WO2015027625A1 - 一种触控式液晶显示器件 - Google Patents

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薛海林
车春城
王磊
薛艳娜
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北京京东方光电科技有限公司
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    • G02F2202/28—Adhesive materials or arrangements

Definitions

  • a touch-sensitive liquid crystal display device refers to a component that assembles a touch electrode, a color filter substrate, a liquid crystal layer, an array substrate, a control and driving circuit, and a backlight module.
  • the touch-sensitive liquid crystal display device is mainly formed by aligning a separately manufactured touch electrode with a polarizing plate disposed on a color filter substrate, and then covering the touch electrode with a cover plate.
  • the present invention provides a new touch type liquid crystal display device. Summary of the invention
  • a touch-type liquid crystal display device includes an array substrate and a color filter substrate disposed oppositely, and an optical film group is disposed on a side of the color filter substrate remote from the array substrate.
  • the optical film group includes a touch signal feedback layer, a touch signal receiving layer, and an upper polarizing plate disposed between the touch signal feedback layer and the touch signal receiving layer.
  • the touch-control liquid crystal display device further includes a bonding layer; and the touch signal feedback layer is bonded to the color filter substrate through the bonding layer.
  • the optical film group further includes a surface treatment layer; the touch signal receiving layer is disposed between the upper polarizing plate and the surface treatment layer.
  • the lower polarizing plate includes the compensation layer, a polarizing layer, and a polarization protecting layer; the polarizing layer is disposed between the compensation layer and the polarizing protective layer; and the compensation layer is disposed on the array substrate Between the polarizing layer and the polarizing layer.
  • the touch-control liquid crystal display device further includes a multilayer film reflective polarizer; the multilayer reflective reflective polarizer is disposed on a further of the lower polarizer away from the array substrate, the touch
  • the liquid crystal display device further includes a bonding layer; the lower polarizing plate is bonded to the array substrate through the bonding layer; the multilayer reflective reflective polarizing film passes through the bonding layer and the lower polarizing plate Bonding.
  • the touch liquid crystal display device further includes a top cover; the top cover is disposed on a side of the optical film group away from the color filter substrate.
  • the compensation layer is made of a polymer material having a negative birefringence
  • the polarization layer is made of a polyvinyl alcohol material
  • the polarization protection layer is made of a cellulose triacetate material.
  • the invention has the following advantages:
  • the invention integrates the upper polarizing plate, the touch signal feedback layer and the touch signal receiving layer into an optical film group through the design; the optical film group not only has the polarization effect in the conventional sense but also has the same
  • the function of the touch electrode (composed of the touch signal feedback layer and the touch signal receiving layer); integrating the touch electrode and the upper polarizing plate which are separately manufactured in the prior art and required to be manufactured through a set of processes After completion, the touch electrodes can be better aligned with the color film substrate to ensure accurate positioning of the coordinates of the touch point; under the premise of meeting the manufacturing standards of the existing touch liquid crystal display device, the manufacturing cost is greatly saved, and the manufacturing is simplified. Process.
  • the touch signal receiving layer and the touch signal feedback layer respectively disposed at upper and lower ends of the upper polarizing plate in the embodiment, wherein the upper polarizing plate is used as a layer between the two Preventing signal crosstalk between the touch signal receiving layer and the touch signal feedback layer; effectively ensuring accurate collection of touch point coordinates, improving touch accuracy; and replacing the upper polarizer
  • the touch electrode in the prior art is sandwiched between the touch signal receiving layer and the touch signal feedback layer, thereby effectively reducing the thickness of the touch liquid crystal display device.
  • FIG. 1 is a schematic structural view (cross-sectional view) of the touch liquid crystal display device according to an embodiment of the present invention
  • the same reference numerals denote elements or components that are identical in structure, material, or function.
  • the reference numerals are: 1, the array substrate; 2, the color film substrate; 3, the liquid crystal layer; 4, the frame sealant; 5, the optical film group; 6, the touch signal feedback layer; 7, the touch signal Receiving layer; 8, surface treatment layer; 9, bonding layer; 10, compensation layer; 11, polarizing layer; 12, polarizing protective layer; 13, lower polarizing plate; 14, multilayer film reflective polarizing plate; Cover; 16, upper polarizing plate.
  • the embodiment provides a touch-control liquid crystal display device, which includes an array substrate 1 and a color filter substrate 2 , a backlight module (which is not shown in the prior art) and a sealed device. a liquid crystal layer 3 between the array substrate and the color filter substrate.
  • the backlight module is disposed at a lower end of the array substrate, that is, disposed on a side of the array substrate 1 away from the color filter substrate 2, and the color filter substrate
  • a spacer which is not shown in the prior art
  • a frame sealant 4 disposed at the periphery of the lower surface of the color filter substrate and the array substrate under the color filter substrate, the cartridge is vacuum-mounted;
  • An optical film group 5 is provided on a side of the color filter substrate 2 remote from the array substrate 1.
  • the other line of the feedback signal line is grounded, and at the same time, the signal receiving line on the touch signal receiving layer 7 is subjected to voltage or charge detection line by line, and after the detection is completed, the test can be performed.
  • the capacitance value at the touch point is changed, and the external total control circuit can calculate the specific position of the touch point on the liquid crystal display device through the existing algorithm, thereby obtaining the coordinates of the touch point.
  • the design of integrating the upper polarizing plate 16, the touch signal feedback layer 6 and the touch signal receiving layer 7 into the optical film group 5 is integrated; the optical film group 5 not only has the polarization effect in the conventional sense but also The function of the touch electrode is also combined; the touch electrode and the upper polarizer which are separately manufactured in the two manufacturing processes in the prior art are integrated and can be manufactured through a set of processes, so that the touch electrode can be better combined with
  • the alignment of the color film substrate ensures accurate positioning of the coordinates of the touch point; under the premise of meeting the manufacturing standards of the existing touch liquid crystal display device, the manufacturing cost is greatly saved, and the manufacturing process is simplified.
  • the compensation layer 10 can be made of a polymer material having a negative birefringence such as a discotic liquid crystal to counteract a phase delay caused by the birefringence effect of the liquid crystal in the liquid crystal layer 3, thereby improving The viewing angle and color of the touch-type liquid crystal display device.
  • the compensation layer 10 also removes the viewing angle dependence and wavelength dependence of the touch-sensitive liquid crystal display device, thereby achieving high contrast and high color reproduction.

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Abstract

一种触控式液晶显示器件，包括相对设置的阵列基板（1）和彩膜基板（2）。彩膜基板（2）的远离阵列基板（1）的一侧设置有光学模组（5），光学模组（5）包括触控信号反馈层（6），触控信号接收层（7）和设置在触控信号反馈层（6）与触控信号接收层（7）之间的上偏振片（16）。通过上偏振片（16）、触控信号反馈层（6）和触控信号接收层（7）集成整合成光学模组（5）的设计；使该光学模组（5）不仅具有传统意义上的偏振作用而且还兼具了触控电极的功能。需要两组制造工序分别制造的触控电极和上偏振片（16）整合后通过一套工序即可制造完成，使触控电极可以更好地与彩膜基板（2）对齐，确保触控点坐标的准确定位，在满足现有制造标准的前提下，大大节省了制造成本，简化了制造工艺。

Description

一种触控式液晶显示器件 技术领域
本发明涉及显示技术领域， 尤其涉及一种触控式液晶显示器件。 背景技术
随着科技的高速发展， 电子类产品已发生了天翻地覆的变化， 近 年来， 随着触控式电子类产品的问世， 触控产品已越来越多的受到人 们的追捧， 其不但可节省空间， 方便携带， 而且用户通过手指或者触 控笔等就可直接操作， 使用舒适， 非常便捷。 例如， 目前巿场上常见 的个人数字助理（PDA )、 触控类手机、 平板电脑、 手提式笔记型电脑 等等。 由于诸多的电子类产品产家都已加大对触控技术的投入， 所以 触控式装置将来必在各个领域有更加广泛的应用。
尤其是触控式液晶显示器件 （touch LCM; touch Liquid Crystal Display Module )的大规模集成趋势和普及度日益加剧， 更是对其生产 和制造提出了更高的要求。 触控式液晶显示器件是指将触控电极、 彩 膜基板、 液晶层、 阵列基板、 控制与驱动电路和背光模组装配在一起 的组件。 现有的触控式液晶显示器件主要是将单独制造的触控电极与 设置在彩膜基板上的偏振片对齐贴合， 再在触控电极上加盖盖板制成。 这种触控式液晶显示器件不仅厚度大， 而且在触控电极与偏振片贴合 的过程中往往因为对位误差而造成对不齐的现象， 这会严重影响触控 电极对于触控点的定位， 从而导致触控效果差的问题出现， 而且制造 工艺繁瑣、 制造成本高， 严重制约其发展。
因此， 针对以上不足， 本发明提供了一种新的触控式液晶显示器 件。 发明内容
本发明的目的是提供一种触控式液晶显示器件， 该触控式液晶显 示器件通过将上偏振片、 触控信号反馈层和触控信号接收层集成整合 成光学膜组的设计以解决现有技术中需要两组制造工序分别制造的触 控电极和上偏振片所造成的制造成本高、 制造过程繁瑣的问题。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的： 一种触控式液晶显示 器件， 包括相对设置的阵列基板和彩膜基板， 所述彩膜基板的远离阵 列基板的一侧设有光学膜组， 该光学膜组包括触控信号反馈层、 触控 信号接收层和设置在所述触控信号反馈层与所述触控信号接收层之间 的上偏振片。
进一步地， 所述触控信号反馈层设置在所述彩膜基板与所述上偏 振片之间。
进一步地， 所述触控式液晶显示器件还包括贴合层； 所述触控信 号反馈层通过所述贴合层与所述彩膜基板粘合。
进一步地， 所述光学膜组还包括表面处理层； 所述触控信号接收 层设置在所述上偏振片与所述表面处理层之间。
进一步地， 所述上偏振片包括补偿层、 偏振层和偏振保护层； 所 述偏振层设置在所述偏振保护层与所述补偿层之间； 所述偏振保护层 设置在所述触控信号接收层与所述偏振层之间。
进一步地， 所述触控式液晶显示器件还包括下偏振片； 所述下偏 振片设置在阵列基板的远离彩膜基板的一侧。
进一步地， 所述下偏振片包括所述补偿层、 偏振层和偏振保护层； 所述偏振层设置在所述补偿层与所述偏振保护层之间； 所述补偿层设 置在所述阵列基板与所述偏振层之间。
进一步地， 所述触控式液晶显示器件还包括多层膜反射式偏振片； 所述多层膜反射式偏振片设置在所述下偏振片的远离阵列基板的一 进一步地， 所述触控式液晶显示器件还包括贴合层； 所述下偏振 片通过所述贴合层与所述阵列基板粘合； 所述多层膜反射式偏振片通 过所述贴合层与所述下偏振片粘合。 进一步地， 所述触控式液晶显示器件还包括顶盖； 所述顶盖设置 在所述光学膜组的远离彩膜基板的一侧。
进一步地， 所述贴合层釆用压敏胶制成。
进一步地， 所述补偿层釆用具有负性双折射率的高分子材料制成； 所述偏振层釆用聚乙烯醇材料制成； 所述偏振保护层釆用三醋酸纤维 素材料制成。
本发明与现有技术相比具有以下的优点：
1、 本发明通过这种将上偏振片、 触控信号反馈层和触控信号接收 层集成整合成光学膜组的设计； 使该光学膜组不仅具有传统意义上的 偏振作用而且还兼具了触控电极（由触控信号反馈层和触控信号接收 层组成） 的功能； 将现有技术中需要两组制造工序分别制造的触控电 极和上偏振片整合后通过一套工序即可制造完成， 使触控电极可以更 好地与彩膜基板对齐， 确保触控点坐标的准确定位； 在满足现有触控 式液晶显示器件的制造标准前提下， 大大节省了制造成本， 简化了制 造工艺。
2、本实施例中分设在所述上偏振片上下两端的所述触控信号接收 层和所述触控信号反馈层， 可借由所述上偏振片作为两者之间的绝 层， 以防止所述触控信号接收层与所述触控信号反馈层之间发生信号 串扰； 有效保证了触控点坐标的准确釆集， 提高了触控的准确度； 同 时， 通过上偏振片替代了现有技术的触控电极中夹设在触控信号接收 层与触控信号反馈层之间的绝 层， 有效降低了触控式液晶显示器件 的厚度。 附图说明
以下结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
图 1是本发明实施例中所述触控式液晶显示器件的结构示意图（剖 视图）；
图 2是本发明实施例中所述光学模组的结构示意图 （剖视图） ； 图 3是本发明实施例中所述下偏振片的结构示意图 （剖视图） 。 在本文中， 相同的附图标记表示结构、 材质、 功能均相同或相似 的元件或组件。 具体地， 其中附图标记为： 1、 阵列基板； 2、 彩膜基 板； 3、 液晶层； 4、 封框胶； 5、 光学膜组； 6、 触控信号反馈层； 7、 触控信号接收层； 8、 表面处理层； 9、 贴合层； 10、 补偿层； 11、 偏 振层； 12、 偏振保护层； 13、 下偏振片； 14、 多层膜反射式偏振片； 15、 顶盖； 16、 上偏振片。 具体实施方式
参见图 1 所示， 本实施例提供一种触控式液晶显示器件， 包括相 对设置的阵列基板 1与彩膜基板 2、 背光模组（属现有技术， 图中未显 示）以及密封于所述阵列基板与彩膜基板之间的液晶层 3, 所述背光模 组设置在所述阵列基板的下端， 即， 设置在阵列基板 1 的远离彩膜基 板 2 的一侧， 所述彩膜基板通过隔垫物 （属现有技术， 图中未显示） 以及设置在彩膜基板的下表面四周边 处的封框胶 4与位于彩膜基板 下方的所述阵列基板真空对盒安装；所述彩膜基板 2的远离阵列基板 1 的一侧设有光学膜组 5。
如图 2所示，该光学膜组 5包括触控信号反馈层 6、触控信号接收 层 7和设置在所述触控信号反馈层 6与所述触控信号接收层 7之间的 上偏振片 16, 所述触控信号反馈层 6设置在所述彩膜基板 2与所述上 偏振片 16之间。 其中， 所述触控信号接收层 7与所述触控信号反馈层 6均连接外部总控制电路（属于现有技术， 不再赘述）， 外部总控制电 路接收由所述触控信号接收层 7与所述触控信号反馈层 6形成的触控 电极所釆集到的触控点坐标， 并根据触控点坐标分析编辑像素驱动信 号， 然后将所述像素驱动信号传送给 IC驱动电路， 以此控制阵列基板 1 内与所述像素驱动信号对应的薄膜晶体管从而驱动与触控点的位置 对应的液晶显示图像； 其中， 触控电极釆集触控点坐标的方法具体为： 所述触控信号接收层 7用于接收脉冲信号， 当给触控信号反馈层 6上 的其中一行反馈信号线加上扫描脉冲信号时， 其他行反馈信号线接地， 同时， 对所述触控信号接收层 7上的信号接收线逐行进行电压或电荷 检测， 检测完毕后， 可测得触控点处的电容值改变， 外部总控制电路 通过现有算法便可计算得出触控点位于液晶显示器件上的具体位置， 从而得出触控点坐标。
所述触控信号反馈层 6和所述触控信号接收层 7均釆用 ITO材料 (氧化铟锌）制成， 并通过光刻工艺和刻蚀工艺在所述触控信号反馈 层 6上形成多个反馈信号线， 在所述触控信号接收层 7上形成多个信 号接收线； 其中最常见的触控电极图案是由多个条形的所述反馈信号 线与多个条形的所述信号接收线相互交汇形成的正交条形图案； 所述 触控电极与所述外部总控制电路的连接所用的金属线可以是银、 铝或 铜等线电阻值小的金属， 所述金属线的长度可以控制在 50μιη-200μιη 之间。
本实施例中关于所述的触控信号反馈层 6和触控信号接收层 7的 具体结构及功能属于现有技术， 由两者所组成的触控电极的具体结构 及功能也属于现有技术， 故此处不再过多赘述。
本实施例通过这种将上偏振片 16、 触控信号反馈层 6和触控信号 接收层 7集成整合成光学膜组 5的设计； 使该光学膜组 5不仅具有传 统意义上的偏振作用而且还兼具了触控电极的功能； 将现有技术中需 要两组制造工序分别制造的触控电极和上偏振片整合后通过一套工序 即可制造完成， 使触控电极可以更好地与彩膜基板对齐， 确保触控点 坐标的准确定位； 在满足现有触控式液晶显示器件的制造标准前提下， 大大节省了制造成本， 简化了制造工艺。
并且， 本实施例中分设在所述上偏振片 16上下两端的所述触控信 号接收层 7和所述触控信号反馈层 6, 可借由所述上偏振片 16作为两 者之间的绝 层， 以防止所述触控信号接收层 7与所述触控信号反馈 层 6之间发生信号串扰； 有效保证了触控点坐标的准确釆集， 提高了 触控的准确度； 同时， 通过上偏振片 16替代了现有技术的触控电极中 夹设在触控信号接收层与触控信号反馈层之间的绝 层， 有效降低了 触控式液晶显示器件的厚度。
参见图 2所示,本实施例中所述光学膜组 5还可包括表面处理层 8; 所述触控信号接收层 7设置在所述上偏振片 16与所述表面处理层 8之 间。 其中， 所述触控信号反馈层 6通过贴合层 9与所述彩膜基板 2粘 合。
本实施例中所述上偏振片 16包括由下至上依次设置的补偿层 10、 偏振层 11和偏振保护层 12, 所述 "由下至上" 的方向指的是上偏振片 16远离彩膜基板 2的方向； 所述触控信号反馈层 6设置在所述贴合层 9与所述补偿层 10之间； 所述触控信号接收层 7设置在所述偏振保护 层 12与所述表面处理层 8之间。
本实施例中所述贴合层 9可釆用压敏胶制成， 用于将光学膜组 5 整体与彩膜基板 2粘合； 可通过控制贴合层 9的粘连性能从而调整彩 膜基板 2的弯曲度。
本实施例中所述补偿层 10可釆用碟状液晶等具有负性双折射率的 高分子材料制成， 以抵消因液晶层 3 中的液晶的双折射效应而产生的 相位延迟， 从而提高触控式液晶显示器件的视野角和色彩度。 通过补 偿层 10还可去除触控式液晶显示器件的视角依存性和波长依存性， 从 而实现高对比度和高色彩再现。
本实施例中所述偏振层 11可釆用聚乙烯醇材料制成， 其可使经过 其的光线发生线性偏振， 且由于聚乙烯醇材料具有强力贴合性、 皮膜 柔韧性、 平滑性、 耐油性、 耐溶剂性、 保护胶体性、 气体阻绝性、 耐 磨性以及经特殊处理后具有耐水性等特点， 因此还被用作所述补偿层 10和所述偏振保护层 12的粘合剂。
本实施例中所述偏振保护层 12用于保护偏振层 11 ,以及用作所述 触控信号接收层 7的内保护壳； 该偏振保护层 12可釆用 TAC (三醋酸 纤维素， Triacetyl Cellulose )材料制成。
本实施例中所述表面处理层 8用作所述触控信号接收层 7的外保 护壳； 该表面处理层 8可釆用硬质塑料材料制成， 以提高其抗划伤能 力， 也可以釆用如 AG、 LR、 AR等高清玻璃片制成， 以提高触控式液 晶显示器件的整体视觉感。
参见图 1、 图 3所示，本实施例中所述阵列基板 1的远离彩膜基板 2的一侧还可设有下偏振片 13, 且所述下偏振片 13设置在阵列基板 1 与背光模组（图中未示出）之间。 通过设置所述下偏振片 13可对由背 光模组射入阵列基板 1 的光线进行一次调整， 以进一步确保光线的线 性偏振效果。
本实施例中所述下偏振片 13与所述上偏振片 16的结构相同， 其 具体包括由上至下依次设置的所述补偿层 10、偏振层 11和偏振保护层 12, 所述 "由上至下" 的方向指的是下偏振片 13远离阵列基板 1的方 向。 其中， 所述补偿层 10通过一个贴合层 9 )与所述阵列基板 1粘合; 所述下偏振片 13中包括的所述补偿层 10、 偏振层 11和偏振保护层 12 与所述上偏振片 16中包括的所述补偿层 10、 偏振层 11和偏振保护层 12的结构、 材质、 功能均相同； 故此处不再对各层的结构重复赘述。
本实施例中所述下偏振片 13的所述偏振保护层 12下端设有多层 膜反射式偏振片 14 ( APF, Advanced Ploarizer Film ), 即， 所述多层膜 反射式偏振片 14设置在偏振保护层 12的远离阵列基板 1的一侧。 该 多层膜反射式偏振片 14也通过一个贴合层 9与所述下偏振片 13中的 所述偏振保护层 12粘合； 该多层膜反射式偏振片 14设置在所述下偏 振片 13与所述背光模组之间， 可使背光模组中的背光利用率提高 30% 以上， 从而达到了节能和延长电池使用寿命的目的。
参见图 2所示， 本实施例中所述触控式液晶显示器件还包括设置 在所述光学膜组 5的远离彩膜基板 2的一侧的由透明硬质玻璃制成的 顶盖 15, 用以将所述光学膜组 5整体与所述彩膜基板 2、 阵列基板 1 和背光模组封装成一体。
以上所述仅是本发明的几种优选实施方式， 应当指出， 对于本技 术领域的普通技术人员来说， 在不脱离本发明技术原理的前提下， 还 可以做出若干改进和变型， 这些改进和变型也应视为本发明的保护范 围。

Claims

权 利 要 求 书
1、 一种触控式液晶显示器件， 包括相对设置的阵列基板和彩膜基 板； 其特征在于： 所述彩膜基板的远离阵列基板的一侧设有光学膜组， 该光学膜组包括触控信号反馈层、 触控信号接收层和设置在所述触控 信号反馈层与所述触控信号接收层之间的上偏振片。
2、 如权利要求 1所述触控式液晶显示器件， 其特征在于： 所述触 控信号反馈层设置在所述彩膜基板与所述上偏振片之间。
3、 如权利要求 2所述触控式液晶显示器件， 其特征在于： 所述触 控式液晶显示器件还包括贴合层； 所述触控信号反馈层通过所述贴合 层与所述彩膜基板粘合。
4、 如权利要求 2所述触控式液晶显示器件， 其特征在于： 所述光 学膜组还包括表面处理层； 所述触控信号接收层设置在所述上偏振片 与所述表面处理层之间。
5、 如权利要求 2所述触控式液晶显示器件， 其特征在于： 所述上 偏振片包括补偿层、 偏振层和偏振保护层； 所述偏振层设置在所述偏 振保护层与所述补偿层之间； 所述偏振保护层设置在所述触控信号接 收层与所述偏振层之间。
6、 如权利要求 1所述触控式液晶显示器件， 其特征在于： 所述触 控式液晶显示器件还包括下偏振片； 所述下偏振片设置在阵列基板的 远离彩膜基板的一侧。
7、 如权利要求 6所述触控式液晶显示器件， 其特征在于： 所述下 偏振片包括所述补偿层、 偏振层和偏振保护层； 所述偏振层设置在所 述补偿层与所述偏振保护层之间； 所述补偿层设置在所述阵列基板与 所述偏振层之间。
8、 如权利要求 6所述触控式液晶显示器件， 其特征在于： 所述触 控式液晶显示器件还包括多层膜反射式偏振片； 所述多层膜反射式偏 振片设置在所述下偏振片的远离阵列基板的一侧。
9、 如权利要求 8所述触控式液晶显示器件， 其特征在于： 所述触 控式液晶显示器件还包括贴合层； 所述下偏振片通过所述贴合层与所 述阵列基板粘合； 所述多层膜反射式偏振片通过所述贴合层与所述下 偏振片粘合。
10、如权利要求 1-9中任一项所述触控式液晶显示器件，其特征在 于： 所述触控式液晶显示器件还包括顶盖； 所述顶盖设置在所述光学 膜组的远离彩膜基板的一侧。
11、 如权利要求 3或 9所述触控式液晶显示器件， 其特征在于： 所述贴合层釆用压敏胶制成。
12、 如权利要求 5或 7所述触控式液晶显示器件， 其特征在于： 所述补偿层釆用具有负性双折射率的高分子材料制成； 所述偏振层釆 用聚乙烯醇材料制成； 所述偏振保护层釆用三醋酸纤维素材料制成。
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