JPH05119295A - 投影画像表示装置とその装置に用いる基板の製造方法 - Google Patents
投影画像表示装置とその装置に用いる基板の製造方法Info
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- JPH05119295A JPH05119295A JP27791791A JP27791791A JPH05119295A JP H05119295 A JPH05119295 A JP H05119295A JP 27791791 A JP27791791 A JP 27791791A JP 27791791 A JP27791791 A JP 27791791A JP H05119295 A JPH05119295 A JP H05119295A
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Landscapes
- Liquid Crystal (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 小型で安価な画像表示装置を提供する。
【構成】 一列の画素群を有する液晶光弁装置を通過し
た直線偏光光の光路変化を画像信号と同期したミラーの
振動あるいはミラーを装着した回転体の回転により行う
ことにより、平面２次画像を得ることを特徴とする。
た直線偏光光の光路変化を画像信号と同期したミラーの
振動あるいはミラーを装着した回転体の回転により行う
ことにより、平面２次画像を得ることを特徴とする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、液晶光弁装置を用いた
投影画像表示装置に関する。
投影画像表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、液晶光弁装置としては、単純マト
リクス方式やアクティブマトリクス方式があり、これら
は全て表示画素数と等しい数の駆動用画素数を有してお
り、例えばプロジェクタ等に利用する場合、光弁装置の
画素数と等しい画素数の投影画像を得るものであった。
リクス方式やアクティブマトリクス方式があり、これら
は全て表示画素数と等しい数の駆動用画素数を有してお
り、例えばプロジェクタ等に利用する場合、光弁装置の
画素数と等しい画素数の投影画像を得るものであった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
画像表示装置は要求される画面全体を一時に表示するた
めに、例えば画面を縦・横各１０００個に分割して表示
するには、１００００００個の画素を有する光弁装置を
形成する必要があり、高精細化に伴って極端に製造歩留
りが低下し、結果的に高価になってしまうという問題が
あった。
画像表示装置は要求される画面全体を一時に表示するた
めに、例えば画面を縦・横各１０００個に分割して表示
するには、１００００００個の画素を有する光弁装置を
形成する必要があり、高精細化に伴って極端に製造歩留
りが低下し、結果的に高価になってしまうという問題が
あった。
【０００４】また、従来の光弁装置は、駆動回路を内蔵
できず、外付けとなるため工程が増加し、コストアップ
となる他、装置の小型化ができないという問題点があっ
た。本発明は、上記課題を解消して小型で安価な駆動回
路を内蔵した光弁装置を用いた新しい画像表示装置を提
供することを目的とする。
できず、外付けとなるため工程が増加し、コストアップ
となる他、装置の小型化ができないという問題点があっ
た。本発明は、上記課題を解消して小型で安価な駆動回
路を内蔵した光弁装置を用いた新しい画像表示装置を提
供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明の画像表示装置が
上記目的を達成するために採用した主たる手段は、液晶
光弁装置に形成する画素群を表示すべき画素数よりも少
ない個数で形成して、光弁装置を通過した光の向きを高
速で変化させることにより目的の画素数の画像を表示す
るものである。また、光弁装置は駆動回路を内蔵した半
導体装置上に形成することにより、高速動作を可能にす
るものである。
上記目的を達成するために採用した主たる手段は、液晶
光弁装置に形成する画素群を表示すべき画素数よりも少
ない個数で形成して、光弁装置を通過した光の向きを高
速で変化させることにより目的の画素数の画像を表示す
るものである。また、光弁装置は駆動回路を内蔵した半
導体装置上に形成することにより、高速動作を可能にす
るものである。
【０００６】
【作用】上述したように本発明によれば、光弁装置に形
成する画素数は表示される画素数より少なくてすむた
め、小型な画像表示装置を得ることができる。さらに、
ＩＣプロセスにより作製する画素数は、従来の光弁装置
に比べて極端に少なくすることが可能であるため、極め
て高い製造歩留りで作製が可能となる。このため、コス
トの低減につながり、安価に投影画像表示装置を供給す
ることができる。
成する画素数は表示される画素数より少なくてすむた
め、小型な画像表示装置を得ることができる。さらに、
ＩＣプロセスにより作製する画素数は、従来の光弁装置
に比べて極端に少なくすることが可能であるため、極め
て高い製造歩留りで作製が可能となる。このため、コス
トの低減につながり、安価に投影画像表示装置を供給す
ることができる。
【０００７】
【実施例】以下、図面を参照して本発明の好適な実施例
を説明する。図１は、本発明の投影画像表示装置の一実
施例を示す模式的拡大図である。白色光源ランプ５０３
より放射された白色光は、集光レンズ系５０２により集
光され偏光板を備えた液晶光弁装置５０１に入射され
る。画像信号によって変調された直線偏光の光は、ミラ
ー５０４により反射され拡大レンズ５０６に入射され
る。拡大された光は、スクリーン５０５上に像を結ぶ。
このとき、ミラー５０４の入射光に対する角度を画像信
号に同期させて高速で変化させることにより、スクリー
ン５０５上に２次画像が得られる。
を説明する。図１は、本発明の投影画像表示装置の一実
施例を示す模式的拡大図である。白色光源ランプ５０３
より放射された白色光は、集光レンズ系５０２により集
光され偏光板を備えた液晶光弁装置５０１に入射され
る。画像信号によって変調された直線偏光の光は、ミラ
ー５０４により反射され拡大レンズ５０６に入射され
る。拡大された光は、スクリーン５０５上に像を結ぶ。
このとき、ミラー５０４の入射光に対する角度を画像信
号に同期させて高速で変化させることにより、スクリー
ン５０５上に２次画像が得られる。
【０００８】図２は、本発明の投影画像表示装置の他の
実施例を示す模式的拡大図である。図１に示した実施例
と異なる点は、ミラー５０４にかえて小型のミラーを外
周部に装着したミラー付回転体５０７を画像信号と同期
するように回転させることである。これにより、スクリ
ーン５０５上に２次画像が得られる。また、図示しない
がＲ，Ｇ，Ｂに対応したフィルタや、ダイクロックミラ
ーなどを適当に配置することによりカラー表示装置を得
ることもできる。
実施例を示す模式的拡大図である。図１に示した実施例
と異なる点は、ミラー５０４にかえて小型のミラーを外
周部に装着したミラー付回転体５０７を画像信号と同期
するように回転させることである。これにより、スクリ
ーン５０５上に２次画像が得られる。また、図示しない
がＲ，Ｇ，Ｂに対応したフィルタや、ダイクロックミラ
ーなどを適当に配置することによりカラー表示装置を得
ることもできる。
【０００９】図３は、本発明による投影画像表示装置に
使用する液晶光弁装置の一実施例の模式的断面図であ
る。単結晶シリコン基板１０１上に駆動回路素子１０３
と画素部１０８を備えた光弁用半導体基板２０１上に液
晶セル２０２を形成してある。液晶セル部は配向膜１１
２に挟まれた液晶層１１５が形成されている。液晶層１
１５はシール材１１４により一定の厚みとなる。図示し
ないが、特に画素部幅が広いときには液晶層１１５内に
ミクロパールと呼ばれるギャップ材を散布しておいても
よい。
使用する液晶光弁装置の一実施例の模式的断面図であ
る。単結晶シリコン基板１０１上に駆動回路素子１０３
と画素部１０８を備えた光弁用半導体基板２０１上に液
晶セル２０２を形成してある。液晶セル部は配向膜１１
２に挟まれた液晶層１１５が形成されている。液晶層１
１５はシール材１１４により一定の厚みとなる。図示し
ないが、特に画素部幅が広いときには液晶層１１５内に
ミクロパールと呼ばれるギャップ材を散布しておいても
よい。
【００１０】半導体基板に対向する側の配向膜１１２
は、例えば石英や硬質ガラス等よりなる透明材料の対向
基板１１３表面に形成したＩＴＯ等よりなる透明な対向
電極１１６上に形成される。図示しないが対向電極１１
６は銀ペーストなどにより、半導体基板側に接続されて
おり、コモン電位が供給されている。また対向基板１１
３の裏側には偏光板１１７が形成されている。また、駆
動回路素子１０３への光の入射を防ぐため、樹脂等によ
る遮光材１１８が形成されている。画素部１０８の単結
晶シリコン基板１０１はエッチング除去されており、画
素部１０８は実質的に透明となっている。
は、例えば石英や硬質ガラス等よりなる透明材料の対向
基板１１３表面に形成したＩＴＯ等よりなる透明な対向
電極１１６上に形成される。図示しないが対向電極１１
６は銀ペーストなどにより、半導体基板側に接続されて
おり、コモン電位が供給されている。また対向基板１１
３の裏側には偏光板１１７が形成されている。また、駆
動回路素子１０３への光の入射を防ぐため、樹脂等によ
る遮光材１１８が形成されている。画素部１０８の単結
晶シリコン基板１０１はエッチング除去されており、画
素部１０８は実質的に透明となっている。
【００１１】図４は、本発明による投影画像表示装置に
使用する光弁用半導体基板２０１の一実施例の模式的平
面図である。図示するように、画素２０３は一列に並び
画素群を形成しており、各画素の画素電極１０４は、ア
ルミニウム等の配線１０５を介して駆動回路素子１０３
と接続されている。なお、図示しないが画素電極材料を
ポリシリコンで形成した場合には、配線１０５を介する
ことなく駆動回路素子１０３と接続することができる。
使用する光弁用半導体基板２０１の一実施例の模式的平
面図である。図示するように、画素２０３は一列に並び
画素群を形成しており、各画素の画素電極１０４は、ア
ルミニウム等の配線１０５を介して駆動回路素子１０３
と接続されている。なお、図示しないが画素電極材料を
ポリシリコンで形成した場合には、配線１０５を介する
ことなく駆動回路素子１０３と接続することができる。
【００１２】各画素２０３の大きさは、用途により変化
させることができるが、ＩＣプロセスにより数μｍ角の
微細な画素も容易に形成することができる。例えば、１
０×１０μｍの画素を５００個形成した場合、駆動回路
素子１０３を内蔵した半導体基板２０１のチップサイズ
は２ｍｍ×５．５ｍｍ程度と極めて小さくすることがで
きる。従って、光弁装置も極めて小さく形成することが
でき、画像表示装置全体も従来にない小型化が可能にな
る。
させることができるが、ＩＣプロセスにより数μｍ角の
微細な画素も容易に形成することができる。例えば、１
０×１０μｍの画素を５００個形成した場合、駆動回路
素子１０３を内蔵した半導体基板２０１のチップサイズ
は２ｍｍ×５．５ｍｍ程度と極めて小さくすることがで
きる。従って、光弁装置も極めて小さく形成することが
でき、画像表示装置全体も従来にない小型化が可能にな
る。
【００１３】図５は、本発明の投影画像表示装置の基板
である半導体装置の実施例を示す模式的断面図である。
単結晶シリコン基板１０１上に駆動回路素子１０３が形
成され、画素領域１０８においては、フィールド酸化膜
１０２上に画素電極１０４がポリシリコンなどで形成さ
れている。画素電極１０４はアルミニウム等の配線１０
５により駆動回路素子１０３と接続されている。また、
画素領域１０８下面の単結晶シリコン基板１０１は除去
され、補強のために透明材料１０９が充填されている。
である半導体装置の実施例を示す模式的断面図である。
単結晶シリコン基板１０１上に駆動回路素子１０３が形
成され、画素領域１０８においては、フィールド酸化膜
１０２上に画素電極１０４がポリシリコンなどで形成さ
れている。画素電極１０４はアルミニウム等の配線１０
５により駆動回路素子１０３と接続されている。また、
画素領域１０８下面の単結晶シリコン基板１０１は除去
され、補強のために透明材料１０９が充填されている。
【００１４】図６は、本発明の他の実施例を示す模式的
断面図である。図５の実施例と異なる点は、画素領域１
０８部分にフィールド酸化膜１０２に代えてシリコン窒
化膜１０７が形成されている点と、画素電極１０４が直
接駆動回路素子１０３に接続されている点である。図７
は、本発明の他の実施例を示す模式的断面図である。図
６の実施例と異なる点は、画素電極１０４が最上部に形
成されており、アルミニウム等の配線１０５によって駆
動回路素子１０３と接続されている点である。この場
合、画素電極１０４はＩＴＯなどで形成される。
断面図である。図５の実施例と異なる点は、画素領域１
０８部分にフィールド酸化膜１０２に代えてシリコン窒
化膜１０７が形成されている点と、画素電極１０４が直
接駆動回路素子１０３に接続されている点である。図７
は、本発明の他の実施例を示す模式的断面図である。図
６の実施例と異なる点は、画素電極１０４が最上部に形
成されており、アルミニウム等の配線１０５によって駆
動回路素子１０３と接続されている点である。この場
合、画素電極１０４はＩＴＯなどで形成される。
【００１５】上記の実施例をもとに、図示しないが画素
電極１０４と駆動回路素子１０３との接続方法や画素電
極１０４の垂直方向の形成位置や、画素領域１０８部の
単結晶シリコン基板１０１に接する絶縁膜は自由に組み
合わせて構わない。図５〜図７の実施例によれば、駆動
回路素子１０３は単結晶シリコン上に形成されており、
高速動作が可能である。また、画素電極１０４の材料と
してポリシリコンを使う場合は、５００Å程度に薄くす
ることにより光透過率が良好となる。また、部分的に穴
をあけるなどして画素領域１０８全体の光透過率を向上
させても良い。
電極１０４と駆動回路素子１０３との接続方法や画素電
極１０４の垂直方向の形成位置や、画素領域１０８部の
単結晶シリコン基板１０１に接する絶縁膜は自由に組み
合わせて構わない。図５〜図７の実施例によれば、駆動
回路素子１０３は単結晶シリコン上に形成されており、
高速動作が可能である。また、画素電極１０４の材料と
してポリシリコンを使う場合は、５００Å程度に薄くす
ることにより光透過率が良好となる。また、部分的に穴
をあけるなどして画素領域１０８全体の光透過率を向上
させても良い。
【００１６】図８〜図１０は、図５の実施例にかかる投
影画像表示装置用半導体装置の製造方法の工程順断面図
である。図８に示すように、通常のＩＣプロセスを用
い、単結晶シリコン基板１０１上に駆動回路素子１０３
及び画素領域１０８を形成する。駆動回路素子１０３は
ゲート電極と一対のソース・ドレイン領域を有するＭＯ
Ｓ型トランジスタを図示してある。また画素電極１０４
は５００Å程度のポリシリコン膜により形成する。ＩＣ
プロセス中の適当な工程で単結晶シリコン基板１０１の
裏面にシリコン窒化膜１０７を形成し、両面アライナー
等を用いてパターニングし、画素領域１０８に相当する
部分をエッチング除去しておく。
影画像表示装置用半導体装置の製造方法の工程順断面図
である。図８に示すように、通常のＩＣプロセスを用
い、単結晶シリコン基板１０１上に駆動回路素子１０３
及び画素領域１０８を形成する。駆動回路素子１０３は
ゲート電極と一対のソース・ドレイン領域を有するＭＯ
Ｓ型トランジスタを図示してある。また画素電極１０４
は５００Å程度のポリシリコン膜により形成する。ＩＣ
プロセス中の適当な工程で単結晶シリコン基板１０１の
裏面にシリコン窒化膜１０７を形成し、両面アライナー
等を用いてパターニングし、画素領域１０８に相当する
部分をエッチング除去しておく。
【００１７】次に、図９に示すようにシリコン窒化膜１
０７をマスクとしてＫＯＨ溶液により単結晶シリコン基
板１０１をエッチング除去する。このエッチングは、フ
ィールド酸化膜１０２が露出した時点で進行が止まる。
またフィールド酸化膜にかえて、シリコン窒化膜を用い
ると、エッチングの進行をより確実に停止できる。エッ
チャントにはＫＯＨの他ヒドラジン溶液を用いてもよ
い。画素領域をたとえば１０μｍ×５ｍｍとした場合、
薄膜化しても強度は保たれるが、より大きな面積とする
場合には、あらかじめ保護膜１０６上に接着剤等を用い
て支持用基板を固着しておくとよい。
０７をマスクとしてＫＯＨ溶液により単結晶シリコン基
板１０１をエッチング除去する。このエッチングは、フ
ィールド酸化膜１０２が露出した時点で進行が止まる。
またフィールド酸化膜にかえて、シリコン窒化膜を用い
ると、エッチングの進行をより確実に停止できる。エッ
チャントにはＫＯＨの他ヒドラジン溶液を用いてもよ
い。画素領域をたとえば１０μｍ×５ｍｍとした場合、
薄膜化しても強度は保たれるが、より大きな面積とする
場合には、あらかじめ保護膜１０６上に接着剤等を用い
て支持用基板を固着しておくとよい。
【００１８】次に、図１０に示すように画素領域１０８
の下面の凹部に透明材料１０９を充填する。透明材料１
０９は例えば有機系の樹脂または無機のＳｉＯ2 を主材
とするものからなり、スピンオン法またはポッティング
法などにより塗布する。塗布後には、熱処理または紫外
線処理などを施して完全に硬化させる。以上により図５
に示す光弁用半導体装置が完成する。
の下面の凹部に透明材料１０９を充填する。透明材料１
０９は例えば有機系の樹脂または無機のＳｉＯ2 を主材
とするものからなり、スピンオン法またはポッティング
法などにより塗布する。塗布後には、熱処理または紫外
線処理などを施して完全に硬化させる。以上により図５
に示す光弁用半導体装置が完成する。
【００１９】
【発明の効果】上述したように本発明によれば、従来の
画像表示装置に比べ、極めて小型軽量な画像表示を得る
ことができるという効果がある。また、ＩＣプロセスを
使用し、形成する画素数は表示される画像より少ないの
で、極めて高い歩留りで光弁用半導体基板を形成でき
る。高い歩留りと微細化によって１チップ当たりのコス
トは著しく低減できるため、安価に供給することができ
るという効果がある。
画像表示装置に比べ、極めて小型軽量な画像表示を得る
ことができるという効果がある。また、ＩＣプロセスを
使用し、形成する画素数は表示される画像より少ないの
で、極めて高い歩留りで光弁用半導体基板を形成でき
る。高い歩留りと微細化によって１チップ当たりのコス
トは著しく低減できるため、安価に供給することができ
るという効果がある。
【図１】本発明の投影画像表示装置の一実施例を示す模
式的拡大図である。
式的拡大図である。
【図２】本発明の投影画像表示装置の他の実施例を示す
模式的拡大図である。
模式的拡大図である。
【図３】本発明の投影画像表示装置に使用する液晶光弁
装置の一実施例を示す模式的断面図である。
装置の一実施例を示す模式的断面図である。
【図４】本発明の投影画像表示装置に使用する光弁用半
導体基板の一実施例を示す模式的平面図である。
導体基板の一実施例を示す模式的平面図である。
【図５】本発明の投影画像表示装置用半導体装置の一実
施例を示す模式的断面図である。
施例を示す模式的断面図である。
【図６】本発明の投影画像表示装置用半導体装置の一実
施例を示す模式的断面図である。
施例を示す模式的断面図である。
【図７】本発明の投影画像表示装置用半導体装置の一実
施例を示す模式的断面図である。
施例を示す模式的断面図である。
【図８】本発明の投影画像表示装置用半導体装置の製造
方法を示す模式的断面図であり、単結晶半導体上に駆動
回路と画素電極を形成した状態を示す。
方法を示す模式的断面図であり、単結晶半導体上に駆動
回路と画素電極を形成した状態を示す。
【図９】本発明の投影画像表示装置用半導体装置の製造
方法を示す模式的断面図であり、単結晶半導体の画素領
域下部をエッチング除去した状態を示す。
方法を示す模式的断面図であり、単結晶半導体の画素領
域下部をエッチング除去した状態を示す。
【図１０】本発明の投影画像表示装置用半導体装置の製
造方法を示す模式的断面図であり、単結晶半導体基板裏
面に透明材料を形成した状態を示す。
造方法を示す模式的断面図であり、単結晶半導体基板裏
面に透明材料を形成した状態を示す。
１０１ 単結晶シリコン基板 １０２ フィールド酸化膜 １０３ 駆動回路素子 １０４ 画素電極 １０５ 配線 １０６ 保護膜 １０７ シリコン窒化膜 １０８ 画素部 １０９ 透明材料 １１１ 中間絶縁膜 １１２ 配向膜 １１３ 対向透明基板 １１４ シール材 １１５ 液晶層 １１６ 対向透明電極 １１７ 偏光板 １１８ 遮光用樹脂 ２０１ 光弁用半導体基板 ２０２ 液晶セル ２０３ 画素 ５０１ 液晶光弁装置 ５０２ 集光レンズ系 ５０３ 白色光源ランプ ５０４ ミラー ５０５ スクリーン ５０６ 拡大レンズ ５０７ ミラー付回転体
Claims (7)
- 【請求項１】 光源と、その光源の光量を制御するため
の光シャッター部と、光源からの光路を変化させる光路
変更手段を含む投影画像表示装置であり、該光シャッタ
ーへの画像信号と光路変更手段を同期させ、該光シャッ
ターに形成された駆動用画素数よりも多い表示画素数の
画像を投影表示することを特徴とする投影画像表示装
置。 - 【請求項２】 該光路変更手段は、振動形ミラーからな
り、該振動周期と光シャッターへの画像信号とが同期し
て動作することを特徴とする請求項１記載の投影画像表
示装置。 - 【請求項３】 該光路変更手段は、回転形ミラーからな
り、該回転数と光シャッターへの画像信号とが同期して
動作することを特徴とする請求項１記載の投影画像表示
装置。 - 【請求項４】 該光シャッターは、２枚の基板間に液晶
が挟持され、該液晶へ電界を印加して表示動作する液晶
表示装置であることを特徴とする請求項１記載の投影画
像表示装置。 - 【請求項５】 該液晶表示装置は、表示用の画素電極
と、該画素電極を駆動するための駆動回路が、同一基板
上に形成されていることを特徴とする請求項４記載の投
影画像表示装置。 - 【請求項６】 該基板は、単結晶半導体薄膜と、透明材
料からなる複合基板であることを特徴とする請求項５記
載の投影画像表示装置。 - 【請求項７】 単結晶半導体基板上に透明性絶縁膜を形
成し、画素領域を設ける第１工程と、該単結晶半導体基
板上にＩＣプロセスにより駆動回路と該画素領域の上に
画素電極を形成し、電気的接続する第２工程と、該画素
領域の下の該単結晶半導体基板を除去し、該画素領域を
露出する第３工程と、露出した該画素領域下面に補強用
透明材料を充填する第４工程とからなる投影画像表示装
置用基板の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27791791A JP2727142B2 (ja) | 1991-10-24 | 1991-10-24 | 投影画像表示装置とその装置に用いる基板の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27791791A JP2727142B2 (ja) | 1991-10-24 | 1991-10-24 | 投影画像表示装置とその装置に用いる基板の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05119295A true JPH05119295A (ja) | 1993-05-18 |
| JP2727142B2 JP2727142B2 (ja) | 1998-03-11 |
Family
ID=17590096
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27791791A Expired - Lifetime JP2727142B2 (ja) | 1991-10-24 | 1991-10-24 | 投影画像表示装置とその装置に用いる基板の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2727142B2 (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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1991
- 1991-10-24 JP JP27791791A patent/JP2727142B2/ja not_active Expired - Lifetime
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2727142B2 (ja) | 1998-03-11 |
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