JP2727224B2 - 画像表示装置の製造方法 - Google Patents
画像表示装置の製造方法Info
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- H01J2209/00—Apparatus and processes for manufacture of discharge tubes
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- H01J2209/389—Degassing
- H01J2209/3893—Degassing by a discharge
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- Manufacture Of Electron Tubes, Discharge Lamp Vessels, Lead-In Wires, And The Like (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、電子放出素子を用いた画像表示装置の製造
方法に関し、特にその真空排気方法に関するものであ
る。
方法に関し、特にその真空排気方法に関するものであ
る。
［従来の技術］ 近年、情報機器や家庭用TV受像機の分野において、薄
形で、視認性の良い画像表示装置が求められている。
形で、視認性の良い画像表示装置が求められている。
従来、薄型の画像表示装置としては、例えば、液晶表
示装置,EL表示装置，あるいはプラズマディスプレイ等
が開発されているが、これらには視野角，カラー化輝度
等の点に問題があり、市場の要求する性能を十分に満足
しているとは言えない状況である。
示装置,EL表示装置，あるいはプラズマディスプレイ等
が開発されているが、これらには視野角，カラー化輝度
等の点に問題があり、市場の要求する性能を十分に満足
しているとは言えない状況である。
ところで、従来、簡単な構造で電子の放出が得られる
素子として、例えば、エム アイ エリンソン（M.I.El
inson）等によって発表された冷陰極素子が知られてい
る。［ラジオ エンジニアリング エレクトロン フィ
ジッス（Radio Eng.Electron.Phys.）第10巻、1290〜12
96頁、1965年］。これは、基板上に形成された小面積の
薄膜に、膜面に平行に電流を流すことにより、電子放出
が生ずる現象利用するもので、一般には表面伝導形電子
放出素子と呼ばれている。
素子として、例えば、エム アイ エリンソン（M.I.El
inson）等によって発表された冷陰極素子が知られてい
る。［ラジオ エンジニアリング エレクトロン フィ
ジッス（Radio Eng.Electron.Phys.）第10巻、1290〜12
96頁、1965年］。これは、基板上に形成された小面積の
薄膜に、膜面に平行に電流を流すことにより、電子放出
が生ずる現象利用するもので、一般には表面伝導形電子
放出素子と呼ばれている。
４ この表面伝導形電子放出素子としては、前記エリン
ソン等により開発されたSnO2（Sb）薄膜を用いたもの、
Au薄膜によるもの［ジー・ディトマー“スインソリド
フィルムス”（G.Dittmer:“tein Solid Films"）,9
巻、317頁，（1972年）、ITO薄膜によるもの［エム ハ
ートウェル アンド シー ジー フォンスタッド
“アイ イーイー イー トランス”イー ディー コ
ンフ（M.Hartwell and C.G.Fonstad:“IEEE Trans.ED C
onf."）519頁，（1975年）］、カーボン薄膜によるもの
［荒木久他」“真空”、第26巻、第１号、22頁、（1983
年）］等が報告されている。
ソン等により開発されたSnO2（Sb）薄膜を用いたもの、
Au薄膜によるもの［ジー・ディトマー“スインソリド
フィルムス”（G.Dittmer:“tein Solid Films"）,9
巻、317頁，（1972年）、ITO薄膜によるもの［エム ハ
ートウェル アンド シー ジー フォンスタッド
“アイ イーイー イー トランス”イー ディー コ
ンフ（M.Hartwell and C.G.Fonstad:“IEEE Trans.ED C
onf."）519頁，（1975年）］、カーボン薄膜によるもの
［荒木久他」“真空”、第26巻、第１号、22頁、（1983
年）］等が報告されている。
これらの表面伝導形電子放出素子の典型的な素子構成
を第２図に示す。同第２図において、２及び３は電気的
接続を得る為の電極、14は電子放出材料で形成される薄
膜、１は基板、４は電子放出部を示す。
を第２図に示す。同第２図において、２及び３は電気的
接続を得る為の電極、14は電子放出材料で形成される薄
膜、１は基板、４は電子放出部を示す。
この表面伝導形電子放出素子において、電子放出部４
は、電子放出を行う前に予めフォーミングと呼ばれる通
電処理を施すことによって形成される。即ち、前記電極
２と電極３の間に電圧を印加することにより、薄膜14に
通電し、これにより発生するジュール熱で薄膜14を局所
的に破壊、変形もしくは変質せしめ、電気的に高抵抗な
状態にすることによって形成されるもので、この電子放
出部４を形成することにより電子放出機能を得ている。
は、電子放出を行う前に予めフォーミングと呼ばれる通
電処理を施すことによって形成される。即ち、前記電極
２と電極３の間に電圧を印加することにより、薄膜14に
通電し、これにより発生するジュール熱で薄膜14を局所
的に破壊、変形もしくは変質せしめ、電気的に高抵抗な
状態にすることによって形成されるもので、この電子放
出部４を形成することにより電子放出機能を得ている。
上述の表面伝導形電子放出素子は、 １）高い電子放出効率が得られる、 ２）構造が簡単であるため、製造が容易である、 ３）同一基板上に多数の素子を配列形成できる、 ４）応答速度が早い、 等の利点を有する。
以下、前記表面伝導形電子放出素子である面状冷陰極
を使用した、平板型画素表示装置の従来例を図面を参照
しながら説明する。
を使用した、平板型画素表示装置の従来例を図面を参照
しながら説明する。
第３図は、従来の平板型画像表示装置を示すものであ
る。第３図において後方から前方に向かって順に面状冷
陰極（電子放出素子）５を配置した背面基板1,第１のス
ペーサー13,電子ビーム流を制御する制御電極７と電子
ビームを蛍光面に集束させるための集束電極８とを具備
した、一定の間隔で孔15−１のあいている電極基板15,
第２のスペーサー17,蛍光体９及び電子ビーム加速電極
を具備した表示窓板12が構成されており、上記構成部品
は、端部を低融点ガラスフリットにて封着され内部を真
空にして収納される。真空排気は、真空排気管20にて排
気される。
る。第３図において後方から前方に向かって順に面状冷
陰極（電子放出素子）５を配置した背面基板1,第１のス
ペーサー13,電子ビーム流を制御する制御電極７と電子
ビームを蛍光面に集束させるための集束電極８とを具備
した、一定の間隔で孔15−１のあいている電極基板15,
第２のスペーサー17,蛍光体９及び電子ビーム加速電極
を具備した表示窓板12が構成されており、上記構成部品
は、端部を低融点ガラスフリットにて封着され内部を真
空にして収納される。真空排気は、真空排気管20にて排
気される。
ここで、前記第１のスペーサー13及び第２のスペーサ
ー17としては、電気的に絶縁性を有するガラス，セラミ
ック等を使用している。また電極基板15もガラス，セラ
ミック等を使用し、両面には制御電極7,集束電極８がそ
れぞれスクリーン印刷等により形成されている。第1,第
２のスペーサー及び電極基板には、それぞれ面状冷陰極
に平行なスリット13−1,17−１及び孔15−１、真空排気
用スリット15−２を形成している。これら孔、スリット
はエッチング、あるいは機械加工等によって加工出来
る。
ー17としては、電気的に絶縁性を有するガラス，セラミ
ック等を使用している。また電極基板15もガラス，セラ
ミック等を使用し、両面には制御電極7,集束電極８がそ
れぞれスクリーン印刷等により形成されている。第1,第
２のスペーサー及び電極基板には、それぞれ面状冷陰極
に平行なスリット13−1,17−１及び孔15−１、真空排気
用スリット15−２を形成している。これら孔、スリット
はエッチング、あるいは機械加工等によって加工出来
る。
第１のスペーサー13,電極基板15は10μｍ〜100μｍ程
度の厚さで、第２のスペーサーは上，下基板間の放電対
策のため、10mm程度の厚さを持っている。
度の厚さで、第２のスペーサーは上，下基板間の放電対
策のため、10mm程度の厚さを持っている。
また表示窓板12には透明導電膜からなる電子ビーム加
速電極（図示せず）と、この電極上にR,G,Bの蛍光体９
及びメタルバック層（図示せず）が形成されており、加
速電極には、10KV〜20KVの高電圧が印加され、内部を構
成している。
速電極（図示せず）と、この電極上にR,G,Bの蛍光体９
及びメタルバック層（図示せず）が形成されており、加
速電極には、10KV〜20KVの高電圧が印加され、内部を構
成している。
上記のごとく構成された平板型画像表示装置は、通
常、実装状態では10KV〜20KVで加速された電子ビーム流
がフェースプレートのアルミメタルバック層、スペーサ
ー13,17、制御電極７、集束電極８等の内部構造体に衝
突して吸蔵ガスを遊離させるため、装置内部の真空度が
劣化する。
常、実装状態では10KV〜20KVで加速された電子ビーム流
がフェースプレートのアルミメタルバック層、スペーサ
ー13,17、制御電極７、集束電極８等の内部構造体に衝
突して吸蔵ガスを遊離させるため、装置内部の真空度が
劣化する。
かかる遊離したガスが、上記電子放出素子を汚染する
ことにより、素子の電子供給能力を損わせる。さらに
は、上記状態で素子を駆動させ電子放出せしめると、残
留ガス分子によるイオンボンバードを受けて素子寿命が
短くなる。そこで、含有ガス抜き及び表面の洗浄化を得
るために、水素雰囲気で数時間の熱処理を行った後に、
上記装置を封止する製造方法が行われている。
ことにより、素子の電子供給能力を損わせる。さらに
は、上記状態で素子を駆動させ電子放出せしめると、残
留ガス分子によるイオンボンバードを受けて素子寿命が
短くなる。そこで、含有ガス抜き及び表面の洗浄化を得
るために、水素雰囲気で数時間の熱処理を行った後に、
上記装置を封止する製造方法が行われている。
［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、上記従来例のごとく、表面伝導形電子
放出素子を用いた画像表示装置において、同様の含有ガ
ス抜き及び表面の洗浄化を行うと、製造工程に長時間必
要とし、スループットが上がらず高いコストとなり、生
産性，コストの面で不利である。
放出素子を用いた画像表示装置において、同様の含有ガ
ス抜き及び表面の洗浄化を行うと、製造工程に長時間必
要とし、スループットが上がらず高いコストとなり、生
産性，コストの面で不利である。
又、現在市場の要求として、より大画面の表示装置の
要求が高まっているが、上記従来例で大画面化した上記
装置の含有ガス抜き及び表面の洗浄化を行うには、処理
装置等莫大なコストがかかり、実用上の低コストで製造
することは不可能である。
要求が高まっているが、上記従来例で大画面化した上記
装置の含有ガス抜き及び表面の洗浄化を行うには、処理
装置等莫大なコストがかかり、実用上の低コストで製造
することは不可能である。
本発明は、このような課題に鑑みて創案されたもの
で、処理装置等一切必要とせずに、大画面画像表示装置
の含有ガス抜き及び表面の洗浄化を行う製造方法を提供
することを目的とする。
で、処理装置等一切必要とせずに、大画面画像表示装置
の含有ガス抜き及び表面の洗浄化を行う製造方法を提供
することを目的とする。
［問題点を解決するための手段（及び作用）］ 上記目的を達成するために成された本発明は、一対の
電極間に電子放出部を含む薄膜を有する電子放出素子を
備え、該電子放出素子から放出された電子を蛍光体に照
射して画像を表示する画像表示装置の製造方法におい
て、 前記電極間に印加する電圧を交番させて前記電子放出
素子から放出される電子ビームを振り、該電子ビームを
前記画像表示装置を構成するフェースプレート及びその
他の内部構造体に照射して、該フェースプレート及びそ
の他の内部構造体に吸蔵されたガスを遊離させながら前
記画像表示装置内を真空排気することを特徴とする画像
表示装置の製造方法にある。
電極間に電子放出部を含む薄膜を有する電子放出素子を
備え、該電子放出素子から放出された電子を蛍光体に照
射して画像を表示する画像表示装置の製造方法におい
て、 前記電極間に印加する電圧を交番させて前記電子放出
素子から放出される電子ビームを振り、該電子ビームを
前記画像表示装置を構成するフェースプレート及びその
他の内部構造体に照射して、該フェースプレート及びそ
の他の内部構造体に吸蔵されたガスを遊離させながら前
記画像表示装置内を真空排気することを特徴とする画像
表示装置の製造方法にある。
本発明においては、含有ガス抜き及び内部構造体表面
の洗浄化を行う際、画像表示装置内を真空排気しなが
ら、例えば該装置内の全ての電子放出素子に通電し電子
放出させ、放出された電子ビームをフェースプレート及
びその他の内部構造体に照射させる。より具体的には、
例えば第１図に示されるように電子放出素子５を構成す
る電極2,3間に交番電圧を印加して該電子放出素子から
放出される電子ビーム６を振ると共に、制御電極７、集
束電極８、加速電極11のそれぞれに印加する電圧を適宜
変えて、フェースプレート12及びその他の内部構造体に
該電子ビーム６を照射させる。
の洗浄化を行う際、画像表示装置内を真空排気しなが
ら、例えば該装置内の全ての電子放出素子に通電し電子
放出させ、放出された電子ビームをフェースプレート及
びその他の内部構造体に照射させる。より具体的には、
例えば第１図に示されるように電子放出素子５を構成す
る電極2,3間に交番電圧を印加して該電子放出素子から
放出される電子ビーム６を振ると共に、制御電極７、集
束電極８、加速電極11のそれぞれに印加する電圧を適宜
変えて、フェースプレート12及びその他の内部構造体に
該電子ビーム６を照射させる。
すなわち、本発明によれば、電子放出素子からの放出
電子ビームを振ることにより、フェースプレート及びそ
の他の内部構造体に万遍なく電子ビームを照射すること
ができ、装置内表面から吸蔵ガスを万遍なく遊離させる
ことができる。また、それと同時に真空排気することに
よって、封止後の画像表示装置の内部構造体から吸蔵ガ
スが遊離することを防止することができるものである。
電子ビームを振ることにより、フェースプレート及びそ
の他の内部構造体に万遍なく電子ビームを照射すること
ができ、装置内表面から吸蔵ガスを万遍なく遊離させる
ことができる。また、それと同時に真空排気することに
よって、封止後の画像表示装置の内部構造体から吸蔵ガ
スが遊離することを防止することができるものである。
［実施例］ 以下に図面に示す実施例により、本発明を詳細に示
す。
す。
第１図は本発明の一実施例における画像表示装置の断
面図を示すものである。同第１図において絶縁性を有す
る基板１上に、電極2,3及び電子放出部４から構成され
た表面伝導形電子放出素子５が形成されており、厚さ20
μｍの第１のスペーサー13、制御電極７、厚さ50μｍの
電極基板15、集束電極８、第２のスペーサー17及びフェ
ースプレートガラス12上に加速電極11、蛍光体９、メタ
ルバック10が形成されており、基板１からメタルバック
10までの距離が10mmになるよう第２のスペーサー17の厚
さを約9.9mmにし、かかる部品で同図のごとく構成し
た。６は本装置内を飛翔する電子ビームの軌道を現した
ものである。
面図を示すものである。同第１図において絶縁性を有す
る基板１上に、電極2,3及び電子放出部４から構成され
た表面伝導形電子放出素子５が形成されており、厚さ20
μｍの第１のスペーサー13、制御電極７、厚さ50μｍの
電極基板15、集束電極８、第２のスペーサー17及びフェ
ースプレートガラス12上に加速電極11、蛍光体９、メタ
ルバック10が形成されており、基板１からメタルバック
10までの距離が10mmになるよう第２のスペーサー17の厚
さを約9.9mmにし、かかる部品で同図のごとく構成し
た。６は本装置内を飛翔する電子ビームの軌道を現した
ものである。
上記装置において、本発明の含有ガス抜き及び表面の
洗浄化は表１の条件により行うことができる。
洗浄化は表１の条件により行うことができる。
具体的には、以下のごとく実施した。先ず、表面伝導
形電子放出素子５に駆動電圧を14V印加する。この時、
前記素子５で消費される電力は約0.7Wである。
形電子放出素子５に駆動電圧を14V印加する。この時、
前記素子５で消費される電力は約0.7Wである。
次に、第１のスペーサー13と制御電極７の含有ガス抜
き及び洗浄化を行う。集束電極８及び加速電極11を0Vと
し、制御電極７に−50V〜50Vの電圧を印加することによ
り素子５から放出された電子ビーム６は、第１のスペー
サー13及び制御電極７に照射され、さらに、素子５の駆
動電圧を±14V印加することにより、まんべんなく電子
ビーム６を照射する。
き及び洗浄化を行う。集束電極８及び加速電極11を0Vと
し、制御電極７に−50V〜50Vの電圧を印加することによ
り素子５から放出された電子ビーム６は、第１のスペー
サー13及び制御電極７に照射され、さらに、素子５の駆
動電圧を±14V印加することにより、まんべんなく電子
ビーム６を照射する。
次に、電極基板15と集束電極８の含有ガス抜き及び洗
浄化を行う。制御電極７及び加速電極11を0Vとし、集束
電極８に−70V〜100Vの電圧を印加し、前記同様素子５
の駆動電圧を±14V印加し、電極基板15及び集束電極８
にまんべんなく電子ビーム６を照射する。
浄化を行う。制御電極７及び加速電極11を0Vとし、集束
電極８に−70V〜100Vの電圧を印加し、前記同様素子５
の駆動電圧を±14V印加し、電極基板15及び集束電極８
にまんべんなく電子ビーム６を照射する。
ここで、第１のスペーサー13及び制御電圧７、電極基
板15及び集束電極８に電子ビーム６を照射した時間は、
供に約40分である。このとき、素子５と集束電極８まで
の距離が100μｍ以下という非常に近傍にあるため、素
子５から発生する熱の輻射により、さらに含有ガス抜き
及び洗浄化が促進される。
板15及び集束電極８に電子ビーム６を照射した時間は、
供に約40分である。このとき、素子５と集束電極８まで
の距離が100μｍ以下という非常に近傍にあるため、素
子５から発生する熱の輻射により、さらに含有ガス抜き
及び洗浄化が促進される。
次に、第２のスペーサー17及びフェースプレートガラ
ス12,加速電極11,蛍光体９を含むメタルバック10の含有
ガス抜き及び洗浄化を行う。制御電極７に0V〜50V、集
束電極８に0V〜100V、加速電極に1KV〜10KVの範囲で電
圧を印加し、前記同様に素子５の駆動電圧±14Vを印加
し、第２のスペーサー17及びフェースプレートガラス12
に電子ビーム６を照射する。照射した時間は20分であ
る。
ス12,加速電極11,蛍光体９を含むメタルバック10の含有
ガス抜き及び洗浄化を行う。制御電極７に0V〜50V、集
束電極８に0V〜100V、加速電極に1KV〜10KVの範囲で電
圧を印加し、前記同様に素子５の駆動電圧±14Vを印加
し、第２のスペーサー17及びフェースプレートガラス12
に電子ビーム６を照射する。照射した時間は20分であ
る。
又、含有ガス抜き及び洗浄化のため素子５を駆動して
いることにより、かかる素子５の発熱で素子５自体の含
有ガス抜き及び洗浄化を行う。
いることにより、かかる素子５の発熱で素子５自体の含
有ガス抜き及び洗浄化を行う。
前記処理は、画像表示装置内を真空排気しながら行
い、処理終了後、上記装置内が十分に排気された後真空
排気管20を封じ切る。
い、処理終了後、上記装置内が十分に排気された後真空
排気管20を封じ切る。
前記製造方法により製造された画像表示装置は、水素
雰囲気中で数時間の熱処理により行う含有ガス抜き及び
洗浄化と何ら劣ることなく、特別な処理装置なく、製造
することができた。
雰囲気中で数時間の熱処理により行う含有ガス抜き及び
洗浄化と何ら劣ることなく、特別な処理装置なく、製造
することができた。
さらに、前記製造方法によれば、画像表示装置の大き
さに何ら左右されることなく、処理することができる。
さに何ら左右されることなく、処理することができる。
［発明の効果］ 以上説明したように、本発明によれば、画像表示装置
の含有ガス抜き及び表面の洗浄化を行うのに処理装置を
全く必要とせず、短い時間（従来の数時間から数十分の
オーダー）で処理が出来ることから、スループットが向
上し、低コストでかかる装置の含有ガス抜き及び表面の
洗浄化が可能となった。
の含有ガス抜き及び表面の洗浄化を行うのに処理装置を
全く必要とせず、短い時間（従来の数時間から数十分の
オーダー）で処理が出来ることから、スループットが向
上し、低コストでかかる装置の含有ガス抜き及び表面の
洗浄化が可能となった。
さらに、外部から何ら熱的影響を与えていないため、
熱による装置の歪み等何ら問題の発生することがない画
像表示装置を製造することが可能となった。
熱による装置の歪み等何ら問題の発生することがない画
像表示装置を製造することが可能となった。
【図面の簡単な説明】 第１図は、本発明を実施した画像表示装置の断面図、第
２図，第３図は従来例を説明した図面である。 １……基板、10……メタルバック 2,3……電極、11……加速電極 ４……電子放出部、12……フェースプレート ５……電子放出素子、13……第１のスペーサー ６……電子ビームの軌道、14……薄膜 ７……制御電極、15……電極基板 ８……集束電極、15−１……孔 ９……蛍光体、15−2,17−1,13−１……スリット 17……第２のスペーサー 20……真空排気管
２図，第３図は従来例を説明した図面である。 １……基板、10……メタルバック 2,3……電極、11……加速電極 ４……電子放出部、12……フェースプレート ５……電子放出素子、13……第１のスペーサー ６……電子ビームの軌道、14……薄膜 ７……制御電極、15……電極基板 ８……集束電極、15−１……孔 ９……蛍光体、15−2,17−1,13−１……スリット 17……第２のスペーサー 20……真空排気管
フロントページの続き (72)発明者 鱸 英俊 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キ ヤノン株式会社内 (72)発明者 金子 哲也 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キ ヤノン株式会社内 (72)発明者 武田 俊彦 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キ ヤノン株式会社内 (56)参考文献 特開 昭60−121646（ＪＰ，Ａ)
Claims (2)
- 【請求項１】一対の電極間に電子放出部を含む薄膜を有
する電子放出素子を備え、該電子放出素子から放出され
た電子を蛍光体に照射して画像を表示する画像表示装置
の製造方法において、 前記電極間に印加する電圧を交番させて前記電子放出素
子から放出される電子ビームを振り、該電子ビームを前
記画像表示装置を構成するフェースプレート及びその他
の内部構造体に照射して、該フェースプレート及びその
他の内部構造体に吸蔵されたガスを遊離させながら前記
画像表示装置内を真空排気することを特徴とする画像表
示装置の製造方法。 - 【請求項２】前記電子放出素子は、表面伝導形のもので
ある請求項１に記載の画像表示装置の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1118612A JP2727224B2 (ja) | 1989-05-15 | 1989-05-15 | 画像表示装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1118612A JP2727224B2 (ja) | 1989-05-15 | 1989-05-15 | 画像表示装置の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02299129A JPH02299129A (ja) | 1990-12-11 |
| JP2727224B2 true JP2727224B2 (ja) | 1998-03-11 |
Family
ID=14740863
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1118612A Expired - Fee Related JP2727224B2 (ja) | 1989-05-15 | 1989-05-15 | 画像表示装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2727224B2 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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-
1989
- 1989-05-15 JP JP1118612A patent/JP2727224B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| JPH02299129A (ja) | 1990-12-11 |
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