CN100474056C - 用于制造面板的装置及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种面板制造装置及其制造方法。用于解决在面板制造过程中必须要采用带有隔离粒子的密封材料的技术问题。当被上基板保持部(44)吸附的基板(W2)与间隔形成块(61)的上面靠接时，即可控制上基板保持部(44)的下降。被下基板保持部(53)吸附的基板(W1)被收纳于间隔形成块(61)的内侧。两块基板(W1、W2)贴合时，上基板保持部(44)的下降被间隔形成块(61)所限制，因此两块基板(W1、W2)之间的间隔即被限制为规定的基板间隔。所以，这种面板制造装置无需采用隔离粒子即可形成所需要的间隔。同时，减少了清洗设备所需花费的功夫，提高了生产效率。

Description

用于制造面板的装置及其制造方法

技术领域

本发明涉及一种用于制造面板的装置及其制造方法。

背景技术

现有技术中，液晶显示器(LCD：Liquid Crystal Display)面板或者有机EL面板等的面板包括两个基板。两个基板互相隔开一定的间隔，用粘合剂贴合在一起。例如，液晶显示器面板具有阵列基板和彩色滤光基板，该阵列基板含有矩阵状配置的多个TFT(薄膜晶体管)，该彩色滤光基板包含彩色滤光膜(红、绿、蓝)或者遮光膜。阵列基板和彩色滤光基板之间的间隔通过隔离粒子(spacer)来保持。隔离粒子采用玻璃或者陶瓷等材料形成为球状或棒状，例如包含在封住液晶的密封材料(粘结剂)中。例如，在日本专利特开平11-326919号公报(第0038段)中，揭示了含有隔离粒子的密封材料。该类型的密封材料利用滴涂法或网板印刷法被涂抹在阵列基板或彩色滤光基板上。然后，将阵列基板和彩色滤光基板重合后，通过在真空中将其相互按压而形成面板。此时，含在密封材料中的隔离粒子被两个基板夹持从而维持两个基板之间的间隔。

但是上述隔离粒子，有可能引起滴涂器的吐出口或者网线板的孔眼堵塞。因此有必要对滴涂器或者网线板进行清扫，这就增加了工序管理上的难度，同时也导致贴合两个基板的装置(面板制造装置)的运转率降低。但是，在不用隔离粒子的情况时，密封材料或者粘结剂又会因为大气压力而被压扁，无法保持两个基板之间所需要的间隔。

发明内容

本发明提供一种无需利用隔离粒子即可维持两个基板之间所需要的间隔的面板制造装置及面板制造方法。

本发明的内容之一为提供一种面板制造装置。该面板制造装置在处理室内，通过密封材料将第一基板和第二基板贴合从而制造面板，其特征在于包括：第一保持部，配置于所述处理室内，保持所述第一基板；第二保持部，在所述处理室内设置于所述第一保持部的对面，保持所述第二基板，并且通过相对移动来接近或离开所述第一保持部；间隔形成块，在通过将所述第二保持部接近所述第一保持部从而使第一基板和第二基板贴合时，将所述第一基板和第二基板之间的间隔限定为规定的间间隔；以及灯，该灯配设于所述第一保持部下方，在所述第一基板和第二基板的间隔达到规定的间隔后，放射出使所述密封材料固化的光，将光局部照射在所述密封材料上使该密封材料局部固化，使得所述第一基板和第二基板之间的间隔被局部固化的密封材料保持为贴合时的规定间隔。

本发明的内容之二为提供一种面板制造方法。在处理室内通过密封材料将第一基板和第二基板贴合从而制造面板，其特征在于包括以下步骤：将第一基板保持于配置在所述处理室内的第一保持部上；将第二基板保持于第二保持部上，该第二保持部在所述处理室内配置于所述第一保持部的对面，且通过相对移动来接近或离开所述第一保持部；将所述第二保持部接近所述第一保持部；在将第一基板和第二基板贴合时，用间隔形成块将所述第一基板和所述第二基板之间的间隔限定为规定的间隔；以及利用间隔形成块将所述第一基板和所述第二基板之间的间隔限制为规定的间隔后，用光局部照射在所述密封材料上使该密封材料局部固化，使得所述第一和第二基板之间的间隔被局部固化的密封材料保持为贴合时的规定间隔。

本发明的有益效果为：提供的面板制造装置以及面板制造方法无需采用隔离粒子即可形成所需要的间隔。同时，减少了清洗设备所需花费的功夫，提高了生产效率。

附图说明

图1是本发明的一实施方式的面板制造装置的概要方框图。

图2是图1的贴合装置的概要剖面图。

图3是图2的间隔形成块的概要俯视图。

图4是采用图1的面板制造装置制造的有机EL面板的概要剖面图。

具体实施方式

以下，就本发明的实施方式之一的面板制造装置11，结合图1～图4给予说明。在本实施方式中，利用面板制造装置11制造有机EL面板P。首先，对于有机EL面板P的构造进行说明。

图4为有机EL面板P的剖面概略图。该面板P被利用为例如液晶显示器面板的背光板。

面板P包括分别形成为四方形的板状的两块基板1、2。两块基板1、2当中的至少一方具有透光性。例如在图4中，基板1具有透光性。两个基板1、2被沿着基板1(或者基板2)周围形成的四边形框状的密封材料3所贴合，两基板1、2之间的间隔通过密封材料3被保持为规定的间隔(基板间隔)。密封材料3由不含隔离粒子的光固化树脂(例如紫外线固化树脂)构成，通过密封材料3将其与两基板1、2围成的空间封闭为真空。在基板1的内面上形成有有机EL层4，在基板2的内面上粘贴有干燥剂5。密封材料3将两基板1、2之间的间隔保持为规定的基板间隔，使得有机EL层4和干燥剂5互相隔开。在有机EL层4上，形成有图中未显示的电极，有机EL层4通过由该电极提供的电压进行发光。

图1是制造上述面板P的一实施方式中的面板制造装置11的概要方框图。

在面板制造装置11中，被提供有用于形成一块或者多块面板P的两种基板。在本实施方式中，在面板制造装置11中被提供有第一基板W1和其面积比该第一基板W1大的第二基板W2。各基板W1、W2的尺寸大小被设定为可由该两个基板W1、W2至少制造出一块面板P(如图4)的大小。通常，由两块基板W1、W2可以制造多块面板P1。在本实施方式中，两块基板W1、W2被面板制造装置11贴合以后，该贴合好的面板P1被切割成规定的大小，做成六块面板P。

在第一基板W1上形成有有机EL层4，在第二基板W2上配设有干燥剂5。第一及第二基板W1、W2，分别根据各自的工序制成以后，被提供给面板制造装置11。

第一及第二基板W1、W2，首先被提供给密封涂抹装置12。该密封涂抹装置12在第一及第二基板W1、W2中的任意一个基板的上面，在本实施例中为第一基板W1的上面，呈环状地涂抹由紫外线固化性树脂构成的密封材料3(第一工序)。在本实施例中，为了从基板W1、W2制造出六块面板P，密封涂抹装置在对应于各个面板P的形成位置上涂抹密封材料3。另外，在本实施例中，密封涂抹装置12沿基板W1的周围呈环状地涂抹密封材料3a(参照图3)，使得所有的密封材料3围起来。在本实施例中，利用该密封材料3a调整各面板P的基板间隔。在基板W1、W2上，密封材料3a被涂抹于不被用作产品的部分，该部分在基板W1、W2被切割后作为废材被回收。

密封材料3、3a不含隔离粒子。所以，涂抹该密封材料3、3a的密封涂抹装置12不会发生孔眼堵塞的现象。因此，密封涂抹装置12被用在网板印刷时，也无需清洗网线板。这样就减轻了清洗密封涂抹装置12所需花费的功夫。利用密封涂抹装置12在第一基板W1上涂抹密封材料3、3a后，两块基板W1、W2被搬送装置(图示省略)搬送至贴合装置13处。

贴合装置13具有作为处理室的型腔(chamber)31(参照图2)。如后所述，型腔31内配设有下基板保持部53(第一保持部)和上基板保持部44(第二保持部)(参照图2)。贴合装置13将第一基板W1保持于下基板保持部53，将第二基板W2保持于上基板保持部44。然后，贴合装置13将型腔31内的空气置换为规定的干燥气体(例如，氮气等惰性气体)。接下来，贴合装置13用规定的压力将第一基板W1挤压至第二基板W2，直到两基板W1、W2之间的间隔达到规定的间隔(基板间隔)(第二工序)。然后，贴合装置13再利用设置于贴合装置13内的灯将紫外线局部照射到密封材料3上(第三工序)。这样一来，贴合装置13即将密封材料3局部固化。然后，将贴合装置13的型腔31打开后向型腔31内导入大气。此时，由于密封材料3已经局部固化，两基板W1、W2之间的间隔即不会变化，可以维持住挤压工序时调整好的基板间隔。由贴合装置13挤压好的第一及第二基板W1、W2，由搬送装置(图示省略)搬送至固化装置14。

固化装置14具有照射紫外线(UV)的灯。固化装置14将灯的紫外线通过图示省略的遮光罩照射到从上述贴合装置13搬送来的两块基板W1、W2上(第四工序)。这样，可以防止紫外线照射到有机EL等的元件上，待整个密封材料3固化以后即制成一块面板P1。该制成的面板P1被搬送装置从固化装置14处搬出。然后，通过将该面板P1切割以后，制成如图4所示的作为成品的面板P。在本实施例中，由一块面板P1制成6块面板P。

各个装置12～14分别和控制装置15相连接。控制装置15控制各装置12～14以及图中未显示的搬送装置。

图2为表示图1的贴合装置13的概要构造的剖面图。

贴合装置13具有型腔31。型腔31包含有上侧容器32和下侧容器33。上侧容器32被驱动马达等驱动机构支撑并相对于下侧容器33可以上下运动。上侧容器32的侧边缘部靠接于下侧容器33的侧边缘后，由上侧容器32和下侧容器33密封的空间即形成处理室(型腔31)。在下侧容器33的侧边缘部，与上侧容器32的侧边缘的靠接面上装有O形圈34，通过该O形圈34可以确保型腔31的气密性。

上侧容器32的上面竖立设置有多个第一导向部件35。多个第一导向部件35支撑住沿其上下可自由移动的第一支撑部件36。从该第一支撑部件36吊下有向型腔31内部延伸的多个第一支撑棒37。多个第一支撑棒37支撑着安装于其下部的基板承受部件38。也就是说，基板承受部件38被第一导向部件35、第一支撑部件36、第一支撑棒37支撑于型腔31内。因此，第一支撑部件36上下移动时，基板承受部件38也在型腔31内上下移动。上侧容器32和第一支撑部件36之间配置有分别形成为圆筒状的多个波纹管39(弹性体)。各波纹管39内贯穿插有第一支撑棒37。波纹管39的上端紧贴于第一支撑部件36的下面，波纹管39的下端紧贴于上侧容器32的上面。因此，型腔31内的气密性也通过波纹管39保持住。

另外，在上侧容器32的上面，位于多个第一导向部件35的内侧竖立设置有多个第二导向部件41。多个第二导向部件41支撑着沿其上下可以移动的第二支撑部件42。从该第二支撑部件42吊下有向型腔31内部延伸的多个第二支撑棒43。多个第二支撑棒43支撑着安装于其下端的上基板保持部44。也就是说，上基板保持部44被第二导向部件41、第二支撑部件42、第二支撑棒43支撑在型腔31内。因此，第二支撑部件42上下移动时，上基板保持部44也在型腔31内上下移动。上侧容器32和第二支撑部件42之间，配置有分别形成为圆筒状的多个波纹管45(弹性体)。各波纹管45内贯穿插有第二支撑棒43。波纹管45的上端紧贴于第二支撑部件42的下面，波纹管45的下端紧贴于上侧容器32的上面。因此，型腔31内的气密性也通过波纹管45保持住。

上基板保持部44形成为四边形的板状。在该上基板保持部44的内部形成有用于吸住基板W2的管路46，该管路46和图中未显示的真空泵相连接。真空泵和管路46之间设有图中未显示的阀门，该阀门由控制装置15控制。控制装置15打开阀门、将管路46内的压力控制为低于作用于基板W2下面的压力(即型腔31内部的压力)的规定压力。其结果，由基板承受部件38支撑的基板W2被吸附在上基板保持部44。

下侧容器33包含有框状的根部51、和安装于该根部51的外周部上面的壁部52。根部51的内周部上面安装有下基板保持部53，下基板保持部53将根部51的开口部封闭。根部51的内周部下面安装有封闭根部51开口部的玻璃板54。玻璃板54的下方配设有紫外线灯55。

下基板保持部53含有封闭根部51的开口部的底座56、和安装于底座56上面的保持部57。保持部57形成为不妨碍基板承受部件38的上下移动的构造。在本实施例中，保持部57形成为比第一基板W1小的四边形板状。下基板保持部53的内部形成有管路58，该管路58与图中未显示的真空泵相连接。真空泵和管路58之间设置有图中未显示的阀门，该阀门由控制装置15控制。

基板承受部件38支撑基板W1的外周端部。基板承受部件38下降后，由基板承受部件38支撑的基板W1即被放置于保持部57上。控制装置15打开阀门，将管路58内的压力控制到低于作用于基板W1上面的压力(即型腔31内部的压力)的规定压力。其结果，基板W1被吸附于保持部57，该基板W1的水平方向的移动被限制。

如图2所示，在下基板保持部53上形成有从底座56的下面到保持部57的上面在上下方向上贯通的多个孔59。如图3所示，多个孔59形成的位置对应于沿基板W1的周围涂抹了密封材料3a的位置。因此，基板W1被保持部57保持时，密封材料3a即被配置于各孔59的上方。密封材料3a和密封材料3一样，由不含隔离粒子的光固化树脂(紫外线固化树脂)构成。各孔59将配设于下基板保持部53下方的灯55照射的紫外线导入下基板保持部53的上方。在各孔59的上方，配置有密封材料3a。因此，穿过各孔59的紫外线通过基板W1照射到密封材料3a上。其结果，涂抹于基板W1上的密封材料3a被局部固化。

在下基板保持部53的底座56上，沿保持部57的周围固定有间隔形成块61。如图3所示，间隔形成块61包含围住保持部57周围的、并互相隔开配置的多个块部61a。各块部61a之间的间隙中，插入有调整机构65的夹具66，该夹具66用于调整两块基板W1、W2的位置。此外，间隔形成块61也可以形成为具有穿插夹具66的槽的单个整体部件。间隔形成块61形成后，使得由上述多个块部61a围成的面积大于基板W1的面积、且小于基板W2的面积。另外，如图2所示，间隔形成块61的内侧部分形成后，其高度高于保持部57上面的高度。

因此，如图2所示，保持部57(下基板保持部53)将基板W1保持于间隔形成块61的内侧。然后，间隔形成块61将基板W2保持于由保持部57保持的基板W1的上方。这样，两块基板W1、W2之间的间隔即由间隔形成块61的高度(具体为从保持部57的上面到间隔形成块61的上面的距离)所决定。

间隔形成块61包含因使外周部高于内周部而形成的段差部62。具体而言，段差部62包含第一周缘部63和第二周缘部64，第一周缘部63形成于间隔形成块61的内周部并靠接于基板W2的一部分，第二周缘部64形成于间隔形成块61的外周部且其形成位置高于第一周缘部63。如图3所示，段差部62形成为其第二周缘部64围成的面积(L1×L2)略大于基板W2的面积。换言之，第二周缘部64形成为，当基板W2靠接于第一周缘部63时，基板W2的外周端部与第二周缘部64之间设有规定的游隙。同样，第一周缘部63形成为，当基板W1被收纳于第一周缘部63内(间隔形成块61内)时，基板W1与第一周缘部63之间设有规定的游隙。这些游隙决定面板P的完成精度。即，间隔形成块61的段差部62作为决定两块基板W1、W2的贴合位置的位置调整部起作用。作为背光板利用的面板P，可以作为面发光，矩形的有机EL层4可以被设置于由密封材料3围成的范围内。干燥剂5也位于由密封材料3围成的范围内就可以。因此，有机EL层4、干燥剂5和密封材料3之间的位置尺寸精度可以不必要求太严。这样一来，两基板W1、W2和密封材料3以及有机EL层4及干燥剂5可以在不接触的情况下调整位置，无须高精度的位置调整。因此形成的间隔形成块61(段差部62)可以使得通过基板W1、W2的外形来调整位置。也就是说，即使将基板W1、W2搬入型腔31内的搬送装置上有问题发生，基板W1和基板W2可以通过间隔形成块61互相调整位置。从而提高两基板W1、W2的贴合精度。

如图2所示，下侧容器33内设置有调整机构65。如图3所示，调整机构65从间隔形成块61的各块部61a之间的间隙处将夹具66压靠于基板W1、W2，分别调整基板W1、W2的位置。

以下，就如上构成的贴合装置13的作用给予说明。

首先上侧的基板W2被搬入贴合装置13的型腔31内。基板W2被基板承受部件38承受，再由调整机构65调整位置后，吸附于上基板保持部44。然后，下侧的基板W1被搬入型腔31内。基板W2被基板承受部件38承受后，放置于保持部57上。另外，基板W2通过调整机构65调整位置后，被保持部57吸附。基板W1的上面涂抹有密封材料3、3a。

然后，上侧容器32下降，由上侧容器32和下侧容器33一起形成型腔31。将型腔31内的空气置换为惰性气体。随后，上基板保持部44下降。此时，由上基板保持部44保持的基板W2的周边部靠接于间隔形成块61的上面(段差部62的第一周缘部63)。因此，上基板保持部44即无法再下降。其结果，两块基板W1、W2之间的间隔，通过间隔形成块61被保持(限制)为规定的基板间隔。

接下来，从灯55放射出的紫外线通过多个孔59照射到两基板W1、W2之间的密封材料3a上，密封材料3a即局部固化。然后，上侧容器32和上基板保持部44上升。此时，两基板W1、W2之间的间隔，被局部固化的密封材料3a保持为挤压时规定的基板间隔。互相贴合的基板W1、W2被基板承受部件38从保持部57处提升，再被图中未显示的搬送装置从贴合装置13搬送至固化装置14。在固化装置14中密封材料3、3a被完全固化，从而形成面板P1。然后，将面板P1切割后形成如图4所示的面板P。

如上制造的面板P，通过不含隔离粒子的单纯的密封材料3保持两块基板1、2之间的基板间隔。因此基板1、2如果过大，基板1、2即会弯曲引起基板间隔变窄或者变宽。所以，以上所述的本实施方式中的贴合装置13，适宜制造各基板1、2的对角距离为1～2英寸左右的小面板。

本实施方式的面板制造装置11具有以下有益效果。

被上基板保持部44吸附的基板W2当靠接于间隔形成块61的上面时，上基板保持部44的下降即被限制。在间隔形成块61的内侧收纳有被下基板保持部53吸附的基板W1。在贴合两块基板W1、W2时，通过间隔形成块61限制了上基板保持部44的下降，这样两块基板W1、W2之间的间隔即被限制为规定的基板间隔。因此，不使用隔离粒子，可以容易地调整两基板W1、W2之间的基板间隔。由于在密封材料3、3a内不使用隔离粒子，密封涂抹装置12中即不容易发生孔眼堵塞。所以，在省去了密封涂抹装置12清扫所需花费的功夫的同时，也无须由于清扫而停止面板制造装置11。因此可以提高制造面板P的生产效率。

被上基板保持部44保持的第二基板W2，形成为大于被下基板保持部53保持的第一基板W1。第二基板W2靠接于间隔形成块61的上面，第一基板W1被收纳于间隔形成块61的内侧。因此，通过间隔形成块61可以将第一基板W1简单地定位。

间隔形成块61的上面形成有段差部62。段差部62包含有第一周缘部63和第二周缘部64，第一周缘部63形成于间隔形成块61的内周部并靠接于基板W2的一部分，第二周缘部64形成于间隔形成块61的外周部且其形成位置高于第一周缘部63。第二基板W2靠接于第一周缘部63时，在第二基板W2的外周端部和第二周缘部64之间设置有规定的游隙。因此通过段差部62可以将第二基板W2简单地定位。

在下基板保持部53上形成有将配设于其下方的灯55的光向下基板保持部53的上方引导的多个孔59。然后，灯发出的紫外线穿过各孔59向着密封材料3a局部照射。所以，在型腔31内可以将密封材料3a局部固化，可以防止两基板W1、W2之间的基板间隔的变化。

两基板W1、W2之间的基板间隔是根据间隔形成块61的高度被设定的。因此，利用具有不同高度的间隔形成块61，可以容易地变换两基板W1、W2(1、2)之间的基板间隔。

另外，上述实施方式也可以实施为以下记载的变化例。

也可以是，间隔形成块61通过和保持第二基板W2的上基板保持部14扣合，从而限制该上基板保持部44的下降。在这种情况下，通过间隔形成块61也可以将第一及第二基板W1、W2之间的间隔限定为规定的间隔。

也可以是，将第二基板W2保持于下基板保持部53(保持部57)，将第一基板W1保持于上基板保持部44。

密封材料3也可以是光及热固化树脂。

由面板制造装置11制造的面板P可以是有源矩阵型或者是无源矩阵型的液晶显示器面板，或者是等离子显示器面板(PDP)等其他类型的面板。

型腔31不限于仅具备两个容器32、33，也可以是具有出入口的型腔。

Claims (9)

1.一种面板制造装置，该面板制造装置(11)在处理室(31)内，通过密封材料(3、3a)将第一基板(W1)和第二基板(W2)贴合从而制造面板(P1)，其特征在于包括：

第一保持部(53)，配置于所述处理室内，保持所述第一基板；

第二保持部(44)，在所述处理室内设置于所述第一保持部的对面，保持所述第二基板，并且通过相对移动来接近或离开所述第一保持部；间隔形成块(61)，在通过将所述第二保持部接近所述第一保持部从而使第一基板和第二基板贴合时，将所述第一基板和第二基板之间的间隔限定为规定的间隔；以及

灯(55)，该灯(55)配设于所述第一保持部下方，在所述第一基板和第二基板的间隔达到规定的间隔后，放射出使所述密封材料固化的光，将光局部照射在所述密封材料上使该密封材料局部固化，使得所述第一基板和第二基板之间的间隔被局部固化的密封材料保持为贴合时的规定间隔。

2.根据权利要求1记载的面板制造装置，其特征在于：

所述第二基板具有大于所述第一基板的面积；

所述间隔形成块配设于所述第一保持部的周围，可使所述第一基板能收纳于其内侧的同时，该间隔形成块还靠接于所述第二基板的一部分。

3.根据权利要求1记载的面板制造装置，其特征在于：

所述间隔形成块含有多个块部(61a)，所述多个块部互相隔开配置并且围在所述第一保持部的周围。

4.根据权利要求1至3中任意一项记载的面板制造装置，其特征在于：

所述间隔形成块具有在其上面形成的段差部(62)，所述段差部含有：

第一周缘部(63)，形成于所述间隔形成块的内周部，并且靠接于所述第二基板的一部分上；

第二周缘部(64)，形成于所述间隔形成块的外周部，并且其形成位置高于所述第一周缘部。

5.根据权利要求4记载的面板制造装置，其特征在于：

当所述第二基板的一部分靠接于所述第一周缘部时，所述第二周缘部形成为所述第二基板的外周端和所述第二周缘部之间设有规定的游隙。

6.根据权利要求1至3中任意一项记载的面板制造装置，其特征在于：

所述密封材料为光固化性树脂；

所述第一保持部具有多个孔(59)，所述多个孔使得从所述灯放射出的光通过所述第一保持部局部照射到所述密封材料上。

7.根据权利要求6记载的面板制造装置，其特征在于还包括：

固化装置(14)，用光照射到整个密封材料上，从而使得密封材料固化。

8.一种面板制造方法，在处理室(31)内通过密封材料(3、3a)将第一基板(W1)和第二基版(W2)贴合从而制造面板(P1)，其特征在于包括以下步骤：

将第一基板保持于配置在所述处理室内的第一保持部(53)上；

将第二基板保持于第二保持部(44)上，该第二保持部(44)在所述处理室内配置于所述第一保持部的对面，且通过相对移动来接近或离开所述第一保持部；

将所述第二保持部接近所述第一保持部；

在将第一基板和第二基板贴合时，用间隔形成块(61)将所述第一基板和所述第二基板之间的间隔限定为规定的间隔；以及

利用间隔形成块将所述第一基板和所述第二基板之间的间隔限制为规定的间隔后，用光局部照射在所述密封材料上使该密封材料局部固化，使得所述第一基板和第二基板之间的间隔被局部固化的密封材料保持为贴合时的规定间隔。

9.根据权利要求8记载的面板制造方法，其特征在于，

所述密封材料为光固化性树脂；该方法还包括以下步骤：

将所述密封材料局部固化后，将光照射在整个密封材料上使整个密封材料固化。

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