CN210040243U - 量子点led封装器件 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种量子点LED封装器件，包括：带碗杯的支架，设置于支架内的LED芯片，设置于LED芯片出光面上方的量子点玻璃封装层，量子点玻璃封装层包括第一玻璃片，第一玻璃片上表面具有若干个凹槽，各个凹槽内设置有量子点材料，第二玻璃片粘接在第一玻璃片上表面及量子点材料上；设置于支架内空档区域的用于隔绝水氧的填充物，填充物上表面一侧与量子点玻璃封装层上沿区域相接。通过本实用新型的技术方案，可保证LED封装器件的稳定性及可靠性，提高量子点LED封装器件的发光效率，节约量子点材料的使用量，提高量子点材料的利用率，降低量子点LED封装器件的制造成本。

Description

量子点LED封装器件

技术领域

本实用新型涉及半导体照明技术领域，尤其涉及量子点LED封装器件。

背景技术

量子点(quantum dot，简称QD)因具有尺寸可调节的光电子性质，现已被广泛应用在发光二极管(Light Emitting Diode，简称LED)中。由于量子点容易受到水和氧气的影响，因此，通常需要对量子点进行封装以阻隔水氧。

目前，主要通过将LED芯片设置在支架内，并在支架内空档区域注入量子点材料，通过基板与支架粘接以实现对量子点材料的密封，进而得到量子点LED封装器件。

但是，通过上述方法得到的量子点LED封装器件在使用过程中，外部的空气及水分会通过基板缓慢渗入到量子点混合材料中，从而降低量子点LED封装器件的发光效率。

发明内容

本实用新型提供了一种量子点LED封装器件，可保证LED封装器件的稳定性及可靠性，提高量子点LED封装器件的发光效率，节约量子点材料的使用量，提高量子点材料的利用率，降低LED封装器件的制造成本。

第一方面，本实用新型提供了一种量子点LED封装器件，包括：

带碗杯的支架；

设置于所述支架内的LED芯片；

设置于所述LED芯片出光面上方的量子点玻璃封装层，所述量子点玻璃封装层包括第一玻璃片，所述第一玻璃片上表面具有至少一个凹槽，各个所述凹槽内设置有量子点材料，第二玻璃片粘接在所述第一玻璃片上表面及所述量子点材料上；

设置于所述支架内空档区域的用于隔绝水氧的填充物，所述填充物上表面一侧与所述量子点玻璃封装层上沿区域相接。

优选地，各个所述凹槽的形状为多边形、条形、圆形及其他不规则形状中的任意一种，所述量子点材料充满各个所述凹槽内，所述第二玻璃片粘接面能够覆盖各个所述凹槽。

优选地，所述第一玻璃片上表面与所述第二玻璃片粘接面的周边尺寸相同，且所述第二玻璃片粘接面尺寸不小于所述LED芯片出光面，不大于所述支架上沿开口。

优选地，所述LED芯片结构为倒装芯片；

则，所述设置于LED芯片出光面上方的量子点玻璃封装层，包括：

所述量子点玻璃封装层下表面与所述倒装芯片出光面粘接。

优选地，所述填充物包括硅胶、白胶及环氧胶中的任意一种。

优选地，所述LED芯片结构为正装芯片；

则，所述设置于所述LED芯片出光面上方的量子点玻璃封装层，包括：

所述量子点玻璃封装层侧面与所述支架上沿开口处密封，且所述量子点玻璃封装层下表面与所述正装芯片出光面不接触。

优选地，所述填充物包括硅胶、环氧胶及空气中的任意一种。

优选地，所述量子点玻璃封装层下表面，包括：

所述第一玻璃片上表面的相对侧的第一表面；

或者，

所述第二玻璃片粘接面的相对侧的第二表面。

优选地，所述支架的材料包括铜、银、镍、聚邻苯二酰胺树脂、多聚磷酸及环氧树脂膜塑料中的任意一种或多种；所述第一玻璃片及所述第二玻璃片均为具有透光性的常规玻璃或石英玻璃。

本实用新型提供了一种量子点LED封装器件，包括：带碗杯的支架，设置于支架内的LED芯片，设置于LED芯片出光面上方的量子点玻璃封装层，量子点玻璃封装层包括第一玻璃片，第一玻璃片上表面具有若干个凹槽，各个凹槽内设置有量子点材料，第二玻璃片粘接在第一玻璃片上表面及量子点材料上，设置于支架内空档区域的用于隔绝水氧的填充物，填充物上表面一侧与量子点玻璃封装层上沿区域相接。量子点LED封装器件内的第一玻璃片、第二玻璃片及填充物，能够很好的阻隔空气中的水氧，保证了LED封装器件的稳定性及可靠性；设置于LED芯片出光面上方的量子点玻璃封装层能够充分利用LED芯片发出的光线，进而提高量子点LED封装器件的发光效率；量子点材料位于第一玻璃片上表面各个凹槽内，可节约量子点材料的使用量，提高量子点材料的利用率，降低量子点LED封装器件的制造成本。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有的技术方案，下面将对实施例或现有技术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实用新型中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型一实施例提供的一种量子点LED封装器件的结构示意图；

图2为本实用新型一实施例提供的另一种量子点LED封装器件的结构示意图；

图3为本实用新型图2提供的另一种量子点LED封装器件的俯视图；

图4为本实用新型一实施例提供的又一种量子点LED封装器件的结构示意图；

图5为本实用新型图4提供的又一种量子点LED封装器件的俯视图；

图6为本实用新型一实施例提供的一种第一玻璃片上表面凹槽的结构示意图；

图7为本实用新型一实施例提供的另一种第一玻璃片上表面凹槽的结构示意图；

图8为本实用新型一实施例提供的又一种第一玻璃片上表面凹槽的结构示意图。

其中，图中各附图标记：

1-支架；

2-LED芯片；

21-倒装芯片；

22-正装芯片；

3-量子点玻璃封装层；

30-量子点玻璃封装层上表面；

31-第一玻璃片；

311-量子点材料；

312-第一玻璃片上表面；

32-玻璃粘胶；

33-第二玻璃片；

34-粘接胶；

4-填充物；

41-白胶；

42-硅胶；

5-锡膏；

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合具体实施例及相应的附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明的是，当部件被称为“固定于”或“设置于”另一个部件，它可以直接或者间接位于该另一个部件上。当一个部件被称为“连接于”另一个部件，它可以是直接或者间接连接至该另一个部件上。术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置为基于附图所示的方位或位置，仅是为了便于描述，不能理解为对本技术方案的限制。术语“第一”、“第二”仅用于便于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明技术特征的数量。“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

如图1所示，本实用新型实施例提供了一种量子点LED封装器件，包括：

带碗杯的支架1；

设置于所述支架1内的LED芯片2；

设置于所述LED芯片2出光面上方的量子点玻璃封装层3，所述量子点玻璃封装层3包括第一玻璃片31，所述第一玻璃片上表面312具有至少一个凹槽，各个所述凹槽内设置有量子点材料311，第二玻璃片33粘接在所述第一玻璃片上表面312及量子点材料311上；

设置于所述支架1内空档区域的用于隔绝水氧的填充物4，所述填充物4上表面一侧与所述量子点玻璃封装层3上沿区域相接。

请参考图1至图5，本实用新型实施例提供了一种量子点LED封装器件，包括：带碗杯的支架1，设置于支架1内的LED芯片2，设置于LED芯片2出光面上方的量子点玻璃封装层3，量子点玻璃封装层3包括第一玻璃片31，第一玻璃片上表面312具有若干个凹槽，各个凹槽内设置有量子点材料311，第二玻璃片33粘接在第一玻璃片上表面312及量子点材料311上，设置于支架1内空档区域的用于隔绝水氧的填充物4，填充物4上表面一侧与量子点玻璃封装层3上沿区域相接。量子点LED封装器件内的第一玻璃片31、第二玻璃片33及填充物4，能够很好的阻隔空气中的水氧，保证了LED封装器件的稳定性及可靠性；设置于LED芯片2出光面上方的量子点玻璃封装层3能够充分利用LED芯片2发出的光线，进而提高量子点LED封装器件的发光效率；量子点材料311位于第一玻璃片上表面312的各个凹槽内，提高量子点材料311的利用率，节约量子点材料311的用量，降低LED封装器件的制造成本。

请参考图1至图5，第一玻璃片上表面312具有一个厚度相等的凹槽，凹槽面积小于第一玻璃片上表面312面积，这里，不对凹槽的形状做任何限制，可以结合实际的量子点LED封装器件的出光需求，确定凹槽的形状，通常与第一玻璃片上表面312周边形状相同或相似，量子点材料311设置于凹槽内，玻璃粘胶32下表面粘接第一玻璃片上表面312及量子点材料311，玻璃粘胶32上表面粘接第二玻璃片33，第二玻璃片33粘接面与第一玻璃片上表面312的周边尺寸相同，得到的量子点玻璃封装层3能够保证量子点材料厚度均匀，减少量子点材料311使用量，提高量子点材料311的利用效率，同时能够隔绝水氧，提高LED封装器件的可靠性及稳定性。

需要说明的的是，本实用新型对量子点材料311不做任何限制，可以是多种量子点的混合物、量子点与硅胶的混合物或者量子点与荧光粉的混合物，通常为量子点与硅胶的混合物。

具体地，LED芯片2包括但不限于紫光芯片、蓝光芯片、红光芯片及绿光芯片。

本实用新型一实施例中，各个所述凹槽的形状为多边形、条形、圆形及其他不规则形状中的任意一种，所述量子点材料311充满各个所述凹槽内，所述第二玻璃片33粘接面能够覆盖各个所述凹槽。

该实施例中，凹槽的形状包括但不限于多边形(比如正方形)、条形、圆形及其他不规则形状中的任意一种，具体需要根据实际的量子点LED封装器件的出光需求，确定各个凹槽的形状，各个凹槽的形状通常相等，且各个凹槽均匀分布，请参考图6至图8，各个凹槽的形状可以为倒角矩形、条形或圆形，各个凹槽之间的间距相等，或者，各个凹槽之间呈阵列分布。

具体地，凹槽的深度小于第一玻璃片31高度，通常为第一玻璃片31高度的一半，各个凹槽的深度通常相等。

具体地，量子点是准零维的纳米晶体，晶体中晶粒直径在2至20纳米之间，量子点材料311受到LED芯片2发出的光线的刺激，能够根据量子点直径大小，发出各种不同颜色的纯正单色光；量子点材料311不限于粉末、膜片或溶液；显而易见的，各个凹槽的形状相同、各个凹槽的深度相同及凹槽内的量子点材料311相同。

具体地，量子点材料311充满第一玻璃片上表面312各个凹槽内，各个凹槽形状及深度通常相同，在量子点LED器件工作时，LED芯片2发出的光线可刺激各个量子点材料311在对应的凹槽形状内发出需求光线，凹槽大小、形状及深度的不同设计可满足不同的出光需求，同时，各个凹槽之间不接触，能够减少量子点材料311发出的需求光线之间的相互影响，有效避免了量子点材料311之间的相互吸收，进而提高了量子点LED封装器件的发光效率。

具体地，因为水氧对量子点材料311影响较大，甚至造成量子点材料311失效，量子点材料311充满第一玻璃片上表面312各个凹槽内，第一玻璃片上表面312及量子点材料311与第二玻璃片33粘接密封，第二玻璃片33粘接面能够覆盖各个凹槽，即第二玻璃片33粘接面能够覆盖量子点材料311，粘接材料包括但不限于玻璃粘胶32，得到的量子点玻璃封装层3可更好的隔绝水氧，保证量子点玻璃封装层3的长期正常使用，进而提高量子点LED封装器件的稳定性及可靠性。量子点玻璃封装层3受到来自LED芯片2的光线刺激时，量子点材料311发出需求光线，一般颗粒越小的量子点吸收长波，反之则吸收短波，比如，2纳米大小的量子点可吸收红色长波显示蓝色，8纳米大小的量子点可吸收蓝色长波显示红色，这一特性使得量子点材料311能够改变LED芯片2发出的光线颜色。

本实用新型一个实施例中，所述第一玻璃片上表面312与所述第二玻璃片33粘接面的周边尺寸相同，且所述第二玻璃片33粘接面尺寸不小于所述LED芯片2出光面，不大于所述支架1上沿开口。

该实施例中，第一玻璃片上表面312与第二玻璃片33粘接面的周边尺寸相同，能够保障第一玻璃片31及第二玻璃片33之间的密封性，提高量子点玻璃封装层3的可靠性及稳定性，进而提高量子点LED封装器件的可靠性及稳定性。第二玻璃片33粘接面尺寸均不小于LED芯片2出光面，且不大于支架1上沿开口，以保证量子点玻璃封装层3与支架1的适配性，同时确保量子点玻璃封装层3能够充分利用LED芯片2发出的光线，提高量子点LED封装器件的发光效率。

具体地，第一玻璃片31厚度与第二玻璃片33厚度小于支架1高度。

本实用新型一个实施例中，所述LED芯片2结构为倒装芯片21；

则，所述设置于LED芯片2出光面上方的量子点玻璃封装层3，包括：

所述量子点玻璃封装层3下表面与所述倒装芯片21出光面粘接。

请参考图2，LED芯片2的结构为倒装芯片21，倒装芯片21下方的锡膏5与支架1连接，倒装芯片21出光面与量子点玻璃封装层3粘接，可保证LED芯片2发出的光线能够更好的激发量子点材料311，减少LED芯片2发出的光线在支架1内传播的光线损失，量子点玻璃封装层3与倒装芯片21粘接使用硅胶或其他任何透明且可粘接的材料。

请参考图2及图3，在前述实施例的基础上，所述填充物4包括硅胶42、白胶41及环氧胶中的任意一种。

具体地，量子点玻璃封装层3与LED芯片2侧面的填充物4包括但不限于硅胶42、白胶41及环氧胶中的任意一种，其填充物4可以是任何固化后能够形成高致密性的材料，以减少水氧穿透能力，从而保证量子点LED封装器件的稳定性及可靠性。请参考图2及图3，填充物4可以为白胶41。

本实用新型一个实施例中，所述LED芯片2结构为正装芯片22；

则，所述设置于所述LED芯片2出光面上方的量子点玻璃封装层3，包括：

所述量子点玻璃封装层3侧面与所述支架1上沿开口处密封，且所述量子点玻璃封装层3下表面与所述正装芯片22出光面不接触。

请参考图4，LED芯片2的结构为正装芯片22，正装芯片22下方的固晶胶与支架1连接，正装芯片22出光面与量子点玻璃封装层3下表面不接触，量子点玻璃封装层3侧面的粘接胶34与支架上沿粘接密封，为保证量子点玻璃封装层3的平稳，支架1携带凹台阶，进而保证量子点LED封装器件的稳定性及可靠性。在这里，可以根据量子点玻璃封装层3侧面形状定制支架1，以提高量子点LED封装器件的适配性。

请参考图4，在前述实施例的基础上，所述填充物4包括硅胶42、环氧胶及空气中的任意一种。

具体地，为保证LED芯片2发出的光线能够更好的激发量子点材料311，填充物4应当透明，故填充物4可以为硅胶42、环氧胶或者不填充，请参考图4，填充物4可以为硅胶42。

本实用新型一个实施例中，所述量子点玻璃封装层3下表面，包括：

所述第一玻璃片上表面312的相对侧的第一表面；

或者，

所述第二玻璃片33粘接面的相对侧的第二表面。

具体的，量子点玻璃封装层3中的第一玻璃片31及第二玻璃片33均透明，且量子点LED封装器件体积较小，保证第一玻璃片31上表面与LED芯片2出光面平行，量子点玻璃封装层3的上下位置关系对激发量子点材料311发出需求光线影响较小，因此，量子点玻璃封装层3下表面可以第一玻璃片上表面312的相对侧的第一表面，或者是第二玻璃片33粘接面的相对侧的第二表面，相应的，请参考图3及图5，量子点玻璃封装层上表面30为第一玻璃片上表面312的相对侧的第一表面。

本实用新型一个实施例中，所述支架1的材料包括铜、银、镍、聚邻苯二酰胺树脂、多聚磷酸及环氧树脂膜塑料中的任意一种或多种；所述第一玻璃片31及所述第二玻璃片33均为具有透光性的常规玻璃或石英玻璃。

具体地，支架1包括但不限于陶瓷支架、PPA(聚邻苯二酰胺树脂)支架、EMC(环氧树脂膜塑料)支架及SMC(Sheet molding compound，玻璃纤维增强型不饱和聚酯树脂)支架中的一种或多种，可以根据不同的需求定制支架1，保证LED芯片2与支架1的匹配，通常是具有良好导热性的SMC支架；支架1的材料包括但不限制于铜、银、镍、聚邻苯二酰胺树脂、多聚磷酸及环氧树脂膜塑料中的任意一种或多种；支架1的截面形状包括但不限于矩形、梯形、圆形或其他不规则形状，具体可根据实际需要确定支架1的截面形状，通常是矩形或梯形。

具体地，第一玻璃片31及第二玻璃片33均包括但不限制于常规玻璃、石英玻璃与其他具有透光特性及隔绝水氧能力的材质，保证量子点玻璃封装层3的可靠性及稳定性。

本实用新型提供了一种量子点LED封装器件的制造方法，包括：

通过激光刻蚀或特殊溶液腐蚀由外向内对玻璃片表面进行处理，以得到表面具有至少一个凹槽的第一玻璃片，并将量子点材料涂覆在各个所述凹槽内；

确定能够覆盖各个所述凹槽的第二玻璃片；

将所述第一玻璃片上表面及所述量子点材料与所述第二玻璃片相互接触的表面粘接密封结合以形成所述量子点玻璃封装层；

将LED芯片固定到支架内，以便导通所述LED芯片电极与所述支架电极，并将所述量子点玻璃封装层下表面置于所述LED芯片出光面上方，所述支架内空档区域的填充物填充至所述量子点玻璃封装层上沿区域，将携带所述量子点玻璃封装层及所述填充物的所述支架固化以得到量子点LED封装器件。

本实用新型提供了一种量子点LED封装器件的制造方法，该方法包括：通过激光刻蚀或特殊溶液腐蚀由外向内对玻璃片上表面进行处理，以得到上表面具有若干个凹槽的第一玻璃片，并将量子点材料涂覆在各个凹槽内，确定能够覆盖各个凹槽的第二玻璃片，然后，将第一玻璃片上表面及量子点材料与第二玻璃片相互接触的表面粘接密封结合以形成量子点玻璃封装层，之后，将LED芯片固定到支架内，以便导通LED芯片电极与支架电极，并将量子点玻璃封装层下表面置于LED芯片出光面上方，支架内空档区域的填充物填充至量子点玻璃封装层上沿区域，将携带量子点玻璃封装层及填充物的支架固化以得到量子点LED封装器件，得到的量子点LED封装器件，具有相对较高的发光效率、可靠性及稳定性，该制造方法将量子点材料涂覆在各个凹槽内，可节约量子点材料的使用量，提高量子点材料的利用率，降低量子点LED封装器件的制造成本。同时，该制造方法可直接利用支架原有设计，制造工艺更加简单，易与加工，可显著提高制造效率，降低制造成本。

请参考图2，用锡膏5将倒装芯片21固定到支架1内，使倒装芯片21电极与支架1电极导通，利用激光刻蚀或特殊溶液腐蚀(比如，氢氟酸溶液)方法，将核实尺寸的第一玻璃片上表面312刻蚀出一个凹槽，凹槽深度相同；将特定波长的量子点与硅胶按照合适比例混合、搅匀以得到量子点材料311，之后，将量子点材料311涂覆在第一玻璃片上表面312凹槽内，用刮刀将多余量子点材料311去除，量子点材料311表面与第一玻璃片31上平面齐平，之后，通过适当温度烘烤一定时间以使固化；之后，将第一玻璃片上表面312及固化后的量子点材料311上涂覆玻璃粘胶32，与第一玻璃片31表面尺寸相同的第二玻璃片33粘接，适当按压、烘烤以制备出量子点玻璃封装层3；在倒装芯片21表面点涂硅胶，将量子点玻璃封装层3下表面与倒装芯片21出光面粘接，之后，在烤箱中烘烤使其固化；在支架1内空档区域点涂白胶41至量子点玻璃封装层3上沿区域并烤干，最终得到密闭封装的量子点LED封装器件。可设置温度范围为80至200摄氏度，在真空环境下烘烤2至5小时，使硅胶及白胶41固化，最终得到具有较好隔绝水氧能力的量子点LED封装器件，该量子点LED封装器件的第一玻璃片31、第二玻璃片33及白胶41均具有很好的密闭性，能更好地阻隔空气中的水氧，提高量子点LED封装器件的稳定性及可靠性；设置于LED芯片2出光面上方的量子点玻璃封装层3能够充分利用LED芯片2发出的光线，进而提高量子点LED封装器件的发光效率；量子点材料311位于第一玻璃片上表面312的凹槽内，提高量子点材料311的利用率，节约量子点材料311的用量，降低量子点LED封装器件的制造成本，该制造方法的制造工艺更加简单，易与加工，可显著提高量子点LED封装器件制造效率。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种量子点LED封装器件，其特征在于，包括：

带碗杯的支架；

设置于所述支架内的LED芯片；

设置于所述LED芯片出光面上方的量子点玻璃封装层，所述量子点玻璃封装层包括第一玻璃片，所述第一玻璃片上表面具有至少一个凹槽，各个所述凹槽内设置有量子点材料，第二玻璃片粘接在所述第一玻璃片上表面及所述量子点材料上；

设置于所述支架内空档区域的用于隔绝水氧的填充物，所述填充物上表面一侧与所述量子点玻璃封装层上沿区域相接。

2.根据权利要求1所述的量子点LED封装器件，其特征在于，各个所述凹槽的形状为多边形、条形、圆形及其他不规则形状中的任意一种，所述量子点材料充满各个所述凹槽内，所述第二玻璃片粘接面能够覆盖各个所述凹槽。

3.根据权利要求1所述的量子点LED封装器件，其特征在于，所述第一玻璃片上表面与所述第二玻璃片粘接面的周边尺寸相同，且所述第二玻璃片粘接面尺寸不小于所述LED芯片出光面，不大于所述支架上沿开口。

4.根据权利要求1所述的量子点LED封装器件，其特征在于，所述LED芯片结构为倒装芯片；

则，所述设置于LED芯片出光面上方的量子点玻璃封装层，包括：

所述量子点玻璃封装层下表面与所述倒装芯片出光面粘接。

5.根据权利要求4所述的量子点LED封装器件，其特征在于，所述填充物包括硅胶、白胶及环氧胶中的任意一种。

6.根据权利要求1所述的量子点LED封装器件，其特征在于，所述LED芯片结构为正装芯片；

则，所述设置于所述LED芯片出光面上方的量子点玻璃封装层，包括：

所述量子点玻璃封装层侧面与所述支架上沿开口处密封，且所述量子点玻璃封装层下表面与所述正装芯片出光面不接触。

7.根据权利要求6所述的量子点LED封装器件，其特征在于，所述填充物包括硅胶、环氧胶及空气中的任意一种。

8.根据权利要求4至7中任一所述的量子点LED封装器件，其特征在于，所述量子点玻璃封装层下表面，包括：

所述第一玻璃片上表面的相对侧的第一表面；

或者，

所述第二玻璃片粘接面的相对侧的第二表面。

9.根据权利要求1所述的量子点LED封装器件，其特征在于，所述支架的材料包括铜、银、镍、聚邻苯二酰胺树脂、多聚磷酸及环氧树脂膜塑料中的任意一种或多种；所述第一玻璃片及所述第二玻璃片均为具有透光性的常规玻璃或石英玻璃。

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