CN113253518A - 一种背光模组及显示装置 - Google Patents

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Abstract

本申请公开了一种背光模组及显示装置；背光模组包括背光源和设于背光源上的导光板，导光板包括光调节部和导光部，背光源的出射光沿第一方向入射至光调节部，且经光调节部在导光部内沿第二方向延伸，以及出射光从导光板远离背光源的一侧导出，且第一方向和第二方向相异；本申请通过改变背光模组中背光源与导光板的相对位置，将背光源设置在导光板所在平面的一侧，省去背光源所需的边框空间，缩小了背光模组的宽度，使背光模组的宽度符合显示面板的窄边框宽度的要求，从而进一步减小了显示设备的边框宽度。

Description

一种背光模组及显示装置
技术领域
本申请涉及液晶显示装置技术领域，具体涉及一种背光模组及显示装置。
背景技术
背光模组依光源分布位置不同则分为侧光式和直下式两种，随着液晶显示器(Liquid Crystal Display，LCD)不断向更亮、更轻、更薄方向发展，侧光式背光源成为背光源发展的主流。所谓侧光式，即作为背光源的冷阴极荧光灯管或LED灯条排列在导光板的两边或一边，背光源与导光板平齐，导光板将入射的点光源转换为面光源。
当前的液晶显示面板，其通常采用覆晶薄膜(Chip On Film，COF)工艺进行边框封装，以使显示面板的边框宽度可达到1毫米至1.5毫米。而侧光式背光模组中，可操作区域的边框极限宽度为1.7毫米，因此，由于背光模组边框宽度的限制，难以进一步缩小显示设备的边框宽度。
发明内容
本申请实施例提供一种背光模组，可以改善显示设备的边框宽度难以进一步缩小的技术问题。
本申请实施例提供一种背光模组，包括背光源和设于所述背光源上的导光板；
所述导光板包括光调节部和导光部，所述背光源的出射光沿第一方向入射至所述光调节部，且经所述光调节部在所述导光部内沿第二方向延伸，以及所述出射光从所述导光板远离所述背光源的一侧导出；
其中，所述第一方向和所述第二方向相异。
在本申请的背光模组中，所述光调节部包括第一调节部和第二调节部，所述背光源与所述第一调节部贴合，所述导光部与所第二调节部连接；
所述背光源的出射光沿所述第一方向入射所述第一调节部，且经所述第一调节部在所述光调节部内沿第三方向延伸，以及经所述第二调节部在所述导光部内沿所述第二方向延伸；
其中，所述第一方向和所述第二方向的夹角为180°，所述第三方向与所述第一方向、第二方向的夹角为90°。
在本申请的背光模组中，所述背光源与所述光调节部贴合，所述导光部与所述光调节部连接；
其中，所述背光源的出射光沿所述第一方向入射至所述光调节部，且经所述光调节部在所述导光部内沿第二方向延伸，所述第一方向与所述第二方向的夹角为90°。
在本申请的背光模组中，所述导光板还包括沿所述第一方向延伸的延伸部，所述延伸部的第一侧与所述背光源贴合，所述延伸部的第二侧与所述光调节部连接；
所述背光源的出射光沿所述第一方向入射至所述延伸部中，且在所述延伸部沿所述第一方向入射至所述光调节部。
在本申请的背光模组中，所述光调节部远离所述背光源的一侧设有弧形导光面，所述背光源的出射光经所述弧形导光面反射至所述导光部。
在本申请的背光模组中，所述导光板包括靠近所述光调节部设置的非透光区和远离所述光调节部设置的透光区，所述弧形导光面设置于所述非透光区内。
在本申请的背光模组中，所述导光板远离所述背光源的一侧表面上设有反射层，所述反射层设于所述非透光区内，以及至少部分所述反射层覆盖所述弧形导光面。
在本申请的背光模组中，所述弧形导光面包括第一弧形面和第二弧形面，所述背光源的出射光沿所述第一方向入射至所述第一弧形面，经所述第一弧形面反射后入射至所述第二弧形面，及经所述第二弧形面反射后在所述导光部中沿所述第二方向延伸。
在本申请的背光模组中，所述第一弧形面和所述第二弧形面的曲率中心位于所述光调节部靠近所述背光源的一侧，且所述第一弧形面和所述第二弧形面的弧形曲率相异。
在本申请的背光模组中，所述光调节部在所述第二方向上的最大宽度为0.1毫米至0.4毫米。
本申请还提供一种显示装置，所述显示装置包括上述背光模组及位于所述背光模组上的显示面板。
有益效果：本申请通过改变背光模组中背光源与导光板的相对位置，将背光源设置在导光板所在平面的一侧，省去背光模组由于放置背光源所需的边框部位空间，进而缩小背光模组的宽度，使背光模组的宽度符合显示面板的边框宽度要求，从而改善显示设备的边框宽度难以进一步缩小的技术问题，实现极窄边框的全面屏。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本申请实施例一中背光模组的第一种结构图；
图2是本申请实施例一中背光模组的第二种结构图；
图3是本申请实施例一中背光模组的第三种结构图；
图4是本申请实施例一中背光模组的第四种结构图；
图5是本申请实施例二中背光模组的第一种结构图；
图6是本申请实施例二中背光模组的第二种结构图；
图7是本申请实施例二中背光模组的第三种结构图；
图8是本申请实施例三中背光模组的第一种结构图；
图9是本申请实施例三中背光模组的第二种结构图；
图10是本申请实施例三中背光模组的第三种结构图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
当前的液晶显示面板，通常采用覆晶薄膜(Chip On Film，COF)工艺进行边框封装，以使显示面板的边框宽度可达到1毫米至1.5毫米。而侧光式背光模组中，可操作区域的边框极限宽度为1.7毫米，因此，由于背光模组边框宽度的限制，难以进一步缩小显示设备的边框宽度。本申请基于上述技术问题提出了以下技术方案。
请参阅图1至图10，本申请提供一种背光模组100，其包括背光源200和设于所述背光源200上的导光板300。所述导光板300包括光调节部310和导光部320，所述背光源200的出射光沿第一方向入射至所述光调节部310，且经所述光调节部310在所述导光部320内沿第二方向延伸，以及所述出射光从所述导光板300远离所述背光源200的一侧导出。在本实施例中，所述第一方向和所述第二方向相异。
本申请通过改变背光模组100中背光源200与导光板300的相对位置，将背光源200设置在导光板300所在平面的一侧，省去背光模组100由于放置背光源200所需的边框部位空间，进而缩小背光模组100的宽度，使背光模组100的宽度符合显示面板的边框宽度要求，从而改善显示设备的边框宽度难以进一步缩小的技术问题，实现极窄边框的全面屏。
现结合具体实施例对本申请的技术方案进行描述。需说明的是，以下实施例的描述顺序不作为对实施例优选顺序的限定。
请参阅图1至图4，本实施例的所述背光模组100包括背光源200、设于所述背光源200上的导光板300、设于所述导光板300靠近所述背光源200一侧面上的反射片400、设于所述导光板300远离所述背光源200一侧面上的下扩散片500、设于所述下扩散片500远离所述导光板300一侧面上的棱镜片600、设于所述棱镜片600远离所述下扩散片500一侧面上的上扩散片700，及用于安装所述背光源200、导光板300的底框800。
所述导光板300包括光调节部310和导光部320，所述导光部320为导光板300的主体结构，在显示设备中与显示面板平面相对；所述光调节部310为设置于所述导光板300主体一侧的侧边结构。
所述光调节部310包括第一调节部311和第二调节部312，所述背光源200与所述第一调节部311贴合，所述导光部320与所述第二调节部312连接。所述第二调节部312连接所述导光部320和所述第一调节部311，且所述导光部320和所述第二调节部312的连线与所述第二调节部312与所述第一调节部311的连线垂直相交。
所述背光源200的出射光沿所述第一方向X入射至所述第一调节部311，且经所述第一调节部311在所述光调节部310内沿第三方向Z延伸，以及经所述第二调节部312在所述导光部320内沿所述第二方向Y延伸，以及所述出射光从所述导光板300远离所述背光源200的一侧导出。
在本实施例中，所述第一方向X与所述第二方向Y的夹角可以为0°至180°内的非零角度。例如，第一方向X和第二方向Y为方向相反的两个水平方向，第三方向Z为与第一方向X、第二方向Y垂直且由第一方向X指向第二方向Y的竖直方向。
背光源200设置在导光板300所在平面的一侧，可省去背光模组100由于放置背光源200所需的边框空间，进而缩小背光模组100的宽度。与此同时，将导光板300设置成由光调节部310和导光部320两部分构成，光调节部310在导光部320一侧形成弯折结构，将背光源200的出射光反射引导至导光部320中，从而达到较好的透光效果。
所述光调节部310在所述第二方向Y上的最大宽度为0.1毫米至0.4毫米。当光调节部310在第二方向Y上的最大宽度小于0.1毫米，光损失率增大，透光效果变差。当光调节部310在第二方向Y上的最大宽度大于0.4毫米，背光模组的边框宽度增大，使可操作性区域内的边框宽度大于1.5毫米，超过现阶段采用的COF工艺下的显示面板的边框宽度，不利于实现极窄边框显示屏。光调节部310在第二方向Y上的最大宽度限制在0.1毫米至0.4毫米之间，可使光调节部310具有良好的导光及透光效果并且兼顾窄边框的宽度要求。
所述光调节部310远离所述背光源200的一侧设置有弧形导光面330。所述弧形导光面330包括第一弧形面331和第二弧形面332。所述第一弧形面331设置在所述第一调节部311上，所述第二弧形面332设置在所述第二调节部312上。
所述背光源200的出射光沿所述第一方向X入射至所述第一弧形面331，经所述第一弧形面331反射后沿所述第三方向Z延伸至所述第二弧形面332，及经所述第二弧形面332反射后在所述导光部320中沿所述第二方向Y延伸。
第一弧形面331和第二弧形面332可以将来自背光源200的光线进行更加高效的反射，减小背光源200的出射光进入导光部320时的光损失率，提高背光模组100的光亮度。在本实施例中，所述第一弧形面331和所述第二弧形面332可以为曲率半径相同的弧形曲面，例如第一弧形面331和第二弧形面332为曲率半径相同的圆弧形曲面、抛物线形曲面、椭圆形曲面等。例如，参见图1，所述第一弧形面331和所述第二弧形面332为曲率半径相同的圆弧形曲面。第一弧形面331和第二弧形面332的曲率半径相同，可以使光调节部310呈对称结构，有利于提高光反射效率，在减小背光模组100的边框宽度的同时，兼顾较薄的厚度。
在本实施例中，所述第一弧形面331和所述第二弧形面332可以为曲率半径不同的弧形曲面。例如，参见图2，第一弧形面331和第二弧形面332均为圆弧形曲面，且第一弧形面331的曲率半径小于第二弧形面332的曲率半径。第一弧形面331的曲率半径小于第二弧形面332的曲率半径，由于光调节部310在第二方向Y上的最大宽度取决于第一弧形面331的曲率半径，因此较小的第一弧形面331的曲率半径可以进一步缩小背光模组100的边框宽度。
在本实施例中，所述第一弧形面331和所述第二弧形面332可以为曲率半径不同的弧形曲面。例如，参见图3，第一弧形面331和第二弧形面332均为圆弧形曲面，且第一弧形面331的曲率半径大于第二弧形面332的曲率半径。第一弧形面331的曲率半径大于第二弧形面332的曲率半径，一定程度上增大了光调节部310在第二方向Y上的最大宽度，即一定程度上增大了背光模组100的边框宽度，但是可以减小光调节部310在第三方向Z上的厚度，从而减小背光模组100的厚度，实现轻薄显示屏。
需要说明的是，当第一弧形面331和第二弧形面332为其他曲面如抛物线形曲面、椭圆形曲面等时，其作用及原理与圆弧形曲面相同或相似，基于上述说明可进行同理推导，也应当属于本实施例的记载范围，在此不再赘述。
所述导光板300包括靠近所述光调节部310设置的非透光区301和远离所述光调节部310设置的透光区302，所述第一弧形面331和所述第二弧形面332均位于所述非透光区301内。所述导光板300远离所述背光源200的一侧表面上贴合或涂覆或镀有反射层303，所述反射层303位于所述非透光区301内。
在本实施例中，至少部分所述反射层303覆盖所述第一弧形面331和第二弧形面332。例如，如图1所示，反射层303全部覆盖在所述第一弧形面331和所述第二弧形面332上。全部反射层303覆盖在第一弧形面331和第二弧形面332上，可以更加高效地减少入射光在第一弧形面331、第二弧形面332处的光损失率，提高光调节部310处的透光率。
在本实施例中，至少部分所述反射层303覆盖所述第一弧形面331和第二弧形面332。例如，如图4所示，所述反射层303除了完全覆盖所述第一弧形面331和所述第二弧形面332，还覆盖了部分或全部非透光区301内的导光部320，以减少非透光区301中的漏光现象，从而提高光亮度。
本实施例通过将背光源200设置在导光板300所在平面的一侧，省去背光源200所需的边框空间，达到背光模组100的极窄边框要求。由背光源200射出的光线经光调节部310反射进入导光部320中。在光调节部310中，光线先经过第一弧形面331上的反射层303进行第一次反射，反射至第二弧形面332上通过反射层303进行第二次反射，然后进入导光部320，最后向显示面板导出。光线在光调节部310中由于改变方向进行传播，导致光损失率较大，因此设置第一弧形面331和第二弧形面332，并在第一弧形面331和第二弧形面332上设置反射层303来降低光损失率。经测试，本实施例中，光线在光调节部310中的光损失率可降低至15％以下。
请参阅图5至图7，本实施例中的背光模组与实施例一中的背光模组结构相同或相似，不同之处在于：
所述背光源200与所述光调节部310贴合，所述导光部320与所述光调节部310一体成型构成导光板300。所述背光源200的出射光沿第一方向X入射至所述光调节部310，且经所述光调节部310在所述导光部320内沿第二方向Y延伸，所述第一方向X与所述第二方向Y的夹角为90°。在本实施例中，参见图5，所述第二方向Y为水平方向，所述第一方向X为与所述第二方向Y垂直且由所述导光板300指向显示面板的竖直方向。
所述光调节部310远离所述背光源200的一侧设置有弧形导光面330。所述背光源200的出射光沿所述第一方向X入射至所述弧形导光面330，经所述弧形导光面330反射后在所述导光部320中沿所述第二方向Y延伸。
背光源200在导光板300的一侧边缘沿垂直于导光板300的第一方向X入射光线，可省去背光模组100由于放置背光源200所需的边框空间，进而缩小背光模组100的宽度。同时，背光源200的出射光在光调节部310处经过弧形导光面330的反射后，沿平行于导光板300的第二方向Y在导光部320内延伸，从而实现将背光源200的出射光高效地反射至导光板300中，达到良好的透光效果。
在本实施例中，弧形导光面330为弧形曲面。例如，如图5所示，弧形导光面330可以为曲率半径固定的圆形弧形面。或者，如图6所示，弧形导光面330也可以为抛物线形曲面、椭圆球形曲面等曲率半径变化的曲面。
所述导光板300包括靠近所述光调节部310设置的非透光区301和远离所述光调节部310设置的透光区302，所述弧形导光面330位于所述非透光区301内。
在本实施例中，至少部分所述反射层303覆盖所述弧形导光面330。例如，如图5所示，反射层303全部覆盖在所述弧形导光面330上。全部反射层303覆盖在弧形导光面330上，可以更加高效地减少入射光在弧形导光面330处的光损失率，提高光调节部310处的透光率。
在本实施例中，至少部分所述反射层303覆盖所述弧形导光面330。例如，如图7所示，所述反射层303除了完全覆盖所述弧形导光面330，还覆盖了部分或全部非透光区301内的导光部320，从而减少非透光区301中的漏光现象，提高光亮度。
本实施例通过将背光源200设置在导光板300所在平面的一侧，省去背光源200所需的边框空间，达到背光模组100的极窄边框要求。由背光源200射出的光线经光调节部310反射进入导光部320中。在光调节部310中，光线经过弧形导光面330上的反射层进行分反射，然后进入导光部320，最后向显示面板导出。光线在光调节部310中由于改变方向进行传播，导致光损失率较大，因此设置弧形导光面330，并在弧形导光面330上设置反射层303来降低光损失率。经测试，本实施例中，光线在光调节部310中的光损失率可降低至10％以下。
请参阅图8至图10，本实施例中的背光模组与实施例一及实施例二中的背光模组结构相同或相似，不同之处在于：
所述导光板300还包括沿所述第一方向X延伸的延伸部340，所述延伸部340的第一侧与所述背光源200贴合，所述延伸部340的第二侧与所述光调节部310连接，所述延伸部340、所述光调节部310和所述导光部320一体成型为所述导光板300。
所述背光源200的出射光沿所述第一方向X入射至所述延伸部340中，且在所述延伸部340沿所述第一方向X入射至所述光调节部310，以及经所述光调节部310反射在所述导光部320内沿所述第二方向Y延伸。在本实施例中，参见图8，所述第二方向Y为水平方向，所述第一方向X为与所述第二方向Y垂直且由所述导光板300指向显示面板的竖直方向。
由于背光源200的出射光在进入光调节部310时存在一定的漏光现象，因此在背光源200与光调节部310之间设置延伸部340进行收光，降低背光源200的出射光在进入导光板300时的光损失率。
在本实施例中，所述延伸部340的结构可以为长方体、横截面为梯形或平行四边形的棱柱体。
例如，如图8所示，所述延伸部340为长方体结构，且所述延伸部340与所述背光源200相贴合的表面完全覆盖所述背光源200的出光面。长方体结构的延伸部340表面完全覆盖背光源200的出光面，使背光源200的出射光更加高效地进入导光板300中，提高光亮度。
例如，如图9所示，所述延伸部340为横截面为梯形的棱柱体，所述延伸部340靠近所述光调节部310的一端较窄，所述延伸部340远离所述光调节部310的一端较宽。所述延伸部340远离所述光调节部310的一端表面与所述背光源200相贴合且完全覆盖所述背光源200的出光面。延伸部340设置为横截面呈梯形的棱柱体，且靠近光调节部310的一端较窄，远离光调节部310的一端较宽，可以使与背光源200贴合的延伸部340表面更好地进行收光，减少漏光。且随着延伸部340向光调节部310一侧的宽度变窄，延伸部340中的入射光也越来越集中，从而提高进入导光部320中的光线亮度。
例如，如图10所示，所述延伸部340为横截面为平行四边形的棱柱体，所述延伸部340远离所述光调节部310的一端向所述导光部320一侧倾斜。
此外，所述延伸部340的环向周侧也设置有反射层303，所述反射层303覆盖所述延伸部340的部分或全部环向周侧。或者，如图9所示，反射层303覆盖所述延伸部340的全部环向周侧。例如，如图10所示，反射层303覆盖所述延伸部340的部分环向周侧。延伸部340周侧的反射层可以有效减少延伸部340中的漏光现象，达到良好的收光效果。
在上述实施例中，所述延伸部340沿所述第一方向X上的长度不超过所述导光部320沿所述第一方向X上的厚度。
在上述实施例中，反射层303材料由Ag、Al、Ti的金属单质制成或Ag、Al、Ti中至少两种金属的合金制成。
在上述实施例中，反射层303可以由其他光反射率大于98％的材料制成。
Ag、Al、Ti均为高反射性的金属材料，由此制作的反射层或其他光反射率大于98％的反射材料可以更好地反射光线，提高光亮度。
在上述实施例中，所述底框800在所述背光源200远离所述导光板300的一侧下凹，形成用于容纳所述背光源的容纳空间810。所述底框800在经过所述容纳空间810后进行弯折并与所述反射片400远离所述导光部320的一侧面贴合。底框800对背光源200的位置调整进行适应性的下凹沉框处理，既可对背光源200起到良好的保护作用，也能最大限度地减小背光模组的厚度，改善显示装置的轻薄程度。
本实施例通过将背光源200设置在导光板300所在平面的一侧，省去背光源200所需的边框空间，达到背光模组100的极窄边框要求。由背光源200射出的光线经光调节部310反射进入导光部320中。由于背光源200的出射光在进入光调节部310时存在一定的漏光现象，因此在背光源200与光调节部310之间设置延伸部340进行收光，降低背光源200的出射光在进入导光板300时的光损失率。同时设置弧形导光面330，并在弧形导光面330上和延伸部340的环向周侧设置反射层303来降低光损失率。经测试，本实施例中，光线在光调节部310中的光损失率可降低至10％以下。
本申请还提供一种显示装置，所示显示装置包括上述实施例中的背光模组及位于所述背光模组上的显示面板。在本申请中，显示面板可以为TN-LCD、STN-LCD、HTN-LCD、FSTN-LCD、TFT-LCD等。
以上对本申请实施例所提供的一种背光模组及显示装置进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想；同时，对于本领域的技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。

Claims (11)

1.一种背光模组，其特征在于，包括背光源和设于所述背光源上的导光板；
所述导光板包括光调节部和导光部，所述背光源的出射光沿第一方向入射至所述光调节部，且经所述光调节部在所述导光部内沿第二方向延伸，以及所述出射光从所述导光板远离所述背光源的一侧导出；
其中，所述第一方向和所述第二方向相异。
2.根据权利要求1所述的背光模组，其特征在于，所述光调节部包括第一调节部和第二调节部，所述背光源与所述第一调节部贴合，所述导光部与所第二调节部连接；
所述背光源的出射光沿所述第一方向入射至所述第一调节部，且经所述第一调节部在所述光调节部内沿第三方向延伸，以及经所述第二调节部在所述导光部内沿所述第二方向延伸；
其中，所述第一方向和所述第二方向的夹角为180°，所述第三方向与所述第一方向、第二方向的夹角为90°。
3.根据权利要求1所述的背光模组，其特征在于，所述背光源与所述光调节部贴合，所述导光部与所述光调节部连接；
其中，所述背光源的出射光沿所述第一方向入射至所述光调节部，且经所述光调节部在所述导光部内沿第二方向延伸，所述第一方向与所述第二方向的夹角为90°。
4.根据权利要求3所述的背光模组，其特征在于，所述导光板还包括沿所述第一方向延伸的延伸部，所述延伸部的第一侧与所述背光源贴合，所述延伸部的第二侧与所述光调节部连接；
所述背光源的出射光沿所述第一方向入射至所述延伸部中，且在所述延伸部沿所述第一方向入射至所述光调节部。
5.根据权利要求2至4任一项所述的背光模组，其特征在于，所述光调节部远离所述背光源的一侧设有弧形导光面，所述背光源的出射光经所述弧形导光面反射至所述导光部。
6.根据权利要求5所述的背光模组，其特征在于，所述导光板包括靠近所述光调节部设置的非透光区和远离所述光调节部设置的透光区，所述弧形导光面设置于所述非透光区内。
7.根据权利要求6所述的背光模组，其特征在于，所述导光板远离所述背光源的一侧表面上设有反射层，所述反射层设于所述非透光区内，以及至少部分所述反射层覆盖所述弧形导光面。
8.根据权利要求5所述的背光模组，其特征在于，所述弧形导光面包括第一弧形面和第二弧形面，所述背光源的出射光沿所述第一方向入射至所述第一弧形面，经所述第一弧形面反射后入射至所述第二弧形面，及经所述第二弧形面反射后在所述导光部中沿所述第二方向延伸。
9.根据权利要求8所述的背光模组，其特征在于，所述第一弧形面和所述第二弧形面的曲率中心位于所述光调节部靠近所述背光源的一侧，且所述第一弧形面和所述第二弧形面的弧形曲率相异。
10.根据权利要求1所述的背光模组，其特征在于，所述光调节部在所述第二方向上的最大宽度为0.1毫米至0.4毫米。
11.一种显示装置，其特征在于，所述显示装置包括如权利要求1至10任一项所述的背光模组及位于所述背光模组上的显示面板。
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