KR101296647B1 - 액정표시패널 및 그의 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 제조시의 액정 누출을 방지할 수 있도록 한 액정표시패널 및 그의 제조방법에 관한 것이다.
본 발명에 따른 액정표시패널의 제조방법은 한 쌍의 기판 중 제 1 기판의 주변부 전체에 걸쳐 연장되는 액정 누출 방지용 구조물을 형성하는 공정과, 상기 구조물을 따라 구조물에 중첩되도록 씰재를 형성하는 공정과, 상기 씰재의 안쪽의 화소 영역에 액정을 적하하는 공정과, 상기 한 쌍의 기판 중 제 2 기판을 상기 씰재 위에 위치시켜 합착하는 공정과, 상기 씰재를 경화시키는 공정을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.
이러한 구성에 의하여 본 발명은 씰재 경화 전의 기판의 합착시 액정이 셀 외부로 누출되는 것을 방지할 수 있다.
액정, 씰재, 구조물, 누출, 기판, 합착

Description

액정표시패널 및 그의 제조방법{LIQUID CRYSTAL DISPLAY PANEL AND FABRICATION METHOD THEREOF}
도 1은 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 액정표시패널의 제조방법의 셀 공정을 설명하기 위한 단면도.
도 2는 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 액정표시패널의 제조 방법의 셀 공정을 설명하기 위한 단면도.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 구조물의 형성방법의 일례를 나타내는 도면.
도 4는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 구조물의 형성방법의 일례를 나타내는 도면.
도 5는 종래의 액정표시패널의 액정 누출을 설명하기 위한 도면.
도 6은 종래의 다른 액정표시패널의 액정 누출을 설명하기 위한 도면.
도 7은 종래의 또 다른 액정표시패널의 액정 누출을 설명하기 위한 도면.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호설명 >
1 : 기판 2 : 대향기판
3 : 액정 4 : 씰재
5, 5a, 5b : 구조물 11 : 부품
12 : 투명 평탄화막
본 발명은 액정 표시장치의 액정표시패널 및 그의 제조방법에 관한 것이다.
종래, 제조가 용이하고 액정의 씰(Seal)성이 뛰어난 액정표시패널로서 전면의 투명전극 기판과 블랙 매트릭스를 가지는 배면 전극 기판(BM 전극 기판)과, 이러한 기판간에 개재된 액정층을 가지며, 이 액정층의 주변부가 자외선 경화 수지인 씰재에 의해 둘러싸인 구조를 가지는 액정표시패널에 있어서, 이 씰재에 적층되는 BM전극 기판의 주변부에 자외선 투과성의 티탄 블랙(Titan Black) 분말이 함유되어 있으므로 자외선 조사에 의해 씰재를 경화시킨다. (예를 들면 일본 특개평 2005－99541호)
이런 종류의 액정표시패널의 제조에 관해서는 종래, ODF(One Drop Filling) 공정 후 기판의 봉합 공정에 있어서, 액정이 씰재의 외측으로 누출되는 불량이 발생할 우려가 있다. 이는 도 5에 나타낸 바와 같이 기판(1)에 대향기판(2)이 합착될 때, 액정(3)이 대향기판(2)으로 접하는 것으로 액정(3)이 기판(1)의 화소 영역 전체로 퍼질 때 대향기판(2)의 표면을 타고 밀려나오는 것에 따라 액정 누출이 발생한다.
또한, 도 6에 나타낸 바와 같이 씰재(4)의 높이가 낮기 때문에 기판(1)의 화소 영역으로부터 액정(3)이 씰재(4)를 넘어 나오는 것에 따라 액정 누출이 발생한 다.
더욱이, 도 7에 나타낸 바와 같이 경화 전 액정(3)이 씰재(4)를 관통하여 빠져 나오는 것에 따라 액정 누출이 발생한다.
따라서 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 제조시의 액정 누출을 방지할 수 있도록 한 액정표시패널 및 그의 제조방법을 제공하는데 있다.
상기와 같은 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 실시 예에 따른 액정표시패널의 제조방법은 한 쌍의 기판 중 제 1 기판의 주변부 전체에 걸쳐 연장되는 액정 누출 방지용 구조물을 형성하는 공정과, 상기 구조물을 따라 구조물에 중첩되도록 씰재를 형성하는 공정과, 상기 씰재의 안쪽의 화소 영역에 액정을 적하하는 공정과, 상기 한 쌍의 기판 중 제 2 기판을 상기 씰재 위에 위치시켜 합착하는 공정과, 상기 씰재를 경화시키는 공정을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 실시 예에 따른 액정표시패널의 제조방법은 한 쌍의 기판 중 제 1 기판의 주변부 전체에 걸쳐 연장되도록 액정 누출 방지용 제 1 구조물을 형성하는 공정과, 상기 제 1 구조물을 따라 제 1 구조물에 중첩되도록 씰재를 형성하는 공정과, 상기 한 쌍의 기판 중 제 2 기판의 주변부 전체에 연장되도록 상기 씰재의 폭 안쪽에서 상기 제 1 구조물의 안쪽 또는 외측에 액정 누출 방지용 제 2 구조물을 형성하는 공정과, 상기 씰재의 내측의 화소영역에 액정을 적하하는 공정과, 상기 씰재의 폭의 내측에 상기 제 2 구조물이 제 1 구조물의 안쪽 또는 외측을 따라 연장되도록 상기 제 2 기판을 상기 씰재에 위치시켜 합착하는 공정과, 상기 씰재를 경화시키는 공정을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.
상기 제 1 및 제 2 구조물의 높이는 상기 합착 공정에 대해 상기 제 2 기판을 제 1 기판의 씰재 위에 위치시킬 때 기판과 평행한 방향에 대하여 서로 일부 오버랩되는 것을 특징으로 한다.
상기 구조물 또는 상기 제 1 구조물의 높이는 상기 합착 공정에 대해 상기 제 2 기판을 상기 제 1 기판의 씰재 위에 위치시킬 때 화소영역에 적하된 액정의 높이보다 상기 씰재의 높이가 높아지도록 설정된 것을 특징으로 한다.
상기 제 1 기판 또는 상기 제 2 기판은 화소영역에 TFT가 어레이 형태로 형성된 어레이 기판으로 이루어지고, 이 기판에 형성되는 상기 구조물 또는 제 1 또는 제 2 구조물을 어레이 기판의 평탄화막을 형성하는 공정과 동시에 동일한 재료로 형성하는 것을 특징으로 한다.
상기 제 1 기판 또는 제 2 기판은 화소영역에 컬러필터가 형성되는 컬러필터 기판으로 이루어지고, 이 기판에 형성되는 상기 구조물 또는 제 1 또는 제 2 구조물을 컬러필터 기판의 컬러필터를 형성하는 공정과 동시에 동일한 재료를 적층하여 형성하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시 예에 따른 액정표시패널은 제 1 및 제 2 기판이 액정을 사이에 두고 대향 합착된 액정표시패널에 있어서, 상기 액정을 둘러싸도록 제 1 기판 또는 제 2 기판의 가장자리에 형성되어 상기 제 1 및 제 2 기판을 합착하는 씰재와, 상기 씰재에 삽입되도록 상기 제 1 및 제 2 기판 중 적어도 하나에 형성되어 상기 액정이 상기 씰재의 외부로 누출되는 것을 방지하는 구조물을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기 구조물은 상기 씰재에 의해 감싸지도록 상기 씰재가 형성된 기판에 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기 구조물은 상기 기판에 형성된 평탄화막 또는 컬러필터와 동일한 재질인 것을 특징으로 한다.
상기 구조물은 상기 씰재에 의해 감싸지도록 상기 씰재가 형성된 기판에 형성되는 제 1 구조물과, 상기 씰재가 형성된 기판에 대향되는 기판에 형성되어 상기 씰재에 삽입되는 제 2 구조물을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기 제 2 구조물은 상기 씰재의 폭 내부에서 상기 제 1 구조물의 안쪽 또는 외측에 삽입된 것을 특징으로 한다.
상기 제 1 및 제 2 구조물 각각은 상기 기판의 수평방향에 대하여 일부 중첩되는 것을 특징으로 한다.
상기 제 1 구조물은 상기 기판에 형성되는 평탄화막과 동일한 재질인 것을 특징으로 한다.
상기 제 2 구조물은 상기 기판에 형성되는 컬러필터의 재료가 적층된 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부된 도면 및 실시 예를 통해 본 발명의 실시 예에 따라 액정표시패널의 제조방법을 구체적으로 살펴보면 다음과 같다.
제 1 실시 예.
도 1은 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 액정표시패널의 제조방법의 셀공정을 설명하기 위한 단면도이다.
기판(1)과 대향기판(2)으로 이루어진 한 쌍의 기판은 한 쪽이 화소영역에 표시 화상 제어를 실시하는 TFT(Thin Film Transistor)(미도시)가 어레이 형태로 형성된 어레이 기판과, 다른 쪽이 화소영역에 컬러필터(미도시)가 형성된 컬러필터 기판으로 이루어진다.
우선, 도 1의 (a)에 나타낸 바와 같이, 기판(1)의 한쪽에 액정 누출 방지용 구조물(5)(이하; "구조물"이라 함)을 형성한다. 구조물(5)은 기판(1) 상의 주변부 전체에 걸쳐 씰재(4)가 형성되는 부분을 따라 형성된다. 이 구조물(5)의 형성 방법에 대해서는 후술하기로 한다.
이어, 도 1의 (b)에 나타낸 바와 같이, 형성된 구조물(5)을 덮도록 구조물(5)을 따라 기판(1) 상의 주변부 전체에 걸쳐 광경화성 또는 열경화성을 가지는 씰재(4)를 도포, 인쇄한다.
이어, 도 1의 (c)에 나타낸 바와 같이, 기판(1)의 구조물(5) 및 씰재(4)에 의해 주위를 둘러싼 화소영역 상에 ODF 등으로 액정(3)을 적하하고, 대향기판(2)을 준비한다.
그리고, 도 1의 (d)에 나타낸 바와 같이, 기판(1)과 대향기판(2)의 주면(主面)끼리 마주보도록 대향기판(2)을 씰재(4) 위에 위치시킨 후 기판(1) 측에 가압하여 합착한다. 이때, 대향기판(2)을 기판(1)측에 합착하기 전 씰재(4) 위에 위치시킬 때, 적하된 액정(3)의 높이보다 구조물(5)을 덮는 씰재(4)의 높이가 높기 때문 에 액정(3)이 대향기판(2)에 접촉하기 전에 씰재(4)가 대향기판(2)에 접촉된다.
이에 따라 도 1의 (e1)에 나타낸 바와 같이, 액정(3)이 대향기판(2)에 접촉하여 화소영역 내 또는 대향기판면에 퍼지더라도 도 1의 (e2)에 나타낸 바와 같이 씰재(4)가 벽이 되어 액정(3)의 누출을 방지하게 된다.
이어, 도 1의 (f)에 나타낸 바와 같이, 기판(1)과 대향기판(2)간에 액정(3)이 완전하게 충전된 상태에서 자외선 조사 또는 가열에 의해 씰재(4)를 경화시켜 씰런트(Sealant)를 형성한다.
제 2 실시 예.
도 2는 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 액정표시패널의 제조방법이 셀공정을 설명하기 위한 단면도이다. 도 2에 있어서, 도 1의 도면 부호와 동일한 구성에 대해서는 동일한 도면 부호를 사용한다.
본 발명의 제 2 실시 예에 대해서도 기판(1)과 대행기판(2)으로 이루어진 한 쌍의 기판은 한쪽이 화소영역에 표시 화상 제어를 실시하는 TFT(Thin Film Transistor)(미도시)가 어레이 형태로 형성된 어레이 기판과, 다른 쪽이 화소영역에 컬러필터가 형성(미도시)된 컬러필터 기판으로 구성된다.
우선, 도 2의 (a)에 나타낸 바와 같이, 기판(1)의 한쪽에 액정 누출 방지용 구조물(5a)(이하; "구조물"이라 함)을 형성한다. 구조물(5a)은 기판(1) 상의 주변부 전체에 걸쳐 씰재(4)가 형성되는 부분을 따라 형성된다. 이 구조물(5)의 형성 방법에 대해서는 후술하기로 한다.
이어, 도 2의 (b)에 나타낸 바와 같이, 형성된 구조물(5a)을 덮도록 구조 물(5a)을 따라 기판(1) 상의 주변부 전체에 걸쳐 광경화성 또는 열경화성을 가지는 씰재(4)를 도포, 인쇄한다.
이어, 도 2의 (c)에 나타낸 바와 같이, 기판(1)의 구조물(5a) 및 씰재(4)에 의해 주위를 둘러싼 화소영역 상에 ODF 등으로 액정(3)을 적하한다. 또한, 액정 누출 방지용 구조물(5b)(이하, "구조물"이라 함)을 형성한 대향기판(2)을 준비한다. 이 구조물(5b)은 대향기판(2)이 기판(1)과 구조물을 형성하는 주면끼리가 서로 마주 보도록 대향할 경우에 씰재(4)가 형성되는 부분을 따라 형성되고, 한편이 씰재(4)의 폭 안쪽에서 기판(1)의 구조물(5a)에 이격되도록 주변부의 안쪽을 따라 대향기판(2) 상의 주변부 전체에 걸쳐 형성된다.
그리고, 도 2의 (d)에 나타낸 바와 같이, 기판(1)과 대향기판(2)의 구조물이 형성된 주면끼리 마주보고, 씰재(4)의 폭 안쪽에서 구조물(5b)이 구조물(5a)의 안쪽 또는 외측을 따라 연장되어 대향기판(2)의 구조물(5b)이 씰재(4)를 관철하도록 하여 기판(1)의 씰재(4) 상에 적층하고, 도 2의 (e)에 나타낸 바와 같이 기판(1) 측에 가압하여 합착한다.
구조물(5a, 5b) 각각은 대향기판(2)을 기판(1) 측에 합착하기 전 대향기판(2)을 씰재(4) 위에 적층시킬 때, 수평 방향 즉 기판(1) 또는 대향기판(2)의 주면과 평행한 방향에 대하여 일부 오버랩(수평 방향에 대하여 일부 중첩)되는 높이를 갖는다.
이와 같이, 씰재(4) 내부에 구조물(5a, 5b)로 벽을 형성함으로써 씰재(4)의 경화 전에 씰재(4) 내부에 침투한 액정(3)의 진행을 막아 액정(3)이 누출되는 것을 방지할 수 있다.
이어, 도 2의 (f)에 나타낸 바와 같이 기판(1)과 대향기판(2)간에 액정(3)이 완전하게 충전된 상태에서 자외선 조사 또는 가열에 의해 씰재(4)를 경화시킨다.
또한, 상술한 제 1 실시 예에서와 같이, 도 2의 (d)에 나타낸 대향기판(2)을 씰재(4) 상에 위치하는 시점에서 적하된 액정(3)의 높이보다도 구조물(5a)을 덮는 씰재(4)의 높이가 높기 때문에 액정(3)이 대향기판(2)에 접촉하기 전에 씰재(4)가 대향기판(2)에 접촉된다. 액정(3)이 대향기판(2)에 접촉하여 화소영역 내 또는 대향기판면에 퍼지더라도 씰재(4)가 벽이 되어 액정(3)의 누출을 방지하게 된다.
상기 각 실시 예에의 구조물(5, 5a, 5b)의 형성방법은 동일하게 형성될 수 있다.
도 3은 기판(1) 및 대향기판(2)에 투명 평탄화막을 형성함과 동시에 구조물(5, 5a, 5b)을 형성하는 방법을 나타낸 것으로, 어레이 기판 및 컬러필터 기판의 어느 것에도 적용 가능하다.
도 3의 (a)에 나타낸 바와 같이, 화소영역에 TFT 어레이 또는 컬러필터로 이루어진 부품(11)이 형성된 기판(1, 2)의 일면에 폴리머 등으로 이루어진 투명 평탄화막(12)을 형성한다. 투명 평탄화막(12)의 두께는 형성될 구조물의 높이로 설정된다. 그리고 도 3의 (b)에 나타낸 바와 같이, 노광과 현상, 또는 에칭 등에 의해 화소영역 및 구조물(5, 5a, 5b)의 부분이 남도록 투명 평탄화막(12)의 불필요한 부분을 제거한다. 이후, 구조물(5, 5a, 5b) 상에 씰재(4)를 도포 또는 인쇄한다.
액정(3)은 화소영역과 구조물(5, 5a, 5b) 사이에 도랑을 넘어, 한층 더 상부 에 씰재(4)가 형성된 구조물(5, 5a, 5b)을 넘지 않으면 외부로 누출되거나 배어 나올 수 없다.
도 4는 기판(1) 및 대향기판(2)에 컬러필터를 형성함과 동시에 구조물(5, 5a, 5b)을 형성하는 방법을 나타낸 것으로, 컬러 필터 기판에 적용 가능하다.
도 4의 (a)에 나타낸 바와 같이, 컬러필터의 빛의 삼원색, 예를 들면 최초로 적색 필터(R)를 형성할 때 기판의 화소영역 외측의 주변부의 구조물(5, 5a, 5b)을 형성할 위치에 컬러필터와 동일한 재료로 부분 구조물을 형성하고, 이와 동일하게 도 4의 (b) 및 (c)에 나타낸 바와 같이, 녹색 필터(G) 및 청색 필터(B)를 형성할 때 컬러필터와 동일한 재료로 부분 구조물을 적층하여 구조물(5, 5a, 5b)을 형성한다.
또한 구조물의 높이의 조정은 구조물 부분만 같은 색의 컬러필터 재료를 여러 차례 도포하거나, 몇 개의 색의 컬러필터의 형성시에 부분 구조물을 형성하지 않는 것 등으로 실시한다.
나아가, 각 구조물의 형성방법은 상기의 방법으로 한정되는 것은 아니고, 구조물은 액정을 침투시키지 않는 재료로 기판의 주변부 전체에 걸쳐 연장되도록 형성할 수 있다.
한편, 이상에서 설명한 본 발명은 상술한 실시 예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술분야에서 종래의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.
상기와 같은 본 발명의 실시 예에 따른 액정표시패널 및 그의 제조방법은 씰재 경화 전의 기판의 합착시 액정이 셀 외부로 누출되는 것을 방지할 수 있다.

Claims (14)

  1. 한 쌍의 기판 중 제 1 기판의 주변부 전체에 걸쳐 연장되는 액정 누출 방지용 구조물을 형성하는 공정과,
    상기 구조물을 따라 구조물에 중첩되도록 씰재를 형성하는 공정과,
    상기 씰재의 안쪽의 화소 영역에 액정을 적하하는 공정과,
    상기 한 쌍의 기판 중 제 2 기판을 상기 씰재 위에 위치시켜 합착하는 공정과,
    상기 씰재를 경화시키는 공정을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 액정표시패널의 제조방법.
  2. 한 쌍의 기판 중 제 1 기판의 주변부 전체에 걸쳐 연장되도록 액정 누출 방지용 제 1 구조물을 형성하는 공정과,
    상기 제 1 구조물을 따라 제 1 구조물에 중첩되도록 씰재를 형성하는 공정과,
    상기 한 쌍의 기판 중 제 2 기판의 주변부 전체에 연장되도록 상기 씰재의 폭 안쪽에서 상기 제 1 구조물의 안쪽 또는 외측에 액정 누출 방지용 제 2 구조물을 형성하는 공정과,
    상기 씰재의 내측의 화소영역에 액정을 적하하는 공정과,
    상기 씰재의 폭의 내측에 상기 제 2 구조물이 제 1 구조물의 안쪽 또는 외측 을 따라 연장되도록 상기 제 2 기판을 상기 씰재에 위치시켜 합착하는 공정과,
    상기 씰재를 경화시키는 공정을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 액정표시패널의 제조방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 구조물의 높이는 상기 합착 공정에 대해 상기 제 2 기판을 제 1 기판의 씰재 위에 위치시킬 때 기판과 평행한 방향에 대하여 서로 일부 오버랩되는 것을 특징으로 하는 액정표시패널의 제조방법.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 구조물 또는 상기 제 1 구조물의 높이는 상기 합착 공정에 대해 상기 제 2 기판을 상기 제 1 기판의 씰재 위에 위치시킬 때 화소영역에 적하된 액정의 높이보다 상기 씰재의 높이가 높아지도록 설정된 것을 특징으로 하는 액정표시패널의 제조방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 제 1 기판 또는 상기 제 2 기판은 화소영역에 TFT가 어레이 형태로 형성된 어레이 기판으로 이루어지고, 이 기판에 형성되는 상기 구조물 또는 제 1 또는 제 2 구조물을 어레이 기판의 평탄화막을 형성하는 공정과 동시에 동일한 재료로 형성하는 것을 특징으로 하는 액정표시패널의 제조방법.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 제 1 기판 또는 제 2 기판은 화소영역에 컬러필터가 형성되는 컬러필터 기판으로 이루어지고, 이 기판에 형성되는 상기 구조물 또는 제 1 또는 제 2 구조물을 컬러필터 기판의 컬러필터를 형성하는 공정과 동시에 동일한 재료를 적층하여 형성하는 것을 특징으로 하는 액정표시패널의 제조방법.
  7. 제 1 및 제 2 기판이 액정을 사이에 두고 대향 합착된 액정표시패널에 있어서,
    상기 액정을 둘러싸도록 제 1 기판 또는 제 2 기판의 가장자리에 형성되어 상기 제 1 및 제 2 기판을 합착하는 씰재와,
    상기 씰재에 삽입되도록 상기 제 1 및 제 2 기판 중 적어도 하나에 형성되어 상기 액정이 상기 씰재의 외부로 누출되는 것을 방지하는 구조물을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 액정표시패널.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 구조물은 상기 씰재에 의해 감싸지도록 상기 씰재가 형성된 기판에 형성되는 것을 특징으로 하는 액정표시패널.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 구조물은 상기 기판에 형성된 평탄화막 또는 컬러필터와 동일한 재질인 것을 특징으로 하는 액정표시패널.
  10. 제 7 항에 있어서,
    상기 구조물은,
    상기 씰재에 의해 감싸지도록 상기 씰재가 형성된 기판에 형성되는 제 1 구조물과,
    상기 씰재가 형성된 기판에 대향되는 기판에 형성되어 상기 씰재에 삽입되는 제 2 구조물을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 액정표시패널.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 제 2 구조물은 상기 씰재의 폭 내부에서 상기 제 1 구조물의 안쪽 또는 외측에 삽입된 것을 특징으로 하는 액정표시패널.
  12. 제 10 항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 구조물 각각은 상기 기판의 수평방향에 대하여 일부 중첩되는 것을 특징으로 하는 액정표시패널.
  13. 제 10 항에 있어서,
    상기 제 1 구조물은 상기 기판에 형성되는 평탄화막과 동일한 재질인 것을 특징으로 하는 액정표시패널.
  14. 제 10 항에 있어서,
    상기 제 2 구조물은 상기 기판에 형성되는 컬러필터의 재료가 적층된 것을 특징으로 하는 액정표시패널.
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