TWI758734B - 具有高反射性能的雙層覆蓋膜 - Google Patents
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Abstract
一種具有高反射性的雙層覆蓋膜,包括光學膜層;以及依序形成在該光學膜層上之第一聚醯亞胺層、金屬層、第一接著劑層、第二聚醯亞胺層及第二接著劑層。本發明之覆蓋膜具有兩層聚醯亞胺層與兩層接著劑層,可提高產品平坦性、降低表面粗糙度、反射率更穩定,並適用於大面積片貼。
Description
本發明係關於發光二極體(LED)用覆蓋膜技術領域,特別是關於一種具有高反射性能的雙層覆蓋膜。
隨著資訊、通訊產業的發展帶動微電子業的高速發展,可撓性印刷電路板(Flexible Printed Circuit,FPC)應運而生,並得到迅猛發展,在移動手機、液晶顯示幕、平板等諸多領域得到廣泛的應用。FPC和剛性印刷電路板(Printed Circuit Board,PCB)最大的不同在於前者採用覆蓋膜的功能超出了PCB用的防焊油墨,它不僅起到阻焊作用,使FPC不受塵埃、潮氣、化學藥品的侵蝕,而且能減少彎曲過程中應力的影響。此外,隨著FPC市場的發展,覆蓋膜被賦予了更多的功能。目前市面上採用的白色覆蓋膜,具有高反射性、低穿透率、耐彎折等特點,能達到遮蔽效果,並被大力應用在LED以及燈條(light bar)領域。在當前全球能源短缺的憂慮再度升高的背景下,節約能源是我們未來面臨的重要的問題。在照明領域,LED發光產品的應用正吸引著世人的目光,LED作為一種新型的綠色光源產品,必然是未來發展的趨勢,二十一世紀將進入以LED為代表的新型照明光源時代。
現有的光學覆蓋膜多採用白色覆蓋膜,白色覆蓋膜種類主要有兩種:
一、白色油墨型覆蓋膜。這類覆蓋膜通常由白色油墨層與接著劑層組成,係具有極低的介電常數與損耗、極高的離子純度、高反射率、低穿透率、低表面光澤度、高撓曲性、低反彈力及高表面硬度的超薄白色覆蓋膜,特別適合在軟硬結合版高效能的LED照明中使用。這種覆蓋膜可以做到極低的厚度(10μm左右),但反射率無法達到90%以上,且其在經過高溫製成過程中往往會產生黃變現象,導致反射率下降,長久使用更易產生龜裂甚至脫落現象,影響使用壽命。
二、白色聚醯亞胺型覆蓋膜。這類覆蓋膜同樣擁有白色油墨型覆蓋膜的優點,但也存在黃變問題。聚醯亞胺種類繁雜,雙酚A等致使薄膜黃變的基團都會使得產品經高溫加工後反射率下降,而若使用耐高溫黃變的聚醯亞胺,還需考慮成本問題;同時,在聚醯亞胺中添加白色顏料,聚醯亞胺本身彈性模量、伸長率、抗張強度等物性都會降低;同時,白色聚醯亞胺為了遮蔽下層線路,難以做到超薄厚度,若做到極薄厚度也存在加工操作性問題。
上述的兩類傳統LED用覆蓋膜都存在諸多問題。目前,許多公司都在設計新型覆蓋膜,例如:中國專利201710365861.3揭示了一種高霧度的有色超薄高頻覆蓋膜及製備方法;中國專利ZL201720667887.9揭示了一種LED基板用白色覆蓋膜及使用該白色覆蓋膜的LED基板;及中國專利ZL201410031886.6揭示了一種具耐高溫性及高反射率的印刷電路板用覆蓋保護膠片。但上述這些都無法滿足極高的反射率(90%以上),並且在厚度的考量上,超薄覆蓋膜也不易做到。
為解決上述白色覆蓋膜中的問題,先前技術提供一款具有三層結構的高反射光學覆蓋膜,包括:高透明聚醯亞胺(PI)保護層、金屬鍍層(即高反射層)以及接著劑層,並且在高透明聚醯亞胺(PI)層的表面設置光學膜,在接著劑層下表面設置載體膜或離型膜(紙)。通過設計高透明聚醯亞胺(PI)保護層,此種光學膜具有高反射率、結合性好、材料輕薄、耐彎折、使用壽命長,光學性能優異等優點,反射率可達95%以上。
但上述高反射光學覆蓋膜其表面平坦性與膠水粒徑大小關係密切,接著劑中粒徑較大會影響產品反射面平坦型,使得表面粗糙度較大,進一步影響其反射率大小,並且在使用時只能適用於條狀線路的貼合或者密集打孔貼合,無法整面大面積覆蓋。
本發明主要解決的技術問題係提供一種具有高反射性能的雙層覆蓋膜,具有兩層聚醯亞胺層與兩層接著劑層,可以提高產品平坦性、降低表面粗糙度、且反射率更加穩定,同時適用於大面積片貼。
為解決上述技術問題,本發明提供一種具有高反射性能的雙層覆蓋膜,係包括光學膜層;以及依序形成在該光學膜層上之第一聚醯亞胺層、金屬層、第一接著劑層、第二聚醯亞胺層及第二接著劑層。具體而言,該金屬層位於該第一聚醯亞胺層與該第一接著劑層之間,該第一接著劑層位於該金屬層與該第二聚醯亞胺層之間,該第二聚醯亞胺層位於該第一接著劑層與該第二接著劑層之間,該第二接著劑層相對該第二聚醯亞胺層的一側貼合有該離型層,該第一聚醯亞胺層相對該金屬層的一側貼合有該光學膜層,其中,該第一聚醯亞胺層的厚度為3μm至50μm,該第二聚醯亞胺層的厚度為3μm至50μm,該金屬層的厚
度為0.1μm至3μm,該第一接著劑層的厚度及該第二接著劑層的厚度皆為3μm至100μm。
於一具體實施態樣中,該第一聚醯亞胺層係反射率5%、穿透率90%之膠層,且該第一聚醯亞胺層通過紫外光-可見光(UV-Vis)光度計所測得之L*a*b表色系統的L*值為90至99,a*值為-2.0至2.0,且b*值為-2.0至5.0。
於一具體實施態樣中,該第一接著劑層及該第二接著劑層皆係含有大於0wt%至5wt%粉體之膠層,且該粉體係選自氫氧化鋁粉和二氧化矽粉體中之至少一種。
於一具體實施態樣中,該第一接著劑層的厚度及該第二接著劑層的厚度皆為6μm至25μm。
於一具體實施態樣中,該第一聚醯亞胺層的厚度為5μm至12μm,且該第二聚醯亞胺層的厚度為5μm至25μm。
於一具體實施態樣中,該金屬層為銀層或鋁層,且該金屬層的厚度為0.2μm。
於一具體實施態樣中,本發明之具有高反射性能的雙層覆蓋膜復包括形成於該第二接著劑層上之離型層,該離型層為載體膜層、離型紙層或離型膜層。
於一具體實施態樣中,該離型膜層為經過預收縮處理的光學級聚對苯二甲酸乙二酯(PET)離型膜層。
於一具體實施態樣中,該離型膜層為選自PET氟塑離型膜層、PET含矽油離型膜層、PET亞光離型膜層和聚乙烯(PE)離型膜層組成群組中之至少一種,該離型紙層為PE淋膜紙層,該載體膜層為低黏著載體膜層。
本發明還提供一種具有高反射性能的雙層覆蓋膜的製備方法,係包括:於該光學膜層上形成該第一聚醯亞胺層;於該第一聚醯亞胺層上形成該金屬層;於該金屬層上形成該第一接著劑層;在該第一接著劑層上貼合該第二聚醯亞胺層;於該第二聚醯亞胺層上形成該第二接著劑層;以及於該第二接著劑層上貼合該離型層。
本發明亦提供另一種具有高反射性能的雙層覆蓋膜的製備方法,係包括:於該光學膜層上形成該第一聚醯亞胺層;於該第一聚醯亞胺層上形成該金屬層;於該第二聚醯亞胺層上形成該第二接著劑層;於該第二接著劑層上貼合該離型層;於該金屬層上形成該第一接著劑層;以及貼合該第一接著劑層與該第二聚醯亞胺層。
本發明至少具有下述的有益效果:
本發明的覆蓋膜疊構包括第一聚醯亞胺層、金屬層、第一接著劑層、第二聚醯亞胺層和第二接著劑層,具有兩層聚醯亞胺層和兩層接著劑層,可以提高產品平坦性、降低表面粗糙度、並使反射率更加穩定,且適用於大面積片貼。
第一聚醯亞胺層及第二聚醯亞胺層中所採用的聚醯亞胺材料吸水率極低,水氣不容易入侵,在高溫度、高濕度的環境下也具有極佳的可靠度,故具有使用壽命長,耐彎折,材料輕薄,具有良好的加工性能。
離型層較佳為使用經過預收縮處理的光學級PET離型膜,以此保證PI層的光滑度。
第一接著劑層及第二接著劑層係可選用粉體含量較少(例如5wt%以內)的膠層,以保證產品表面的平整性,降低表面粗糙度,且兩者皆有消光、阻燃作用,可提高產品整體耐燃性,抗老化性能。
1:第一聚醯亞胺層
100:覆蓋膜
2:金屬層
3:第一接著劑層
4:第二聚醯亞胺層
5:第二接著劑層
6:離型層
7:光學膜層
第1圖係本發明高反射性能的雙層覆蓋膜之實施例之結構示意圖。
以下藉由特定的具體實施例說明本發明之實施方式,熟悉此技藝之人士可由本說明書所揭示之內容輕易地瞭解本發明之其他優點及功效。
須知,本說明書所附圖式所繪示之結構、比例、大小等,均僅用以配合說明書所揭示之內容,以供熟悉此技藝之人士之瞭解與閱讀,並非用以限定本發明可實施之限定條件,故不具技術上之實質意義,任何結構之修飾、比例關係之改變或大小之調整,在不影響本發明所能產生之功效及所能達成之目的下,均應仍落在本發明所揭示之技術內容得能涵蓋之範圍內。同時,本說明書中所引用之如「上」、「第一」及「第二」等之用語,亦僅為便於敘述之明瞭,而非用以限定本發明可實施之範圍,其相對關係之改變或調整,在無實質變更技術內容下,當亦視為本發明可實施之範疇。
如第1圖所示,本發明之具有高反射性能的雙層覆蓋膜100之結構,包括第一聚醯亞胺層1、金屬層2、第一接著劑層3、第二聚醯亞胺層4、第二接著劑層5、離型層6以及光學膜層7,其中,該金屬層2位於該第一聚醯亞胺層1與該第一接著劑層3之間,該第一接著劑層3位於該金屬層2與該第二聚醯亞胺層4之間,該第二聚醯亞胺層4位於該第一接著劑層3與該第二接著劑層5之間,該第二接著劑層5相對該第二聚醯亞胺層4的一側貼合有離型層6,該第一聚醯亞胺層1相對該金屬層2的一側貼合有光學膜層7。倘若將第1圖反置,則該具有高反射性
能的雙層覆蓋膜100包括光學膜層7;以及依序形成在該光學膜層7上之第一聚醯亞胺層1、金屬層2、第一接著劑層3、第二聚醯亞胺層4及第二接著劑層5。
本發明之一具體實施態樣中,第一聚醯亞胺層1的玻璃化轉變溫度300℃;該第一聚醯亞胺層1係反射率5%、穿透率90%的膠層;該第一聚醯亞胺層1通過紫外光-可見光(UV-Vis)光度計所測得的L*a*b表色系統的L*值為90至99,a*值為-2.0至2.0,且b*值為-2.0至5.0。
第一聚醯亞胺層1中所使用的聚醯亞胺(PI)有多種類型,優選具有高玻璃化轉變溫度(Tg)、高硬度、體系耐高溫、耐硫化、高L*值、低a*值、低b*值、低反射率、低膨脹係數、低反彈力、低導熱係數、低折射率的聚醯亞胺材料。其中,聚醯亞胺的玻璃化轉變溫度直接影響到材料的使用性能和工藝性能,聚合物發生玻璃化轉變時,許多物理性質如模量、熱焓、熱膨脹係數、折射率、熱導率、介電常數、介電損耗及力學損耗等都會發生急劇的變化。因此,選用的聚醯亞胺需達到較高的玻璃化轉變溫度(例如Tg300℃),並且在高溫狀態下,其物性能夠保持穩定。
同時,為了減少光線的散射,較佳係選用具有低折射率、高透明度、高L*值(例如90至99)、低a*值(例如-2至2)、低b*值(例如-2至5)、低反射率(例如RF%5%)、高穿透率(例如TT90%)、體系耐高溫不變色的高透明聚醯亞胺;並且聚醯亞胺在QUV照射240小時後,上述光學特性變化率極小。
本發明之一具體實施態樣中,第二聚醯亞胺層4為常規聚醯亞胺(PI)薄膜,兩者皆有消光、阻燃作用,可提高產品整體耐燃性,抗老化性能。
本發明之一具體實施態樣中,第一接著劑層3及第二接著劑層5皆係含有大於0wt%至5wt%粉體的膠層,且該粉體係選自氫氧化鋁粉體和二氧化矽粉體中之至少一種。
本發明之一具體實施態樣中,第一聚醯亞胺層1的厚度為3μm至50μm、第二聚醯亞胺層4的厚度為3μm至50μm、金屬層2的厚度為0.1μm至3μm、而第一接著劑層3的厚度及第二接著劑層5的厚度皆為3μm至100μm。
常規的反射膜是將金屬鍍層直接加工在零件上,易脫離、使用壽命低。為了避免此問題,本發明之一具體實施態樣中係於其中添加一層接著劑層(第一接著劑層3),能夠減少這一損失,並且提高反射膜的使用範圍。同樣,第二接著劑層5較佳係選用粉體含量較少的膠系(例如5wt%以內),以保證產品表面的平整性。同時,在第二接著劑層5的下方設置離型層6,例如一離型膜或離型紙層,該離型層6與膠面緊密貼合,既保護膠面不沾染雜質,亦可以方便收卷時不會粘連。
本發明之另一具體實施態樣中,第一聚醯亞胺層1的厚度為5μm至12μm、金屬層2的厚度為0.2μm、第二聚醯亞胺層4的厚度為5μm至25μm、而第一接著劑層3的厚度及第二接著劑層5的厚度皆為6μm至25μm。
本發明之一具體實施態樣中,光學膜層7為光學級膜層,較佳係PET光學膜層。光學膜材質表面光滑透明,在聚醯亞胺(PI)膠水塗布過程中,表面的粗糙度會直接影響產品表面的反射率,故膜材質表面需達到極小的表面粗糙度,以盡可能滿足第一聚醯亞胺層1的物性要求。
本發明之一具體實施態樣中,金屬層2係銀層或鋁層。一般而言,金屬都具有較大的消光係數,當光束由空氣入射到金屬表面時,進入金屬內的光振幅迅速衰減,使得進入金屬內部的光能相應減少,而反射光能增加。消光係數越大,光振幅衰減越迅速,進入金屬內部的光能越少,反射率越高。本發明中,較佳係選用消光係數較大、光學性質較穩定的那些金屬作為金屬層2的材料。具體地,在紫外光區常用的金屬薄材料鋁(Al)、在可見光區常用的鋁(Al)和銀(Ag)、
以及在紅外光區常用的金(Au)、銀(Ag)和銅(Cu)。鑒於反射膜的使用範圍,本發明優先採用Ag、Al這兩類金屬。
金屬層2可通過鍍層的方式來形成,鍍層的方式主要有蒸鍍法、濺鍍法、電鍍法等等。
蒸鍍法是將待成膜的物質置於真空中進行蒸發或昇華,使之在工件或基片表面析出的過程。真空蒸鍍使用的加熱方式主要有:電阻加熱、電子束加熱、射頻感應加熱、電弧加熱和鐳射加熱等幾種。不論哪一種加熱方式,都要求作為蒸發源的材料具有以下性能:熔點高、蒸氣壓低、在蒸發溫度下不與大多數蒸發材料發生化學反應或互溶,同時具有一定的機械強度。
濺鍍法是在真空環境下,通入適當的惰性氣體作為媒介,靠惰性氣體加速撞擊靶材,使靶材表面原子被撞擊出來,並在表面形成鍍膜。
電鍍法則是在電場力作用下,電解液中的金屬離子游向陰極,在鑽頭被鍍部位還原沉積為金屬的中性原子,在器件表面形成鍍層。
上述蒸鍍和濺鍍都是在真空條件下,通過蒸餾或濺射等方式在塑件表面沉積各種金屬和非金屬薄膜,通過這種方式可以得到非常薄的表面鍍層,同時具有速度快、附著力好的突出優點,並且這兩種方法工藝環保。本發明針對塑件的特性,優先採用蒸鍍法進行金屬鍍膜以形成金屬層2。
本發明進一步發現產品的反射率與鍍金屬的純度、厚度、緻密性有關。於蒸鍍加工時,因其密度無法控制,金屬附著具有隨機性,故需鍍多次,以保證無空缺。
本發明之一具體實施態樣中,係選用銀作為金屬層2,銀的反射率高於鋁的反射率,其厚度基本在1000Å左右,能夠有極佳的緻密性和反射率,並
且銀金屬層係介於聚醯亞胺層(第一聚醯亞胺層1)和接著層(第一接著劑層3)之間,不會產生氧化。
本發明之一具體實施態樣中,離型層6為載體膜層、離型紙層、離型膜層、或經過預收縮處理的光學級PET離型膜層。在製程方式上,可將接著劑直接塗覆於離型膜或離型紙上,再進行與金屬層的貼合;也可在金屬層上塗覆接著劑層再緊密貼合載體膜。是此,既可以保護接著劑層不受污染,也可方便收卷使用。
本發明之一具體實施態樣中,離型膜層為PET氟塑離型膜層、PET含矽油離型膜層、PET亞光離型膜層和PE離型膜層中的至少一種;所述離型紙層為PE淋膜紙層;所述載體膜層為低黏著載體膜層。
本發明提供一種具有高反射性能的雙層覆蓋膜的製備方法,係包括:於光學膜層7上形成第一聚醯亞胺層1;於第一聚醯亞胺層1上形成金屬層2;於金屬層2上形成第一接著劑層3;將第一接著劑層3與第二聚醯亞胺層4貼合;於第二聚醯亞胺層4上形成第二接著劑層5;以及於第二接著劑層5上貼合離型層6。
本發明還提供另一種具有高反射性能的雙層覆蓋膜的製備方法,係包括:於光學膜層7上形成第一聚醯亞胺層1;於第一聚醯亞胺層1上形成金屬層2;於第二聚醯亞胺層4上形成第二接著劑層5;於第二接著劑層5上貼合離型層6;於金屬層2上形成第一接著劑層3;以及將第一接著劑層3與第二聚醯亞胺層4貼合。
實施例
以下是本發明實施例1至實施例3與現有技術覆蓋膜(比較例1至比較例4)的疊構說明以及相關性能進行測試。實施例1至實施例3中,第一聚醯
亞胺層及第二聚醯亞胺層係選用透明聚醯亞胺(廠內代號RD-4062),其玻璃化轉變溫度為320℃、穿透率為99%、反射率為2%、L值為96、a*值為0.12、b*值為1.25,且在160℃、1小時的狀態下不變色;而第一接著劑及第二接著劑之廠內代號為HCLV2,其中添加約5%的RD-0357/AE002阻燃粉;離型層係為未處理的光學級PET薄膜(廠內代號CA-0850)。實施例1至實施例3及比較例1至比較例4之測試結果見下表1:
註:SMT*3表示進行3次SMT回流焊測試
從表1可知,比較例3及比較例4中,鍍銀型高反射覆蓋膜的反射率(96%左右)明顯高於鍍鋁型高反射覆蓋膜(86%左右),故本發明之高反射雙層覆蓋膜均採用銀作金屬層(反射層),並且本發明實施例1至實施例3之高反射覆蓋膜反射率(96%左右)明顯優於比較例1及比較例2之白色油墨型及白色PI型覆蓋膜。
為了凸顯本發明相比市面上其他產品的可靠性與信賴度,下表2提供了更明顯的測試結果對比:
從表2中可以看出,實施例3之高反射雙層覆蓋膜與比較例1及比較例2之白色油墨型覆蓋膜、白色PI型覆蓋膜相比,鍍銀型高反射覆蓋膜常態下反射率(96%左右)均優於後者,並且經過SMT*3後、耐硫化測試後,也能保持良好的反射率(95%左右)。
上述實施例係用以例示性說明本發明之原理及其功效,而非用於限制本發明。任何熟習此項技藝之人士均可在不違背本發明之精神及範疇下,對上述實施例進行修改。因此本發明之權利保護範圍,應如後述之申請專利範圍所列。
應當理解地,在本發明所揭示之技術內容得能涵蓋之範圍內,各技術特徵(例如具體實施態樣及實施例所揭示者)可以自由地相互組合以形成新的或更佳的技術方案,為簡潔起見,在此不贅述。且本發明所揭示之由端值所構成之數值範圍中,只要數值落於上下兩端值之間,即應包含在本發明所揭示的範圍內,且其與端點或其他數值所形成之次範圍亦應理所當然地包含在本發明所揭示的範圍內。
100:覆蓋膜
1:第一聚醯亞胺層
2:金屬層
3:第一接著劑層
4:第二聚醯亞胺層
5:第二接著劑層
6:離型層
7:光學膜層
Claims (12)
- 一種具有高反射性能的雙層覆蓋膜,係包括:第一聚醯亞胺層、金屬層、第一接著劑層、第二聚醯亞胺層、第二接著劑層、離型層以及光學膜層,其中,該金屬層位於該第一聚醯亞胺層與該第一接著劑層之間,該第一接著劑層位於該金屬層與該第二聚醯亞胺層之間,該第二聚醯亞胺層位於該第一接著劑層與該第二接著劑層之間,該第一接著劑層位於該金屬層和該第二聚醯亞胺層之間,該第二聚醯亞胺層位於該第一接著劑層和該第二接著劑層之間;該第二接著劑層相對該第二聚醯亞胺層的一側貼合有該離型層,該第一聚醯亞胺層相對該金屬層的一側貼合有該光學膜層,其中,該第一聚醯亞胺層的厚度為3μm至50μm,該第二聚醯亞胺層的厚度為3μm至50μm,該金屬層的厚度為0.μm至3μm,該第一接著劑層的厚度及該第二接著劑層的厚度皆為3μm至100μm,其中,該第一聚醯亞胺層係反射率90%且穿透率5%之膠層。
- 如申請專利範圍第1項該之雙層覆蓋膜,其中,該第一接著劑層及該第二接著劑層皆係含有5wt%粉體之膠層,且該粉體係氫氧化鋁粉和二氧化矽粉體中之至少一種。
- 如申請專利範圍第1項該之雙層覆蓋膜,其中,該第一接著劑層的厚度及該第二接著劑層的厚度皆為6μm至25μm。
- 如申請專利範圍第1項該之雙層覆蓋膜,其中,該第一聚醯亞胺層的厚度為5μm至12μm,且該第二聚醯亞胺層的厚度為5μm至25μm。
- 如申請專利範圍第1項該之雙層覆蓋膜,其中,該金屬層為銀層或鋁層,且該金屬層的厚度為0.2μm。
- 如申請專利範圍第1項該之雙層覆蓋膜,其中,該離型層為載體膜層、離型紙層或離型膜層。
- 如申請專利範圍第8項該之雙層覆蓋膜,其中,該離型膜層為經過預收縮處理的光學級聚對苯二甲酸乙二酯(PET)離型膜層。
- 如申請專利範圍第8項該之雙層覆蓋膜,其中,該離型膜層為選自PET氟塑離型膜層、PET含矽油離型膜層、PET亞光離型膜層和聚乙烯(PE)離型膜層組成群組中之至少一種,該離型紙層為PE淋膜紙層,該載體膜層為低黏著載體膜層。
- 一種如申請專利範圍第1項該之具有高反射性能的雙層覆蓋膜的製備方法,係包括:於該光學膜層上形成該第一聚醯亞胺層;於該第一聚醯亞胺層上形成該金屬層;於該金屬層上形成該第一接著劑層;將該第一接著劑層與該第二聚醯亞胺層貼合;於該第二聚醯亞胺層上形成該第二接著劑層;以及於該第二接著劑層上貼合該離型層。
- 一種如申請專利範圍第1項該之具有高反射性能的雙層覆蓋膜的製備方法,係包括: 於該光學膜層上形成該第一聚醯亞胺層;於該第一聚醯亞胺層上形成該金屬層;於該第二聚醯亞膠層上形成該第二接著劑層;於該第二接著劑層上貼合該離型層;於該金屬層上形成該第一接著劑層;以及將該第一接著劑層與該第二聚醯亞胺層貼合。
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