JP4570214B2 - Liquid crystal display - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明はエッジライト方式の照明装置(バックライト)を備えた液晶表示装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
ワープロやパソコン等の表示装置として液晶表示装置が多用され、そのための照明装置にバックライトを配置している。また、近年、携帯型のワープロやパソコン等については、それに搭載する液晶表示装置に薄型化および小型化が求められている。
【0003】
このような要望に対しエッジライト方式のバックライトが提示されている。従来の液晶表示装置を図5と図6により説明する。図5は液晶表示装置1の概略平面図、図6はその概略断面図である。
【0004】
2は透明材料からなる導光板、3は導光板2の端面に配設した冷陰極放電管(以下、CFLと略す)、4はCFL3を覆うように取り付けられた光反射性のリフレクター、5は光反射板、6は導光板2に進入した光が光反射板5でもって反射されながら光出射される際に、その出射光を光拡散させる光拡散板、7は光拡散板6を通過した出射光を集光させるレンズシートである。
【0005】
このようなバックライトユニット8の上に液晶表示体9を配設し、これらバックライトユニット8および液晶表示体9を筐体10でもって支持固定する。
【0006】
近年、液晶表示装置1の薄型化および小型化の傾向にともなって、狭額縁化が求められ、その有効表示領域11とCFL3との間隔は、さらに近接されている。
【0007】
そのために、CFL3近傍にて輝度が極端に高くなり、液晶表示体9の有効表示領域11においてCFL3付近に輝線が発生し、表示品位が低下するという課題がある。
【0008】
かかる課題を解消するために、CFL3近傍の光拡散板6の下側に光吸収層12を帯状に印刷し形成している。もしくはCFL3近傍の光反射板5上に光吸収層13を帯状に印刷し形成している。さらにはこれら光吸収層12と光吸収層13を設ける場合もある。また、光吸収層12と光吸収層13はベタ印刷したり、もしくは光吸収率が可変されるようドット状にすることもある。さらにまた、CFL3近傍の光拡散板6の下側に光吸収層12に代えて、光遮蔽性ドットパターンを帯状に印刷することもある(特開平8−240720号および特開平10−161119号参照)。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記提案のバックライトユニット8を搭載した液晶表示装置1によれば、近年の薄型化および小型化の市場要求は、ますます高くなりつつあり、いまだ満足し得える性能が達成されていない。
【0010】
すなわち、液晶表示装置1を薄型化・小型化にすると、輝線は従来にもまして強くなり、その輝線を緩和するためには光吸収層12や光吸収層13の光吸収率をさらに高めることになるが、その反面、光吸収層12や光吸収層13の色が濃くなり、そのためにCFL3の出射光が吸収する程度が大きくなり、光量の損失となり、バックライト全体の輝度が低下するという課題がある。しかも、このような光吸収率の高い光吸収層12や光吸収層13でもって、それらの存在が表示上に視認されるという課題もある。
【0011】
光遮蔽性ドットパターンによって光隠蔽率をさらに高める場合でも、同様にCFL3の出射光が吸収する程度が大きくなり、光量の損失となり、バックライト全体の輝度が低下したり、そのようなドットパターンが表示上に視認されていた。
【0012】
したがって本発明の目的は液晶表示装置を薄型化・小型化しても、輝線の発生を防止するとともに、輝度を高め、高い表示品位を達成した液晶表示装置を提供することにある。
【0013】
【課題を解決するための手段】
本発明の液晶表示装置は、管状光源を光入射面に配設した導光板の一方主面に光反射部材を、他方主面に光散乱部材を設けた照明装置の前記光散乱部材上に液晶表示パネルを載設し、前記光散乱部材の管状光源付近に光遮蔽性ドットパターンを設けた液晶表示装置であって、前記光遮蔽性ドットパターンのドット密度を管状光源にもっとも近い部分および管状光源からもっとも離れた部分の双方の領域にて小さく、最大化にした領域を管状光源の長手方向にそって線状に設け、かつドット密度を小さくした前記双方の領域と前記最大化にした領域との間に位置している領域は、前記最大化にした領域に向かってドット密度がグラデーション形状に大きくなっている
【作用】
本発明の液晶表示装置においては、上記構成のように光遮蔽性ドットパターンのドット密度を管状光源にもっとも近い部分および管状光源からもっとも離れた部分の双方の領域にて小さくしたことで、管状光源の出射光が吸収される度合を小さくし、これによって光量の損失を減少させ、その結果、バックライト全体の輝度が高められることになる。
【0014】
また、本発明においては、上記構成のように光遮蔽性ドットパターンのドット密度を最大化にした領域を管状光源の長手方向にそって線状に設けたことで、その領域にて管状光源付近の導光板から出射される輝線が減少し、もしくはなくし、その結果、表示品位を高めることができる。
【0015】
【発明の実施の形態】
本発明の液晶表示装置を図1〜図4により説明する。
図1は液晶表示装置14の概略平面図、図2はその概略断面図である。また、図3は光遮蔽性ドットパターンのドット密度を示し、図4は光吸収層のドットパターンの密度を示す。なお、図5と図6に示す液晶表示装置1と同一箇所には同一符号を付す。
【0016】
バックライトユニット15はアクリル樹脂等の透明材料からなる矩形状の導光板2の端面に前記管状光源としてのCFL3が配設され、半円筒状の光反射性のリフレクター4でもってCFL3を覆っている。導光板2の光出射面上には光散乱部材である光拡散板6とレンズシート7(レンズシート7は1枚だけで構成するか、もしくは複数枚の積層構造である)とを順次積層し、他方の主面には前記光反射部材である光反射板5を設けている。
【0017】
光反射板5はPET等の白色シートの表面に反射層が設けたものであって、導光板2への入射光を光出射面に導いている。光拡散板6はPC、PET等の白色シートのいずれか一方の面に微細な凹凸(たとえばエンボス加工等)が施され、導光板2からの出射光を散乱させる。
【0018】
また、導光板2と光拡散板6との間のCFL3近傍には光遮蔽性ドットパターン16を設け、さらに導光板2と光反射板5との間には黒色の光吸収性ドットパターン17が形成される。
【0019】
このような構成のバックライトユニット15の上に液晶表示体9を配設し、これらバックライトユニット15および液晶表示体9を筐体10でもって支持固定する。
(光遮蔽性ドットパターン16)
つぎに光遮蔽性ドットパターン16を述べる。
図3に示すように光隠蔽率が変えられるように、たとえばUV硬化系の白色インキにより円形にてドット状に並べている。そして、液晶表示体9の有効表示領域11内の区間11aにて隠蔽率を最大化にした領域pをCFL3の長手方向にそって線状に設けている。このような隠蔽率は光遮蔽性ドットパターンのドット密度によって規定される。また、かかる光遮蔽性ドットパターンのドット密度をCFL3に近い部分およびCFL3からもっとも離れた部分の双方にて小さくし、グラデーション形状にしている。同図においては、光遮蔽性ドットパターンのCFL3に沿うピッチをほぼ同じにしているが、それぞれの線状にて変えてもよい。
【0020】
上記構成の光遮蔽性ドットパターン16を設けることで、導光板2からの出射光が遮断され、その一部の光は光遮蔽性ドットパターン16にて吸収されるが、その程度は相当に小さく、むしろ、光遮蔽性ドットパターン16にて導光板2の内部に反射されることで、光の損失が小さくなり、発光効率が高くなる。
(光吸収性ドットパターン17)
導光板2を介して光遮蔽性ドットパターン16と対向するように設けた光吸収性ドットパターン17は、たとえばUV硬化系の黒色インキでもって円形の黒色ドットにして形成し、そして、図4に示すようにCFL3の法線方向に対しCFL3から遠いほどにドットパターンの占有面積を小さくするように、いわゆるグラデーション形状となす。この場合、CFL3の軸方向(長手方向)にわたるドットパターンについては、同一円形状でもって同一ピッチに配列するが、それに限られない。
【0021】
以上のように、光吸収性ドットパターン17は光反射板5上に形成し、光遮蔽性ドットパターン16は拡散板6下面に形成するが、これらは製版でスクリーン印刷等により形成すればよい。
【0022】
かくして上記構成の液晶表示装置14によれば、薄型化・小型化し、CFL2と液晶表示体9の有効表示領域11との距離Lが4.5mm以下になっても、光遮蔽性ドットパターン16のドット密度をCFL3に近い部分およびCFL3からもっとも離れた部分の双方にて小さくしたことで、CFL3の出射光が吸収される度合を小さくし、もしくはなくし、さらに光遮蔽性ドットパターン16にて導光板2の内部に反射されることで、光の損失が小さくし、これによって光量の損失を減少させ、その結果、バックライトユニット15全体の輝度が高めることができた。
【0023】
また、光遮蔽性ドットパターン16のドット密度を最大化にした領域pをCFL3の長手方向にそって線状に設けたことで、その領域にてCFL3付近の導光板1から出射される輝線が減少し、もしくはなくし、その結果、表示品位を高めることができた。
【0024】
本発明者が繰り返しおこなった実験によれば、液晶表示体9の有効表示領域11における区間11aの幅を5mm以下にして、そのような区間11aに対し、光遮蔽性ドットパターン16のドット密度を最大化にした領域を設けるようなグラデーション形状とするとよく、これによって、もっとも優れた表示品位が得られたことを確認した。
【0025】
なお、本発明は上記実施形態例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の変更や改良等をおこなっても何ら差し支えない。たとえば本例では光遮蔽性ドットパターン16と光吸収性ドットパターン17との双方を設けたが、これに代えて光吸収性ドットパターン17を形成しないで、光遮蔽性ドットパターン16だけを設けてもよい。
【0026】
また、本例にように光遮蔽性ドットパターン16を円形の白色ドットでもって形成する以外に、そのドットの形状、配列、色調ならびに色の濃さを、要求特性に応じて適宜変えてもよい。
【0027】
【発明の効果】
以上のとおり、本発明の液晶表示装置によれば、光遮蔽性ドットパターンのドット密度を管状光源にもっとも近い部分および管状光源からもっとも離れた部分の双方の領域にて小さくしたことで、管状光源の出射光が吸収される度合を小さくし、これによって光量の損失を減少させ、バックライト全体の輝度が高め、しかも、光遮蔽性ドットパターンのドット密度を最大化にした領域を管状光源の長手方向にそって線状に設けたことで、その領域にて管状光源付近の導光板から出射される輝線が減少し、もしくはなくし、その結果、薄型化・小型化しても、輝線の発生を防止するとともに、輝度を高め、高い表示品位を達成した薄型化・小型化にして高性能かつ高品質な液晶表示装置が提供できた。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の液晶表示装置の概略平面図である。
【図2】本発明の液晶表示装置の概略断面図である。
【図3】光遮蔽性ドットパターン形状を示す要部平面図である。
【図4】光吸収性ドットパターン形状を示す要部平面図である。
【図5】従来の液晶表示装置の概略平面図である。
【図6】従来の液晶表示装置の概略断面図である。
【符号の説明】
2…導光板、3…CFL、4…リフレクター、5…光反射板、6…光拡散板、7…レンズシート、9…液晶表示体、10…筐体、14…液晶表示装置、15…バックライトユニット、16…光遮蔽性ドットパターン、17…光吸収性ドットパターン、p…隠蔽率を最大化にした領域
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a liquid crystal display device provided with an edge light type illumination device (backlight).
[0002]
[Prior art]
A liquid crystal display device is frequently used as a display device for a word processor, a personal computer, or the like, and a backlight is disposed in an illumination device for that purpose. In recent years, for portable word processors, personal computers, and the like, liquid crystal display devices mounted thereon are required to be thin and small.
[0003]
In response to such a demand, an edge light type backlight has been proposed. A conventional liquid crystal display device will be described with reference to FIGS. FIG. 5 is a schematic plan view of the liquid crystal display device 1, and FIG. 6 is a schematic cross-sectional view thereof.
[0004]
2 is a light guide plate made of a transparent material, 3 is a cold cathode discharge tube (hereinafter abbreviated as CFL) disposed on the end face of the light guide plate 2, 4 is a light-reflecting reflector attached so as to cover the CFL 3, The light reflecting plate 6 is a light diffusing plate that diffuses the emitted light when the light entering the light guide plate 2 is emitted while being reflected by the light reflecting plate 5, and 7 has passed through the light diffusing plate 6. It is a lens sheet that collects emitted light.
[0005]
A liquid crystal display body 9 is disposed on such a backlight unit 8, and the backlight unit 8 and the liquid crystal display body 9 are supported and fixed by a housing 10.
[0006]
In recent years, with the tendency of the liquid crystal display device 1 to be thinner and smaller, a narrower frame is required, and the distance between the effective display area 11 and the CFL 3 is further closer.
[0007]
For this reason, the luminance becomes extremely high in the vicinity of CFL 3, and bright lines are generated in the vicinity of CFL 3 in the effective display region 11 of the liquid crystal display body 9, which causes a problem that display quality is deteriorated.
[0008]
In order to solve such a problem, the light absorbing layer 12 is formed in a strip shape on the lower side of the light diffusion plate 6 in the vicinity of the CFL 3. Alternatively, the light absorbing layer 13 is formed in a band shape on the light reflection plate 5 near the CFL 3. Furthermore, the light absorption layer 12 and the light absorption layer 13 may be provided. Further, the light absorption layer 12 and the light absorption layer 13 may be solid-printed or may be formed in a dot shape so that the light absorption rate can be varied. Furthermore, a light shielding dot pattern may be printed in a strip shape on the lower side of the light diffusion plate 6 in the vicinity of the CFL 3 instead of the light absorbing layer 12 (see JP-A-8-240720 and JP-A-10-161119). ).
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
However, according to the liquid crystal display device 1 equipped with the proposed backlight unit 8, the market demands for thinning and miniaturization in recent years are increasing, and satisfactory performance has not yet been achieved. .
[0010]
That is, when the liquid crystal display device 1 is made thinner and smaller, the bright line becomes stronger than before, and the light absorption rate of the light absorption layer 12 and the light absorption layer 13 is further increased in order to relax the bright line. However, on the other hand, the color of the light absorption layer 12 or the light absorption layer 13 becomes dark, and therefore, the extent to which the light emitted from the CFL 3 is absorbed increases, resulting in a loss of light quantity and a decrease in luminance of the entire backlight. There is. In addition, there is a problem that the presence of the light absorption layer 12 and the light absorption layer 13 having such a high light absorption rate is visually recognized on the display.
[0011]
Even when the light concealment rate is further increased by the light shielding dot pattern, the degree to which the light emitted from the CFL3 is absorbed is increased, the light amount is lost, the brightness of the entire backlight is lowered, or such a dot pattern is reduced. It was visible on the display.
[0012]
Accordingly, it is an object of the present invention to provide a liquid crystal display device that prevents the generation of bright lines and increases the luminance and achieves a high display quality even when the liquid crystal display device is made thinner and smaller.
[0013]
[Means for Solving the Problems]
The liquid crystal display device of the present invention, a liquid crystal a tubular light source a light reflecting member on the one main surface of the light guide plate disposed on the light incident surface, on the light scattering member of an illumination device provided with light scattering members on the other major surface and No設the display panel, a liquid crystal display device provided with light-shielding dot pattern around the tubular light source of the light scattering member, closest portion and the tubular dot density before Symbol light shielding property dot pattern into a tubular light source reduced at both regions of the farthest portion from the light source, along the regions to maximize the longitudinal direction of the tubular light source is provided in a linear shape, and has the both the region with a reduced dot density and the maximization In the region located between the regions, the dot density increases in a gradation shape toward the maximized region .
[Action]
In the liquid crystal display device of the present invention, it was small in both the area of the farthest portion from the closest portion and the tubular light source to linear light source dot density of the light-shielding dot pattern as in the above-described configuration, the tubular light source the smaller the degree to which the emitted light is absorbed, thereby reducing the loss of light quantity, resulting in Rukoto luminance of the entire backlight is increased.
[0014]
Further, in the present invention, the region where the dot density of the light shielding dot pattern is maximized as in the above configuration is provided linearly along the longitudinal direction of the tubular light source, so that the region near the tubular light source The bright lines emitted from the light guide plate are reduced or eliminated, and as a result, display quality can be improved.
[0015]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The liquid crystal display device of the present invention will be described with reference to FIGS.
FIG. 1 is a schematic plan view of the liquid crystal display device 14, and FIG. 2 is a schematic cross-sectional view thereof. 3 shows the dot density of the light shielding dot pattern, and FIG. 4 shows the density of the dot pattern of the light absorbing layer. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the same location as the liquid crystal display device 1 shown in FIG. 5 and FIG.
[0016]
The backlight unit 15 is provided with a CFL 3 as the tubular light source on the end face of a rectangular light guide plate 2 made of a transparent material such as acrylic resin, and covers the CFL 3 with a semi-cylindrical light reflecting reflector 4. . On the light emitting surface of the light guide plate 2, a light diffusing plate 6 that is a light scattering member and a lens sheet 7 (the lens sheet 7 is composed of only one sheet or a laminated structure of a plurality of sheets) are sequentially laminated. The other main surface is provided with a light reflecting plate 5 as the light reflecting member.
[0017]
The light reflection plate 5 has a reflection layer provided on the surface of a white sheet such as PET, and guides light incident on the light guide plate 2 to the light exit surface. The light diffusing plate 6 has fine irregularities (for example, embossing or the like) on one surface of a white sheet such as PC or PET, and scatters light emitted from the light guide plate 2.
[0018]
Further, a light shielding dot pattern 16 is provided in the vicinity of the CFL 3 between the light guide plate 2 and the light diffusion plate 6, and a black light absorbing dot pattern 17 is provided between the light guide plate 2 and the light reflection plate 5. It is formed.
[0019]
The liquid crystal display body 9 is disposed on the backlight unit 15 having such a configuration, and the backlight unit 15 and the liquid crystal display body 9 are supported and fixed by the housing 10.
(Light shielding dot pattern 16)
Next, the light shielding dot pattern 16 will be described.
As shown in FIG. 3, for example, UV curable white ink is arranged in a circular dot pattern so that the light hiding ratio can be changed. And the area | region p which maximized the concealment rate in the area 11a in the effective display area 11 of the liquid crystal display body 9 is linearly provided along the longitudinal direction of CFL3. Such a concealment rate is defined by the dot density of the light shielding dot pattern. In addition, the dot density of the light shielding dot pattern is reduced at both the portion close to CFL3 and the portion farthest from CFL3, thereby forming a gradation shape. In the figure, although the pitch along the CFL3 of the light shielding dot pattern is substantially the same, it may be changed for each linear shape.
[0020]
By providing the light shielding dot pattern 16 having the above configuration, the light emitted from the light guide plate 2 is blocked, and a part of the light is absorbed by the light shielding dot pattern 16, but the degree thereof is considerably small. Rather, the light-shielding dot pattern 16 is reflected inside the light guide plate 2 to reduce light loss and increase the light emission efficiency.
(Light Absorbing Dot Pattern 17)
The light-absorbing dot pattern 17 provided so as to face the light-shielding dot pattern 16 through the light guide plate 2 is formed as a circular black dot with, for example, a UV curable black ink, and FIG. As shown in the figure, a so-called gradation shape is formed so that the area occupied by the dot pattern decreases with increasing distance from the CFL3 in the normal direction of the CFL3. In this case, dot patterns extending in the axial direction (longitudinal direction) of the CFL 3 are arranged in the same pitch with the same circular shape, but are not limited thereto.
[0021]
As described above, the light-absorbing dot pattern 17 is formed on the light reflection plate 5 and the light-shielding dot pattern 16 is formed on the lower surface of the diffusion plate 6, but these may be formed by screen printing or the like by plate making.
[0022]
Thus, according to the liquid crystal display device 14 configured as described above, even if the distance L between the CFL 2 and the effective display region 11 of the liquid crystal display body 9 is 4.5 mm or less, the light shielding dot pattern 16 is reduced. By reducing the dot density in both the portion close to CFL3 and the portion farthest from CFL3, the degree of absorption of the light emitted from CFL3 is reduced or eliminated, and the light-shielding dot pattern 16 further guides the light guide plate. As a result, the loss of light is reduced, thereby reducing the loss of light quantity. As a result, the brightness of the entire backlight unit 15 can be increased.
[0023]
Further, the region p in which the dot density of the light shielding dot pattern 16 is maximized is provided in a line shape along the longitudinal direction of the CFL 3 so that the bright line emitted from the light guide plate 1 in the vicinity of the CFL 3 can be obtained. As a result, the display quality could be improved.
[0024]
According to experiments repeatedly conducted by the present inventors, the width of the section 11a in the effective display area 11 of the liquid crystal display body 9 is set to 5 mm or less, and the dot density of the light shielding dot pattern 16 is set to such a section 11a. It was better to have a gradation shape that provided a maximized area, and it was confirmed that the best display quality was obtained.
[0025]
Note that the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications and improvements may be made without departing from the scope of the present invention. For example, in this example, both the light-shielding dot pattern 16 and the light-absorbing dot pattern 17 are provided, but instead of this, the light-absorbing dot pattern 17 is not provided and only the light-shielding dot pattern 16 is provided. Also good.
[0026]
In addition to forming the light-shielding dot pattern 16 with circular white dots as in this example, the shape, arrangement, color tone, and color density of the dots may be appropriately changed according to the required characteristics. .
[0027]
【The invention's effect】
As described above, according to the liquid crystal display device of the present invention, that has a small dot density of the light-shielding dot pattern in both the area of the most distant portion from the closest portion and the tubular light source to the tubular light source, linear light source The extent to which the emitted light is absorbed is reduced, thereby reducing the loss of light quantity, increasing the overall brightness of the backlight, and maximizing the dot density of the light shielding dot pattern. By providing a line along the direction, the bright lines emitted from the light guide plate near the tubular light source are reduced or eliminated in that area, and as a result, the generation of bright lines is prevented even if it is made thinner and smaller. At the same time, we were able to provide a high-performance and high-quality liquid crystal display device that was made thinner and more compact with higher brightness and higher display quality.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic plan view of a liquid crystal display device of the present invention.
FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of a liquid crystal display device of the present invention.
FIG. 3 is a plan view of a principal part showing a light shielding dot pattern shape;
FIG. 4 is a plan view of a principal part showing a light absorbing dot pattern shape.
FIG. 5 is a schematic plan view of a conventional liquid crystal display device.
FIG. 6 is a schematic cross-sectional view of a conventional liquid crystal display device.
[Explanation of symbols]
2 ... light guide plate, 3 ... CFL, 4 ... reflector, 5 ... light reflecting plate, 6 ... light diffusing plate, 7 ... lens sheet, 9 ... liquid crystal display body, 10 ... housing, 14 ... liquid crystal display device, 15 ... back Light unit, 16 ... light-shielding dot pattern, 17 ... light-absorbing dot pattern, p ... region where the concealment rate is maximized

Claims (1)

管状光源を光入射面に配設した導光板の一方主面に光反射部材を、他方主面に光散乱部材を設けた照明装置の前記光散乱部材上に液晶表示パネルを載設し、前記光散乱部材の管状光源付近に光遮蔽性ドットパターンを設けた液晶表示装置であって
記光遮蔽性ドットパターンのドット密度を管状光源にもっとも近い部分および管状光源からもっとも離れた部分の双方の領域にて小さく、最大化にした領域を管状光源の長手方向にそって線状に設け、かつドット密度を小さくした前記双方の領域と前記最大化にした領域との間に位置している領域は、前記最大化にした領域に向かってドット密度がグラデーション形状に大きくなっている、液晶表示装置。
A light reflecting member on the one main surface of the light guide plate disposed on the light incident surface of the tubular light source, and No設the liquid crystal display panel on the light-scattering member of an illumination device provided with light scattering members on the other main surface, wherein A liquid crystal display device provided with a light shielding dot pattern in the vicinity of a tubular light source of a light scattering member ,
Reduced at most distant parts both regions from the nearest portion and the tubular light source dot density before Symbol light shielding property dot pattern into a tubular light source, linear along an area to maximize the longitudinal direction of the tubular light source In the area located between the both areas where the dot density is reduced and the maximized area, the dot density increases in a gradation shape toward the maximized area. , a liquid crystal display device.
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