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    • 专利摘要:
    本發明提供一種製造可更為簡易之電泳顯示裝置，包含有：基板；多數像素電極部，係相對前述基板依每一像素形成者；電壓施加機構，係對前述各像素電極部施加電壓者；及，帶電粒子收納室，係收納帶色之帶電粒子，且配置成延伸橫越前述多數像素電極部者；並且，前述各像素電極部具有：配置於像素之中央之第1電極；及配置於像素之周緣部之第2電極。
    公开号:TW201300923A
    申请号:TW101114517
    申请日:2012-04-24
    公开日:2013-01-01
    发明作者:Hiroshi Inoue；Tomochika Yoshitsugi
    申请人:Sakura Color Prod Corp；
    IPC主号:G02F1-00
    专利说明:
    電泳顯示裝置 發明領域
    本發明係有關於一種電泳顯示裝置。 發明背景
    近年來，藉由使帶電粒子產生電泳現象來顯示影像之電泳顯示裝置(所謂電子紙)，已普及成為次世代顯示裝置。該電泳顯示裝置如專利文獻1所提出者，構造成上下設置之電極間配置有像素數量之微膠囊，各微膠囊內收納有帶正電之白色帶電粒子及帶負電之黑色帶電粒子。該電泳顯示裝置在施加電壓使上側電極變成陰極且下側電極變成陽極時，由於白色帶電粒子朝微膠囊之上端部移動，黑色帶電粒子朝微膠囊之下端部移動，所以自微膠囊上方觀察到白色。另一方面，當施加電壓使上側電極變成陽極且下側電極變成陰極時，由於黑色帶電粒子朝微膠囊之上端部移動，白色帶電粒子朝微膠囊之下端部移動，所以自微膠囊上方觀察到黑色。 先前技術文獻 專利文獻
    【專利文獻1】日本專利公開公報2005-70462號 發明概要

    然而，如前述之電泳顯示裝置，必須依每一像素製作微膠囊並於微膠囊充填帶電粒子，所以有製程甚為繁雜之問題。
    因此，本發明之課題在於提供一種製造可更為簡易之電泳顯示裝置。
    本發明之電泳顯示裝置係用以解決前述課題而作成者，包含有：基板；多數像素電極部，係相對前述基板依每一像素形成者；電壓施加機構，係對前述各像素電極部施加電壓者；及，帶電粒子收納室，係收納帶色之帶電粒子，且配置成延伸橫越前述多數像素電極部者；並且，前述各像素電極部具有：配置於像素之中央之第1電極；及配置於像素之周緣部之第2電極。
    前述電泳顯示裝置相對基板形成多數像素電極部，且收納帶電粒子之帶電粒子收納室配置成延伸橫越前述各像素電極部。因此，藉電壓施加機構對各像素電極部施加電壓時，帶電粒子會在帶電粒子收納室內移動跨越像素電極部，依帶電粒子及各像素電極部之極性而聚集於各像素電極部之第1電極或第2電極。如此，前述電泳顯示裝置可藉帶電粒子收納室內之帶電粒子顯示多數像素，無須如習知依每一像素製作微膠囊，所以製造上甚為簡易。另，本發明之「相對基板依每一像素形成之多數像素電極部」，其第1電極與第2電極可設置於基板之同一面上，且第1電極與第2電極可設置於基板之不同面。又，「配置成延伸橫越各像素電極部之帶電粒子收納室」不僅包括帶電粒子收納室配置於基板之一面側之情形，也包括基板收納於帶電粒子收納室內之情形。
    又，亦可構造成前述電泳顯示裝置包含有至少三層顯示部，且前述顯示部具有：形成有多數像素電極部之基板；帶電粒子收納室；及電壓施加機構，且各帶電粒子收納室之帶電粒子帶有不同顏色。藉此構造，可於各像素顯示各種顏色，並且也可依每一像素顯示不同顏色。
    又，亦可構造成前述電泳顯示裝置中，各第1電極及第2電極配置在基板之一面上，且電壓施加機構具有：第1配線，係形成在前述基板之另一面上並藉由設在前述基板之通孔連接至前述各第1電極者；及第2配線，係形成在前述基板之一面上並連接至前述各第2電極者。藉前述構造，可防止第1電極及第2電極間之短路。
    又，亦可構造成前述電泳顯示裝置中，各第1電極配置在前述基板之一面上，且各第2電極配置在前述基板之另一面上，且前述電壓施加機構具有：第1配線，係形成在前述基板之一面上並連接至前述各第1電極者；及第2配線，係形成在前述基板之另一面上並連接至各第2電極者。藉前述構造，亦可防止第1電極及第2電極間之短路。
    又，前述電泳顯示裝置可更包含有格柵狀構件，係收納於前述帶電粒子收納室內，且延伸橫越前述多數像素電極部者。藉前述構造，可抑制帶電粒子收納室內之帶電粒子聚集於特定像素電極部。
    又，前述電泳顯示裝置中，帶電粒子可係由含氟材料構成並具有負電荷之駐極體性粒子。藉前述構造，可使帶電粒子規則且高速地電泳。
    依本發明，可更簡易地製造電泳顯示裝置。圖式簡單說明
    第1圖係本發明第1實施態樣之電泳顯示裝置之正面截面概略圖。
    第2圖係本發明第1實施態樣之電泳顯示裝置之基板之平面截面概略圖。
    第3(a)~(b)圖係顯示本發明第1實施態樣之電泳顯示裝置之作動之部分放大正面截面圖。
    第4圖係顯示本發明第1實施態樣之電泳顯示裝置之作動之平面截面概略圖。
    第5圖係本發明第2實施態樣之電泳顯示裝置之正面截面概略圖。
    第6(a)~(c)圖係顯示本發明第2實施態樣之電泳顯示裝置之作動之部分放大正面截面圖。
    第7(a)~(b)圖係顯示前述實施態樣之變形例之第1電極及第2電極之配置之平面圖。用以實施發明之形態 (第1實施態樣)
    以下，配合參照第1~4圖，說明本發明之電泳顯示裝置之第1實施態樣。
    第1實施態樣之電泳顯示裝置1如第1圖及第2圖所示，包含有：基板2；設在基板2上之多數像素電極部3；對各像素電極部3施加電壓之電壓施加機構4；及沿基板2延伸之帶電粒子收納室5。
    基板2係由玻璃、聚對苯二甲酸乙二酯之透明性合成樹脂等材料形成，如第2圖所示，形成有多數通孔21，用以電連接後述之電壓施加機構4與各像素電極部3。又，於基板2形成有多數像素電極部3，各像素電極部3具有：第1電極31，係配置在像素之中央者；及第2電極32，係於像素之周緣部配置包圍該第1電極31周圍者。第2電極32之面積並無特別限定，不過宜約為例如第1電極31之面積之0.1~50%。另，第1電極31及第2電極32可使用例如銀、銅之導電性佳之金屬、透明導電性樹脂、或ITO(氧化銦錫)膜等作為材料，且可藉印刷、蒸鍍、鍍著等方式形成於基板2上。
    電壓施加機構4可對各像素電極部3施加電壓，如第2圖所示，包含有X軸驅動電路41及Y軸驅動電路42。自X軸驅動電路41延伸有多數X軸電極線43(第1配線)，各X軸電極線43藉由薄膜電晶體(圖示略)及通孔21自基板2下面側，連接排列於X軸方向之像素電極部3之各第1電極31。自Y軸驅動電路42延伸有多數Y軸電極線44(第2配線)，各Y軸電極線44自基板2上面側，連接排列於Y軸方向之像素電極部3之各第2電極32。藉此構造，當於位在X軸驅動電路41之X軸電極線43供給電壓時，與X軸電極線43連接之所有第1電極31之薄膜電晶體(圖示略)變成ON狀態，且電壓施加於各第1電極31。在此狀態時，當於位在Y軸驅動電路42之Y軸電極線44供給電壓時，位在該Y軸電極線44與已有電壓供給之X軸電極線43之間交點之像素電極部3，其第1電極31與第2電極32之間就會產生電位差。藉該電位差，後述之帶電粒子收納室5內之帶電粒子51朝第1電極31或第2電極32移動。
    帶電粒子收納室5如第1圖所示，配置在基板2之上方，延伸橫跨各像素電極部3。該帶電粒子收納室5充填著帶有白色、黑色等單色之帶電粒子51與電泳介質。為免帶電粒子51聚集於特定位置，該帶電粒子收納室5內宜收納有格柵狀構件6。另，可於基板2之下方設置黑色板或白色板，俾易於辨識該帶電粒子收納室5內之帶電粒子51之顏色。
    帶電粒子收納室5之材料並無特別限定，只需是絕緣性透明者，可使用如丙烯酸酯、PET(聚對苯二甲酸乙二酯)或玻璃之透明合成樹脂等。又，電泳介質除空氣以外，可例舉如乙二醇(EG)、丙二醇(PG)、丙三醇、二甲基矽油等矽油；全氟多醚油等氟系油；或者石油系油之液體介質，且液體介質當中以矽油為佳。
    帶電粒子51係由含氟材料構成，帶負電性之駐極體性粒子。帶電粒子51之平均粒徑並無特別限定，不過若是小型顯示器，為0.01~20μm，若是大型顯示器，通常為0.5~3mm，以1~2mm尤佳。
    若該帶電粒子51是用於小型顯示器，可在常壓或加壓下時，將液狀含氟化合物(非聚合性)或含氟聚合性化合物，藉由在與該等化合物不相溶之液體中乳化以成為乳化粒子，並直接以懸浮狀態或將乳化粒子再分散於電泳介質之狀態，對該乳化粒子照射電子線或放射線，如此來製造。電子線或放射線之照射條件，只須可使粒子駐極體化，並無特別限定，關於電子線，例如可使用電子線加速器照射約10~50kGy電子線，關於放射線，可照射約1~15kGy之伽瑪射線。另，至於加壓下時液狀含氟化合物及含氟聚合性化合物，可適當利用溫度約0~100℃且壓力約5~30bar之液體前述化合物，此時在成為液體之條件下調製乳化粒子。又，當使用含氟聚合性化合物時，藉加熱或紫外線照射等來使該乳化粒子硬化。加熱硬化時，例如可以約80℃加熱一小時來使之硬化。又，若是藉紫外線照射時，可照射約1~2J/cm2之波長365nm之紫外線來使之硬化。
    含氟化合物可廣泛使用公知氟系樹脂、氟系油、氟系接著劑等。氟系樹脂可例舉如四氟乙烯樹脂等。具體例為聚四氟乙烯(PTFE)「FR1C=R1R2 R1=F或H、R2=F或H或Cl或任意」等。氟系油可例舉如全氟多醚油、三氟化氯乙烯低聚合體等。具體例為全氟多醚油(商品名「丹姆南(Demnum)」，日本大金工業製)、三氟化氯乙烯低聚合體(商品名「黛福羅伊爾(Daifloil)」，日本大金工業製)等。氟系接著劑可例舉如紫外線硬化型氟化環氧接著劑等。具體例為商品名「歐普托丹(Optodyne)」(日本大金工業製)等。
    含氟聚合性化合物可廣泛使用公知氟系彈性體、氟塗料清漆、聚合性氟樹脂等。用作含氟聚合性化合物之氟系彈性體可例舉如直鏈氟聚醚化合物。具體例為商品名「SIFEL3590-N」、「SIFEL2610」、「SIFEL8470」(均為日本信越化學工業製)等。氟塗料清漆可例舉如四氟乙烯/乙烯單體共聚體(商品名「哲福魯(Zeffle)」，大金工業製)。聚合性氟樹脂可例舉如聚合性非晶質氟樹脂(商品名「CYTOP」，日本旭硝子製)等。
    與含氟化合物及含氟聚合性化合物不相溶之液體並無特別限定，可例舉如水、乙二醇(EG)、丙二醇(PG)、甘油、矽油等。可對應所用含氟化合物及含氟聚合性化合物，自前述其中適當選擇使用。與含氟化合物及含氟聚合性化合物不相溶之液體，亦可使用所謂電泳介質。電泳介質可例舉如水、乙二醇(EG)、丙二醇(PG)、甘油、二甲基矽油等矽油、全氟聚醚等氟系油、石油系油等。
    乳化用之乳化劑，可例舉聚乙烯醇、乙烯馬來酸酐等。乳化劑含量，以在與含氟化合物及含氟聚合性化合物不相溶之液體中為1~10重量%為佳。調製乳化粒子時，可將該等成分投入攪拌機、混合器、勻合器等公知混合機，均勻混合來調製。此時，宜一邊混合一邊加熱。
    又，若是用於大型顯示器時，帶電粒子51可係例如對含氟樹脂片照射電子線或放射線以使之駐極體化後，使用公知塑膠膜粉碎裝置等使該含氟樹脂片破碎來製成。電子線或放射線之照射條件，只須可使含氟樹脂片駐極體化，並無特別限定，不過宜自垂直方向對樹脂片整體同時且均一地照射電子線或放射線。至於電子線或放射線之照射量，例如可使用電子線加速器照射約10~2000kGy之電子線，或者約1~15kGy之伽瑪射線。
    含氟樹脂片只須可發揮作為電子陷阱之功能，並無特別限定，可例舉如四氟乙烯-六氟丙烯共聚體片(FEP)、四氟乙烯-全氟烷基乙烯醚共聚體片(PFA)、聚四氟乙烯片(PTFE)、四氟乙烯-乙烯共聚體片(ETFE)、聚偏二氟乙烯片(PVDF)、聚氯三氟乙烯(PCTFE)、氯三氟乙烯-乙烯共聚體片(ECTFE)等。該等含氟樹脂片之中，尤以FEP片、PFA片及PTFE片之至少一種為佳。
    前述含氟化合物、含氟聚合性化合物及含氟樹脂片預先混合有顏料。該顏料並無特別限定，可例舉如β-萘酚系、萘酚AS系、乙醯乙酸、芳基醯胺系、吡唑哢系、乙醯乙酸芳基醯胺系、吡唑哢系、β-萘酚、β-氧基萘甲酸(BON酸)、萘酚AS系、乙醯乙酸胺苯系之偶氮顏料等。又，酞花青系、蒽醌系(陰丹士林系)、苝系．嘌呤酮系、靛藍系、硫靛藍系、喹吖酮系、雙噁嗪系、異吲哚酮系、喹啉黃系、金屬錯合物顏料、次甲基．甲亞胺系、二酮吡咯並吡咯等多環顏料。此外，還可例舉如吖嗪顏料、日光型螢光顏料(染料樹脂溶體)、中空樹脂顏料、亞硝基顏料、硝基顏料、天然顏料等。具體市售產品，可例舉如DIC(股份有限公司)製之Symuler fast yellow 4GO、Fasdtogen super magenta RG、Fasdtogen blue TGR；富士色素(股份有限公司)製之Fuji fast red 7R3300E、Fuji fast car mine 527等。該等顏料之粒徑以約0.02~20μm為佳，其中以約0.02~3μm為更佳。
    接著，配合參照第3圖及第4圖，說明前述結構之電泳顯示裝置1之作動。另，第3圖中，省略帶電粒子收納室5內之格柵狀構件6。
    首先，說明顯示一像素Pa時情形，如第4圖所示，由X軸驅動電路41藉由X軸電極線43a，對對應像素Pa之像素電極部3a之第1電極31a施加電壓V1。藉此，第1電極31a之薄膜電晶體(圖示略)變成ON狀態，第1電極31a維持電壓V1。然後，藉由Y軸電極線44a自Y軸驅動電路42，對像素電極部3a之第2電極32a施加較電壓V1小之電壓V2。於是，第1電極31a成為陽極，第2電極32a成為陰極，且帶電粒子51聚集於第1電極31a，所以像素Pa顯示帶電粒子51之顏色(第3(a)圖)。又，若縮小電壓V1與電壓V2之差，令聚集於第1電極31a之帶電粒子51之量減少，便可顯示帶電粒子51之顏色與黑色板或白色板等之顏色之混合色(灰色等)。
    接下來，說明不顯示像素Pa時情形，與前述相同，藉由X軸電極線43a由X軸驅動電路41，對第1電極31a施加電壓V3，且藉由Y軸電極線44a自Y軸驅動電路42，對第2電極32a施加電壓V4(第4圖)。此時，第2電極32a之電壓V4較第1電極31a之電壓V3大，第1電極31a成為陰極，第2電極32a成為陽極，所以帶電粒子收納室5內之帶電粒子5聚集於第2電極32a(第3(b)圖)。藉此，在像素Pa便不會顯示帶電粒子51之顏色，而是顯示黑色板或白色板等之顏色。 (第2實施態樣)
    以下，配合參照第5圖及第6圖，說明本發明之電泳顯示裝置之第2實施態樣。另，第5圖及第6圖中，於與第1實施態樣相同之結構賦與相同標號，且省略帶電粒子收納室5內之格柵狀構件6。
    第2實施態樣之電泳顯示裝置10如第5圖所示，係第1~第3顯示部71~73積層而成之結構，第1顯示部71之帶電粒子收納室5收納有帶有綠色之帶電粒子511，第2顯示部72之帶電粒子收納室5收納有帶有紅色之帶電粒子512，第3顯示部73之帶電粒子收納室5收納有帶有藍色之帶電粒子513。另，第1~第3顯示部71~73之帶電粒子之顏色，也可為例如青色、洋紅及黃色等，且第1~第3顯示部71~73之順序可適切地替換。又，第1顯示部71與第2顯示部72之間，及第2顯示部72與第3顯示部73之間，設有下面塗布絕緣性材料且接地之導電體8，藉此防止各顯示部之帶電粒子受到其他顯示部之像素電極部3之影響。
    如此結構之電泳顯示裝置10，在其第1~第3顯示部71~73與第1實施態樣相同地，藉著控制第1電極31及第2電極32之極性，使帶電粒子對應於此而聚集於第1電極31或第2電極32，如此來顯示帶電粒子511~513之顏色。
    舉例而言，當欲於一像素Pb顯示綠色時，如第6(a)圖所示，在第1顯示部71，對第1電極31b及第2電極32b施加電壓，使第1電極31b成為陽且第2電極32b成為陰極，而令綠色帶電粒子511聚集於第1電極31a。另一方面，在第2顯示部72及第3顯示部73，對第1電極31b及第2電極32b施加電壓，使第1電極31b成為陰極且第2電極32b成為陽極，而令紅色帶電粒子512及藍色帶電粒子513聚集於第2電極32b。藉此，於像素Pb顯示第1顯示部71之帶電粒子511之顏色之綠色。
    同樣地，當欲於像素Pb顯示紅色時，在第2顯示部72，使紅色帶電粒子512聚集於第1電極31b，並且在第1顯示部71及第3顯示部73，使綠色帶電粒子511及藍色帶電粒子513聚集於第2電極32b(第6(b)圖)。又，當欲於像素Pb顯示藍色時，在第3顯示部73，使藍色帶電粒子513聚集於第1電極31b，並且在第1顯示部71及第2顯示部72，使綠色帶電粒子511及紅色帶電粒子512聚集於第2電極32b(第6(c)圖)。另，若在兩個以上之顯示部，使帶電粒子聚集於第1電極31b，便可於像素Pb顯示混合綠色、紅色及藍色之中之兩色以上之顏色，且聚集於第1電極31b之帶電粒子之量，可藉改變施加於第1電極31b及第2電極32b之電壓大小來進行調節。
    如前所述，前述第1及第2實施態樣之電泳顯示裝置，係於帶電粒子收納室5內充填帶電粒子，且該帶電粒子收納室5沿形成有多數像素電極部3之基板2配置，藉此構造成可顯示多數像素。因此，無須如習知依每一像素製作微膠囊，製造可更為簡易。
    以上係說明本發明實施態樣，不過本發明並不限於此，只要是不超脫本發明意旨，便可作種種變更。例如，前述實施態樣中，第1電極31及第2電極32形成於基板2之同一面上，不過亦可形成於基板2之不同面。此時，第2實施態樣之導電體8宜亦於上面塗布絕緣性材料。
    又，前述實施態樣中，第1電極31係形成正方形，不過亦可形成例如三角形、長方形、五角形、六角形之類正方形以外之多角形和圓形等各種形狀。
    又，前述實施態樣中，第2電極32係配置包圍第1電極31，不過只須配置於像素之周緣部即可，並不限於此，例如第7圖所示，可僅沿第1電極31之一邊配置，且也可沿第1電極31之相對之邊配置。
    又，前述實施態樣中，基板2係配置於帶電粒子收納室5之下方，不過亦可配置於帶電粒子收納室5之上方，且亦可收納於帶電粒子收納室5內。
    又，前述實施態樣中，帶電粒子係帶負電性之駐極體性粒子，不過只須是在帶電粒子收納室5內可電泳移動之粒子即可，亦可帶正電，且未駐極體化也無妨。
    1,10‧‧‧電泳顯示裝置
    2‧‧‧基板
    3,3a‧‧‧像素電極部
    4‧‧‧電壓施加機構
    5‧‧‧帶電粒子收納室
    6‧‧‧格柵狀構件
    8‧‧‧導電體
    21‧‧‧通孔
    31,31a‧‧‧第1電極
    32,32a‧‧‧第2電極
    41‧‧‧X軸驅動電路
    42‧‧‧Y軸驅動電路
    43,43a‧‧‧X軸電極線
    44,44a‧‧‧Y軸電極線
    51,511,512,513‧‧‧帶電粒子
    71‧‧‧第1顯示部
    72‧‧‧第2顯示部
    73‧‧‧第3顯示部
    Pa,Pb‧‧‧像素
    第1圖係本發明第1實施態樣之電泳顯示裝置之正面截面概略圖。
    第2圖係本發明第1實施態樣之電泳顯示裝置之基板之平面截面概略圖。
    第3(a)~(b)圖係顯示本發明第1實施態樣之電泳顯示裝置之作動之部分放大正面截面圖。
    第4圖係顯示本發明第1實施態樣之電泳顯示裝置之作動之平面截面概略圖。
    第5圖係本發明第2實施態樣之電泳顯示裝置之正面截面概略圖。
    第6(a)~(c)圖係顯示本發明第2實施態樣之電泳顯示裝置之作動之部分放大正面截面圖。
    第7(a)~(b)圖係顯示前述實施態樣之變形例之第1電極及第2電極之配置之平面圖。
    1‧‧‧電泳顯示裝置
    2‧‧‧基板
    3‧‧‧像素電極部
    5‧‧‧帶電粒子收納室
    6‧‧‧格柵狀構件
    31‧‧‧第1電極
    32‧‧‧第2電極
    51‧‧‧帶電粒子
    权利要求:
    Claims (5)
    [1] 一種電泳顯示裝置，包含有至少三層顯示部，且前述顯示部具有：基板；多數像素電極部，係相對前述基板依每一像素形成者；電壓施加機構，係對前述各像素電極部施加電壓者；帶電粒子收納室，係收納帶色之帶電粒子，且配置成延伸橫越前述多數像素電極部者；及格柵狀構件，係收納於前述帶電粒子收納室內，且延伸橫越前述多數像素電極部者，並且，前述各像素電極部具有：配置於像素之中央之第1電極；及配置於像素之周緣部之第2電極，且前述各帶電粒子收納室內之帶電粒子帶有不同顏色。
    [2] 一種電泳顯示裝置，包含有至少三層顯示部，且前述顯示部具有：基板，多數像素電極部，係相對前述基板依每一像素形成者；電壓施加機構，係對前述各像素電極部施加電壓者；及帶電粒子收納室，係收納帶色之帶電粒子，且配置成延伸橫越前述多數像素電極部者；並且，前述各像素電極部具有：配置於像素之中央之第1電極；及配置於像素之周緣部之第2電極，且前述各帶電粒子收納室內之帶電粒子，帶有不同顏色，係由含氟材料構成並具有負電荷之駐極體性粒子。
    [3] 如申請專利範圍第2項之電泳顯示裝置，更包含有格柵狀構件，係收納於前述帶電粒子收納室內，且延伸橫越前述多數像素電極部者。
    [4] 如申請專利範圍第1~3項中其中任一項之電泳顯示裝置，其中前述各第1電極及第2電極配置在前述基板之一面上，且前述電壓施加機構具有：第1配線，係形成在前述基板之另一面上並藉由設在前述基板之通孔連接至前述各第1電極者；及第2配線，係形成在前述基板之一面上並連接至前述各第2電極者。
    [5] 如申請專利範圍第1~3項中其中任一項之電泳顯示裝置，其中前述各第1電極配置在前述基板之一面上，且前述各第2電極配置在前述基板之另一面上，且前述電壓施加機構具有：第1配線，係形成在前述基板之一面上並連接至前述各第1電極者；及第2配線，係形成在前述基板之另一面上並連接至前述各第2電極者。
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    优先权:
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