CN108594552A - 显示基板、显示面板、显示装置及其驱动方法 - Google Patents
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Abstract
本公开实施例公开了一种显示基板、显示面板、显示装置以及显示装置的驱动方法。所述显示基板包括:多个第一走线组,各自包括沿第一方向延伸的多个第一走线;多个第二走线组,各自包括沿与第一方向交叉的第二方向延伸的多个第二走线和至少一个传输信号线;多个第一开关单元,分别将每个第一走线组中的多个第一走线连接至控制信号线;以及多个第二开关单元,分别将每个第二走线组中的多个第二走线连接至控制信号线。
Description
技术领域
本公开实施例涉及显示领域,具体地,涉及一种显示基板、一种显示面板、一种显示装置以及一种显示装置的驱动方法。
背景技术
触控显示装置的应用越来越广泛。在触控显示装置的显示面板中,将透明电极进行复用。在显示阶段,透明电极用作公共电极Vcom。在触控阶段,用作触控电极。其中,基于触控分辨率将透明电极划分为若干独立的触摸块,用于分别收集各个位置的触摸信号。
然而,对于传统触控显示装置,显示画面不均匀是目前亟待解决的问题。
发明内容
本公开的至少一个实施例提供了一种显示基板、一种显示面板、一种显示装置以及显示装置的驱动方法。
根据本公开的一个方面,提出了一种显示基板,包括:
多个第一走线组,各自包括沿第一方向延伸的多个第一走线;
多个第二走线组,各自包括沿与第一方向交叉的第二方向延伸的多个第二走线和至少一个传输信号线;
多个第一开关单元,分别将每个第一走线组中的多个第一走线连接至控制信号线;以及
多个第二开关单元,分别将每个第二走线组中的多个第二走线连接至控制信号线。
例如,对于每个第一走线组,经由至少一个第一过孔将至少一个第一走线与所述多个第二走线组之一的传输信号线电连接。
例如,第一开关单元各自包括至少一个TFT,每一个TFT的控制极连接至控制信号线,第一极和第二极分别与一个第一走线组中的两个相邻第一走线相连;以及第二开关单元各自包括至少一个TFT,每一个TFT的控制极连接至控制信号线,第一极和第二极分别与一个第二走线组中的两个相邻第二走线相连。
例如,所述显示基板包括栅极层和源漏极层,其中所述多个第一走线位于栅极层,所述多个第二走线和所述传输信号线位于源漏极层。
例如,显示基板包括栅极层、源漏极层和触控层,其中所述多个所述第一走线位于栅极层,所述多个第二走线和所述传输信号线位于触控层。
例如,所述多个第二走线包括用于触控的走线。
例如,根据本公开实施例的显示基板,还包括单个公共电极。
例如,所述公共电极经由至少一个第二过孔与第二走线组电连接。
根据本公开实施例的另一方面,提供了一种显示面板,包括根据本公开实施例的显示基板。
根据本公开实施例的另一方面,提供了一种显示装置,包括根据本公开实施例的显示面板以及与驱动IC。
例如,所述驱动IC与第二走线组相连并经由传输信号线与第一走线组相连。
例如,所述驱动IC经由第二走线组与公共电极相连。
根据本公开实施例的另一方面,提供了一种根据本公开实施例的显示装置的驱动方法,包括:
在一帧图像的显示时段,在控制信号线上的控制信号的控制下,所述第一开关单元和第二开关单元关断;
在一帧图像的触控时段,在所述控制信号的控制下,所述第一开关单元和第二开关单元导通。
例如,在所述触控阶段,驱动IC向第一走线组施加触控扫描信号,并检测第一走线和第二走线的自电容是否发生变化。
根据本公开实施例的技术方案,在显示装置的触控阶段,将第一走线用作纵向定位,将第二走线用作横向定位,而无需将公共电极划分为多个公共电极块,从而有效避免因公共电极块之间的公共电极电压不一致而造成的显示不均。
附图说明
为了更清楚地说明本公开实施例的技术方案,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公开的一些实施例,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,图中:
图1A示出了一种显示基板的示意图;
图1B示出了沿图1A中的线A-A’剖开的显示基板示意截面图;
图2A示出了根据本公开一个示例实施例的显示基板的示意图;
图2B示出了沿图2A中的线B-B’剖开的显示基板的局部示意截面图;
图3示出了根据本公开另一实施例的显示基板示意图;
图4示出了根据本公开另一实施例的显示基板示意图;
图5示出了根据本公开实施例的显示面板的示意方框图;
图6示出了根据本公开实施例的显示装置的示意方框图;
图7示出了根据本公开实施例的显示装置的驱动方法的流程图;以及。
图8示出了根据本公开实施例的显示装置的驱动方法的信号时序图。
具体实施方式
为使本公开实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本公开实施例中的附图,对本公开实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述。显然,所描述的实施例是本公开的一部分实施例,而不是全部。基于所描述的本公开的实施例,本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下获得的所有其他实施例都属于本公开保护的范围。应注意,贯穿附图,相同的元素由相同或相近的附图标记来表示。
在以下描述中,一些具体实施例仅用于描述目的,而不应该理解为对本公开有任何限制,而只是本公开实施例的示例。在可能导致对本公开的理解造成混淆时,将省略常规结构或构造。应注意,图中各部件的形状和尺寸不反映真实大小和比例,而仅示意本公开实施例的内容。
除非另外定义,本公开实施例使用的技术术语或科学术语应当是本领域技术人员所理解的通常意义。本公开实施例中使用的“第一”、“第二”以及类似词语并不表示任何顺序、数量或重要性,而只是用于区分不同的组成部分。
本公开实施例中采用的晶体管均可以为薄膜晶体管或场效应管或其他特性相同的器件。优选地,本公开实施例中使用的薄膜晶体管可以是氧化物半导体晶体管。由于这里采用的薄膜晶体管的源极、漏极是对称的,所以其源极、漏极可以互换。在本公开实施例中,根据其功能,将栅极称为控制极,将源极和漏极中的一个称为第一极,将源极和漏极中的另一个称为第二极。在以下示例中以N型薄膜晶体管为例进行描述。本领域技术人员可以理解,本公开实施例显然可以应用于P型薄膜晶体管的情况。
图1A示出了一种显示基板的示意图,图1B示出了沿图1A中的线A-A’剖开的示意截面图。如图1A和图1B所示,显示基板10可以包括衬底110。基于触控分辨率,公共电极101被划分为若干独立的公共电极块。在图1A的示例中,公共电极被划分为I行、J列的公共电极块阵列,其中I和J均为大于1的整数。每个公共电极块经由过孔103连接至相应的触控信号线102,并通过触控信号线102连接至触控IC。在一帧图像的显示时段,经由触控信号线102向每个公共电极块施加公共电压Vcom,以便进行图像显示。在一帧图像的触控时段,触控IC经由触控信号线102向公共电极块施加触控扫描信号,并检测该公共电极块与手指之间的自电容是否发生变化并反馈到触控IC。如果发生的变化超过一定阈值,则触控IC确定该位置处出现触摸。
如图1B所示,显示基板10还包括与触控信号线102位于不同层的栅线104以及与触控信号线102和栅线104均不同层的源漏电极层105,其中,各个层之间由绝缘层106彼此绝缘。源漏电极层105可以包括源极驱动信号线105A和源漏金属走线105B。
本领域技术人员可以理解,图1A和1B的显示基板10还可以包括像素单元、薄膜晶体管阵列、各种电源线等等,为了简明,图1A和1B中没有示出上述元件并且本公开实施例不再进行赘述。此外,本领域技术人员可以理解,图1A和1B中仅示出了各个层和走线之间的一种示例,衬底110上的公共电极101、触控信号线102、栅线104以及源漏电极层105不一定是图1B所示的层叠关系,只要位于不同层即可。
申请人发现,在图1A和图1B所示的示例显示基板中,由独立的多个触控信号线102分别向各个公共电极块施加公共电压Vcom,这使得各个公共电极块之间的公共电压Vcom难以实现完全一致,容易造成显示画面不均。
图2A示出了根据本公开一个示例实施例的显示基板的示意图,图2B示出了沿图2A中的线B-B’剖开的显示基板的局部示意截面图。接下来将参考图2A和图2B来描述根据本公开实施例的显示基板20。
如图2A和图2B所示,根据本公开实施例的显示基板20可以包括多个第一走线组M1~Mm,其中m为大于1的整数。第一走线组M1~Mm各自包括沿第一方向X延伸的多个第一走线Lsi1。在图2A的示例中,示出了每个第一走线组包括4个第一走线,本领域技术人员可以理解,本公开实施例并不局限于此,根据本公开实施例的第一走线组当然可以包括其它数目的第一走线Lsil。
根据本公开实施例的显示基板20还可以包括多个第二走线组N1~Nn,其中n为大于1的整数。第二走线组N1~Nn各自包括沿与第一方向X相交的第二方向Y延伸的多个第二走线Lsi2和至少一个传输信号线Ltr。在图2A的示例中,示出了每个第二走线组包括4个第二走线Lsi2以及一个传输信号线Ltr,本领域技术人员可以理解,本公开实施例并不局限于此,根据本公开实施例的每个第二走线组可以其它数目的第二走线Lsi2以及更多个传输信号线Ltr。
根据本公开实施例的显示基板20还可以包括多个第一开关单元G1~Gm。多个第一开关单元G1~Gm配置为分别将每个第一走线组中的多个第一走线与控制信号线220电连接。根据本公开实施例的显示基板20还可以包括多个第二开关单元S1~Sn。多个第二开关单元S1~Sn配置为分别将每个第二走线组中的多个第二走线与控制信号线220电连接。
根据本公开实施例,对于每个第一走线组,经由至少一个第一过孔将至少一个第一走线与所述多个第二走线组之一的传输信号线电连接。例如在图2A的示例中,对于第一走线组M1,经由至少一个第一过孔203将第一走线组M1中的至少一个第一走线与第二走线组N1的传输信号线Ltr电连接。对于第一走线组M2,经由至少一个第一过孔203将第一走线组M2中的至少一个第一走线与第二走线组N2的传输信号线Ltr电连接。类似地,对于第一走线组Mm-1,经由至少一个第一过孔203将第一走线组Mm-1中的至少一个第一走线与第二走线组Nm-1中的传输信号线Ltr电连接。对于第一走线组Mm,经由至少一个第一过孔203将第一走线组Mm中的至少一个第一走线与第二走线组Nm中的传输信号线Ltr电连接。为了简明,在图2A示例中仅示出了针对一个第一走线组由一个第一过孔203将该第一走线组中的一个第一走线与传输信号线电连接,本领域技术人员可以理解,本公开实施例并不局限于此。根据本公开实施例,可以针对一个第一走线组,经由多个第一过孔203将该第一走线组中的多个第一走线与传输信号线电连接,由此既可以避免只有一个过孔时可能在制作工艺中没有将过孔打通导致第一走线与传输信号线之间无电连接的问题,还可以减小传输信号线上的电阻。
图2B示出了示出了沿图2A中的线B-B’剖开的显示基板20的局部示意截面图。应注意,为了简明,图2B中的截面图没有示出图2A中的开关单元。本领域技术人员可以理解,图2A和2B所示的显示基板20还可以包括像素单元、薄膜晶体管阵列、各种电源线等等,为了简明,图2A和2B中没有示出上述元件并且本公开实施例不再进行赘述。
如图2B所示,显示基板20可以包括衬底210。显示基板20还可以包括在衬底210上的公共电极201、第一走线组M1~Mm以及第二走线组N1~Nn。每个第一走线组可以包括多个第一走线Lsil,每个第二走线组可以包括多个第二走线Lsi2和至少一个传输信号线Ltr。
此外,本领域技术人员可以理解,图2A和2B中仅示出了各个层和走线之间的一种示例,衬底210、公共电极201、第一走线组、第二走线组不一定是图2B所示的层叠关系,只要位于不同层即可。
与图1A和图1B的显示基板10相比较,如图2B所示,根据本公开实施例的显示基板20中无需将公共电极划分为公共电极块,由此可以向整个公共电极统一施加公共电压Vcom,从而能够在显示时段的整个显示区域中实现一致的公共电压,避免了显示画面不均匀的情况。
根据本公开一个实施例,第一走线Lsi1可以为位于栅极层的走线,例如栅极驱动信号线。第二走线Lsi2和传输信号线Ltr可以位于触控层的走线。例如,第二走线Lsi2和传输信号线Ltr可以均为与栅极层和源漏极层均不同层的用于触控的走线,该用于触控的触控走线也被称作“第三层走线”,用于在显示基板的显示时段期间传输公共电压信号Vcom以及在触控时段期间传输触控信号Tx。
根据本公开另一个实施例,第一走线Lsi1可以为位于栅极层的走线,例如栅极驱动信号线。第二走线Lsi2和传输信号线Ltr可以为位于源漏极层的走线。例如,第二走线Lsi2可以包括源极驱动信号线和用于触控的源漏层金属走线。传输信号线Ltr可以为源漏层金属走线,用于在显示基板的显示时段期间传输公共电压信号Vcom以及在触控时段期间传输触控信号Tx。在该实施例中,显示基板20仅包括第一走线组的走线层和第二走线组的走线层等两层走线。与图1A和图1B的显示基板10包括至少三个走线层相比较,根据本公开实施例的显示基板20减少了一层走线,从而能够减小显示基板的厚度。
根据本公开实施例的显示基板可以是液晶显示基板,也可以是有机发光二极管显示基板,本公开实施例不对此进行限制。
图3示出了根据本公开另一实施例的显示基板示意图。如图3所示,根据本公开实施例的显示基板30中的第一开关单元G1包括至少一个薄膜晶体管TFT,每一个TFT的控制极连接至控制信号线320,第一极和第二极分别与一个第一走线组M1中的两个相邻第一走线相连。在图3的示例中,第一走线组M1可以包括4个第一信号线Lsi11、Lsi12、Lsi13和Lsi14,第一开关单元G1可以包括三个薄膜晶体管T1、T2和T3。晶体管T1、晶体管T2和晶体管T3的控制极分别连接至控制信号线320。晶体管T1的第一极连接至第一信号线Lsi11,第二极连接至M1中与第一走线Lsi11相邻的第一走线Lsi12。晶体管T2的第一极连接至第一走线Lsil2,第二极连接至M1中与第一走线Lsil2相邻的第一走线Lsi13。晶体管T3的第一极连接至第一走线Lsi13,第二极连接至M1中与第一走线Lsil3相邻的第一走线Lsil4。本领域技术人员可以理解,每个第一走线组中的第一走线可以为其他数目i,相应设置第一开关单元中的薄膜晶体管的数目为i-1即可,其中i是大于1的整数。第一走线组M2的情况与第一信号线组M1相似,此处不再赘述。
如图3所示,根据本公开实施例的显示基板30中的一个第二开关单元S1包括至少一个薄膜晶体管TFT,每一个TFT的控制极连接至控制信号线320,第一极和第二极分别与一个第二走线组N1中的两个相邻第二走线相连。在图3的示例中,第二走线组N1可以包括4个第二走线Lsi21、Lsi22、Lsi23和Lsi24,第二开关单元S1可以包括三个薄膜晶体管T1、T2和T3。晶体管T1、晶体管T2和晶体管T3的控制极分别连接至控制信号线320。晶体管T1的第一极连接至第二走线Lsi21,第二极连接至N1中与第二走线Lsi21相邻的第二走线Lsi22。晶体管T2的第一极连接至第二走线Lsi22,第二极连接至N1与第二走线Lsi22相邻的第二走线Lsi23。晶体管T3的第一极连接至第二走线Lsi23,第二极连接至N1中与第二走线Lsi23相邻的第二走线Lsi24。本领域技术人员可以理解,每个第二走线组中的第二走线可以为其他数目j,相应设置第二开关单元中的薄膜晶体管的数目为j-1即可,其中j是大于1的整数。第二走线组N2的情况与第二走线组N1相似,此处不再赘述。
此外,本领域技术人员可以理解,为了便于简明,图3的示例中仅示出了两个第一走线组M1、M2以及两个第二走线组N1、N2,本公开实施例的显示基板可以包括更多个第一走线组和第二走线组。
图4示出了根据本公开另一实施例的显示基板示意图。如图4所示,根据本公开实施例的显示基板40还可以包括单个公共电极401。例如,可以将公共电极401形成为一整个,而不是划分为多个公共电极块。公共电极401经由至少一个第二过孔406与第二走线组电连接。可以在显示基板40上均匀设置多个第二过孔406与第二走线组电连接,从而能够在显示基板40的显示时段向公共电极401提供一致的公共电压Vcom。
根据本公开实施例的另一方面,提供了一种显示面板。如图5所示,根据本公开实施例的显示面板50可以包括根据本公开实施例的显示基板500。
根据本公开实施例的另一方面,提供了一种显示装置。如图6所示,根据本公开实施例的显示装置60可以包括根据本公开实施例的显示面板600以及与驱动IC 608。驱动IC可以在显示时段输出公共电压信号Vcom,在触控时段输出触控信号Tx。
根据本公开实施例,驱动IC 608可以经由第二走线组与公共电极相连,从而在显示时段向公共电极提供公共电压信号Vcom。驱动IC 608还可以经由第二走线组中的传输信号线与第一走线组相连,从而在触控时段向第一走线组提供触控信号Tx。
根据本公开实施例的显示装置60可以是电子纸、手机、平板电脑、电视机、显示器、笔记本电脑、数码相框、导航仪等任何具有显示功能的产品或部件。
根据本公开实施例的另一方面,提供了一种根据本公开实施例的显示装置的驱动方法。图7示出了一种显示装置的驱动方法的流程图。如图7所示,根据本公开实施例的显示装置的驱动方法70可以包括以下步骤。应注意,以下方法中各个步骤的序号仅作为该步骤的表示以便描述,而不应被看作表示该各个步骤的执行顺序。除非明确指出,否则该方法不需要完全按照所示顺序来执行。
在步骤S701,在一帧图像的显示时段,在控制信号线上的控制信号的控制下,所述第一开关单元和第二开关单元关断。
在步骤S702,在一帧图像的触控时段,在控制信号线上的控制信号的控制下,所述第一开关单元和第二开关单元导通。
图8示出了根据本公开实施例的显示装置的驱动方法的信号时序图。接下来将参考图7和图8来详细描述根据本公开实施例的显示装置的驱动方法。应注意,以下描述以第一开关单元和第二开关单元实现为N型晶体管为例进行描述。在本公开实施例的基础上,使用P型晶体管的实现方式是显而易见的。
如图8所示,栅极扫描起始(STV)信号触发一帧图像的显示。在一帧图像的显示时段P1,控制信号为低电平,由此第一开关单元和第二开关单元中的所有晶体管关断。由于连接在第一走线组中的第一走线之间的晶体管关断,第一走线之间为断开,此时GOA(Gatedrive On Array)单元输出栅极驱动信号。例如栅极驱动信号线的第一走线在栅极驱动信号的驱动下,执行显示画面的栅极扫描,从而执行正常的显示操作。同时,由于连接在第二走线组中的第二走线之间的晶体管关断,第二走线之间彼此断开。
在第二走线组中的走线为位于源漏层的走线的示例中,第二走线组中的源极驱动信号线在源极驱动信号的驱动下,执行显示画面的数据写入,从而执行正常的显示操作。此外,驱动IC输出公共电压信号Vcom,并经由第二走线组中的源漏层金属走线将公共电压信号Vcom施加给公共电极。
在第二走线组中的走线为位于触控层的走线的示例中,驱动IC输出公共电压信号Vcom,并经由该走线将公共电压信号Vcom施加给公共电极。
在触控时段P2,控制信号为高电平,例如,控制信号可以为+12V,由此第一开关单元和第二开关单元中的所有晶体管导通。由于连接在第一走线组中的第一走线之间的晶体管导通,第一走线之间彼此电连接。此时,GOA单元停止输出栅极驱动信号,因此对像素单元内的电容保持无影响。同时,驱动IC开始输出例如-12V的触控信号,并经由第二走线组中的传输信号线将触控信号施加到第一走线组。
在此时段P2中,由于连接在第二走线组中的第二走线之间的晶体管导通,第二走线之间彼此电连接。此时驱动IC输出的触控信号同样施加到第二走线组中的第二走线。由此,横向的第一走线组和纵向的第二走线组形成网格结构。
例如,在第二走线组中的走线为源漏层走线的示例中,来自驱动IC的触控信号经由第二走线组中的传输信号线(源漏层走线)被施加到对应第一信号线组,同时触控信号经由第二走线组中的其他源漏层金属走线被施加到第二信号线组。
在第二走线组中的走线为触控层走线的示例中,来自驱动IC的触控信号经由第二走线组中的传输信号线(位于触控层的走线)被施加到对应第一信号线组,同时触控信号经由第二走线组中的第二走线被施加到第二信号线组。
当手指触摸显示基板的显示区域时,手指与被触摸位置处的网格结构之间形成的电容发生突变。具体地,手指与被触摸位置处的第一走线组之间的自感电容发生变化,该变化经由与该第一走线组电连接的传输信号线反馈给驱动IC,由此可以确定被触摸位置的纵坐标。同时,手指与被触摸位置处的第二走线组之间的自感电容发生变化,该变化经由与该第二走线组反馈给驱动IC,由此可以确定被触摸位置的横坐标。由此,驱动IC能够确定被触摸位置。
根据本公开实施例,通过在显示装置的触控阶段,将第一走线用作纵向定位,将第二走线用作横向定位,而无需使用公共电极,从而有效避免因公共电极块之间的公共电极电压不一致而造成的显示不均。
此外,在本公开一个实施例中,由位于源漏层的走线充当第二走线,由此无需设置附加的触控信号线,可以减小显示基板的厚度。
尽管已经参考本公开的典型实施例,具体示出和描述了本公开,但本领域普通技术人员应当理解,在不脱离所附权利要求所限定的本公开的精神和范围的情况下,可以对这些实施例进行形式和细节上的多种改变。
Claims (14)
1.一种显示基板,包括:
多个第一走线组,各自包括沿第一方向延伸的多个第一走线;
多个第二走线组,各自包括沿与第一方向交叉的第二方向延伸的多个第二走线和至少一个传输信号线;
多个第一开关单元,分别将每个第一走线组中的多个第一走线连接至控制信号线;以及
多个第二开关单元,分别将每个第二走线组中的多个第二走线连接至控制信号线。
2.根据权利要求1所述的显示基板,其中,对于每个第一走线组,经由至少一个第一过孔将至少一个第一走线与所述多个第二走线组之一的传输信号线电连接。
3.根据权利要求1或2所述的显示基板,其中,第一开关单元各自包括至少一个TFT,每一个TFT的控制极连接至控制信号线,第一极和第二极分别与一个第一走线组中的两个相邻第一走线相连;以及
第二开关单元各自包括至少一个TFT,每一个TFT的控制极连接至控制信号线,第一极和第二极分别与一个第二走线组中的两个相邻第二走线相连。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的显示基板,其中,所述显示基板包括栅极层和源漏极层,其中所述多个第一走线位于栅极层,所述多个第二走线和所述传输信号线位于源漏极层。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的显示基板,其中,显示基板包括栅极层、源漏极层和触控层,其中所述多个所述第一走线位于栅极层,所述多个第二走线和所述传输信号线位于触控层。
6.根据权利要求4或5所述的显示基板,其中,所述多个第二走线包括用于触控的走线。
7.根据权利要求1所述的显示基板,还包括单个公共电极。
8.根据权利要求7所述的显示基板,其中,所述公共电极经由至少一个第二过孔与第二走线组电连接。
9.一种显示面板,包括如权利要求1-8之一所述的显示基板。
10.一种显示装置,包括如权利要求9所述的显示面板以及与驱动IC。
11.根据权利要求10所述的显示装置,其中,所述驱动IC与第二走线组相连并经由传输信号线与第一走线组相连。
12.根据权利要求10所述的显示装置,其中,所述驱动IC经由第二走线组与公共电极相连。
13.一种如权利要求10所述的显示装置的驱动方法,包括:
在一帧图像的显示时段,在控制信号线上的控制信号的控制下,所述第一开关单元和第二开关单元关断;
在一帧图像的触控时段,在所述控制信号的控制下,所述第一开关单元和第二开关单元导通。
14.根据权利要求13所述的驱动方法,其中,在所述触控阶段,驱动IC向第一走线组施加触控扫描信号,并检测第一走线和第二走线的自电容是否发生变化。
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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GR01 | Patent grant | ||
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