(57)【要約】【課題】  黒層による白層の遮蔽性が十分に得られ且つガラス膜で覆う場合にも気泡の生じ難い表示装置の黒色導電膜を提供する。【解決手段】  観視側が黒層３８で構成されていることから、厚膜銀等の明度の高い材料でバス電極が構成されている場合に比較して、バス電極３０の色調が表示品質に影響することが好適に抑制される。しかも、バス電極３０は、黒層３８とその上に積層されたそれよりも細幅寸法の白層４０とから構成されていることから、その白層４０でバス電極３０として要求される導電性を確保しながら、その白層４０が黒層３８によって観視側から遮蔽されることにより、表示品質が高められている。【選択図】                    図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
気密空間内で発生した可視光をその外壁の一部を構成する基板を通して観察する形式の表示装置において、その気密空間側に位置するその基板の一面にその可視光を発生させるために設けられた一方向に沿って伸びる黒色導電膜であって、
前記基板の一面側に位置する黒層と、
その黒層の上にその幅方向における内側に位置するように積層され且つその黒層よりも明度および導電性の高い白層と
を、含むことを特徴とする表示装置の黒色導電膜。
【請求項２】
長手方向に垂直な断面形状が全体として台形を成すものである請求項１の表示装置の黒色導電膜。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表示装置の気密空間内で可視光を発生させるために基板の一面に設けられた黒色導電膜に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば、プラズマ・ディスプレイ・パネル(Plasma Display Panel：ＰＤＰ)等の表示装置においては、一対の基板間に形成された平坦な気密空間が複数の発光区画に区分されると共に、それら複数の発光区画内で選択的に発光させるための複数の電極がその基板の内面等に設けられている(例えば特許文献１等参照)。この特許文献１に記載されたＰＤＰは、一方の基板の内面側にガラス膜で覆われた複数対の放電電極が一方向に沿って設けられ、その内面上の平行電極対間で放電を発生させることによって紫外線を発生させ、その紫外線で発光区画内の蛍光体を発光させるＡＣ型面放電構造と称されるものである。この構造では、発光区画内で発生した可視光を放電電極が設けられた一方の基板を通して観察するため、放電電極を可視光に対して透明なＩＴＯ(酸化インジウム錫)等から成る透明導電膜で構成すると共に、その導電性を補うためのバス電極(バス配線)がその透明導電膜に重ねて設けられている。
【０００３】
ところで、上記のような構造ではバス電極が観視側に位置することとなる。そのため、その色調が表示に影響すること、例えば色純度やコントラストが低下することを抑制する目的で、バス電極の導電性を可及的に高く保ちつつ、その明度を可及的に低くすること、すなわち黒色導電膜とすることが望まれている。このような条件を満たすために、上記特許文献１等においては、バス電極を二層構造に構成し、観視側(すなわち基板側)に黒層を、その上にそれよりも導電性および明度の高い白層を設けた黒色導電膜が提案されている。導電性を高めるために銀等の導電性粒子の含有量を多くするほど導電膜の明度は高くなるため、白層と透明導電膜との間の導通確保に十分な導電性に留めて明度を低くした黒層をそれらの間に設けて、観視側から白層を遮蔽しているのである。上記白層は、例えば厚膜銀等の導電性の高い材料で構成され、上記黒層は、例えばその厚膜銀等に四三酸化コバルト(Co3O4)等の黒色顔料を適量混合した材料で構成される。
【０００４】
特に、上記特許文献１に記載されたものでは、黒層を導電性粒子を含まない絶縁性の材料(すなわちブラックマトリックス層と同材料)で構成してその明度を著しく低下させながら、その膜厚を十分に薄くすることにより、白層と透明導電膜との間の導通を確保している。そのため、観視側における明度が著しく低い利点がある。
【０００５】
なお、本願において「明度」とは、物体表面の反射率の大小の尺度であって色の明るさを意味するものであって、例えば、CIE(国際照明委員会)で規格化され且つJIS Z8729にも採用されたＬ*ａ*ｂ*表色系において定義された明度指数Ｌ値で表されるものである。Ｌ値は、例えば理想的な黒、白をそれぞれ０、１００として数値化される。但し、白層および黒層の「白」および「黒」は、それぞれ理想的な白、黒を意味するものではなく、単に、相対的な明度の高低を表しているものに過ぎない。
【特許文献１】特開２０００−２５１７４４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、従来の二層構造においては、上記特許文献１に記載されているものも含めて、黒色導電膜の白層および黒層は、それらの幅方向における端縁が同一位置に位置するように設けられていた。バス電極等の黒色導電膜は表示装置の発光面積を減じることから、可及的に細幅寸法とすることが望まれる。白層および黒層をそれぞれ形成可能な最小幅寸法で形成すれば、必然的にそれらの幅寸法が同一になるのである。そのため、基板の表面すなわち表示面に対して傾斜する観察方向では、黒層の上に位置する白層の端縁が黒層で十分に遮蔽されていないことから、黒層を設ける効果が十分に得られない問題があった。なお、上記特許文献１に記載された一態様では、相互に隣接する放電電極対間の全体にブラックマトリックス層を設けているので、たまたま、バス電極の一方の幅方向端縁では黒層が白層よりも大きくされているが、他方の幅方向端縁は黒層および白層の端縁が同一位置に位置するので、白層のこの他方の端縁における遮蔽性が不十分になるのである。
【０００７】
また、同一位置に端縁が位置するように形成しようとすると、黒層の上に積層される白層の方がやや幅寸法が大きくなって、黒層による遮蔽効果が一層減じられると共に、黒色導電膜をガラス膜で覆う際に、白層の黒層よりも外側にはみ出した部分と基板との間に残った気体によりそのガラス膜に気泡が生じる問題もあった。厚膜印刷法を利用して形成する場合には白層を構成するためのペーストのダレ等により、フォト・エッチングを利用して形成する場合には露光時の光の回り込み等により、何れにしても、白層の幅寸法が大きくなり得るのである。因みに、黒色導電膜を覆うガラス膜は、動作電圧を低くするために可及的に薄くすることが望まれるが、気泡が存在すると製造中の加熱工程や使用中の電圧印加により破損し易くなるので、薄くすることができないのである。なお、これらの問題は、ＰＤＰの黒色導電膜に限られず、気密空間内で発生した可視光を基板を通して観察する形式の種々の表示装置において共通して生じ得る。
【０００８】
本発明は、以上の事情を背景として為されたものであって、その目的は、黒層による白層の遮蔽性が十分に得られ且つガラス膜で覆う場合にも気泡の生じ難い表示装置の黒色導電膜を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
斯かる目的を達成するため、本発明の要旨とするところは、気密空間内で発生した可視光をその外壁の一部を構成する基板を通して観察する形式の表示装置において、その気密空間側に位置するその基板の一面にその可視光を発生させるために設けられた一方向に沿って伸びる黒色導電膜であって、(ａ)前記基板の一面側に位置する黒層と、(ｂ)その黒層の上にその幅方向における内側に位置するように積層され且つその黒層よりも明度および導電性の高い白層とを、含むことにある。
【発明の効果】
【００１０】
このようにすれば、黒層に白層が積層された黒色導電膜は、その白層が観視側に位置する黒層の幅方向における内側に位置するように積層されていることから、幅方向における端縁が同一位置に形成されている場合や、白層が黒層よりもはみ出している場合に比較して、黒層による遮蔽性が一層高められる。また、ガラス膜で覆われる場合にも、白層と基板との間に気体が存在し得ないので、そのガラス膜に気泡が生じることが抑制される。
【００１１】
なお、本発明において「黒色導電膜」は、表示装置の種類に応じて要求される所定の導電性を有し且つ観視側において黒色を呈することを意味するものである。黒色導電膜の有する導電性は用途に応じて異なり、また、請求の範囲に記載された構成から明らかなように黒層および白層が積層されたものであることから、全体は黒色を呈していない。
【００１２】
また、「黒層」は、透明導電膜に積層される場合においては、その透明導電膜と白層との導通確保のために導電性を有することが要求されるが、透明導電膜を有しない構造、例えば、黒色導電膜自体が放電電極等を構成するような構造においては、黒層が絶縁性に構成されていても差し支えない。また、黒層に導電性が要求される場合においても、表示装置が組み立てられた状態で必要な導電性を有しているのであれば、前記特許文献１に記載されているように絶縁性の材料で構成しても差し支えない。
【００１３】
また、「黒層」は、表示装置においてその内部における発光の色調に実質的に影響を与えない程度、例えばブラックマトリクス層を構成できる程度に十分に明度が低いことを意味する。すなわち、明度が０の完全な黒色のものに限られず、例えば、黒色顔料や導電性粒子等の種類に応じて灰色や黒褐色等を呈する場合も、請求の範囲に言う「黒層」に含まれる。また、「白層」は、黒層に比較して十分に明度が高いことを意味する。すなわち、明度が１００の完全な白色のものに限られず、例えば、厚膜銀で構成されることにより黄色等を呈する場合も、請求の範囲に言う「白層」に含まれる。本発明が適用される表示装置においては、観視側から観察されない白層の色調は特に限定されないのである。但し、気密空間内で発生した光のうち観視側に射出される光の割合を可及的に高くして効率を高めるためには、白層の反射率が可及的に高いこと、すなわち明度が可及的に高いことが望ましい。
【００１４】
ここで、好適には、前記黒色導電膜は、長手方向に垂直な断面形状が全体として台形を成すものである。このようにすれば、黒層による十分な遮蔽性を確保しながら、白層の幅寸法が可及的に大きくされるので、黒色導電膜の明度を低く保ちながら、導電性を一層高めることができる。すなわち、黒色導電膜の断面形状は、その幅方向において白層が黒層よりも内側に位置する範囲で適宜定め得るものであり、例えば、白層の幅寸法を黒層の幅寸法よりも著しく小さくすることも可能であるが、上記のような台形形状が最も好ましいのである。なお、上記「台形」は完全な台形形状に限定されるものではなく、全体として台形の輪郭を略有するものであればよい。例えば、黒層と白層との間に小さな凹みなどが存在する形状であっても差し支えない。また、台形の脚(上底と下底とを結ぶ辺)に相当する側面は凸に形成されていても差し支えない。また、脚と底との境界は曲線で構成されていても差し支えない。
【００１５】
また、好適には、黒色導電膜が上記にように台形断面を有する場合には、その脚がその下底の垂線と成す角度は、表示装置における設計上の視野角をαとするとき、入射角α/2のときの基板における屈折角よりも大きい値である。このようにすれば、予定されている視野角の範囲では黒層上の白層を観察し得ないので、黒層による遮蔽効果が一層確実に得られる。
【００１６】
また、好適には、前記黒層は、黒色顔料を含む絶縁性材料または導電性材料、或いはCr膜等で構成される。黒色顔料としては、四三酸化コバルト(Co3O4)、酸化ルテニウム(RuO2)、Fe-Cr-Mn系顔料、Cu-Cr-Mn系顔料等のパイロクロア型酸化物等が挙げられる。絶縁性材料は、これら黒色顔料およびガラス等から成り、導電性材料は、更にAg-Pd、Ag-Cu、Ag、Ag-Pt等から成る。この中でも、黒色顔料として四三酸化コバルトを含む絶縁性材料が最も好ましい。このようにすれば、その理由は定かでは無いが、他の顔料が用いられた場合に比較して、黒層の明度が一層低くなると共にバス電極全体として比較的高い導電性が得られる。
【００１７】
また、好適には、前記白層は、Ag、Al、Cu、Cr等を導電成分として含む厚膜導体材料で構成されたものである。
【００１８】
また、好適には、前記黒色導電膜は、ＰＤＰのバス電極である。すなわち、ＩＴＯ等から成る透明導電膜上に設けられるものである。この場合において、一層好適には、前記黒層は、絶縁性材料を用いて0.5〜30(μm)の範囲内の膜厚で設けられる。このようにすれば、黒層を導電性材料で構成した場合に比較して一層明度の低い黒色導電膜が得られる。このとき、上記のような極めて薄い厚さ寸法で設けられた黒層は、バス電極の形成後において白層と透明導電膜との導通を確保するに十分な導電性を有することから、絶縁性材料で構成されていても何ら支障はない。
【００１９】
また、好適には、前記黒色導電膜は、ＰＤＰにおいて表示放電を発生するために設けられる放電電極対を構成するものである。すなわち、透明導電膜が設けられるか否かに拘わらず、本発明は、ＰＤＰに適用され得る。また、本発明は、ＰＤＰの他に有機ＥＬ表示装置、無機ＥＬ表示装置等にも適用され得る。
【００２０】
また、好適には、前記黒色導電膜は、前記基板上に前記黒層を構成するための黒塗布膜を形成する工程と、前記白層を構成するための白塗布膜をその黒塗布膜の上にそれよりも細幅寸法でその幅方向における両端がその黒塗布膜よりも内側に位置するように形成する工程と、それら黒塗布膜および白塗布膜を焼成して前記黒色導電膜を生成する工程とを、含む工程により製造される。
【００２１】
また、好適には、前記黒色導電膜は、前記基板上に前記黒層を構成するための黒塗布膜を形成する工程と、前記白層を構成するためのその黒塗布膜よりも収縮率の大きい白塗布膜をその黒塗布膜の上に同一幅寸法で形成する工程と、それら黒塗布膜および白塗布膜を焼成して前記黒色導電膜を生成する工程とを、含む工程により製造される。このようにすれば、黒塗布膜および白塗布膜を同一幅寸法で形成しながら、黒層の幅寸法を白層の幅寸法よりも大きくして、前記のような黒色導電膜を得ることができる。
【００２２】
なお、これら黒塗布膜および白塗布膜を形成する工程は、特に限定されない。例えば、厚膜スクリーン印刷法や、フォト・エッチング法等の公知の適宜の方法を用い得る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明の一実施例を図面を参照して詳細に説明する。なお、以下の実施例において図は適宜簡略化或いは変形されており、各部の寸法比および形状等は必ずしも正確に描かれていない。
【００２４】
図１は、本発明の黒色導電膜によりバス電極３０が構成されたＰＤＰ８の要部を示す図であり、図２は、その書込電極１８の長手方向に沿った断面を示す図である。ＰＤＰ８は、３電極構造のＡＣ型面放電ＰＤＰに分類されるものであって、互いに平行に配置された前面板１０および背面板１２の間に形成された気密空間内には、一方向に沿って伸びる長手状の隔壁１４によって区画形成された複数の放電空間１６が備えられている。
【００２５】
また、背面板１２上には、上記隔壁１４に沿ってその間を通る複数本の書込電極１８がオーバ・コート３２に覆われて設けられている。一方、前面板１０上には、その一方向と直交する他方向に沿って、硼珪酸ガラス等の低軟化点ガラスから成る誘電体層２０および酸化マグネシウム(MgO)等から成る保護膜２２で覆われた複数対の表示放電電極(維持電極)２４ａ、２４ｂが設けられている。複数の放電空間１６は、この表示放電電極２４ａ，２４ｂの対毎に形成される複数の発光区画に区分されている。また、背面板１２の内面および隔壁１４の表面には、各放電空間１６毎に塗り分けられた蛍光体層２６が設けられている。
【００２６】
上記表示放電電極２４は、面放電を広範囲で発生させ且つ前面板１０を通して射出される表示光の遮光を可及的に少なくする目的で、薄膜プロセス等で形成されたＩＴＯ(Indium Tin Oxide：酸化インジウム錫)やＡＴＯ(Antimon Tin Oxide ：酸化アンチモン錫)等から成る透明電極２８すなわち透明導電膜と、その導電性を補うために各対毎に幅方向の外側端部位置においてその透明電極２８上に設けられたバス電極３０とから構成されている。なお、図１、図２において３４は、書込電極１８が厚膜銀で、背面板１２がソーダ・ライム・ガラスで構成される場合等に両者の反応を抑制するためのアンダ・コートである。
【００２７】
以上のように構成されたＰＤＰ８は、例えば画像表示の各フレーム毎に、書込電極１８と表示放電電極２４ａとの間で書込放電を発生させることによって、前記複数の発光区画のうちからそのフレームで発光させる発光区画を選択し、その選択された発光区画内において表示放電電極２４ａ，２４ｂ間で表示放電を発生させ且つ予め定められた各フレームの終了時間までの間その放電を維持する(持続的に放電を発生させる)ことにより、一画像を表示する。そして、これら選択および維持放電が繰り返されることにより、所望の動画像が連続的に表示される。なお、駆動方法の詳細については本実施例の理解に必要ではないため省略する。
【００２８】
図３は、上記ＰＤＰ８の前面板１０の内面３６上のバス電極３０を拡大してその構成を説明する図であり、図４は、その断面を示す図である。なお、これら図３、図４においては、バス電極３０を覆う誘電体層２０や保護膜２２等を省略した。前記の図１、図２では簡略化して一層に描かれていたが、バス電極３０は、互いに異なる２つの材料から成る二層で構成されている。二層のうち透明電極２８に固着された下層は、黒色を呈する低明度の黒層３８であり、その上に積層された上層は、白色乃至黄色を呈する高明度の白層４０である。そのため、バス電極３０は、矢印で示す観視方向において黒色を呈しており、本実施例においては、このバス電極３０が黒色導電膜に相当する。
【００２９】
上記の黒層３８は、例えば、1(μm)程度の厚さ寸法と、74(μm)程度の幅寸法とを備えた厚膜であり、PbO-SiO2-B2O3系等のガラスおよび四三酸化コバルト(Co3O4)等の黒色顔料等から構成されている。そのため、例えば画素間に通常設けられるブラックマトリックス層(図１においては省略)と同程度、例えばＬ値28程度の比較的低い明度を備えている。また、上記白層４０は、例えば、4(μm)程度の厚さ寸法と、66(μm)程度の幅寸法とを備えた厚膜であり、PbO-SiO2-B2O3系等のガラスおよび銀等から構成されている。そのため、例えばＬ値85程度の比較的高い明度を備えて、内部で発生した可視光のうちバス電極３０に向かう光の殆どを反射するので、バス電極３０の観視側が黒層３８で構成されることによる光の射出効率の低下は生じない。また、白層４０は、例えば2.4(μΩ・cm)程度の高い導電性を備えている。
【００３０】
また、上記幅寸法の関係から明らかなように、白層４０は、黒層３８よりも細幅に設けられている。このため、バス電極３０は、全体として、図４に示すようにその上面に向かうに従って幅寸法が細くなる略台形断面を成しており、その脚は、前面板１０の表面３６の垂線に対して例えばθ＝40度程度傾斜する。上記黒層３８および白層４０の幅寸法は、それぞれの最大値、すなわち、黒層３８においては透明電極２８との界面における幅寸法、白層４０においては黒層３８との界面における幅寸法である。
【００３１】
なお、前述したように極めて薄い膜厚で形成された黒層３８は、ガラスおよび黒色顔料等の絶縁材料で構成されているにも拘わらず、白層４０と透明電極２８との間の導通を妨げないだけの十分な導電性を有している。これは、黒層３８および白層４０を積層して焼成する際に、透明電極２８内の導電成分や白層４０内の導電成分等が黒層３８内に拡散するためと考えられる。そのため、透明電極２８の導電性を補うバス電極３０としての機能は、黒層３８を導電性材料で構成していた従来と同様に確保されている。
【００３２】
このように構成されたバス電極３０によれば、観視側が黒層３８で構成されていることから、厚膜銀等の明度の高い材料でバス電極が構成されている場合に比較して、バス電極３０の色調が表示品質に影響することが好適に抑制される。しかも、バス電極３０は、黒層３８とその上に積層されたそれよりも細幅寸法の白層４０とから構成されていることから、その白層４０でバス電極３０として要求される導電性を確保しながら、その白層４０が黒層３８によって観視側から遮蔽されることにより、表示品質が高められている。
【００３３】
しかも、バス電極３０は、脚がθだけ傾斜した略台形断面を有しているが、ＰＤＰ８の視野角をα＝160度としたとき、そのθは、入射角α/2のときの前面板１０における屈折角ａ以上の値に定められている。そのため、視野角αの範囲内では、図４から明らかなようにＰＤＰ８の内部から前面板表面３６への入射角度がａ以上の光を観察し得ないので、白層４０は完全に遮蔽され、一層高い表示品質が得られる。
【００３４】
また、積層された下層すなわち黒層３８が上層すなわち白層４０よりも幅寸法を大きくされていることから、本実施例のバス電極３０によれば、従来の二層構造の場合のような上層と基板との間の気体の巻き込みが生じ得ない。因みに、従来のバス電極５０は、その断面構造を図５に模式的に示すように、同一幅寸法に形成しているにも拘わらず、下層すなわち黒層５２よりも上層すなわち白層５４の幅寸法が大きくなる場合があった。このような断面形状では、白層５４と前面板表面３６との間に隙間が生じることから、前記誘電体層２０を形成するためのガラスペーストをこれらの上に塗布する際にその隙間に気体が巻き込まれ、焼成処理後にも残存するのである。本実施例のバス電極３０および上記従来のバス電極５０の顕微鏡写真をそれぞれ図６および図７に示す。従来のものでは本実施例のバス電極３０と相違して白層５４の幅寸法が黒層５２の幅寸法よりも大きくなり、気体を巻き込みやすい構造になっていることが判る。従来においてこのような形状となるのは、スクリーン印刷法による場合においては、白層５４を形成するためのペーストがダレることが一因であり、フォトエッチング法による場合においては、白層５４および黒層５２を積層して一括して露光をする際に光が黒層５２の側方に回り込むことが一因である。
【００３５】
なお、本実施例のバス電極３０は、例えば、厚膜スクリーン印刷法や、フォト・エッチング法等を利用して形成される。例えば、厚膜スクリーン印刷法による場合には、黒層３８を形成するためのスクリーンよりも白層４０を形成するためのスクリーンの開口幅寸法を小さくして、図４に示される断面形状でそれら両層３８，４０を形成するためのペーストを塗布することによって形成できる。また、フォト・エッチング法による場合には、黒層３８を形成するための露光マスクの露光幅よりも白層４０を形成するための露光マスクの露光幅を小さくして、別々のプロセスで露光処理をそれぞれ行うことによって形成できる。
【００３６】
また、上記のように黒層３８および白層４０の形成時の幅寸法を調節する他、何れの形成方法においても、それらの焼成収縮率を、黒層３８の収縮率が白層４０のそれよりも相対的に小さくなるように(すなわち残存率が相対的に大きくなるように)、ペーストをそれぞれ調製し、同一の幅寸法で積層する方法もある。この場合には、焼成収縮率の相違に従って白層４０が黒層３８よりも細幅寸法になるので、前記の略台形断面が得られる。この方法によれば、共通のスクリーン製版や露光マスクが用いられるので、製造コストが低下すると共に、形成時の位置合せが容易になる利点がある。焼成収縮率は、例えば、ペースト中の固形分量、樹脂量、固形分の粒径を変化させることで調節できる。なお、収縮率は、例えば黒層３８が15(%)程度、白層４０が25(%)程度に設定される。
【００３７】
以上、本発明を図面を参照して詳細に説明したが、本発明は更に別の態様でも実施でき、その主旨を逸脱しない範囲で種々変更を加え得るものである。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の一実施例の黒色導電膜を備えたＰＤＰの要部構成を一部を切り欠いて示す図である。
【図２】図１において書込電極の長手方向に沿った断面を示す図である。
【図３】図１のＰＤＰの製造工程においてバス電極を形成した段階を示す模式図である。
【図４】バス電極の断面を拡大して示す図である。
【図５】従来のバス電極の断面を模式的に示す図である。
【図６】図３に対応する顕微鏡写真である。
【図７】図５に示す従来のバス電極の顕微鏡写真である。
【符号の説明】
【００３９】
１０：前面板、２８：透明電極、３０：バス電極、３８：黒層、４０：白層
【図１】
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【図２】
2006120379.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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