KR20080008848A - 플라즈마 디스플레이 패널 - Google Patents

Abstract

본 발명은 표시전극과 기판의 결합관계를 개선하여 표시전극 주변의 기판이 착색되는 현상을 방지함으로써 화면의 색 좌표 왜곡을 개선할 수 있는 플라즈마 디스플레이 패널에 관한 것으로, 서로 대향 배치되는 제1 기판과 제2 기판, 제1 기판과 제2 기판 사이의 공간에서 다수로 구획되는 방전셀을 구획하는 격벽, 방전셀에 대응하여 제1 방향으로 신장 형성되는 어드레스전극들, 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 각각 신장되고 방전셀에 대응하여 제1 기판에 형성되며, 방전갭을 사이에 두고 서로 대향하도록 형성되는 표시전극들, 및 표시전극과 제1 기판 사이에 개재되는 유전체 하지층을 포함한다.

플라즈마 디스플레이 패널, 전면기판, 표시전극, 유전체 하지층

Description

플라즈마 디스플레이 패널{PLASMA DISPLAY PANEL}

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널을 개략적으로 도시한 부분 분해 사시도이다.

도 2는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ 선에 따라 잘라서 본 단면도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10 : 배면기판 20 : 전면기판

11 : 유지전극 13 : 주사전극

23 : 유전체 하지층

본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널에 관한 것으로, 보다 상세하게는 전면기판과 표시전극의 결합관계를 개선하여 전면기판의 착색을 방지할 수 있는 플라즈마 디스플레이 패널에 관한 것이다.

통상적으로, 플라즈마 디스플레이 패널(PDP ; Plasma Display Panel)은 기체방전을 통하여 얻어진 플라즈마로부터 방사되는 진공 자외선(Vacuum Ultra Violet)이 형광체를 여기(勵起, Excited) 시킴으로서 발생되는 적색(R ; Red), 녹색(G ; Green), 청색(B ; Blue)의 가시광을 이용하여 영상을 구현한다.

이러한 플라즈마 디스플레이 패널은 60인치 이상의 초대형 화면을 불과 10㎝ 이내의 두께로 구현할 수 있고, 음극선관(CRT)과 같은 자발광 디스플레이 소자이므로 색 재현력 및 시야각에 따른 왜곡현상이 없는 특성을 갖는다.

또한, 플라즈마 디스플레이 패널은 액정표시장치(LCD) 등에 비해 제조공법이 단순하여 생산성 및 원가 측면에서도 강점을 갖는 텔레비전(TV) 및 산업용 평판 디스플레이로 각광 받고 있다.

플라즈마 디스플레이 패널의 구조는 1970년대부터 오랜 기간에 걸쳐 발전되어 왔는데, 현재 일반적으로 알려져 있는 구조는 3전극 면방전형 구조이다. 3전극 면방전형 구조는 동일 면상에 위치한 두 개의 전극(표시전극을 구성하는 유지전극과 주사전극)을 포함한 1개의 기판과 이로부터 일정 거리를 두고 이격되어 수직방향으로 이어지는 어드레스전극을 포함한 또 다른 기판으로 이루어지며, 그 사이에 방전가스가 봉입된 구조이다. 일반적으로 방전의 유무는 각 라인에 연결되어 독립적으로 제어되는 주사전극과 대향하고 있는 어드레스전극의 방전에 의해 결정되고, 휘도를 표시하는 유지방전은 동일 면상에 위치한 두 전극군(群)에 의해 이루어진다.

그런데, 상기한 표시전극은 전기적 저항 값의 차이가 큰 투명전극과 버스전극으로 형성되는 것이 일반적이다. 이러한 이유로, 버스전극으로부터 멀어지는 투명전극 끝단에서는 전압 강하가 발생되며, 어드레스방전이 발생되는 시간이 지연된다. 유지전극 및 주사전극에서의 전압 강하는 플라즈마 디스플레이 패널의 대형화 에 따라 각 버스전극의 길이가 증대될수록 버스전극 상에 구비되는 투명전극(ITO ; Indium Tin Oxide)의 끝단에서 더욱더 심화될 수 있는 문제점이 있다.

상기한 구성에서 버스전극은 일반적으로 콘트라스트 향상을 위한 블랙 전극을 아래층에 형성하고, 그 위 상층에는 은(Ag)입자를 주요 성분으로 하는 감광성 전극 재료를 가지고, 노광현상(Photo-Sensitive, 또는 노광법)공법으로 형성하고 있다.

버스전극 재료는 아래층의 투명전극이 형성되어 밀착력 향상 및 버스전극과 기판을 형성하는 유리(Glass)와의 반응을 억제하는 부가적인 효과도 가지고 있다.

하지만, 투명전극의 높은 비용으로 투명전극이 없는 구조(ITO-Less)에 대한 연구를 진행중이나, 버스전극과 유리와의 직접적인 반응으로 인한 심각한 황변 현상(황색 변화 현상)과 밀착력 저하로 인해 버스전극이 탈락되는 등의 문제가 발생하고 있다.

상기한 바와 같이 투명전극이 있는 경우와 투명전극이 없는 경우 버스전극의 색상을 비교하면, 투명전극이 없는 경우 버스전극의 색상이 누르스름한(Yellowish) 색으로 변하는 황변 현상이 나타나게 된다.

이렇게 될 경우, 플라즈마 디스플레이 패널의 보디 칼라(Body Color)가 악화될 뿐만 아니라, 플라즈마 디스플레이 패널의 색 온도를 저하시켜 색 좌표를 왜곡시키는 문제점이 발생한다.

이러한 문제점의 메커니즘은 정확히 규명되지 않았으나 유리의 나트륨(Na) 성분과 버스전극 성분(특히, 은(Ag))의 반응(일반적으로, 이동(Migration) 효과라 고 함)에 의해 나타나는 현상이라고 알려져 있다.

은(Ag)의 이동(확산) 현상은 이웃하는 전극간의 전위차 발생 또는 기타의 이유(예를 들어, 수분(습도)이 많은 경우)로 인해 은 이온(Ag+)이 기판 유리의 알칼리 성분과 반응하여 은(Ag) 입자로 변하면서 기판 표면을 따라 이동(확산)하게 된다.

본 발명의 목적은 표시전극과 기판의 결합관계를 개선하여 표시전극 주변의 기판이 착색되는 현상을 방지함으로써 화면의 색 좌표 왜곡을 개선할 수 있는 플라즈마 디스플레이 패널을 제공하는데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 서로 대향 배치되는 제1 기판과 제2 기판, 제1 기판과 제2 기판 사이의 공간에서 다수로 구획되는 방전셀을 구획하는 격벽, 방전셀에 대응하여 제1 방향으로 신장 형성되는 어드레스전극들, 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 각각 신장되고 방전셀에 대응하여 제1 기판에 형성되며, 방전갭을 사이에 두고 서로 대향하도록 형성되는 표시전극들, 및 표시전극과 제1 기판 사이에 개재되는 유전체 하지층을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기한 구성에서 표시전극은 유전체 하지층과 접촉하는 금속전극으로 형성되며, 은(Ag) 성분을 포함할 수 있다.

그리고, 유전체 하지층은 투명 유전체로 형성되며, 산화아연(ZnO), 산화 비 스무트(Bi₂O₃), 산화붕소(B₂O₃), 이산화규소(SiO₂), 산화 바륨(BaO), 알루미나(Al₂O₃) 가운데 선택된 성분을 포함할 수 있다.

각 표시전극들은 서로 간격을 두고 제2 방향으로 신장 형성되는 복수의 버스전극들로 이루어지는데, 유지전극을 이루는 제1 전극군과 주사전극을 이루는 제2 전극군을 포함한다.

제1 전극군은 제1 방향의 방전셀 폭방향 중심선을 기준으로 방전셀의 일측에서 제2 방향으로 뻗어 형성되는 제1 버스라인, 제1 버스라인과 간격을 두고 평행하게 형성되는 제2 버스라인, 제1 버스라인과 제2 버스라인 사이에서 제1 버스라인 및 제2 버스라인과 평행하게 형성되는 제3 버스라인, 및 제1 버스라인과 제3 버스라인 및 제3 버스라인과 제2 버스라인을 각각 연결하는 제1 연결바를 포함한다.

제2 전극군은 방전셀의 타측에서 제2 방향으로 뻗어 형성되는 제4 버스라인, 제4 버스라인과 간격을 두고 평행하게 형성되는 제5 버스라인, 제4 버스라인과 제5 버스라인 사이에서 제4 버스라인 및 제5 버스라인과 평행하게 형성되는 제6 버스라인, 및 제4 버스라인과 제6 버스라인 및 제6 버스라인과 제5 버스라인을 각각 연결하는 제2 연결바를 포함한다.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 하기 설명 및 첨부 도면과 같은 많은 특정 상세들이 본 발명의 보다 전반적인 이해를 제공하기 위해 나타나 있으나, 이들 특정 상세들은 본 발명의 설명을 위해 예시한 것으로 본 발명이 그들에 한정됨을 의미하는 것은 아니다. 그리고 본 발명 의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널을 개략적으로 도시한 부분 분해 사시도이며, 도 2는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ 선에 따라 잘라서 본 단면도이다.

상기한 도 1과 도 2를 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 구성을 설명한다.

본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널은 제1 기판(10, 이하 '배면기판'이라 함)과 제2 기판(20, 이하 '전면기판'이라 함)이 설정된 간격을 두고 서로 대향 배치된다. 배면기판(10)과 전면기판(20) 사이에는 격벽(5)이 구비되어 기체 방전 공간인 방전셀(7)이 형성된다. 방전셀(7)에는 형광체층(8)이 구비된다. 배면기판(10)과 전면기판(20)의 외곽은 상호 봉착되며, 방전 가스가 충전되는 구조로 형성된다.

배면기판(10)에는 어드레스전극(9)들이 구비된다. 어드레스전극(9)들은 도 1의 y축 방향(제1 방향)으로 신장 형성되어 각 방전셀(7)에 대응되도록 구비된다. 전면기판(20)에는 표시전극이 구비된다. 표시전극은 은(Ag) 성분을 포함하는 금속전극으로만 구성된다.

전면기판(20)과 표시전극 사이에는 유전체 하지층(23)이 형성된다. 유전체 하지층(23)은 금속 이온의 이동(Migration)에 의한 전면기판(20)의 착색을 방지한다. 유전체 하지층(23)은 투과율이 우수한 투명 유전체 재료로 구성될 수 있으며, 적절한 두께를 갖는 것이 바람직하다. 예를 들어, 10㎛ 정도의 두께에서 90% 이상의 투과율을 갖는 유전체 재료를 사용하여 유전체 하지층(23)을 구성하면, 투명전극에 상당하는 투과율의 효과 달성도 가능할 것이다. 유전체 하지층(23)은 인쇄법으로 형성할 수 있다.

한편, 유전체 하지층(23)은 표시전극의 은 이온(Ag⁺) 이동에 대해 가급적 반응하지 않도록 반응성을 억제할 수 있는 성분으로 이루어지는 것이 바람직하다. 유전체 하지층(23)은 납(Pb) 성분이 포함되지 않는 무연계 성분으로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 유전체 하지층(23)은 산화아연(ZnO), 산화 비스무트(Bi₂O₃), 산화붕소(B₂O₃), 이산화규소(SiO₂), 산화 바륨(BaO), 알루미나(Al₂O₃) 가운데 선택된 성분을 포함할 수 있으며, 백색도 향상을 위해 이산화 티타늄(TiO₂)을 필러로 추가할 수 있다. 표시전극 재료의 주성분인 은(Ag)과 납(Pb)은 서로 잘 반응한다. 이로 인해 은 이온 이동의 원인이 될 수 있으므로 유전체 하지층(23)의 성분에는 납 성분을 포함하지 않는 것이 바람직하다.

상기한 바와 같이 본 발명은 표시전극과 전면기판(20) 사이에 유전체 하지층(23)을 구성함으로써 표시전극 재료와 전면기판(20)의 반응에 의해 발생되는 황변 현상을 개선하여 플라즈마 디스플레이 패널의 보디 칼라 개선 및 표시전극의 밀착성을 향상시키고, 색 특성을 개선하여 플라즈마 디스플레이 패널의 품위를 높일 수 있다.

표시전극은 어드레스전극(9)과의 상호작용으로 발광시킬 방전셀(7)을 선택하 고, 선택된 방전셀(7)이 표시될 수 있도록 유지방전을 일으키는 기능을 수행한다. 표시전극은 방전셀(7)을 사이에 두고 어드레스전극(9)들과 교차되도록 도 1의 x축 방향(제2 방향)으로 신장 형성되는 제1 전극군(11, 이하 '유지전극'이라 한다)과 제2 전극군(13, 이하 '주사전극'이라 한다)을 포함한다.

유지전극(11)과 주사전극(13)은 어드레스 방전에 이어, 각각에 교호적으로 인가되는 유지 펄스에 의하여 방전셀(7) 내에서 면방전으로 유지 방전을 일으켜 화상을 구현한다.

격벽(5)은 도 1에 도시된 바와 같이 제1 방향으로 형성되는 제1 격벽부재(5a)와 제1 격벽부재(5a)에 직각으로 교차하는 방향(제2 방향)으로 형성되는 제2 격벽부재(5b)의 조합에 의한 격자 형상으로 이루어진다. 격벽(5)은 제1 격벽부재(5a)에 의한 스트라이프 형상으로도 이루어질 수 있으며, 제1 격벽부재(5a)와 제2 격벽부재(5b)는 서로 연결되어 일체로 형성될 수 있다.

격벽(5)의 배면기판(10) 측에는 제1 유전층(17)이 구비되며, 격벽(5)의 전면기판(20) 측에는 제2 유전층(19)과 MgO보호막(21)이 적층 구조로 구비된다.

본 발명의 실시예는 상기한 구성들 가운데 표시전극과 전면기판(20)의 결합관계를 도 1과 도 2에 도시하고, 편의상 이에 대하여 설명한다.

도 1과 도 2를 참조하면, 표시전극을 구성하는 유지전극(11)과 주사전극(13)은 어드레스전극(9)과 교차하는 제2 방향으로 신장 형성되어 제1 방향으로 이웃한 방전셀(7)들 각각의 내측을 지나도록 배치된다. 유지전극(11)과 주사전극(13)은 서로 간격을 두고 제2 방향으로 신장 형성되는 복수의 버스전극들을 포함한다.

예를 들어, 유지전극(11)은 제1 방향의 방전셀(7) 폭방향 중심선을 기준으로 방전셀(7)의 일측에서 제2 방향으로 신장 형성되는 제1 버스라인(11a), 제1 버스라인(11a)과 간격을 두고 평행하게 형성되는 제2 버스라인(11b), 제1 버스라인(11a)과 제2 버스라인(11b) 사이에서 제1 버스라인(11a) 및 제2 버스라인(11b)과 평행하게 형성되는 제3 버스라인(11c)을 포함한다. 그리고, 제1 버스라인(11a)과 제3 버스라인(11c) 및 제3 버스라인(11c)과 제2 버스라인(11b)을 각각 연결하는 제1 연결바(11d)를 더 포함한다.

주사전극(13)은 제1 방향의 방전셀(7) 폭방향 중심선을 기준으로 방전셀(7)의 타측에서 제2 방향으로 신장 형성되는 제4 버스라인(13a), 제4 버스라인(13a)과 간격을 두고 평행하게 형성되는 제5 버스라인(13b), 제4 버스라인(13a)과 제5 버스라인(13b) 사이에서 제4 버스라인(13a) 및 제5 버스라인(13b)과 평행하게 형성되는 제6 버스라인(13c)을 포함한다. 그리고, 제4 버스라인(13a)과 제6 버스라인(13c) 및 제6 버스라인(13c)과 제5 버스라인(13b)을 각각 연결하는 제2 연결바(13d)를 더 포함한다.

상기한 구성에서, 제1, 제4 버스라인(11a, 13a)은 제2 격벽부재(5b)와 이웃하여 나란하면서 방전셀(7)의 내측에 대응되도록 형성되는 것이 바람직하다. 제1, 제4 버스라인(11a, 13a)과 제2, 제3 및 제5, 제6 버스라인들(11b, 11c, 13b, 13c)은 서로 평행한 구조로 형성되는 것이 바람직하며, 제2, 제3 및 제5, 제6 버스라인들(11b, 11c, 13b, 13c)은 제1, 제4 버스라인(11a, 13a)의 양측에 각각 형성되는 것이 바람직하다. 이러한 구성에서 상기 제1, 제4 버스라인(11a, 13a)은 유지전 극(11)과 주사전극(13) 사이의 간격을 좁게 형성하여, 저전압에 의한 방전 개시를 가능하게 한다. 즉, 제1, 제2 버스라인(11a, 13a)은 유지전극(11)과 주사전극(13) 사이의 방전갭(g)을 통해 다른 버스라인(11b, 11c, 13b, 13c) 간의 본격적인 유지 방전을 효과적으로 유도하여 소비 전력을 저감시킬 수 있다.

유지전극(11)과 주사전극(13)은 동일한 유지 펄스 전압이 인가된다. 또한, 방전셀(7)의 외곽에 위치되는 제2, 제5 버스라인(11b, 13b)은 제2 격벽부재(5b)에 인접하게 배치되어 제1, 제4 버스라인(11a, 13a)의 본격적인 유지 방전을 제2 격벽부재(5b) 측에까지 이어지도록 하여 넓은 면적으로 구비된 형광체층(8)을 여기시킬 수 있다. 상기한 유지전극(11)과 주사전극(13)은 본 발명의 실시예에서와 같이 3개로 구성될 수 있으며, 2개 또는 4개로 구성될 수도 있다.

도 1과 도 2를 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 전면기판과 표시전극의 반응 관계를 설명한다.

먼저, 전면기판(20)과 표시전극 사이에 유전체 하지층(23)이 없는 것을 가정하고, 플라즈마 방전으로 인해 전면기판(20)의 온도가 상승하여 표시전극을 구성하는 은(Ag) 성분의 이온(Ag⁺)들이 전면기판(20)으로 확산이동 하는 것을 가정한다.

그리고, 전면기판(20)은 탄산나트륨(Na₂CO₃)을 함유하는 소다 라임 글라스(Soda Lime Glass)로 이루어지며, 표시전극은 은으로 이루어지는 것을 가정한다.

이러한 구성에서, 전면기판(20)의 알칼리(Alkali)물질인 나트륨 이온(Na+)이 표시전극의 은과 반응하여 이온화하면, 플라즈마 디스플레이 패널의 구동시 전위가 낮은 전면기판(20)으로 은 이온(Ag⁺)이 확산 이동하는 현상이 발생한다.

이와 같은 과정을 통해 은 이온이 전면기판(20)에 착색되어 화면의 색 품위를 저하시킨다. 또한, 착색된 부분에서 외광 반사를 일으켜 화면의 선명도(Contrast)를 저하시킨다.

표시전극으로 사용되는 은 전극 내의 은 이온은 다른 이온들 보다 현저한 확산속도를 가지고 있다. 그 결과 장시간 동안 사용할 경우 은 이온들의 확산에 의해 표시전극과 접하는 전면기판(20)에는 자국이 남게되며 국부적으로 절연저항을 감소시키게 된다.

따라서, 본 발명의 실시예에 따른 유전체 하지층(23)은 전면기판(20)과 표시전극 사이에 구성되어 전면기판(20)과 표시전극 사이의 이온 반응에 의해 생성된 은 이온의 이동을 차단한다. 전면기판(20)과 표시전극 사이에서 은 이온의 이동이 차단됨에 따라 전면기판(20)의 착색이 방지되어 화면의 색 품위를 향상시킬 수 있으며, 플라즈마 디스플레이 패널로 입사된 빛을 흡수하여 선명도를 향상시킬 수 있다. 그리고, 유전체 하지층(23)을 통해 표시전극과 전면기판(20)이 직접적으로 접촉하는 것을 방지할 수 있고, 표시전극의 접착력 향상까지 도모할 수 있어 표시전극이 탈락되는 문제를 개선할 수 있다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널은 투명전극이 없는 구조의 플라즈마 디스플레이 패널을 제작함에 있어서, 표시전극과 유리의 반 응에 의해 표시전극의 은(Ag) 성분이 유리로 이동되는 것을 차단하여 전면기판의 착색 현상을 방지함으로써 플라즈마 디스플레이 패널의 보디 칼라를 개선할 수 있다.

또한, 표시전극의 밀착성을 개선할 수 있으며, 색 특성 개선으로 플라즈마 디스플레이 패널의 품질을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims (9)

1. 서로 대향 배치되는 제1 기판과 제2 기판;

   상기 제1 기판과 제2 기판 사이의 공간에서 다수로 구획되는 방전셀을 구획하는 격벽;

   상기 방전셀에 대응하여 제1 방향으로 신장 형성되는 어드레스전극들;

   상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 각각 신장되고 상기 방전셀에 대응하여 상기 제1 기판에 형성되며, 방전갭을 사이에 두고 서로 대향하도록 형성되는 표시전극들; 및

   상기 표시전극과 상기 제1 기판 사이에 개재되는 유전체 하지층을 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널.
2. 제1항에 있어서,

   상기 표시전극은 상기 유전체 하지층과 접촉하는 금속전극으로 형성되는 플라즈마 디스플레이 패널.
3. 제2항에 있어서,

   상기 표시전극은 은(Ag) 성분을 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널.
4. 제1항에 있어서,

   상기 유전체 하지층은 투명 유전체로 형성되는 플라즈마 디스플레이 패널.
5. 제4항에 있어서,

   상기 유전체 하지층은 산화아연(ZnO), 산화 비스무트(Bi₂O₃), 산화붕소(B₂O₃), 이산화규소(SiO₂), 산화 바륨(BaO), 알루미나(Al₂O₃) 가운데 선택된 성분을 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널.
6. 제2항에 있어서,

   상기 각 표시전극들은 서로 간격을 두고 상기 제2 방향으로 신장 형성되는 복수의 버스전극들로 이루어지는 플라즈마 디스플레이 패널.
7. 제6항에 있어서,

   상기 각 표시전극들은 유지전극을 이루는 제1 전극군과 주사전극을 이루는 제2 전극군을 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널.
8. 제7항에 있어서,

   상기 제1 전극군은

   상기 제1 방향의 방전셀 폭방향 중심선을 기준으로 상기 방전셀의 일측에서 상기 제2 방향으로 뻗어 형성되는 제1 버스라인;

   상기 제1 버스라인과 간격을 두고 평행하게 형성되는 제2 버스라인;

   상기 제1 버스라인과 상기 제2 버스라인 사이에서 상기 제1 버스라인 및 상기 제2 버스라인과 평행하게 형성되는 제3 버스라인; 및

   상기 제1 버스라인과 상기 제3 버스라인 및 상기 제3 버스라인과 상기 제2 버스라인을 각각 연결하는 제1 연결바를 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널.
9. 제7항에 있어서,

   상기 제2 전극군은

   상기 방전셀의 타측에서 상기 제2 방향으로 뻗어 형성되는 제4 버스라인;

   상기 제4 버스라인과 간격을 두고 평행하게 형성되는 제5 버스라인;

   상기 제4 버스라인과 상기 제5 버스라인 사이에서 상기 제4 버스라인 및 상기 제5 버스라인과 평행하게 형성되는 제6 버스라인; 및

   상기 제4 버스라인과 상기 제6 버스라인 및 상기 제6 버스라인과 상기 제5 버스라인을 각각 연결하는 제2 연결바를 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널.

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