JP4463797B2 - 偏光フィルム検査装置及び方法 - Google Patents

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Description

本発明は、偏光フィルム検査装置及び方法に係るもので、より詳しくはＬＣＤに適用される偏光フィルムの不良の有無の検査の際、検査作業の生産性を改善することができる偏光フィルム検査装置及び方法に関するものである。
ＬＣＤ(Liquid Crystal Display)は液晶の複屈折を用いるので液晶分子に入射される光の振動方向を調節するために偏光フィルムが使用される。偏光フィルムは複数の方向に振動しながら入射される自然光を一方向にのみ振動する偏光になるようにする機能を持っており、その種類はヨウ素系、染料系、位相差、半透過及び反射型などの偏光フィルムがある。この中ヨウ素系の偏光フィルムは高透過及び高偏光の特性を有する高精細ＬＣＤ用偏光フィルムとして透明なPVA(Poly Vinyl Alcohol)フィルムにヨウ素を適用して可視光領域の光を吸収することができるようになっている。
偏光フィルムの構造は概略的にTAC(Tri-Acetyl-Cellulose)フィルム、接着剤、偏光素子、接着剤及びTACフィルムが順次に積層されて構成される。このような構成を持つ偏光フィルムを製造するためにローラー(roller)等が使用されることによって偏光フィルムの製造過程でローラーの摩擦力によって微細なスクラッチ(scratch)が発生することができる。また偏光フィルムの製造過程でPVAフィルム層に微細な変形または損傷等によって偏光機能を失って光がそのまま通過して抜ける光抜け現象が発生し得る。このように偏光フィルムが微細な変形や損傷等によって偏光機能を喪失するか又はスクラッチのような不良が発生する場合にＬＣＤ画面を駆動する際、画面にムラが生じる致命的な不良を発生させることができる。
ＬＣＤ画面に致命的な不良を発生させることができる偏光フィルムの不良の有無を検査して除去するために従来には作業者が直接目視で確認して検査を実施した。即ち、作業者が偏光フィルムを目視で確認して偏光フィルムに光抜け現象、スクラッチ、気泡または異物による不良が発生したか否かを検査することになる。
ところが、従来のように偏光フィルムを作業者が直接検査する場合に作業者の熟練度によって検査の精度及び生産性が低下される。例えば、作業者の熟練度が低い場合に検査作業のミスが発生する恐れがあり、熟練者としても作業者の疲労度によって検査作業の生産性が低下される恐れがある問題点がある。
そこで、本発明の目的は前記のような問題点を解決するためのもので、偏光フィルムの不良の有無を自動に検査すると共に、複数個の検査部を備えて偏光フィルムの検査作業の生産性を改善することができる偏光フィルム検査装置及び方法を提供することにある。
このような目的を達成するための本発明の偏光フィルム検査装置は、
メーンフレームに設置された第１キャリアにローディングされ移送される偏光フィルムの不良の有無を検査する第１検査部と、
前記第１検査部と水平になるように並べて前記メーンフレームに設置され第２キャリアにローディングされ移送される偏光フィルムの不良の有無を検査する第２検査部と、
前記第１及び第２検査部の一側に位置されるようにメーンフレームに設置され洗浄部を通じて洗浄された後、整列された偏光フィルムを選択的に前記第１及び第２キャリアにローディングさせる第１フィルムトランスファと、
前記第１及び第２検査部の他側に位置されるようにメーンフレームに設置され前記第１及び第２検査部で検査が完了され、前記第１及び第２キャリアにローディングされた偏光フィルムをソーティング部にアンローディングさせる第２フィルムトランスファと、を具備し、
前記第１検査部は偏光フィルムがローディングされた第１キャリアを移送させる第１キャリアトランスファと、前記第１キャリアトランスファによって移送されるキャリアにローディングされた偏光フィルムの不良の有無を検査する第１ビジョン部と、を有し、
前記第２検査部は偏光フィルムがローディングされた第２キャリアを移送させる第２キャリアトランスファと、前記第２キャリアトランスファによって移送されるキャリアにローディングされた偏光フィルムの不良の有無を検査する第２ビジョン部と、を有し、
前記第１及び第２フィルムトランスファの各々は、メーンフレームに固定設置された複数個の支持部材と、前記支持部材に設置される第１スライディングガイドと、前記第１スライディングガイドに沿って移動されるように設置された第２スライディングガイドと、前記第２スライディングガイドに沿って移動されるように設置された移動ブロックと、この移動ブロックに固定設置された固定ブロックと、前記固定ブロックの両側にそれぞれ設置された複数個のシリンダー移送機構と、前記シリンダー移送機構にそれぞれ設置され偏光フィルムを吸着及び解除する複数個の吸着パッドと、を有することを特徴とする。
本発明の偏光フィルム検査方法は、
洗浄と整列が完了された偏光フィルムを第１フィルムトランスファによって選択的に第１及び第２検査部の第１及び第２キャリアにローディングさせる工程と、
前記偏光フィルムをローディングした第１及び第２キャリアを第１及び第２検査部に夫々移送させて偏光フィルムを第１及び第２検査部のラインスキャンカメラ部と領域スキャンカメラ部とによってそれぞれライン及び領域スキャン検査する工程と、
第１及び第２キャリアを第２フィルムトランスファが、検査された偏光フィルムを吸着することができるように移送させる工程と、
前記第２フィルムトランスファが検査された偏光フィルムを吸着することができるように第１及び第２キャリアが移送されると、この移送された順序によってキャリアにローディングされた偏光フィルムを第２フィルムトランスファによってソーティング部にアンローディングさせる工程と、
前記第２フィルムトランスファによって偏光フィルムがアンローディングされた空の第１及び第２キャリアを、前記第１及び第２キャリアトランスファによって前記第１フィルムトランスファが空の第１及び第２キャリアに新たな偏光フィルムを選択的にローディングすることができるようにリターンさせる工程と、を具備し、
前記第１フィルムトランスファによって前記第１及び第２キャリアに偏光フィルムがローディングされると第１及び第２キャリアトランスファによって第１及び第２キャリアを移送させて偏光フィルムを第１及び第２検査部のラインスキャンカメラ部と領域スキャンカメラ部によってそれぞれライン及び領域スキャン検査して、検査が完了されると第１及び第２キャリアを第２フィルムトランスファが偏光フィルムを吸着することができるように移送させる段階は、前記第１及び第２キャリアに選択的に偏光フィルムがローディングされると第１及び第２検査部の第１及び第２キャリアトランスファが第１及び第２キャリアを第１ビジョン部及び第２ビジョン部に夫々移送させてキャリアにローディングされた偏光フィルムをライン及び領域スキャン検査を実施する段階と、前記第１ビジョン部及び第２ビジョン部で偏光フィルムのライン及び領域スキャン検査が完了された偏光フィルムがローディングされた第１及び第２キャリアを第２フィルムトランスファが吸着することができるように移送させる段階を具備して、
前記第２フィルムトランスファが偏光フィルムを吸着することができるように第１及び第２キャリアが移送されると、この移送された順序によって第１及び第２キャリアにローディングされた偏光フィルムを第２フィルムトランスファによってソーティング部にアンローディングさせる工程は、検査の結果に応じて第２フィルムトランスファによって偏光フィルムを不良及び正常に分類してソーティング部にアンローディングさせることを特徴とする。
以上説明したように、複数個の第１及び第２検査部を設置した後、各々で偏光フィルムの検査作業を実施することによって偏光フィルムの不良を自動に判別して分類することができると共に、検査作業の生産性を改善することができる利点を提供する。
以下、本発明の実施例を添付された図面を用いて説明すると次のようだ。
図１は本発明による偏光フィルム検査装置の平面図であり、図２は図１に示された第１及び第２フィルムトランスファの正面図であり、図３は図１に示された第１及び第２検査部の正面図である。
図示されたように、本発明の偏光フィルム検査装置はメーンフレーム１に設置され第１キャリア２にローディングされ移送される偏光フィルム３の不良の有無を検査する第１検査部３０と、第１検査部３０に隣接されるようにメーンフレーム１に設置され第２キャリア２にローディングされ移送される偏光フィルム３の不良の有無を検査する第２検査部４０と、第１及び第２検査部３０，４０の一側に位置されるようにメーンフレーム１に設置され洗浄部１０を通じて洗浄された後、整列された偏光フィルム３を選択的に第１及び第２検査部３０，４０にローディングさせる第１フィルムトランスファ２０と、第１及び第２検査部３０，４０の他側に位置されるようにメーンフレーム１に設置され第１及び第２検査部３０，４０で検査が完了された偏光フィルム３をソーティング部６０にアンローディングさせる第２フィルムトランスファ５０と、を具備する。
本発明の構成をより詳しく説明すると次のようだ。
本発明の偏光フィルム検査装置は図１乃至図３に示されたように大きく洗浄部１０、第１フィルムトランスファ２０、第１検査部３０、第２検査部４０、第２フィルムトランスファ５０及びソーティング部６０と、から構成されて、各々の構成を順次に説明すると次のようだ。
洗浄部１０はメーンフレーム１の一側に設置されて分離部１１、バッファ部１２、整列部１３及びコンベア１４から構成される。洗浄部１０を構成する分離部１１から一枚ずつ偏光フィルム３に分離されコンベア１４にローディングされるとコンベア１４は偏光フィルム３を一時待機させるか又は左／右ばらつきを整列するためにバッファ部１２及び整列部１３に移送して、バッファ部１２及び整列部１３は分離部１１の一側に順次に設置される。また、偏光フィルム３を洗浄するためにバッファ部１２と整列部１３の間に偏光フィルム３の表面に付着された異物を除去するように洗浄ローラー（図示せず）が設置される。
第１フィルムトランスファ２０は洗浄部１０を通じて洗浄された後、整列された偏光フィルム３を第１及び第２検査部３０，４０に選択的にローディングさせるために第１及び第２検査部３０，４０の一側に位置されるようにメーンフレーム１に設置されて、複数個の支持部材２１、第１スライディングガイド２２、第２スライディングガイド２３、移動ブロック２４、固定ブロック２５、シリンダー移送機構２６及び複数個の吸着パッド２７と、から構成される。
複数個の支持部材２１はメーンフレーム１のｙ方向の両側端にそれぞれ固定設置されて、第１スライディングガイド２２は複数個の支持部材２１の間に設置される。第２スライディングガイド２３は第１スライディングガイド２２に沿ってｙ軸方向に移動されるように第１スライディングガイド２２に設置されて、移動ブロック２４は第２スライディングガイド２３に沿ってｘ軸方向に移動可能なように第２スライディングガイド２３に設置される。
固定ブロック２５は移動ブロック２４に固定設置されて、複数個のシリンダー移送機構２６は固定ブロック２５の両側にそれぞれ設置されて、複数個の吸着パッド２７はｚ軸方向に移動可能なようにシリンダー移送機構２６にそれぞれ設置される。
第２フィルムトランスファ５０は第１及び第２検査部３０，４０で検査が完了された偏光フィルム３をソーティング部６０にアンローディングさせるために第１及び第２検査部３０，４０の他側に位置されるようにメーンフレーム１に設置されて、その詳細な構成は第１フィルムトランスファ２０の構成と同一である。例えば、第２フィルムトランスファ５０は支持部材２１、第１スライディングガイド２２及び第２スライディングガイド２３から構成される第１フィルムトランスファ２０のように支持部材５１、第１スライディングガイド５２及び第２スライディングガイド５３が具備されて、第１フィルムトランスファ２０と同じ作用をするので詳細な説明は省略する。
第１検査部３０は第１キャリア２にローディングされ移送される偏光フィルム３の不良の有無を検査するためにメーンフレーム１の真ん中の部分に設置されて、第１キャリアトランスファ３１、第１ＬＭレール３２及び第１ビジョン部３３から構成される。
第１キャリアトランスファ３１は第１フィルムトランスファ２０によってローディングされる偏光フィルム３が第１キャリア２にローディングされると、このキャリア２を第１ビジョン部３３に移送させて第１ビジョン部３３で検査が完了されるとこれを第２フィルムトランスファ５０が検査の完了された偏光フィルム３を吸着できる位置に移送させるためにメーンフレーム１の中央部分に位置されるように設置される。
メーンフレーム１の真ん中に設置される第１キャリアトランスファ３１はキャリア２を一直線に沿って又はステップ移動させるためにリニアモータ移送機構が適用されて、キャリア２の移送の際ガイドするために第１キャリアトランスファ３１と対向する方向に第１ＬＭレール３２がさらに具備される。
第１キャリアトランスファ３１と第１ＬＭレール３２にガイドされ移動される第１キャリア２にローディングされた偏光フィルム３を検査するために第１ビジョン部３３はメーンフレーム１の中央に設置されて、ラインスキャンカメラ部３４と領域スキャンカメラ部３５から構成される。
ラインスキャンカメラ部３４はメーンフレーム１に設置され偏光フィルム３がローディングされたキャリア２が前記第１及び第２キャリアトランスファ３１，４１によってステップ移送されるとキャリア２にローディングされた偏光フィルム３をラインスキャン検査を実施する。偏光フィルム３のラインスキャン検査が完了されると領域スキャンカメラ部３５によって偏光フィルム３の領域スキャン検査を実施する。ここで、ラインスキャン検査は偏光フィルム３に含まれた微細な欠陥を検査するために、領域スキャン検査は偏光フィルム３に含まれた大きい欠陥を広く検査するために適用される。
領域スキャン検査を実施する領域スキャンカメラ部３５はラインスキャン検査が完了された偏光フィルム３がローディングされた第１キャリア２が第１及び第２キャリアトランスファ３１，４１によって一直線に沿って移送されるとキャリア２にローディングされた偏光フィルム３を領域スキャン検査を実施するためにラインスキャンカメラ部３４の一側に位置されるようにメーンフレーム１に設置される。
偏光フィルム３のライン検査を実施するラインスキャンカメラ部３４は所定の角度に斜めに第１カメラ３４ａと第１照明３４ｂが上側メーンフレーム１に設置されて、下側メーンフレーム１に第２カメラ３４ｅと第２照明３４ｆが設置されて、上／下側メーンフレーム１にｚ軸方向に垂直に第３カメラ３４ｃと第３照明３４ｄが設置される。ここで、第１カメラ３４ａ、第１照明３４ｂ、第２カメラ３４ｅ及び第２照明３４ｆの傾斜角度は２０乃至７０度であり、好ましくは４５度が適用される。また、偏光フィルム３の領域検査を実施する領域スキャンカメラ部３５は上／下側メーンフレーム１にｚ軸方向に垂直に第４カメラ３５ａと第４照明３５ｂが設置される。
第２検査部４０は第１フィルムトランスファ２０によって吸着されて第２のキャリアにローディングされた偏光フィルム３を検査するために第１検査部３０に隣接されるようにメーンフレーム１に設置されて、第２キャリアトランスファ４１、第２ＬＭレール４２及び第２ビジョン部（図示せず）から構成される。
第２検査部４０を構成する第２キャリアトランスファ４１、第２ＬＭレール４２及び第２ビジョン部(図示せず)は第１検査部３０の第１キャリアトランスファ３１、第１ＬＭレール３２及び第１ビジョン部３３の構成と作用が同一であるのでその詳細な説明は省略する。特に、第２ビジョン部は図３に示された第１検査部３０の第１ビジョン部３３と構成及び作用が同一であるので詳細な説明の他に図面の記載も省略する。
ソーティング部６０は第２フィルムトランスファ５０によって検査が完了された偏光フィルム３をアンローディングするためにメーンフレーム１の他側に設置されて、その構成は第１乃至第４アンローディング部材６１，６２，６３，６４から構成されて、第１乃至第４アンローディング部材６１，６２，６３，６４の中第１乃至第３アンローディング部材６１，６２，６３は検査結果が良品である偏光フィルム３をアンローディングして積載して、第４アンローディング部材６４は検査結果が不良である偏光フィルム３をアンローディングして積載するように構成される。
このような構成を有する本発明の偏光フィルム検査装置を用いた検査方法を添付された図４を用いて以下に説明する。
偏光フィルム３を検査するためにまず洗浄部（１０：図１に示される）で洗浄と整列が完了された偏光フィルム３を図４の（Ａ）に図示された矢印（ａ１）方向に第１フィルムトランスファ２０によって選択的に第１及び第２検査部３０，４０のキャリア２にローディングさせる工程を実施する。図４の（Ａ）では第１フィルムトランスファ２０が第１検査部３０のキャリア２に偏光フィルム３をローディングさせる実施例を図示したが、先に第２検査部４０のキャリア２に偏光フィルム３をローディングさせることができる。
第１フィルムトランスファ２０によって第１及び第２検査部３０，４０のキャリア２に偏光フィルム３がローディングされると図４の（Ｂ）及び（Ｃ）に示された矢印（ａ２,ａ３,ａ４,ａ５,ａ６）の方向に第１及び第２キャリアトランスファ３１，４１によってキャリア２を移送させて偏光フィルム３をライン及び領域スキャン検査して、検査が完了されるとキャリア２を第２フィルムトランスファ５０が偏光フィルム３を吸着することができるように移送させる工程を実施する。
より具体的に第１及び第２検査部３０，４０のキャリア２に選択的に偏光フィルム３がローディングされると第１及び第２検査部３０，４０の第１及び第２キャリアトランスファ３１，４１がキャリア２を第１ビジョン部３３及び第２ビジョン部（図示せず）に移送させてキャリア２にローディングされた偏光フィルム３のライン及び領域スキャン検査を実施する。
この後、第１ビジョン部３３及び第２ビジョン部で偏光フィルム３のライン及び領域スキャン検査が完了されると第１及び第２キャリアトランスファ３１，４１によって検査が完了された偏光フィルム３がローディングされたキャリア２を第２フィルムトランスファ５０が吸着することができるように移送させる工程を実施する。
第２フィルムトランスファ５０が偏光フィルム３を吸着することができるようにキャリア２が移送されると移送された順序によってキャリア２にローディングされた偏光フィルム３を第２フィルムトランスファ５０によってソーティング部６０にアンローディングさせる工程を実施する。ここで、ソーティング部６０に偏光フィルム３をアンローディングする際、偏光フィルム３のライン及び領域スキャン検査の結果に応じて第２フィルムトランスファ５０によって偏光フィルム３を不良及び正常に分類してソーティング部６０にアンローディングさせて検査作業を完了する。
第１及び第２検査部３０，４０で偏光フィルム３の検査作業が完了されると第２フィルムトランスファ５０によって偏光フィルム３がアンローディングされた空キャリア２を図４の（Ｃ）に示された矢印（ａ７）方向に第１及び第２キャリアトランスファ３１，４１によって第１フィルムトランスファ２０が空キャリア２に偏光フィルム３を選択的にローディングすることができるようにリターンさせる工程を実施して偏光フィルム３の検査作業を連続的に実施することができるようにする。
本発明による偏光フィルム検査装置の平面図。 図１に示した第１及び第２フィルムトランスファの正面図。 図１に示した第１及び第２検査部の正面図。 本発明の偏光フィルム検査方法を示した動作状態図。
１０：洗浄部
２０：第１フィルムトランスファ
２１：支持部材
２２：第１スライディングガイド
２３：第２スライディングガイド
２４：移動ブロック
２５：固定ブロック
２６：シリンダー移送機構
２７：吸着パッド
２８：第１検査部
３１：第１キャリアトランスファ
３２：第１ＬＭレール
３３：第１ビジョン部
４０：第２検査部
５０：第２フィルムトランスファ
６０：ソーティング部

Claims (4)

  1. メーンフレームに設置された第１キャリアにローディングされ移送される偏光フィルムの不良の有無を検査する第１検査部と、
    前記第１検査部と水平になるように並べて前記メーンフレームに設置され第２キャリアにローディングされ移送される偏光フィルムの不良の有無を検査する第２検査部と、
    前記第１及び第２検査部の一側に位置されるようにメーンフレームに設置され洗浄部を通じて洗浄された後、整列された偏光フィルムを選択的に前記第１及び第２キャリアにローディングさせる第１フィルムトランスファと、
    前記第１及び第２検査部の他側に位置されるようにメーンフレームに設置され前記第１及び第２検査部で検査が完了され、前記第１及び第２キャリアにローディングされた偏光フィルムをソーティング部にアンローディングさせる第２フィルムトランスファと、を具備し、
    前記第１検査部は偏光フィルムがローディングされた第１キャリアを移送させる第１キャリアトランスファと、前記第１キャリアトランスファによって移送されるキャリアにローディングされた偏光フィルムの不良の有無を検査する第１ビジョン部と、を有し、
    前記第２検査部は偏光フィルムがローディングされた第２キャリアを移送させる第２キャリアトランスファと、前記第２キャリアトランスファによって移送されるキャリアにローディングされた偏光フィルムの不良の有無を検査する第２ビジョン部と、を有し、
    前記第１及び第２フィルムトランスファの各々は、メーンフレームに固定設置された複数個の支持部材と、前記支持部材に設置される第１スライディングガイドと、前記第１スライディングガイドに沿って移動されるように設置された第２スライディングガイドと、前記第２スライディングガイドに沿って移動されるように設置された移動ブロックと、この移動ブロックに固定設置された固定ブロックと、前記固定ブロックの両側にそれぞれ設置された複数個のシリンダー移送機構と、前記シリンダー移送機構にそれぞれ設置され偏光フィルムを吸着及び解除する複数個の吸着パッドと、を有することを特徴とする偏光フィルム検査装置。
  2. 前記第１及び第２キャリアトランスファは、キャリアを移動させるために、それぞれリニアモータ移送機構が適用されることを特徴とする請求項１に記載の偏光フィルム検査装置。
  3. 前記第２検査部の第２ビジョン部は、偏光フィルムがローディングされた前記第２キャリアが前記第２キャリアトランスファによってステップ移送されると、このキャリアにローディングされた偏光フィルムをラインスキャン検査を実施するラインスキャンカメラ部と、前記ラインスキャンカメラで検査が完了された偏光フィルムがローディングされた第２キャリアを前記第２キャリアトランスファによって一直線に沿って移送されると第２キャリアにローディングされた偏光フィルムを領域スキャン検査を実施する領域スキャンカメラ部と、を有することを特徴とする請求項１もしくは２に記載の偏光フィルム検査装置。
  4. 洗浄と整列が完了された偏光フィルムを第１フィルムトランスファによって選択的に第１及び第２検査部の第１及び第２キャリアにローディングさせる工程と、
    前記偏光フィルムをローディングした第１及び第２キャリアを第１及び第２検査部に夫々移送させて偏光フィルムを第１及び第２検査部のラインスキャンカメラ部と領域スキャンカメラ部とによってそれぞれライン及び領域スキャン検査する工程と、
    第１及び第２キャリアを第２フィルムトランスファが、検査された偏光フィルムを吸着することができるように移送させる工程と、
    前記第２フィルムトランスファが検査された偏光フィルムを吸着することができるように第１及び第２キャリアが移送されると、この移送された順序によってキャリアにローディングされた偏光フィルムを第２フィルムトランスファによってソーティング部にアンローディングさせる工程と、
    前記第２フィルムトランスファによって偏光フィルムがアンローディングされた空の第１及び第２キャリアを、前記第１及び第２キャリアトランスファによって前記第１フィルムトランスファが空の第１及び第２キャリアに新たな偏光フィルムを選択的にローディングすることができるようにリターンさせる工程と、を具備し、
    前記第１フィルムトランスファによって前記第１及び第２キャリアに偏光フィルムがローディングされると第１及び第２キャリアトランスファによって第１及び第２キャリアを移送させて偏光フィルムを第１及び第２検査部のラインスキャンカメラ部と領域スキャンカメラ部によってそれぞれライン及び領域スキャン検査して、検査が完了されると第１及び第２キャリアを第２フィルムトランスファが偏光フィルムを吸着することができるように移送させる段階は、前記第１及び第２キャリアに選択的に偏光フィルムがローディングされると第１及び第２検査部の第１及び第２キャリアトランスファが第１及び第２キャリアを第１ビジョン部及び第２ビジョン部に夫々移送させてキャリアにローディングされた偏光フィルムをライン及び領域スキャン検査を実施する段階と、前記第１ビジョン部及び第２ビジョン部で偏光フィルムのライン及び領域スキャン検査が完了された偏光フィルムがローディングされた第１及び第２キャリアを第２フィルムトランスファが吸着することができるように移送させる段階を具備して、
    前記第２フィルムトランスファが偏光フィルムを吸着することができるように第１及び第２キャリアが移送されると、この移送された順序によって第１及び第２キャリアにローディングされた偏光フィルムを第２フィルムトランスファによってソーティング部にアンローディングさせる工程は、検査の結果に応じて第２フィルムトランスファによって偏光フィルムを不良及び正常に分類してソーティング部にアンローディングさせることを特徴とする偏光フィルム検査方法。
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