JP2006196409A - エッジライト方式バックライトおよび液晶表示装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】 エッジライト方式バックライトにおいて、導光板の機構的な保持を図りつつ、導光板の保持固定部周辺における品位低下を防ぐ。
【解決手段】 透光性材料からなるくさび型導光板2の肉厚側側面に近接して線状光源3が設けられ、その光入射面から入射された光源光が入光側から肉薄な反対側に向かって内部を伝播しながら一方の広面から出射されるエッジライト方式バックライトにおいて、光入射方向に平行な導光板2の両側面の入光側とは反対側に、導光板2を保持固定するために、爪形状、曲線エッジ形状、二重爪形状などの突出部2aが設けられる。この突出部2aは、パネルシャーシ1の内側面に設けられた窪み部1a内に嵌め込まれ、±X方向、±Y方向および±Z方向の3軸方向に導光板2を保持固定できる。
【選択図】 図1
【解決手段】 透光性材料からなるくさび型導光板2の肉厚側側面に近接して線状光源3が設けられ、その光入射面から入射された光源光が入光側から肉薄な反対側に向かって内部を伝播しながら一方の広面から出射されるエッジライト方式バックライトにおいて、光入射方向に平行な導光板2の両側面の入光側とは反対側に、導光板2を保持固定するために、爪形状、曲線エッジ形状、二重爪形状などの突出部2aが設けられる。この突出部2aは、パネルシャーシ1の内側面に設けられた窪み部1a内に嵌め込まれ、±X方向、±Y方向および±Z方向の3軸方向に導光板2を保持固定できる。
【選択図】 図1
Description
本発明は、透過型または半透過型表示パネルを背面側から照射するためのエッジライト方式バックライトおよびこれを用いた液晶表示装置に関する。
近年、ノートブック型パーソナルコンピュータなどの表示部には、薄型でしかも見易いバックライトを備えた液晶表示装置が用いられている。このようなバックライトとしては、透光性材料からなる導光板の一側面に蛍光管のような線状光源が配置された一灯型エッジライト方式バックライトや、導光板の互いに対向する二側面に線状光源がそれぞれ配置された二灯型エッジライト方式バックライトが用いられることが多い。
例えば、一灯型エッジライト方式バックライトでは、くさび型の導光板が用いられており、その導光板の肉厚側の側面に近接して線状光源が設けられている。光入射面から入射された光源光が、入光面側から肉薄な対向面側に向かって内部を伝播されながら、一方の広面(前面側)から出射され、前面側に配置された表示パネルに入射されるようになっている。
このようなエッジライト方式バックライトにおいて、導光板の機構的な保持のために、パネルシャーシ上または内部に段差を設けて、導光板側面に形成された耳を利用して保持を行う方法が一般的である。
図4および図5は、従来のエッジライト方式バックライトの保持方法を説明するための模式図であって、図4(a)は従来のパネルシャーシにエッジライト方式バックライトが搭載された状態を示す上面図、図4(b)はその側面図、図5は、図4(a)のB−B’線断面図である。
図4および図5において、 パネルシャーシ11は、互いに斜めに傾斜した底面を有しており、その底面の薄い部分にくさび型導光板12の肉厚部が、その厚い部分にくさび型導光板12の肉薄部が配置されるように、パネルシャーシ11上にくさび型導光板12が搭載されている。また、パネルシャーシ11には、くさび型導光板12の肉厚部の側面に対向する位置に線状光源13とこれを覆いその側面側に光出射させるランプリフレクター14とが配置されている。導光板12の背面側には反射シート15が設けられており、くさび型導光板12の背面側に向かう光が反射シート15により前面側に反射される。以上のくさび型導光板12、線状光源13、ランプリフレクター14および反射シート15によりエッジライト方式バックライト20が構成され、くさび型導光板12の広面の前面側には図示しない表示パネルが配置されて、くさび型導光板12の広面側から出射される光がバックライトとして表示パネルに入射されるようになっている。
くさび型導光板12の両側面には耳部12aが設けられており、パネルシャーシ11には耳部12aのX方向およびY方向の平面サイズに合わせた段差部11aが設けられている。この段差部11a上に耳部12aを上から嵌合させて載置することによって、導光板12が保持固定される。
このようなエッジライト方式バックライト20では、導光板材料よりも屈折率が大きい光拡散物質を部分的に被覆させたり、導光板表面を粗面化させたり、導光板に穴を開けることなどによって、導光板の一方の広面に光を拡散させる機能を有する光拡散エレメントを形成したり、導光板の前面側に光拡散板を配置したりし、導光板の背面側に上記光反射板を配置することによって、広面全面に渡って輝度均一性を向上させることが行われている。
このため、例えば特許文献1には、導光板に形成された突出部(耳部)近傍の光を拡散させるために、耳部周辺に光拡散エレメント(シボ、ドット印刷など)を密集させることによって、耳部周辺の輝度均一性を向上させたバックライトが開示されている。
図6は、特許文献1に開示されている従来のエッジ方式バックライトの構成例を説明するための外観図であって、(a)は導光板の外観構成例を示す上面図、(b)はその光拡散エレメントの状態を示す部分上面図である。
図6において、導光板12には、印刷パターンにより光拡散エレメントが表面側に設けられており、耳部12aの近傍部分Aの光拡散エレメントは他の部分よりも密集して形成されている。耳部12aの近傍では、耳部12aに光が入射されることによって輝度が小さくなるため、光拡散エレメントを他の部分よりも密集させることによって、耳部12a近傍部分Aで光拡散機能が大きくなり、輝度低下を補うことができる。
特開平8−76116号公報
しかしながら、上述した従来技術では、図4に示すように、くさび型導光板12の両側面に耳部12aが形成されているため、導光板12の底面および反射シート15によって光が反射されて広面の前面側に光出射される過程において、くさび型導光板12の耳部12aに入射される光量が増え、輝度むらや光漏れなどの原因となりやすい。
特に、一灯エッジライト方式バックライトでは、導光板12がくさび型であり、入光部から反対側に向かうにしたがって、導光板12の板厚が薄くなっている。このような従来技術では、くさび型導光板12の側面の肉厚部分に耳部12aが設けられていると、その分だけ重量が増加するという問題がある。また、パネルシャーシ11の内部に厚みが大きい耳部12aを嵌め込んで保持することはより困難であるため、パネルシャーシ11の段差部11aに耳部12aを載せて保持する方式が一般的となっている。このため、パネルシャーシ11単体では+Z方向(上下方向)にくさび型導光板12を保持固定することが困難となり、拡散シートとの関係で干渉むらなどの一因となっている。
さらに、上記特許文献1の従来技術は、くさび型導光板12の耳部12aに入射される光量によって耳部周辺の光量が減少して表示品位が低下することを防ぐために、くさび型導光板12の耳部12a近傍の表面側に光拡散用のドットパターンの集中を図ったものであり、くさび型導光板12の耳部12aに光が入り込むことに対しては、何らの根本的な対策とはなっていない。
本発明は、上記従来の問題を解決するもので、導光板の機構的な保持を図りつつ、導光板の保持固定部周辺における表示品位低下を防止できるエッジライト方式バックライトおよびこれを用いた液晶表示装置を提供することを目的とする。
本発明のエッジライト方式バックライトは、導光板の光入射面に隣接する両側面の長手方向中央位置を含まない該光入射面側とは反対側にそれぞれ、保持固定用の突出部がそれぞれ設けられており、そのことにより上記目的が達成される。
また、好ましくは、本発明のエッジライト方式バックライトにおける導光板は、平面視正方形または矩形の透光性材料の厚肉側の側面を光入射面として一方の広面から光出射可能とするくさび型導光板であり、前記両側面は前記光入射面およびこれに対向する側面を除く側面であり、前記突出部は、該両側面の長手方向中央位置を含まない薄肉側にそれぞれ設けられている。
さらに、好ましくは、本発明のエッジライト方式バックライトにおける導光板は、厚さが均一な平板である。
さらに、好ましくは、本発明のエッジライト方式バックライトにおける突出部は、前記両側面の先端部にそれぞれ設けられている。
さらに、好ましくは、本発明のエッジライト方式バックライトにおける突出部は、左右または上下の前記両側面の対称位置にそれぞれ設けられている。
さらに、好ましくは、本発明のエッジライト方式バックライトにおける突出部は、左右または上下の前記両側面の非対称位置にそれぞれ設けられている。
さらに、好ましくは、本発明のエッジライト方式バックライトにおける突出部の形状は、爪状、耳状、曲線エッジ形状および複数爪状の少なくともいずれかである。
さらに、好ましくは、本発明のエッジライト方式バックライトにおける突出部は、前記両側面の突出位置の厚さと同一の厚さである。
さらに、好ましくは、本発明のエッジライト方式バックライトにおける突出部の厚さは、前記両側面の厚さより薄い。
さらに、好ましくは、本発明のエッジライト方式バックライトにおける突出部は、その突出先端部ほど細くかつ薄くなっている。
さらに、好ましくは、本発明のエッジライト方式バックライトにおいて、前記導光板の光入射面に沿って線状光源が設けられ、該光入射面から入射された光源光が、該光入射面側から反対側に向かって内部を伝播しながら一方の広面から出射可能とされている。
本発明の液晶表示装置は、請求項1〜11のいずれかに記載のエッジライト方式バックライトがパネルシャーシ上に搭載されて、該パネルシャーシ上の内側面の窪み部内に前記突出部が嵌め込まれており、そのことにより上記目的が達成される。
また、好ましくは、本発明の液晶表示装置におけるパネルシャーシの内側面は、前記導光板を前記両側面に垂直な方向に位置規制している。
さらに、好ましくは、本発明の液晶表示装置における窪み部はそれぞれ、互いに対向する前記パネルシャーシの内側面に開口してそれぞれ設けられている。
さらに、好ましくは、本発明の液晶表示装置におけるパネルシャーシは前記導光板を、前記パネルシャーシの内側面、前記突出部および前記窪み部によって±X方向、±Y方向および±Z方向の空間3軸方向に位置規制している。
さらに、好ましくは、本発明の液晶表示装置における突出部は、前記窪み部内に、前記パネルシャーシ側を反らせることにより嵌め込み可能としている。
さらに、好ましくは、本発明の液晶表示装置におけるパネルシャーシは可撓性のある樹脂板により構成されている。
さらに、好ましくは、本発明の液晶表示装置におけるパネルシャーシは、前記光入射面に隣接する広面端縁部側を該広面に垂直な方向に位置規制している。
さらに、好ましくは、本発明の液晶表示装置におけるパネルシャーシの底面上に反射シートさらに、前記光入射面に沿って線状光源が設けられた前記導光板を載置し、該導光板の広面上に光拡散エレメントさらに表示パネルを配置している。
さらに、好ましくは、本発明の液晶表示装置における光拡散エレメントは、前記導光板の広面上に、前記突出部の近傍位置で他の位置よりも密集して形成されている。
上記構成により、以下に、本発明の作用について説明する。
本発明にあっては、導光板の光入射面に隣接する両側面の光入射面側とは反対側に、導光板の保持固定部(突出部)が設けられているため、突出部に入り込む光が少なくなり、光漏れによる輝度むらを減らすことが可能となる。即ち、両側面に耳部を設けた従来技術に比べて、光が入り込みにくく、光漏れを防いで局所的な輝度むらを低減することが可能となる。
特に、くさび型導光板の場合、この保持固定部(突出部)は、肉薄部側に設けられているため、両側面に耳部を設けた従来技術に比べて、導光板の重量削減を図ることが可能となる。
さらに、この突出部は、両側面に耳部を設けた従来技術のようにパネルシャーシの段差部上に載せるだけではなく、パネルシャーシ側面の窪み部内に嵌め込んで、導光板を±X方向、±Y方向および±Z方向の全方向に保持固定することが可能となる。±Z方向に導光板を固定することができるため、拡散シートとの間で干渉むらが生じることが抑制される。
以上説明したように、本発明によれば、導光板の光入射面に隣接する両側面の光入射面側とは反対側に、導光板の保持固定部(突出部)が設けられているため、導光板の保持固定部(突出部)をパネルシャーシ側面の窪み部に嵌め込むことによって、機構的な保持を図りつつ、突出部周辺において光漏れなどによる局所的な輝度むらを低減して表示品位低下を防ぐことができる。
また、肉薄部に突出部が設けられていれば、導光板重量を削減して液晶表示装置をより軽量化することができる。
さらに、パネルシャーシ側面に突出部を嵌め込むことにより、±X方向および±Y方向に加えて、上下の±Z方向の全方向で保持固定することができて、+Z方向に対する制限によって拡散シートとの間で干渉むらを抑制することができる。
以下に、本発明のエッジライト方式バックライトおよびこれを備えた液晶表示装置の実施形態について、図面を参照しながら説明する。
図1および図2は、本発明の実施形態に係るエッジライト方式バックライトの保持方法を説明するための模式図であって、図1(a)は本発明のパネルシャーシに本発明のエッジライト方式バックライトが搭載された状態を示す上面図、図1(b)はその側面図、図2は、図1(a)のA−A’線断面図である。
図1および図2において、 パネルシャーシ1は、斜めに傾斜した底面を有しており、その底面の薄い部分にくさび型導光板2の肉厚部が配置され、その厚い部分にくさび型導光板2の肉薄部が配置されるように、パネルシャーシ1に導光板2が搭載されている。また、パネルシャーシ1には、くさび型導光板2の肉厚部の側面に対向する位置に線状光源3とこれを覆いその側面側に光出射させるランプリフレクター4とが配置されている。くさび型導光板2の背面側には、反射シート5が設けられており、導光板2の背面側に向かう光が前面側に反射される。以上のくさび型導光板2、線状光源3、ランプリフレクター4および反射シート5によりエッジライト方式バックライト10が構成されている。また、パネルシャーシ1にエッジライト方式バックライト10が配置され、このエッジライト方式バックライト10のくさび型導光板12の広面の前面側には、必要に応じて図示しない拡散シートが設けられ、その上に図示しない表示パネルが配置されて液晶表示装置が構成されて、くさび型導光板12の広面側から出射される光がバックライトとして拡散シートや光拡散エレメントさらに表示パネルに入射されて液晶表示に寄与するようになっている。
導光板2には、肉薄部である両側面の反入光側隅部(入光側とは反対側の両側面の先端部)にそれぞれ突出部2aが設けられており、パネルシャーシ1には、両側面の反入光側隅部における底面側に近い部分に、突出部2aのX方向、Y方向およびZ方向のサイズに合わせた窪み部1aが設けられている。
本実施形態において、突出部2aは、例えば図3(a)に示すような爪形状とされている。その他に、例えば図3(b)に示すような曲線エッジ形状、または図3(c)に示すようなかぎ爪形状(複数爪形状)などの突出部2aを形成してもよい。
この窪み部1aに突出部2aを嵌め込むことによって、導光板2が±X方向および±Y方向の平面方向の他に、平面方向の面に垂直な±Z方向(上下方向)にも保持固定され得る。
以上のように、従来のエッジライト方式バックライト20と本発明のエッジライト方式バックライト10とを比較すると、従来のエッジライト方式バックライト20では、図3(d)に示すように、導光板12の側面に耳部12aが設けられており、厚みが大きいため、耳部に入り込む光量が多くなって光漏れ量が大きくなり、輝度むらが生じて表示品位が低下していた。また、耳部12aの厚みが大きいため、導光板12の重量が増えて液晶表示装置の重量も重くなっていた。さらに、耳部12aの厚みが大きいため、パネルシャーシ11の側面に耳部を嵌め込むことができず、パネルシャーシ上面に耳部12aを載せて導光板12を保持固定するため、パネルシャーシ11単体で+Z方向に対する保持制御を行うことができず、導光板12と拡散シートとの間で干渉むらが生じて表示品位が低下していた。
これに対して、本実施形態のエッジライト方式バックライト10では、くさび型導光板2の突出部2aを肉薄部である反入光側隅部に設けて、パネルシャーシ1側面の窪み部1aに嵌め込むことによって、機構的な保持を図りつつ、突出部2a周辺において光漏れなどによる局所的な輝度むらを低減して表示品位低下を防ぐことができる。また、肉薄部に突出部2aが設けられているため、導光板2の重量を削減して液晶表示装置を軽量化することができる。さらに、パネルシャーシ1の側面に設けられた窪み部1aに突出部2aを嵌め込むことにより、±X方向および±Y方向の他に、±Z方向の全方向で導光板2を保持固定することが可能であり、+Z方向に対する制限によって拡散シートとの間で干渉むらを抑制することができる。
なお、上記実施形態では、平面視正方形または矩形の透光性材料の厚肉側の側面を光入射面として一方の広面から光出射可能とするくさび型導光板2に対して、このくさび型導光板2の光入射面に隣接する左右の両側面の各先端部に保持固定用の突出部2aをそれぞれ設ける場合について説明したが、これに限らず、導光板2aは、両側面の長手方向中央位置を含まない光入射面側とは反対側(薄肉側)であればよい。
また、上記実施形態では、くさび型導光板2に突出部2aを設ける場合について説明したが、これに限らず、厚さが均一な平行平板である導光板に突出部2aを設けるようにしてもよい。この場合には、この突出部2aの厚さは、導光板2の両側面の厚さより薄くなる。
さらに、上記実施形態では、突出部2aは、くさび型導光板2における左右または上下の両側面の対称位置にそれぞれ設けるようにしたが、これに限らず、両突出部2aを、左右または上下の両側面の非対称位置にそれぞれ設けてもよい。
さらに、上記実施形態では、突出部2aの形状として、爪状、曲線エッジ形状および複数爪状の少なくともいずれかであるとしたが、耳状や半円状、半楕円状など他の形状であってもよい。また、上記実施形態では、特に説明しなかったが、突出部2aは、くさび型導光板2の両側面の突出位置の厚さと同一の厚さであってもよく、その突出先端部ほど細くかつ薄くなっていてもよい。
次に、本発明の液晶表示装置について説明する。上記実施形態では、本実施形態のエッジライト方式バックライト10がパネルシャーシ1上に搭載されて、パネルシャーシ1上の内側面の窪み部1a内に突出部2aが嵌め込まれており、このパネルシャーシ1の内側面により、導光板2が両側面に垂直な方向に位置規制されている。さらに、この窪み部1a(凹部または嵌合部)はそれぞれ、互いに対向するパネルシャーシ1の内側面に開口している。これらのパネルシャーシ1の内側面、突出部2aおよび窪み部1aによって,パネルシャーシ1は導光板2を、±X方向、±Y方向および±Z方向の空間3軸方向に位置規制している。
上記実施形態では、特に説明しなかったが、突出部2aは、窪み部1a内に、パネルシャーシ1側を反らせることにより嵌め込み可能としている。この場合に、パネルシャーシ1は可撓性のあるポリカーボネイトやアクリルなどの樹脂板によって構成されていてもよい。
さらに、上記実施形態では、特に説明しなかったが、パネルシャーシ1またはランプリフレクター4は、光入射面に隣接する広面端縁部側を広面に垂直な方向に位置規制している。
本発明の液晶表示装置は、パネルシャーシ1の底面上に反射シート5さらに、光入射面に沿って線状光源3が設けられた導光板2を載置し、この導光板2の広面上に拡散シートや光拡散エレメントさらに表示パネルを配置している。光拡散エレメントは、導光板2の広面上に、輝度の付均一性を抑制するために、この突出部2aの近傍位置で他の位置よりも密集して形成されている。
以上のように、本発明の好ましい実施形態を用いて本発明を例示してきたが、本発明は、この実施形態に限定して解釈されるべきものではない。本発明は、特許請求の範囲によってのみその範囲が解釈されるべきであることが理解される。当業者は、本発明の具体的な好ましい実施形態の記載から、本発明の記載および技術常識に基づいて等価な範囲を実施することができることが理解される。本明細書において引用した特許、特許出願および文献は、その内容自体が具体的に本明細書に記載されているのと同様にその内容が本明細書に対する参考として援用されるべきであることが理解される。
本発明は、ノートブック型パーソナルコンピュータの表示部などに用いられる液晶表示装置および、そのバックライトとして用いられ、透過型または半透過型表示パネルを背面側から照射するためのエッジライト方式バックライトの分野において、くさび型導光板の保持固定部(突出部)を肉薄部である反入光側隅部に設けて、パネルシャーシの内側面の窪み部に嵌め込むことによって、機構的な保持を図りつつ、突出部周辺において光漏れなどによる局所的な輝度むらを低減して表示品位低下を防ぐことができる。また、くさび型導光板の肉薄部側に突出部が設けられているため、導光板重量を削減して液晶表示装置をより軽量化することができる。さらに、パネルシャーシの内側面に突出部を嵌め込むことにより、±X、±Yおよび±Zの空間3軸座標系の全方向で抜けることなく保持固定することができて、+Z方向に対する制限によって拡散シートとの間で干渉むらを抑制して表示品位低下を防ぐことができる。
1 パネルシャーシ
1a 窪み部
2 導光板
2a 導光板の突出部
3 線状光源
4 ランプリフレクター
5 反射シート
10 エッジ方式バックライト
1a 窪み部
2 導光板
2a 導光板の突出部
3 線状光源
4 ランプリフレクター
5 反射シート
10 エッジ方式バックライト
Claims (20)
- 導光板の光入射面に隣接する両側面の長手方向中央位置を含まない該光入射面側とは反対側にそれぞれ、保持固定用の突出部がそれぞれ設けられているエッジライト方式バックライト。
- 前記導光板は、平面視正方形または矩形の透光性材料の厚肉側の側面を光入射面として一方の広面から光出射可能とするくさび型導光板であり、
前記両側面は前記光入射面およびこれに対向する側面を除く側面であり、前記突出部は、該両側面の長手方向中央位置を含まない薄肉側にそれぞれ設けられている請求項1に記載のエッジライト方式バックライト。 - 前記導光板は、厚さが均一な平板である請求項1に記載のエッジライト方式バックライト。
- 前記突出部は、前記両側面の先端部にそれぞれ設けられている請求項1〜3のいずれかに記載のエッジライト方式バックライト。
- 前記突出部は、左右または上下の前記両側面の対称位置にそれぞれ設けられている請求項1〜4のいずれかに記載のエッジライト方式バックライト。
- 前記突出部は、左右または上下の前記両側面の非対称位置にそれぞれ設けられている請求項1〜4のいずれかに記載のエッジライト方式バックライト。
- 前記突出部の形状は、爪状、耳状、曲線エッジ形状および複数爪状の少なくともいずれかである請求項1〜6のいずれかに記載のエッジライト方式バックライト。
- 前記突出部は、前記両側面の突出位置の厚さと同一の厚さである請求項2に記載のエッジライト方式バックライト。
- 前記突出部の厚さは、前記両側面の厚さより薄い請求項3に記載のエッジライト方式バックライト。
- 前記突出部は、その突出先端部ほど細くかつ薄くなっている請求項1〜7のいずれかに記載のエッジライト方式バックライト。
- 前記導光板の光入射面に沿って線状光源が設けられ、該光入射面から入射された光源光が、該光入射面側から反対側に向かって内部を伝播しながら一方の広面から出射可能とされている請求項1〜3のいずれかに記載のエッジライト方式バックライト。
- 請求項1〜11のいずれかに記載のエッジライト方式バックライトがパネルシャーシ上に搭載されて、該パネルシャーシ上の内側面の窪み部内に前記突出部が嵌め込まれている液晶表示装置。
- 前記パネルシャーシの内側面は、前記導光板を前記両側面に垂直な方向に位置規制している請求項12に記載の液晶表示装置。
- 前記窪み部はそれぞれ、互いに対向する前記パネルシャーシの内側面に開口してそれぞれ設けられている請求項12または13に記載の液晶表示装置。
- 前記パネルシャーシは前記導光板を、前記パネルシャーシの内側面、前記突出部および前記窪み部によって±X方向、±Y方向および±Z方向の空間3軸方向に位置規制している請求項12〜14のいずれかに記載の液晶表示装置。
- 前記突出部は、前記窪み部内に、前記パネルシャーシ側を反らせることにより嵌め込み可能としている請求項12〜15のいずれかに記載の液晶表示装置。
- 前記パネルシャーシは可撓性のある樹脂板により構成されている請求項16に記載の液晶表示装置。
- 前記パネルシャーシは、前記光入射面に隣接する広面端縁部側を該広面に垂直な方向に位置規制している請求項12または15に記載の液晶表示装置。
- 前記パネルシャーシの底面上に反射シートさらに、前記光入射面に沿って線状光源が設けられた前記導光板を載置し、該導光板の広面上に光拡散エレメントさらに表示パネルを配置している請求項12に記載の液晶表示装置。
- 前記光拡散エレメントは、前記導光板の広面上に、前記突出部の近傍位置で他の位置よりも密集して形成されている請求項19に記載の液晶表示装置。
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