(57)【要約】本発明の有機エレクトロルミネセンス表示パネルは、パッシブ型でアクティブ型でも良い。パッシブ型の場合、有機機能層が第１ライン電極と第２ライン電極に挟持されている。有機機能層は、エレクトロルミネセンス特性を呈する材料を含み、第１電極ラインの発光領域に設けられている。発光領域は窓を有する絶縁層によって画定されている。前記絶縁層は窓の周縁部を覆うガスバリア層を含む。隔壁と有機機能層は無機材料からなる保護層によって封止されても良い。前記絶縁層の窓が設けられていない領域に隔壁が形成されても良い。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに平行に配列された複数のライン電極群と、前記ライン電極群の各ライン電極に沿って配列された複数の窓を有して発光領域を画定している絶縁層と、前記発光領域に形成されている有機機能層と、を含む有機エレクトロルミネセンス表示パネルであって、
前記絶縁層は前記窓の周縁部を覆うガスバリア層を含むことを特徴とする有機エレクトロルミネセンス表示パネル。
【請求項２】
前記ガスバリア層は無機材料からなることを特徴とする請求項１記載の有機エレクトロルミネセンス表示パネル。
【請求項３】
前記絶縁層は無機材料と有機材料からなることを特徴とする請求項１記載の有機エレクトロルミネセンス表示パネル。
【請求項４】
前記絶縁層の前記窓を除く領域に延在する隔壁片を含む隔壁層を有することを特徴とする請求項１記載の有機エレクトロルミネセンス表示パネル。
【請求項５】
前記有機機能層と前記隔壁層は、ガスバリア性を有する無機材料からなる保護層により封止されていることを特徴とする請求項４記載の有機エレクトロルミネセンス表示パネル。
【請求項６】
前記ガスバリア層は複数の帯状のガスバリア片からなり、これらガスバリア片が前記電極ラインに直交する方向に延在することを特徴とする請求項１記載の有機エレクトロルミネセンス表示パネル。
【請求項７】
前記ガスバリア層は複数の島状のガスバリア片からなることを特徴とする請求項１記載の有機エレクトロルミネセンス表示パネル。
【請求項８】
前記有機材料がポリイミドであることを特徴とする請求項３記載の有機エレクトロルミネセンス表示パネル。
【請求項９】
前記絶縁層が前記ガスバリア層のみからなることを特徴とする請求項１記載の有機エレクトロルミネセンス表示パネル。
【請求項１０】
前記無機材料が、酸化シリコン、窒化シリコン、または窒化酸化シリコンからなることを特徴とする請求項２記載の有機エレクトロルミネセンス表示パネル。
【請求項１１】
前記有機機能層が、発光層へ注入される電流の電流注入効率を向上せしめる機能を有する機能層を含んでいることを特徴とする請求項１記載の有機エレクトロルミネセンス表示パネル。
【請求項１２】
前記隔壁片が前記ガスバリア層から突出していることを特徴とする請求項４記載の有機エレクトロルミネセンス表示パネル。
【請求項１３】
前記隔壁片が、上辺が下辺より長い台形断面に形成されており且つ各々が互いに平行になるように配されていることを特徴とする請求項４記載の有機エレクトロルミネセンス表示パネル。
【請求項１４】
前記隔壁片が前記ガスバリア層を介して前記絶縁層上に形成されていることを特徴とする請求項４記載の有機エレクトロルミネセンス表示パネル。
【請求項１５】
前記隔壁片が前記絶縁層に接していることを特徴とする請求項４記載の有機エレクトロルミネセンス表示パネル。
【請求項１６】
前記無機材料が窒化シリコンであることを特徴とする請求項５記載の有機エレクトロルミネセンス表示パネル。
【請求項１７】
前記有機エレクトロルミネセンス表示パネルの基板が可撓性を有していることを特徴とする請求項１記載の有機エレクトロルミネセンス表示パネル。
【請求項１８】
前記可撓性基板がフィルム状の樹脂基板であることを特徴とする請求項１７記載の有機エレクトロルミネセンス表示パネル。
【請求項１９】
前記有機エレクトロルミネセンス表示パネルの表示領域が、中空構造を有し且つ当該中空部内に吸着材が配されている封止缶によって封止されていることを特徴とする請求項１記載の有機エレクトロルミネセンス表示パネル。
【請求項２０】
前記絶縁層そのものが前記ガスバリア層として機能することを特徴とする請求項１記載の有機エレクトロルミネセンス表示パネル。
【請求項２１】
基板上に各々が平行に伸長する複数のライン電極群を形成するステップと、
前記ライン電極群の各ライン電極に沿って配列された複数の窓を有して発光領域を画定し、且つ、前記窓の周縁部を覆うガスバリア層を含む絶縁層を形成するステップと、
前記発光領域において前記ライン電極群と接する有機機能層を形成するステップと、
からなることを特徴とする有機エレクトロルミネセンス表示パネルの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】  本発明は、有機エレクトロルミネセンス（以下「有機ＥＬ」と称する）表示パネル及びその製造方法に関する。
【背景技術】  従来、ルミネセンス特性を有する有機発光材料が含まれた有機ＥＬ素子が知られている。該有機ＥＬ素子は、透明基板の上に、透明電極と、有機発光材料を含む有機機能層と、金属電極とを順次積層して構成されている。
上記の如き有機ＥＬ素子が設けられている有機ＥＬ表示パネルとして、例えば有機ＥＬ素子をマトリックス状に配置している表示パネルがある。かかる表示パネルとして、例えば樹脂材料からなる可撓性基板を使用した可撓性表示パネルが提案されている。この可撓性表示パネルは、ガラスを基板とする表示パネルに比べて軽くて可撓性を有することから、パネルを設置する場所の制限が少ない。
しかしながら、樹脂材料は水分や酸素などの気体を通過させない特性、すなわちガスバリア性が十分ではないことから、上記気体が可撓性基板を通過してしまう。上記気体が有機機能層に接触すると、発光機能層が劣化し、非発光領域（ダークスポット）が発生してしまう。
上記の如き劣化を防止するための可撓性基板として、樹脂基材に窒化酸化シリコンからなるガスバリア膜が成膜されている基板が提案されている（例えば、杉本晃、「有機ＥＬフィルムディスプレイの開発」，オプトロニクス，２００１，第３号，ｐ１２２−１２６参照）。
上記の如きガスバリア基板によれば、ガスバリア性を有する可撓性基板が得られるものの、ガスバリア膜の成膜時にピンホール等の微細な欠陥が形成されると、該欠陥を介して水分が基板を通過してしまう。故に、ダークスポットの発生が完全に防止できない。
本発明が解決しようとする課題には、前述した問題が一例として挙げられる。
【発明の開示】
本発明の第１アスペクトによれば、互いに平行に配列された複数のライン電極群と、前記第１ライン電極群の各ライン電極に沿って配列された複数の窓を有して発光領域を画定している絶縁層と、前記発光領域に形成されている有機機能層と、を含む有機エレクトロルミネセンス表示パネルが提供される。前記絶縁層は前記窓の周縁部を覆うガスバリア層を含んでいる。前記有機機能層を介して前記第１電極ラインに対向している複数の第２のライン電極群をさらに含んでもよい。
表示パネルの外部の水分が有機機能層へ侵入することが、ガスバリア層によって防止されることから、有機機能層の劣化が発生しない表示パネルを得ることができる。
【図面の簡単な説明】  図１は本発明の有機ＥＬ表示パネルの実施例を示す平面図である。
図２は図１のＩＩ−ＩＩ線に沿った部分拡大断面図である。
図２Ａは本発明の有機ＥＬ表示パネルの変形例を示す部分拡大断面図である。
図３は本発明の有機ＥＬ表示パネルの他の変形例を示す平面図である。
図４は図３のＩＶ−ＩＶ線に沿った部分拡大断面図である。
図４Ａは図４と同様な部分拡大断面図であるが、本発明の変形実施例を示している。
図５は本発明による有機ＥＬ表示パネルの変形例の一部拡大断面図である。
図６から図１２は本発明による有機ＥＬ表示パネルの一連の製造工程を示す平面図である。
図１３Ａは本発明による有機ＥＬ表示パネルの１つの有機機能層を形成する工程を示す断面図である。
図１３Ｂは有機ＥＬ表示パネルの別の有機機能層を形成する工程を示す断面図である。
図１３Ｃは有機ＥＬ表示パネルの更に別の有機機能層を形成する工程を示す断面図である。
図１４は本発明による有機ＥＬ表示パネルのガスバリア層形成工程の変形例を示す平面図である。
図１５は本発明による有機ＥＬ表示パネルのガスバリア層形成工程の変形例を示す平面図である。
発明を実施するための形態
本発明の有機ＥＬ表示パネルの実施例を、添付図面を参照しつつ詳細に説明する。尚、同一部分については同一の符号が付されている。また有機ＥＬ表示パネルには、配線及び表示パネルの動作に必要な駆動部などが含まれるものの、以下の説明では省略している。
図１に示す如く、実施例の有機ＥＬ表示パネル１は、複数の発光部（図示せず）がマトリックス状に配置されている表示領域２を含む。発光部は、基板３上に形成された第１電極である陽極ライン４と、エレクトロルミネセンス特性を有する発光層を含む有機機能層（図示せず）と、第２電極である陰極ライン５と、を順に積層して形成されている。表示領域２は、保護層６によって覆われている。
表示領域２は、たとえば赤色光、緑色光及び青色光を各々発光する３つの発光部から構成される発光画素（図示せず）を含む。尚、赤−緑−青の発光部に代えて全てを単色の発光部としてモノクロム表示パネルを形成しても良い。
図２に示す如く、例えばガラス又は樹脂などの光を透過することができ且つガスバリア性を有する基板３の表示領域２にＩＴＯ等の透明材料からなる複数の陽極ライン４が形成されている。陽極ライン４は、互いに平行に設けられている。陽極ライン４には、ポリイミド等の絶縁特性を有する有機材料からなる有機絶縁層７が形成されている。有機絶縁層７は、陽極ライン４を露出せしめる窓８を形成している。
有機絶縁層７は、ガスバリア層９に覆われている。ガスバリア層９は、絶縁性及びガスバリア性に優れ、かつ微細なパターンを形成し易い材料からなることが好ましい。かかる材料として、例えば酸化シリコン、窒化シリコン、窒化酸化シリコンなどの無機材料が使用できる。ガスバリア層９は窓８の少なくとも周縁部を覆い、発光部の発光領域１０が画定されている。即ち、図２では隣り合う窓８の外縁同士をも繋ぐようにガスバリア層９が形成されているが、図２Ａに示すように、ガスバリア層９は窓８の外縁のみに形成すれば十分である。
発光領域１０にはエレクトロルミネセンス特性を呈する有機化合物からなる発光層を含む有機機能層１１が形成されており、有機機能層１１は発光領域１０において陽極ライン４に接している。尚、有機機能層１１は、例えば発光層へ注入される電流の電流注入効率を向上せしめる機能を有する機能層が含まれている積層体であっても良い。
有機機能層１１を介して陽極ライン４に対向する陰極ライン５が設けられている。陰極ライン５は、Ａｌ合金等の低抵抗の金属からなる。有機機能層１１と陰極ライン５は、例えば窒化シリコン等のガスバリア性を有する無機材料からなる保護層６によって封止されている。
上記の如く、有機ＥＬ表示パネルは、有機機能層と基板との間に、無機材料からなる陽極ライン若しくはガスバリア層が形成されている。無機材料は、有機材料に比べて有機物を含む気体および水分等の気体を通過させないことから、パネル外部の雰囲気から基板３を通過してくる酸素及び水分等の気体が、陽極ライン４およびガスバリア層９を通過できない。故に、当該気体から有機機能層１１を保護することができる。
変形例として、有機ＥＬ表示パネルの表示領域に、発光パターンを画定する隔壁が含まれても良い。
例えば、図３に示す如く、有機ＥＬ表示パネル１ａの表示領域２において、陽極ライン４と、発光層を含む有機機能層（図示せず）と、陰極ライン５と、が順に積層されている。陰極ライン５の間には隔壁１２が設けられ、隔壁１２によって陰極ライン５が分断されている。陰極ライン５と隔壁１２の１部は保護層６によって覆われている。
尚、図３の説明で隔壁１２は複数設けられていると表現されているが、隔壁１２全体で見た場合、全て同一平面内に位置しているので、１つの隔壁層と称することもできる。つまり、１つの隔壁層が複数の隔壁（隔壁片）を有していると表現することもできる。
図４に示す如く、例えば樹脂からなる基板３の表示領域２には、ＩＴＯ等の透明材料からなる複数の陽極ライン４が形成されている。陽極ライン４は、互いに平行に設けられている。陽極ライン４には、ポリイミド等の絶縁特性を有する有機材料からなる有機絶縁層７によって窓８が形成されている。
有機絶縁層７はガスバリア層９に覆われている。ガスバリア層９が窓８の少なくとも周縁部を覆って、発光部の発光領域１０が画定されている。即ち、図４では隣り合う窓８の外縁同士をつなぐようにガスバリア層９が形成されているが、図５に示すようにガスバリア層９は窓８の外縁にのみ形成すれば十分である。
ガスバリア層９の窓８を除く領域には、陽極ライン４と直交するようにライン状の隔壁１２が設けられている。隔壁１２は、ガスバリア層９から突出するように形成されており、例えば基板上にフォトレジストを配した後にマスクを用いた露光処理及び現像処理を行って形成される。また、隔壁１２は、例えば逆テーパ形に形成されておりかつ各々が互いに平行になるように配されている。
発光領域１０には発光層を含む有機機能層１１が形成され、有機機能層１１は発光領域１０において陽極ライン４に接している。発光領域１０がガスバリア層９によって画定されていることから、有機機能層１１は有機絶縁層７と接しない。
有機機能層１１上には、Ａｌ合金等の低抵抗の金属からなる陰極ライン５が形成されている。陰極ライン５同士は隔壁１２によって電気的に分断されている。
有機機能層１１、陰極ライン５及び隔壁１２が、例えば窒化シリコン等のガスバリア性を有する無機材料からなる保護層６によって封止されている。
上記の如き構成の有機ＥＬパネルによれば、パネル外部からの水分の拡散がガスバリア層によって防止されることから、ダークスポットの発生を防止することができる。また、隔壁を用いて形成する表示パネルに特有の劣化である、内的要因による劣化を防止することもできる。
内的要因とは隔壁を含む有機ＥＬ表示パネルが高温になることによって隔壁から放出される水分や有機化合物等の気体のことである。該気体は、隔壁の材料であるフォトレジストに含まれ且つ隔壁内に残存している水や有機溶媒が加熱されて発生する。
上記の如き有機ＥＬパネルによれば、隔壁から放出された気体の拡散が、ガスバリア層によって防止されることから、該気体が有機機能層に接触して発生する劣化を防止することができる。
また、隔壁１２は無機材料からなるガスバリア層９及び保護層６によって封止されており、隔壁１２から発生する気体が拡散できないことから、該気体が隔壁内に閉じ込められる。有機機能層１１に該気体が侵入することはない故、かかる気体に起因する劣化であるダークスポットの発生を防止することができる。
尚、隔壁と有機絶縁層との間にガスバリア層を設けなくても良い。このような構成（変形例）について、以下に説明する。例えば、図５に示す如く、ガスバリア層９は、隔壁１２が設けられる位置に開口１４を有する。開口１４内では隔壁１２が有機絶縁層７と接している。前述の如き構成を除いて、他の構成は、図４に示す如き上記実施例と同様である。
上記構成の有機ＥＬ表示パネルによれば、隔壁を有機物からなる有機絶縁層上に設けることによって、隔壁と有機絶縁層の接着性が向上することから、隔壁が基板から剥離し難くなる故、隔壁が剥離することによるパネルの破損が生じない。
また、有機機能層と有機絶縁層の間にガスバリア層が形成されていることから、隔壁から有機絶縁層へと侵入した気体がガスバリア層を通過して有機機能層へ拡散することができない故、内的要因による劣化を防止することができる。
尚、表示領域は、中空構造を有し且つ内部に吸着材が配されている封止缶によって封止されても良い。かかる封止缶による封止の場合、保護層を設けなくても良い。
また、基板は可撓性を有することとしても良く、例えばフィルム状の樹脂基板としても良い。
次に、上記の如き有機ＥＬ表示パネルの製造方法について説明する。
図６に示す如く、基板３上に各々が平行に伸長する複数の陽極ライン４を形成する陽極形成工程を行う。陽極形成工程において、陰極ライン接続用の島状のパッド１３も設けておく。
陽極形成工程後、図７に示す如く、フォトリソグラフ法を用いて、陽極ライン４に沿って複数の窓８が形成されている有機絶縁層７を形成する有機絶縁層形成工程を行う。有機絶縁層形成工程は、ポリイミド等の感光性樹脂をスピンコート法などの成膜方法によって配する成膜工程を含む。尚、有機絶縁層に段差被覆性が良好な有機絶縁材料を使用することが好ましい。
図８に示す如く、有機絶縁層を形成した後に、スパッタリング法を用いて、窒化酸化シリコン等の絶縁性を有する無機材料からなるガスバリア層９を形成するガスバリア層形成工程を行う。ガスバリア層形成工程は、スパッタにより形成された無機材料膜上に発光領域のパターンに対応するマスクをレジストによって形成する工程と、プラズマエッチング法によりエッチング処理を行う工程と、を含む。かかる工程によって、発光領域１０のパターンが形成される。尚、発光領域１０は、窓８の少なくとも周縁部をガスバリア層９で覆うことによって形成される。
図９に示す如く、ガスバリア層が形成された表示領域にポリイミド等の感光性樹脂を配した後、フォトマスクを用いた露光処理及び現像処理を行って隔壁１２を形成する隔壁形成工程を行う。隔壁１２は、発光領域１０を露出せしめるように設けられる。隔壁１２は基板３から突出しており、よって、隣接する隔壁１２間に凹部を区画形成する。
隔壁形成工程後、図１０に示す如く、隔壁１２を除く領域に形成され且つ発光領域１０において陽極ライン４と接する有機機能層１１が、マスク蒸着法等の成膜方法を用いて形成される。有機機能層は複数あるが、全ての有機機能層は同一平面内にあるので、全体的に見た場合、１つの有機機能層と称することもできる。
有機機能層の形成は、例えば図１３Ａに示す如く、隔壁が形成された基板の凹部の各１つに成膜用マスクＭの各１つの開口部を位置合わせした後、隔壁上にマスクＭを載置して、１番目（例えば赤色）の有機機能層１１ａを蒸着により所定の厚さに形成する。有機機能層１１ａを形成した後、成膜用マスクＭを左に隔壁１個分ずらして位置合わせをした後、隔壁上に成膜用マスクＭを載置して、２番目（例えば緑色）の有機機能層１１ｂを成膜する（図１３Ｂ）。残った１個の凹部に成膜用マスクＭの位置合わせをした後、隔壁上に成膜用マスクＭを載置して３番目（例えば青色）の有機機能層１１ｃを成膜する（図１３Ｃ）。上記ステップを経て図１０に示す如き表示領域に有機機能層１１が形成される。
尚、有機機能層は、成膜用マスクを使用しないで表示領域全体を蒸着することによって形成しても良い。かかる蒸着によれば、基板の隔壁部分に蒸着した蒸着材料と非隔壁部分に蒸着した蒸着材料が隔壁の高さによって分断されることから、非隔壁部分に形成される有機機能層が隔壁によって画定される。すなわち、隔壁によって有機機能層のパターンが形成できる。
有機機能層が形成された後、表示領域にＡｌ合金等の低抵抗の無機材料を蒸着することによって、図１１に示す如き陰極ライン５を形成する陰極形成工程を行う。蒸着は無機材料の異方的な蒸着流を利用して実施され、陰極ライン５は隔壁１２によって画定される。すなわち、隔壁１２の高さによって陰極ライン５同士が分断される。尚、上記蒸着時に、陰極ライン５が陰極接続用のパッド１３と電気的に接続するように形成される。
図１２に示す如く、陰極ラインが設けられた表示領域２は、プラズマＣＶＤ法等の成膜方法を用いて、窒化シリコン等のガスバリア性を有する無機材料からなる保護層６により封止される。保護層６の成膜方法は、保護層の材料が等方的に配される方法であることが好ましい。
上記の如き工程を経て、図３に示す如き有機ＥＬ表示パネル１ａが形成される。
尚、上記の如き製造方法において、有機絶縁層が陽極ラインの端部の段差部を覆って傾斜面を形成する場合、有機機能層及び陰極ラインの形成に異方的な蒸着材料流を用いた蒸着法が使用されても、蒸着材料が該傾斜面を蒸着することができる。その結果、発光領域の間で有機機能層及び陰極ラインの断線が発生しない故、表示パネルの信頼性が向上する。
図５に示す如き構成の有機ＥＬ表示パネルの製造方法は、ガスバリア層形成工程を除いて、上述した実施例と同様である。ガスバリア層形成工程は、例えば図１４に示す如く、陽極ラインに直交する方向に延在し且つ窓８の周縁部を覆っているライン状のガスバリア層９ａを有機絶縁層７上に形成する工程である。ガスバリア層形成工程後、ガスバリア層間に有機絶縁層と接する隔壁が形成される。
ガスバリア層９ａは複数あるが、全てのガスバリア層９ａは同一平面内にあるので、全体的に見た場合、１つのガスバリア層９ａが複数のガスバリア片からなると表現することもできる。
変形例として、ガスバリア層形成工程は、図１５に示す如く、有機絶縁層７の窓８の周縁部のみを覆う島状のガスバリア層９ｂを設ける工程としても良い。ガスバリア層９ｂは複数あるが、全てのガスバリア層９ｂは同一平面内にあるので、全体的に見た場合、１つのガスバリア層が複数の島状のガスバリア片を有すると表現することもできる。かかるガスバリア層形成工程後に、陽極ラインに直交する島状のガスバリア層列に平行に延在し且つ窓を除いた領域に隔壁を形成する隔壁形成工程と、発光領域内にのみ有機機能層を形成する有機機能層形成工程と、を実施する。有機機能層が形成された後、表示領域にＡｌ合金等の材料を配して陰極ラインを形成する陰極形成工程と、有機機能層と隔壁を封止する封止工程と、を実施して、有機ＥＬ表示パネルが得られる。
尚、上記実施例は、全てパッシブ駆動型の表示パネルについて記載しているものの、本発明はこれに限定されず、アクティブ駆動型の表示パネルにおいても同様の構成とすることができる。
上記実施例において、発光領域を画定する絶縁層が、有機絶縁層とガスバリア層の積層体からなることとしているものの、本発明はこれに限定されず、例えばガスバリア層のみからなることとしても良い。
また、上記実施例において、陽極と陰極を反転させても良い。すなわち、基板に陰極ラインと有機機能層と陽極ラインとを順に形成しても良い。
さらに、図４Ａに示されるように、絶縁層７そのものがガスバリア層９として機能する（絶縁層＝ガスバリア層となる）構成にしてもよい。
この出願は日本特許出願第２００３−１４３２１３号に基づいており、当該日本出願の内容は全て本明細書に組み込まれたものとする。
【図１】
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【図２】
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【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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2004107821.tif 000017
【図１４】
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【図１５】
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【国際調査報告】
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