KR20210083508A - 디스플레이 장치 - Google Patents

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KR20210083508A
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박천순
용석우
이영철
정종훈
최준성
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삼성전자주식회사
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Abstract

디스플레이 패널에 입사하는 광의 균일도가 향상된 디스플레이 장치를 개시한다. 디스플레이 장치는 디스플레이 패널, 상기 디스플레이 패널의 후방에 배치되며 후방을 향하여 광을 발산하도록 마련되는 LED를 포함하는 발광유닛 및 상기 발광유닛의 후방에 배치되며 상기 발광유닛으로부터 발산된 광을 상기 디스플레이 패널을 향해 반사하도록 마련되는 반사유닛을 포함하고, 상기 반사유닛은, 기 LED와 대응되는 제 1영역, 기 제 1영역을 둘러싸도록 마련되는 제 2영역을 포함하며, 기 제 2영역은 상기 제 1영역에 비하여 출사되는 광의 확산량 또는 반사량 중 적어도 하나가 다르도록 마련될 수 있다.

Description

디스플레이 장치{Display Apparatus}
본 발명은 디스플레이 패널에 입사되는 광 균일도가 향상된 디스플레이 장치에 관한 것이다.
디스플레이 장치는 문자, 도형 등의 데이터 정보 및 영상 등을 시각적으로 표시하는 출력 장치의 일종이다.
디스플레이 장치는 유기 발광 다이오드(OLED, Organic Light-Emitting Diode)와 같은 자발광 디스플레이 패널 또는 액정 디스플레이(LCD, Liquid Crystal Display)와 같은 수발광 디스플레이 패널을 포함할 수 있다.
액정 디스플레이 장치는 화면을 표시하는 디스플레이 패널과, 디스플레이 패널에 광을 공급하는 백라이트 유닛을 포함할 수 있다. 또한, 백라이트 유닛에서 조사된 광을 반사시켜 디스플레이 패널의 휘도를 향상시키는 반사시트를 포함할 수 있다.
종래에는 디스플레이 패널에 광을 공급하는 백라이트 유닛을 디스플레이 패널을 향하도록 배치하였다. 이러한 디스플레이 장치에 있어서 디스플레이 패널로 입사되는 광의 균일도 향상을 위하여 별도의 광학계(렌즈 또는 렌즈와 유사한 광학 특성을 지니는 광학계)를 적용하거나, LED의 실장 수를 증가하여 광균일도를 향상시키는 방법을 채택하였다.
본 발명의 일 측면은 광균일도가 개선된 디스플레이 장치를 제공한다.
본 발명의 일 측면은 실장된 LED 수가 동일한 경우, LED가 전면을 향하여 실장된 경우보다 광균일도가 개선된 디스플레이 장치를 제공한다.
본 발명의 사상에 따르면, 디스플레이 장치는, 디스플레이 패널; 상기 디스플레이 패널의 후방에 배치되며 후방을 향하여 광을 발산하도록 마련되는 LED를 포함하는 발광유닛; 및 상기 발광유닛의 후방에 배치되며 상기 발광유닛으로부터 발산된 광을 상기 디스플레이 패널을 향해 반사하도록 마련되는 반사유닛;을 포함하고, 상기 반사유닛은, 상기 LED와 대응되는 제 1영역, 상기 제 1영역을 둘러싸도록 마련되는 제 2영역을 포함하며, 상기 제 2영역은 상기 제 1영역에 비하여 출사되는 광의 확산량 또는 반사량 중 적어도 하나가 다르도록 마련될 수 있다.
상기 LED는 복수 개로 마련되며, 상기 발광유닛은, 상기 디스플레이 패널을 향한 제 1면 및 상기 반사유닛을 향한 제 2면을 포함하는 투명 플레이트를 포함하고, 상기 제 2면에 복수 개로 마련된 상기 LED가 실장 될 수 있다.
상기 반사유닛은, 반사시트가 배치된 반사 플레이트; 및 상기 발광유닛과 마주하는 상기 반사시트의 면에 마련되며 상기 LED에 대응되도록 배치되는 서브반사유닛;을 포함하며, 상기 서브반사유닛은, 상기 LED와 마주하는 면에 상기 제 1영역이 마련되는 제 1서브반사유닛 및 상기 제 2영역이 마련되는 제 2서브반사유닛을 포할 수 있다.
상기 서브반사유닛은 원기둥 형태로 마련될 수 있다.
상기 서브반사유닛은 상기 제 1영역과 상기 제 2영역에서 출사되는 광의 확산량이 다르도록 마련되며, 상기 제 1서브반사유닛과 상기 제 2서브반사유닛의 광확산제 밀도가 다르도록 마련될 수 있다.
상기 서브반사유닛은, 상기 제 1서브반사유닛의 상기 확산제의 밀도가 상기 제 2서브반사유닛의 상기 확산제의 밀도보다 높도록 마련될 수 있다.
상기 서브반사유닛은 상기 제 1영역과 상기 제 2영역에서 출사되는 광의 반사량이 다르도록 마련되며, 상기 제 1서브반사유닛과 상기 제 2서브반사유닛의 투과율이 다르도록 마련될 수 있다.
상기 서브반사유닛은, 상기 제 1서브반사유닛의 상기 투과율이 상기 상기 제 2서브반사유닛의 상기 투과율보다 낮도록 마련될 수 있다.
상기 서브반사유닛은, 상기 제 1서브반사유닛의 상기 제 1영역에 입사되는 광의 입사각이 상기 제 2서브반사유닛의 상기 제 2영역에 입사되는 광의 입사각보다 작도록 마련되며, 상기 입사각이 상대적으로 작은 상기 제 1영역 마련된 상기 제 1 서브 유닛의 투과율이 상기 제 2서브 유닛의 상기 투과율보다 낮도록 마련될 수 있다.
상기 서브반사유닛은 다이크로익 필터(Dichroic Filter)로 마련될 수 있다.
상기 서브반사유닛은, 상기 제 1영역의 중심으로부터 반경방향으로 갈수록 상기 제 1서브반사유닛의 확산제의 밀도가 낮아지도록 마련되며, 상기 제 1영역의 중심으로부터 반경 방향으로 갈수록 상기 제 2서브반사유닛의 투과율이 높아지도록 마련될 수 있다.
상기 발광유닛과 상기 반사유닛을 이격거리를 유지하기 위한 서포터를 더 포함하며, 상기 서포터의 일단은 상기 투명 플레이트와 마주한 반사시트의 일면에 본딩되도록 마련되고, 상기 서포터의 타단에 대응되도록 상기 투명 플레이트에 마련된 홀에 상기 서포터의 타단이 삽입될 수 있다.
상기 발광유닛과 상기 반사유닛을 이격거리를 유지하기 위한 서포터를 더 포함하며, 상기 서포터의 일단은 상기 반사유닛과 마주한 투명 플레이트의 일면에 본딩되도록 마련되고, 상기 서포터의 타단에 대응되도록 상기 반사시트 및 상기 반사 플레이트에 마련된 홀에 상기 서포터의 타단이 삽입될 수 있다.
상기 서포터는 상기 투명 플레이트와 같은 재질로 구성될 수 있다.
본 발명의 사상에 따르면, 디스플레이 장치는, 디스플레이 패널; 상기 디스플레이 패널의 후방에 배치되는 투명 플레이트; 상기 투명 플레이트의 후방에 배치되는 반사시트; 상기 투명 플레이트의 상기 반사시트를 향한 면에 실장된 복수의 LED; 및 상기 투명 플레이트와 마주하는 상기 반사시트의 면에 상기 복수의 LED 각각에 대응되도록 배치되는 확산 유닛; 을 포함하고, 상기 확산 유닛의 중심으로부터 반경방향으로 갈수록 상기 확산 유닛의 확산제의 밀도가 낮아지도록 마련될 수 있다.
본 발명의 사상에 따르면, 디스플레이 장치는, 디스플레이 패널; 상기 디스플레이 패널의 후방에 배치되는 투명 플레이트; 상기 투명 플레이트의 후방에 배치되는 반사시트; 상기 투명 플레이트의 상기 반사시트를 향한 면에 실장된 복수의 LED; 및 상기 투명 플레이트와 마주하는 상기 반사시트의 면에 상기 복수의 LED 각각에 대응되도록 배치되는 반사 보조 유닛; 을 포함하고, 상기 반사 보조 유닛의 중심으로부터 반경방향으로 갈수록 상기 반사 보조 유닛으로부터 출사되는 광의 반사량이 증가하도록 마련될 수 있다.
상기 반사 보조 유닛은 상기 반사 보조 유닛의 중심으로부터 반경방향으로 갈수록 광의 투과율이 높아지도록 마련될 수 있다.
상기 반사 보조 유닛은 LED로부터 입사하는 광의 입사각이 커질수록 투과율이 높아지도록 마련될 수 있다.
상기 반사 보조 유닛은 다이크로익 필터(Dichroic Filter)로 마련될 수 있다.
상기 반사 보조 유닛은 원기둥 형태로 마련될 수 있다.
본 발명의 사상에 따르면, 발광유닛으로부터 디스플레이 패널이 위치한 방향과 반대방향으로 조사된 광이 반사 경로에 따라 진행하게 되어 실질적으로 광학거리가 증가하게 되어 디스플레이 패널에 입사하는 광의 균일도가 향상된 디스플레이 장치를 제공할 수 있다.
본 발명의 사상에 따르면 반사유닛에 배치된 서브반사유닛의 영역별 출사되는 광의 확산량 또는 반사량을 조절하여 디스플레이 패널에 입사하는 광의 균일도가 향상된 디스플레이 장치를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치를 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치에 적용된 디스플레이 모듈의 분해 사시도이다.
도 3은 도 2에서 발광유닛과 반사유닛의 부분 확대도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치에 있어서 도 3의 X-X' 및 Y-Y'의 단면도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 디스플레이 장치에 있어서 도 3의 X-X' 및 Y-Y'의 단면도이다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 디스플레이 장치에 있어서 도 3의 X-X' 및 Y-Y'의 단면도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치의 서포터 및 홀의 배치 관계를 나타낸 단면도이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 디스플레이 장치의 서포터 및 홀의 배치 관계를 나타낸 단면도이다.
본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 개시된 발명의 바람직한 일 예에 불과할 뿐이며, 본 출원의 출원시점에 있어서 본 명세서의 실시예와 도면을 대체할 수 있는 다양한 변형 예들이 있을 수 있다.
또한, 본 명세서의 각 도면에서 제시된 동일한 참조번호 또는 부호는 실질적으로 동일한 기능을 수행하는 부품 또는 구성요소를 나타낸다.
또한, 본 명세서에서 사용한 용어는 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 개시된 발명을 제한 및/또는 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다"등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는다.
또한, 본 명세서에서 사용한 "제1", "제2" 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않으며, 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. "및/또는"이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.
한편, 하기의 설명에서 사용된 용어 "상하 방향", "하측", 및 "전후 방향" 등은 도면을 기준으로 정의한 것이며, 이 용어에 의하여 각 구성요소의 형상 및 위치가 제한되는 것은 아니다.
구체적으로, 도 1에 도시된 바와 같이, 디스플레이 장치(1)가 사용자에게 화면을 표시 방향을 전방으로 정의하고, 이를 기준으로, 후방, 좌우측 및 상하측을 정의하도록 한다.
이하에서는 본 발명에 따른 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 디스플레이장치(1)는 영상을 표시하기 위한 디스플레이 모듈(10)을 포함할 수 있다. 디스플레이 모듈(10)은 디스플레이 장치(1)의 종류에 따라 평면 및 곡면 중 적어도 하나의 형상을 가질 수 있다. 즉, 디스플레이 장치(1)가 도 1과 같은 평면 텔레비전의 경우, 디스플레이모듈(10)은 평면 형상을 가질 수 있다. 디스플레이 장치(1)가 곡면 텔레비전의 경우, 디스플레이 모듈(10)은 곡면 형상을 가질 수 있다. 디스플레이 장치(1)가 가변형 텔레비전의 경우, 디스플레이 모듈(10)은 평면 형상과 곡면 형상으로 변형 가능하다.
디스플레이 장치(1)는 디스플레이 모듈(10) 및 각종 전장 부품들을 수용할 수 있도록 마련되는 케이스(20)를 더 포함할 수 있다.
케이스(20)는 디스플레이모듈(10)의 후방에서 디스플레이 모듈(10)을 감싸도록 마련될 수 있다. 케이스(20)는 디스플레이장치(1)가 직립한 상태로 설치될 수 있도록 스탠드(21)를 포함할 수 있다.
또한, 도면으로 도시하지는 않았으나 디스플레이장치(1)는 스탠드(21) 대신 벽에 설치되는 벽걸이용 브라켓을 통해 벽에 고정될 수도 있다. 이 때, 벽걸이용 브라켓은 케이스(20)로부터 분리 가능하게 설치될 수 있다.
케이스(20)의 내측에는 디스플레이장치(1)에 전원을 공급하는 전원기판(미도시)과, 각종 화상 및 소리 신호를 처리하기 위한 신호처리기판(미도시)과, 디스플레이 패널(11)로 화상 신호를 전달하는 타이밍 컨트롤 기판(미도시) 등이 배치될 수 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 디스플레이 모듈(10)은 액정패널을 포함하는 디스플레이 패널(11)을 포함할 수 있다.
디스플레이 모듈(10)은 디스플레이 패널(11)의 후방에 배치되어 디스플레이 패널(11)에 광을 공급하는 발광유닛(30)을 더 포함할 수 있다. 발광유닛(30)은 투명 플레이트(32) 및 복수의 LED(31)를 포함할 수 있다. 발광유닛(30)에 대한 상세한 설명은 후술한다.
디스플레이 모듈(10)은 발광유닛(30)의 후방에 배치되는 반사유닛(40)을 더 포함할 수 있다. 반사유닛(40)은 발광유닛(30)으로부터 발산된 광을 디스플레이 패널(11)을 향해 반사하도록 마련된 될 수 있다. 반사유닛(40)은 반사시트(41) 및 반사시트(41)를 지지하는 반사 플레이트(42)를 포함할 수 있다. 종래에는 발광유닛(30)이 디스플레이 패널(11)을 향해 광을 발산하였으나, 본 발명의 사상에 따르면, 발광유닛(30)이 디스플레이 패널(11)과 반대 방향인 후방을 향하여 광을 발산하며 반사유닛(40)이 이를 디스플레이 패널(11)을 향하여 다시 반사하는 구조로 이루어 질 수 있다. 이로 인한 기술적 효과는 후술하기로 한다.
반사유닛(40)은 리어섀시(15)에 결합될 수 있다. 디스플레이 모듈(10)은, 디스플레이 패널(11)의 엣지를 커버하도록 마련되고 리어섀시(15)의 전방(F)에 결합되는 프론트 섀시(front chassis)(14)를 더 포함할 수 있다. 리어섀시(15)는 디스플레이 패널(11)의 후방(R)을 커버하도록 마련될 수 있다.
디스플레이 모듈(10)은 확산시트(16)를 더 포함할 수 있다. 확산시트(16)는 평평한 시트 형상으로 형성될 수 있다. 확산시트(16)는 반사유닛(40)에서 반사된 광을 더욱 확산 시킬 수 있도록 디스플레이 패널(11)과 발광유닛(30) 사이에 배치될 수 있다.
확산시트(16)의 전방에는 재 확산시트(17a), 프리즘시트(17b) 및 보호시트(17c)가 배치될 수 있다.
재 확산시트(17a)는 확산시트(16)를 통과한 광을 다시 확산시킬 수 있도록 확산시트(16)와 마주보게 배치될 수 있다. 프리즘시트(17b)는 재 확산시트(17a)에 의해 확산된 광이 디스플레이 패널(11)에 수직한 방향으로 집광될 수 있도록 재 확산시트(17a)의 전방에 배치될 수 있다. 프리즘시트(17b)는 프리즘 형상의 패턴을 포함할 수 있다. 보호시트(17c)는 프리즘시트(17b)를 보호할 수 있도록 프리즘시트(17b)의 전방에 배치될 수 있다.
상기한 디스플레이 모듈(10)의 내부 구조는 예시에 불과하고, 다수의 시트들의 배치 순서는 변경이 가능하다.
리어섀시(15)의 둘레에는 사이드 프레임(14)이 결합될 수 있다. 사이드 프레임(14)은 디스플레이 모듈(10)의 적층 구조을 유지하도록 마련될 수 있다.
이하 도 3을 기준으로 발광유닛(30)에 관하여 개략적으로 설명한다. 도 3은 도 2에서 발광유닛(30)과 반사유닛(40)의 부분 확대도 이다.
도 3에 나타난 것과 같이 디스플레이 패널(11)의 후방에는 확산시트(16)가 배치될 수 있다. 확산시트(16)의 후방에는 발광유닛(30)이 배치될 수 있다. 발광유닛(30)의 후방에는 반사유닛(40)이 배치될 수 있다. 반사유닛(40)의 후방에는 리어섀시(15)가 배치되며 반사유닛(40)과 결속되어 반사유닛(40)을 지지하도록 마련될 수 있다.
발광유닛(30)은 디스플레이 패널(11)에 공급되는 광을 발생시키는 LED(31) 및 LED(31)가 실장되는 투명 플레이트(32)를 포함할 수 있다. 투명 플레이트(32)에 배치되는 LED(31)는 복수개로 마련될 수 있다.
종래의 디스플레이 장치에 있어서 발광유닛(30)은 디스플레이 모듈 구성 들 중 상대적으로 후방에 위치하여 디스플레이 패널에 광을 조사하는 구조로 마련되었다. 이러한 종래의 발광유닛(30)은 리어섀시(15)에 분리 가능하도록 결합되는 구조로 이루어 질 수 있다. 구체적으로는 복수의 기판(미도시) 위에 복수의 LED(31)가 배치 될 수 있다. 복수의 기판(미도시)은 디스플레이 패널(11)과 마주하도록 리어섀시(15)에 결합될 수 있다. 복수의 기판(미도시)은 리어섀시(15)의 길이 방향으로 연장된 바(bar)형상으로 형성되고, 리어섀시(15)에 상하로 이격 배치될 수 있다. 또는 플레이트 형상의 일체화된 기판에 복수의 LED(31)가 실장 처리 될 수 있다.
도 2 및 도 3을 참조할 때, 본 발명의 일 실시예에 따른 발광유닛(30)은 투명 플레이트(32)에 실장 처리 될 수 있다. 상술한 복수의 기판(미도시)상에 LED가 실장 처리되는 것과 유사하게 투명 플레이트(32) 상에 리어섀시(15)의 길이 방향으로 복수의 LED(31)가 실장 처리 될 수 있다. 복수의 LED(31)는 리어섀시(15)의 길이 방향을 따라 서로 이격되게 배치될 수 있다. (도 4의 LED간의 피치 간격 P 참조) 도 2에 개시된 것과 같이 길이 방향으로 연장된 복수의 LED(31)는 투명 플레이트(32) 상에 복수의 열로 배치될 수 있다. 도 2에 도시된 열의 개수는 8열 이나, 상하 방향으로 배치되는 열의 개수는 변경이 가능하다.
복수 개로 마련된 LED(31)에 제어하며 전원을 공급하기 위하여 투명 플레이트(32)에 복수의 LED(31)를 실장 처리하거나 회로로 구현하는 방식으로 SMD(표면실 장소자 ：Surface Mount Device) 또는 SMD 와 다른 COB(Chip On Board) 방식을 적용할 수 있다. 투명 플레이트(32)가 경성 인쇄회로기판으로 구성되는 경우 SMD방식을 주로 적용할 수 있다. 이와는 달리 플렉시블 기판에 COB 방식 통하여 보다 간편하게 복수의 LED(31)를 실장 처리할 수 있다.
COB 방식에 의하여 복수의 LED(31)를 투명 플레이트(32)에 실장 처리하는 구조는 개략적으로 다음과 같다. 투명 플레이트(32) (또는 투명 시트)상에 복수의 LED(31)를 배치할 수 있다. 투명 플레이트(32)는 복수의 LED(31)에 연결되는 연결용 전극(미도시) 및 연결용 전극(미도시)과 연결되며 투명 플레이트(32)상에 전기적 패턴을 구현하는 투명 전극(미도시)을 포함할 수 있다. 투명 플레이트(32)의 전도체는 투명 전도체인 ITO를 기준으로 형성될 수 있다.
투명 플레이트(32)의 재료는 PC, PVC, PET가 사용될 수 있다. 또는 투명 플레이트(32)의 재료로 PEN, PA, PI, PEET 등의 고내열성 재료가 사용될 수 있다. 투명 플레이트(32)는 상기 재료를 기반으로 반사유닛(40)으로부터 반사되어 나온 광을 투과시켜 디스플레이 패널(11)에 입사되도록 마련될 수 있다.
도 2 및 도 3을 참조할 때 투명 플레이트(32)에 실장 처리된 복수의 LED(31)는 투명 플레이트(32)의 후방에 배치된 반사유닛(40)을 향하도록 배치될 수 있다. 다시 말하면, 발광유닛(30)은 디스플레이 패널(11)을 향한 제 1면(도 2 및 도 3을 참조할 때, F방향으로 마련된 발광유닛(30)의 면) 및 상기 반사유닛(40)을 향한 제 2면(도 2 및 도 3을 참조할 때, R방향으로 마련된 발광유닛(30)의 면)을 포함하는 투명 플레이트(32)를 포함할 수 있으며, 제 2면(도 2 및 도 3을 참조할 때, R방향으로 마련된 발광유닛(30)의 면)에 복수의 LED가 실장 처리되도록 마련될 수 있다.
종래에는 디스플레이 패널(11)에 입사하는 광의 광균일도를 향상시키기 위하여 실장되는 LED의 개수를 증가시킨다거나, LED와 동시에 렌즈와 같은 별도의 광학계를 사용하였다. 이러한 방식은 제조비의 증가 및 제조공정을 복잡하게 만들어 양산성을 떨어뜨리는 원인이 되었다. 또 다른 방식으로 디스플레이 패널(11)과 발광유닛(30)간의 이격거리를 증가시켜 광균일도를 높이는 방식을 적용할 수도 있다. 디스플레이 패널(11)과 발광유닛(30)간의 이격거리를 증가시키는 방식은 디스플레이 장치의 부피와 두께가 같이 증가하게 되어 적합하지 않다고 볼 수 있다.
본 발명의 일 실시예의한 발광유닛(30) 및 반사유닛(40)의 배치구조에 의하면 LED의 개수를 증가시키거나 별도의 광학계를 사용하지 않고 광균일도를 높일 수 있다. 구체적으로 도 3 및 도 4를 참조하면 투명 플레이트(32)에 실장 처리된 복수의 LED(31)는 투명 플레이트(32)의 후방에 배치된 반사유닛(40)을 향하도록 배치되며 거리(H)만큼 이격되도록 마련될 수 있다.
발광유닛(30)으로부터 디스플레이 패널(11)이 위치한 방향과 반대방향으로 조사된 광이 반사 경로에 따라 진행하게 되어 실질적으로 광학거리가 H만큼 증가하게 될 수 있다. 증가한 광학거리 H로 인하여 발광유닛(30)으로부터 조사된 광이 더욱 멀리 퍼지게 되는 효과를 이룰 수 있으므로 디스플레이 패널에 입사하는 광의 균일도가 향상될 수 있다.
이하 도 4를 기준으로 LED(31)로부터 조사된 광과 반사시트(41)와의 관계에 대하여 서술하도록 한다.
LED(31)로부터 조사된 광은 면 광원, 즉 조사된 광이 모두 같은 입사각을 지니면서 반사시트(41)에 도달하지 않는다고 볼 수 있다. LED(31)로부터 반사시트(41)를 향하여 수선을 내린 지점을 기준으로 할 때, 이로부터 멀어질수록 조사된 광은 더욱 큰 입사각을 지니면서 반사시트(41)에 도달한다고 볼 수 있다. LED(31)로부터 조사된 광은 점 광원으로서 구의 형태를 유지하며 반사시트(41)에 도달한다고 볼 수 있으며 반사시트(41)에 도달 후 반사되는 형태 역시 구의 형태를 유지하며 디스플레이 패널(11)의 방향으로 발산되어 나간다고 볼 수 있다. 반사유닛(40)을 발광유닛(30)의 후방에 배치하여 발광유닛(30)으로부터 발산된 광을 상기 디스플레이 패널(11)을 향해 반사시키는 구조에 의하더라도 확산시트(16) 또는 디스플레이 패널(11)에서의 조도 차이가 발생하게 된다.
이하 도 4 내지 도 6을 기준으로 반사유닛(40)의 구조 및 광균일도를 향상시키는 방식에 대하여 설명하도록 한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치(1)에 있어서 도 3의 X-X' 및 Y-Y'의 단면도이다. 도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 디스플레이 장치(1)에 있어서 도 3의 X-X' 및 Y-Y'의 단면도이다. 도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 디스플레이 장치(1)에 있어서 도 3의 X-X' 및 Y-Y'의 단면도이다.
도 4 내지 도 6을 참조하면 반사유닛(40)은 디스플레이 패널(11)의 후방에 배치되며 후방을 향하여 광을 발산하도록 마련되는 LED(31)를 포함하는 발광유닛(30)과 마주하도록 배치될 수 있다. 다시 말하면 반사유닛(40)은 발광유닛(30)의 후방에 배치되며 발광유닛(30)으로부터 발산된 광을 상기 디스플레이 패널(11)을 향해 반사하도록 마련될 수 있다. 반사유닛(40)은 발광유닛(30)으로부터 발산된 광을 상기 디스플레이 패널(11)을 향해 반사시키기 위하여 반사시트(41)를 포함할 수 있다. 반사유닛(40)은 반사시트(41)를 지지하기 위하여 반사시트(41)의 후방에 배치되는 반사 플레이트(42)를 더 포함할 수 있다. 반사 플레이트(42)는 반사시트(41)를 지지하기 위하여 마련되므로 반사시트(41) 다른 재질로 마련될 수 있다. 반사 플레이트(42)는 리어섀시(15)에 분리 가능하도록 결합될 수 있다.
반사유닛(40)은 LED(31)와 대응되는 제 1영역(401) 및 제 1영역(401)을 둘러싸도록 마련되는 제 2영역(402)을 포함할 수 있다. 광균일도 향상을 위하여 제 2영역(402)은 상기 제 1영역(401)에 비하여 출사되는 광의 확산량 또는 반사량 중 적어도 하나가 다르도록 마련될 수 있다.
구체적으로 제 1영역(401)과 제 2영역(402)은 서브반사유닛(400)상에 형성 될 수 있다. 서브반사유닛(400)은 발광유닛(30)과 마주하는 반사시트(41)의 면에 마련될 수 있다. 서브반사유닛(400)은 복수의 LED(31) 각각에 대응되도록 반사시트(41)상에 마련될 수 있다.
서브반사유닛(400)은 제 1서브반사유닛(410) 및 제 2서브반사유닛(420)을 포함할 수 있다. 제 1서브반사유닛(410)은 발광유닛(30)과 마주하는 면에 제 1영역(401)이 마련될 수 있다. 제 2서브반사유닛(420)은 제 1영역(401)을 둘러싸도록 제 2영역(402)이 마련될 수 있다. 반사시트(41)에서 반사된 광은 제 1영역(401) 또는 제 2영역(402) 중 어느 하나의 영역으로부터 디스플레이 패널(11)을 향하여 출사될 수 있다.
서브반사유닛(400)은 원기둥 형태로 마련될 수 있다. 구체적으로 투명 플레이트(32)에 실장 처리된 복수의 LED(31) 각각에 대응되도록 반사시트(41)상에 배치될 수 있다. 도 3에 도시된 것과 같이 서브반사유닛(400)은 동전의 형상을 지닐 수 있다. 원기둥의 형상으로 마련되나 반사시트(41)로부터의 높이가 LED(31)와 마주보는 제 1영역(401) 및 제 2영역(402)을 포함하는 원형면의 지름보다 작도록 마련될 수 있다. 도 2 및 도 3에 도시된 서브반사유닛(400)의 형태는 원기둥의 형상으로 마련되며 LED(31)와 마주하는 면의 형상이 원의 형태를 이루고 있으나 이에 국한되지 않고 다양한 형상으로 마련될 수 있다.
도 4를 참조하면 서브반사유닛(400)은 제 1영역(401)과 상기 제 2영역(402)에서 출사되는 광의 확산량이 다르도록 마련될 수 있다. 구체적으로 서브반사유닛(400)은 제 1서브반사유닛(410)과 제 2서브반사유닛(420)의 확산제 밀도가 다르도록 마련될 수 있다. 확산제의 밀도가 다르게 설정된 서브반사유닛(400)을 확산 유닛(411)으로 정의할 수 있다.
서브반사유닛(400)에 적용되는 확산제로는 광원 또는 반사시트(41)의 휘도를 되도록 손상시키지 않으며 광확산성이 부여되는 재료가 적용될 수 있다. 서브반사유닛(400)에 적용되는 확산제로는 투명한 폴리카보네이트 수지와 같은 투명한 열가소성 수지에 무기계, 아크릴계, 및/또는 실리콘계 광확산제가 첨가되어 사용될 수 있다. 또는 고분자량과 고밀도를 갖는 폴리에틸렌(HDPE)계 광확산제가 사용될 수 있다. 광확산제의 밀도가 높아질수록 서브반사유닛(400)에서 출사되는 광의 확산성이 증가될 수 있다.
서브반사유닛(400)은 제 1서브반사유닛(410)의 확산제의 밀도가 제 2서브반사유닛(420)의 확산제의 밀도보다 높도록 마련될 수 있다. 반사유닛(40)이 발광유닛(30)으로부터 발산된 광을 디스플레이 패널(11)을 향해 반사시키는 구조로 형성될 수 있다. 제 1서브반사유닛(410)의 확산제의 밀도가 제 2서브반사유닛(420)의 확산제의 밀도보다 높도록 마련되므로 반사시트(41)에서 반사되어 제 1영역(401)에서 출사되는 광은 제 2영역(402)에서 출사되는 광보다 더욱 확산될 수 있다. 즉 제 1영역(401)에서 출사되는 광은 더욱 확산되어 제 2영역(402)에서 출사되는 광을 보강할 수 있다. 따라서 발광유닛(30)의 투명 플레이트(32)를 통과하는 광의 균일도를 확보할 수 있다. 반사시트(41)만 배치한 경우보다 반사시트(41)상에 서브반사유닛(400)을 배치하고 제 1서브반사유닛(410)의 확산제의 밀도가 제 2서브반사유닛(420)의 확산제의 밀도보다 높도록 마련된 경우가 더욱 향상된 광 균일도를 확보할 수 있다.
LED(31)로부터 반사시트(41)를 향하여 수선을 내린 지점을 기준으로 할 때, 이로부터 멀어질수록 서브반사유닛(400)의 확산제 밀도를 낮아지도록 설정할 수 있다. LED(31)로부터 반사시트(41)를 향하여 수선을 내린 지점에 가까워 질수록 확산제의 밀도가 높아 반사된 광이 더욱 확산되어 서브반사유닛(400)으로부터 출사될 수 있다. 반사시트(41)만 배치한 경우보다 반사시트(41)상에 서브반사유닛(400)을 배치하고 LED(31)로부터 반사시트(41)를 향하여 수선을 내린 지점을 기준으로 할 때, 이로부터 멀어질수록 서브반사유닛(400)의 확산제 밀도가 낮아지도록 마련된 경우가 더욱 향상된 광 균일도를 확보할 수 있다.
도 5를 참조하면, 서브반사유닛(400)은 제 1영역(401)과 제 2영역(402)에서 출사되는 광의 반사량이 다르도록 마련될 수 있다. 구체적으로 서브반사유닛(400)은 제 1서브반사유닛(410)과 제 2서브반사유닛(420)의 투과율이 다르도록 마련될 수 있다. 투과율이 다르게 설정된 서브반사유닛(400)을 반사 보조 유닛(412)으로 정의할 수 있다.
제 1서브반사유닛(410)과 제 2서브반사유닛(420)의 투과율이 다르도록 다이크로익 필터(Dichroic Filter,)를 사용할 수 있다. 다이크로익 필터(412a)는 필터에 적용되는 재질의 밀도 차이를 활용한 반복 적층 구조로 광특성을 조절할 수 있다. 적층 구조의 층별 두께에 따라서 파장 별 반사율을 조정할 수 있다. 다시 말하면 상기 반복 적층 구조는 고굴절 물질과 저굴절 물질을 번갈아 서로 겹쳐서 소정의 광학 특성을 지니게 한 구조로 볼 수 있다. 반복 적층 구조로 형성된 필터에 있어서는 분광 투과 특성이 입사각이 커짐에 따라서 단파장측(고주파측)으로 시프트되는 특성을 활용하여 입사각에 따른 투과율을 조절할 수 있다.
제 1서브반사유닛(410)의 투과율이 상기 상기 제 2서브반사유닛(420)의 투과율보다 낮도록 마련될 수 있다. 반사유닛(40)이 발광유닛(30)으로부터 발산된 광을 디스플레이 패널(11)을 향해 반사시키는 구조로 형성될 수 있다. 제 1서브반사유닛(410)의 투과율이 상기 상기 제 2서브반사유닛(420)의 투과율보다 낮도록 마련되므로 반사시트(41)에서 반사되어 제 1영역(401)에서 출사되는 광은 제 2영역(402)에서 출사되는 광보다 낮은 반사량으로 출사될 수 있다. 반사시트(41)만 배치한 경우보다 반사시트(41)상에 서브반사유닛(400)을 배치하고, 제 1서브반사유닛(410)의 투과율이 상기 상기 제 2서브반사유닛(420)의 투과율보다 낮도록 마련된 경우가 더욱 향상된 광 균일도를 확보할 수 있다.
LED(31)로부터 반사시트(41)를 향하여 수선을 내린 지점을 기준으로 할 때, 이로부터 멀어질수록 서브반사유닛(400)의 투과율이 높아지도록 설정할 수 있다. 다시 말하자면 서브반사유닛(400)은 LED(31)로부터 입사하는 광의 입사각이 커질수록 투과율이 높아지도록 마련될 수 있다. LED(31)로부터 반사시트(41)를 향하여 수선을 내린 지점에 가까워 질수록 광 투과율이 낮으므로 서브반사유닛(400)으로부터 출사되어 나가는 광을 더욱 억제할 수 있다. 반사시트(41)만 배치한 경우보다 반사시트(41)상에 서브반사유닛(400)을 배치하고 LED(31)로부터 반사시트(41)를 향하여 수선을 내린 지점을 기준으로 할 때, 이로부터 멀어질수록 서브반사유닛(400)의 투과율이 높아지도록 마련된 경우가 더욱 향상된 광 균일도를 확보할 수 있다.
도 6을 참조하면 서브반사유닛(400)은 제 1영역(401)의 중심으로부터 반경방향으로 갈수록 제 1서브반사유닛(410)의 확산제의 밀도가 낮아지도록 마련될 수 있다. 서브반사유닛(400)은 제 1영역(401)의 중심으로부터 반경 방향으로 갈수록 제 2서브반사유닛(420)의 투과율이 높아지도록 마련될 수 있다. 다시 말하자면 제 1서브반사유닛(410)은 도 4에 개시된 실시예를 적용하며, 제 2서브반사유닛(420)은 도 5에 개시된 실시예를 적용할 수 있다. 또는 이와 달리 제 1서브반사유닛(410)에 도 5에 개시된 실시예를 적용하고, 제 2서브반사유닛(420)에 도 4에 개시된 실시예를 적용할 수 있다.
도 7 및 도 8을 참조하여 서포터(50)의 배치 구조에 대하여 설명한다.
디스플레이 모듈(10)은 발광유닛(30)과 반사유닛(40)을 이격거리(H)를 유지하기 위한 서포터(50)를 더 포함할 수 있다. 도 7 및 도 8에 도시된 것과 같이 서포터(50)의 형상은 원뿔대로 마련될 수 있다. 서포터(50)는 투명 플레이트(32)와 같은 재질로 구성되어 반사유닛(40)으로부 반사되어 나온 빛이 투과되어 디스플레이 패널(11)에 도달할 수 있도록 마련될 수 있다. 서포터(50)의 일단은 투명 플레이트(32)와 마주한 반사시트(41)의 일면에 본딩될 수 있다. 서포터(50)와 반사시트(41)사이에는 본딩시트(bonding sheet, 미도시)를 추가로 구비할 수 있다. 본딩시트(미도시)를 통하여 서포터(50)와 반사시트(41)를 본딩시킬 수 있다. 본딩 시트(미도시)는 접착 성질을 제공하면서 투명으로서 변색이 없을 수 있다. 또한 본딩 시트(미도시)는 열경화성 성질을 가질 수 있다.
투명 플레이트(32)에는 서포터(50)의 타단에 대응되도록 마련된 홀(60)이 형성될 수 있다. 서포터(50)의 타단은 홀(60)에 삽입될 수 있다. 서포터(50)의 형상이 원뿔대의 형상으로 마련되므로 서포터(50)가 일정 깊이 삽입된 후 홀(60)의 지름과 원뿔대의 단면의 지름이 일치되는 지점에서 서포터(50)가 투명 플레이트(32)에 고정될 수 있다. 서포터(50)가 투명 플레이트(32)에 고정되면 발광유닛(30)과 반사유닛(40)간에 이격거리(H, 도4 참조)가 유지될 수 있다.
이와는 달리 서포터(50)의 일단은 반사유닛(40)과 마주한 투명 플레이트(32)의 일면에 본딩되도록 마련될 수 있다. 상술한 본딩시트(미도시)를 통하여 투명 플레이트(32)에 서포터(50)를 본딩시킬 수 있다.
도 8에 도시된 것과 같이 반사시트(41)에는 서포터(50)의 타단에 대응되도록 마련된 홀(60)이 형성될 수 있다. 도 8에는 반사 플레이트(42)에는 홀(60)이 형성되지 않는 것으로 나타나 있으나 제조공정에 따라 반사시트(41)와 반사 플레이트(42)에 홀(60)이 동시에 형성될 수 있다.
도 8에 도시된 실시예의 경우도 도 7에 도시된 실시예와 마찬가지로 서포터(50)의 타단은 홀(60)에 삽입될 수 있다. 서포터(50)의 형상이 원뿔대의 형상으로 마련되므로 서포터(50)가 일정 깊이 삽입된 후 홀(60)의 지름과 원뿔대의 단면의 지름이 일치되는 지점에서 서포터(50)가 반사시트(41) 및 반사 플레이트(42)에 고정될 수 있다. 서포터(50)가 반사시트(41) 및 반사 플레이트(42)에 고정되면 발광유닛(30)과 반사유닛(40)간에 이격거리(H, 도4 참조)가 유지될 수 있다.
이상에서는 특정의 실시예에 대하여 도시하고 설명하였다. 그러나, 상기한 실시예에만 한정되지 않으며, 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 청구범위에 기재된 발명의 기술적 사상의 요지를 벗어남이 없이 얼마든지 다양하게 변경 실시할 수 있을 것이다.
1: 디스플레이 장치
10: 디스플레이 모듈
11: 디스플레이 패널
20: 케이스
21: 스탠드
30: 발광유닛
31: LED
32: 투명 플레이트
40: 반사유닛
41: 반사시트
42: 반사 플레이트
400: 서브반사유닛
411: 확산 유닛
412: 반사 보조 유닛
410: 제 1 서브반사유닛
420: 제 2서브반사유닛
401: 제 1영역
402: 제 2영역
411a: 확산제
412a: 다이크로익 필터
50: 서포터
60: 홀

Claims (20)

  1. 디스플레이 패널;
    상기 디스플레이 패널의 후방에 배치되며 후방을 향하여 광을 발산하도록 마련되는 LED를 포함하는 발광유닛; 및
    상기 발광유닛의 후방에 배치되며 상기 발광유닛으로부터 발산된 광을 상기 디스플레이 패널을 향해 반사하도록 마련되는 반사유닛;을 포함하고,
    상기 반사유닛은,
    상기 LED와 대응되는 제 1영역,
    상기 제 1영역을 둘러싸도록 마련되는 제 2영역을 포함하며,
    상기 제 2영역은 상기 제 1영역에 비하여 출사되는 광의 확산량 또는 반사량 중 적어도 하나가 다르도록 마련되는 디스플레이 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 LED는 복수 개로 마련되며,
    상기 발광유닛은,
    상기 디스플레이 패널을 향한 제 1면 및 상기 반사유닛을 향한 제 2면을 포함하는 투명 플레이트를 포함하고,
    상기 제 2면에 복수 개로 마련된 상기 LED가 실장 되는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 반사유닛은,
    반사시트가 배치된 반사 플레이트; 및
    상기 발광유닛과 마주하는 상기 반사시트의 면에 마련되며 상기 LED에 대응되도록 배치되는 서브반사유닛;을 포함하며,
    상기 서브반사유닛은,
    상기 LED와 마주하는 면에 상기 제 1영역이 마련되는 제 1서브반사유닛 및
    상기 제 2영역이 마련되는 제 2서브반사유닛을 포함하는 디스플레이 장치.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 서브반사유닛은 원기둥 형태로 마련되는 디스플레이 장치.
  5. 제 3항에 있어서,
    상기 서브반사유닛은 상기 제 1영역과 상기 제 2영역에서 출사되는 광의 확산량이 다르도록 마련되며,
    상기 제 1서브반사유닛과 상기 제 2서브반사유닛의 광확산제 밀도가 다르도록 마련되는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 서브반사유닛은,
    상기 제 1서브반사유닛의 상기 확산제의 밀도가 상기 제 2서브반사유닛의 상기 확산제의 밀도보다 높도록 마련되는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
  7. 제 3항에 있어서,
    상기 서브반사유닛은 상기 제 1영역과 상기 제 2영역에서 출사되는 광의 반사량이 다르도록 마련되며,
    상기 제 1서브반사유닛과 상기 제 2서브반사유닛의 투과율이 다르도록 마련되는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 서브반사유닛은,
    상기 제 1서브반사유닛의 상기 투과율이 상기 상기 제 2서브반사유닛의 상기 투과율보다 낮도록 마련되는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
  9. 제 7항에 있어서,
    상기 서브반사유닛은,
    상기 제 1서브반사유닛의 상기 제 1영역에 입사되는 광의 입사각이 상기 제 2서브반사유닛의 상기 제 2영역에 입사되는 광의 입사각보다 작도록 마련되며,
    상기 입사각이 상대적으로 작은 상기 제 1영역 마련된 상기 제 1 서브 유닛의 투과율이 상기 제 2서브 유닛의 상기 투과율보다 낮도록 마련되는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
  10. 제 8항에 있어서,
    상기 서브반사유닛은 다이크로익 필터(Dichroic Filter)로 마련되는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
  11. 제 3항에 있어서,
    상기 서브반사유닛은,
    상기 제 1영역의 중심으로부터 반경방향으로 갈수록 상기 제 1서브반사유닛의 확산제의 밀도가 낮아지도록 마련되며,
    상기 제 1영역의 중심으로부터 반경 방향으로 갈수록 상기 제 2서브반사유닛의 투과율이 높아지도록 마련되는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
  12. 제 3항에 있어서,
    상기 발광유닛과 상기 반사유닛을 이격거리를 유지하기 위한 서포터를 더 포함하며,
    상기 서포터의 일단은 상기 투명 플레이트와 마주한 반사시트의 일면에 본딩되도록 마련되고,
    상기 서포터의 타단에 대응되도록 상기 투명 플레이트에 마련된 홀에 상기 서포터의 타단이 삽입되는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
  13. 제 3항에 있어서,
    상기 발광유닛과 상기 반사유닛을 이격거리를 유지하기 위한 서포터를 더 포함하며,
    상기 서포터의 일단은 상기 반사유닛과 마주한 투명 플레이트의 일면에 본딩되도록 마련되고,
    상기 서포터의 타단에 대응되도록 상기 반사시트 및 상기 반사 플레이트에 마련된 홀에 상기 서포터의 타단이 삽입되는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
  14. 제 12항 및 제 13항 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 서포터는 상기 투명 플레이트와 같은 재질로 구성되는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
  15. 디스플레이 패널;
    상기 디스플레이 패널의 후방에 배치되는 투명 플레이트;
    상기 투명 플레이트의 후방에 배치되는 반사시트;
    상기 투명 플레이트의 상기 반사시트를 향한 면에 실장된 복수의 LED; 및
    상기 투명 플레이트와 마주하는 상기 반사시트의 면에 상기 복수의 LED 각각에 대응되도록 배치되는 확산 유닛; 을 포함하고,
    상기 확산 유닛의 중심으로부터 반경방향으로 갈수록 상기 확산 유닛의 확산제의 밀도가 낮아지도록 마련되는 디스플레이 장치.
  16. 디스플레이 패널;
    상기 디스플레이 패널의 후방에 배치되는 투명 플레이트;
    상기 투명 플레이트의 후방에 배치되는 반사시트;
    상기 투명 플레이트의 상기 반사시트를 향한 면에 실장된 복수의 LED; 및
    상기 투명 플레이트와 마주하는 상기 반사시트의 면에 상기 복수의 LED 각각에 대응되도록 배치되는 반사 보조 유닛; 을 포함하고,
    상기 반사 보조 유닛의 중심으로부터 반경방향으로 갈수록 상기 반사 보조 유닛으로부터 출사되는 광의 반사량이 증가하도록 마련되는 디스플레이 장치.
  17. 제 16항에 있어서,
    상기 반사 보조 유닛은 상기 반사 보조 유닛의 중심으로부터 반경방향으로 갈수록 광의 투과율이 높아지도록 마련되는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
  18. 제 16항에 있어서,
    상기 반사 보조 유닛은 LED로부터 입사하는 광의 입사각이 커질수록 투과율이 높아지도록 마련되는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
  19. 상기 제 17항 및 제 18항 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 반사 보조 유닛은 다이크로익 필터(Dichroic Filter)로 마련되는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
  20. 상기 제 17항 및 제 18항 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 반사 보조 유닛은 원기둥 형태로 마련되는 디스플레이 장치.
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