JP6629954B2 - Touch screen module and method of manufacturing the same - Google Patents
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Description
本発明は、タッチスクリーンに関し、特に、タッチスクリーンモジュール及びその製作方法に関する。 The present invention relates to a touch screen, and more particularly, to a touch screen module and a method of manufacturing the same.
タッチスクリーンモジュールの製作プロセスにおいて、通常一層の透明な素子、例えば、透明なタッチスクリーンを一層の不透明又は透明な素子、例えば不透明なＦＰＣに接続する必要がある。製作プロセスにおいて、上記二層の素子の位置を合わせる必要がある。従来の位置合わせる方法は、通常機械位置決め法と、光学位置決め法とを含む。機械位置決め法は、二層の素子上の対応する位置に貫通孔を開け、柱を対応する貫通孔を通過させることにより、位置決めという目的を達成する穴位置決め方法を含み；さらに製品のフレームに対応する複数の柱を設けて、両側の素子を当該複数の柱によって囲まれる空間内に置いて、二層の素子を一致させるフレーム位置決め方法を含む。しかしながら、機械位置決め法の誤差が大きい。 In the process of making a touch screen module, it is usually necessary to connect one more transparent element, for example, a transparent touch screen, to one more opaque or transparent element, for example, an opaque FPC. In the fabrication process, it is necessary to align the positions of the two layers of elements. Conventional alignment methods typically include a mechanical positioning method and an optical positioning method. Machine positioning methods include hole positioning methods that achieve the purpose of positioning by drilling through holes at corresponding locations on the two-layer element and passing columns through the corresponding through holes; A frame positioning method is provided in which a plurality of pillars are provided, the elements on both sides are placed in a space surrounded by the plurality of pillars, and the two layers of elements are matched. However, the error of the machine positioning method is large.
光学位置決め法は、具体的に、透明な素子に一つの可視マーク、例えば、中実円をプリントし又は貼り付け、そしてもう一層の素子上にもう一つの可視マーク例えばもう一つの中実円を設置し、次に作業員は、二つのマークを一致させた後に、二つの素子を結合させる。このような方法では、位置決めの精度を向上させることができるが、マークが可視であるため、いくつかの特別な場合において、当該マークによって不便がもたらされる。例えば、マークは、タッチスクリーンモジュールの最終製品の不可視位置に設置されなくてはならず、すなわち、マークを設置するための別途な空間が必要である。 Optical positioning methods specifically include printing or pasting one visible mark, e.g., a solid circle, on a transparent element, and another visible mark, e.g., another solid circle, on another element. After installation, the operator then combines the two elements after aligning the two marks. Although such a method can improve the accuracy of the positioning, it is inconvenient in some special cases because the mark is visible. For example, the mark must be installed at an invisible position of the final product of the touch screen module, that is, a separate space for installing the mark is required.
本発明の実施形態は、上記技術課題を解決できるタッチスクリーンモジュール及びその製作方法を提供する。 Embodiments of the present invention provide a touch screen module and a method of manufacturing the same that can solve the above technical problem.
透明なタッチスクリーンと第２素子とを含むタッチスクリーンモジュールである。当該タッチスクリーンは、幅が１〜１００ミクロンの範囲にあるマークによって構成される複数の第１図形を含み、当該第２素子は、当該タッチスクリーンに固定され、且つ複数の第２図形を含む。 A touch screen module including a transparent touch screen and a second element. The touch screen includes a plurality of first graphics formed by marks having a width in a range of 1 to 100 microns, and the second element is fixed to the touch screen and includes a plurality of second graphics.
タッチスクリーンモジュールの製作方法であって、当該タッチスクリーンモジュールは、透明なタッチスクリーンと第２素子とを含み、当該方法は、タッチスクリーンに幅が１〜１００ミクロンの範囲にあるマークによって構成される複数の第１図形を形成すること；当該第２素子に複数の第２図形を形成すること；及び各第１図形と第２図形との位置関係を確定し、当該位置関係に基づいて当該第２素子（例えば、フレキシブル回路基板）を当該タッチスクリーンに固定することを含む。 A method of manufacturing a touch screen module, the touch screen module including a transparent touch screen and a second element, wherein the method includes a mark on the touch screen having a width in a range of 1 to 100 microns. it formed a plurality of first graphic; that form the plurality of second graphics on the second element; and to confirm the positional relationship between each first figure and the second figure, the first based on the positional relationship The method includes fixing two elements (for example, a flexible circuit board) to the touch screen.
本発明の技術案では、位置を合わせるためのマークが肉眼で不可視のため、いくつかの特別の場合に適用されるのが便利である。例えば、マークは、タッチスクリーンモジュールの最終製品から露出される位置に設置できる。マークを設けるための別途な空間を必要とせずに、タッチスクリーンモジュールの小型化に有利である。 In the technical solution of the present invention, since the mark for positioning is invisible to the naked eye, it is convenient to be applied in some special cases. For example, the mark can be placed at a position exposed from the final product of the touch screen module. This is advantageous in reducing the size of the touch screen module without requiring a separate space for providing a mark.
以下の図面は、具体的な実施形態に合わせて、本発明の各実施形態を詳しく説明するために用いられる。なお、図面に示される各素子は、実際の大きさ及び比例関係を示すものではなく、明確に説明するために示される概略図に過ぎず、本発明を限定するものではないと理解すべく。
本発明の目的、技術案及び利点をより明確にするために、以下複数の実施形態及び図面を合わせて、本発明をさらに詳しく説明する。なお、ここで説明されている具体的な実施形態は、本発明を解釈するためのものだけであり、本発明を限定するためのものではない。 In order to clarify the objects, technical solutions and advantages of the present invention, the present invention will be described in more detail with reference to a plurality of embodiments and drawings. Note that the specific embodiments described here are only for interpreting the present invention, and are not for limiting the present invention.
図１〜図３を参照し、図１〜図３は、それぞれ本発明の好ましい実施形態が提供するタッチスクリーンモジュール８の製作方法のフローチャート、上記フローに従って製作されたタッチスクリーンモジュール８の分解概略図及びタッチスクリーンモジュール８の一部を拡大した概略図である。タッチスクリーンモジュール８は、透明なタッチスクリーン１０とフレキシブル回路基板２０を含む。本発明の好ましい実施形態が提供するタッチスクリーンモジュール８の製作方法は以下のステップを含む。 1 to 3 are flowcharts of a method of manufacturing a touch screen module 8 provided by a preferred embodiment of the present invention, and an exploded schematic view of the touch screen module 8 manufactured according to the above flow. FIG. 2 is a schematic diagram in which a part of the touch screen module 8 is enlarged. The touch screen module 8 includes a transparent touch screen 10 and a flexible circuit board 20. The method of manufacturing the touch screen module 8 provided by the preferred embodiment of the present invention includes the following steps.
ステップＳ１０：タッチスクリーン１０に幅が１〜１００ミクロンの範囲にあるマーク１９によって構成される第１図形１８の複数を形成する。 Step S10: A plurality of first graphics 18 formed by marks 19 having a width in the range of 1 to 100 microns are formed on the touch screen 10.
静電容量方式タッチスクリーン１０は、基材１２と、基材１２上に設置される導電層１４と、を含む。基材１２は、透明材料例えば、ガラス又はポリエチレンテレフタレート（Ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ Ｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ，ＰＥＴ）によって作製されてもよく、タッチ機能を有するディスプレイスクリーンモジュールの製作、又は透明特性を必要とする他の適用場面に有利である。静電容量方式タッチスクリーン１０が柔軟性を有することを必要とする場合、基材１２を製作するには、ＰＥＴを選択してもよい。ＰＥＴは、透光性及び柔軟性がよく、製造しやすいなどのメリットを有する。本実施形態において、ＰＥＴによって作製された基材１２の厚みが、約０．０１５〜０．２ミリメートル（ｍｍ）であり、０．０５〜０．１ｍｍであるのが好ましい。この厚み内の基材は、比較的良い柔軟性を有する。無論、透明特性を必要としない他の場合に、基材１２は、非透明材料例えば金属によって作製されてもよい。 The capacitive touch screen 10 includes a substrate 12 and a conductive layer 14 provided on the substrate 12. The substrate 12 may be made of a transparent material, for example, glass or polyethylene terephthalate (PET), which is advantageous for the production of display screen modules with a touch function, or for other applications requiring transparent properties. is there. If the capacitive touch screen 10 needs to have flexibility, PET may be selected to fabricate the substrate 12. PET has advantages such as good translucency and flexibility and easy production. In the present embodiment, the thickness of the substrate 12 made of PET is about 0.015 to 0.2 mm (mm), and preferably 0.05 to 0.1 mm. Substrates within this thickness have relatively good flexibility. Of course, in other cases where transparency properties are not required, the substrate 12 may be made of a non-transparent material, such as a metal.
導電層１４は、透明且つ導電性のあるナノメートルサイズの金属を含む薄膜、例えば、ナノメートルサイズの単一金属、合金、金属化合物を含む薄膜又は以上の任意の組み合わせによって形成される薄膜、例えば、ナノ金属ワイヤを含む薄膜、ナノ金属顆粒を含む薄膜、ナノ金属メッシュを含む薄膜であってもよい。無論、グラフェン薄膜、カーボンナノチューブ薄膜、有機導電性高分子薄膜、酸化インジウムスズ（ＩｎｄｉｕｍＴｉｎ Ｏｘｉｄｅ，ＩＴＯ）薄膜、又は以上の任意の組み合わせであってもよい。本実施形態において、導電層１４は、透明且つ導電性のある銀ナノワイヤー薄膜であって、一層の銀ナノワイヤーを有するポリマーマトリックスを含む薄膜である。銀ナノワイヤーが薄膜中で無秩序且つ均一に分布されることにより、薄膜は透明及び導電の特徴を有する。銀ナノワイヤー薄膜は、コーティング、シルクプリント、又は吹き付けの方式により基材１２に付設することができる。 The conductive layer 14 is a thin film containing a transparent and conductive nanometer-sized metal, for example, a thin film containing a single metal, an alloy, or a metal compound having a nanometer size, or a thin film formed by any combination of the above, for example, , A thin film containing a nano metal wire, a thin film containing a nano metal granule, or a thin film containing a nano metal mesh. Of course, it may be a graphene thin film, a carbon nanotube thin film, an organic conductive polymer thin film, an indium tin oxide (Indium Tin Oxide, ITO) thin film, or any combination of the above. In this embodiment, the conductive layer 14 is a transparent and conductive silver nanowire thin film including a polymer matrix having one layer of silver nanowires. Due to the random and uniform distribution of silver nanowires in the film, the film has transparent and conductive characteristics. The silver nanowire thin film can be applied to the substrate 12 by a method of coating, silk printing, or spraying.
導電層１４は、レーザーを照射する方式により、レーザーによってその上にタッチを感知するためのパターン１６が形成される。レーザーを照射する前に、パルス幅と、パルスフラックスと、パルスエネルギーと、スポットサイズと、パルス繰り返し率となどを含むレーザーのパラメータを調整することができ、これにより、レーザーは、所定の経路に沿って銀ナノワイヤー薄膜をスキャンし、照射された銀ナノワイヤー薄膜が高温で剥離される。このようにすると、レーザーによって照射された領域にタッチを感知するためのパターン１６が形成される。 The conductive layer 14 has a pattern 16 for sensing a touch on the conductive layer 14 by a method of irradiating a laser. Before irradiating the laser, the parameters of the laser can be adjusted, including pulse width, pulse flux, pulse energy, spot size, pulse repetition rate, etc. The silver nanowire thin film is scanned along, and the irradiated silver nanowire thin film is exfoliated at a high temperature. Thus, a pattern 16 for sensing a touch is formed in a region irradiated by the laser.
パターン１６を形成するとともに、レーザーは、所定の場所で照射されて第１図形１８を形成し、すなわち、第１図形１８は、パターン１６を形成する過程で形成されるものである。そのため、背景技術に記載するようにタッチスクリーンの製作が完了した後、別途のプリントなどのステップにより製作する必要がなく、製作プロセスの効率が向上した。同時に、背景技術のプリントする前にプリントする位置を正確に特定するステップは事実上に減らされる。本実施形態において、第１図形１８は、マーク１９によって形成される楕円形であり、マーク１９は、当該マークの導電層１４に位置する部分にレーザーを照射して剥離させた後、さらに、下の基材１２を焼いて変色させることによって形成されたラインである。なお、マーク１９は、離散した点であってもよく、この場合、第１図形１８は、離散した点からなる楕円形である。なお、第１図形は、他の形状であってもよい。 While forming the pattern 16, the laser is irradiated at a predetermined place to form the first figure 18, that is, the first figure 18 is formed in the process of forming the pattern 16. Therefore, as described in the background art, after the touch screen is manufactured, it is not necessary to manufacture the touch screen by a separate step such as printing, thereby improving the efficiency of the manufacturing process. At the same time, the step of accurately locating the print prior to printing in the background art is effectively reduced. In the present embodiment, the first figure 18 is an elliptical shape formed by the mark 19, and the mark 19 is separated by irradiating a portion of the mark located on the conductive layer 14 with a laser, This is a line formed by baking and discoloring the base material 12. Note that the mark 19 may be a discrete point. In this case, the first graphic 18 is an elliptical shape composed of the discrete points. Note that the first graphic may have another shape.
レーザーのパラメータは、ライン状のマーク１９の幅が１〜１００ミクロンの間にあり、すなわち、１ミクロンより大きく且つ１００ミクロンより小さいであるように調整される。この幅のライン１９は、肉眼で見えないが、光増幅装置によって認識することができ、これにより、肉眼で見えないが位置決めができる効果が発揮される。試験及びテストにより、ライン１９の幅は、１０〜４０ミクロンの範囲にあるのが好ましく、２５〜３５ミクロンの範囲にあるのがさらに好ましく、さらに容易に製造されるとともに、さらに容易に認識される。無論、上記方式以外に、レーザーによって、除去しない方式でタッチを感知するためのパターン１６及び第１図形１８が加工されて形成されてもよい。 The parameters of the laser are adjusted so that the width of the linear mark 19 is between 1 and 100 microns, ie greater than 1 micron and less than 100 microns. The line 19 having this width is invisible to the naked eye, but can be recognized by the optical amplifying device, whereby an effect of being invisible but invisible to the naked eye is exerted. Tests and tests have shown that the width of line 19 is preferably in the range of 10 to 40 microns, more preferably in the range of 25 to 35 microns, and is more easily manufactured and more easily recognized. . Of course, in addition to the above method, the pattern 16 and the first figure 18 for sensing a touch may be processed and formed using a method that does not remove the touch using a laser.
ステップＳ２０：フレキシブル回路基板２０に複数の第２図形２２を形成し、各第２図形２２と第１図形１８とは、位置が互いにマッチングしており、形状が異なる。フレキシブル回路基板２０における第２図形２２は、第１図形１８に対応する位置に設置される透かし彫りであり、且つ透かし彫りは円形であってもよい。第１図形１８の楕円は当該円形に内接されることが好ましい。 Step S20: A plurality of second figures 22 are formed on the flexible circuit board 20, and the positions of the second figures 22 and the first figures 18 are matched with each other and have different shapes. The second graphic 22 on the flexible circuit board 20 is an openwork provided at a position corresponding to the first graphic 18, and the openwork may be circular. The ellipse of the first figure 18 is preferably inscribed in the circle.
ステップＳ３０：各第１図形１８と、対応する第２図形２２とを一致させてフレキシブル回路基板２０をタッチスクリーン１０に固定する。マシンビジョンシステムを利用して、タッチスクリーン１０における第１図形１８を認識することができる。マシンビジョンシステムで第１図形１８の楕円を認識することは、当業者が熟知している技術であるため、本明細書では詳しく説明しない。手動でタッチスクリーン１０とフレキシブル回路基板２０とを一致させてもよい。まず、両者を重ね合わせて大まかに位置合わせし、第１図形と第２図形との位置が互いにマッチングしているため、この場合、第１図形と第２図形との位置が略一致している。その後、マシンビジョンシステムによって第１図形１８が認識された後、第１図形１８の楕円を第２図形２２の円形に内接させれば、図４に示すように、両者の位置が一致するようになる。この時、タッチスクリーン１０とフレキシブル回路基板２０とがホットプレスの方式によって固定される。上記マッチングしていることとは、タッチスクリーン１０とフレキシブル回路基板２０との位置が一致している際に、第１図形と第２図形との位置も一致していることである。 Step S30: The flexible circuit board 20 is fixed to the touch screen 10 so that each of the first graphics 18 and the corresponding second graphics 22 are matched. The first graphic 18 on the touch screen 10 can be recognized using a machine vision system. Recognition of the ellipse of the first graphic 18 by the machine vision system is a technique well known to those skilled in the art, and thus will not be described in detail herein. The touch screen 10 and the flexible circuit board 20 may be manually matched. First, the two figures are superimposed and roughly positioned, and the positions of the first figure and the second figure are matched with each other. In this case, the positions of the first figure and the second figure are substantially the same. . Thereafter, after the first graphic 18 is recognized by the machine vision system, the ellipse of the first graphic 18 is inscribed in the circle of the second graphic 22, so that the positions of the two coincide with each other as shown in FIG. become. At this time, the touch screen 10 and the flexible circuit board 20 are fixed by a hot press method. The above-mentioned matching means that the positions of the first graphic and the second graphic also match when the positions of the touch screen 10 and the flexible circuit board 20 match.
本発明を例示するための上記実施形態において、タッチスクリーンモジュール８は、透明なタッチスクリーン１０と、フレキシブル回路基板２０と、を含むが、本発明の肉眼で不可視マークを適用することは、透明なタッチスクリーン１０とフレキシブル回路基板２０との接続に利用されることに限らず、タッチスクリーン１０と他の素子との接続、例えば、タッチスクリーン10と、透明な保護層又は透明なガラスとの位置合わせの接続であってもよい。この場合、透明な保護層又はガラスは、その上に同じくライン幅が1〜100ミクロンの範囲にあるマークによって構成されるマークが設けられてもよい。当該マークは、上記実施形態における第２図形の形状及び位置などの特徴を満足し、上記方法を利用して正確な位置合わせを実現することができる。また、二つのマークの形状も、上記方式に限らず、例えば、第１図形１８は一つの円形であってもよい、又は両者とも他の形状であってもよく。 In the above embodiment for exemplifying the present invention, the touch screen module 8 includes the transparent touch screen 10 and the flexible circuit board 20, but applying the invisible mark to the naked eye of the present invention is performed by using the transparent touch screen. The connection between the touch screen 10 and other elements is not limited to the connection between the touch screen 10 and the flexible circuit board 20. For example, the alignment between the touch screen 10 and a transparent protective layer or a transparent glass. Connection. In this case, the transparent protective layer or glass may be provided with a mark thereon, which also has a line width in the range of 1 to 100 microns. The mark satisfies features such as the shape and position of the second graphic in the above embodiment, and can achieve accurate alignment using the above method. Also, the shapes of the two marks are not limited to the above-described method. For example, the first graphic 18 may be one circular shape, or both may have another shape.
上記実施形態において、第１図形と第２図形との位置が互いにマッチングしていることにより、人間が装置の助けを借りる方式で位置合わせを実現することができる。しかしながら、自動化装置を利用する場合に、第１図形と第２図形との位置が互いにマッチングしていなくてもよい。この場合に、システムは、マシンビジョンシステムによって第1図形を認識した後、タッチスクリーンの第1座標を確定することができる；次に第２図形を認識した後、第２素子の第２座標を確定する。次にシステムによって二つの座標の差値と所定差値との差が算出された後、自動化装置がタッチスクリーン又は第２素子を調整することにより、両者を位置合わせし、その後両者を互いに固定する。 In the above embodiment, since the positions of the first graphic and the second graphic are matched with each other, it is possible to realize the alignment by a method in which a human assists the device. However, when using the automation device, the positions of the first graphic and the second graphic do not have to match each other. In this case, the system can determine the first coordinates of the touch screen after recognizing the first graphic by the machine vision system; and then, after recognizing the second graphic, change the second coordinates of the second element. Determine. Next, after the difference between the two coordinate values and the predetermined difference value is calculated by the system, the automation device adjusts the touch screen or the second element to align the two, and then fixes the two to each other. .
上記説明によると、本発明が提供するタッチスクリーンモジュールの製作方法は、当該タッチスクリーンに幅が１〜１００ミクロンの範囲にあるマークによって構成される第１図形の複数を形成するステップと、当該第２素子に複数の第２図形を形成するステップと、各第１図形と第２図形との位置関係を確定し、当該位置関係に基づいて第２素子を当該タッチスクリーンに固定するステップと、を含む。同時に、本発明において、第１図形及び第２図形を形成する順序は、本発明の内容の実現に影響を与えないため、上記ステップの記載において、第１図形を形成することが前に記載されているからと言って、前のステップである必要があると理解してはいけない。 According to the above description, the method for manufacturing a touch screen module provided by the present invention includes the steps of: forming a plurality of first graphics constituted by marks having a width in a range of 1 to 100 microns on the touch screen; Forming a plurality of second graphics on the two elements, and determining a positional relationship between each of the first and second graphics and fixing the second element to the touch screen based on the positional relationship. Including. At the same time, in the present invention, the order of forming the first graphic and the second graphic does not affect the realization of the contents of the present invention. Just don't understand that it needs to be a previous step.
上述したものは本発明の好ましい実施形態に過ぎず、本発明を限定するものではない。本発明の趣旨及び原則を逸脱しない範囲内で行われる各種の修正、同等な取り替え及び改善等は、いずれも本発明の保護範囲内に含まれるべきである。 What has been described above is merely preferred embodiments of the present invention, and does not limit the present invention. Various modifications, equivalent replacements, improvements, and the like made without departing from the spirit and principle of the present invention should all be included in the protection scope of the present invention.
Claims (17)
複数の第１図形を含む透明なタッチスクリーンと、
前記タッチスクリーンに固定され、複数の第２図形を含む第２素子とを含み、
前記タッチスクリーンは、基材と、前記基材に設置される導電層とを含み、
前記導電層に、レーザーにより、タッチを感知するためのパターンが形成され
前記第１図形は、幅が１〜１００ミクロンの範囲にあるマークによって構成され、
前記マークは、前記マークに対応する導電層に位置する部分にレーザーを照射して剥離させ、前記導電層の下にある基材を焼いて変色させることで形成され、
各第１図形と第２図形との位置関係を確定し、前記位置関係に基づいて前記第２素子を前記タッチスクリーンに固定することを特徴とするタッチスクリーンモジュール。 A touch screen module,
A transparent touch screen including a plurality of first graphics;
A second element fixed to the touch screen and including a plurality of second graphics;
The touch screen includes a base material and a conductive layer provided on the base material,
A pattern for sensing a touch is formed on the conductive layer by a laser, and the first figure is formed of a mark having a width in a range of 1 to 100 microns .
The mark is formed by irradiating a portion of the conductive layer corresponding to the mark with a laser to exfoliate and discolor by burning a substrate under the conductive layer,
Touchscreen module to confirm the positional relationship between each first figure and the second figure, characterized that you fix the second element to the touch screen based on the positional relationship.
前記タッチスクリーンは、基材と、前記基材に設置される導電層と、を含み、
前記方法は、
レーザーを照射する方式により、前記導電層にタッチを感知するためのパターンを形成するステップと、
導電層にレーザーを照射して剥離させ、前記導電層の下にある基材を焼いて変色させることで、前記タッチスクリーンに幅が１〜１００ミクロンの範囲にあるマークによって構成される複数の第１図形を形成するステップと、
前記第２素子に複数の第２図形を形成するステップと、
各第１図形と第２図形との位置関係を確定し、前記位置関係に基づいて前記第２素子を前記タッチスクリーンに固定するステップと、を含むことを特徴とするタッチスクリーンモジュールの製作方法。 A method of manufacturing a touch screen module, wherein the touch screen module includes a transparent touch screen and a second element,
The touch screen includes a base material and a conductive layer provided on the base material,
The method comprises:
Forming a pattern for sensing a touch on the conductive layer by a method of irradiating a laser,
By irradiating the conductive layer with a laser and exfoliating, and baking and discoloring the substrate under the conductive layer, the touch screen has a plurality of first marks formed by marks having a width in the range of 1 to 100 microns. Forming one figure;
Forming a plurality of second figures on the second element;
Determining a positional relationship between each of the first graphic and the second graphic, and fixing the second element to the touch screen based on the positional relationship.
ことを特徴とする請求項９に記載の製作方法。 The step of forming the first figure includes irradiating the substrate and the conductive layer with a laser, and forming a plurality of first figures formed by marks having a width in a range of 1 to 100 microns on the touch screen. Including the step of forming
The method according to claim 9 , wherein:
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