CN101118293A - 混合散射板、背光组件以及液晶显示器 - Google Patents

Abstract

一种混合散射板包括多个彼此面对并且散射光线的亚散射板、具有比该亚散射板更低的导热率并且分别置于每对相邻亚散射板之间的绝热层，以及沿边缘施加到每对相邻的亚散射板之间而将亚散射板彼此粘合的密封剂。

Description

混合散射板、背光组件以及液晶显示器

技术领域

本发明涉及一种混合散射板、具有该混合散射板的背光组件以及具有该背光组件的液晶显示器。尤其是，本发明涉及这样的混合散射板、具有该混合散射板背光组件以及具有该背光组件的液晶显示器，使得当使用多个灯作为光源时，防止这些灯产生的热量传递到液晶面板。

背景技术

作为一种平板显示器，液晶显示器被广泛使用。液晶显示器包括在其上具有电极的两个基板和置于它们之间的液晶层。当电压施加到该电极时，液晶层的液晶分子被重新排列，从而调整液晶层的光透过率。

这样的液晶显示器包括液晶面板和背光组件。液晶面板包括一对基板，液晶层置于它们之间，以及发出光线透过该液晶面板的背光组件。该背光组件包括多个灯、各种光学片、散射板以及用来安放上述元件的外壳。

在液晶显示器中，散射板设置在多个灯上面而液晶面板设置在该散射板上面。这些灯产生的热量通过散射板传递到液晶面板上。当高能量的热传递到液晶面板时，在液晶面板上出现错误操作从而使该液晶显示器的显示性能下降。因此，为了提高液晶显示器的显示性能，要求防止灯产生的热量传递到液晶面板上。

发明内容

一示例性实施例提供一种混合散射板，其可以防止由灯产生的热量传递到液晶面板，从而提高亮度和去除亮线。

一示例性实施例提供包括这样的混合散射板的背光组件。

一示例性实施例提供包括这样的背光组件的液晶显示器。

在一示例性实施例中，混合散射板包括多个彼此面对并散射光线的亚散射板、具有比该亚散射板更低的导热率并且分别***每对相邻的亚散射板之间的绝热层，以及沿边缘施加在每对相邻的亚散射板之间而将亚散射板彼此粘合的密封剂。

在一示例性实施例中，背光组件包括光源、设置在该光源上面以便散射由灯产生的光线的混合散射板，以及安放光源和混合散射板的外壳。该混合散射板包括多个彼此面对并散射光线的亚散射板、具有比亚散射板更低的导热率并且分别置于每对相邻的亚散射板之间的绝热层，以及沿边缘施加在每对相邻亚散射板之间而将该亚散射板彼此粘合的密封剂。

在一示例性实施例中，液晶显示器包括显示图像信息的液晶面板和给该液晶面板提供光线的背光组件。该背光组件包括光源、设置在光源上面以便散射光源产生的光线的混合散射板，以及安放光源和混合散射板的外壳。

一示例性实施例提供一种形成混合散射板的方法。该方法包括设置多个亚散射板为彼此面对、将绝热层置于每对相邻的亚散射板之间，以及沿边缘在每对相邻亚散射板之间施加密封剂以将这些亚散射板彼此粘合。绝热层包括比亚散射板低的导热率。

附图说明

通过参考附图详细描写其实施例，本发明的上述及其他的特征和优点将变得更加明显，其中：

图1示出根据本发明一示例性实施例的液晶显示器的分解透视图；

图2示出图1所示混合散射板的分解透视图；

图3示出图2所示的混合散射板沿线B-B′截取的剖视图；

图4示出图1所示的液晶显示器的部件组合以后沿线A-A′截取的剖视图；

图5A示出根据本发明另一示例性实施例的混合散射板的剖视图；

图5B至图5E为图5A所示混合散射板的替换的示例性实施例的视图；

图6为图2所示混合散射板的另一个示例性实施例的视图；以及

图7示出图6所示的混合散射板沿线C-C′截取的剖视图。

具体实施方式

通过参考附图以及对下列优选实施例的详细描述，可更容易了解本发明的优点和特征以及实现它的方法。然而，本发明可以以许多不同的形式实施，不应认为是仅限于此处所提出的实施例。更确切地，提供这些实施例以便使公开变得彻底和完整并且将本发明的概念充分传递给本领域技术人员，而本发明仅由所附的权利要求限定。在整个说明书中，同样的附图标记指的是同样的元件。

可以理解，当一元件被称为″在另一元件之上″时，它可以是直接在另一元件上面或是可以在其之间有中间元件。相反，当一元件被称为″直接在另一元件上″时，就没有中间元件。此处所使用的″和/或″包括列出的一个或多个相关项的任一以及全部组合。

可以理解，尽管此处可能使用这些术语第一、第二、第三等来描述各个元件、部件、区域、层和/或段，这些元件、组件、区域、层和/或段不应该受到这些术语的限制。这些术语只是用来区分一元件、组件、区域、层或段与另一元件、组件、区域、层或段。因此，下面论述的第一元件、组件、区域、层或段可以称为第二元件、组件、区域、层或段而不会偏离本发明的教导。

此处所用的术语是为了描述详细的实施例而不是要限制本发明。除非在上下文清楚地指出，否则此处使用的单数形式″一″和″该″意欲也包括复数形式。还应该理解，说明书中使用的术语″包含″或″包括″表明所述特征、区域、整数、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但是不排除一各或多个其他的特征、区域、整数、步骤、操作、元件、部件和/或它们的组合的存在或增加。

为便于描述，此处使用空间相关术语，例如″在下面″、″下面的″、″在上面″、″上面的″等等，以描述如图所示的一元件或特征与另一个元件的相互关系。可以理解，除附图中所描绘的取向，这些空间相关术语意欲包括、在使用或操作中的装置的不同取向。例如，如果附图中的装置被颠倒，那么描述为在其它元件或特征″下面″或″之下″的元件取向为在另一元件或特征″之上″。因此，示例性的术语″在下面″既包含取向″在......上面″，也包括取向″在......之下″。该装置可以是其他方向(旋转90度或其他的方向)并且相应地用此处所用的空间相关描述符来解释。

除非另外定义，在这里使用的全部术语(包括专业名词和科学名词)与本领域技术人员通常的理解具有相同的意思。还应该理解，诸如那些在通常使用的词典中所定义的术语，应该解释为，其具有的含义与它们在相关技术和现有公开的背景中的含义一致，除非特别定义，否则不能解释为理想化的或过于形式化的意义。

这里所描述本发明的实施例所参考的剖视图，是本发明理想实施例的示意图。同样地，例如，作为制造技术和/或公差的结果，可以认为，会偏离附图中的形状。因此，本发明实施例不应该被理解为仅限于在这里图解区域的详细的形状，而是包括例如由制造导致的形状偏差。例如，图解或描述为平面的区域通常可以具有粗糙的和/或非直线的特征。此外，图解的锐角可能是圆角的。因此，附图中所示的区域本质上是示意性的，它们的形状并不是要示出一区域的准确形状，也不是要限制本发明的范围。

除非在这里另外指明，或另由上下文清楚地抵触而表明，在此处描述的所有方法可以以适当的次序完成。除非另外声称，任一以及全部例子、或示范的术语的使用(例如，″例如″)仅仅是要更好地说明该发明而且不是对该发明范围的限制。不应将说明书中的措辞理解为表明未提出权利要求的元件是本发明实践所必需的。

在下文中，将参考图1至图5A详细说明按照本发明示例性实施例的混合散射板、包括该混合散射板的背光组件，以及包括该背光组件的液晶显示器。

图1示出按照本发明一示例性实施例的液晶显示器的一解透视图。参照图1，液晶显示器100包括显示图像信息的液晶面板组件130，发出光线到液晶面板组件130上的背光组件140，以及与背光组件140结合以容纳该液晶面板组件130的上壳体110。

液晶面板组件130包括具有薄膜晶体管显示面板133(在下文中，薄膜晶体管将被称为TFT)和公共电极显示面板134的液晶面板136，液晶(未示出)、多个栅极带载部件131、多个数据带载部件132以及印刷电路板135。

在液晶面板136中，TFT显示面板133包括栅极线(未示出)、数据线(未示出)、TFT阵列(未示出)、像素电极(未示出)等等，而公共电极显示面板134包括黑矩阵(未示出)、公共电极(未示出)等等并且设置成面对TFT显示面板133。

栅极带载部件131与形成在TFT显示面板133上的栅线(未示出)相连接，而数据带载部件132与形成在TFT显示面板133上的数据线(未示出)相连接。

在印刷电路板135上，安装有不同的驱动部件，用于分别处理输入到栅极带载部件131和数据带载部件132的栅极驱动信号和数据驱动信号。

背光组件140包括光学片141、混合散射板142、用作光源的多个灯143、反射板144、以及容纳它们的框架1 50和下壳体160。

在一示例性实施例中，CCFL(冷阴极荧光灯)或EEFL(外电极荧光灯)可被用作灯143。当灯驱动电压从外面施加到灯143时，灯143发光。这些灯143间隔一定距离并联于同一平面上，被用作直射型背光。为了在灯143中均匀地分配放电气体以便获得均匀的亮度，这些灯143可设置为大体平行于液晶面板136。灯驱动电压施加到每个灯143的两个端部。在每个灯的两个端部，可形成灯座(未示出)以支撑和固定灯143。而且，发光二极管(″LED″)可用作光源。在所示的示例性实施例中，用多个灯作为光源。

混合散射板142被设置在灯143上。混合散射板142的作用是提高灯143产生的照度的均匀性，并且减少或有效地阻止灯143产生的热量传递到液晶面板136上。在下文中，将参考图2和图3详细描述按照本发明一示例性实施例的混合散射板。图2是图1所示混合散射板的分解透视图，而图3是图2所示的混合散射板沿线B-B′截取的剖视图。

如图2和图3所示，按照本发明一实施例的混合散射板142包括设置成相互面对的第一和第二亚散射板210和212，以及具有低折射率的绝热层230。

在一示例性实施例中，第一和第二亚散射板210以及212中的每个都可以由包含散射剂的透光树脂层形成。该散射剂可包括硅散射剂、镁散射剂、氧化钙散射剂等等，但不限于此。该透光树脂层可包括PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯)、MS(聚甲基苯乙烯)、PS(聚苯乙烯)、PC(聚碳酸酯)等等，但是不限于此。当光通过第一和第二亚散射板210和212时，照度的均匀性得到提高。

绝热层230的导热率和折射率优选比第一和第二亚散射板210和212低。在一示例性实施例中，具有最低导热率和最低折射率的空气层可被用作绝热层230。空气的导热率大约是0.026kcal/m·h·℃而折射率大约是1，这比第一和第二亚散射板210和212低得多。在所示的实施例中，空气层被用作绝热层230。然而本发明不限于此。只要具有比第一和第二亚散射板210和212低的导热率和折射率，任何材料都可采用。

第一亚散射板210和第二亚散射板212由沿着第一亚散射板210和第二亚散射板212的边缘(例如***边缘)***它们之间的密封剂220相互粘合。密封剂220可以由与第一和第二亚散射板210和220相同类型的材料，或是不同于第一和第二亚散射板210和220的材料形成。在一示例性实施例中，密封剂220可以由双面胶带、胶合剂、粘合剂等形成。作为选择，与亚散射板210和212同样材料类型的树脂层可用作密封剂220，可以使用热焊接来熔融该密封剂220，从而使该第一和第二亚散射板210和212相互粘合。

由于该绝热层230具有不同于该第一和第二亚散射板210和212的导热率，该密封剂220可以形成为留有一开口，以便使绝热层230向外暴露。该开口主要用作空气循环通道。此外，在第一亚散射板210或第二亚散射板212的边缘周围形成至少一个用作空气循环通道的孔。绝热层230中的空气可通过该空气循环通道行进或移向外面。

再参照图1，反射板144被设置在灯143下面并且将灯143向下面发出的光线向上反射(例如，朝向液晶面板136)。下壳体160的底面可以由反射材料形成并且用作反射板144。在一示例性实施例中，下壳体160可以由具有高反射率的铝(Al)或铝合金形成，从而下壳体160本身用作反射板144。

灯143是由设置在反射板144上和/或附着于下壳体160上的多个灯固定单元145固定。

光学片141设置在该混合散射板142上并且散射和聚集灯143发出的光。在一示例性实施例中，光学片141可包括散射片、第一棱镜片、第二棱镜片等，但不限于此。

散射片直接设置在灯143上方而提高入射在其上的亮度以及亮度的均匀性。

第一棱镜片设置在散射片上。在第一棱镜片的表面上，可大致有规则地形成多个棱镜图案(未示出)用来聚集被散射片散射的光线并且发出被聚集的光线。该棱镜图案可具有三棱镜形状。在一示例性实施例中，增亮膜可用作第一棱镜片。

第二棱镜片设置在第一棱镜片上，可以是具有多层结构的反射偏振棱镜片，它聚集光线，起偏被聚集的光线并且发出偏振光。在一示例性实施例中，双层增亮膜可用作第二棱镜片。如果仅通过使用第一棱镜片就可得到满意的亮度和视角，那么第二棱镜片可以省去。

光学片141的各个类型取决于背光组件140的规格。

反射板144、灯143、混合散射板142和光学片141被顺序地装入下壳体160中。边框150被组合到该下壳体160上。在下文中，将参考图1和图4描述图解实施例的液晶显示器的部件之间的连接关系。图4是图1所示的液晶显示器的部件组合之后沿线A-A′截取的剖视图。

如图1和图4所示，液晶面板136设置在光学片141上同时由边框150支撑。该边框150由沿一矩形边缘形成的侧壁形成，并且在该侧壁的内侧上形成台阶或突起以便支撑液晶组件130。

下壳体160是由大致矩形的平面部分和沿着平面部分的上表面边缘形成的侧壁形成，以便容纳反射板144、灯143、混合散射板142和光学片141。

灯固定单元145不仅具有固定灯143的功能而且具有支撑该混合散射板142和光学片141的作用，以便减少或防止混合散射板142和光学片141弯曲。

该灯固定单元145包括设置在反射板144上的板250，多个形成在该板250上用来固定灯143的夹具254，以及形成在板250上以支撑该混合散射板142的支撑物252。在板250的下表面上，可形成多个挂钩(未示出)。该挂钩经过反射板144而连结到形成在下壳体160的底面上的开口(未示出)，从而将灯固定单元145固定到下壳体160上。

数据带载部件132沿着下壳体160的外壁弯曲。该液晶面板组件130的印刷电路板135牢固地附着在该下壳体160的侧壁和/或背面上。取决于将该光学片141、混合散射板142、灯143、和反射板144放入到下壳体1 60中的方法，可以变更下壳体160的外形。

将上壳体110与下壳体160相结合以覆盖设置在边框150中的液晶面板组件130的上表面。在上壳体110的上表面形成窗口，以使该液晶面板组件130向外暴露。

在一示例性实施例中，该上壳体110和下壳体160通过扣钩或螺钉结合。

在下文中将参考图4详细描述防止灯143产生的热传递到液晶面板136上的过程。

灯143产生的热量(向上的箭头所指)通过热辐射传递到该混合散射板142。灯143产生的热量加热由下壳体160和混合散射板142限定空间内的空气并且通过空气对流传递到混合散射板142上。然后，传递到该混合散射板142的热量被传递到光学片141上。然后，传递到该光学片141的热量通过热辐射和对流传递到液晶面板136上(如箭头所示)。

正如在使用混合散射板142的图解实施例中所示，当具有比由树脂形成的第一和第二亚散射板210和212低的导热率的绝热层230被设置在第一和第二亚散射板210和212之间时，导热率减小。有利地，通过该混合散射板142的热传递被隔离，因此防止液晶面板136的整体温度上升。

可选择地，空气层被用作绝热层230，从灯143传递到混合散射板142的热量传递通过第二亚散射板212然后通过热辐射和空气层中的对流而传递到第一亚散射板210。由于与热传导相比热辐射和对流呈现相当低的导热率，混合散射板142的导热率可被进一步减小。

将参考图4和图5A详细描述按照本发明一示例性实施例的提高液晶显示器亮度和消除亮线的过程。图5A是按照本发明另一示例性实施例的混合散射板的剖视图；

参考图4和图5A，由灯143产生的光线经由混合散射板142传输到液晶面板136上。光线很少被空气层吸收但是可被树脂制成的亚散射板210和212吸收。当混合散射板142的厚度基本上均匀并且空气层被用作绝热层230时，光线通过树脂层的路程被缩短。由于在图解实施例中混合散射板142只吸收相对较小的量的灯143产生的光线，因此液晶显示器的亮度可以增加。

为了消除亮线从而使用户不能察觉到灯143的形状，需要使用多个灯143作为液晶显示器的光源。

在一图解实施例中，具有比第一和第二亚散射板210和212低的折射率的绝热层230设置在第一和第二亚散射板210和212之间。第一和第二亚散射板210和212中的每个都可以包括用来散射光线的散射剂。有利地，该混合散射板142可有效地消除亮线。

在图5A中，n1表示第一和第二亚散射板210和212的折射率，n2表示绝热层230的折射率，α表示从第二亚散射板212入射到绝热层230上的光线X的入射角，β表示从第二亚扩散层212折射到绝热层230的光线Y的折射角。

按照斯涅尔定律，sinα/sinβ＝n2/n1。在上述情形中，由于n2＜n1，sinα＜sinβ，因此α＜β。当绝热层230具有比第二亚散射层212低的折射率时，光线X的入射角比光线Y的折射角大。当灯143产生的光线经由第二亚散射层212通过绝热层230时，光线以大于光线从灯143发出时的角度主要向侧面发射。从绝热层230折射到第一亚散射层210的光线Z在第一散射层210被散射。有利地，亮线被消除。

在下文中将参考图5B至图5E描述带有增强散射功能的混合散射板的可替换示例性实施例。图5B至图5E为图5A所示混合散射板的替换示例性实施例的视图。

在图5B所示的混合散射板142b中，为了提高散射功能，分别在每个第一和第二亚散射层210和212的例如邻近绝热层230的表面上形成凸面散射图案216。该凸面散射图案216可以大致是圆形，但不限于此。在图5B中，凸面散射图案216既形成在第一亚散射层210上，也形成在第二亚散射层212上。然而本发明不限于此。可选择地，凸面散射图案216可形成在第一和第二散射层210和212的任何一个上。

图5C所示的混合散射板142c不同于混合散射板142b，其中形成有凹面散射图案218而不是图5B的凸面散射图案216。凹面散图案218可以大致是圆形，但不限于此。在图5C中，凹面散射图案218既形成在第一亚散射层210上，也形成在第二亚散射层212上。然而本发明不限于此。可选择地，凹面散射图案218可形成在第一和第二扩散层210和212的任何一个上。

在替换的实施例中，可以分别在第一和第二亚散射层210和212邻近绝热层230的表面上形成凸面散射图案216和凹面散射图案218，或分别在第一和第二亚散射层210和212邻近绝热层230的表面上形成凹面散射图案218和凸面散射图案216。

在图5D所示的混合散射板142d中，为了提高散射功能，凸面散射图案216’形成在第二亚散射层212的邻近灯的表面上。该凸面散射图案216’可以大致是圆形，但不限于此。在图5E所示的混合散射板142e中，为了提高散射功能，凹面散射图案218’形成在第二亚散射层212的邻近灯的表面上。凹面散射图案218’可以大致是圆形，但不限于此。

在上面参考图5B至图5E已经描述了为提高散射功能而其中形成有各个散射图案216、216′、218和218′的示例性实施例的混合散射板。为了便于说明，在图解实施例中单独描述了散射图案216、216′、218和218′。然而，可以在混合散射板中形成许多这些散射图案216、216′、218和218′的任意组合。在下文中，为了便于说明，将借由图5A所示的混合散射板进行描述。

在下文中，将参考图6和图7对本发明另一示例性实施例的混合散射板进行描述。图6示出图2所示混合散射板的另一个示例性实施例的视图而图7是图6所示的混合散射板沿线C-C′截取的剖视图。为了便于说明，与在图1至图5A中所示的具有相同作用的部件由相同附图标记表示并且因此省略对它们的描述。除下列部分外，如图6和图7所示的混合散射板具有与图1至图5A的混合散射板基本上相同的结构。

如图6和图7所示，混合散射板300包括设置为彼此面对的第一、第二和第三亚散射板210、212和214，以及分别***每对相邻的亚散射板之间的绝热层230。绝热层230***在第一和第二亚散射板210和212之间而另一绝热层230***在第二和第三亚散射板212和214之间。图7所示的混合散射板300具有基本等于或优于图3所示的混合散射板142的效果。

在该图解实施例中，混合散射板包括两个或三个亚散射板而绝热层分别***在每对相邻亚散射板之间。然而本发明不限于此，而是可以应用到包括四个或更多亚散射板而绝热层分别***每对相邻两个亚散射板之间的混合散射板上。

尽管已经结合本发明的示例性实施例描述描述了本发明，对于本领域技术人员来说，显然可以在不脱离本发明范围和精神情况下做出各种修改和改变。因此，应该理解，上述实施例不是限制性的，而是在各方面说明性的。

按照图解实施例的混合散射板、包括该混合散射板的背光组件以及包括该背光组件的液晶显示器，由于在混合散射板中形成有具有低导热率的绝热层，可以有效地减少或防止由灯产生的热量传递到液晶面板上。

而且，由于该混合散射板包括多个亚混合散射板，以及具有比该亚混合散射板低的折射率并分别***在每两个相邻亚混合散射板之间的绝热层，由灯产生的光线被愈加散射并且因此可以消除亮线。

Claims (20)

1.一种混合散射板，包括：

多个彼此面对并且散射光线的亚散射板；具有比该亚散射板更低的导热率并且分别置于每对相邻亚散射板之间的绝热层；以及

沿亚散射板的边缘施加到每对相邻亚散射板之间而将亚散射板彼此粘合的密封剂。

2.如权利要求1所述的混合散射板，其中每一绝热层具有比亚散射板低的折射率。

3.如权利要求2所述的混合散射板，其中绝热层包括空气层。

4.如权利要求1所述的混合散射板，其中密封剂由双面胶带、胶合剂或粘合剂形成。

5.如权利要求1所述的混合散射板，其中密封剂由与亚散射板相同的材料形成，并且通过热焊接熔融密封剂而将亚散射板互相粘合。

6.如权利要求1所述的混合散射板，其中亚散射板包括含有散射剂的透光树脂层。

7.如权利要求1所述的混合散射板，其中用于提高散射功能的散射图案形成在每一亚散射板邻近绝热层的一表面上。

8.一种背光组件，包括：

光源；

设置在光源上并散射该光源产生的光线的混合散射板，该混合散射板包括多个彼此相对并且散射光线的亚散射板、具有比亚散射板更低的导热率并且分别***每对相邻亚散射板之间的绝热层，以及沿边缘施加到每对相邻亚散射板之间而将亚散射板彼此粘合的密封剂；以及

安放光源和混合散射板的外壳。

9.如权利要求8所述的背光组件，其中每个绝热层具有比亚散射板低的折射率。

10.如权利要求9所述的背光组件，其中绝热层包括空气层。

11.如权利要求10所述的背光组件，还包括空气循环通道，空气层中的空气通过该空气循环通道移向外面。

12.如权利要求8所述的背光组件，其中密封剂由双面胶带、胶合剂或粘合剂形成。

13.如权利要求8所述的背光组件，其中密封剂由与亚散射板相同的材料形成，并且通过热焊接熔融所述密封剂将亚散射板互相粘合。

14.如权利要求8所述的背光组件，其中亚散射板包括含有散射剂的透光树脂层。

15.如权利要求8所述的背光组件，其中用于提高散射功能的散射图案形成在每个亚散射板邻近绝热层的表面上。

16.如权利要求8所述的背光组件，还包括多个固定灯并且从下面支撑混合散射板的灯固定单元。

17.如权利要求8所述的背光组件，其中光源包括发光二极管。

18.如权利要求8所述的背光组件，其中光源包括多个灯。

19.一种液晶显示器，包括：

显示图像信息的液晶面板；以及

向该液晶面板提供光线的背光组件，

其中该背光组件包括：

光源；

设置在该光源上并散射该光源产生的光线的混合散射板，该混合散射板包括多个彼此面对并且散射光线的亚散射板，具有比亚散射板更低的导热率并且分别***每对相邻的亚散射板之间的绝热层，以及沿边缘施加到每对相邻的亚散射板之间而将亚散射板彼此粘合的密封剂；以及

安放光源和混合散射板的外壳。

20.一种形成混合散射板的方法，该方法包括：

设置多个相互面对的亚散射板；

将绝热层置于每对相邻亚散射板之间；以及

沿边缘将密封剂施加到每对相邻亚散射板之间以便将亚散射板彼此粘合，

其中该绝热层包括比亚散射板低的导热率。

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