CN105373259A - 一种阵列基板、显示面板及显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种阵列基板、显示面板及显示装置，包括多个像素单元；触控电路；呈阵列排列、且相互独立的多个触控电极；触控电路包括多个第一开关单元、多个第一控制引线、多个触控检测端和控制单元，触控电极通过至少一第一开关单元与一触控检测端电连接，第一开关单元通过至少一第一控制引线与控制单元电连接，且第一控制引线设置于任意相邻两个像素单元行之间；在阵列基板处于触控阶段时，控制单元通过控制第一开关单元的导通，实现逐行控制多个触控电极的触控检测。阵列基板上触控结构占用面积较小，利于显示装置的轻薄化趋势；将第一控制引线设置于像素单元行之间，避免了对像素单元开口率的影响，保证了显示装置的显示效果高。

Description

一种阵列基板、显示面板及显示装置
技术领域
本发明涉及显示技术领域，更为具体的说，涉及一种阵列基板、显示面板及显示装置。
背景技术
触控显示装置是允许用户直接用手或借助外物，而后通过选择显示的内容来输入用户指令的设备。当用户用手或外物与触控显示装置的触控屏接触时，触控显示装置检测到触控点，并根据输入指令来驱动触控显示装置，以实现特定的显示。现有的触控显示装置根据实现原理的不同，主要分为电容式触控显示装置和电感式触控显示装置。其中，电容式触控显示装置又包括有自电容式触控显示装置，但是现有的自电容式触控显示装置的触控结构布线复杂，占用面积较大，不利于显示装置的轻薄化趋势。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种阵列基板、显示面板及显示装置，阵列基板上触控结构简单清晰，使得其占用面积较小，利于显示装置的轻薄化趋势；此外，将第一控制引线设置于像素单元行之间，避免了对像素单元开口率的影响，保证了显示装置的显示效果高。
为实现上述目的，本发明提供的技术方案如下：
一种阵列基板，包括多条栅极线和多条数据线，且所述多条栅极线和多条数据线交叉限定多个像素单元，所述阵列基板还包括：
触控电路；
以及，呈阵列排列、且相互独立的多个触控电极；
所述触控电路包括多个第一开关单元、多个第一控制引线、多个触控检测端和控制单元，所述触控电极通过至少一所述第一开关单元与一所述触控检测端电连接，所述第一开关单元通过至少一所述第一控制引线与所述控制单元电连接，且所述第一控制引线设置于任意相邻两个像素单元行之间；
其中，在所述阵列基板处于触控阶段时，所述控制单元通过控制所述第一开关单元的导通，实现逐行控制所述多个触控电极的触控检测。
相应的，本发明还提供了一种显示面板，所述显示面板包括上述的阵列基板。
相应的，本发明还提供了一种显示装置，所述显示装置包括上述的显示面板。
相较于现有技术，本发明提供的技术方案至少具有以下优点：
本发明提供了一种阵列基板、显示面板及显示装置，包括多条栅极线和多条数据线，且所述多条栅极线和多条数据线交叉限定多个像素单元，所述阵列基板还包括：触控电路；以及，呈阵列排列、且相互独立的多个触控电极；所述触控电路包括多个第一开关单元、多个第一控制引线、多个触控检测端和控制单元，所述触控电极通过至少一所述第一开关单元与一所述触控检测端电连接，所述第一开关单元通过至少一所述第一控制引线与所述控制单元电连接，且所述第一控制引线设置于任意相邻两个像素单元行之间；其中，在所述阵列基板处于触控阶段时，所述控制单元通过控制所述第一开关单元的导通，实现逐行控制所述多个触控电极的触控检测。
由上述内容可知，本发明提供的技术方案，阵列基板上触控结构简单清晰，使得其占用面积较小，利于显示装置的轻薄化趋势；此外，将第一控制引线设置于像素单元行之间，避免了对像素单元开口率的影响，保证了显示装置的显示效果高。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1A为本申请实施例提供的一种阵列基板的结构示意图；
图1B为本申请实施例提供的一种单个触控电极的触控布线示意图；
图2A为本申请实施例提供的另一种单个触控电极的触控布线示意图；
图2B为本申请实施例提供的又一种单个触控电极的触控布线示意图；
图2C为本申请实施例提供的又一种单个触控电极的触控布线示意图；
图2D为本申请实施例提供的又一种单个触控电极的触控布线示意图；
图3A为本申请实施例提供的另一种阵列基板的结构示意图；
图3B为关于图3A所示阵列基板的一种时序图；
图3C为图3A中D区域的具体结构示意图；
图4为本申请实施例提供的一种显示面板的结构示意图；
图5为本申请实施例提供的一种显示装置的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
正如背景技术所述，现有的自电容式触控显示装置的触控结构布线复杂，占用面积较大，不利于显示装置的轻薄化趋势。
有鉴于此，本申请实施例提供了一种阵列基板、显示面板及显示装置，阵列基板上触控结构简单清晰，使得其占用面积较小，利于显示装置的轻薄化趋势；此外，将第一控制引线设置于像素单元行之间，避免了对像素单元开口率的影响，保证了显示装置的显示效果高。为实现上述目的，本申请实施例提供的技术方案如下，具体结合图1A至图5所示，对本申请实施例提供的技术方案进行详细的描述。需要说明的是，本申请下列实施例提供的阵列基板中，阵列排列的触控电极中，其列排列方向即为栅极线延伸方向，而行排列方向即为数据线延伸方向；以及，由多条栅极线和多条数据线交叉限定出阵列排列的多个像素单元，其列排列方向为栅极线延伸方向，而行排列方向即为数据线延伸方向。
本申请实施例提供的阵列基板包括多条栅极线和多条数据线，且所述多条栅极线和多条数据线交叉限定多个像素单元，所述阵列基板还包括：
触控电路；
以及，呈阵列排列、且相互独立的多个触控电极；
所述触控电路包括多个第一开关单元、多个第一控制引线、多个触控检测端和控制单元，所述触控电极通过至少一所述第一开关单元与一所述触控检测端电连接，所述第一开关单元通过至少一所述第一控制引线与所述控制单元电连接，且所述第一控制引线设置于任意相邻两个像素单元行之间；
其中，在所述阵列基板处于触控阶段时，所述控制单元通过控制所述第一开关单元的导通，实现逐行控制所述多个触控电极的触控检测。
具体的，参考图1A所示，为本申请实施例提供的一种阵列基板的结构示意图，阵列基板包括非显示区域201和显示区域202，其中，显示区域202包括有多个像素单元Pi和多个触控电极TP，其中，多个像素单元Pi通过多条栅极线和多条数据线的交叉限定呈阵列排列，其中每个像素单元Pi包括有一子像素，以及，多个触控电极TP同样呈阵列排列，触控电极TP与像素单元Pi根据实际应用对应设置，也就是说每个触控电极TP对应可以对应至少一个子像素，对此本申请实施例不作具体限制，且多个触控电极TP之间相互绝缘。
需要说明的是，图1A中仅仅示出了三行三列触控电极TP的阵列排布，而本申请实施例对此并不作具体限制，其中，阵列基板可以包括有n*m个触控电极，其中n和m分别表示触控电极行和列的数目，n和m均为正整数。同样的，本申请实施例对于像素单元的数量也不作具体限制，需要根据实际应用进行具体设计。可选的，所述阵列基板还设置有公共电极，所述公共电极包括所述触控电极，即，本申请实施例中所述触控电极与所述阵列基板的公共电极可以同层设置，亦即，公共电极复用触控电极，由公共电极层切割而成；此外，触控电极和公共电极还可以不同层设置，对此需要根据实际需要进行设计，本申请实施例不作具体限制。
另外，对于上述触控电路的结构具体结合图1B所示，图1B为本申请实施例提供的一种单个触控电极的触控布线示意图，其中，触控电极TP与至少一个第一开关单元K的一端电连接，而第一开关单元K的另一端则电连接至触控检测端T；此外，第一开关单元K的控制端还通过至少一条第一控制引线201与控制单元100的相应端口电连接。其中，当阵列基板处于触控阶段、且扫描至该触控电极TP时，控制单元100控制第一开关单元K导通，使得触控检测端T和触控电极TP连通实现对触控电极TP的检测，即，判断触控电极TP上的电容是否有变化；当扫描该触控电极TP完毕后，控制单元100控制第一开关单元K截止，而断开触控检测端T和触控电极TP之间的连接。
进一步的，在阵列基板处于显示阶段时，可能还需要对触控电极输入参考信号，因此，本申请实施例提供的所述触控电路还包括：多个第二开关单元、多个第二控制引线和参考信号端，所述触控电极通过一所述第二开关单元与所述参考信号端电连接，所述第二开关单元通过一所述第二控制引线与所述控制单元电连接，且每个所述第二控制引线分别设置于不同相邻两个像素单元行之间；
其中，在所述阵列基板处于所述触控阶段时，所述控制单元通过控制所述第一开关单元的导通，且同时控制所述第二开关单元的关断，实现逐行控制所述多个触控电极的触控检测；
且在所述阵列基板处于显示阶段时，所述控制单元通过控制所有所述第一开关单元关断，且同时控制所有所述第二开关单元导通。
具体的，参考图2A所示，为本申请实施例提供的另一种单个触控电极的触控布线示意图，其中，触控电极TP与至少一个第一开关单元K的一端电连接，而第一开关单元K的另一端则连接至触控检测端T，而第一开关单元K的控制端还通过至少一条第一控制引线201与控制单元100的相应端口电连接；此外，触控电极TP还与至少一个第二开关单元S的一端电连接，而第二开关单元S的另一端则电连接参考信号端C，而第二开关单元S的控制端还通过至少一条第二控制引线202与控制单元100的相应端口电连接。
其中，当阵列基板处于触控阶段、且扫描至该触控电极TP时，控制单元100控制第一开关单元K导通、且控制第二开关单元S截止，使得触控检测端T和触控电极TP连通实现对触控电极TP的检测；而当阵列基板处于显示阶段时，控制单元100控制第一开关单元K截止、且控制第二开关单元S导通，断开触控检测端T和触控电极TP之间的连接，而参考信号端C发出的参考信号通过第二开关单元S传输至触控电极TP。
本申请实施例提供的第一开关单元和第二开关单元均包括有开关管。具体的，所述第一开关单元包括至少一个第一类开关管；
所述第二开关单元包括至少一个第二类开关管；
其中，所述第一类开关管与所述第二类开关管的导电类型相同。
可选的，所述第一开关单元包括至少一个第一类开关管；
所述第二开关单元包括至少一个第二类开关管；
其中，所述第一类开关管与所述第二类开关管的导电类型相反。
具体的，参考图2B所示，为本申请实施例提供的又一种单个触控电极的触控布线示意图，其中，第一开关单元K包括有一第一类开关管，其中，第一类开关管的一端电连接触控电极TP，第一类开关管的另一端电连接触控检测端T，且第一类开关管的控制端通过第一控制引线201电连接控制单元100相应端口；而第二开关单元S包括有一第二类开关管，其中，第二类开关管的一端电连接触控电极TP，第二类开关管的另一端电连接参考信号端C，而第二类开关管的控制端通过第二控制引线202电连接控制单元100相应端口。
图2B所示的第一类开关管和第二类开关管的导电类型相同，均为N型开关管(也可以为P型开关管)，对此在布线时需要第一控制引线和第二控制引线两根引线分别连接至第一开关单元和第二开关单元，以实现两者分阶段(分时)导通和截止。此外，为了减少控制引线数量，本申请实施例提供的第一类开关管和第二类开关管的导电类型还可以相反，进而能够使任意一所述触控电极对应的所述第一开关单元和第二开关单元均通过同一控制引线电连接至所述控制单元。即，任意一所述触控电极对应的所述第一开关单元和第二开关单元，分别连接的所述第一控制引线和第二控制引线为同一控制引线。
参考图2C所示，为本申请实施例提供的又一种单个触控电极的触控布线示意图，其中，第一类开关管为N型开关管、且第二类开关管为P型开关管(两者还可以互换，对此本申请实施例不作具体限制)，两类开关管的控制端均可以通过一根控制引线201(202)连接、且电连接至控制单元100的相应端口，其中，在阵列基板的触控阶段、且扫描至该触控电极TP时，控制单元100的该端口输出高电平信号控制第一类开关管导通、且同时控制第二类开关管截止，以对触控电极TP进行检测；而在阵列基板的显示阶段时，控制单元100的该端口输出低电平信号控制第一类开关管截止、且同时控制第二类开关管导通，将参考信号传输至触控电极TP。
此外，相较于图2A至图2C中每个开关单元只包括一开关管的情况，本申请实施例提供的第一开关单元和第二开关单元中均可包括多个开关管。具体参考图2D所示，为本申请实施例提供的又一种单个触控电极的触控布线示意图，其中，所述第一开关单元K包括多个第一类开关管；
其中，所述多个第一类开关管之间串联且电连接至所述触控电极TP和触控检测端T之间。
以及，所述第二开关单元S包括多个第二类开关管；
其中，所述多个第二类开关管之间并联电且连接至所述触控电极和参考信号端之间。
在上述任意一实施例中，所述参考信号端包括所述阵列基板的公共信号端。此外，为了减少触控检测端的数量、且便于布线，同一列的触控电极中所有所述触控电极对应的所述第一开关单元均电连接同一所述触控检测端。所述触控检测端包括阵列基板的数据信号输入端，即触控检测端复用数据信号输入端复用。此外，为了进一步保证像素单元的开口率，本申请实施例提供的所述第二开关单元通过至少一条参考引线与所述参考信号端电连接，且所述参考引线设置于任意相邻两个像素单元行之间。为了避免相邻两个像素单元行之间布线过于密集，本申请实施例提供的所述参考引线、第一控制引线和第二控制引线均设置于不同相邻两个像素单元行之间。
需要说明的是，当参考信号端为公共信号端时，由于公共信号对显示装置的显示较为重要，要求传输公共信号的第二开关单元的开态阻抗要小，一般在50K以下；而为了防止信号串扰，要求第一开关单元的关态阻抗较大，一般在5000K以下，以此为标准，本申请实施例对于第一开关单元和第二开关单元中的开关管类型、连接方式和宽长比均不作具体限制。
为了更好的理解本方案，下面结合图3A和图3B所示，对本申请实施例提供的阵列基板进行详细描述，其中，以图3A示出的四个触控电极之间的关系来说明本申请实施例提供的技术方案的工作原理，需要说明的是，图3A中所示的所有第一开关单元和第二开关单元均通过高电平控制时导通、且在低电平控制时截止。
参考图3A所示，为本申请实施例提供的另一种阵列基板的结构示意图，以及参考图3B所示，为关于图3A所示阵列基板的一种时序图，其中，阵列基板包括：
呈阵列排列的四个触控电极分别为第一触控电极11、第二触控电极12、第三触控电极13和第四触控电极14。
其中，第一触控电极11至第四触控电极14分别相应电连接第一开关单元K1、K2、K3和K4的一端，第一开关单元K1和K3的另一端均电连接同一触控检测端T1，且第一开关单元K1和K2的控制端均通过一条第一控制引线201电连接控制单元100同一端口，而第一开关单元K2和K4的另一端均电连接同一触控检测端T2，且第一开关单元K3和K4的控制端均通过一条第一控制引线201电连接控制单元100同一端口，其中，第一控制引线201位于相邻两个像素单元行之间。
第一触控电极11至第四触控电极14分别相应电连接第二开关单元S1、S2、S3和S4的一端，第二开关单元S1、S2、S3和S4的另一端均电连接参考信号端C，且第二开关单元S1和S2的控制端均通过一条第二控制引线202电连接控制单元100的同一端口，而第二开关单元S3和S4的控制端均通过一条第二控制引线202电连接控制单元100的同一端口，其中，第二控制引线202位于相邻两个像素单元行之间。
其中，在阵列基板处于触控阶段时：
首先，控制单元100对第一开关单元K1和K2输出高电平，且对第一开关单元K3、K4和第二开关单元S1至S4输出低电平，即，控制单元100控制第一开关单元K1和K2导通、且控制第一开关单元K3、K4和第二开关单元S1至S4均截止，使得触控检测端T1与第一触控电极11之间连接实现对第一触控电极11的检测，而触控检测端T2与第二触控电极12之间连接实现对第二触控电极12的检测；
而后，控制单元100对第一开关单元K3和K4输出高电平，且对第一开关单元K1、K2和第二开关单元S1至S4输出低电平，即，控制单元100控制第一开关单元K3和K4导通、且控制第一开关单元K1、K2和第二开关单元S1至S4均截止，使得触控检测端T1与第三触控电极13之间连接实现对第三触控电极13的检测，而触控检测端T2与第四触控电极14之间连接实现对第四触控电极14的检测；
以此，控制单元通过控制所有第一开关单元顺序导通、且控制所有第二开关单元截止，实现逐行控制所述多个触控电极的触控检测。
此外，在阵列基板处于显示阶段时：
控制单元100对第一开关单元K1至K4输出低电平，且对第二开关单元S1至S4输出高电平，即，控制单元100控制第一开关单元K1至K4均截止、且控制第二开关单元S1至S4均导通，使得参考信号端C的参考信号传输至第一触控电极11至第四触控电极14。
具体的，参考图3C所示，为图3A中D区域的具体结构示意图，以第一控制引线为例进行说明，其中，相邻两个像素单元行之间形成有第一控制引线201，其中，第一开关单元K1为开关管，开关管的栅极端电连接第一控制引线201，开关管的一端电连接至相应触控检测端T1，而开关管的另一端Q1电连接第一触控电极11。其中，将第一控制引线设置于相邻像素单元行之间，避免了对像素单元开口率造成印象，保证显示装置显示效果高。另外，本申请实施例提供的第一控制引线201可以与栅极线位于同一导电层，或者，位于其他导电层，对此本申请实施例不作具体限制。
相应的，本申请实施例还提供了一种显示面板，参考图4所示，为本申请实施例提供的一种显示面板的结构示意图，其中，所述显示面板包括上述任意一实施例所述的阵列基板10和与阵列基板相对设置的第一基板20。
其中，第一基板可以为彩膜基板，则第一基板20和阵列基板之间还包括有液晶层30。
需要说明的是，本申请实施例对于第一基板的类型不作具体限制。
相应的，本申请实施例还提供了一种显示装置，所述显示装置包括上述任意一实施例所述的显示面板。具体参考图5所示，为本申请实施例提供的一种显示装置的结构示意图，其中，所述显示装置可以为液晶显示装置，其中，显示装置包括上述任意一实施例所述的显示面板301，以及与显示面板301相对设置的背光源模组302。
需要说明的是，显示装置可以为液晶显示装置，此外，显示装置还可以为OLED(OrganicLight-EmittingDiode，有机电激光显示)显示装置等，对此本申请实施例不作具体限制。
本申请实施例提供了一种阵列基板、显示面板及显示装置，包括多条栅极线和多条数据线，且所述多条栅极线和多条数据线交叉限定多个像素单元，所述阵列基板还包括：触控电路；以及，呈阵列排列、且相互独立的多个触控电极；所述触控电路包括多个第一开关单元、多个第一控制引线、多个触控检测端和控制单元，所述触控电极通过至少一所述第一开关单元与一所述触控检测端电连接，所述第一开关单元通过至少一所述第一控制引线与所述控制单元电连接，且所述第一控制引线设置于任意相邻两个像素单元行之间；其中，在所述阵列基板处于触控阶段时，所述控制单元通过控制所述第一开关单元的导通，实现逐行控制所述多个触控电极的触控检测。
由上述内容可知，本申请实施例提供的技术方案，阵列基板上触控结构简单清晰，使得其占用面积较小，利于显示装置的轻薄化趋势；此外，将第一控制引线设置于像素单元行之间，避免了对像素单元开口率的影响，保证了显示装置的显示效果高。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制。虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。

Claims (16)

1.一种阵列基板，包括多条栅极线和多条数据线，且所述多条栅极线和多条数据线交叉限定多个像素单元，其特征在于，所述阵列基板还包括：
触控电路；
以及，呈阵列排列、且相互独立的多个触控电极；
所述触控电路包括多个第一开关单元、多个第一控制引线、多个触控检测端和控制单元，所述触控电极通过至少一所述第一开关单元与一所述触控检测端电连接，所述第一开关单元通过至少一所述第一控制引线与所述控制单元电连接，且所述第一控制引线设置于任意相邻两个像素单元行之间；
其中，在所述阵列基板处于触控阶段时，所述控制单元通过控制所述第一开关单元的导通，实现逐行控制所述多个触控电极的触控检测。
2.根据权利要求1所述的阵列基板，其特征在于，所述触控电路还包括：多个第二开关单元、多个第二控制引线和参考信号端，所述触控电极通过一所述第二开关单元与所述参考信号端电连接，所述第二开关单元通过一所述第二控制引线与所述控制单元电连接，且每个所述第二控制引线分别设置于不同相邻两个像素单元行之间；
其中，在所述阵列基板处于所述触控阶段时，所述控制单元通过控制所述第一开关单元的导通，且同时控制所述第二开关单元的关断，实现逐行控制所述多个触控电极的触控检测；
且在所述阵列基板处于显示阶段时，所述控制单元通过控制所有所述第一开关单元关断，且同时控制所有所述第二开关单元导通。
3.根据权利要求2所述的阵列基板，其特征在于，所述第二开关单元通过至少一条参考引线与所述参考信号端电连接，且所述参考引线设置于任意相邻两个像素单元行之间。
4.根据权利要求3所述的阵列基板，其特征在于，所述参考引线、第一控制引线和第二控制引线均设置于不同的相邻两个像素单元行之间。
5.根据权利要求2所述的阵列基板，其特征在于，所述第一开关单元包括至少一个第一类开关管；
所述第二开关单元包括至少一个第二类开关管；
其中，所述第一类开关管与所述第二类开关管的导电类型相同。
6.根据权利要求2所述的阵列基板，其特征在于，所述第一开关单元包括至少一个第一类开关管；
所述第二开关单元包括至少一个第二类开关管；
其中，所述第一类开关管与所述第二类开关管的导电类型相反。
7.根据权利要求6所述的阵列基板，其特征在于，任意一所述触控电极对应的所述第一开关单元和第二开关单元，分别连接的所述第一控制引线和第二控制引线为同一控制引线。
8.根据权利要求6所述的阵列基板，其特征在于，所述第一类开关管为N型开关管，所述第二类开关管为P型开关管。
9.根据权利要求6所述的阵列基板，其特征在于，所述第一开关单元包括多个第一类开关管；
其中，所述多个第一类开关管之间串联电连接至所述触控电极和触控检测端之间。
10.根据权利要求6所述的阵列基板，其特征在于，所述第二开关单元包括多个第二类开关管；
其中，所述多个第二类开关管之间并联电连接至所述触控电极和参考信号端之间。
11.根据权利要求2所述的阵列基板，其特征在于，所述参考信号端包括所述阵列基板的公共信号端。
12.根据权利要求1所述的阵列基板，其特征在于，所述阵列基板还设置有公共电极，所述公共电极包括所述触控电极。
13.根据权利要求1所述的阵列基板，其特征在于，同一列的所述触控电极对应的所述第一开关单元均电连接同一所述触控检测端。
14.根据权利要求1任意一项所述的阵列基板，其特征在于，所述触控检测端包括阵列基板的数据信号输入端。
15.一种显示面板，其特征在于，所述显示面板包括权利要求1～14任意一项所述的阵列基板。
16.一种显示装置，其特征在于，所述显示装置包括权利要求15所述的显示面板。
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