착될 때, 이온 발생기(147)에서 발생 된 이온들은 광학 부재(150) 및/또는 기판(105)에서 발생 된 정전기를 제전 한다.
도 9는 본 발명에 의한 광학 부재 부착 장치의 유속 발생 장치의 또 다른 실시예를 도시한 단면도이다.
도 4 및 도 9를 참조하면, 유속 발생 장치(140)는, 예를 들어, 광학 부재(150)의 부착 방향(AD)에 대하여 실질적으로 수직한 방향(LD)으로 유체가 흐를 수 있도록 허락한다. 따라서, 공간(155) 내의 유체는 기판(105) 및 광학 부재(150) 사이에 형성된 공간(155)을 가로질러 통과한다.
본 실시예에서, 유속 발생 장치(140)는 유체를 공간(155)으로 송풍(또는 분사)하는 블로워(blower)와 같은 유체 분사 유닛(148)을 포함할 수 있다.
한편, 본 실시예에 의한 유속 발생 장치(140)는 순수 또는 이소프로필알콜 등을 무화시켜 유체 분사 유닛(148)로 제공하는 무화기(149)를 더 포함할 수 있다. 무화기(149)에서 무화된 순수 또는 이소프로필알콜(IPA)은 공기와 같은 유체와 함께 기판(105) 및 광학 부재(150) 사이에 형성된 공간(155)로 제공되어, 기판(105) 및 광학 부재(150) 사이에 얇은 두께의 막(layer)을 형성한다. 이 얇은 두께의 막에 의하여 기판(105) 및 광학 부재(150)가 부착될 때 기판(105) 및 광학 부재(150)의 사이에 기포가 형성되는 것을 방지한다.
이상에서 상세하게 설명한 바에 의하면, 편광판과 같은 광학 부재를 표시패널과 같은 기판에 부착할 때 광학 부재 및 기판 사이에 고속으로 흐르는 유체를 제공하여 광학 부재 및 기판 사이에 이물질 부착 및 기포가 형성되는 것을 방지한다.
앞서 설명한 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술분야에 통상의 지식을 갖는 자라면 후술될 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
Claims (14)
- 기판에 광학 부재를 부착하기 위해 상기 광학 부재의 에지를 상기 기판의 표면에 접촉시키는 단계;상기 기판 및 상기 광학 부재의 사이 공간에 유체가 일정한 방향으로 제공되어 유체의 흐름을 발생시키는 단계; 및상기 광학 부재를 상기 기판의 표면을 따라 부착하는 단계를 포함하고,상기 유체는 정전기를 제거하기 위한 이온을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광학 부재 부착 방법.
- 제1항에 있어서, 상기 광학 부재의 에지를 상기 기판의 표면에 접촉하는 단계 이전에 상기 광학 부재를 덮는 보호막을 스트립 하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광학 부재 부착 방법.
- 제1항에 있어서, 상기 유체는 상기 광학 부재의 부착 방향에 대하여 실질적으로 수직한 방향으로 제공되어 상기 유체 흐름이 발생 되는 것을 특징으로 하는 광학 부재 부착 방법.
- 제1항에 있어서, 상기 유체는 상기 광학 부재의 부착 방향과 실질적으로 동일한 방향으로 배기 되어 상기 유체 흐름이 발생 되는 것을 특징으로 하는 광학 부재 부착 방법.
- 제1항에 있어서, 상기 유체는 공기인 것을 특징으로 하는 광학 부재 부착 방법.
- 삭제
- 제1항에 있어서, 상기 광학 부재는 편광판인 것을 특징으로 하는 광학 부재 부착 방법.
- 기판을 고정하는 기판 고정 부재;상기 기판과 마주보는 곳에 배치되어 상기 기판에 부착될 광학 부재를 지지하는 광학 부재 서포터;상기 광학 부재 및 상기 기판 사이의 공간에서 유체가 일정한 방향으로 제공되어 유체의 흐름을 허락하는 유속 발생 장치; 및상기 광학 부재의 일측 단부로부터 상기 일측 단부와 대향하는 타측 단부를 향해 상기 광학 부재를 상기 기판에 순차적으로 부착하는 부착 유닛; 및상기 광학 부재 및 기판으로부터 발생된 정전기를 제거하기 위해, 상기 공간으로 이온을 제공하는 이온 발생 장치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광학 부재 부착 장치.
- 제8항에 있어서, 상기 유속 발생 장치는 상기 광학 부재의 부착 방향에 대하 여 실질적으로 수직한 방향으로 상기 유체를 제공하는 유체 분사 유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 광학 부재 부착 장치.
- 제8항에 있어서, 상기 유속 발생 장치는 상기 광학 부재의 부착 방향에 대하여 실질적으로 수직한 방향에서 상기 유체를 흡입하는 유체 흡입 유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 광학 부재 부착 장치.
- 제8항에 있어서, 상기 유속 발생 장치는 상기 광학 부재의 부착 방향을 따라 상기 유체를 흡입하여 상기 유체 흐름을 발생하는 유체 흡입 유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 광학 부재 부착 장치.
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- 제8항에 있어서, 상기 기판 및 상기 광학 부재 사이에 기포를 제거하기 위해 상기 공간으로 무화 된 액체를 제공하는 기포 제거 유닛을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광학 부재 부착 장치.
- 제8항에 있어서, 상기 부착 유닛은 상기 광학 부재를 상기 기판에 가압하는 회전 롤러인 것을 특징으로 하는 광학 부재 부착 장치.
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