TW201413295A - 抗眩膜、偏光板及顯示裝置 - Google Patents

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Byoung-Sun Jung
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Abstract

本發明提供一種包含一抗眩層的抗眩膜，該抗眩層包含一透明樹脂及透明顆粒，堆疊在一透明基底的至少一側上，其中該抗眩層的樹脂厚度為該透明顆粒平均直徑的70到95%，且該透明顆粒以二維同調的結構排列。本發明提供一種在保有突出抗眩效果下仍可具有良好黑度的抗眩膜。

Description

抗眩膜、偏光板及顯示裝置
本發明關於一種抗眩膜與使用該抗眩膜的偏光板及顯示裝置。
影像顯示裝置可包含液晶顯示裝置(LCD)、電子發光顯示器(EL)、電漿顯示器(PDP)、場發射顯示器(FED)等之類。
當如上所述的各種影像顯示裝置暴露於諸如自然光或照明光的外在光線下，入射於該影像顯示裝置表面的光線會被反射以降低反差，而反射於影像的光線將讓清晰度降低。此外，該反射也產生螢幕眩光，讓文字難以辨識，增加眼睛的疲勞，並造成頭痛。
為了解決上述問題，可在各種影像顯示裝置表面上使用藉由表面的突起而產生不規則反射的抗眩膜以減少光線反射。
該抗眩膜藉由將包含諸如二氧化矽或樹脂珠子的填充顆粒的樹脂施加於透明基底薄膜表面上來形成。基於所施加的樹脂，該薄膜可以是一種突起藉由二氧化矽或之類附著於其表面上的薄膜，或一種突起藉由添加有機填充顆粒形成於其表面上的薄膜，其中該顆粒的直徑大於所施加的樹脂薄膜的厚度。
倘若傳統抗眩膜表面上的突起緊密形成，則外在光線的不規則反射將越強烈，使得抗眩效果越好，然，顯示的影像銳度也將隨之降低。反之，倘若抗眩膜表面上的突起較鬆散，則外在光線將無法充分擴散以達到抗眩膜主要的目的，使得顯示螢幕的清晰度大大的降低。
同時，為了解決傳統技術上的問題，韓國專利公開號2010-0138109揭示一種具有突出抗眩效果及良好反射銳度的抗眩膜，其表面具有藉由將包含透明樹脂、感光起始劑、溶劑及樹脂顆粒的抗眩塗布組合物塗布於透明基底上所形成的同調顆粒突起。
然而，該抗眩膜的一致性卻不佳且霧度也相對較高，因抗眩層中的顆粒皆獨立分布且顆粒形成的突起依據塗布厚度而明顯改變。
本發明的目的在於提供一種抗眩膜，其中傳統的抗眩層中的透明顆粒以二維同調的方式形成，由顆粒所形成的突起將不會明顯改變，但若應用到顯示器上，則抗眩效果將更突出，霧度較低，黑度較好，且保有清晰的影像。
為了達成本發明的目的，本發明提供一種抗眩膜，其包含一抗眩層，該抗眩層堆疊在一透明基底的至少一側上並包含一透明樹脂及透明顆粒，其中該抗眩層的樹脂厚度為該透明顆粒平均直徑的70到95%，且該透明顆粒以二維同調的結構排列。
該抗眩層藉由將該透明顆粒部份注入到該透明樹脂中來取得。
該抗眩層藉由在該透明基底上塗布一包含一透明樹脂、透明 顆粒及一含有聚合物的季銨鹽的抗眩層生成組合物來形成。
該透明顆粒為至少一種選自由矽樹脂顆粒、三聚氰胺樹脂顆粒、丙烯酸樹脂顆粒、苯乙烯樹脂顆粒、丙烯苯乙烯樹脂顆粒、聚碳酸酯樹脂顆粒、聚乙烯樹脂顆粒、氯乙烯樹脂顆粒、二氧化矽顆粒及矽樹脂顆粒所組成的群組。
該透明顆粒在總數100重量份的抗眩層生成組合物中占有0.5到20重量份。
該含有聚合物的季銨鹽在總數100重量份的抗眩層生成組合物中占有0.5到5重量份。
該抗眩層進一步包含至少一種選自由感光起始劑、抗氧化劑、UV吸收劑、光穩定劑、平整劑、表面活性劑及防污劑所組成的群組的添加劑。
該抗眩膜的反射銳度為50到150%且模糊度少於4%。
為了達成本發明的目的，本發明提供一種包含該抗眩膜的偏光板及顯示裝置。
該顯示裝置選自由液晶顯示裝置、陰極射線管顯示裝置、電漿顯示器及觸控面板輸入單元所組成的群組。
本發明提供一種抗眩膜，其中傳統的抗眩層中的透明顆粒以二維同調的方式形成，由顆粒所形成的突起將不會明顯改變，但若應用到顯示器上，則抗眩效果將更突出，霧度較低，黑度較好，且保有清晰的影像。
100‧‧‧透明基底
200‧‧‧抗眩層
210‧‧‧透明顆粒
第1圖為依據本發明於抗眩層中以二維同調結構排列之同調元件的示意圖。
第2圖為依據本發明第一實施例提供於一抗眩膜的抗眩層表面的顯微照。
依據本發明一種抗眩膜包含一抗眩層，該抗眩層包含一透明樹脂及透明顆粒並堆疊在一透明基底的至少一側上，該抗眩層的樹脂厚度為該透明顆粒平均直徑的70到95%，且該透明顆粒以一單一顆粒層排列。
以下將對本發明進行詳細的說明。
任何薄膜只要是透明的都可作為透明基底。舉例來說，降冰片烯、具有一包含諸如多環降冰片烯單體的環烯的單體單元之環烯衍生物、纖維素(二乙醯纖維素、三乙醯纖維素、乙醯纖維素丁酸、異丁酯纖維素、丙醯纖維素、丁醯纖維素、乙醯丙醯纖維素)、乙烯/醋酸乙烯酯共聚物、聚酯、聚苯乙烯、聚醯胺、聚醚醯亞胺、聚丙烯酸、聚醯亞胺、聚醚碸、聚碸、聚乙烯、聚丙烯、聚甲基戊烯、聚氯乙烯、聚偏二氯乙烯、聚乙烯醇、聚乙烯醇縮醛、聚醚酮、聚醚醚酮、聚醚碸、聚甲基丙烯酸甲酯、聚乙烯對苯二甲酸酯、聚丁烯對苯二甲酸酯、聚乙烯或對苯二甲酸、聚碳酸酯、聚氨酯及環氧樹脂皆可作為透明基底的材料，而非定向薄膜、單軸定向薄膜或雙軸定向薄膜亦可作為透明基底。最好使用高度透明且耐熱的單軸或雙軸定向聚酯薄膜或無光學異向性的透明三乙醯纖維素薄膜。
透明基底的厚度最好薄。然而，太薄的話，將降低強度並更難加工，而太厚的話，將降低透明度或讓抗眩膜所附著的偏光板重量增加。因此，透明基底的厚度較佳為8至1,000μm，最佳為40至100μm。
該透明顆粒是用來提供抗眩效果，而只要可提供抗眩效果任一顆粒皆可使用。
舉例來說，矽樹脂顆粒、三聚氰胺樹脂顆粒、丙烯酸樹脂顆粒、苯乙烯樹脂顆粒、苯乙烯丙烯酸樹脂顆粒、聚碳酸酯樹脂顆粒、聚乙烯樹脂顆粒及氯乙烯樹脂顆粒皆可用作透明顆粒。前述所舉的透明顆粒例子可單獨使用或混和使用。
透明顆粒的平均直徑較佳為1至10μm。若透明顆粒的平均直徑少於1μm，將因其很難在抗眩及抗反射層表面上形成突起而降低抗眩效果。若透明顆粒的平均直徑超過10μm，將因其抗眩及抗反射層表面變得粗糙而降低清晰度。
再者，在100重量份的抗眩及抗反射塗布組合物中，該透明顆粒較佳包含0.5至20重量份。若該透明顆粒少於0.5重量份，則抗眩效果將降低。若該透明顆粒超過20重量份，則顆粒將因堆疊而形成一多層結構使得抗眩層白得更嚴重、霧度增加、變黑且反射銳度降低。
依據本發明，抗眩層可為一除了包含該透明顆粒之外，還包含透明樹脂及含有聚合物的季銨鹽的抗眩膜。
本領域常用以作為透明樹脂的任何材料皆可使用於本發明。透明樹脂較佳包含光固化(甲基)丙烯酸酯寡聚物及/或光固化單體。
舉例來說，(甲基)丙烯酸酯寡聚物可使用環氧(甲基)丙 烯酸酯或氨酯(甲基)丙烯酸酯，而氨酯(甲基)丙烯酸酯為較佳。
氨酯(甲基)丙烯酸酯可在催化劑的存在下，藉由具有羥基的多官能(甲基)丙烯酸酯與具有異氰酸基的化合物來製備。
具有羥基的(甲基)丙烯酸酯之一具體例子可為至少一個選自由2-羥乙基(甲基)丙烯酸酯、2-羥異丙基(甲基)丙烯酸酯、4-羥丁基(甲基)丙烯酸酯、己內酯改質羥丙烯酸、季戊四醇三/四(甲基)丙烯酸酯化合物及二季戊四醇五/六(甲基)丙烯酸酯化合物所組成的群組。
此外，具有異氰酸基的化合物之一具體例子可為至少一個選自由1,4-二異氰酸丁酯、1,6-二異氰酸己酯、1,8-二異氰酸辛酯、1,12-二異氰酸十二烷、1,5-二異氰酸-2-甲基戊烷、三甲基-1,6-二異氰酸己烷、1,3-二(異氰酸甲基)環己烷、反-1,4-環己烷二異氰酸、4,4'-二異氰酸酯二環己基甲烷、二異氰酸異佛爾酮酯、甲苯-2,4-二異氰酸、甲苯-2,6-二異氰酸、二甲苯-1,4-二異氰酸、四甲基二甲苯-1,3-二異氰酸、1-氯甲基-2,4-二異氰酸、4,4'-亞甲基雙(2,6-二甲基苯基異氰酸)、4,4'-氧雙(苯基異氰酸)、衍生自六亞甲基二異氰酸的三官能異氰酸及甲苯二異氰酸的三羥甲基丙烷加合物所組成的群組。
光固化單體具有諸如(甲基)丙烯醯基、乙烯基、苯乙烯基及烯丙基之不飽和基團，於分子中作為一光固化官能基，其較佳為(甲基)丙烯醯基。
(甲基)丙烯醯基之單體的具體例子可以是一或多個選自由新戊二醇丙烯酸、1,6-己二醇(甲基)丙烯酸酯、丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、三乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、二丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚乙 二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚丙二醇二(甲基)丙烯酸、三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、三羥甲基乙烷三(甲基)丙烯酸酯、1,2,4-環己烷四(甲基)丙烯酸酯、五甘油三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、三季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、三季戊四醇六三(甲基)丙烯酸酯、雙(2-羥乙基)異氰脲酸酯二(甲基)丙烯酸酯、羥乙基(甲基)丙烯酸酯、羥丙基(甲基)丙烯酸酯、羥丁基(甲基)丙烯酸酯、異辛基(甲基)丙烯酸酯、異癸基(甲基)丙烯酸酯、硬脂基(甲基)丙烯酸酯、四氫糠基(甲基)丙烯酸酯、苯氧基乙基(甲基)丙烯酸酯及異冰片(甲基)丙烯酸酯所組成的群組。
上述所列舉的光固化(甲基)丙烯酸酯寡聚物及/或光固化單體可單獨或分別組合使用。
透明樹脂沒有特別的限制，但在100重量份的抗眩塗布組合物中，該透明樹脂較佳包含1至80重量份。若該透明樹脂少於1重量份，將很難把強度增加到足夠的程度。若該透明樹脂超過80重量份，則將嚴重捲曲。
含有聚合物的季銨鹽會以同調結構的方式形成透明顆粒。後續將針對其作用關係進行描述。將該含有聚合物的季銨鹽溶解於一溶劑，並在溶劑揮發過程中，依據該透明顆粒與該透明樹脂之間親和性的不同誘發該透明顆粒於抗眩層中以同調結構形成。
該含有聚合物的季銨鹽較佳使用數均分子量為4000或更多 的季銨鹽聚合體。舉例來說，該含有聚合物的季銨鹽可藉由將季銨鹽單體及(甲基)丙烯酸酯單體共聚在一起來取得。就此來說，該含有聚合物的季銨鹽可依季銨鹽單體與(甲基)丙烯酸酯單體的比例來調整其與透明樹脂的親和性。
市面上含有聚合物的季銨鹽有：由Soken公司所製造的PQ-10與PQ-50、由Daesung Fine Chem公司所製造的1SX-1055、1SX-1090、1SX-3000及1SX-3004及之類。
若含有聚合物的季銨鹽組成少於0.3%，聚合物顆粒的凝聚力將變鬆散。若含有聚合物的季銨鹽組成等於或多於10%，聚合物的相容性將降低，進而增加霧度及散射狀況。
本領域中常使用的任何材料皆可無條件作為溶劑。舉例來說，醇類(甲醇、乙醇、異丙醇、丁醇、甲基溶纖劑、乙基溶纖劑及之類)、酮類(甲基乙基酮、甲基丁基酮、甲基異丁基酮、二乙基酮、二丙基酮、環己酮及之類)、己烷類(己烷、庚烷、辛烷及之類)、苯類(苯、甲苯、二甲苯及之類)及之類都可作為溶劑。上述溶劑可單獨或組合使用。
在100重量份的抗眩塗布組合物中，溶劑的組成可為10至95重量份。依據上述標準，若溶劑少於10重量份，將因黏度過高而加工不易。若溶劑超過95重量份，將讓固化過程耗時而影響經濟效益。
抗眩層生成組合物可進一步包含至少一種選自由感光起始劑、抗氧化劑、UV吸收劑、光穩定劑、平整劑、表面活性劑及防污劑所組成的群組。
本領域中常使用的任何材料皆可無條件作為感光起始劑。感 光起始劑較佳使用至少一種選自由羥基酮、氨基酮及氫氣再捕獲感光起始劑所組成的群組。
舉例來說，至少一種選自由2-甲基-1-[4-(甲硫基)苯基]-2-嗎啉基丙烷-1、二苯基甲酮芐基二甲基縮酮、2-羥基-2-甲基-1-苯基丙-1-酮、4-羥基環苯基酮、二甲氧基-2-苯基苯乙酮、蒽醌、芴、三苯胺、咔唑、、3-甲基苯乙酮、4-氯乙醯苯酮、4,4-二甲氧基苯乙酮、4,4-二氨基二苯基甲酮、1-羥基環己基苯基酮及二苯基甲酮所組成的群組可作為感光起始劑。
在100重量份的抗眩塗布組合物中，感光起始劑使用了0.1至10重量份。依據上述標準，若感光起始劑的組成少於0.1重量份，固化的速度會慢，而若組成超過10重量份，固化過程中抗眩層將產生裂痕。
本發明提供一種抗眩膜，其藉由使用如上所述依據本發明的抗眩層生成組合物來製備。依據本發明的抗眩及抗反射薄膜中之抗眩層可藉由後續步驟來製備：將依據本發明之抗眩層生成組合物塗布於透明基底的一側或兩側上並予以乾燥，再利用透明顆粒或透明顆粒及季銨鹽聚合物之附著以在表面(表面突起)形成凹凸，最後予以固化。
塗布該抗眩層生成組合物之方法並沒有任何特定的方式，舉例來說，可藉由模具塗佈、氣刀、逆輥、噴霧、刮刀、鑄件、凹板塗布、微凹版塗布或旋轉塗佈來進行。
當該抗眩層生成組合物利用上述方式塗布並固化，將形成抗眩層。乾燥程序可在固化程序之前進行，其中乾燥程序可進行10秒至1小時，較佳為30秒至10分鐘且溫度介於30至150℃。固化程序可藉由紫外線照射來進行，其中紫外線的照射量可約為0.01至10J/cm2，較佳為0.1至2J/cm2。
本發明的抗眩層包含樹脂及抗眩層的的透明顆粒，而該抗眩層的樹脂是指一層藉由將包含透明樹脂之組合物進行固化來形成的薄膜。該透明顆粒以二維同調結構的方式排列於藉由將包含透明樹脂之組合物進行固化來形成的抗眩層樹脂。該二維同調結構是指同調顆粒未以層的方式進行堆疊的單一層結構。
依據本發明之抗眩層中，透明顆粒之直徑大於“該抗眩層的樹脂”的厚度。因此，透明顆粒不會完全注入於“該抗眩層的樹脂”，使得該透明顆粒僅有部份注入以形成表面上的突起。表面上會因前述方式所形成的突起而產生不規則反射以得到所欲的光特性。
該抗眩層的樹脂厚度應為該透明顆粒的平均直徑(1至10μm)之70至95%。因此，依據本發明抗眩膜之抗眩層的樹脂厚度範圍為0.7至9.5μm。
若該抗眩層的樹脂厚度少於該透明顆粒的平均直徑，則該透明顆粒將以單一顆粒層的方式排列於抗眩層中以形成一二維同調結構。然而，如上所述，若該透明顆粒的組成在100重量份的抗眩塗布組合物中超過20重量份，則該透明顆粒將堆疊並某些形成一雙層結構。因此，為了讓該透明顆粒於抗眩層中以單一顆粒層的方式排列，該抗眩層的樹脂厚度較佳少於該透明顆粒的平均直徑且該透明顆粒的組成在100重量份的抗眩塗布組合物中少於20重量份。
第1圖為依據本發明於抗眩層中以二維同調結構排列之同調元件的示意圖。第1圖顯示一包含透明顆粒210的抗眩層200堆疊於一透明基底100的一側上。第2圖為依據本發明第一實施例提供於一抗眩膜的抗眩層 表面的顯微照。如第2圖所示，依據本發明提供於一抗眩膜的抗眩層中的透明顆粒確實以二維同調的結構排列。
若該抗眩層的樹脂厚度為該透明顆粒平均直徑的70至95%，則二氧化矽顆粒的平均直徑大於該抗眩層的樹脂厚度。因此，抗眩層表面上由透明顆粒所形成的突起將呈現鬆散狀。
根據上述敘述，若抗眩層厚度對顆粒直徑的比例低，由透明顆粒所形成的突起尺寸將夠大足以提供高抗眩效果。若抗眩層厚度對顆粒直徑的比例高，由透明顆粒所形成的突起尺寸將變得小，使得抗眩效果相對來得低。
然而，若該抗眩層的樹脂厚度少於顆粒直徑的70%，由突起所造成的散射將變得更強，使得反射銳度降低至少於50%。此情況並不樂見，因為反射銳度少於50%時，將因外在光線的不規則反射而讓影像品質大幅度降低。
再者，當該抗眩層的樹脂厚度超過顆粒直徑的95%時，表面上的突起實際上會消失且會因突起的降低而造成散射。因此，即便反射銳度等於或高於150%，能提供的抗眩效果卻很弱，而該產物也無法作為抗眩膜之用。
因此，本發明中，將抗眩層的樹脂厚度設定為顆粒直徑的70至95%，以提供一種具有良好黑度及突出抗眩效果的抗眩膜。
本發明提供一種偏光板，其具有依據本發明如上所述之抗眩膜。意即，依據本發明之偏光板可藉由將依據本發明如上所述的抗眩膜堆疊於傳統偏光板之一側或兩側上來形成。一保護膜可提供於偏光板的至少 一側上。
本發明提供一種具有該抗眩膜的顯示裝置。藉由將附著有依據本發明如上所述的抗眩膜之偏光板安裝於一顯示裝置內將可製備一種依據本發明的顯示裝置。此外，依據本發明的抗眩膜亦可附在一顯示裝置的視窗上。該顯示裝置可為一液晶顯示裝置、陰極射線管顯示裝置、電漿顯示器及觸控面板輸入單元。
以下將提供較佳實施例以加深對本發明之理解，但以下實施例僅為本發明之範例，該技術領域中具備通常知識者可於本發明其範疇及技術思想範圍內做多樣化變更及修正，而該變更及修正當然屬於本發明之申請專利範圍。
製備例1：抗眩層生成組合物的製備
一種抗眩層生成組合物，其組成及內容物(重量百分比)如下表1所示，其利用攪拌器來進行攪拌，並藉由PP材質的過濾器來過濾產物而製備。
製備例2：抗眩膜的製備
藉由上述製備例1所製備的抗眩層生成組合物(塗布液1至8)，利用邁耶棒塗布於三乙醯纖維素(TAC)薄膜上，其厚度為60μm，再以80℃的溫度乾燥1分鐘，並利用400mJ/cm2的紫外線進行固化，以形成具有如下表2所示厚度的抗眩層。在此，該抗眩層的樹脂厚度是指由固化包含透明樹脂之組合物所形成的抗眩層之樹脂部份的厚度，其厚度藉由觀察橫截面的顯微照來進行測量。
[表2]
為了比較製備例2所製備的抗眩膜之特性，將針對下列特性進行測量並將結果呈現於表2中。
(1)測量抗眩膜的霧度
製備例2所製備的抗眩膜之霧度值乃藉由Suga Test Instruments公司所製造的HZ-1霧度計來進行測量。塗布膜的霧度與塗布膜的濁度相關聯，霧度越高表示其薄膜越渾濁。
(2)測量抗眩膜的反射銳度
在將黑色壓克力板結合到由製備例2所製造的抗眩膜之抗眩層後，將利用圖像清晰度計(商標：ICM-1T，由Suga Test Instruments公司所製造)從45°的角度測量反射銳度。反射銳度藉由將從縫隙間隔為0.5mm、1.0mm及2.0mm之值加總而取得。
反射銳度值與抗眩效果相關聯，反射銳度值小表示抗眩效果 高。
100‧‧‧透明基底
200‧‧‧抗眩層
210‧‧‧透明顆粒

Claims (11)

  1. 一種抗眩膜，包括：一抗眩層，包含一透明樹脂及透明顆粒，堆疊在一透明基底的至少一側上，其中該抗眩層的樹脂厚度為該透明顆粒平均直徑的70到95%，及其中該透明顆粒以二維同調的結構排列。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之抗眩膜，其中該抗眩層藉由將該透明顆粒部份注入到該透明樹脂中來取得。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之抗眩膜，其中該抗眩層藉由在該透明基底上塗布一包含一透明樹脂、透明顆粒及一含有聚合物的季銨鹽的抗眩層生成組合物來形成。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之抗眩膜，其中該透明顆粒為至少一種選自由矽樹脂顆粒、三聚氰胺樹脂顆粒、丙烯酸樹脂顆粒、苯乙烯樹脂顆粒、丙烯苯乙烯樹脂顆粒、聚碳酸酯樹脂顆粒、聚乙烯樹脂顆粒、氯乙烯樹脂顆粒、二氧化矽顆粒及矽樹脂顆粒所組成的群組。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之抗眩膜，其中該透明顆粒在總數100重量份的抗眩層生成組合物中占有0.5到20重量份。
  6. 如申請專利範圍第3項所述之抗眩膜，其中該含有聚合物的季銨鹽在總數100重量份的抗眩層生成組合物中占有0.5到5重量份。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之抗眩膜，其中該抗眩層進一步包含至少一種選自由感光起始劑、抗氧化劑、UV吸收劑、光穩定劑、平整劑、表面活性劑及防污劑所組成的群組的添加劑。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之抗眩膜，其中該抗眩膜的反射銳度為50到150%且模糊度少於4%。
  9. 一種偏光板，包含如申請專利範圍第1至8項中任一項所述之抗眩膜。
  10. 一種顯示裝置，包含如申請專利範圍第1至8項中任一項所述之抗眩膜。
  11. 如申請專利範圍第10項所述之顯示裝置，其中該顯示裝置選自由液晶顯示裝置、陰極射線管顯示裝置、電漿顯示器及觸控面板輸入單元所組成的群組。
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