CN115360286A - 发光显示单元及显示设备 - Google Patents

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CN115360286A CN202211039579.3A CN202211039579A CN115360286A CN 115360286 A CN115360286 A CN 115360286A CN 202211039579 A CN202211039579 A CN 202211039579A CN 115360286 A CN115360286 A CN 115360286A
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Abstract

本发明提供一种发光显示单元及显示设备。发光显示单元包括重布线路层及多个微型发光元件。重布线路层包括多个电极图案、多个接垫图案、绝缘层以及多个导电通孔。相邻两电极图案之间与对应的相邻两接垫图案之间分别具有第一间隙与第二间隙。第一间隙于接垫图案上的正投影与接垫图案的重叠区域于第一方向上的第三长度小于等于第二间隙于第一方向上的第二长度。微型发光元件配置于重布线路层上，且与电极图案电性连接。

Description

发光显示单元及显示设备
技术领域
本发明涉及一种自发光显示技术，尤其涉及一种发光显示单元及显示设备。
背景技术
微型发光二极管显示单元在从磊晶基板上巨量转移至膜层后(如蓝膜)，在使用顶针取件的制程(如目检(Sorting)及接合(bonding))中，没有透明硬质基板(如玻璃基板或蓝宝石基板)作保护的微型发光二极管显示单元会在膜层上弯折，且因微型发光二极管显示单元中有部分区域上是没有设置金属层而仅有绝缘层，导致微型发光二极管显示单元支撑强度不够而产生劈裂，进而影响整体的结构可靠度及良率。
发明内容
本发明是针对一种发光显示单元，可避免劈裂，以提高良率，可具有较佳的结构可靠度。
本发明是针对一种显示设备，其包括上述的发光显示单元，可具有较佳的显示良率。
根据本发明的实施例，发光显示单元，其包括重布线路层以及多个微型发光元件。重布线路层包括多个电极图案、多个接垫图案、绝缘层以及多个导电通孔。绝缘层配置于电极图案与接垫图案之间。导电通孔配置于绝缘层内且电性连接电极图案与对应的接垫图案。电极图案彼此电性独立。相邻两电极图案之间与对应的相邻两接垫图案之间分别具有第一间隙与第二间隙。第一间隙与第二间隙于第一方向上分别具有第一长度与第二长度。第一间隙于接垫图案上的正投影与接垫图案的重叠区域于第一方向上的第三长度小于等于第二间隙于第一方向上的第二长度。微型发光元件配置于重布线路层上，且与电极图案电性连接。
根据本发明的实施例，发光显示单元，其包括重布线路层以及多个微型发光元件。重布线路层包括多个电极图案、多个接垫图案、绝缘层以及多个导电通孔。绝缘层配置于电极图案与接垫图案之间。导电通孔配置于绝缘层内且电性连接电极图案与对应的接垫图案。微型发光元件配置于重布线路层上，且与电极图案电性连接。微型发光元件之间暴露出部分绝缘层。发光显示单元于第一方向上具有第一长度，而暴露于微型发光元件之间的绝缘层于第一方向上的第二长度小于第一长度的50％。于第一方向上，绝缘层从发光显示单元的中心线至边缘与电极图案及接垫图案至少其中的一者重叠配置。
根据本发明的实施例，显示设备，其包括驱动基板以及多个发光显示单元。驱动基板包括多个接垫。发光显示单元分别通过接垫电性连接至驱动基板，且每一发光显示单元包括重布线路层以及多个微型发光元件。重布线路层包括多个电极图案、多个接垫图案、绝缘层以及多个导电通孔。绝缘层配置于电极图案与接垫图案之间。导电通孔配置于绝缘层内且电性连接电极图案与对应的接垫图案。电极图案彼此电性独立。相邻两电极图案之间与对应的相邻两接垫图案之间分别具有第一间隙与第二间隙。第一间隙与第二间隙于第一方向上分别具有第一长度与第二长度。第一间隙于接垫图案上的正投影与接垫图案的重叠区域于第一方向上的第三长度小于等于第二间隙于第一方向上的第二长度。微型发光元件配置于重布线路层上，且与电极图案电性连接。
基于上述，在本发明的发光显示单元的设计中，相邻两电极图案之间与对应的相邻两接垫图案之间分别具有第一间隙与第二间隙，而第一间隙与第二间隙于第一方向上分别具有第一长度与第二长度，其中第一间隙于接垫图案上的正投影与接垫图案的重叠区域于第一方向上的第三长度小于等于第二间隙于第一方向上的第二长度。借此设计，可让电极图案与接垫图案的间隙错开，可有效地避免劈裂，以提高良率，使本发明的发光显示单元可具有较佳的结构可靠度。此外，包括本发明的发光显示单元的显示设备，则可具有较佳的显示良率。
附图说明
图1A是依照本发明的一实施例的一种发光显示单元的俯视透视示意图；
图1B是沿图1A的线I-I的剖面示意图；
图2是依照本发明的另一实施例的一种发光显示单元的俯视透视示意图；
图3是依照本发明的一实施例的一种显示设备的示意图。
附图标记说明
10:显示设备；
100a:发光显示单元；
110:重布线路层；
112a、112b、113:电极图案；
114a、114b、115:接垫图案；
116:绝缘层；
118:导电通孔；
120:微型发光元件；
122:第一色微型发光元件/红色微型发光元件；
124:第一色微型发光元件/绿色微型发光元件；
126:第二色微型发光元件/蓝色微型发光元件；
130:封装胶体；
200:驱动基板；
201:上表面；
202:下表面；
210:接垫；
300:驱动电路元件；
A1:第一电极图案；
A2:第二电极图案；
A3:第三电极图案；
B1:第一接垫图案；
B2:第二接垫图案；
B3:第三接垫图案；
C:中心线；
D1:第一方向；
D2:第二方向；
E1、L1、L1’:第一长度；
E2、L2、L2’:第二长度；
G1、G1’:第一间隙；
G2、G2’:第二间隙；
H1、W1:第一距离；
H2、W2:第二距离；
L3、L3’:第三长度；
L4、L4’:第四长度；
P1:第一间距；
P2:第二间距；
S1、S2:边缘；
T:厚度；
T1:第一厚度；
T2:第二厚度；
T3:第三厚度；
W:宽度。
具体实施方式
现将详细地参考本发明的示范性实施例，示范性实施例的实例说明于附图中。只要有可能，相同元件符号在附图和描述中用来表示相同或相似部分。
图1A是依照本发明的一实施例的一种发光显示单元的俯视透视示意图。图1B是沿图1A的线I-I的剖面示意图。为了清楚起见，图1A中省略示出重布线路层的导电通孔。
请同时参考图1A与图1B，在本实施例中，发光显示单元100a包括重布线路层110以及多个微型发光元件120。重布线路层110包括多个电极图案112a、多个接垫图案114a、绝缘层116以及多个导电通孔118。绝缘层116配置于电极图案112a与接垫图案114a之间。导电通孔118配置于绝缘层116内且电性连接电极图案112a与对应的接垫图案114a。电极图案112a彼此电性独立。相邻两电极图案112a之间与对应的相邻两接垫图案114a之间分别具有第一间隙G1与第二间隙G2。第一间隙G1与第二间隙G2于第一方向D1上分别具有第一长度L1与第二长度L2。第一间隙G1于接垫图案114a上的正投影与接垫图案114a的重叠区域于第一方向D1上的第三长度L3小于等于第二间隙G2于第一方向D1上的第二长度L2。第二间隙G2于电极图案112a上的正投影与电极图案112a的重叠区域于第一方向D1上的第四长度L4小于等于第一间隙G1于第一方向D1上的第一长度L1。这些微型发光元件120配置于重布线路层110上，且与电极图案112a电性连接。
详细来说，在本实施例中，重布线路层110的电极图案112a可位于接垫图案114a的上方。于一实施例中，电极图案112a配置于绝缘层116的顶面上，而接垫图案114a的一侧可切齐于绝缘层116的底面，即接垫图案114a内埋于绝缘层116内，后续于绝缘层116的底面上配置防焊层(未示出)时可以有较平整的面，但不以此为限。电极图案112a可通过从绝缘层116的顶面延伸至接垫图案114a的导电通孔118与对应的接垫图案114a电性连接。也就是说，重布线路层110的上层为电极图案112a，而下层为接垫图案114a。电极图案112a的材质与接垫图案114a的材质可分别例如是铜，而绝缘层116的材质可例如是有机绝缘材料或无机绝缘材料，但不以此为限。这些微型发光元件120的个数例如是三个，沿着垂直于第一方向D1的第二方向D2间隔排列于重布线路层110上。于一实施例中，微型发光元件120可包括红色微型发光元件122、绿色微型发光元件124以及蓝色微型发光元件126，但不以此为限。这些微型发光元件120各自的一端分别与电极图案112a电性连接，而这些微型发光元件120各自的另一端则电性连接至电极图案113。也就是说，发光显示单元100a可为共阴极设计。电极图案113亦是通过导电通孔118与下方的二个接垫图案115电性连接。
请再同时参考图1A与图1B，这些微型发光元件120之间暴露出部分绝缘层116。详细来说，发光显示单元100a于第一方向D1上具有第一长度E1，而暴露于微型发光元件120之间的绝缘层116于第一方向D1上的第二长度E2小于第一长度E1的50％。以俯视观之，于第一方向D1上，绝缘层116从发光显示单元100a的中心线C至边缘S1与电极图案112a及接垫图案114a至少其中的一者重叠配置。也就是说，绝缘层116从中心线C至边缘S1不会呈现连续露出的情形。更具体来说，暴露于微型发光元件120之间的绝缘层116不会呈现连续露出的情形。
再者，本实施例的发光显示单元100a还包括封装胶体130，其中封装胶体130配置于重布线路层110上，且覆盖微型发光元件120。此处，封装胶体130的材质例如是有机高分子、压克力或树脂。发光显示单元100a的厚度T(包括绝缘层116的厚度T3加上封装胶体130的厚度)与宽度W(此处即绝缘层116于第二方向D2上的宽度)的比值介于0.3至1。此处所述的宽度W是指最大宽度。于一实施例中，宽度W可例如是270微米至330微米，但不以此为限。于一实施例中，厚度T例如是100微米，而宽度W例如是300微米，但不以此为限。以剖面观之，电极图案112a具有第一厚度T1，接垫图案114a具有第二厚度T2，而绝缘层116具有第三厚度T3。第一厚度T1与第二厚度T2分别小于第三厚度T3，较佳地，第一厚度T1或第二厚度T2与第三厚度T3的比值大于0.3且小于等于0.5。于一实施例中，第一厚度T1、第二厚度T2及第三厚度T3可例如皆分别小于10微米。于一实施例中，第一厚度T1可例如是4微米，而第二厚度T2例如是3微米，且第三厚度T3例如是9微米。由于发光显示单元100a过宽且厚度较薄，在顶针制程时长薄状的发光显示单元100a容易弯折进而断裂。且而微型发光元件沿着第一方向D2间隔排列于重布线路层110上导致中间露出的绝缘层，因重布线路层110无法撑住这些微型发光元件120而容易导致劈裂。因此，通过加强重布线路层110的结构强度来提升良率。
此外，请再同时参考图1A与图1B，在本实施例中，电极图案112a包括彼此分离的第一电极图案A1、第二电极图案A2以及第三电极图案A3。接垫图案114a包括彼此分离的第一接垫图案B1、第二接垫图案B2以及第三接垫图案B3。第二电极图案A2于接垫图案114a上的正投影重叠于第一接垫图案B1、第二接垫图案B2以及第三接垫图案B3。也就是说，第二电极图案A2于接垫图案114a上的正投影从第二接垫图案B2往两侧延伸重叠至第一接垫图案B1与第三接垫图案B3，可覆盖第一接垫图案B1与第二接垫图案B2之间以及第二接垫图案B2与第三接垫图案B3之间的第二间隙G2。较佳地，第二电极图案A2于接垫图案114a上的正投影与第一接垫图案B1或第三接垫图案B3的重叠面积与第一接垫图案B1或第三接垫图案B3的面积的比值小于0.1。也就是说，第二电极图案A2于接垫图案114a上的正投影与第一接垫图案B1的重叠面积与第一接垫图案B1的面积的比值小于0.1，而第二电极图案A2于接垫图案114a上的正投影与第三接垫图案B3的重叠面积与第三接垫图案B3的面积的比值小于0.1。以另一方面来看，第一电极图案A1与第二电极图案A2之间以及第二电极图案A2与第三电极图案A3之间的第一间隙G1在接垫图案114a上的正投影也分别被第一接垫图案B1及第三接垫图案B2所覆盖。
简言之，由于本实施例的重布线路层110的电极图案112a与接垫图案114a呈交叠设置，其中上层的电极图案112a的第一间隙G1与下层的接垫图案114a的第二间隙G2错开，即正投影不重叠，且第一间隙G1的正投影重叠接垫图案114a(即第一接垫图案B1与第三接垫图案B3)，而第二间隙G2的正投影重叠电极图案112a(即第二电极图案A2)，即间隙的正投影可重叠电极图案112a或接垫图案114a。借此，可加强重布线路层110的结构强度来提升良率，以改善及避免现有技术中因顶针取件制程而产生劈裂的问题，且无须设置透明硬质材来保护，可有效地降低制程与制作成本。因此，本实施例的发光显示单元100a可具有较佳的结构可靠度。
在此必须说明的是，下述实施例沿用前述实施例的元件标号与部分内容，其中采用相同的标号来表示相同或近似的元件，并且省略了相同技术内容的说明。关于省略部分的说明可参考前述实施例，下述实施例不再重复赘述。
图2是依照本发明的另一实施例的一种发光显示单元的俯视透视示意图。为了清楚起见，图2中亦省略示出重布线路层的导电通孔。请同时参考图1A及图2，本实施例的发光显示单元100b与图1A的发光显示单元100a相似，两者的差异在于：在本实施例中，因电性需求不同，因此本实施例的电极图案112b的俯视形状不同于图1A中的电极图案112a的俯视形状。也因为电极图案112b的设计不同于电极图案112a，因此本实施例的第一间隙G1’的俯视形状(如Z字形)不同于第一间隙G1的俯视形状(如直线形)。第一间隙G1’于接垫图案114b上的正投影与接垫图案114b的重叠区域于第一方向D1上的第三长度L3’小于第二间隙G2’于第一方向D1上的第二长度L2’。第二间隙G2’于电极图案112b上的正投影与电极图案112b的重叠区域于第一方向D1上的第四长度L4’小于第一间隙G1’于第一方向D1上的第一长度L1’。于一实施例中，第三长度L3’可小于第二长度L2’的80％，较佳地，可小于50％，而第四长度L4’可小于第一长度L1’的80％，较佳地，可小于50％。
再者，在本实施例中，微型发光元件120包括多个第一色微型发光元件122(或124)以及第二色微型发光元件126。相邻两第一色微型发光元件122(或124)之间距有第一间距P1，而第二色微型发光元件126与相邻的第一色微型发光元件122(或124)之间具有第二间距P2，且第二间距P2大于第一间距P1。也就是说，同色光的微型发光元件120之间的间距(即第一间距P1)小于不同色光的微型发光元件120之间的间距(即第二间距P2)。此处所述的间距是指最小间距。于一实施例中，第一色微型发光元件122可例如是红色微型发光元件，或者是，第一色微型发光元件124可例如是绿色微型发光元件，而第二色微型发光元件126例如是蓝色微型发光元件。于此，微型发光元件120包括二个红色微型发光元件122、一个蓝色微型发光元件126以及二个绿色微型发光元件124，其中蓝色微型发光元件126位于红色微型发光元件122与绿色微型发光元件124之间，对称性的配置可减少对应的电极图案112b的设计复杂度。
此外，请再参考图2，在本实施例中，绝缘层116于垂直于第一方向D1的第二方向D2上具有宽度W，而电极图案112b于第二方向D2上相对于绝缘层116内缩第一距离W1，且接垫图案114b于第二方向D2上相对于绝缘层116内缩第二距离W2。较佳地，第一距离W1与宽度W的比值以及第二距离W2与宽度W的比值可分别例如是介于0.05至0.15之间。若上述的比值过小，则不利于微型发光元件120与电极图案112b，以及接垫图案114b2与后续与驱动基板的接合良率；反之，若上述的比值过大，则后续与驱动基板接合时，若切割公差导致接垫图案114b的侧壁露出(即没有被绝缘层116包覆住)时，焊料凸块会因热压而被挤至电极图案112b上而导致短路现象。于一实施例中，第一距离W1与第二距离W2可分别例如是20为米至30微米。于一实施例中，第一距离W1与第二距离W2可不相同，如第一距离W1可大于第二距离W2，可避免后续打件时因切割公差而产生短路的现象。
另外，请再参考图2，排列于第一方向D1上的两相邻接垫图案114b、115具有第一距离H1与第二距离H2，其中第一距离H1相对于第二距离H2邻近绝缘层116的边缘S2，且第一距离H1大于第二距离H2。借此设计，可以预留一部分的空间来预防及留置后续因热压接合而被挤至绝缘层116上的焊料凸块，可有效地提高发光显示单元100b的结构可靠度。
图3是依照本发明的一实施例的一种显示设备的示意图。请参考图3，在本实施例中，显示设备10包括驱动基板200以及如上述图1B中的多个发光显示单元100a，其中发光显示单元100a电性连接至驱动基板200的上表面201上。详细来说，驱动基板200包括彼此分离的多个接垫210，而每一发光显示单元100a的重布线路层110的接垫图案114a通过接垫210与驱动基板200电性连接。显示设备10的像素区中的每一像素由一发光显示单元100a形成。此外，本实施例的显示设备10还包括驱动电路元件300，配置于驱动基板200相对远离发光显示单元100a的下表面202上且电性连接至驱动基板200以控制多个发光显示单元形成显示画面。
值得一提的是，于其他未示出的实施例中，发光显示单元可依据需求而包括至少任一个发光显示单元100a、100b，本发明并不加以限制。也就是说，发光显示单元的个数可以为一个或多个，可为相同的结构或不同的结构，可依需求而自行选择。此外，本实施例的驱动基板200可例如是互补式金属氧化物半导体(Complementary Metal-Oxide-Semiconductor,CMOS)基板、硅基液晶(Liquid Crystal on Silicon,LCOS)基板、薄膜晶体管(Thin Film Transistor,TFT)基板、印刷电路板(PCB)或是其他具有工作电路的基板，于此并不加以限制。
综上所述，在本发明的发光显示单元的设计中，相邻两电极图案之间与对应的相邻两接垫图案之间分别具有第一间隙与第二间隙，而第一间隙与第二间隙于第一方向上分别具有第一长度与第二长度，其中第一间隙于接垫图案上的正投影与接垫图案的重叠区域于第一方向上的第三长度小于等于第二间隙于第一方向上的第二长度。借此设计，可让电极图案与接垫图案的间隙错开，可有效地避免劈裂，以提高良率，使本发明的发光显示单元可具有较佳的结构可靠度。此外，包括本发明的发光显示单元的显示设备，则可具有较佳的显示良率。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (13)

1.一种发光显示单元，其特征在于，包括：
重布线路层，包括多个电极图案、多个接垫图案、绝缘层以及多个导电通孔，所述绝缘层配置于所述多个电极图案与所述多个接垫图案之间，所述多个导电通孔配置于所述绝缘层内且电性连接所述多个电极图案与对应的所述多个接垫图案，所述多个电极图案彼此电性独立，其中相邻两所述多个电极图案之间与对应的相邻两所述多个接垫图案之间分别具有第一间隙与第二间隙，所述第一间隙与所述第二间隙于第一方向上分别具有第一长度与第二长度，所述第一间隙于所述多个接垫图案上的正投影与所述多个接垫图案的重叠区域于所述第一方向上的第三长度小于等于所述第二间隙于所述第一方向上的所述第二长度；以及
多个微型发光元件，配置于所述重布线路层上，且与所述多个电极图案电性连接。
2.根据权利要求1所述的发光显示单元，其特征在于，所述第二间隙于所述多个电极图案上的正投影与所述多个电极图案的重叠区域于所述第一方向上的第四长度小于等于所述第一间隙于所述第一方向上的所述第一长度。
3.根据权利要求1所述的发光显示单元，其特征在于，所述多个微型发光元件包括多个第一色微型发光元件以及第二色微型发光元件，相邻两所述多个第一色微型发光元件之间距有第一间距，而所述第二色微型发光元件与相邻的所述多个第一色微型发光元件中的一个之间具有第二间距，且所述第二间距大于所述第一间距。
4.根据权利要求1所述的发光显示单元，其特征在于，所述绝缘层于垂直于所述第一方向的第二方向上具有宽度，而所述多个电极图案于所述第二方向上相对于所述绝缘层内缩第一距离，且所述多个接垫图案于所述第二方向上相对于所述绝缘层内缩第二距离。
5.根据权利要求4所述的发光显示单元，其特征在于，所述第一距离与所述宽度的比值以及所述第二距离与所述宽度的比值分别介于0.05至0.15之间。
6.根据权利要求4所述的发光显示单元，其特征在于，所述第一距离大于所述第二距离。
7.根据权利要求1所述的发光显示单元，其特征在于，排列于所述第一方向上的两相邻所述多个接垫图案具有第一距离与第二距离，所述第一距离相对于所述第二距离邻近所述绝缘层的边缘，且所述第一距离大于所述第二距离。
8.根据权利要求1所述的发光显示单元，其特征在于，所述发光显示单元的厚度与宽度的比值介于0.3至1。
9.根据权利要求1所述的发光显示单元，其特征在于，以剖面观之，所述多个电极图案具有第一厚度，所述多个接垫图案具有第二厚度，而所述绝缘层具有第三厚度，所述第一厚度与所述第二厚度分别小于所述第三厚度。
10.根据权利要求1所述的发光显示单元，其特征在于，所述多个电极图案包括彼此分离的第一电极图案、第二电极图案以及第三电极图案，所述多个接垫图案包括彼此分离的第一接垫图案、第二接垫图案以及第三接垫图案，所述第二电极图案于所述多个接垫图案上的正投影重叠于所述第一接垫图案、所述第二接垫图案以及所述第三接垫图案。
11.根据权利要求10所述的发光显示单元，其特征在于，所述第二电极图案于所述多个接垫图案上的正投影与所述第一接垫图案或所述第三接垫图案的重叠面积与所述第一接垫图案或所述第三接垫图案的面积的比值小于0.1。
12.一种发光显示单元，其特征在于，包括：
重布线路层，包括多个电极图案、多个接垫图案、绝缘层以及多个导电通孔，所述绝缘层配置于所述多个电极图案与所述多个接垫图案之间，所述多个导电通孔配置于所述绝缘层内且电性连接所述多个电极图案与对应的所述多个接垫图案；以及
多个微型发光元件，配置于所述重布线路层上，且与所述多个电极图案电性连接，所述多个微型发光元件之间暴露出部分所述绝缘层，其中所述发光显示单元于第一方向上具有第一长度，而暴露于所述多个微型发光元件之间的所述绝缘层于所述第一方向上的第二长度小于所述第一长度的50％，且于所述第一方向上，所述绝缘层从所述发光显示单元的中心线至边缘与所述多个电极图案及所述多个接垫图案至少其中的一者重叠配置。
13.一种显示设备，其特征在于，包括：
驱动基板，包括多个接垫；以及
多个发光显示单元，分别通过所述多个接垫电性连接至所述驱动基板，所述多个发光显示单元中的每一个包括：
重布线路层，包括多个电极图案、多个接垫图案、绝缘层以及多个导电通孔，所述绝缘层配置于所述多个电极图案与所述多个接垫图案之间，所述多个导电通孔配置于所述绝缘层内且电性连接所述多个电极图案与对应的所述多个接垫图案，所述多个电极图案彼此电性独立，其中相邻两所述多个电极图案之间具有第一间隙，对应相邻两所述多个电极图案的相邻两所述多个接垫图案之间具有的第二间隙，所述第一间隙与所述第二间隙于第一方向上分别具有第一长度与第二长度，所述第一间隙于所述多个接垫图案上的正投影与所述多个接垫图案的重叠区域于所述第一方向上的第三长度小于等于所述第二间隙于所述第一方向上的所述第二长度；以及
多个微型发光元件，配置于所述重布线路层上，且与所述多个电极图案电性连接。
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