CN105094489A - 显示基板及其制备方法、显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种显示基板及其制备方法、显示装置，属于触摸屏技术领域。显示基板的公共电极层包括多个第一子电极块和多个第二子电极块；每个触控电极包含一个或多个电连接的第一子电极块；在触控阶段为作为触控电极的各第一子电极块施加触控信号；在显示阶段为各第一子电极块和各第二子电极块施加公共电压信号。通过设置公共电极层包括多个第一子电极块和多个第二子电极块，且在触控阶段为作为触控电极的各第一子电极块施加触控信号，从而使得作为触控电极的电极块为各第一子电极块，而第一子电极块为电极块中的部分区域，相对于将整个电极块作为触控电极的情况，减小了触控电极的面积，因而能减少触控电极的信号加载时间，从而能提高触控灵敏度。

Description

显示基板及其制备方法、显示装置
技术领域
本发明涉及触摸屏技术领域，特别涉及一种显示基板及其制备方法、显示装置。
背景技术
随着触摸屏技术的迅速发展，越来越多的终端上配置有触摸屏，用户可以通过手指等操作配置有触摸屏的终端，从而实现人机交互。触摸屏包括自容式触摸屏和互容式触摸屏。其中，自容式触摸屏由于具有功耗小、精度高、运算简单等优点，受到了越来越广泛的关注。
如图1所示，其示出了一种现有的自电容式触摸屏中显示基板的示意图。图1中，自容式触摸屏的显示基板中的公共电极层包括多个电极块(A11，A12,A13,A21,A22,A23,A31,A32,A33)，每个电极块分时复用为触控感应电极和公共电极，每个电极块与触摸屏终端的驱动单元连接。当电极块作为触控感应电极时，驱动单元控制触摸屏终端实现触摸感测，当电极块作为公共电极时，驱动单元控制触摸屏终端实现显示图像。
在实现本发明的过程中，发明人发现相关技术至少存在以下问题：
通常，每个电极块与地构成一个电容C。在触控时，当电容C两端的电压达到一定数值时，触摸屏终端能实现触控操作。然而，由于τ＝RC*ln[(Vu-V0)/(Vu-V1)]，其中，Vu为电压源的输出电压，V0为电容上的初始电压值，V1为电容C上形成的满足要求的触控电压值，τ为电容C上达到V1值所需的时间。由此可得，每个电极块的电压达到一定数值往往需要一定的信号加载时间，导致目前自电容式触摸屏的触控灵敏度不高。
发明内容
为了克服相关技术中的问题，本发明实施例提供了一种显示基板及其制备方法、显示装置。所述技术方案如下：
第一方面，提供了一种显示基板，所述显示基板包括公共电极层，所述公共电极层包括多个第一子电极块和多个第二子电极块；
所述显示基板还包括多个触控电极，每个触控电极包含一个或多个电连接的第一子电极块；
其中，在触控阶段，为作为触控电极的各第一子电极块施加触控信号；在显示阶段，为各第一子电极块和各第二子电极块施加公共电压信号。
结合第一方面，在第一方面的第一种可能的实现方式中，所述第一子电极块和第二子电极块一一对应；
其中，各第一子电极块为指定规则形状的电极块，每个第一子电极块对应的第二子电极块为围设第一子电极块且与第一子电极块形状相适应的环状电极块；
或者，各第二子电极块为指定规则形状的电极块，每个第二子电极块对应的第一子电极块为围设第二子电极块且与第二子电极块形状相适应的环状电极块。
结合第一方面的第一种可能的实现方式，在第一方面的第二种可能的实现方式中，所述指定规则形状为矩形、菱形及三角形中的任一种形状。
结合第一方面的第一种可能的实现方式，在第一方面的第三种可能的实现方式中，各第一子电极块的大小和形状相同，各第二子电极块的大小和形状相同，各第一子电极块在显示基板上呈矩阵排列，各第二子电极块在显示基板上呈矩阵排列。
结合第一方面的第三种可能的实现方式，在第一方面的第四种可能的实现方式中，每个触控电极包含多个位于同一行或同一列的电连接的第一子电极块。
结合第一方面的第四种可能的实现方式，在第一方面的第五种可能的实现方式中，所述显示基板还包括阵列分布的像素电极，所述第一子电极块设置于与像素电极相对应的区域。
结合第一方面的第四种可能的实现方式，在第一方面的第六种可能的实现方式中，所述电连接的第一子电极块通过引线连接，所述引线为穿过各第一子电极块的直线，且所述引线为透明电极线。
结合第一方面的第四种可能的实现方式，在第一方面的第七种可能的实现方式中，位于同一行或同一列的各第二子电极块通过引线连接。
结合第一方面的第六种或第七种可能的实现方式，在第一方面的第八种可能的实现方式中，所述引线制备于金属层上，所述金属层为用于制备引线的膜层；
或者，所述引线制备于所述显示基板的已有金属层上。
结合第一方面的第六种或第七种可能的实现方式，在第一方面的第九种可能的实现方式中，当所述显示基板为双栅线结构时，所述引线为所述显示基板中已制备的冗余线。
第二方面，提供了一种显示基板的制备方法，所述制备方法包括：
在衬底基板上形成导电膜层；
对所述导电膜层进行构图工艺，形成多个第一子电极块和多个第二子电极块；
一个或多个电连接的所述第一子电极块作为触控电极，各第一子电极块和各第二子电极块作为公共电极；其中，在触控阶段，为作为触控电极的各第一子电极块施加触控信号；在显示阶段，为各第一子电极块和各第二子电极块施加公共电压信号。
结合第二方面，在第二方面的第一种可能的实现方式中，所述对所述导电膜层进行构图工艺，形成多个第一子电极块和多个第二子电极块之后，还包括：
通过引线电连接同一触控电极上的各第一子电极块。
结合第二方面，在第二方面的第二种可能的实现方式中，所述对所述导电膜层进行构图工艺，形成多个第一子电极块和多个第二子电极块之后，还包括：
通过引线电连接位于同一行或同一列的各第二子电极块。
第三方面，提供了一种显示装置，所述显示装置包括上述第一方面至第一方面的第九种可能的实现方式中任一种可能的实现方式所述的显示基板。
本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：
设置公共电极层包括多个第一子电极块和多个第二子电极块，且显示基板还包括多个触控电极，每个触控电极包含一个或多个电连接的第一子电极块，并在触控阶段为作为触控电极的各第一子电极块施加触控信号，从而使得触控阶段作为触控电极的电极块为各第一子电极块，而第一子电极块为电极块中的部分区域，因此，相对于将整个电极块作为触控电极的情况，减小了触控电极的面积，进而减小了触控电极的电容，因而能够减少触控电极的信号加载时间，从而能够提高触控灵敏度。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单
地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明一实施例提供的一种现有的显示基板的示意图；
图2是本发明另一实施例提供的一种当电极块作为触控电极时的信号加载模型示意图；
图3是本发明一实施例提供的一种显示基板的示意图；
图4是本发明另一实施例提供的一种第一子电极块和第二子电极块的对应关系示意图；
图5是本发明另一实施例提供的一种第一子电极块和第二子电极块的示意图；
图6是本发明另一实施例提供的一种位于同一行的各第二子电极块通过引线串接的示意图；
图7是本发明另一实施例提供的一种双栅线结构的显示基板的示意图；
图8是本发明另一实施例提供的一种显示基板的制备方法的流程图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。
如图2所示，其示出了一种当电极块作为触控电极时的信号加载模型示意图。电源U通过电阻R给电容C(电极块)充电，充电所需时间如公式(1)所示：
τ＝RC*ln[(Vu-V0)/(Vu-V1)]…………………………………(1)
其中，Vu为电源U输出电压的电压值，V0为电容C上的初始电压值，V1为电容C上形成的满足要求的电压值，τ为电容C上达到V1时所需的时间，即电容C上的信号加载时间。
触摸屏终端的触控灵敏度与电容C上的信号加载时间相关，当电容C上的信号加载时间短时，触摸屏终端的触控灵敏度比较高；当电容C上的信号加载时间长时，触摸屏终端的触控灵敏度低。结合上述内容，要提高触摸屏终端的触控灵敏度，就需要降低电容C上的信号加载时间，即减少τ，而减少τ可以通过减少电容C的电容值来实现。其中，由于电容C的电容值与电容C的电极面积成正比，因此，在减小电容值C时，可以通过减小电极面积来实现。基于此，本发明实施例提供了一种显示基板及其制备方法、显示装置。具体内容详见下述各个实施例：
本发明实施例提供了一种显示基板，该显示基板包括公共电极层，该公共电极层包括多个第一子电极块和多个第二子电极块；显示基板还包括多个触控电极，每个触控电极包含一个或多个电连接的第一子电极块。
其中，在触控阶为作为触控电极的各第一子电极块施加触控信号；在显示阶段为各第一子电极块和各第二子电极块施加公共电压信号。也就是说，各第一子电极块在触控阶段用作触控电极；在显示阶段，各第一子电极块和各第二子电极块同时作为公共电极(Vcom电极)。
为各第一子电极块和各第二子电极块施触控信号和公共电压信号的设备可以为与显示基板连接的驱动单元。
其中，该显示基板可以为阵列基板，也可以为彩膜基板。
本发明实施例提供的显示基板，通过设置公共电极层包括多个第一子电极块和多个第二子电极块，且显示基板还包括多个触控电极，每个触控电极包含一个或多个电连接的第一子电极块，并在触控阶段为作为触控电极的各第一子电极块施加触控信号，从而使得触控阶段作为触控电极的电极块为各第一子电极块，而第一子电极块为电极块中的部分区域，因此，相对于将整个电极块作为触控电极的情况，减小了触控电极的面积，进而减小了触控电极的电容，因而能够减少触控电极的信号加载时间，从而能够提高触控灵敏度。
图3是本发明一实施例提供的一种显示基板的示意图。该显示基板包括公共电极层，该公共电极层包括多个第一子电极块和多个第二子电极块。显示基板还包括多个触控电极，每个触控电极包含一个或多个电连接的第一子电极块。其中，在触控阶段，为作为触控电极的各第一子电极块施加触控信号；在显示阶段，为各第一子电极块和各第二子电极块施加公共电压信号。
其中，第一子电极块和第二子电极块一一对应，且一一对应的第一子电极块和第二子电极块可以组合成一个电极块。图3中的A11，A12,A13,A21,A22,A23,A31,A32,A33分别表示一个电极块。需要说明的是，图3中仅以公共电极层包括9个电极块为例进行了说明。然而，在具体实施时，本发明实施例不对公共电极层所包括的电极块的数量进行限定。对于任一电极块，图3中的P1表示第一子电极块，P2表示第二子电极块。当然，P1也可以表示第二子电极块，P2表示第一子电极块。为了便于说明，在本发明后续内容中，以P1表示第一子电极块，P2表示第二子电极块为例进行说明。
其中，各第一子电极块为指定规则形状的电极块，每个第一子电极块对应的第二子电极块为围设第一子电极块且与第一子电极块形状相适应的环状电极块。或者，各第二子电极块为指定规则形状的电极块，每个第二子电极块对应的第一子电极块为围设第二子电极块且与第二子电极块形状相适应的环状电极块。
该指定规则形状可以为矩形、菱形及三角形中的任一种形状。如3中以指定规则形状为矩形为例进行了举例说明。
如图4所示，其示出了一种第一子电极块和第二子电极块的对应关系示意图。图4中以电极块A11为例进行说明，A11中的第一子电极块P1为电极块的外围子电极块(阴影部分区域)，第二子电极块为该电极块的内层子电极块。在图4中，该指定规则形状为矩形，第一子电极块为与该矩形相适应的环状电极块。由图4可得，第一子电极块和第二子电极块呈“回”字形结构。
通过设置第一子电极块或第二子电极块为指定规则形状，能够确保作为触控电极的第一子电极块为规则的形状，从而可以确保触控均一性。
当然，第一子电极块和第二子电极块还可以为其它形状。例如，每个电极块的左半部分区域为第一子电极块、右半部分区域为第二子电极块。或者，每个电极块的上半部分区域为第一子电极块、下半部分区域为第二子电极块。又例如，如图5所示，其示出了另一种第一子电极块和第二子电极块的示意图。结合图5，对于任一电极块，其第二子电极块为其电极块中间的至少两个不相交的封闭区域。多个封闭区域可以为规则形状，也可以为不规则形状，本发明实施例对此不作具体限定。
结合图3，在另一个实施例中，各第一子电极块的大小和形状相同，各第二子电极块的大小和形状相同，各第一子电极块在显示基板上呈矩阵排列，各第二子电极块在显示基板上呈矩阵排列。同时，由各个一一对应的第一子电极块和第二子电极块组合而成的各电极块在显示基板上也呈矩阵排列。
通过设置各第一子电极块的大小和形状相同，各第二子电极块的大小和形状相同，各第一子电极块在显示基板上呈矩阵排列，各第二子电极块在显示基板上呈矩阵排列，使得显示基板的结构和形状比较规则。
进一步地，关于一一对应的第一子电极块和第二子电极块组合成的形状，本发明实施例不作具体限定。该形状可以为矩形、正方形等。在图3中，一一对应的第一子电极块和第二子电极块组合为矩形电极块，且各个矩形电极块在显示基板中呈矩阵排列。
在另一个在实施例中，当每个触控电极包括多个电连接的第一子电极块时，该多个电连接的第一子电极块为位于同一行或同一列的各第一子电极块。通过设置每个触控电极包含多个位于同一行或同一列的电连接的第一子电极块，可以基于该显示基板实现多点触控。
其中，电连接的第一子电极块通过引线连接，该引线为穿过各第一子电极块的直线，且该引线为透明电极线。
另外，为了实现触控感应(触控阶段)和显示(显示阶段)，各个第一子电极块和各第二子电极块分别与触摸屏终端的驱动单元连接(图3未示出驱动单元)。其中，驱动单元在触控阶段为各第一子电极块施加触控信号，驱动单元在显示阶段为各第一子电极块和各第二子电极块施加公共电压信号(Vcom电压)。
其中，每个第一子电极块可以通过独立的引线连接至驱动单元。仍如图3所示，其示出了一种各个第一子电极块连接驱动单元的示意图。每个第一子电极块连接至驱动单元的连接线如图3中的Tx1～Tx9所示(图3中未示出驱动单元)。每个第二子电极块也可以通过独立的引线连接至驱动单元。也就是说，每个电极块的第一子电极块和第二子电极块分别通过引线连接至驱动单元。
通过将每个第一子电极块通过独立的引线连接至驱动单元，将每个第二子电极块通过独立的引线连接至驱动单元，从而在驱动单元控制扫描时，能够实现逐个扫描各个电极块，从而能够提高扫描精确度。
在另一个实施例中，每个第一子电极块通过独立的引线连接至驱动单元，如图3或图6中的Tx1～Tx9所示；位于同一行或同一列的各个第二子电极块通过引线串接至驱动单元，如图6中的V1～V3所示，其示出了一种位于同一行的各第二子电极块通过引线串接至驱动单元的示意图(图6未示出驱动单元)。图6中仅以位于同一行的各个第二子电极块通过引线串接至驱动单元为例进行了举例说明，并未示出位于同一列的各第二子电极块通过引线串接至驱动单元的情况。具体地，位于同一列的各第二子电极块通过引线串接至驱动单元的原理，与位于同一行的各第二子电极块通过引线串接至驱动单元的原理一致。
通过将每个第一子电极块通过独立的引线连接至驱动单元，将位于同一行或同一列的各第二子电极块通过引线串接至驱动单元，从而在驱动单元控制扫描时，能够实现逐行或逐列扫描，从而能够提高扫描速度。
在另一个实施例中，上述“引线”可以制备于金属层上，该金属层为专门用于制备引线的膜层。或者，引线也可以制备于显示基板的已有金属层上。例如，将该引线制备于栅极层(Gate等)或者源漏电极(SD)层上等。通过将引线制备于用于制备引线的金属层上，能够避免引线与其它金属层或其它连接线混杂，从而使得制备引线的操作简单。通过将引线制备于显示基板的已有金属层上，能够避免制备专门用于制备连接线的金属层，不仅使得显示基板的结构简单，而且能够简化工艺流程。
在另一个实施例中，当显示基板为双栅线结构(dualgate)时，上述引线可以为显示基板中已制备的冗余线(dummy走线)。如图7所示，其示出了一种双栅线结构的显示基板的示意图，如7中的虚线即表示显示基本中已制备的dummy走线。其中，dummy走线在dualgate结构中可以用于平衡像素影响。
在另一个实施例中，显示基板还包括阵列分布的像素电极，第一子电极块设置于与像素电极相对应的区域。例如，第一子电极块可以设置于对应像素电极的上方。
在本发明实施例中，将图3所示的各电极块与图1所示的各电极块进行比较可得，当图1中任一电极块的面积与图3中任一电极块的面积相等时，由于在触控阶段，即为显示基板施加触控信号的阶段，图1中的整个电极块均作为触控电极，而图3中仅第一子电极块作为触控电极，因此，图3中的触控电极的面积小于图1中触控电极的面积，使得图3相对于图1减小了每个电极块在触控阶段的电容，因而能够减少电极块的信号加载时间，从而提高了触控灵敏度。
本发明实施例还提供了一种显示基板的制备方法，该制备方法可以用于制备上述各实施例所述的显示基板。图8是本发明另一实施例提供的一种显示基板的制备方法的流程图。如图8所示，该制备方法包括：
801、在衬底基板上形成导电膜层。
其中，该导电膜层可以为显示基板中的公共电极层。
802、对导电膜层进行构图工艺，形成多个第一子电极块和多个第二子电极块，使得一个或多个电连接的第一子电极块作为触控电极，各第一子电极块和各第二子电极块作为公共电极；在触控阶段，为作为触控电极的各第一子电极块施加触控信号；在显示阶段，为各第一子电极块和各第二子电极块施加公共电压信号。
具体地，在通过构图工艺形成多个第一子电极块和多个第二子电极块时，可以先通过构图工艺将导电膜层切割为多个电极块，然后再将每个电极块切割为第一子电极块和第二子电极块。其中，在将导电膜层切割为多个电极块时，可以通过Cell工艺实现。关于导电膜层切割的电极块的数量，本发明实施例不作具体限定。
另外，关于各个第一子电极块和各个第二子电极块的形状、排布方式、工作原理等内容，已在上述各个实施例中进行了说明，具体可以参见上述实施例中的内容，此处不再赘述。
本发明实施例提供的制备方法，通过对导电膜层进行构图工艺，形成多个第一子电极块和多个第二子电极块，使得一个或多个电连接的第一子电极块作为触控电极，各第一子电极块和各第二子电极块作为公共电极。由于在触控阶段仅将第一子电极块作为触控电极，因此，相对于将现有技术中将整个电极块作为触控电极的情况，减小了触控电极的面积，进而减小了触控电极的电容，因而能够减少触控电极的信号加载时间，从而能够提高触控灵敏度。
在另一个实施例中，对导电膜层进行构图工艺，形成多个第一子电极块和多个第二子电极块之后，还可以通过引线电连接同一触控电极上的各第一子电极块；以及通过引线电连接位于同一行或同一列的各第二子电极块。关于引线的内容，已在上述各个实施例中进行了说明，具体可参见上述实施例中的内容，此处不再赘述。
在另一个实施例中，在对导电膜层进行构图工艺，形成多个第一子电极块和多个第二子电极块之后，还可以将每个第一子电极块通过独立的引线连接至驱动单元，将每个第二子电极块通过独立的引线连接至驱动单元。该制备引线的原理已在上述实施例中进行了说明，此处不再赘述。
通过将每个第一子电极块通过独立的引线连接至驱动单元，将每个第二子电极块通过独立的引线连接至驱动单元，从而在驱动单元控制扫描时，能够实现逐个扫描各个电极块，从而能够提高扫描精确度。
在另一个实施例中，在对导电膜层进行构图工艺，形成多个第一子电极块和多个第二子电极块之后，还可以将每个第一子电极块通过独立的引线连接至驱动单元；将位于同一行或同一列的各第二子电极块通过引线串接至驱动单元。该制备引线的原理已在上述实施例中进行了说明，此处不再赘述。
通过将第一子电极块通过独立的引线连接至驱动单元，将位于同一行或同一列的各个第二子电极块通过引线串接至驱动单元，从而在驱动单元控制扫描时，能够实现逐行或逐列扫描，从而能够提高扫描速度。
本发明实施例还提供了一种显示装置，该显示装置包括显示基板，该显示基板包括上述显示基板。该显示装置可以为手机、平板电脑、电视机、显示器、笔记本电能、台式电脑、数码相框及导航仪等任何具有显示功能的产品或部件。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过硬件来完成，也可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (14)

1.一种显示基板，其特征在于，
所述显示基板包括公共电极层，所述公共电极层包括多个第一子电极块和多个第二子电极块；
所述显示基板还包括多个触控电极，每个触控电极包含一个或多个电连接的第一子电极块；
其中，在触控阶段，为作为触控电极的各第一子电极块施加触控信号；在显示阶段，为各第一子电极块和各第二子电极块施加公共电压信号。
2.根据权利要求1所述的显示基板，其特征在于，所述第一子电极块和第二子电极块一一对应；
其中，各第一子电极块为指定规则形状的电极块，每个第一子电极块对应的第二子电极块为围设第一子电极块且与第一子电极块形状相适应的环状电极块；
或者，各第二子电极块为指定规则形状的电极块，每个第二子电极块对应的第一子电极块为围设第二子电极块且与第二子电极块形状相适应的环状电极块。
3.根据权利要求2所述的显示基板，其特征在于，所述指定规则形状为矩形、菱形及三角形中的任一种形状。
4.根据权利要求2所述的显示基板，其特征在于，各第一子电极块的大小和形状相同，各第二子电极块的大小和形状相同，各第一子电极块在显示基板上呈矩阵排列，各第二子电极块在显示基板上呈矩阵排列。
5.根据权利要求4所述的显示基板，其特征在于，每个触控电极包含多个位于同一行或同一列的电连接的第一子电极块。
6.根据权利要求5所述的显示基板，其特征在于，所述显示基板还包括阵列分布的像素电极，所述第一子电极块设置于与所述像素电极相对应的区域。
7.根据权利要求5所述的显示基板，其特征在于，所述电连接的第一子电极块通过引线连接，所述引线为穿过各第一子电极块的直线，且所述引线为透明电极线。
8.根据权利要求5所述的显示基板，其特征在于，位于同一行或同一列的各第二子电极块通过引线连接。
9.根据权利要求7或8所述的显示基板，其特征在于，所述引线制备于金属层上，所述金属层为用于制备引线的膜层；
或者，所述引线制备于所述显示基板的已有金属层上。
10.根据权利要求7或8所述的显示基板，其特征在于，当所述显示基板为双栅线结构时，所述引线为所述显示基板中已制备的冗余线。
11.一种显示基板的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：
在衬底基板上形成导电膜层；
对所述导电膜层进行构图工艺，形成多个第一子电极块和多个第二子电极块；
一个或多个电连接的所述第一子电极块作为触控电极，各第一子电极块和各第二子电极块作为公共电极；其中，在触控阶段，为作为触控电极的各第一子电极块施加触控信号；在显示阶段，为各第一子电极块和各第二子电极块施加公共电压信号。
12.根据权利要求11所述的制备方法，其特征在于，所述对所述导电膜层进行构图工艺，形成多个第一子电极块和多个第二子电极块之后，还包括：
通过引线电连接同一触控电极上的各第一子电极块。
13.根据权利要求11所述的制备方法，其特征在于，所述对所述导电膜层进行构图工艺，形成多个第一子电极块和多个第二子电极块之后，还包括：
通过引线电连接位于同一行或同一列的各第二子电极块。
14.一种显示装置，其特征在于，所述显示装置包括如权利要求1至10中任一权利要求所述的显示基板。
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