JP2011171162A - Backlight for liquid crystal - Google Patents

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Teiichiro Takano
貞一郎 高野
Morihisa Yoshino
森久 吉野
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a backlight for liquid crystal, capable of preventing omnidirectional movement of a lightguide plate and intrusion of dust to the inside. <P>SOLUTION: In the backlight for liquid crystal 1, a rectangular plate-like lightguide plate 3, an outer lens 4 superposed thereon, and a light source block 5 disposed oppositely to an incident surface of the lightguide plate 3 are received within a housing case 2 composed of a rectangular flat plate-like metal chassis 2A and a rectangular frame-like metal chassis 2B disposed to surround the circumference of the metal chassis 2A. A cushion material 6 of a double-layer structure in which two types of rectangular frame-like cushions 6A, 6B differed in hardness and thickness are superposed is arranged along the inner periphery of the housing case 2. The ratio of thickness t1:t2 of the cushions 6A, 6B constituting the cushion material 6 is set to 6.5:3.5 to 7.5:2.5. A 25% compression load showing hardness is set to 0.006-0.01 kg/cm<SP>2</SP>for the cushion 6A, and to 0.06-0.1 kg/cm<SP>2</SP>for the cushion 6B. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、エッジライト方式を採用する液晶用バックライトに関するものである。   The present invention relates to a liquid crystal backlight employing an edge light system.

液晶表示装置（ＬＣＤ：Liquid Crystal Display）は、薄型、軽量で省電力であることから携帯電話やパソコン（パーソナルコンピュータ）等の画像表示装置として広く使用されているが、この液晶表示装置は自発光型でないために照明手段を必要とする。一般に液晶表示装置の照明手段としては、バックライトと称される面状照明装置が使用されており、その光源としてＬＥＤ（発光ダイオード）が使用されている。   Liquid crystal displays (LCDs) are widely used as image display devices for mobile phones and personal computers (PCs) because they are thin, lightweight, and save power. Because it is not a mold, it requires illumination means. In general, a planar illumination device called a backlight is used as the illumination means of the liquid crystal display device, and an LED (light emitting diode) is used as the light source.

ところで、バックライトの高輝度化を図るために多数のＬＥＤを使用すると、ＬＥＤからの発熱量が多くなって発光効率が低下するという問題がある。   By the way, when a large number of LEDs are used to increase the brightness of the backlight, there is a problem that the amount of heat generated from the LEDs increases and the light emission efficiency decreases.

そこで、放熱性の高い金属シャーシによって収納ケースを構成し、この収納ケース内に導光板とこれに重ねられるアウタレンズ及び導光板の入光面に対向配置される光源ブロックを収容してバックライトを構成することが行われている。   Therefore, a storage case is configured by a metal chassis having high heat dissipation, and a backlight is configured by storing a light guide plate, an outer lens superimposed on the light guide plate, and a light source block disposed opposite to the light incident surface of the light guide plate. To be done.

ここで、従来の液晶用バックライトの一例を図５〜図８に基づいて説明する。   Here, an example of a conventional liquid crystal backlight will be described with reference to FIGS.

図５は従来の液晶用バックライトの分解斜視図、図６は同液晶用バックライトの斜視図、図７は図６のＣ−Ｃ線断面図、図８は図７のＤ部拡大詳細図であり、図示の液晶用バックライト１０１は、矩形平板状の金属シャーシ１０２Ａと該金属シャーシ１０２Ａの周囲を囲むよう配置される矩形型枠状の金属シャーシ１０２Ｂとで構成される収納ケース１０２内に、矩形板状の導光板１０３とこれに重ねられるアウタレンズ１０４及び前記導光板１０３の入光面に対向配置される光源ブロック１０５を収容して構成されている。ここで、光源ブロック１０５は、不図示の複数のＬＥＤを回路基板上に直線状に配列して構成されている。   5 is an exploded perspective view of a conventional liquid crystal backlight, FIG. 6 is a perspective view of the liquid crystal backlight, FIG. 7 is a cross-sectional view taken along the line CC of FIG. 6, and FIG. The liquid crystal backlight 101 shown in the figure is housed in a storage case 102 composed of a rectangular plate-shaped metal chassis 102A and a rectangular frame-shaped metal chassis 102B arranged to surround the metal chassis 102A. The rectangular light guide plate 103, the outer lens 104 overlaid on the light guide plate 103, and the light source block 105 disposed opposite to the light incident surface of the light guide plate 103 are accommodated. Here, the light source block 105 is configured by linearly arranging a plurality of LEDs (not shown) on a circuit board.

斯かる液晶用バックライト１０１において、導光板１０３の入光面と光源ブロック１０５のＬＥＤとの距離が変動すると、導光板１０３に入射する光量（入光率）が変動するとういう問題が発生する。このため、振動等によって導光板１０３の入光面とＬＥＤとの距離が容易に変動しないようにする必要がある。   In such a liquid crystal backlight 101, when the distance between the light incident surface of the light guide plate 103 and the LED of the light source block 105 varies, the amount of light incident on the light guide plate 103 (light incident rate) varies. . For this reason, it is necessary to prevent the distance between the light incident surface of the light guide plate 103 and the LED from easily fluctuating due to vibration or the like.

そこで、導光板１０３と光源ブロック１０５とは可能な限り近接して配置されるが、導光板１０３の面積が大きい場合には、熱膨張によって該導光板１０３が変形したり、ＬＥＤが破損する等の問題が発生する。このため、導光板１０３の入光面とＬＥＤとの距離を大きく取って信頼性を高めることが考えられるが、導光板１０３の入光面とＬＥＤとの距離を大きくすると導光板１０３への入光率が低下するという問題が発生する。   Therefore, the light guide plate 103 and the light source block 105 are arranged as close as possible. However, when the area of the light guide plate 103 is large, the light guide plate 103 is deformed due to thermal expansion, the LED is damaged, or the like. Problems occur. For this reason, it is conceivable to increase the distance between the light incident surface of the light guide plate 103 and the LED to improve the reliability. However, if the distance between the light incident surface of the light guide plate 103 and the LED is increased, the light enters the light guide plate 103. There arises a problem that the light rate is lowered.

上記問題を解決するため、特許文献１には図９に示すような構成が提案されている。   In order to solve the above problem, Patent Document 1 proposes a configuration as shown in FIG.

即ち、図９は特許文献１において提案された液晶用バックライトの平面図であり、図示の液晶用バックライト２０１においては、導光板２０３と収納ケース２０２の間にクッション材２０６，２０７が設けられており、これらのクッション材２０６，２０７によって振動等による導光板２０３の移動や熱膨張による変形が防がれるよう工夫されている。又、導光板２０３と板状光源部２０５の間にクッション材が２０７設けられているため、熱によって導光板２０３が膨張又は収縮しても、該導光板２０３の入光面とＬＥＤ２０５ａとの距離が一定に保たれるよう考慮されている。   That is, FIG. 9 is a plan view of the liquid crystal backlight proposed in Patent Document 1. In the liquid crystal backlight 201 shown in the figure, cushion materials 206 and 207 are provided between the light guide plate 203 and the storage case 202. These cushion members 206 and 207 are devised so as to prevent the movement of the light guide plate 203 due to vibration or the like and deformation due to thermal expansion. Further, since a cushion material 207 is provided between the light guide plate 203 and the plate-like light source unit 205, even if the light guide plate 203 expands or contracts due to heat, the distance between the light incident surface of the light guide plate 203 and the LED 205a. Is considered to be kept constant.

特開２００８−２９８９０５号公報JP 2008-298905 A

しかしながら、図５〜図８に示す従来の液晶用バックライト１０１においては、図８に詳細に示すように、金属シャーシ１０２Ａ，１０２Ｂ同士の接合部の隙間δから埃が侵入し、発光ムラや輝度ムラ等が発生して発光特性への悪影響が懸念される。   However, in the conventional liquid crystal backlight 101 shown in FIGS. 5 to 8, as shown in detail in FIG. 8, dust enters through the gap δ at the joint between the metal chassis 102A and 102B, resulting in uneven light emission and luminance. There are concerns about adverse effects on light emission characteristics due to unevenness.

又、図９に示す特許文献１おいて提案された液晶用バックライト２０１においては、クッション材２０６，２０７が導光板２０３と板状光源部２０５とが対向する方向（図９の上下方向）にしか設けられていないため、その方向の導光板２０３の移動しか防ぐことができず、それと直交する方向（図９の左右方向）及び上下方向（図９の紙面垂直方向）の導光板２０３の移動を防ぐことができないという問題がある。更に、クッション材２０６，２０７が設けられていない箇所の導光板２０３と収納ケース２０２の隙間δから埃が侵入する可能性があるという問題もある。   Further, in the liquid crystal backlight 201 proposed in Patent Document 1 shown in FIG. 9, the cushion materials 206 and 207 are arranged in the direction in which the light guide plate 203 and the plate-like light source unit 205 face each other (vertical direction in FIG. 9). Therefore, only the movement of the light guide plate 203 in that direction can be prevented, and the movement of the light guide plate 203 in the direction perpendicular to the direction (the left-right direction in FIG. 9) and the vertical direction (the vertical direction in FIG. 9). There is a problem that cannot be prevented. Furthermore, there is a problem that dust may enter from a gap δ between the light guide plate 203 and the storage case 202 at a location where the cushion materials 206 and 207 are not provided.

本発明は上記問題に鑑みてなされたもので、その目的とする処は、導光板の全方向への移動と内部への埃の侵入を防ぐことができる液晶用バックライトを提供することにある。   The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a liquid crystal backlight capable of preventing the light guide plate from moving in all directions and dust from entering inside. .

上記目的を達成するため、請求項１記載の発明は、矩形平板状の金属シャーシＡと該金属シャーシＡの周囲を囲むよう配置される矩形型枠状の金属シャーシＢとで構成される収納ケース内に、矩形板状の導光板とこれに重ねられるアウタレンズ及び前記導光板の入光面に対向配置される光源ブロックを収容して成る液晶用バックライトにおいて、硬さと厚さが異なる矩形枠状の２種のクッション１，２を重合して成る２層構造のクッション材を前記収納ケースの内周に沿って配置したことを特徴とする。   In order to achieve the above object, the invention according to claim 1 is a storage case comprising a rectangular plate-shaped metal chassis A and a rectangular frame-shaped metal chassis B arranged to surround the metal chassis A. In a liquid crystal backlight comprising a rectangular plate-shaped light guide plate, an outer lens stacked on the rectangular light guide plate, and a light source block disposed opposite to the light incident surface of the light guide plate, a rectangular frame shape having different hardness and thickness A cushion material having a two-layer structure formed by superposing the two types of cushions 1 and 2 is arranged along the inner periphery of the storage case.

請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記クッション材を構成するクッション１，２の厚さの比率を６．５：３．５〜７．５：２．５とし、硬さを示す２５％圧縮荷重をクッション１については０．００６〜０．０１ｋｇ／ｃｍ２、クッション２については０．０６〜０．１ｋｇ／ｃｍ２としたことを特徴とする。 The invention according to claim 2 is the invention according to claim 1, wherein the ratio of the thicknesses of the cushions 1 and 2 constituting the cushion material is 6.5: 3.5 to 7.5: 2.5, 0.006~0.01kg / cm 2 for the cushion 1 25% compressive load indicating a is, for the cushion 2 is characterized in that the 0.06~0.1kg / cm 2.

発明によれば、硬さと厚さが異なる矩形枠状の２種のクッション１，２を重合して成る２層構造のクッション材を収納ケースの内周に沿って配置したため、硬くて剛性の高い方のクッション２によって導光板の全周が保持され、柔らかくて変形し易い方のクッション１が金属シャーシＡによって押し潰されて導光板を上下方向において金属シャーシＢ側へと押圧するため、導光板は全方向の移動が防がれ、該導光版の変形や破損が防がれるとともに、光源ブロックのＬＥＤと導光板の入光面との距離が一定に保たれて導光板への高い入光率が維持される。   According to the invention, since the cushion material of the two-layer structure formed by superposing two types of cushions 1 and 2 having a rectangular frame shape having different hardness and thickness is arranged along the inner periphery of the storage case, it is hard and has high rigidity. The entire cushion of the light guide plate is held by the cushion 2, and the soft and easily deformable cushion 1 is crushed by the metal chassis A and presses the light guide plate toward the metal chassis B in the vertical direction. This prevents movement in all directions, prevents deformation and breakage of the light guide plate, and keeps the distance between the LED of the light source block and the light incident surface of the light guide plate constant, thereby increasing the amount of light entering the light guide plate. The light rate is maintained.

又、柔らかくて変形し易い方のクッション１が金属シャーシＡ，Ｂの接合部の隙間の全てを確実に埋めるため、隙間から収納ケース内への埃の侵入が防がれ、発光ムラや輝度ムラ等が発生することがなく、良好な発光特性が安定的に得られる。   In addition, since the soft and easily deformable cushion 1 reliably fills all the gaps between the joint portions of the metal chassis A and B, dust can be prevented from entering into the storage case from the gaps, resulting in uneven light emission and uneven brightness. Thus, good light emission characteristics can be stably obtained.

本発明に係る液晶用バックライトの分解斜視図である。It is a disassembled perspective view of the backlight for liquid crystals which concerns on this invention. 本発明に係る液晶用バックライトの斜視図である。It is a perspective view of the backlight for liquid crystals which concerns on this invention. 図２のＡ−Ａ線断面図である。It is the sectional view on the AA line of FIG. 図３のＢ部拡大詳細図である。It is the B section enlarged detail drawing of FIG. 従来の液晶用バックライトの分解斜視図である。It is a disassembled perspective view of the conventional backlight for liquid crystals. 従来の液晶用バックライトの斜視図である。It is a perspective view of the conventional backlight for liquid crystals. 図６のＣ−Ｃ線断面図である。It is CC sectional view taken on the line of FIG. 図７のＤ部拡大詳細図である。It is the D section enlarged detail drawing of FIG. 特許文献１において提案された液晶用バックライトの平面図である。FIG. 6 is a plan view of a liquid crystal backlight proposed in Patent Document 1.

以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.

図１は本発明に係る液晶用バックライトの分解斜視図、図２は同液晶用バックライトの斜視図、図３は図２のＡ−Ａ線断面図、図４は図３のＢ部拡大詳細図である。   1 is an exploded perspective view of a liquid crystal backlight according to the present invention, FIG. 2 is a perspective view of the liquid crystal backlight, FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. 2, and FIG. FIG.

本発明に係る液晶用バックライト１は、エッジライト方式を採用する面状照明装置であって、矩形平板状の金属シャーシ２Ａと該金属シャーシ２Ａの周囲を囲むよう配置される矩形型枠状の金属シャーシ２Ｂとを接合一体化して構成される収納ケース２を備えている。そして、この収納ケース２内には、アクリル樹脂等の透明材料から成る矩形板状の導光板３と、該導光板３の光出射面（図の下面）に重ねられる透明なアウタレンズ４と、導光板３の短辺側の薄い端面である入光面に所定の距離を設けて対向配置される光源ブロック５が収容されている。ここで、光源ブロック５は、不図示の複数のＬＥＤを回路基板上に直線状に配列して構成されている。   A backlight 1 for liquid crystal according to the present invention is a planar lighting device that employs an edge light system, and has a rectangular plate-like metal chassis 2A and a rectangular frame-like shape that is disposed so as to surround the metal chassis 2A. A storage case 2 configured by joining and integrating the metal chassis 2B is provided. In the storage case 2, a rectangular plate-shaped light guide plate 3 made of a transparent material such as acrylic resin, a transparent outer lens 4 overlaid on the light emitting surface (lower surface in the figure) of the light guide plate 3, and a guide A light source block 5 is accommodated which is disposed to face the light incident surface which is a thin end surface on the short side of the optical plate 3 with a predetermined distance. Here, the light source block 5 is configured by linearly arranging a plurality of LEDs (not shown) on a circuit board.

而して、本実施の形態では、前記収納ケース２の内周に沿って、より詳細には金属シャーシ２Ｂの内側全周に亘って矩形枠状のクッション材６が配置されている。ここで、クッション材６は、硬さと厚さが異なる矩形枠状の２種のクッション６Ａ，６Ｂを重合して２層構造として構成されている。クッション材６を構成する２種のクッション６Ａ，６Ｂは、それぞれ異なる機能を有している。具体的には、厚さの厚いクッション６Ｂは、導光板３を収納ケース２内の中央に精度良く位置決めして固定する機能を有しており、他方のクッション６Ａよりも硬くて変形しにくい。又、厚さの薄い他方のクッション６Ａは、金属シャーシ２Ａによって押し潰されて導光板３を金属シャーシ２Ｂ側に押圧するとともに、金属シャーシ２Ａ，２Ｂの接合部の隙間δ（図４参照）を埋める機能を有しており、クッション６Ｂよりも柔らかくて変形し易い性質を有している。   Thus, in the present embodiment, the rectangular frame-shaped cushion material 6 is disposed along the inner periphery of the storage case 2, more specifically, the entire inner periphery of the metal chassis 2 </ b> B. Here, the cushion material 6 is configured as a two-layer structure by superposing two types of cushions 6A and 6B having a rectangular frame shape having different hardness and thickness. The two types of cushions 6A and 6B constituting the cushion material 6 have different functions. Specifically, the thick cushion 6B has a function of accurately positioning and fixing the light guide plate 3 in the center of the storage case 2, and is harder and less deformable than the other cushion 6A. The other thin cushion 6A is crushed by the metal chassis 2A and presses the light guide plate 3 toward the metal chassis 2B, and a gap δ (see FIG. 4) between the joints of the metal chassis 2A and 2B. It has a function of filling, and is softer than the cushion 6B and easily deforms.

本実施の形態では、クッション６Ａ，６Ｂはスポンジを主な材料とする弾性体であって、クッション６Ｂの厚さｔ１とクッション６Ａの厚さｔ２との比率ｔ１：ｔ２は、６．５：３．５〜７．５：２．５に設定されている。又、硬さ（剛性）については、硬さを示す２５％圧縮荷重（２５％圧縮変形させるに要する荷重）をクッション６Ａについては０．００６〜０．０１ｋｇ／ｃｍ２、クッション６Ｂについては０．０６〜０．１ｋｇ／ｃｍ２としている。 In this embodiment, the cushions 6A and 6B are elastic bodies mainly made of sponge, and the ratio t1: t2 between the thickness t1 of the cushion 6B and the thickness t2 of the cushion 6A is 6.5: 3. .5 to 7.5: 2.5. As for the hardness (rigidity), the 25% compression load indicating the hardness (load required for 25% compression deformation) is 0.006 to 0.01 kg / cm 2 for the cushion 6A, and 0. 06-0.1 kg / cm 2 .

尚、本実施の形態では、矩形枠状のクッション材６を一体に構成したが、四辺を別々のもので構成しても良い。   In the present embodiment, the cushion material 6 having a rectangular frame shape is integrally formed, but the four sides may be formed separately.

而して、以上のように構成された液晶用バックライト１においては、導光板３の入光面に対向配置された光源ブロック５に設けられた複数のＬＥＤから横方向に向かって出射された光束は、導光板３の入光面から該導光板３の内部に導入され、金属シャーシ２Ａの内面で反射して導光板３の出射面から出射され、アウタレンズ４を通過して拡散されることによって均一な照明光となり、不図示の液晶表示器をその背面側から照明する。   Thus, in the liquid crystal backlight 1 configured as described above, the light is emitted in the lateral direction from the plurality of LEDs provided in the light source block 5 arranged to face the light incident surface of the light guide plate 3. The light beam is introduced into the light guide plate 3 from the light incident surface of the light guide plate 3, reflected by the inner surface of the metal chassis 2 </ b> A, emitted from the light emission surface of the light guide plate 3, and diffused through the outer lens 4. As a result, uniform illumination light is obtained, and a liquid crystal display (not shown) is illuminated from the back side.

以上において、本発明に係る液晶用バックライト１によれば、硬さと厚さが異なる矩形枠状の２種のクッション６Ａ，６Ｂを重合して成る２層構造のクッション材６を収納ケースの内周に沿って配置したため、硬くて剛性の高いクッション６Ｂによって導光板３の全周が保持され、柔らかくて変形し易いクッション６Ａが金属シャーシ２Ａによって押し潰されて導光板３を上下方向において金属シャーシ２Ｂ側へと押圧するため、導光板３は前後、左右及び上下の全方向の移動が防がれ、該導光版３の変形や破損が防がれるとともに、光源ブロック５のＬＥＤと導光板３の入光面との距離が一定に保たれて導光板３への高い入光率が維持される。   In the above, according to the liquid crystal backlight 1 according to the present invention, the cushion material 6 having a two-layer structure formed by superposing two types of cushions 6A and 6B having a rectangular frame shape having different hardness and thickness is contained in the storage case. Since it is arranged along the circumference, the entire circumference of the light guide plate 3 is held by the hard and rigid cushion 6B, and the soft and easily deformable cushion 6A is crushed by the metal chassis 2A so that the light guide plate 3 is vertically moved to the metal chassis. Since the light guide plate 3 is pressed toward the 2B side, the light guide plate 3 is prevented from moving back and forth, left and right, and up and down, and the light guide plate 3 is prevented from being deformed or damaged. The distance from the light incident surface 3 is kept constant, and a high light incident rate to the light guide plate 3 is maintained.

又、柔らかくて変形し易いクッション６Ａが金属シャーシ２Ａ，２Ｂの接合部の隙間δの全てを確実に埋めるため、隙間δから収納ケース２内への埃の侵入が防がれ、発光ムラや輝度ムラ等が発生することがなく、良好な発光特性が安定的に得られるという効果が得られる。   In addition, since the soft and easily deformable cushion 6A reliably fills all the gaps δ at the joints of the metal chassis 2A and 2B, dust can be prevented from entering the storage case 2 through the gaps δ, and uneven light emission and brightness can be prevented. Unevenness or the like does not occur, and the effect that good light emission characteristics can be obtained stably is obtained.

１ 液晶用バックライト
２ 収納ケース
２Ａ 金属シャーシＡ
２Ｂ 金属シャーシＢ
３ 導光板
４ アウタレンズ
５ 光源ブロック
６ クッション材
６Ａ クッション１
６Ｂ クッション２
ｔ１，ｔ２ クッションの厚さ
δ 金属シャーシの隙間
1 LCD backlight 2 Storage case 2A Metal chassis A
2B Metal chassis B
3 Light Guide Plate 4 Outer Lens 5 Light Source Block 6 Cushion Material 6A Cushion 1
6B Cushion 2
t1, t2 Thickness of cushion δ Clearance of metal chassis

Claims (2)

矩形平板状の金属シャーシＡと該金属シャーシＡの周囲を囲むよう配置される矩形型枠状の金属シャーシＢとで構成される収納ケース内に、矩形板状の導光板とこれに重ねられるアウタレンズ及び前記導光板の入光面に対向配置される光源ブロックを収容して成る液晶用バックライトにおいて、
硬さと厚さが異なる矩形枠状の２種のクッション１，２を重合して成る２層構造のクッション材を前記収納ケースの内周に沿って配置したことを特徴とする液晶用バックライト。 A rectangular plate-shaped light guide plate and an outer lens superimposed on the rectangular case-shaped metal chassis B arranged so as to surround the metal chassis A and a rectangular plate-shaped metal chassis A And a backlight for liquid crystal containing a light source block disposed opposite to the light incident surface of the light guide plate,
2. A liquid crystal backlight comprising a cushion material having a two-layer structure formed by superposing two types of cushions 1 and 2 having a rectangular frame shape having different hardness and thickness along the inner periphery of the storage case. 前記クッション材を構成するクッション１，２の厚さの比率を６．５：３．５〜７．５：２．５とし、硬さを示す２５％圧縮荷重をクッション１については０．００６〜０．０１ｋｇ／ｃｍ２、クッション２については０．０６〜０．１ｋｇ／ｃｍ２としたことを特徴とする請求項１記載の液晶用バックライト。
The thickness ratio of the cushions 1 and 2 constituting the cushion material is 6.5: 3.5 to 7.5: 2.5, and the 25% compression load indicating the hardness is 0.006 to The backlight for liquid crystal according to claim 1, wherein 0.01 kg / cm 2 and cushion 2 are 0.06 to 0.1 kg / cm 2 .
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