CN106896559A - 一种具有反射区的曲面或柔性液晶显示装置及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种具有反射区的曲面或柔性液晶显示装置,包括相对设置的阵列基板和彩膜基板、设置于阵列基板和彩膜基板之间的液晶层、和多个分布于上述液晶层内的聚合物墙;所述聚合物墙的上下两端分别与彩膜基板和阵列基板相连接;所述阵列基板包括阵列排布的多个像素,每个像素由数个子像素构成,每个所述像素包括反射区,所述阵列基板上对应所述反射区的位置设有膜层,所述膜层反射可见光但不反射UV光。本发明在阵列基板反射区加镀膜层,该膜层不反射UV光,但反射可见光,从而可以在反射区形成聚合物墙,既能保证聚合物墙的聚成效果,也能保证反射区的反射效果。
Description
技术领域
本发明涉及显示技术领域,尤其涉及一种具有反射区的曲面或柔性液晶显示装置及其制备方法。
背景技术
液晶显示装置具有低辐射性、轻薄短小和耗电低等特点,因此在使用上日渐广泛,并越来越多的应用到电子产品,特别是在摄录放影机、笔记本电脑、台式电脑、智能电视、移动终端、个人数字处理器 等移动终端上。
液晶显示装置根据其所利用光源的不同,可以分为透射式液晶显示装置、反射式液晶显示装置以及在透射式及反射式基础上发展起来的半透射半反射式液晶显示装置。透射式液晶显示装置对比度高,亮度好,色纯度高等优点,但使用背光源功耗大,在强光下可视性差。反射式液晶显示装置自身无需发光源,可通过反射周围环境光来实现画面显示,极大程度上降低了功耗,在强光下可视性好,但是在暗环境下可视性差。半透射半反射式显示装置结合了反射式和透射式显示装置的优点,既有反射区又有透过区,既能反射光也带有背光源。光线好时可关掉背光源,利用反射光;光线差时,可点亮背光源,具有很大的环境光适应范 围,可节约能耗。
近几年,柔性LCD和曲面LCD发展的越来越快,柔性显示成为一种趋势。人们对其开发过程和制作过程中遇到的障碍也提出了很多新颖的解决方案,其中就包括PW(polymerwall)技术。PW技术用于解决柔性LCD和曲面LCD弯曲时液晶流动造成漏光等不良现象的问题,并且均匀分散的polymer walls能有效分散基板之间的剪切应力,使得边框胶不易受破坏,PW技术是利用UV光通过掩膜板对液晶进行照射,在透光区形成聚合物墙。但全反射显示装置和半透射半反射显示装置的反射区不仅反射可见光,也会反射UV光,这就使得反射区难以形成所需的聚合物墙。
发明内容
为了解决上述现有技术的不足,本发明提供一种具有反射区的曲面或柔性液晶显示装置及其制备方法。
本发明所要解决的技术问题通过以下技术方案予以实现:
一种具有反射区的曲面或柔性液晶显示装置,包括相对设置的阵列基板和彩膜基板,液晶层设置于阵列基板和彩膜基板之间,所述阵列基板包括阵列排布的多个像素,每个所述像素包括反射区;其特征在于:还包括多个分布于上述液晶层内的聚合物墙;所述阵列基板上对应所述反射区的位置设有膜层,所述膜层反射可见光但不反射UV光。
进一步地,所述聚合物墙的上下两端分别与彩膜基板和阵列基板相连接。
进一步地,所述膜层设为8层,其中第1、3、5、7层的膜层材料为二氧化钛,每层厚度分别为51.81nm、47.07nm、46.72nm、47.94nm,第2、4、6、8层的膜层材料为二氧化硅,每层厚度分别为78.82nm、75.19nm、76.06nm、81.15nm。
进一步地,所述液晶显示装置为全反射式液晶显示装置或半透射半反射式液晶显示装置。
进一步地,每个所述像素由数个子像素构成,所述膜层设于所述阵列基板上对应于像素的边缘区或者子像素的边缘区设置。
进一步地,所述聚合物墙对应于像素的边缘区或者子像素的边缘区设置。
本发明还提供上述具有反射区的曲面或柔性液晶显示装置的制作方法,其包括如下步骤:
步骤1:提供彩膜基板,备用;
步骤2:提供阵列基板,备用;
步骤3:提供液晶材料,备用;所述液晶材料包括液晶分子和聚合物体系,所述聚合物体系包含聚合物单体、预聚物、光引发剂。
步骤4:采用传统灌液工艺或ODF工艺,得到由边框胶封闭的液晶盒;
步骤5:提供光罩,所述的光罩包括掩模部和透光部,在彩膜基板一侧采用紫外光通过光罩对上述液晶盒进行照射,使得液晶盒内的聚合物体系在紫外光照射下发生反应,形成与透光部形状一致的聚合物墙;
步骤6:贴偏光片,制得曲面液晶显示装置或柔性液晶显示装置。
进一步地,所述透光部对应子像素的边缘区或像素的边缘区的区域设置。
进一步地,所述透光部对应子像素的边缘区或像素的边缘区的区域、以及
边框胶的区域设置。
进一步地,步骤5中所述照射的工艺为一次照射,光强为0.5-120 mw/cm²,
光照时间为10-100min。
进一步地,所述聚合物单体在液晶材料中含量0.1wt%-0.5wt%,预聚物在液晶材料中含量为5wt%-15wt%,光引发剂在液晶材料中含量0.02wt%-0.5wt%。
本发明具有如下有益效果:
(1)本发明采用PW技术,在该显示装置液晶层中形成聚合物墙,能使其在弯曲时维持盒厚,不会因为液晶流动而造成漏光等不良现象,并且均匀分散的聚合物墙能有效分散基板之间的剪切应力,使得边框胶不易受破坏。
(2)本发明在阵列基板反射区加镀膜层,该膜层不反射UV光,但反射可见光,从而可以在反射区形成聚合物墙,既能保证聚合物墙的聚成效果,也能保证反射区的反射效果。
附图说明
图1为本发明液晶显示装置的制作方法中形成聚合物墙的示意图;
图2为本发明液晶显示装置的制作方法中形成聚合物墙的另一示意图;
图3为本发明液晶显示装置的制作方法中形成聚合物墙的另一示意图;
图4为本发明液晶显示装置的制作方法中形成聚合物墙的另一示意图。
图中:1、阵列基板,2、彩膜基板,3、光罩,4、子像素,5、聚合物墙,6、边框胶。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进行详细的说明。
一种具有反射区的曲面或柔性液晶显示装置,包括相对设置的阵列基板和彩膜基板、设置于阵列基板和彩膜基板之间的液晶层、和多个分布于上述液晶层内的聚合物墙;所述聚合物墙的上下两端分别与彩膜基板和阵列基板相连接;所述阵列基板包括阵列排布的多个像素,每个像素由数个子像素构成,每个所述像素包括反射区,所述阵列基板上对应所述反射区的位置设有膜层,所述膜层反射可见光但不反射UV光。
所述阵列基板和彩膜基板均具有相互对应的多个像素,每个像素由数个子像素构成,所述聚合物墙对应于阵列基板和彩膜基板上像素的边缘区或者子像素的边缘区设置。
所述具有反射区的曲面或柔性液晶显示装置包括全反射式曲面液晶显示装置、全反射式柔性液晶显示装置、半透射半反射式曲面液晶显示装置、和半透射半反射式柔性液晶显示装置。
所述膜层可以镀在上述反射区的所有区域,也可以按照需要只镀在所要形成聚合物墙的区域。
所述膜层可以是一层或者几层,膜层材料、厚度、层数通过光学镀膜模拟软件得出,凡符合不反射UV光但发射可见光的要求的都可以,具体应用时光学设计人员可根据具体需求进行设计,设计时可综合考虑材料、膜层层数和膜层厚度等综合评估,根据需要选择。优选地,所述膜层材料为二氧化钛和二氧化硅。更优选地,所述膜层设为8层,其中第1、3、5、7层的膜层材料为二氧化钛,每层厚度分别为51.81nm、47.07nm、46.72nm、47.94nm,第2、4、6、8层的膜层材料为二氧化硅,每层厚度分别为78.82nm、75.19nm、76.06nm、81.15nm。通过上述设置的膜层对可见光反射率在90%以上,对UV光反射率在3%以下,具体地,对365nm反射率仅为2.03%。
需要说明的是,本发明中对在所述阵列基板上对应所述反射区的位置设置膜层的方法不作特别限定,只要实现镀膜的效果的方法均可用于本发明。
本发明还提供上述具有反射区的曲面或柔性液晶显示装置的制作方法,其包括如下步骤:
步骤1:提供彩膜基板,备用;
步骤2:提供阵列基板,备用;
步骤3:提供液晶材料,备用;所述液晶材料包括液晶分子和聚合物体系,所述聚合物体系包含聚合物单体、预聚物、光引发剂;
步骤4:采用传统灌液工艺或ODF工艺,得到由边框胶封闭的液晶盒;
步骤5:提供光罩,所述的光罩包括掩模部和透光部,在彩膜基板一侧采用紫外光通过光罩对上述液晶盒进行照射,使得液晶盒内的聚合物体系在紫外光照射下发生反应,形成聚合物墙;其中,所述照射的工艺为一次照射,光强为0.5-120 mw/cm²,光照时间为10-100min;
步骤6:贴偏光片,制得曲面液晶显示装置或柔性液晶显示装置。
其中,制备曲面液晶显示装置时,步骤6的具体操作为:在所述彩膜基板和所述阵列基板外侧分别贴覆偏光片,对显示面板进行弯折,得到半透射半反射式曲面液晶显示装置;或者在彩膜基板外侧贴覆偏光片,对显示面板进行弯折,得到全反射式曲面液晶显示装置。
制备柔性液晶显示装置时,步骤6的具体操作为:所述彩膜基板和阵列基板所采用的白基板是加在玻璃衬底基板上的塑料基板;将塑料基板和玻璃衬底基板分离开来,并在塑料基板上贴上偏光片,得到柔性液晶显示装置。
其中所述分离方法包含但不限于激光剥离方法。
上述传统灌液工艺为:将阵列基板和彩膜基板进行贴合后灌液,灌液之后用边框胶进行封口得到液晶盒。
上述ODF工艺为:在阵列基板或彩膜基板上滴注液晶材料,并在阵列基板或彩膜基板的周边位置涂布边框胶,然后将阵列基板和彩膜基板进行贴合,得到液晶盒。
所述阵列基板和彩膜基板所采用的白基板可以是玻璃基板,也可以是加在衬底玻璃上的塑料基板,所述塑料基板包括但不限于PI基板。
需要说明的是,所述阵列基板和彩膜基板均具有相互对应的多个像素,每
个像素由数个子像素构成。所述透光部的形状可以同欲形成的聚合物墙的形状一致,即透光部对应子像素的边缘区或像素的边缘区的区域设置;透光部的宽度可以与彩膜基板上子像素或像素之间的间隔区宽度一致,也可以比彩膜基板上子像素或像素之间的间隔区宽度小。UV光从彩膜基板侧通过光罩进行照射,从而使得液晶盒中的聚合物体系在紫外光照射下发生聚合反应,在液晶层中形成与透光部形状一致的聚合物墙,而液晶分子分离到没有紫外光照射的区域。
聚合物墙形成在子像素或像素边缘,聚合物墙的上下两端分别与彩膜基板和阵列基板相连接,从而使得显示装置在任意弯折时都能保持稳定的盒厚,不会产生漏光等不良现象。更优选地,所述透光部的形状同边框胶和欲形成的聚合物墙的形状相一致,即所述透光部对应子像素的边缘区或像素的边缘区的区域、以及边框胶的区域设置,这样,便能同时固化边框胶和聚合物墙,无需增加工艺流程,简单易行。
所述液晶材料包括液晶分子和聚合物体系,所述聚合物体系包含聚合物单体、预聚物、光引发剂,以下将更详细地描述所述液晶材料的各组分。
所述液晶分子采用现有技术中的已有材料,没有特别限定,在此不再赘述。
根据本发明,所述聚合物单体为丙烯酸酯类单体,具体而言,包括但不限于甲基丙烯酸-β-羟乙酯、1,6-己二醇二丙烯酸酯或三羟甲基丙烷三丙烯酸酯。所述聚合物单体在液晶材料中含量0.1wt%-0.5wt%,优选地,所述聚合物单体在液晶材料中含量0.2wt%-0.3wt%。聚合物单体为辅助性的功能性单体,聚合物单体在液晶材料中含量低于0.1wt%,则会使得液晶材料流动性太差,影响制程。而聚合物单体虽然也可以发生聚合,但其交联度和聚合度都较差,所以含量不可太高,聚合物单体在液晶材料中含量高于0.5wt%,则会影响聚合效果,增大聚合难度,并且会使得聚合形成的聚合物墙黏性差,强度低。
所述预聚物为丙烯酸酯类预聚物,具体为:环氧丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯或聚酯丙烯酸酯,但不限定于此。所述预聚物在液晶材料中的含量为5wt%-15wt%,优选地,所述预聚物在液晶材料中的含量为8wt%-12wt%,更优选地,含量为10wt%。在此范围内,所形成的聚合物墙内含有一定量的液晶,对显示装置的反射区反射效果影响极小,同时,所形成的聚合物墙也有一定的强度和黏度,能够在显示装置弯折时保持盒厚,使得液晶流动范围小,避免漏光等不良现象。预聚物在液晶材料中的含量低于5wt%,则使得形成的聚合物墙呈细微的丝状,在对显示装置弯折时容易断开,从而达不到弯折时保持盒厚的效果,而预聚物在液晶材料中的含量高于15wt%,则会使得形成的聚合物墙内所含液晶过少,从而影响显示装置的反射效果。
所述光引发剂包含但不限于苯乙酮及其衍生物、双咪唑等。光引发剂在液晶材料中含量为0.02wt%-0.5wt%,优选地,光引发剂在液晶材料中含量为0.08wt%-0.3wt%,更优选地,光引发剂在液晶材料中含量为0.1wt%-0.2wt%。含量低于0.02wt%,生成的自由基太少,引发速度极慢,但含量高于0.5wt%时,自由基之间会发生笼蔽效应,使得速度降低,从而造成聚合速度极慢。
所述聚合物单体为丙烯酸酯类单体,具体而言,包括但不限于甲基丙烯酸-β-羟乙酯、1,6-己二醇二丙烯酸酯或三羟甲基丙烷三丙烯酸酯。所述预聚物为丙烯酸酯类预聚物,具体为:环氧丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯或聚酯丙烯酸酯,但不限定于此。所述光引发剂包含但不限于苯已酮类、双咪唑类等。
发明人出乎意料的发现,选用上述特定种类的预聚物、聚合物单体和光引发剂,并合理调控其含量,使其相互配合,协同作用,聚合速度快,使得所形成的聚合物墙内有适量的液晶,对显示装置的反射效果影响较小,不会影响显示效果,取得了预料不到的技术效果。
接下来,将参照一些实施例描述本发明。 应理解的是提供以下实施例仅用于说明目的并且不以任何方式解释成限制本发明。
实施例1
全反射式曲面液晶显示装置的制作方法,包括以下步骤:
步骤1:提供阵列基板、彩膜基板以及液晶材料,备用;其中,所述阵列基板包括阵列排布的多个像素,每个像素由数个子像素构成,每个所述像素包括反射区,所述阵列基板上对应所述反射区的位置设有膜层,所述膜层反射可见光但不反射UV光;所述液晶材料为液晶分子和聚合物体系的混合物,所述聚合物体系为:环氧丙烯酸酯、甲基丙烯酸-β-羟乙酯和苯乙酮,其中环氧丙烯酸酯在液晶材料中含量为5wt%,甲基丙烯酸-β-羟乙酯在液晶材料中含量为0.1wt%,苯乙酮在液晶材料中含量为0.02wt%;
步骤2:将阵列基板和彩膜基板进行贴合后灌液,灌液之后用边框胶进行封口得到液晶盒;
步骤3:提供光罩,参阅图1-2,所述光罩包括透光部和掩模部,所述透光部对应子像素的边缘区或像素的边缘区的区域设置;在彩膜基板一侧采用紫外光通过光罩对上述液晶盒进行照射,使得液晶盒内的聚合物体系在紫外光照射下发生反应,形成聚合物墙;其中,所述照射的工艺为一次照射,光强为0.5 mw/cm²,光照时间为100min;
步骤4:在彩膜基板侧贴覆偏光片,对显示面板进行弯折,得到全反射式曲面液晶显示装置。
实施例2
全反射式柔性液晶显示装置的制作方法,包括如下步骤:
步骤1:提供阵列基板、彩膜基板以及液晶材料,备用;其中,所述阵列基板包括阵列排布的多个像素,每个像素由数个子像素构成,每个所述像素包括反射区,所述阵列基板上对应所述反射区的位置设有膜层,所述膜层反射可见光但不反射UV光;所述彩膜基板和阵列基板所采用的白基板是加在玻璃衬底基板上的塑料基板;所述液晶材料为液晶分子和聚合物体系的混合物,所述聚合物体系为:聚氨酯丙烯酸酯、1,6-己二醇二丙烯酸酯和苯乙酮,其中聚氨酯丙烯酸酯在液晶材料中含量为15wt%,1,6-己二醇二丙烯酸酯在液晶材料中含量为0.5wt%,苯乙酮在液晶材料中含量为0.5wt%;
步骤2:在阵列基板涂布边框胶及在彩膜基板滴注液晶组合物,或在阵列基板滴注液晶组合物及在彩膜基板涂布边框胶,然后阵列基板和彩膜基板真空对位贴合得到液晶盒;
步骤3:提供光罩,参阅图3-4,所述光罩包括透光部和掩模部,所述透光
部对应子像素的边缘区或像素的边缘区的区域、以及边框胶的区域设置;在彩膜基板一侧采用紫外光通过光罩对上述液晶盒进行照射,使得液晶盒内的聚合物体系在紫外光照射下发生反应,形成聚合物墙;其中,所述照射的工艺为一次照射,光强为120 mw/cm²,光照时间为10min;
步骤4:将塑料基板和玻璃衬底基板分离开来,并在塑料彩膜基板上贴上偏光片,得到柔性液晶显示装置。
实施例3
半透射半反射式曲面液晶显示装置的制作方法,包括如下步骤:
步骤1:提供阵列基板、彩膜基板以及液晶材料,备用;其中,所述阵列基板包括阵列排布的多个像素,每个像素由数个子像素构成,每个所述像素包括穿透区和反射区,所述阵列基板上对应所述反射区的位置设有膜层,所述膜层反射可见光但不反射UV光;所述液晶材料为液晶分子和聚合物体系的混合物,所述聚合物体系为:聚酯丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯和双咪唑,其中聚酯丙烯酸酯在液晶材料中含量为8wt%,三羟甲基丙烷三丙烯酸酯在液晶材料中含量为0.2wt%,双咪唑在液晶材料中含量为0.1wt%;
步骤2:在阵列基板涂布边框胶及在彩膜基板滴注液晶组合物,或在阵列基板滴注液晶组合物及在彩膜基板涂布边框胶,然后阵列基板和彩膜基板真空对位贴合得到液晶盒;
步骤3:提供光罩,所述光罩包括透光部和掩模部,所述透光部对应子像素
的边缘区或像素的边缘区的区域、以及边框胶的区域设置;在彩膜基板一侧采用紫外光通过光罩对上述液晶盒进行照射,使得液晶盒内的聚合物体系在紫外光照射下发生反应,形成聚合物墙;其中,所述照射的工艺为一次照射,光强为60 mw/cm²,光照时间为60min;
步骤4:在所述彩膜基板和所述阵列基板外侧分别贴覆偏光片,对显示面板进行弯折,得到曲面液晶显示装置。
实施例4
半透射半反射式柔性液晶显示装置的制作方法,包括如下步骤:
步骤1:提供阵列基板、彩膜基板以及液晶材料,备用;其中,所述阵列基板包括阵列排布的多个像素,每个像素由数个子像素构成,每个所述像素包括穿透区和反射区,所述阵列基板上对应所述反射区的位置设有膜层,所述膜层反射可见光但不反射UV光;所述彩膜基板和阵列基板所采用的白基板是加在玻璃衬底基板上的塑料基板;所述液晶材料为液晶分子和聚合物体系的混合物,所述聚合物体系为:环氧丙烯酸酯、甲基丙烯酸-β-羟乙酯和双咪唑,其中环氧丙烯酸酯在液晶材料中含量为10wt%,甲基丙烯酸-β-羟乙酯在液晶材料中含量为0.3wt%,双咪唑在液晶材料中含量为0. 2wt%;
步骤2:将阵列基板和彩膜基板进行贴合后灌液,灌液之后用边框胶进行封口得到液晶盒;
步骤3:提供光罩,所述光罩包括透光部和掩模部,所述透光部对应子像素的边缘区或像素的边缘区的区域设置;在彩膜基板一侧采用紫外光通过光罩对上述液晶盒进行照射,使得液晶盒内的聚合物体系在紫外光照射下发生反应,形成聚合物墙;其中,所述照射的工艺为一次照射,光强为30mw/cm²,光照时间为40min;
步骤4:将塑料基板和玻璃衬底基板分离开来,并在塑料基板上贴上偏光片,得到柔性液晶显示装置。
以上所述实施例仅表达了本发明的实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制,但凡采用等同替换或等效变换的形式所获得的技术方案,均应落在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种具有反射区的曲面或柔性液晶显示装置,包括相对设置的阵列基板和彩膜基板,设置于阵列基板和彩膜基板之间的液晶层,所述阵列基板包括阵列排布的多个像素,每个所述像素包括反射区;其特征在于:还包括多个分布于上述液晶层内的聚合物墙;所述阵列基板上对应所述反射区的位置设有膜层,所述膜层反射可见光但不反射UV光。
2.如权利要求1所述的具有反射区的曲面或柔性液晶显示装置,其特征在于,所述膜层设为8层,其中第1、3、5、7层的膜层材料为二氧化钛,每层厚度分别为51.81nm、47.07nm、46.72nm、47.94nm,第2、4、6、8层的膜层材料为二氧化硅,每层厚度分别为78.82nm、75.19nm、76.06nm、81.15nm。
3.如权利要求1所述的具有反射区的曲面或柔性液晶显示装置,其特征在于,所述液晶显示装置为全反射式液晶显示装置或半透射半反射式液晶显示装置。
4.如权利要求1所述的具有反射区的曲面或柔性液晶显示装置,其特征在于,每个所述像素由数个子像素构成,所述膜层设于所述阵列基板上对应于像素的边缘区或者子像素的边缘区设置。
5.如权利要求4所述的具有反射区的曲面或柔性液晶显示装置,其特征在于,所述聚合物墙对应于像素的边缘区或者子像素的边缘区设置。
6.如权利要求1至5任一项所述的具有反射区的曲面或柔性液晶显示装置的制作方法,其特征在于,包括如下步骤:
步骤1:提供彩膜基板,备用;
步骤2:提供阵列基板,备用;
步骤3:提供液晶材料,备用;所述液晶材料包括液晶分子和聚合物体系,所述聚合物体系包含聚合物单体、预聚物、光引发剂;
步骤4:采用传统灌液工艺或ODF工艺,得到由边框胶封闭的液晶盒;
步骤5:提供光罩,所述的光罩包括掩模部和透光部,在彩膜基板一侧采用紫外光通过光罩对上述液晶盒进行照射,使得液晶盒内的聚合物体系在紫外光照射下发生反应,形成与透光部形状一致的聚合物墙;
步骤6:贴偏光片,制得曲面液晶显示装置或柔性液晶显示装置。
7.如权利要求6所述的具有反射区的曲面或柔性液晶显示装置的制作方法,其特征在于,所述透光部对应子像素的边缘区或像素的边缘区的区域设置。
8.如权利要求6所述的具有反射区的曲面或柔性液晶显示装置的制作方法,其特征在于,所述透光部对应子像素或像素的边缘区的区域、以及边框胶的区域设置。
9.如权利要求6所述的具有反射区的曲面或柔性液晶显示装置的制作方法,其特征在于,步骤5中所述照射的工艺为一次照射,光强为0.5-120 mw/cm²,光照时间为10-100min。
10.如权利要求6所述的具有反射区的曲面或柔性液晶显示装置的制作方法,其特征在于,所述聚合物单体在液晶材料中含量0.1wt%-0.5wt%,预聚物在液晶材料中含量为5wt%-15wt%,光引发剂在液晶材料中含量0.02wt%-0.5wt%。
Priority Applications (1)
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