CN101165578A - 多域垂直取向式液晶显示面板 - Google Patents
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Abstract
一种多域垂直取向式液晶显示面板，其包括有源元件阵列基板、对向基板及液晶层。有源元件阵列基板具有多条扫描配线、多条数据配线、多个有源元件与多个像素电极。对向基板具有面向有源元件阵列基板的共用电极层。液晶层配置在有源元件阵列基板与对向基板之间。其中，每个像素电极具有多个第一主狭缝，而第一主狭缝在靠近数据配线的部分例如具有弯折。共用电极层具有多个第二主狭缝，第二主狭缝对应靠近扫描配线的部分例如具有弯折。
Description
技术领域
本发明涉及一种液晶显示面板(liquid crystal display panel)，且特别是涉及一种多域垂直取向式(multi-domain vertically alignment，MVA)液晶显示面板。
背景技术
针对多媒体社会的快速发展，多半取决于半导体元件或显示装置的飞跃发展。就显示器而言，具有高显示质量、好的空间利用效率、低消耗功率、无辐射等优越特性的薄膜晶体管液晶显示器(Thin Film Transistor LiquidCrystal Display，TFT-LCD)已逐渐成为市场的主流。
目前，市场对于液晶显示器的性能要求朝向高对比(high contrast ratio)、无灰阶反转(no gray scale inversion)、色偏小(low color shift)、亮度高(highluminance)、高色彩丰富度、高色饱和度、快速反应与广视角等特性。目前能够实现广视角要求的技术包括了扭转向列型(twisted nematic，TN)液晶加上广视角膜(wide viewing film)、共平面切换式(in-plane switching，IPS)液晶显示器、边际场切换式(fringe field switching)液晶显示器与多域垂直取向式薄膜晶体管液晶显示器等。在此，针对现有的多域垂直取向液晶显示器进行说明。
图1A为现有多域垂直取向液晶显示面板的单一像素中像素电极的上视图，图1B为现有多域垂直取向液晶显示面板的单一像素中共用电极层的上视图，而图1C为图1A的像素电极与图1B的共用电极层迭合后的上视图。此外，图1B中也展示了像素中的扫描配线、数据配线与有源元件等，以说明这些构件与共用电极层的相对位置。其中值得注意的是，在液晶显示面板的两侧也配置有上偏光板与下偏光板(未展示)，而该上下偏光板的穿透轴分别位于X与Y的方向。
请参照图1A与图1B，在现有多域垂直取向液晶显示面板中，像素电极110具有多个主狭缝(main-slit)112与多个细狭缝(fine-slit)114，而共用电极层120也具有多个主狭缝122与多个细狭缝124。由于主狭缝112与122以及细狭缝114与124附近的电场方向会异于像素中的其他部分，因此液晶分子的倾倒方向将会有较多变化，进而达到增加液晶显示面板的视角范围的目的。
图2为区域R12处液晶分子受力的示意图。由图1A可发现，像素电极110的边缘在各个区域R10与R12处都为直线，而与像素电极110的主狭缝112与细狭缝114的延伸方向不同。请参照图1A与图2，区域R12内像素电极110的边缘施加于液晶分子130上的力为F12，而像素电极110的细狭缝114施加于液晶分子130上的力则为F14。换言之，液晶分子130将会受到不同方向的力，而无法顺利倾倒至适当的位置(F14的方向)，因此区域R12内的液晶分子130的排列方向将不易控制而产生暗纹。为解决此问题，共用电极层120在区域R10与R12处也会设计平行于像素电极110边缘的辅助狭缝(auxiliary-slit)126，如图1B所示。请参照图1B与图2，由于辅助狭缝126施加于液晶分子130上的力为F16，其中力F16朝+X方向，而力F12则朝-X方向，因此液晶分子130所受的总力方向将可较接近力F14的方向，也就可以降低区域R10与R12处产生暗纹的机会。
在液晶显示面板的制造过程中，像素电极110与共用电极层120分别形成在上、下两块基板上，然后再将两块基板对位并组合，以使像素电极110与共用电极层120如图1C所示正确对位。然而，一旦在液晶显示面板的组装过程中对位不佳，而使像素电极110与共用电极层120间存在对位误差，则辅助狭缝126将无法对区域R10与R12内的液晶分子产生如前述的效果，而使得暗纹再度出现。这样一来，多域垂直取向液晶显示面板的显示质量(如穿透率与反应速度等)也就大幅劣化。
发明内容
本发明的目的是提供一种多域垂直取向式液晶显示面板，适于解决上、下基板对位不准确所造成的显示质量劣化的问题。
本发明提出一种多域垂直取向式液晶显示面板，其包括有源元件阵列基板、对向基板及液晶层。有源元件阵列基板具有多条扫描配线、多条数据配线、多个有源元件与多个像素电极。其中，扫描配线沿第一方向互相平行排列，数据配线沿第二方向互相平行排列，数据配线与扫描配线定义出多个像素区。每个有源元件位于对应的像素区内，且由对应的扫描配线驱动。每个像素电极位于对应的像素区内，且电连接对应的有源元件以接收对应的数据配线所传输的信号。每个像素电极具有多个第一主狭缝，且第一主狭缝在靠近数据配线的部分具有弯折。对向基板具有面向有源元件阵列基板的共用电极层。液晶层配置在有源元件阵列基板与对向基板之间。
在此多域垂直取向式液晶显示面板的实施例中，共用电极层具有多个第二主狭缝，第二主狭缝对应靠近扫描配线的部分具有弯折。
在此多域垂直取向式液晶显示面板的实施例中，共用电极层具有多个第二主狭缝与多个第二细狭缝。部分第二细狭缝沿着第二主狭缝排列，其他第二细狭缝沿着所对应的像素电极边缘排列。
本发明还提出一种多域垂直取向式液晶显示面板，其包括有源元件阵列基板、对向基板及液晶层。有源元件阵列基板具有多条扫描配线、多条数据配线、多个有源元件与多个像素电极。其中，扫描配线沿第一方向互相平行排列，数据配线沿第二方向互相平行排列，数据配线与扫描配线定义出多个像素区。每个有源元件位于对应的像素区内，且由对应的扫描配线驱动。每个像素电极位于对应的像素区内，且电连接对应的有源元件以接收对应的数据配线所传输的信号。对向基板具有面向有源元件阵列基板的共用电极层。其中，共用电极层具有多个第二主狭缝，第二主狭缝对应靠近扫描配线的部分具有弯折。液晶层配置在有源元件阵列基板与对向基板之间。
在此多域垂直取向式液晶显示面板的实施例中，共用电极层还具有多个第二细狭缝。部分第二细狭缝沿着第二主狭缝排列，其他第二细狭缝沿着所对应的像素电极边缘排列。
本发明还提出一种多域垂直取向式液晶显示面板，其包括有源元件阵列基板、对向基板及液晶层。有源元件阵列基板具有多条扫描配线、多条数据配线、多个有源元件与多个像素电极。其中，扫描配线沿第一方向互相平行排列，数据配线沿第二方向互相平行排列，数据配线与扫描配线定义出多个像素区。每个有源元件位于对应的像素区内，且由对应的扫描配线驱动。每个像素电极位于对应的像素区内，且电连接对应的有源元件以接收对应的数据配线所传输的信号。对向基板具有面向有源元件阵列基板的共用电极层。其中，共用电极层具有多个第二主狭缝与多个第二细狭缝，部分第二细狭缝沿着第二主狭缝排列，其他第二细狭缝沿着所对应的像素电极边缘排列。
综上所述，在本发明的多域垂直取向式液晶显示面板中，是使像素电极的主狭缝在靠近数据配线的部分具有弯折，或使共用电极层的主狭缝在对应靠近扫描配线的部分具有弯折，以解决暗纹问题。此外，在共用电极层上沿着所对应的像素电极边缘排列多个第二细狭缝，也可将暗纹局限于数据配线旁。而且，上述各种设计在有对位误差产生时仍可发挥改善暗纹问题的效果。
为让本发明的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举优选实施例，并结合附图，作详细说明如下。
附图说明
图1A为现有多域垂直取向液晶显示面板的单一像素中像素电极的上视图。
图1B为现有多域垂直取向液晶显示面板的单一像素中共用电极层的上视图。
图1C为图1A的像素电极与图1B的共用电极层迭合后的上视图。
图2为区域R12处液晶分子受力的示意图。
图3为本发明的多域垂直取向式液晶显示面板的局部剖面示意图。
图4为本发明的多域垂直取向式液晶显示面板中单一像素区的一种实施例的上视图。
图5A为图4中像素电极的上视图。
图5B为图4中区域R40处液晶分子受力的示意图。
图6为图4中共用电极层的上视图。
图7为本发明的多域垂直取向式液晶显示面板中单一像素区的另一种实施例的上视图。
图8为图7中像素电极的上视图。
图9为图7中共用电极层的上视图。
图10为本发明的多域垂直取向式液晶显示面板中单一像素区的再一种实施例的上视图。
图11为图10中共用电极层的上视图。
图12为本发明又一实施例的多域垂直取向式液晶显示面板中单一像素区的共用电极层的上视图。
简单符号说明
110：像素电极
112、212：主狭缝
114、214：细狭缝
120：共用电极层
126：辅助狭缝
130：液晶分子
R10、R12：区域
F12、F14、F16：力
X、Y、W、S：方向
300：多域垂直取向式液晶显示面板
310：有源元件阵列基板
320：对向基板
330：液晶层
312：扫描配线
314：数据配线
316：有源元件
318：共通电极
410、420：像素电极
510、520、530、540：共用电极层
412、422、512、522、532、542：第一主狭缝
414、424、514、524、534、544：第一细狭缝
R20、R30、R40：区域
具体实施方式
本发明提出一种多域垂直取向式液晶显示面板，主要是在像素电极与共用电极层的主狭缝与细狭缝的布局上做设计，以解决液晶分子排列不当所造成的暗纹问题。因此，在本发明的多域垂直取向式液晶显示面板的各种实施例中，其他部分的架构都可互相通用，差异在于像素电极与共用电极层的主狭缝与细狭缝的各种布局可互相搭配使用。以下，将先就本发明的多域垂直取向式液晶显示面板的基本架构作介绍。之后，再分别说明像素电极与共用电极层的主狭缝与细狭缝的各种布局。最后，列举其中多种像素电极与共用电极层的组合。其中，相似构件将使用相同标号。
图3为本发明的多域垂直取向式液晶显示面板的局部剖面示意图，而图4为本发明的多域垂直取向式液晶显示面板中单一像素区的一种实施例的上视图。请参照图3与图4，本发明的多域垂直取向式液晶显示面板300包括有源元件阵列基板310、对向基板320及液晶层330。有源元件阵列基板310具有多条扫描配线312、多条数据配线314、多个有源元件316与多个像素电极410，而图4中仅各展示出一个。其中，扫描配线312沿X方向互相平行排列，数据配线314则沿Y方向互相平行排列，且数据配线314与扫描配线312定义出多个如图4所示的像素区。每个如图4所示的像素区内具有一个有源元件316与一个像素电极420，有源元件316由对应的扫描配线312驱动，而像素电极420电连接对应的有源元件316以接收对应的数据配线314所传输的信号。此外，有源元件316可为薄膜晶体管(Thin Film Transistor，TFT)或其他适当的有源元件。有源元件阵列基板310上还可配置有共通电极318，以在各像素区中形成所需的像素储存电容。对向基板320具有面向有源元件阵列基板310的一个共用电极层540。对向基板320可以是彩色滤光基板，或者彩色滤光膜(未展示)也可形成在有源元件阵列基板310上。液晶层330配置在有源元件阵列基板310与对向基板320之间。
图5A为图4中像素电极的上视图。图5A中也展示扫描配线312、数据配线314与有源元件316，以说明这些构件与像素电极420的相对位置。请参照图5A，像素电极420具有多个第一主狭缝422，且第一主狭缝422在靠近数据配线314的部分具有弯折，弯折后的第一主狭缝422例如基本上沿X方向延伸，而第一主狭缝422的其他部分在本实施例中基本上沿S方向(图5A中上方的第一主狭缝422)与W方向(图5A中下方的第一主狭缝422)延伸。
由于第一主狭缝422在靠近数据配线314的部分做了弯折的设计，因此可减少在区域R30与R40处像素电极420的直线边缘，也就解决了区域R30与R40处液晶分子排列不当所造成的暗纹问题。而且，因为第一主狭缝422在靠近数据配线314的部分具有弯折(例如大致垂直数据配线314)，所以即使像素电极420在后续与共用电极层(未展示)的对位过程中发生对位误差，也依然可发挥解决区域R30与R40处的暗纹问题的功效。
此外，像素电极420还可具有多个第一细狭缝424，而至少部分的第一细狭缝424连接至第一主狭缝422。这些第一细狭缝424在本实施例中基本上沿W方向(图5A中上方的第一细狭缝424)与S方向(图5A中下方的第一细狭缝424)延伸。
图6为图4中共用电极层的上视图。图6中也展示扫描配线312、数据配线314与有源元件316，以说明这些构件与共用电极层540的相对位置。请参照图5A与图6，由于图5A的像素电极420的第一主狭缝422在靠近数据配线314的部分产生弯折，因此减弱了区域R20与区域R30之间对于液晶分子的规范力。为提供较适合的规范力给位于区域R20与区域R30之间的液晶分子，共用电极层540在区域R20与区域R30之间也设计分布有第二细狭缝544，而像素电极420在区域R20与区域R30之间则设计分布有第二细狭缝424。由此，可提高显示质量。
请参照图4，本实施例结合图5A的像素电极420与图6的共用电极层540，因此可发挥两者的优点而解决区域R20、R30与R40处的暗纹问题。以下，使用图5B来说明图4中区域R40处液晶分子的受力。请参照图4与图5B，区域R40内像素电极420的边缘施加于液晶分子230上的力为F22，而像素电极420的第一细狭缝424施加于液晶分子230上的力则为F24。共用电极层540的第二细狭缝544施加于液晶分子230上的力为F26，其中力F24与F26是朝+W方向，而力F22则是朝-X方向，因此液晶分子130所受的总力方向将可较接近W方向而与其他区域的液晶分子有相似的排列，也就可以降低区域R10与R12处产生暗纹的机会。
图7为本发明的多域垂直取向式液晶显示面板中单一像素区的另一种实施例的上视图，图8为图7中像素电极的上视图，而图9为图7中共用电极层的上视图。图9中也展示扫描配线312、数据配线314与有源元件316，以说明这些构件与共用电极层510的相对位置。实际上，共用电极层510形成在对向基板(未展示)，而扫描配线312、数据配线314与有源元件316则形成在有源元件阵列基板(未展示)。请参照图7与图8，像素电极410与图5A的像素电极420相似。接着请参照图7与图9，共用电极层510具有多个第二主狭缝512，而第二主狭缝512在对应靠近扫描配线312的部分具有弯折，弯折后的第二主狭缝512例如基本上沿X方向延伸，第二主狭缝512的其他部分在本实施例中则基本上沿S方向(图9中上方的第二主狭缝512)与W方向(图9中下方的第二主狭缝512)延伸。由于第二主狭缝512在靠近扫描配线312的部分做了弯折的设计，因此可取代现有辅助狭缝的设计，也就解决了区域R20处液晶分子排列不当所造成的暗纹问题。
此外，共用电极层510还可具有多个第二细狭缝514，而至少部分的第二细狭缝514连接至第二主狭缝512。这些第二细狭缝514在本实施例中基本上沿W方向(图9中上方的第二细狭缝514)与S方向(图9中下方的第二细狭缝514)延伸。由于区域R20处的第二细狭缝514较现有技术增加了，因此即使共用电极层510在后续与像素电极(未展示)的对位过程中发生对位误差，也依然可发挥解决区域R20处的暗纹问题的功效。请参照图7，本实施例结合图8的像素电极410与图9的共用电极层510，因此可发挥两者的优点而解决区域R20、R30与R40处的暗纹问题。
图10为本发明的多域垂直取向式液晶显示面板中单一像素区的再一种实施例的上视图，而图11为图10中共用电极层的上视图。图11中也展示扫描配线312、数据配线314与有源元件316。请参照图11，此共用电极层520具有第二主狭缝522与第二细狭缝524。图11的共用电极层520与图9的共用电极层510的差异在于，整条图11中上方的第二主狭缝522都基本上沿S方向延伸，而整条图11中下方的第二主狭缝522都基本上沿W方向延伸。同时，在共用电极层510上的第二细狭缝524除了沿着第二主狭缝522排列外，尚有部分的第二细狭缝524沿着与所对应的像素电极(例如图10的像素电极110)边缘相对应的共用电极层510上并行排列，如同区域R20、R30与R40。此时，暗纹将会被局限在扫描配线314与数据配线312旁，其余部分则因液晶分子受到第二细狭缝524的良好规范而不会出现暗纹。如此一来，同样可达到提高显示质量的目的。而且，由于区域R20、R30与R40具有部分的第二细狭缝524，因此即使共用电极层520在后续与像素电极(未展示)的对位过程中发生对位误差，也依然可发挥将区域R20、R30与R40处的暗纹局限在像素区边缘的功效。请参照图10，本实施例结合图1A的现有的像素电极110与图11的共用电极层520。
图12为本发明又一实施例的多域垂直取向式液晶显示面板中单一像素区的共用电极层的上视图。图12中也展示扫描配线312、数据配线314与有源元件316。请参照图12，此共用电极层530具有第二主狭缝532与第二细狭缝534。图12的共用电极层530组合了图9的共用电极层510在区域R20的特征以及图11的共用电极层520在区域R40的特征。因此，图12的共用电极层530在区域R20处可解决液晶分子排列不当所造成的暗纹问题，而在区域R40处则可将暗纹局限在数据配线312旁，进而达到提高显示质量的目的，且在发生对位误差时依然发挥功效。
由图6、9、11与12可知，本发明的多域垂直取向式液晶显示面板中，在共用电极层上可采用图9的区域R20、图11的区域R30与R40以及图6的区域R20等三大类的改进设计，而这些设计也可互相组合使用，在此并未全部一一列举。
值得注意的是，在此虽仅以图4、图7与图10说明本发明的多域垂直取向式液晶显示面板，单一像素区内像素电极与共用电极层的三种组合，但仍有许多实施例具有图5A、6、8、9、11与12中的各种特征的组合，在此省略其介绍。此外，由图10的实施例可知，本发明的多域垂直取向式液晶显示面板中，具有前述各项特征的像素电极也可搭配现有共用电极层，而具有前述各项特征的共用电极层也可搭配现有像素电极。
综上所述，在本发明的多域垂直取向式液晶显示面板中，是使像素电极的主狭缝在靠近数据配线的部分具有弯折，以减少像素电极的直线边缘，进而解决液晶分子排列不当所造成的暗纹问题。或者，使共用电极层的主狭缝在对应靠近扫描配线的部分具有弯折，取代现有辅助狭缝的设计，以解决暗纹问题。或者，在共用电极层上沿着所对应的像素电极边缘排列多个第二细狭缝，以使暗纹局限在扫描配线旁。上述各种设计不仅可提高多域垂直取向式液晶显示面板的显示质量，而且在像素电极与共用电极层有对位误差产生时仍可发挥效果。
虽然本发明已以优选实施例揭示如上，然而其并非用以限定本发明，任何本领域的技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，可对其作些许的更动与修改，因此本发明的保护范围以所附权利要求所界定者为准。
Claims (24)
1.一种多域垂直取向式液晶显示面板，包括：
有源元件阵列基板，具有多条扫描配线、多条数据配线、多个有源元件与多个像素电极，其中该多条扫描配线沿第一方向互相平行排列，该多条数据配线沿第二方向互相平行排列，该多条数据配线与该多条扫描配线定义出多个像素区，每一有源元件位于对应的该像素区内，且由对应的该扫描配线驱动，而每一像素电极位于对应的该像素区内且电连接对应的该有源元件以接收对应的该数据配线所传输的信号，每一像素电极具有多个第一主狭缝，且该多个第一主狭缝在靠近该多条数据配线的部分具有弯折；
对向基板，具有面向该有源元件阵列基板的共用电极层；和
液晶层，配置在该有源元件阵列基板与该对向基板之间。
2.如权利要求1所述的多域垂直取向式液晶显示面板，其中该共用电极层具有多个第二主狭缝，该多个第二主狭缝对应靠近该多条扫描配线的部分具有弯折。
3.如权利要求2所述的多域垂直取向式液晶显示面板，其中该共用电极层还具有多个第二细狭缝。
4.如权利要求3所述的多域垂直取向式液晶显示面板，其中至少部分该多个第二细狭缝连接该多个第二主狭缝。
5.如权利要求1所述的多域垂直取向式液晶显示面板，其中该共用电极层具有多个第二主狭缝与多个第二细狭缝。
6.如权利要求5所述的多域垂直取向式液晶显示面板，其中部分该多个第二细狭缝沿着第二主狭缝排列，其他该多个第二细狭缝沿着所对应的该像素电极边缘排列。
7.如权利要求5所述的多域垂直取向式液晶显示面板，其中至少部分该多个第二细狭缝连接该多个第二主狭缝。
8.如权利要求1所述的多域垂直取向式液晶显示面板，其中该多个像素电极还具有多个第一细狭缝。
9.如权利要求8所述的多域垂直取向式液晶显示面板，其中至少部分该多个第一细狭缝连接该多个第一主狭缝。
10.如权利要求1所述的多域垂直取向式液晶显示面板，其中该多个第一主狭缝为封闭狭缝。
11.一种多域垂直取向式液晶显示面板，包括：
有源元件阵列基板，具有多条扫描配线、多条数据配线、多个有源元件与多个像素电极，其中该多条扫描配线沿第一方向互相平行排列，该多条数据配线沿第二方向互相平行排列，该多条数据配线与该多条扫描配线定义出多个像素区，每一有源元件位于对应的该像素区内且由对应的该扫描配线驱动，而每一像素电极位于对应的该像素区内且电连接对应的该有源元件以接收对应的该数据配线所传输的信号；
对向基板，具有面向该有源元件阵列基板的共用电极层，其中该共用电极层具有多个第二主狭缝，该多个第二主狭缝对应靠近该多条扫描配线的部分具有弯折；和
液晶层，配置在该有源元件阵列基板与该对向基板之间。
12.如权利要求11所述的多域垂直取向式液晶显示面板，其中每一像素电极具有多个第一主狭缝。
13.如权利要求12所述的多域垂直取向式液晶显示面板，其中该多个像素电极还具有多个第一细狭缝。
14.如权利要求13所述的多域垂直取向式液晶显示面板，其中至少部分该多个第一细狭缝连接该多个第一主狭缝。
15.如权利要求12所述的多域垂直取向式液晶显示面板，其中该多个第一主狭缝为封闭狭缝。
16.如权利要求11所述的多域垂直取向式液晶显示面板，其中该共用电极层还具有多个第二细狭缝。
17.如权利要求16所述的多域垂直取向式液晶显示面板，其中部分该多个第二细狭缝沿着第二主狭缝排列，其他该多个第二细狭缝沿着所对应的该像素电极边缘排列。
18.如权利要求16所述的多域垂直取向式液晶显示面板，其中至少部分该多个第二细狭缝连接该多个第二主狭缝。
19.一种多域垂直取向式液晶显示面板，包括：
有源元件阵列基板，具有多条扫描配线、多条数据配线、多个有源元件与多个像素电极，其中该多条扫描配线沿第一方向互相平行排列，该多条数据配线沿第二方向互相平行排列，该多条数据配线与该多条扫描配线定义出多个像素区，每一有源元件位于对应的该像素区内且由对应的该扫描配线驱动，而每一像素电极位于对应的该像素区内且电连接对应的该有源元件以接收对应的该数据配线所传输的信号；
对向基板，具有面向该有源元件阵列基板的共用电极层，其中该共用电极层具有多个第二主狭缝与多个第二细狭缝，部分该多个第二细狭缝沿着第二主狭缝排列，其他该多个第二细狭缝沿着所对应的该像素电极边缘排列；和
液晶层，配置在该有源元件阵列基板与该对向基板之间。
20.如权利要求19所述的多域垂直取向式液晶显示面板，其中每一像素电极具有多个第一主狭缝。
21.如权利要求20所述的多域垂直取向式液晶显示面板，其中该多个像素电极还具有多个第一细狭缝。
22.如权利要求21所述的多域垂直取向式液晶显示面板，其中至少部分该多个第一细狭缝连接该多个第一主狭缝。
23.如权利要求19所述的多域垂直取向式液晶显示面板，其中该多个第一主狭缝为封闭狭缝。
24.如权利要求19所述的多域垂直取向式液晶显示面板，其中至少部分该多个第二细狭缝连接该多个第二主狭缝。
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