JP7740808B2 - 表示装置、発光装置および電子機器 - Google Patents
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Description
第1の酸化物を含む複数の第1の電極、および第1の酸化物に不純物が添加された第2の酸化物を含む分離部を有する酸化物層と、
酸化物層の一方の面に対向する第2の電極と、
酸化物層と第2の電極との間に設けられた有機発光層と
を備え、
分離部は、面内方向に隣接する第1の電極の間に設けられ、面内方向に隣接する第1の電極の間を電気的に分離する。
本開示の第2の態様に係る表示装置は、
第1の酸化物を含む複数の第1の電極、および第1の酸化物とは組成比が異なる第2の酸化物を含む分離部を有する酸化物層と、
酸化物層の一方の面に対向する第2の電極と、
酸化物層と第2の電極との間に設けられた有機発光層と
を備え、
分離部は、面内方向に隣接する第1の電極の間に設けられ、面内方向に隣接する第1の電極の間を電気的に分離する。
本開示の第3の態様に係る表示装置は、
複数の第1の電極、および分離部を有する酸化物層と、
酸化物層の一方の面に対向する第2の電極と、
酸化物層と第2の電極との間に設けられた有機発光層と
を備え、
第1の電極の結晶性は、分離部の結晶性に比べて高く、
分離部は、面内方向に隣接する第1の電極の間に設けられ、面内方向に隣接する第1の電極の間を電気的に分離する。
第1の酸化物を含む複数の第1の電極、および第1の酸化物に不純物が添加された第2の酸化物を含む分離部を有する酸化物層と、
酸化物層に対向する第2の電極と、
酸化物層と第2の電極の間に設けられた有機発光層と
を備え、
分離部は、面内方向に隣接する第1の電極の間に設けられ、面内方向に隣接する第1の電極の間を電気的に分離する。
本開示の第5の態様に係る発光装置は、
第1の酸化物を含む複数の第1の電極、および第1の酸化物とは組成比が異なる第2の酸化物を含む分離部を有する酸化物層と、
酸化物層に対向する第2の電極と、
酸化物層と第2の電極の間に設けられた有機発光層と
を備え、
分離部は、面内方向に隣接する第1の電極の間に設けられ、面内方向に隣接する第1の電極の間を電気的に分離する。
本開示の第6の態様に係る発光装置は、
複数の第1の電極、および分離部を有する酸化物層と、
酸化物層に対向する第2の電極と、
酸化物層と第2の電極の間に設けられた有機発光層と
を備え、
第1の電極の結晶性は、分離部の結晶性に比べて高く、
分離部は、面内方向に隣接する第1の電極の間に設けられ、面内方向に隣接する第1の電極の間を電気的に分離する。
1 第1の実施形態
1.1 表示装置の構成
1.2 表示装置の製造方法
1.3 作用効果
2 第2の実施形態
2.1 表示装置の構成
2.2 表示装置の製造方法
2.3 作用効果
3 第3の実施形態
3.1 表示装置の構成
3.2 表示装置の製造方法
3.3 作用効果
4 変形例
5 応用例
[1.1 表示装置の構成]
図1は、本開示の第1の実施形態に係る表示装置10の全体構成の一例を示す概略図である。表示装置10は、表示領域110Aと、表示領域110Aの周縁に設けられた周辺領域110Bとを有している。表示領域110A内には、複数のサブ画素100R、100G、100Bがマトリクス状等の規定の配置パターンで2次元配置されている。サブ画素100の画素ピッチは、表示装置10の高精細化の観点から、10μm以下であることが好ましい。
駆動基板11Aは、いわゆるバックプレーンであり、複数の発光素子10Aを駆動する。駆動基板11Aの第1の面上には、駆動回路および電源回路(いずれも図示せず)が設けられている。駆動回路は、複数の発光素子10Aの駆動を制御するサンプリング用トランジスタと駆動用トランジスタを含む。電源回路は、複数の発光素子10Aに電力を供給する。
第1の絶縁層12Aは、駆動基板11Aの第1の面上に設けられ、駆動回路および電源回路等を覆っている。第1の絶縁層12Aは、複数のコンタクトプラグ12A1を備える。各コンタクトプラグ12A1は、発光素子10Aと反射層13とを接続する。第1の絶縁層12Aは、複数の配線(図示せず)をさらに備えていてもよい。
第2の絶縁層12Bは、複数の反射層13および絶縁部13Cの第1の面上に設けられ、複数の反射層13を覆っている。すなわち、第2の絶縁層12Bは、酸化物層14と複数の反射層13との間に設けられている。第2の絶縁層12Bは、複数のコンタクトプラグ12B1を備える。各コンタクトプラグ12B1は、発光素子10Aと反射層13とを接続する。第2の絶縁層12Bの構成材料としては、上述の第1の絶縁層12Aと同様の材料を例示することができる。
複数の反射層13は、第1の絶縁層12Aの第1の面上に設けられている。複数の反射層13はそれぞれ、複数のサブ画素100に対応する位置に設けられている。複数の反射層13は、第2の絶縁層12Bを間に挟んで酸化物層14の第2の面(他方の面)に対向する。複数の反射層13はそれぞれ、複数の第1の電極14Aに対向している。反射層13は、有機層15から出射された光を反射する。反射層13は、第1の金属層13Aと、第2の金属層13Bとを備える。但し、第1の金属層13Aは、必要に応じて備えられるものであり、備えられていなくてもよい。隣接する反射層13の間には溝13Dが設けられている。
第1の金属層13Aは、第1の絶縁層12Aの第1の面上に設けられている。第1の金属層13Aは、第2の金属層13Bの成膜時に、第2の金属層13Bの結晶配向性を向上するための下地層である。第2の金属層13Bの結晶配向性の向上により、第2の金属層13Bの表面(第1の面)の凹凸形状を低減することができる。第1の金属層13Aの第2の面は、第1の絶縁層12Aに備えられたコンタクトプラグ12A1に接続されている。
第2の金属層13Bは、第1の金属層13Aの第1の面上に設けられている。第2の金属層13Bは、有機層15から放射された光を反射する反射層としての機能を有する。第2の金属層13Bの第1の面は、第2の絶縁層12Bに備えられたコンタクトプラグ12B1に接続されている。
絶縁部13Cは、隣接する反射層13の間の溝13Dに設けられ、溝13Dを埋めている。絶縁部13Cは、隣接する反射層13の間を電気的に分離すると共に、空間的に離隔する。絶縁部13Cの構成材料としては、上述の第1の絶縁層12Aと同様の材料を例示することができる。
図3は、酸化物層14の構成の一例を示す平面図である。酸化物層14は、第2の絶縁層12Bの第1の面上に設けられている。酸化物層14は、金属酸化物を含む。金属酸化物は、例えば、インジウムを含む酸化物、錫を含む酸化物および亜鉛を含む酸化物からなる群より選ばれた少なくとも1種を含む。酸化物層14は、上述のように、複数の第1の電極14Aと、分離部14Bとを備える。
複数の第1の電極14Aは、第2の絶縁層12Bの第1の面上にマトリクス状等の規定の配置パターンで2次元配置されている。各第1の電極14Aは、サブ画素100に対応する部分に設けられている。第1の電極14Aは、アノードである。第1の電極14Aと第2の電極16の間に電圧が加えられると、第1の電極14Aから有機層15にホールが注入される。第1の電極14Aは、透明電極であり、有機層15から出射された光を透過する。第1の電極14Aの第2の面は、第2の絶縁層12Bに備えられたコンタクトプラグ12B1に接続されている。第1の電極14Aは、仕事関数が高く、かつ、透過率の高い材料で構成されていることが、発光効率を高める上で好ましい。
分離部14Bは、面内方向に隣接する第1の電極14Aの間に設けられている。分離部14Bは、第1の電極14Aの全周囲を取り囲んでいる。分離部14Bは、例えば、格子状を有している。各分離部14Bは、面内方向に隣接する第1の電極14Aの間を電気的に分離する。本明細書において面内方向とは、表示装置10の第1の面(表示面)または駆動基板11Aの第1の面に沿った方向を意味する。分離部14Bの電気抵抗は、第1の電極14Aの電気抵抗に比べて高い。分離部14Bは、絶縁部であることが好ましい。
第2の電極16は、有機層15を間に挟んで酸化物層14の第1の面に対応する。第2の電極16は、表示領域110A内においてすべてのサブ画素100に共通の電極として設けられている。第2の電極16は、カソードである。第1の電極14Aと第2の電極16の間に電圧が加えられると、第2の電極16から有機層15に電子が注入される。第2の電極16は、有機層15で発生した光に対して透過性を有する透明電極である。ここで、透明電極には、半透過性反射層も含まれるものとする。第2の電極16は、できるだけ透過性が高く、かつ仕事関数が小さい材料によって構成されることが、発光効率を高める上で好ましい。
有機層15は、酸化物層14と第2の電極16の間に設けられている。有機層15は、表示領域110A内においてすべてのサブ画素100に共通の有機層として設けられている。有機層15は、白色光を発光可能に構成されている。
保護層17は、第2の電極16の第1の面上に設けられ、複数の発光素子10Aを覆う。保護層17は、発光素子10Aを外気と遮断し、外部環境から発光素子10A内部への水分浸入を抑制する。また、第2の電極16が金属層により構成されている場合には、保護層17は、この金属層の酸化を抑制する機能を有していてもよい。
カラーフィルタ18は、保護層17の第1の面上に設けられている。カラーフィルタ18は、例えば、オンチップカラーフィルタ(On Chip Color Filter:OCCF)である。カラーフィルタ18は、例えば、赤色フィルタ、緑色フィルタおよび青色フィルタを備える。赤色フィルタ、緑色フィルタ、青色フィルタはそれぞれ、赤色のサブ画素100R用の発光素子10A、緑色のサブ画素100G用の発光素子10A、青色のサブ画素100B用の発光素子10Aに対向して設けられている。これにより、サブ画素100R、100G、100Bが構成されている。
充填樹脂層19は、カラーフィルタ18と対向基板11Bの間に設けられている。充填樹脂層19は、カラーフィルタ18と対向基板11Bとを接着する接着層としての機能を有している。充填樹脂層19は、例えば、熱硬化型樹脂および紫外線硬化型樹脂等からなる群より選ばれた少なくとも1種を含む。
対向基板11Bは、駆動基板11Aに対向して設けられている。より具体的には、対向基板11Bは、対向基板11Bの第2の面と駆動基板11Aの第1の面とが対向するように設けられている。対向基板11Bおよび充填樹脂層19は、発光素子10Aおよびカラーフィルタ18等を封止する。対向基板11Bは、カラーフィルタ18からから出射される各色光に対して透明なガラス等の材料により構成される。
以下、図4A~図4D、図5A~図5Cを参照して、本開示の第1の実施形態に係る表示装置10の製造方法の一例について説明する。
上述したように、第1の実施形態に係る表示装置10は、酸化物層14を備え、当該酸化物層14は、複数の第1の電極14Aと、隣接する第1の電極14Aの間を電気的に分離する分離部14Bとを備える。分離部14Bは、透明導電性酸化物層14Cにレジストマスク越しにイオンを注入することにより形成することが可能である。このため、難エッチング材料である透明導電性酸化物をエッチング加工せずに、隣接する第1の電極14Aの間を電気的に分離することができる。したがって、発光面積を確保しつつ、画素ピッチを微細化(例えば10μm以下に微細化)することができる。
[2.1 表示装置の構成]
図6は、本開示の第2の実施形態に係る表示装置20の構成の一例を示す断面図である。表示装置20は、酸化物層14(図2参照)に代えて、酸化物層24を備える。複数の反射層13はそれぞれ、複数の第1の電極14Aの第2の面に隣接している。なお、第2の実施形態において、第1の実施形態と同様の箇所には同一の符号を付して説明を省略する。
酸化物層24は、溝13Dの形状に倣うように、複数の反射層13の第1の面上に設けられている。酸化物層24は、分離部14B(図2参照)に代えて、分離部24Bを備える。
分離部24Bは、凹部24B1と被覆部24B2とを有する。但し、分離部24Bの構成はこれに限定されるものではなく、分離部24Bが被覆部24B2を有していなくてもよい。凹部24B1は、第1の電極14Aの第1の面に対して凹状を有する。第2の実施形態においては、反射層13の第1の面(主面)は、第1の電極14Aを間に挟んで有機層15と対向する。凹部24B1は、隣接する反射層13の間の溝13D内に設けられている。凹部24B1は、溝13Dの形状に倣っていてもよい。凹部24B1内には、絶縁部13Cが設けられている。
以下、図4B、図7A~図7C、図8A、図8Bを参照して、本開示の第2の実施形態に係る表示装置20の製造方法の一例について説明する。
上述したように、第2の実施形態に係る表示装置20は、酸化物層24を備え、当該酸化物層24は、複数の第1の電極14Aと分離部24Bとを備える。したがって、第1の実施形態に係る表示装置10と同様の作用効果を得ることができる。
[3.1 表示装置の構成]
図9は、本開示の第3の実施形態に係る表示装置30の構成の一例を示す断面図である。
表示装置30は、酸化物層24(図2参照)に代えて、酸化物層34を備える。なお、第3の実施形態において、第2の実施形態と同様の箇所には同一の符号を付して説明を省略する。
酸化物層34は、溝13Dの形状に倣うように、複数の反射層13の第1の面上に設けられている。酸化物層34は、第1の電極34Aと分離部34Bとを備える。
以下、図7A、図10A~図10C、図11A~図11Cを参照して、本開示の第3の実施形態に係る表示装置30の製造方法の一例について説明する。
上述したように、第3の実施形態に係る表示装置30は、酸化物層34を備え、当該酸化物層34は、複数の第1の電極14Aと分離部34Bとを備える。したがって、第1の実施形態に係る表示装置10と同様の作用効果を得ることができる。
(変形例1)
第2の実施形態では、酸化物層24が有する凹部24B1内に絶縁部13Cが設けられている例(図6参照)について説明したが、図12に示すように、凹部24B1内に絶縁部13Cが設けられていなくてもよい。この場合、有機層15および第2の電極16が凹部24B1の形状に倣うように設けられ、保護層17が凹部24B1を埋めていてもよい。あるいは、有機層15が凹部24B1の形状に倣うように設けられ、第2の電極16が凹部24B1を埋めていてもよい。
第1~第3の実施形態では、本開示を表示装置に適用した例について説明したが、本開示はこれに限定されるものではなく、表示装置以外の発光装置に適用することは可能である。表示装置以外の発光装置の例としては、照明装置が挙げられるが、これに限定されるものではない。この場合、照明装置等の発光装置が備える発光素子の数は、複数であってもよいし、単数であってもよい。
(電子機器)
上述の第1~第3の実施形態およびそれらの変形例に係る表示装置10、20、30は、各種の電子機器に用いることが可能である。表示装置10、20、30は、例えば、図13に示したようなモジュールとして、種々の電子機器に組み込まれる。特にビデオカメラや一眼レフカメラの電子ビューファインダまたはヘッドマウント型ディスプレイ等の高解像度が要求され、目の近くで拡大して使用されるものに適する。このモジュールは、駆動基板11Aの一方の短辺側に、対向基板11B等により覆われず露出した領域210を有し、この領域210に、信号線駆動回路111および走査線駆動回路112の配線を延長して外部接続端子(図示せず)が形成されている。この外部接続端子には、信号の入出力のためのフレキシブルプリント配線基板(Flexible Printed Circuit:FPC)220が接続されていてもよい。
図14A、図14Bは、デジタルスチルカメラ310の外観の一例を示す。このデジタルスチルカメラ310は、レンズ交換式一眼レフレックスタイプのものであり、カメラ本体部(カメラボディ)311の正面略中央に交換式の撮影レンズユニット(交換レンズ)312を有し、正面左側に撮影者が把持するためのグリップ部313を有している。
図15は、ヘッドマウントディスプレイ320の外観の一例を示す。ヘッドマウントディスプレイ320は、例えば、眼鏡形の表示部321の両側に、使用者の頭部に装着するための耳掛け部322を有している。表示部321としては、表示装置10、20、30のいずれかを用いることができる。
図16は、テレビジョン装置330の外観の一例を示す。このテレビジョン装置330は、例えば、フロントパネル332およびフィルターガラス333を含む映像表示画面部331を有しており、この映像表示画面部331は、表示装置10、20、30のいずれかにより構成されている。
(1)
複数の第1の電極と、隣接する前記第1の電極の間を電気的に分離する分離部とを備える酸化物層と、
前記酸化物層の一方の面に対向する第2の電極と、
前記酸化物層と前記第2の電極との間に設けられた有機発光層と
を備える表示装置。
(2)
前記酸化物層の他方の面に対向する複数の反射層をさらに備え、
複数の前記反射層はそれぞれ、複数の前記第1の電極に対向している(1)に記載の表示装置。
(3)
複数の前記反射層はそれぞれ、複数の前記第1の電極に隣接している(2)に記載の表示装置。
(4)
前記反射層は、前記第1の電極を間に挟んで前記有機発光層と対向する主面を有し、
前記分離部は、前記主面に対して凹状の凹部を有し、
隣接する前記反射層の間に溝が設けられ、前記凹部は前記溝内に設けられている(2)または(3)に記載の表示装置。
(5)
前記分離部は、前記主面の周縁部を覆う被覆部をさらに有する(4)に記載の表示装置。
(6)
前記溝は、前記反射層の厚さ以上の深さを有する(4)または(5)に記載の表示装置。
(7)
前記凹部内に設けられた絶縁部をさらに備える(4)から(6)のいずれかに記載の表示装置。
(8)
前記有機発光層は、前記凹部に倣っている(4)から(6)のいずれかに記載の表示装置。
(9)
前記酸化物層と複数の前記反射層との間に設けられた絶縁層をさらに備える(2)に記載の表示装置。
(10)
前記分離部の電気抵抗は、前記第1の電極の電気抵抗に比べて高い(1)から(9)のいずれかに記載の表示装置。
(11)
前記分離部は、絶縁部である(1)から(10)のいずれかに記載の表示装置。
(12)
前記第1の電極は、透明導電性酸化物を含む(1)から(11)のいずれかに記載の表示装置。
(13)
前記透明導電性酸化物は、インジウムを含む透明導電性酸化物、錫を含む透明導電性酸化物および亜鉛を含む透明導電性酸化物からなる群より選ばれた少なくとも1種を含む(12)に記載の表示装置。
(14)
前記第1の電極は、透明電極である(1)から(13)のいずれかに記載の表示装置。
(15)
前記第1の電極は、透明導電性酸化物を含み、
前記分離部は、絶縁性酸化物を含む(1)から(11)のいずれかに記載の表示装置。
(16)
前記第1の電極は、第1の酸化物を含み、
前記分離部は、前記第1の酸化物に不純物が添加された第2の酸化物を含む(1)から(11)のいずれかに記載の表示装置。
(17)
前記第1の電極は、第1の酸化物を含み、
前記分離部は、第2の酸化物を含み、
前記第1の酸化物と前記第2の酸化物との組成比が異なる(1)から(11)のいずれかに記載の表示装置。
(18)
前記第1の電極の結晶性は、前記分離部の結晶性に比べて高い(1)から(17)のいずれかに記載の表示装置。
(19)
複数の第1の電極と、隣接する前記第1の電極の間を電気的に分離する分離部とを備える酸化物層と、
前記酸化物層に対向する第2の電極と、
前記酸化物層と前記第2の電極の間に設けられた有機発光層と
を備える発光装置。
(20)
(1)から(19)のいずれかに記載の表示装置を備える電子機器。
10A 発光素子
11A 駆動基板
11B 対向基板
12A 第1の絶縁層
12A 第2の絶縁層
13 反射層
13A 第1の金属層
13B 第2の金属層
13C 絶縁部
13D 溝
14、24、34 酸化物層
14A、34A 第1の電極
14B、24B、34B 分離部
24B1 凹部
24B2 被覆部
15 有機層
16 第2の電極
17 保護層
18 カラーフィルタ
19 充填樹脂層
100R、100G、100B サブ画素
110A 表示領域
110B 周辺領域
111 信号線駆動回路
111A 信号線
112 走査線駆動回路
112A 走査線
310 デジタルスチルカメラ(電子機器)
320 ヘッドマウントディスプレイ(電子機器)
330 テレビジョン装置(電子機器)
Claims (20)
- 第1の酸化物を含む複数の第1の電極、および前記第1の酸化物に不純物が添加された第2の酸化物を含む分離部を有する酸化物層と、
前記酸化物層の一方の面に対向する第2の電極と、
前記酸化物層と前記第2の電極との間に設けられた有機発光層と
を備え、
前記分離部は、面内方向に隣接する前記第1の電極の間に設けられ、前記面内方向に隣接する前記第1の電極の間を電気的に分離する表示装置。 - 第1の酸化物を含む複数の第1の電極、および前記第1の酸化物とは組成比が異なる第2の酸化物を含む分離部を有する酸化物層と、
前記酸化物層の一方の面に対向する第2の電極と、
前記酸化物層と前記第2の電極との間に設けられた有機発光層と
を備え、
前記分離部は、面内方向に隣接する前記第1の電極の間に設けられ、前記面内方向に隣接する前記第1の電極の間を電気的に分離する表示装置。 - 複数の第1の電極、および分離部を有する酸化物層と、
前記酸化物層の一方の面に対向する第2の電極と、
前記酸化物層と前記第2の電極との間に設けられた有機発光層と
を備え、
前記第1の電極の結晶性は、前記分離部の結晶性に比べて高く、
前記分離部は、面内方向に隣接する前記第1の電極の間に設けられ、前記面内方向に隣接する前記第1の電極の間を電気的に分離する表示装置。 - 前記酸化物層の他方の面に対向する複数の反射層をさらに備え、
複数の前記反射層はそれぞれ、複数の前記第1の電極に対向している請求項1から3のいずれか1項に記載の表示装置。 - 複数の前記反射層はそれぞれ、複数の前記第1の電極に隣接している請求項4に記載の表示装置。
- 前記反射層は、前記第1の電極を間に挟んで前記有機発光層と対向する主面を有し、
前記分離部は、前記主面に対して凹状の凹部を有し、
隣接する前記反射層の間に溝が設けられ、前記凹部は前記溝内に設けられている請求項4に記載の表示装置。 - 前記分離部は、前記主面の周縁部を覆う被覆部をさらに有する請求項6に記載の表示装置。
- 前記溝は、前記反射層の厚さ以上の深さを有する請求項6に記載の表示装置。
- 前記凹部内に設けられた絶縁部をさらに備える請求項6に記載の表示装置。
- 前記酸化物層と複数の前記反射層との間に設けられた絶縁層をさらに備える請求項4に記載の表示装置。
- 前記分離部の電気抵抗は、前記第1の電極の電気抵抗に比べて高い請求項1から3のいずれか1項に記載の表示装置。
- 前記分離部は、絶縁部である請求項1から3のいずれか1項に記載の表示装置。
- 前記第1の酸化物は、透明導電性酸化物である請求項1または2に記載の表示装置。
- 前記透明導電性酸化物は、インジウムを含む透明導電性酸化物、錫を含む透明導電性酸化物および亜鉛を含む透明導電性酸化物からなる群より選ばれた少なくとも1種を含む請求項13に記載の表示装置。
- 前記第1の電極は、透明電極である請求項1から3のいずれか1項に記載の表示装置。
- 前記第1の酸化物は、透明導電性酸化物であり、
前記第2の酸化物は、絶縁性酸化物である請求項1または2に記載の表示装置。 - 第1の酸化物を含む複数の第1の電極、および前記第1の酸化物に不純物が添加された第2の酸化物を含む分離部を有する酸化物層と、
前記酸化物層に対向する第2の電極と、
前記酸化物層と前記第2の電極の間に設けられた有機発光層と
を備え、
前記分離部は、面内方向に隣接する前記第1の電極の間に設けられ、前記面内方向に隣接する前記第1の電極の間を電気的に分離する発光装置。 - 第1の酸化物を含む複数の第1の電極、および前記第1の酸化物とは組成比が異なる第2の酸化物を含む分離部を有する酸化物層と、
前記酸化物層に対向する第2の電極と、
前記酸化物層と前記第2の電極の間に設けられた有機発光層と
を備え、
前記分離部は、面内方向に隣接する前記第1の電極の間に設けられ、前記面内方向に隣接する前記第1の電極の間を電気的に分離する発光装置。 - 複数の第1の電極、および分離部を有する酸化物層と、
前記酸化物層に対向する第2の電極と、
前記酸化物層と前記第2の電極の間に設けられた有機発光層と
を備え、
前記第1の電極の結晶性は、前記分離部の結晶性に比べて高く、
前記分離部は、面内方向に隣接する前記第1の電極の間に設けられ、前記面内方向に隣接する前記第1の電極の間を電気的に分離する発光装置。 - 請求項1から16のいずれか1項に記載の表示装置を備える電子機器。
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