JPH06139996A - 金属蒸気放電灯およびそれを用いた投写型ディスプレー - Google Patents
金属蒸気放電灯およびそれを用いた投写型ディスプレーInfo
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- JPH06139996A JPH06139996A JP28918892A JP28918892A JPH06139996A JP H06139996 A JPH06139996 A JP H06139996A JP 28918892 A JP28918892 A JP 28918892A JP 28918892 A JP28918892 A JP 28918892A JP H06139996 A JPH06139996 A JP H06139996A
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- metal
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Abstract
(57)【要約】
【目的】発光管と金属ハロゲン化物との反応及び結晶化
を防止して、長寿命の金属磁気放電灯を提供することを
目的とする。 【構成】発光管１内に封入される金属ハロゲン化物中の
リチウム（Ｌｉ）、ナトリウム（Ｎａ）、およびカリウ
ム（Ｋ）の含有量とそれぞれ１００ｐｐｍより少なくし
た構成とする。
を防止して、長寿命の金属磁気放電灯を提供することを
目的とする。 【構成】発光管１内に封入される金属ハロゲン化物中の
リチウム（Ｌｉ）、ナトリウム（Ｎａ）、およびカリウ
ム（Ｋ）の含有量とそれぞれ１００ｐｐｍより少なくし
た構成とする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、高効率、高演色性、長
寿命の金属蒸気放電灯、および前記金属蒸気放電灯を光
源とする投写型ディスプレーに関する。
寿命の金属蒸気放電灯、および前記金属蒸気放電灯を光
源とする投写型ディスプレーに関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、ＣＲＴ（ＣＡＴＨＯＤ ＲＡＹ
ＴＵＢＥ、陰極線管）にかわる大画面のディスプレイと
して、種々のものが提案されているが、大表示容量でカ
ラー表示ができる大画面のディスプレイとして、各画素
ごとに薄膜トランジスター（ＴＦＴ）を形成したアクテ
ィブマトリックス方式の液晶パネルを投写型ディスプレ
イに応用する方式がとりわけ注目されている。
ＴＵＢＥ、陰極線管）にかわる大画面のディスプレイと
して、種々のものが提案されているが、大表示容量でカ
ラー表示ができる大画面のディスプレイとして、各画素
ごとに薄膜トランジスター（ＴＦＴ）を形成したアクテ
ィブマトリックス方式の液晶パネルを投写型ディスプレ
イに応用する方式がとりわけ注目されている。
【０００３】このようなディスプレイではとりわけ光源
がキーデバイスであるが、発光効率、演色性等の点から
金属ハロゲン化物を封入した金属蒸気放電灯が優れてい
る。金属ハロゲン化物の充分な発光を得るためには、高
い管壁温度が必要であり、点灯時の発光管温度は１００
０℃近くに達する。このため点灯中徐々に金属ハロゲン
化物と発光管（石英ガラスあるいは高珪酸ガラス）とが
反応して結晶化（失透）を起こす。この結果高速の利用
効率が低下して投写型ディスプレーが暗くなり表示品質
が悪くなる。
がキーデバイスであるが、発光効率、演色性等の点から
金属ハロゲン化物を封入した金属蒸気放電灯が優れてい
る。金属ハロゲン化物の充分な発光を得るためには、高
い管壁温度が必要であり、点灯時の発光管温度は１００
０℃近くに達する。このため点灯中徐々に金属ハロゲン
化物と発光管（石英ガラスあるいは高珪酸ガラス）とが
反応して結晶化（失透）を起こす。この結果高速の利用
効率が低下して投写型ディスプレーが暗くなり表示品質
が悪くなる。
【０００４】このことを解決するために、発光管内面に
窒化珪素（Ｓｉ3 Ｎ4 ）を被覆する方法（たとえば特公
昭６０−４０６６５号公報）や、発光管内面にＣａＯ、
ＭｇＯ、Ａｌ2 Ｏ3 、ＴｉＯ2 等を単独または混合物と
して石英ガラスの共融層または化合物層を形成する方法
（たとえば特公昭５４−１４４３４号公報）が提案され
ている。
窒化珪素（Ｓｉ3 Ｎ4 ）を被覆する方法（たとえば特公
昭６０−４０６６５号公報）や、発光管内面にＣａＯ、
ＭｇＯ、Ａｌ2 Ｏ3 、ＴｉＯ2 等を単独または混合物と
して石英ガラスの共融層または化合物層を形成する方法
（たとえば特公昭５４−１４４３４号公報）が提案され
ている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
の被覆物は、熱膨脹係数が管体より大きく、また管体と
の密着性が悪いために、被覆物がひび割れたり、管体か
ら剥離したりするという問題があった。
の被覆物は、熱膨脹係数が管体より大きく、また管体と
の密着性が悪いために、被覆物がひび割れたり、管体か
ら剥離したりするという問題があった。
【０００６】ところで発光管は、点灯中徐々に希土類金
属ハロゲン化物と発光管（石英ガラスまたはホウ珪酸ガ
ラス）とが反応して結晶化（矢透）を起こして発光管の
外に出てくる光束が減少する。ガラスの結晶化は、まず
結晶核が生成し、次にこの結晶核がさらに成長して大き
くなるという過程によってガラスの結晶化が進行するも
のと考えられる。したがってガラスが結晶化する速度
は、結晶核の生成速度とそれによって生じた結晶相の成
長速度によって決まる。核の生成はガラスの表面におい
て異種物質と長時間接触することで起こりやすく、発光
管中の封入物に関係している。
属ハロゲン化物と発光管（石英ガラスまたはホウ珪酸ガ
ラス）とが反応して結晶化（矢透）を起こして発光管の
外に出てくる光束が減少する。ガラスの結晶化は、まず
結晶核が生成し、次にこの結晶核がさらに成長して大き
くなるという過程によってガラスの結晶化が進行するも
のと考えられる。したがってガラスが結晶化する速度
は、結晶核の生成速度とそれによって生じた結晶相の成
長速度によって決まる。核の生成はガラスの表面におい
て異種物質と長時間接触することで起こりやすく、発光
管中の封入物に関係している。
【０００７】従来の方法では、発光物質である希土類金
属ハロゲン化物は希土類金属を出発原料とし、希土類金
属とハロゲンガスあるいはハロゲン化水素ガスとを直接
反応させて希土類金属ハロゲン化物を合成していたもの
を使用していた。しかしながらこのとき用いる希土類金
属はＣａ，Ａｌ等の還元金属によって希土類酸化物を還
元するのでこれらの金属とともにアルカリ金属が混入し
やすい。その結果、リチウム（Ｌｉ）、ナトリウム（Ｎ
ａ）、およびカリウム（Ｋ）のアルカリ金属が結晶の核
となって結晶化が促進され、短時間で結晶化することを
見いだした。
属ハロゲン化物は希土類金属を出発原料とし、希土類金
属とハロゲンガスあるいはハロゲン化水素ガスとを直接
反応させて希土類金属ハロゲン化物を合成していたもの
を使用していた。しかしながらこのとき用いる希土類金
属はＣａ，Ａｌ等の還元金属によって希土類酸化物を還
元するのでこれらの金属とともにアルカリ金属が混入し
やすい。その結果、リチウム（Ｌｉ）、ナトリウム（Ｎ
ａ）、およびカリウム（Ｋ）のアルカリ金属が結晶の核
となって結晶化が促進され、短時間で結晶化することを
見いだした。
【０００８】本発明は蒸気の問題に留意し、ガラスの結
晶化（矢透）を防止し、長寿命の金属蒸気放電灯を提供
することを目的とする。
晶化（矢透）を防止し、長寿命の金属蒸気放電灯を提供
することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明は、石英ガラスまたはホウ珪酸ガラスよりなる
発光管に金属ハロゲン化物を封入した金属蒸気放電灯で
あって、前記金属ハロゲン化物中のリチウム（Ｌｉ）、
ナトリウム（Ｎａ）、およびカリウム（Ｋ）の含有量が
それぞれ１００ｐｐｍより少なくした構成とする。
に本発明は、石英ガラスまたはホウ珪酸ガラスよりなる
発光管に金属ハロゲン化物を封入した金属蒸気放電灯で
あって、前記金属ハロゲン化物中のリチウム（Ｌｉ）、
ナトリウム（Ｎａ）、およびカリウム（Ｋ）の含有量が
それぞれ１００ｐｐｍより少なくした構成とする。
【００１０】
【作用】上記のように金属蒸気放電発光管に封入する金
属ハロゲン化物中の不純物としてのリチウム（Ｌｉ）、
ナトリウム（Ｎａ）、およびカリウム（Ｋ）の含有量を
それぞれ１００ｐｐｍより少なくすることが結晶化の防
止に有効であることが判明した。希土類金属ハロゲン化
物は希土類酸化物を出発原料とし、希土類酸化物をハロ
ゲン化水素酸とハロゲン化アンモニウムとで完全溶解
し、真空中で加熱脱水しさらに高温でハロゲン化アンモ
ニウムを昇華させて除去して高純度な希土類金属ハロゲ
ン化物を合成する。このような方法で作製した金属には
リチウム（Ｌｉ）、ナトリウム（Ｎａ）、およびカリウ
ム（Ｋ）の含有量がそれぞれ１００ｐｐｍより少なくす
ることができる。このような金属ハロゲン化物を封入す
ることによって、石英ガラスの内面に結晶の核となる不
純物と接触しにくくなり、ガラスの結晶化（矢透）を防
止することとなる。
属ハロゲン化物中の不純物としてのリチウム（Ｌｉ）、
ナトリウム（Ｎａ）、およびカリウム（Ｋ）の含有量を
それぞれ１００ｐｐｍより少なくすることが結晶化の防
止に有効であることが判明した。希土類金属ハロゲン化
物は希土類酸化物を出発原料とし、希土類酸化物をハロ
ゲン化水素酸とハロゲン化アンモニウムとで完全溶解
し、真空中で加熱脱水しさらに高温でハロゲン化アンモ
ニウムを昇華させて除去して高純度な希土類金属ハロゲ
ン化物を合成する。このような方法で作製した金属には
リチウム（Ｌｉ）、ナトリウム（Ｎａ）、およびカリウ
ム（Ｋ）の含有量がそれぞれ１００ｐｐｍより少なくす
ることができる。このような金属ハロゲン化物を封入す
ることによって、石英ガラスの内面に結晶の核となる不
純物と接触しにくくなり、ガラスの結晶化（矢透）を防
止することとなる。
【００１１】
【実施例】以下に本発明の金属蒸気放電発光管の一実施
例を図面にもとづき説明する。図１において１はバルブ
管体、２は電極、３はＭｏ箔、４は外部リード線、５は
気密封止である。
例を図面にもとづき説明する。図１において１はバルブ
管体、２は電極、３はＭｏ箔、４は外部リード線、５は
気密封止である。
【００１２】まず、希土類金属ハロゲン化物の製造方法
を説明する。希土類酸化物を希薄なヨウ化水素酸に溶か
し、これにヨウ化アンモニウムを溶解させ、さらに薄い
ヨウ化水素酸に完全に溶かした。これをパイレックス製
の容器に入れて真空に引きながら２００℃、５時間加熱
し、さらに４５０℃、１０時間保持してヨウ化アンモニ
ウムを除去して希土類ヨウ化物を得た。この希土類ヨウ
化物を原子吸光分析でリチウム（Ｌｉ）、ナトリウム
（Ｎａ）、およびカリウム（Ｋ）の含有量を分析した。
これらの操作を繰り返し行って種々の含有量の希土類ヨ
ウ化物を作製し、それぞれ表１に示した結果が得られ
た。
を説明する。希土類酸化物を希薄なヨウ化水素酸に溶か
し、これにヨウ化アンモニウムを溶解させ、さらに薄い
ヨウ化水素酸に完全に溶かした。これをパイレックス製
の容器に入れて真空に引きながら２００℃、５時間加熱
し、さらに４５０℃、１０時間保持してヨウ化アンモニ
ウムを除去して希土類ヨウ化物を得た。この希土類ヨウ
化物を原子吸光分析でリチウム（Ｌｉ）、ナトリウム
（Ｎａ）、およびカリウム（Ｋ）の含有量を分析した。
これらの操作を繰り返し行って種々の含有量の希土類ヨ
ウ化物を作製し、それぞれ表１に示した結果が得られ
た。
【００１３】
【表１】
【００１４】つぎに本実施例の金属蒸気放電発光管の製
造方法を図１で説明する。石英ガラスからなるガラス管
（内径１０mm、厚み２mm）の内部に不活性ガスをフロー
しながら、プロパン−酸素炎で約５０秒火炎加工し、金
型で所定の形状にブロー成形して、楕円形状のバルブ管
体１にした。このようにして得られたガラス管体１にタ
ングステン製の電極２を挟んだ状態で封じた。その中に
ヨウ化ネオジム（ＮｄＩ3 ）３．０mg、水銀（Ｈｇ）４
０mgをアルゴンガスとともに封入し、チップシール部
（図示せず）でチップシールして金属蒸気放電発光管１
１を完成させた。なお、封入された前述の金属ハロゲン
化物は、リチウム（Ｌｉ）、ナトリウム（Ｎａ）、カリ
ウム（Ｋ）の含有量がそれぞれ１００ｐｐｍより少ない
ものである。
造方法を図１で説明する。石英ガラスからなるガラス管
（内径１０mm、厚み２mm）の内部に不活性ガスをフロー
しながら、プロパン−酸素炎で約５０秒火炎加工し、金
型で所定の形状にブロー成形して、楕円形状のバルブ管
体１にした。このようにして得られたガラス管体１にタ
ングステン製の電極２を挟んだ状態で封じた。その中に
ヨウ化ネオジム（ＮｄＩ3 ）３．０mg、水銀（Ｈｇ）４
０mgをアルゴンガスとともに封入し、チップシール部
（図示せず）でチップシールして金属蒸気放電発光管１
１を完成させた。なお、封入された前述の金属ハロゲン
化物は、リチウム（Ｌｉ）、ナトリウム（Ｎａ）、カリ
ウム（Ｋ）の含有量がそれぞれ１００ｐｐｍより少ない
ものである。
【００１５】このように作製した金属蒸気放電発光管１
１の点灯試験を行なうと、ランプ電圧が９５Ｖ、ランプ
電流が２．６Ａであった。ここで図２のように、前記金
属蒸気放電発光管１１を反射鏡１４に組み込んだ金属蒸
気放電灯１５を作製した。なお反射鏡１４は、回転放電
面の形状でガラス製の反射鏡１４ａの表面に多層干渉膜
１４ｂをコーティングして、金属蒸気放電発光管１１か
ら放射される赤外線および紫外線をカットし、可視光の
み反射させた。
１の点灯試験を行なうと、ランプ電圧が９５Ｖ、ランプ
電流が２．６Ａであった。ここで図２のように、前記金
属蒸気放電発光管１１を反射鏡１４に組み込んだ金属蒸
気放電灯１５を作製した。なお反射鏡１４は、回転放電
面の形状でガラス製の反射鏡１４ａの表面に多層干渉膜
１４ｂをコーティングして、金属蒸気放電発光管１１か
ら放射される赤外線および紫外線をカットし、可視光の
み反射させた。
【００１６】金属蒸気放電発光管１１は、アーク長７mm
で垂直に点灯させた。試作した金属蒸気放電灯１５を点
灯周波数２５０Ｈｚの矩形波で点灯させると、いずれも
全光束が約１６０００１ｍ、色温度が約７３００Ｋであ
り、また基準光学系でスクリーン上の照度を測定し、５
０００時間に対するスクリーン照度の経時変化を照度維
持率変化として測定し、その結果を前述の表１に示し
た。
で垂直に点灯させた。試作した金属蒸気放電灯１５を点
灯周波数２５０Ｈｚの矩形波で点灯させると、いずれも
全光束が約１６０００１ｍ、色温度が約７３００Ｋであ
り、また基準光学系でスクリーン上の照度を測定し、５
０００時間に対するスクリーン照度の経時変化を照度維
持率変化として測定し、その結果を前述の表１に示し
た。
【００１７】また比較例として希土類金属を出発原料と
した市販の希土類ヨウ化物を購入し、それらに含まれる
不純物量を測定すると、表１のような不純物が含まれて
いた。そして前述と同じ形状の発光管に、同じ量を封入
した金属蒸気放電発光管を作製し、同じ方法で点灯試験
を行い、５０００時間に対するスクリーン照度の経時変
化を照度維持率変化として測定し、その結果を表１にあ
わせて示した。
した市販の希土類ヨウ化物を購入し、それらに含まれる
不純物量を測定すると、表１のような不純物が含まれて
いた。そして前述と同じ形状の発光管に、同じ量を封入
した金属蒸気放電発光管を作製し、同じ方法で点灯試験
を行い、５０００時間に対するスクリーン照度の経時変
化を照度維持率変化として測定し、その結果を表１にあ
わせて示した。
【００１８】本実施例の金属蒸気放電灯においては、５
０００時間点灯した後の照度維持率は、表１に示したよ
うに少なくとも５０％以上あった。これに対して、比較
例として示した、希土類金属を出発原料とした希土類ヨ
ウ化物を封入した従来の金属蒸気放電灯は、結晶化が進
行して、５０００時間点灯した後、照度維持率は３０〜
４０％であった。
０００時間点灯した後の照度維持率は、表１に示したよ
うに少なくとも５０％以上あった。これに対して、比較
例として示した、希土類金属を出発原料とした希土類ヨ
ウ化物を封入した従来の金属蒸気放電灯は、結晶化が進
行して、５０００時間点灯した後、照度維持率は３０〜
４０％であった。
【００１９】図３は前記金属蒸気放電灯１５を光源とし
た投写型ディスプレイを示す摸式図である。本実施例の
金属蒸気放電灯１５からなる光源の光源２１はコリメー
タレンズ２２で集光され、ダイクロイックミラー２３に
より青（Ｂ）、緑（Ｇ）、赤（Ｒ）、の３色に分離して
それぞれの液晶ライトバルブ２４に入射させた。３枚の
液晶ライトバルブ２４から得られたＢＧＲの画像をそれ
ぞれ３本広角の投写レンズ２５を用いてスクリーン２６
上で合成してフルカラーの映像を得た。本実施例の金属
蒸気放電灯１５を組み込んだ投写型ディスプレイの場
合、スクリーン輝度はいずれも２４０ｆｔ−Ｌであり、
明るい画面、高い表示品質、長寿命のディスプレーにす
ることができた。
た投写型ディスプレイを示す摸式図である。本実施例の
金属蒸気放電灯１５からなる光源の光源２１はコリメー
タレンズ２２で集光され、ダイクロイックミラー２３に
より青（Ｂ）、緑（Ｇ）、赤（Ｒ）、の３色に分離して
それぞれの液晶ライトバルブ２４に入射させた。３枚の
液晶ライトバルブ２４から得られたＢＧＲの画像をそれ
ぞれ３本広角の投写レンズ２５を用いてスクリーン２６
上で合成してフルカラーの映像を得た。本実施例の金属
蒸気放電灯１５を組み込んだ投写型ディスプレイの場
合、スクリーン輝度はいずれも２４０ｆｔ−Ｌであり、
明るい画面、高い表示品質、長寿命のディスプレーにす
ることができた。
【００２０】なお、本実施例の金属蒸気放電灯１５、お
よび投写型ディスプレーにおいて、金属蒸気放電発光管
１の形状や封入物や封入量、封入物に含まれる不純物の
低減方法、投写型ディスプレイの構成や表示原理等は、
本実施例に限定されるものではない。
よび投写型ディスプレーにおいて、金属蒸気放電発光管
１の形状や封入物や封入量、封入物に含まれる不純物の
低減方法、投写型ディスプレイの構成や表示原理等は、
本実施例に限定されるものではない。
【００２１】
【発明の効果】以上の実施例の説明より明らかなよう
に、本発明の金属蒸気放電灯および投写型ディスプレー
は、金属蒸気放電灯として、金属ハロゲン化物中のリチ
ウム（Ｌｉ）、ナトリウム（Ｎａ）、およびカリウム
（Ｋ）の含有量がそれぞれ１００ｐｐｍより少なくした
ことにより、発光管内面に結晶の核となる不純物と接触
しにくくなるので、ガラスの結晶化（矢透）を防止さ
れ、金属蒸気放電発光管の寿命を大幅に延ばすことがで
きる。この結果、照度の経時変化が少ない、明るい画
面、高い表示品質の投写型ディスプレーにすることがで
きる。
に、本発明の金属蒸気放電灯および投写型ディスプレー
は、金属蒸気放電灯として、金属ハロゲン化物中のリチ
ウム（Ｌｉ）、ナトリウム（Ｎａ）、およびカリウム
（Ｋ）の含有量がそれぞれ１００ｐｐｍより少なくした
ことにより、発光管内面に結晶の核となる不純物と接触
しにくくなるので、ガラスの結晶化（矢透）を防止さ
れ、金属蒸気放電発光管の寿命を大幅に延ばすことがで
きる。この結果、照度の経時変化が少ない、明るい画
面、高い表示品質の投写型ディスプレーにすることがで
きる。
【図１】本発明の一実施例の金属蒸気放電発光の断面図
【図２】本発明の一実施例の金属蒸気放電灯の断面図
【図３】本発明の一実施例の投写型ディスプレイを示す
摸式図
摸式図
１ バルブ管体 ２ 電極 ３ Ｍｏ箔 ４ 外部リード線 ５ 気密封止部 １１ 金属蒸気放電発光管 １４ 反射鏡 １４ａ ガラス製反射鏡 １４ｂ 多層干渉膜 １５ 金属蒸気放電灯 ２１ 光線 ２２ コリメータレンズ ２３ ダイクロイックミラー ２４ 液晶ライトバルブ ２５ 投写レンズ ２６ スクリーン
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 竹内 延吉 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 田端 宗弘 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内
Claims (2)
- 【請求項１】 石英ガラスまたはホウ珪酸ガラスよりな
る発光管に金属ハロゲン化物を封入した金属蒸気放電灯
であって、金属ハロゲン化物中のリチウム（Ｌｉ）、ナ
トリウム（Ｎａ）およびカリウム（Ｋ）の含有量をそれ
ぞれ１００ｐｐｍより少なくした金属蒸気放電灯。 - 【請求項２】 光源として請求項１記載の金属蒸気放電
灯を備え、ダイクロイックミラーと、液晶ライトバルブ
と、投写レンズと、コンデンサーレンズと、スクリーン
とからなる投写型ディスプレー。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28918892A JPH06139996A (ja) | 1992-10-28 | 1992-10-28 | 金属蒸気放電灯およびそれを用いた投写型ディスプレー |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28918892A JPH06139996A (ja) | 1992-10-28 | 1992-10-28 | 金属蒸気放電灯およびそれを用いた投写型ディスプレー |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06139996A true JPH06139996A (ja) | 1994-05-20 |
Family
ID=17739919
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28918892A Pending JPH06139996A (ja) | 1992-10-28 | 1992-10-28 | 金属蒸気放電灯およびそれを用いた投写型ディスプレー |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06139996A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100420141B1 (ko) * | 1996-08-21 | 2004-05-06 | 삼성에스디아이 주식회사 | 메탈할라이드램프 |
-
1992
- 1992-10-28 JP JP28918892A patent/JPH06139996A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100420141B1 (ko) * | 1996-08-21 | 2004-05-06 | 삼성에스디아이 주식회사 | 메탈할라이드램프 |
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