CN106681063B - 显示面板及其制作方法、显示装置 - Google Patents

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Abstract

一种显示面板及其制作方法、显示装置。该显示面板包括多个显示单元,每个显示单元包括彼此相对设置的第一基板和第二基板。第一基板包括第一衬底基板以及设置在其上的第一电极、电致伸缩层和反射凹槽。第二基板包括第二衬底基板以及设置在其上的第二电极和反射腔体。在第一衬底基板和第二衬底基板之间设置支撑物,以使得其间的距离保持不变。反射凹槽具有凹陷部,反射腔体具有凸起部,反射凹槽的凹陷部的表面和反射腔体的凸起部的表面相匹配。第一电极和第二电极被配置来形成电场,电致伸缩层在电场的作用下可在垂直于第一衬底基板的方向上发生变形,使得反射凹槽的凹陷部和反射腔体的凸起部可在其间形成有间隙和两者表面紧密贴合之间进行转换。

Description

显示面板及其制作方法、显示装置
技术领域
本发明至少一实施例涉及一种显示面板及其制作方法、显示装置。
背景技术
通常,采用全发射技术为核心的反射性产品,结构为反光薄膜以及薄膜后面的带电颗粒,其原理是通过调节带电颗粒的位置来改变反光薄膜的全反射强度,进而改变薄膜显示的亮度。
发明内容
本发明的至少一实施例涉及一种显示面板及其制作方法、显示装置,以得到结构简单,易于制作的机械变形式的反射显示装置。
本发明的至少一实施例提供一种显示面板,包括多个显示单元,每个显示单元包括彼此相对设置的第一基板和第二基板,其中,
所述第一基板包括第一衬底基板以及设置在其上的第一电极、电致伸缩层和反射凹槽;
所述第二基板包括第二衬底基板以及设置在其上的第二电极和反射腔体;
在所述第一衬底基板和所述第二衬底基板之间设置支撑物,以使得所述第一衬底基板和所述第二衬底基板之间的距离保持不变;
所述反射凹槽具有凹陷部,所述反射腔体具有凸起部,所述反射凹槽的凹陷部的表面和所述反射腔体的凸起部的表面相匹配;
所述第一电极和所述第二电极被配置来形成电场,所述电致伸缩层在所述电场的作用下可在垂直于所述第一衬底基板的方向上发生变形,使得所述电致伸缩层的厚度增加或减小,从而使得所述反射凹槽的所述凹陷部和所述反射腔体的所述凸起部可在其间形成有间隙和两者表面紧密贴合之间进行转换。
本发明的至少一实施例提供一种显示面板的制作方法,包括:
在第一衬底基板上形成第一电极、电致伸缩层和反射凹槽以制作第一基板,
在第二衬底基板上形成第二电极和反射腔体以制作第二基板,
将所述第一基板和所述第二基板相对设置,在所述第一衬底基板和所述第二衬底基板之间形成支撑物,使得所述第一衬底基板和所述第二衬底基板之间的距离保持不变;其中,
所述反射凹槽具有凹陷部,所述反射腔体具有凸起部,所述反射凹槽的凹陷部的表面和所述反射腔体的凸起部的表面相匹配;
所述第一电极和所述第二电极被配置来形成电场使得所述电致伸缩层在所述电场的作用下在垂直于所述第一衬底基板的方向上发生变形,使得所述电致伸缩层的厚度增加或减小,从而使得所述反射凹槽的所述凹陷部和所述反射腔体的所述凸起部可在其间形成有间隙和两者表面紧密贴合之间进行转换。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对实施例的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅涉及本发明的一些实施例,而非对本发明的限制。
图1为一种全反射显示装置示意图;
图2为本发明实施例1提供的一种显示面板的示意图(反射凹槽的凹陷部和反射腔体的凸起部之间形成有间隙);
图3为本发明实施例1提供的一种显示面板的示意图(反射凹槽的凹陷部和反射腔体的凸起部的表面紧密贴合);
图4为本发明实施例1提供的另一种显示面板的示意图;
图5为本发明实施例1提供的另一种显示面板的示意图。
附图标记:
01-背板;02-电子墨水;03-反光薄膜;1-显示单元;10-第一基板;20-第二基板;101-第一衬底基板;102-第一电极;103-电致伸缩层;104-反射凹槽;201-第二衬底基板;202-第二电极;203-反射腔体;30-支撑物;1041-凹陷部;2031-凸起部;431-间隙;105-光吸收层;40-封框胶。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例的附图,对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然,所描述的实施例是本发明的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例,本领域普通技术人员在无需创造性劳动的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。
除非另外定义,本公开使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本公开中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性,而只是用来区分不同的组成部分。同样,“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同,而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接,而是可以包括电性的连接,不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系,当被描述对象的绝对位置改变后,则该相对位置关系也可能相应地改变。
图1示出了一种全反射显示装置,包括背板01、反光薄膜03和设置在两者之间的电子墨水02。电子墨水02中含有带电微粒。在背板01和反光薄膜的表面还可分别设置电极。不加电的情况下,带电微粒均匀分散在电子墨水02中,经过反光薄膜03的光发生全反射。加电的情况下,电子墨水02中含有的带电微粒在电场作用下可聚集在反光薄膜03侧,从而,使得经过反光薄膜03的光折射进入聚集的带电微粒中。而该结构中,控制粒子运动会出现不均匀及漏光现象,且需要制作挡墙减少粒子团聚,结构较为复杂。这种产品结构反射效率依赖于反射腔体与墨水之间的折射率差值,对于材料折射率要求高。
本发明至少一实施例提供一种显示面板,包括多个显示单元,每个显示单元包括彼此相对设置的第一基板和第二基板。第一基板包括第一衬底基板以及设置在其上的第一电极、电致伸缩层和反射凹槽。第二基板包括第二衬底基板以及设置在其上的第二电极和反射腔体。在第一衬底基板和第二衬底基板之间设置支撑物,以使得第一衬底基板和第二衬底基板之间的距离保持不变。反射凹槽具有凹陷部,反射腔体具有凸起部,反射凹槽的凹陷部的表面和反射腔体的凸起部的表面相匹配。第一电极和第二电极被配置来形成电场使得电致伸缩层在电场的作用下在垂直于第一衬底基板的方向上发生变形,使得电致伸缩层的厚度增加或减小,从而使得反射凹槽的凹陷部和反射腔体的凸起部可在其间形成有间隙和两者表面紧密贴合之间进行转换。
本发明至少一实施例的显示面板,结构简单,易于制作,采用机械变形的方式进行光的调节以进行显示。
以下通过几个实施例进行说明。
实施例一
本实施例提供一种显示面板,如图2所示,该显示面板包括多个显示单元1。每个显示单元1包括彼此相对设置的第一基板10和第二基板20。第一基板10包括第一衬底基板101以及设置在其上的第一电极102、电致伸缩层103和反射凹槽104。例如,在第一衬底基板101可依次设置第一电极102、电致伸缩层103和反射凹槽104。第二基板20包括第二衬底基板201以及设置在其上的第二电极202和反射腔体203。在第一衬底基板101和第二衬底基板201之间设置支撑物30,以使得第一衬底基板101和第二衬底基板201之间的距离保持不变。反射凹槽104具有凹陷部1041,反射腔体203具有凸起部2031,反射凹槽104的凹陷部1041的表面和反射腔体203的凸起部2031的表面相匹配。第一电极102和第二电极202被配置来形成电场,使得电致伸缩层103在电场的作用下可在垂直于第一衬底基板101的方向上发生变形(形变,应变),使得电致伸缩层103的厚度增加或减小,从而使得反射凹槽104的凹陷部1041和反射腔体203的凸起部2031可在其间形成有间隙431和两者表面紧密贴合之间进行转换。例如,可对第一电极102和第二电极202分别施加不同的电压以形成电压差,从而形成电场。
反射凹槽104的凹陷部1041的表面和反射腔体203的凸起部2031的表面相匹配例如是指凹陷部1041和凸起部2031的结构互补,两者的表面可紧密贴合在一起。
如图2所示,为反射凹槽104的凹陷部1041和反射腔体203的凸起部2031之间形成有间隙431的示意图。如图3所示,为反射凹槽104的凹陷部1041和反射腔体203的凸起部2031的表面紧密贴合的示意图。例如,间隙431可为空气层,但不限于此,例如,间隙431内还可填充有其他气体,例如,填充有氮气或者惰性气体等。如果填充气体采用空气之外的其他气体,器件外围需要采用封装包装,使整个器件处于该气体气氛之中。本实施例以间隙431为空气层为例进行说明。本实施例提供的显示面板可用空气替代低折射率填充材料,增加反射效率。可采用全固态材料支撑,可以有效降低产品成本及提高良率。
本实施例提供的显示面板为反射式显示面板,例如,当电致伸缩层在电场中收缩时,空气填满反射腔体与反射凹槽之间的间隙(缝隙),由于全反射定律,Sinα=n/n,入射角度大于临界角的自然光在反射腔体与空气层的界面被全反射回空气中,子像素可呈现白态。当电致伸缩层在电场中伸展时,反射凹槽104的凹陷部1041和反射腔体203的凸起部2031之间的间隙内的空气被挤走,反射凹槽104的凹陷部1041和反射腔体203的凸起部2031直接接触,全反射消失,光线可穿过反射凹槽104和反射腔体203。可通过施加电压形成电场,调控电致伸缩层的变形量。
例如,显示面板还可包括光吸收层105,为了获得较好的显示效果,光吸收层105可设置在电致伸缩层103和反射凹槽104之间。从而,穿过反射凹槽104和反射腔体203的光线可进入光吸收层105,光吸收层105可包括彩色滤光层或黑色阵列,从而,子像素可呈现彩色或黑色。反射式彩色显示模式,基本原理为全反射调节显示技术。采用电致收缩材料,调控凹陷部1041和凸起部2031之间的全反射间隙的大小,从而达到反射式彩色显示的效果。采用反射原理,利用环境光进行彩色显示,在强光下阅读效果更好。光吸收层105的设置位置不限于此,只要能起到光吸收的作用从而实现彩色或黑色显示即可。
一个示例中,反射凹槽104和反射腔体203采用高折射率的透光材料,其折射率大于空气层的折射率。如果间隙内填充其他气体,反射凹槽104和反射腔体203的折射率大于间隙处物质的折射率。例如,反射凹槽104的折射率与反射腔体203的折射率相同或基本相同(相近)。从而,在反射凹槽104的凹陷部1041和反射腔体203的凸起部2031的表面紧密贴合的情况下,光线可以穿过反射凹槽104和反射腔体203。基本相同例如是指反射凹槽104的折射率与反射腔体203的折射率相差不大,在反射凹槽104的凹陷部1041和反射腔体203的凸起部2031的表面紧密贴合可以使得大部分的光从反射腔体203进入到反射凹槽104。例如,基本相同是指反射凹槽104的折射率与反射腔体203的折射率相差在±0.2以内,例如相差小于10%,进一步例如相差小于5%,更进一步的,相差小于3%。例如,反射凹槽104和反射腔体203的折射率在1.6-1.8的范围内。采用高折射率材料与空气界面作为全反射界面,由于空气的低折射率,可大幅提升反射效率,并降低对高折射率材料要求,从而,可使得材料制备及加工工艺简单。可采用相同高折射率材质制作反射腔体与反射凹槽,中间通过电致伸缩层控制反射凹槽与反射腔体之间的空气层厚度,对于材料适用性强。空气折射率为1,而通常的电子墨水折射率为1.3,可大幅提升反射效率。反射凹槽104的折射率与反射腔体203的折射率的差值可影响反射率。例如,反射凹槽104和反射腔体203的材料可包括树脂,本实施例对反射凹槽104和反射腔体203的材质不做限定。
例如,为了更好的获得全反射效果,反射腔体203的凸起部2031可为半球形,但不限于此,例如,凸起部2031还可以是棱柱形,圆锥形、四面体形等其他形状,本实施例对其不做限定,只要在反射腔体203和空气层的界面能发生全反射即可。
例如,在第一电极102和第二电极202之间形成电场的情况下,电致伸缩层103的厚度增加,从而使得反射凹槽104的凹陷部1041的表面和反射腔体203的凸起部2031的表面紧密贴合,在第一电极102和第二电极202之间没有电场的情况下,反射凹槽104的凹陷部1041和反射腔体203的凸起部2031之间形成有间隙431。
例如,在第一电极102和第二电极202之间形成电场的情况下,电致伸缩层103的厚度减小,从而使得反射凹槽104的凹陷部1041和反射腔体203的凸起部2031之间形成有间隙431,在第一电极102和第二电极202之间没有电场的情况下,反射凹槽104的凹陷部1041的表面和反射腔体203的凸起部2031的表面紧密贴合。
例如,为了提高光的利用率,第一电极102和第二电极202可采用透明导电材料。例如,第一电极102和第二电极202可以是金属电极或透明氧化物电极等,其中金属电极能够将进入显示面板内部的光线进行反射,增加反射率。
例如,电致伸缩层103可采用具有电致收缩性能的材料。电致收缩性能例如是指在电场作用下可产生形变,例如,厚度增加或者减小。例如,电致收缩材料在电场作用下可产生的与场强二次方成正比的应变。电致伸缩层103可采用下列材料之一或其组合:纳米钛酸钡、聚氨酯复合体或陶瓷。电致伸缩层103的材料不限于列举的情形。例如,电致伸缩层103可采用纳米压印的方法制作,但不限于此,也可以采用其他方法制作。
例如,该显示面板的每一个独立的显示单元(子像素)都可以控制中间的间隙(例如,空气夹层)的厚度,实现全反射态与光透过态。
如图2和图3所示,每个显示单元1都对应设置有支撑物30,也可如图4所示,相邻两个支撑物30之间设置多个显示单元1。图2-图4中,支撑物30设置在第一衬底基板101和第二衬底基板201之间,当然,也可以设置在第一电极102和第二电极202之间,本实施例对支撑物30的设置方式不做限定,只要能起到以使得第一衬底基板101和第二衬底基板201之间的距离保持不变的作用即可。支撑物30可采用光刻胶材料,但不限于此。图4中示出了光吸收层105可为彩色滤光层,彩色滤光层例如包括红色(R)、绿(G)、蓝(B)三基色。一个像素包括多个子像素,图4示出了红色(R)子像素、绿色(G)子像素、蓝色(B)子像素,一个显示单元1对应一个子像素,但不限于此。对于一个像素来说,还可以一个显示单元1对应多个子像素,或者多个显示单元1对应一个子像素。
一个示例中,如图5所示,为了获得稳定的光学效果和更好的支撑盒厚,在第一衬底基板101和第二衬底基板201的四周还可以设置封框胶40对第一基板10和第二基板20进行密封。例如,盒厚可大于或者等于15微米。在封框胶40中含有纳米球或者纳米棒,以进行盒厚支撑。纳米球或者纳米棒的材质例如包括氧化硅或树脂,但不限于此,本示例中,对纳米球或者纳米棒的材质不作限定,只要能起到盒厚支撑作用即可。在制作的显示装置尺寸不大的情况下,也可将封框胶40作为支撑物30,即,只在所有显示单元1的外围设置支撑物30。
多个显示单元1可构成阵列排布,图2-5中,每个显示单元1设置一个块状的第一电极102,多个显示单元1中的第一电极102形成多个独立的块状电极,每个显示单元1设置一个块状的第二电极202,多个显示单元1中的第二电极202形成多个独立的块状电极,本实施例以此为例进行说明,但并不限于此。例如,可以第一电极102和第二电极202之一整面设置(面状电极,可对应多个显示单元),另一个为多个独立的块状电极。只要能够使得每一显示单元单独进行光的调节(透射或全反射)以进行显示即可。本实施例对于第一电极102和第二电极202设置方式不做限定。
例如,第一电极102和第二电极202可分别通过各自的引线与驱动IC相连,驱动IC被配置来对各显示单元1的第一电极102和第二电极202施加电压。
本实施例提供的显示面板,具有如下至少之一的有益效果。
(1)不需要设置电子墨水,从而可避免粒子团聚现象。
(2)结构较为简单,可采用全固态制程较为稳定,封装简单,制作工艺简单,可提升良率。
(3)采用电致伸缩材料,结构简单,重复性好,降低成本。
(4)采用反射原理,利用环境光进行显示,在强光下阅读效果更好。
(5)采用电致伸缩材料作为全反射介质调控机构,结构简单重复性好,降低成本。
(6)电致伸缩材料驱动电场强度弱,且电致伸缩材料具有形状记忆功能,在实现静态显示时,功耗低,有效降低功耗。
(7)电致伸缩材料较好的机械柔韧性,可保证反射腔体与凹槽的良好结合,具有良好的加工性能以及较低的加工成本。
(8)电致伸缩材料的响应速度快,使得包含该显示面板的显示装置具有更好的动态显示性能。
实施例二
本实施例提供一种显示面板的制作方法,包括如下步骤。
在第一衬底基板101上形成第一电极102、电致伸缩层103和反射凹槽104以制作第一基板10。
在第二衬底基板201上形成第二电极202和反射腔体203以制作第二基板20。
将第一基板10和第二基板20相对设置,在第一衬底基板101和第二衬底基板201之间形成支撑物30,使得第一衬底基板101和第二衬底基板201之间的距离保持不变。
反射凹槽104具有凹陷部1041,反射腔体203具有凸起部2031,反射凹槽104的凹陷部1041的表面和反射腔体203的凸起部2031的表面相匹配。
第一电极102和第二电极202被配置来形成电场使得电致伸缩层103在电场的作用下在垂直于第一衬底基板101的方向上发生变形,使得电致伸缩层103的厚度增加或减小,从而使得反射凹槽104的凹陷部1041和反射腔体203的凸起部2031可在其间形成有间隙431和两者表面紧密贴合之间进行转换。
本实施例提供的显示面板的制作方法,可采用全固态制成,封装工艺简单,提升良率。
一个示例中,显示面板的制作方法还包括形成光吸收层105,有关光吸收层105可参见实施例1的叙述。
例如,封装时,可使反射凹槽104的凹陷部1041和反射腔体203的凸起部2031之间具有间隙431。从而,在电致伸缩层103在电场作用下伸展(厚度增加)时,使得反射凹槽104的凹陷部1041和反射腔体203的凸起部2031之间紧密贴合。
例如,封装时,可使反射凹槽104的凹陷部1041和反射腔体203的凸起部2031之间紧密贴合。从而,在电致伸缩层103在电场作用下收缩(厚度减小)时,使得反射凹槽104的凹陷部1041和反射腔体203的凸起部2031之间具有间隙431。
采用本实施例的制作方法可形成实施例1中的显示面板。
实施例三
本实施例提供一种显示装置,包括实施例一所述的任一显示面板。从而可形成机械变形反射显示装置。
本实施例提供的反射显示装置的有益效果可参照实施例1的显示面板的有益效果。
有以下几点需要说明:
(1)除非另作定义,本发明实施例以及附图中,同一附图标记代表同一含义。
(2)本发明实施例附图中,只涉及到与本发明实施例涉及到的结构,其他结构可参考通常设计。
(3)为了清晰起见,在用于描述本发明的实施例的附图中,层或区域的厚度被放大。可以理解,当诸如层、膜、区域或基板之类的元件被称作位于另一元件“上”或“下”时,该元件可以“直接”位于另一元件“上”或“下”,或者可以存在中间元件。
(4)在不冲突的情况下,本发明的同一实施例及不同实施例中的特征可以相互组合。
以上所述,仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (14)

1.一种显示面板,包括多个显示单元,每个显示单元包括彼此相对设置的第一基板和第二基板,其中,
所述第一基板包括第一衬底基板以及设置在其上的第一电极、电致伸缩层和反射凹槽;
所述第二基板包括第二衬底基板以及设置在其上的第二电极和反射腔体;
在所述第一衬底基板和所述第二衬底基板之间设置支撑物,以使得所述第一衬底基板和所述第二衬底基板之间的距离保持不变;
所述反射凹槽具有凹陷部,所述反射腔体具有凸起部,所述反射凹槽的凹陷部的表面和所述反射腔体的凸起部的表面相匹配;
所述第一电极和所述第二电极被配置来形成电场,所述电致伸缩层在所述电场的作用下可在垂直于所述第一衬底基板的方向上发生变形,使得所述电致伸缩层的厚度增加或减小,从而使得所述反射凹槽的所述凹陷部和所述反射腔体的所述凸起部可在其间形成有间隙和两者表面紧密贴合之间进行转换;
所述反射凹槽的折射率与所述反射腔体的折射率相同或基本相同。
2.根据权利要求1所述的显示面板,其中,所述第一电极和所述第二电极被配置来形成电场,使所述电致伸缩层的厚度增加,从而使得所述反射凹槽的所述凹陷部的表面和所述反射腔体的所述凸起部的表面紧密贴合;所述第一电极和所述第二电极之间没有电场,所述反射凹槽的所述凹陷部和所述反射腔体的所述凸起部之间形成有所述间隙。
3.根据权利要求1所述的显示面板,其中,所述第一电极和所述第二电极被配置来形成电场,使所述电致伸缩层的厚度减小,从而使得所述反射凹槽的所述凹陷部和所述反射腔体的所述凸起部之间形成有所述间隙;所述第一电极和所述第二电极之间没有电场,所述反射凹槽的所述凹陷部的表面和所述反射腔体的所述凸起部的表面紧密贴合。
4.根据权利要求1所述的显示面板,其中,所述间隙包括空气层。
5.根据权利要求4所述的显示面板,其中,所述反射凹槽和所述反射腔体采用高折射率的透光材料,其折射率大于所述空气层的折射率。
6.根据权利要求5所述的显示面板,其中,所述反射凹槽和所述反射腔体的折射率在1.6-1.8的范围内。
7.根据权利要求5所述的显示面板,其中,所述反射腔体的所述凸起部为半球形。
8.根据权利要求1-7任一项所述的显示面板,还包括光吸收层,其中,所述光吸收层设置在所述电致伸缩层和所述反射凹槽之间。
9.根据权利要求1-7任一项所述的显示面板,其中,所述第一电极和所述第二电极采用透明导电材料。
10.根据权利要求1-7任一项所述的显示面板,还包括设置在所述第一衬底基板和所述第二衬底基板之间的封框胶,所述封框胶中含有纳米球或者纳米棒。
11.一种显示装置,包括权利要求1-10任一项所述的显示面板。
12.一种显示面板的制作方法,包括:
在第一衬底基板上形成第一电极、电致伸缩层和反射凹槽以制作第一基板,
在第二衬底基板上形成第二电极和反射腔体以制作第二基板,
将所述第一基板和所述第二基板相对设置,在所述第一衬底基板和所述第二衬底基板之间形成支撑物,使得所述第一衬底基板和所述第二衬底基板之间的距离保持不变;其中,
所述反射凹槽具有凹陷部,所述反射腔体具有凸起部,所述反射凹槽的凹陷部的表面和所述反射腔体的凸起部的表面相匹配;
所述第一电极和所述第二电极被配置来形成电场使得所述电致伸缩层在所述电场的作用下在垂直于所述第一衬底基板的方向上发生变形,使得所述电致伸缩层的厚度增加或减小,从而使得所述反射凹槽的所述凹陷部和所述反射腔体的所述凸起部可在其间形成有间隙和两者表面紧密贴合之间进行转换;
所述反射凹槽的折射率与所述反射腔体的折射率相同或基本相同。
13.根据权利要求12所述的显示面板的制作方法,其中,封装时,使所述反射凹槽的凹陷部和所述反射腔体的凸起部之间具有所述间隙。
14.根据权利要求12所述的显示面板的制作方法,其中,封装时,使所述反射凹槽的所述凹陷部和所述反射腔体的所述凸起部之间紧密贴合。
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