CN116643666A - 触控显示装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种触控显示装置包括反射式显示模块、触控感测层、导光件、接地屏蔽层以及第一黏着层。触控感测层配置于反射式显示模块的显示面上，导光件配置于反射式显示模块与触控感测层之间。接地屏蔽层接触导光件，且位于反射式显示模块与触控感测层之间。接地屏蔽层电性连接至反射式显示模块与触控感测层的其中一者，以通过反射式显示模块与触控感测层的其中一者电性连接至接地电位。第一黏着层配置于导光件和反射式显示模块之间，且位于接地屏蔽层与反射式显示模块之间。
Description
技术领域
本发明涉及一种显示装置，尤其涉及一种触控显示装置。
背景技术
随着技术的日新月异，无论是触控显示器、家电或车载产品的制造商，皆有利用触控模块来取代传统机械式按键以做为新一代输入接口的趋势。然而触控模块仍无法完全避免电磁干扰，而显示器的显示信号容易造成触控模块感应到电容值的变化，进而产生噪声进而影响触控模块的感测。
发明内容
本发明提供一种触控显示装置，具有轻薄化且抗杂讯效果佳等优点。
根据本发明的实施例，触控显示装置包括反射式显示模块、触控感测层、导光件、接地屏蔽层以及第一黏着层。触控感测层配置于反射式显示模块的显示面上，导光件配置于反射式显示模块与触控感测层之间。接地屏蔽层接触导光件，且位于反射式显示模块与触控感测层之间。接地屏蔽层电性连接至反射式显示模块与触控感测层的其中一者，以通过反射式显示模块与触控感测层的其中一者电性连接至接地电位。第一黏着层配置于导光件和反射式显示模块之间，且位于接地屏蔽层与反射式显示模块之间。
在本发明的一实施例的触控显示装置中，触控显示装置的导光件包括导光板与低折射率层。低折射率层配置于导光板上，其中低折射率层的折射率小于导光板。
在本发明的一实施例的触控显示装置中，触控显示装置的接地屏蔽层接触低折射率层。
在本发明的一实施例的触控显示装置中，触控显示装置的导光板具有入光面、第一表面与第二表面。第一表面与第二表面连接入光面且彼此相对，且第一表面与第二表面的至少一者具有多个光学微结构。
在本发明的一实施例的触控显示装置中，触控显示装置的低折射率层的厚度大于多个光学微结构的厚度。
在本发明的一实施例的触控显示装置中，触控显示装置的低折射率层包括第一低折射率层与第二低折射率层，分别配置于导光板的第一表面与第二表面上。
在本发明的一实施例的触控显示装置中，触控显示装置还包括第二黏着层，配置于触控感测层和导光件之间。
在本发明的一实施例的触控显示装置中，触控显示装置还包括第二黏着层以及盖板。第二黏着层配置于触控感测层上，盖板配置于第二黏着层上。
在本发明的一实施例的触控显示装置中，触控显示装置的接地屏蔽层位于导光件与反射式显示模块之间。
在本发明的一实施例的触控显示装置中，触控显示装置的接地屏蔽层位于导光件与触控感测层之间。
在本发明的一实施例的触控显示装置中，触控显示装置还包括光源，配置于导光件的一侧，且适于朝导光件发出光线。
基于上述，本发明实施例借由在反射式显示模块和触控感测层之间设置接地屏蔽层，可以避免反射式显示模块的信号影响触控感测层。借此触控感测层可以具有良好的触控感应功能。此外，本发明直接将接地屏蔽层整合至导光件上。不需再另行增设其他膜层，可以进一步降低触控显示装置的厚度，有利触控显示装置的轻薄化。
附图说明
包含附图以便进一步理解本发明，且附图并入本说明书中并构成本说明书的一部分。附图说明本发明的实施例，并与描述一起用于解释本发明的原理。
图1A是依照本发明的第一实施例的一种触控显示装置的剖面示意图；
图1B是依照本发明的另一实施例的触控显示装置的剖面示意图；
图2是依照本发明的再一实施例的触控显示装置的剖面示意图；
图3A是依照本发明的又一实施例的触控显示装置的剖面示意图；
图3B是图3A的触控显示装置的另一实施例的剖面示意图；
图4是依照本发明的又一实施例的触控显示装置的剖面示意图。
附图标号说明
100a、100b、100c、100d、100e、100f：触控显示装置；
110：反射式显示模块；
111：电子墨水层；
112：第一导电层；
113：第二导电层；
114：像素电路层；
110S：显示面；
120：触控感测层；
130：导光件；
131：导光板；
132：第一低折射率层；
133：第二低折射率层；
131b：第一表面；
131e：第二表面；
131i：入光面；
140：接地屏蔽层；
150：第一黏着层；
151：第二黏着层；
152：第三黏着层；
160：光源；
170：盖板；
GND：接地电位；
MS：光学微结构；
T1、T2、Tm：厚度。
具体实施方式
本文中所提到的方向用语，例如：“上”、“下”、“前”、“后”、左”、“右”等，仅是参考附图的方向。因此，使用的方向用语是用来说明，而并非用来限制本发明。
在附图中，为了清楚起见，放大了层、膜、面板、区域等的厚度。应当理解，当诸如层、膜、区域或基板的元件被称为在另一元件“上”或“连接到”另一元件时，其可以直接在另一元件上或与另一元件连接，或者中间元件可以也存在。相反，当元件被称为“直接在另一元件上”或“直接连接到”另一元件时，不存在中间元件。如本文所使用的，“连接”可以指物理和/或电性连接。再者，“电性连接”可为二元件间存在其它元件。
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。
本说明书或申请专利范围所提及的“第一”、“第二”等用语仅用以命名成立(discrete)的组件或区别不同实施例或范围，而并非用来限制元件数量上的上限或下限，也并非用以限定元件的制造顺序或设置顺序。
图1A是依照本发明的一实施例的一种触控显示装置的剖面示意图。请参照图1A，触控显示装置100a包括反射式显示模块110、触控感测层120、导光件130、接地屏蔽层140以及第一黏着层150。触控感测层120配置于反射式显示模块110的显示面110S上，导光件130配置于反射式显示模块110与触控感测层120之间。接地屏蔽层140接触导光件130，且位于反射式显示模块110与触控感测层120之间。接地屏蔽层140电性连接至触控感测层120，以通过触控感测层120电性连接至接地电位GND。第一黏着层150配置于导光件130和反射式显示模块110之间，且位于接地屏蔽层140与反射式显示模块110之间。
反射式显示模块110经由反射环境光或者前光模块提供的照明光线以呈现显示画面。反射式显示模块110可以是硅基液晶面板(Liquid Crystal on Silicon，LCOS)、其它种类的反射式液晶面板或电子纸显示器，而电子纸显示器可包括微粒显像的电泳显示器(Electrophoretic Display，EPD)、电子粉流体显示器(Quick Response-Liquid PowderDisplay，QR-LPD)、胆固醇液晶显示器(Cholesteric Liquid Crystal Display，Ch-LCD)、双稳态向列液晶显示器(Bistable Nematic Liquid Crystal Display，BiNem)或是电致变色显示器(Electrochromic Display，ECD)等等，本发明并不以此为限。本实施例中反射式显示模块110采用的是电泳显示器以作为示例性的说明。
进一步而言，如图1A所示，反射式显示模块110包括电子墨水膜层111(electronicink film)、第一导电层112、第二导电层113以及像素电路层114。电子墨水膜层111设置在第一导电层112以及第二导电层113之间，像素电路层114设置在远离显示面110S的一侧，且与第一导电层112及第二导电层113电性连接。像素电路层114包括信号线、主动元件、被动元件等，并可整合至软性电路板(Flexible Printed Circuit，FPC)上(未示出)。像素电路层114中的主动元件例如为薄膜晶体管(Thin Film Transistor，TFT)而被动元件例如为电容结构，但不以此为限。像素电路层114可提供对应的驱动信号以在第一导电层112及第二导电层113之间产生电场，从而控制电子墨水膜层111中不同颜色(例如为白色或黑色或者其他颜色)的微胶囊或微杯内粒子的位置以产生显示画面。第一导电层112以及第二导电层113其例如是透明导电材料，如氧化铟、氧化锡、氧化铟锡或氧化铟锌，本发明并不以此为限。图虽未示出，但反射式显示模块110还可包括承载第一导电层112、第二导电层113以及像素电路层114的基板。
触控感测层120例如采用贴附的方式设置于反射式显示模块110上。也就是说，触控感测层120可以是独立制作完成后再以贴附的方式与反射式显示模块110整合在一起。图虽未示出，但触控感测层120可包括基板、感测电极以及感测线(未示出)。感测电极以及感测线材料可以是透明导电材料，如氧化铟、氧化锡、氧化铟锡或氧化铟锌，用以侦测使用者的触控动作。触控感测层120可由所属技术领域中技术人员所周知的用于触控感测基板的任一电容式触控感测层(例如：自容式、或互容式触控感测层)或是其他形式的触控感测层(例如电阻式、电磁式触控感测层)来实现，本发明并不加以局限。
接地屏蔽层140设置于反射式显示模块110与触控感测层120之间，而可用于屏蔽反射式显示模块110与触控感测层120之间的信号干扰。此外，接地屏蔽层140可电性连接至触控感测层120并通过触控感测层120电性连接至接地电位GND，这还有助于释放多余电荷以保护触控感测层120与反射式显示模块110免于受静电损坏。在其他未示出的实施例中，接地屏蔽层140也可以与反射式显示模块110的像素电路层114电性连接以通过反射式显示模块110连接至接地电位GND。
导光件130包括导光板131与低折射率层，其中低折射率层可以设置于导光板131的至少一表面上。以本实施例而言，低折射率层包括第一低折射率层132。第一低折射率层132配置于导光板131上，其中第一低折射率层132的折射率小于导光板131。
第一低折射率层132设置在接地屏蔽层140及导光板131之间。本实施例的第一低折射率层132可选用低折射率树脂，且导光板131的折射率大于低折射率层132的折射率。在一些实施例中，导光板131的材料例如包括聚甲基丙烯酸酯(PMMA)、环烯烃(COC)或聚碳酸酯(PC)等热塑性聚合物。导光板131的材料可选择性的具有较低的复合折射率，这有助于避免不必要的光学干涉所形成的彩虹纹，但不以此为限。举例而言，导光板131的折射率约略为1.58。第一低折射率层132的折射率需小于导光板131，例如大于等于1.32且小于等于1.43。本发明并不限制导光板131的折射率数值，只需大于第一低折射率层132的折射率即可。
本实施例的导光板131具有入光面131i、第一表面131b与第二表面131e。第一表面131b与第二表面131e连接入光面131i且彼此相对。其中第一低折射率层132配置于第一表面131b上，触控感测层120配置于第二表面131b的一侧。另一方面，第一表面131b具有多个光学微结构MS，配置于导光板131和第一低折射率层132之间。举例来说，多个光学微结构MS可以是用油墨印刷的方式形成的网点结构，或者是透过射出成形或是热压成型来制作的凹陷结构，且其横截面轮廓例如圆形、椭圆形或锯齿形等，本发明不以此为限。在本实施例中多个光学微结构MS可以是网点结构，并被第一低折射率层132所覆盖。
本实施例的触控显示装置100a还包括光源160，配置于导光板131的入光面130i的一侧，且适于朝导光件130发出光线。由于反射式显示模块110是经由反射环境光线当作照明光线以提供显示光线。故在环境光线不足时(例如暗室)会有显示光线不足的问题。本实施例借由配置光源160以及搭配导光件130，可在环境光线较弱时提供或补足所需的照明光线。
当光源160发出的光线由入光面131i进入导光板131时，由于导光板131的折射率大于设置在第一表面131b的第一低折射率层132的折射率，故有益于对部分的光线产生全内反射(Total Internal Reflection，TIR)，使光线进入第一表面131b后容易传递至导光件130的整体。因此，第一低折射率层132有助于提升光线分布的均匀性。多个光学微结构MS除了散射光线外也可破坏全内反射，使光源160自入光面131i发出的部分光线在导光板131中全内反射传递的同时，经由多个光学微结构MS自第一表面131b散射并照射至反射式显示模块110。反射式显示模块110将显示光线反射，使被反射的显示光线依序穿过接地屏蔽层140、第一低折射率层132、导光件130并经由第二表面131e射出。此外，多个光学微结构MS的分布密度可以朝远离光源160的方向增加，以提升光线在导光板131远离入光面131i的部分的输出比例，借此导光件130的辉度更均匀且一致。
光源160可以是多个发光二极管(Light Emitting Diode，LED)的组合。发光二极管例如是次毫米发光二极管(mini LED)或微型发光二极管(micro LED)。由于本发明的光源160是用来提供或补足环境光较弱时所需的照明光线，因此光源160较佳地为白光光源，其可以是直接采用白光发光二极管来构成，或者是利用波长转换材料将非白光发光二极管所发出的光线(例如蓝光或紫外光)转换成可混合成白光的色光(例如红光、绿光或蓝光)。波长转换材料例如是黄光荧光粉(Y3Al5O12:Ce3+，YAG)或氟化物荧光粉(K2SiF6:Mn4+，KSF)，但本发明不以此为限。
值得一提的是，多个光学微结构MS的厚度Tm小于第一低折射率层132的厚度T1。借由这样的设计可有利于接地屏蔽层140设置及均匀分布，以及使第一低折射率层132与接地屏蔽层140界面之间的平坦化，以避免不想要的折射与反射干扰显示光线的传递。
另一方面，接地屏蔽层140直接形成在导光件130上。进一步而言，本实施例的接地屏蔽层140是形成在第一低折射率层132上，并通过第一黏着层150和反射式显示模块110的显示面110S贴合。也就是说，本实施例的触控显示装置100a的屏蔽层140位于导光件130与反射式显示模块110之间。接地屏蔽层140的材料可包括具有高可见光穿透率的导电氧化物，例如铟锌氧化物、铟锡氧化物(Indium Tin Oxide，ITO)等等。接地屏蔽层140的制作方法可以是利用蒸镀法、溅镀法等该领域中技术人员所周知的制程方法所实现，本发明并不以此为限。
借由在反射式显示模块110和触控感测层120之间设置接地屏蔽层140，并将接地屏蔽层140电性连接至接地电位GND，可以避免反射式显示模块110的信号对触控感测层120造成干扰。借此，触控感测层120可以具有良好的触控感应功能。另一方面，本实施例是将接地屏蔽层140直接形成在第一低折射率层132上，借此将接地屏蔽层140整合至导光件130，不需要再另行增设其他膜层，可以进一步降低触控显示装置100a的厚度。有利触控显示装置100a的轻薄化。
触控显示装置100a可利用第一黏着层150将导光件130贴合至反射式显示模块110。此外，触控显示装置100a还包括第二黏着层151，配置于触控感测层120和导光件130之间。更具体的来说，触控感测层120可经由第二黏着层151贴附至导光板131的第二表面131e。第一黏着层150以及第二黏着层151的材料包括光学透明胶(Optical ClearAdhesive，OCA)、光学感压胶(Pressure Sensitive Adhesive，PSA)、聚氨酯活性(Polyurethane reactive，PUR)胶、聚氨酯(Polyurethane，PU)胶、或其他合适的光学级胶材。特别说明的是，黏着层的材料可选用穿透率较高的光学胶材(例如光学透明胶)。举例来说，在本实施例中，第一黏着层150以及第二黏着层151的可见光穿透率可大于99％，但不以此为限。
触控显示装置100a还进一步包括盖板170以及第三黏着层152。盖板170经由第三黏着层152贴附于触控感测层120。盖板170的材料例如是玻璃、石英、或其他合适的高分子聚合物(例如聚碳酸酯)，而第三黏着层152的材料可相同于第一黏着层150以及第二黏着层151的材料，在此不再赘述。
上述的第一黏着层150、第二黏着层151以及第三黏着层152仅是用于数量上的示范性说明，而并非用于限制组件种类上的差异。
以下将列举另一些实施例以详细说明本发明，其中相同的构件将标示相同的符号，并且省略相同技术内容的说明，省略部分请参考前述实施例，以下不再赘述。
图1B是依照本发明的另一实施例的触控显示装置的剖面示意图。请参照图1B，本实施例的触控显示装置100b类似于图1A的触控显示装置100a，其包括反射式显示模块110、触控感测层120、导光件130、接地屏蔽层140、第一黏着层150、第二黏着层151、光源160、盖板170以及第三黏着层152。触控显示装置100b与图1A的触控显示装置100a的差异在于：接地屏蔽层140的配置位置不同。具体而言，触控显示装置100a的接地屏蔽层140配置于显示面110S和第一低折射率层132之间，而本实施例的触控显示装置100b的接地屏蔽层140是位于导光件130与触控感测层120之间。
进一步而言，触控显示装置100b的接地屏蔽层140设置在导光板131与第二黏着层151之间。由于本实施例的接地屏蔽层140选用的材料可以为ITO，这类材料在紫外光波段具有高吸收率，故除了可达到前述信号屏蔽的效果外，还可进一步保护由聚合物形成的导光板131、多个光学微结构MS以及第一低折射率层132，免于受环境紫外光照射而发生劣化。
图2是依照本发明的再一实施例的触控显示装置的剖面示意图。请参照图2，本实施例的触控显示装置100c类似于图1A的触控显示装置100a，其包括反射式显示模块110、触控感测层120、导光件130、接地屏蔽层140、第一黏着层150、光源160、盖板170以及第三黏着层152。触控显示装置100c与图1A的触控显示装置100a的差异在于：触控显示装置100c的导光件130中，还包括第二低折射率层133接触触控感测层120和导光板131，而触控显示装置100c未配置第二黏着层151。此外，触控感测层120例如接触导光件130。
具体来说，本实施例的触控显示装置100c是在导光板131的第一表面131b及第二表面131e分别配置第一低折射率层132和第二低折射率层133。第一低折射率层132和第二低折射率层133的材料可以相同也可以不同，只要导光板131的折射率大于第一低折射率层132和第二低折射率层133的折射率即可，本发明不限于此。此外，第二低折射率层133的厚度T2可以和第一低折射率层132的厚度T1可以彼此相同。
综上所述，由于触控显示装置100c的导光板131的第一表面131b及第二表面132e分别配置第一低折射率层132和第二低折射率层133，故除了具有前述触控显示装置100a的优点外，还可进一步增加导光板131的导光效果。
另一方面，本实施例的触控感测层120可以直接制作在导光件130的第二低折射率层133上，并依序利用第三黏着层152将盖板170贴合至触控感测层120。制作触控感测层120的方法可以是在第二低折射率层133上以化学气相沉积法(Chemical Vapor Deposition，CVD)或物理气相沉积法(Physical Vapor Deposition，PVD)等方式形成导电层，再选择性的搭配图案化制程(例如微影、蚀刻等)形成对应的感测电极以及需要的绝缘层，从而将触控感测层120直接制作在导光件130的第二低折射率层133上。换句话说，本实施例是将触控感测层120直接整合至导光件130上，借此，触控感测层120和导光件130之间不需要再另外设置接合层，可以减少接合材料的使用以及制程工艺的步骤，提升良率以及降低生产成本。
图3A是依照本发明又一实施例的触控显示装置的剖面示意图。请参照图3A，本实施例的触控显示装置100d类似于图1A的触控显示装置100a，其包括反射式显示模块110、触控感测层120、导光件130、接地屏蔽层140、第一黏着层150、第二黏着层151、光源160、盖板170以及第三黏着层152。触控显示装置100d与图1A的触控显示装置100a的差异在于：触控显示装置100d的多个光学微结构MS是设置在导光板131的第二表面131e上。
进一步而言，本实施例借由在导光板131的第二表面131e上设置多个光学微结构MS，并借由第二黏着层151覆盖多个光学微结构MS。借此，可使由入光面131i进入导光板131的光线照射至第二表面131e时，因多个光学微结构MS发生散射而返回导光板131的第一表面131b，并照射至反射式显示模块110以提供足够的光线做为显示用。
图3B是图3A的触控显示装置的另一实施例的剖面示意图。请参照图3B，本实施例的触控显示装置100e类似于图3A的触控显示装置100d，其包括反射式显示模块110、触控感测层120、导光件130、接地屏蔽层140、第一黏着层150、第二黏着层151、光源160、盖板170以及第三黏着层152。触控显示装置100e与图3A的触控显示装置100d的差异在于：接地屏蔽层140的配置位置不同。具体而言，触控显示装置100d的接地屏蔽层140是配置于显示面110S和第一低折射率层132之间。而本实施例的触控显示装置100e的接地屏蔽层140是配置于导光板131的第二表面131e上，并覆盖多个光学微结构MS。
由于触控显示装置100e的接地屏蔽层140是设置在导光板131的第二表面131e上，故也可以达到与前述的触控显示装置100b类似的效果，在此不再赘述。此外，借由第二黏着层151覆盖接地屏蔽层140以及多个光学微结构MS，可以有利于增加后续工艺时设置元件的平坦度，以避免不想要的折射与反射干扰显示光线的传递。
图4是依照本发明的又一实施例的触控显示装置的剖面示意图。请参照图4，本实施例的触控显示装置100f类似于图2的触控显示装置100c，其包括反射式显示模块110、触控感测层120、导光件130、接地屏蔽层140、第一黏着层150、光源160、盖板170以及第三黏着层152。触控显示装置100f与图2的触控显示装置100c的差异在于：触控显示装置100f的多个光学微结构MS是设置在导光板131的第二表面131e上，且第二低折射率层133覆盖多个光学微结构MS。借此，本实施例的触控显示装置100f可兼具前述如图2中触控显示装置100c以及图3A中触控显示装置100d的优点，在此不再赘述。
综上所述，本发明实施例借由在反射式显示模块和触控感测层之间设置接地屏蔽层，可以避免反射式显示模块的信号影响和/或干扰触控感测层的感测功能。借此触控感测层可以具有良好的触控感应功能。此外，本发明直接将接地屏蔽层整合至导光件上。不需再另行增设其他膜层，可以进一步降低触控显示装置的厚度，有利触控显示装置的轻薄化。
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 (11)
1.一种触控显示装置，其特征在于，包括：
反射式显示模块，具有一显示面；
触控感测层，配置于所述显示面上；
导光件，配置于所述反射式显示模块与所述触控感测层之间；
接地屏蔽层，接触所述导光件，且位于所述反射式显示模块与所述触控感测层之间，所述接地屏蔽层电性连接至所述反射式显示模块与所述触控感测层的其中一者，以通过所述反射式显示模块与所述触控感测层的所述其中一者电性连接至接地电位；以及
第一黏着层，配置于所述导光件和所述反射式显示模块之间，且位于所述接地屏蔽层与所述显示模块之间。
2.根据权利要求1所述的触控显示装置，其特征在于，所述导光件包括导光板与低折射率层，所述低折射率层配置于所述导光板上，其中所述低折射率层的折射率小于所述导光板。
3.根据权利要求2所述的触控显示装置，其特征在于，所述接地屏蔽层接触所述低折射率层。
4.根据权利要求2所述的触控显示装置，其特征在于，所述导光板具有入光面、第一表面与第二表面，所述第一表面与所述第二表面连接所述入光面且彼此相对，且所述第一表面与所述第二表面的至少一者具有多个光学微结构。
5.根据权利要求4所述的触控显示装置，其特征在于，所述低折射率层的厚度大于所述光学微结构的厚度。
6.根据权利要求5所述的触控显示装置，其特征在于，所述低折射率层包括第一低折射率层与第二低折射率层，分别配置于所述导光板的所述第一表面与所述第二表面上。
7.根据权利要求1所述的触控显示装置，其特征在于，还包括：
第二黏着层，配置于所述触控感测层和所述导光件之间。
8.根据权利要求1所述的触控显示装置，其特征在于，所述触控感测层接触所述导光件。
9.根据权利要求1所述的触控显示装置，其特征在于，还包括：
第二黏着层，配置于所述触控感测层上；以及
盖板，配置于所述第二黏着层上。
10.根据权利要求1所述的触控显示装置，其特征在于，所述接地屏蔽层位于所述导光件与所述反射式显示模块之间。
11.根据权利要求1所述的触控显示装置，其特征在于，所述接地屏蔽层位于所述导光件与所述触控感测层之间。
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