CN110703945B - 一种阵列基板及其驱动方法、显示面板 - Google Patents

一种阵列基板及其驱动方法、显示面板 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种阵列基板及其驱动方法、显示面板，以解决现有技术中的TDDI产品存在触控通道数较多，抗噪音能力弱，触控信号的处理速度较慢的问题。所述阵列基板，包括：多个触控电极，每一所述触控电极包括：驱动电极，以及感应电极；多条驱动引线，与所述驱动电极一一对应电连接；多条感应引线，同一列的各所述感应电极通过同一所述感应引线与非显示区的感应引线端子电连接；与同一行所述驱动电极电连接的各所述驱动引线电连接于同一所述第一支部，与不同行的所述驱动电极电连接的各所述驱动引线电连接于不同的所述第一支部。

Description

一种阵列基板及其驱动方法、显示面板
技术领域
本发明涉及显示领域，尤其涉及一种阵列基板及其驱动方法、显示面板。
背景技术
TDDI(Touch and Display Driver Integration)即触控与显示驱动器集成，其最大的特点是把触控芯片与显示芯片整合在同一个芯片中，采用的是基于自容原理进行的触控操作。
但目前的TDDI产品中，其存在较多的问题，如，触控(Touch)通道数较多，抗噪音能力弱，触控信号的处理速度较慢(自容感应原理本身的缺陷造成了多点触控时，会出现“鬼点”，芯片处理时会先识别出这些“鬼点”导致信号处理速度较慢)，在进行一些快速的触控操作时(比如快速画线等)会有明显的延迟。
发明内容
本发明提供一种阵列基板及其驱动方法、显示面板，以解决现有技术中的TDDI产品存在触控通道数较多，抗噪音能力弱，触控信号的处理速度较慢的问题。
本发明实施例提供一种阵列基板，包括：
多个触控电极，多个所述触控电极位于显示区，呈阵列排布，所述触控电极包括：驱动电极，以及与所述驱动电极同层且位于所述驱动电极一侧边的感应电极，所述驱动电极与所述感应电极彼此绝缘；
多条驱动引线，所述驱动引线位于显示区，均沿第一方向延伸，与所述驱动电极一一对应电连接；
多条感应引线，所述感应引线位于所述显示区，均沿所述第一方向延伸，同一列的各所述感应电极通过同一所述感应引线与非显示区的感应引线端子电连接；
多条驱动连接线，每一所述驱动连接线包括：沿垂直于所述第一方向延伸的第一支部，以及将所述第一支部的端部与所述非显示区的驱动引线端子电连接的第二支部；其中，与同一行所述驱动电极电连接的各所述驱动引线电连接于同一所述第一支部，与不同行的所述驱动电极电连接的各所述驱动引线电连接于不同的所述第一支部。
在一种可能的实施方式中，所述感应电极包括N个相互绝缘的子感应电极，各所述子感应电极沿所述第一方向依次排列，其中，N为正整数；
每一所述感应引线包括N条子感应引线，所述子感应电极通过所述子感应引线与所述感应引线端子电连接。
在一种可能的实施方式中，同一列所述子感应电极中，每间隔N-1个所述子感应电极电连接于一条所述子感应引线。
在一种可能的实施方式中，每一所述第一支部包括第一端部和第二端部；
每一所述驱动连接线包括一个所述第二支部，且各所述第二支部与对应的所述第一支部的所述第一端部电连接。
在一种可能的实施方式中，每一所述第一支部包括第一端部和第二端部；
每一所述驱动连接线包括两个所述第二支部，其中，一所述第二支部与对应的所述第一支部的所述第一端部电连接，另一所述第二支部与对应的第一支部的所述第二端部电连接。
在一种可能的实施方式中，在垂直于所述第一方向的方向上，所述子感应电极的宽度为所述驱动电极宽度的二分之一。
在一种可能的实施方式中，在平行于所述第一方向的方向上，所述子感应电极的长度为所述驱动电极长度的N分之一。
在一种可能的实施方式中，一个所述驱动电极的面积与2N个所述子感应电极的面积之和相等。
在一种可能的实施方式中，所述阵列基板包括衬底基板，以及位于所述衬底基板一侧的栅线，位于所述栅线的背离所述衬底基板一面的数据线；
所述第一支部与所述栅线同层设置。
在一种可能的实施方式中，所述阵列基板包括衬底基板，以及位于所述衬底基板一侧的栅线，位于所述栅线的背离所述衬底基板一面的数据线；
所述第一支部位于所述数据线的背离所述衬底基板的一面。
在一种可能的实施方式中，所述驱动引线与所述感应引线均与所述数据线同层设置。
在一种可能的实施方式中，所述触控电极复用为公共电极。
本发明实施例还提供一种显示面板，包括如本发明实施例提供的所述阵列基板。
本发明实施例还提供一种如本发明实施例提供的所述阵列基板的驱动方法，包括：在触控阶段；在所述触控阶段，所述驱动方法包括：
依次向驱动连接线加载触控驱动信号；
根据所述感应引线输出的触控感测信号，确定触控位置。
本发明实施例还提供一种，每一所述驱动连接线包括两个所述第二支部；
所述向所述驱动连接线加载触控驱动信号,包括：
通过两个所述第二支部，同时向同一所述驱动连接线的两端同时加载所述触控驱动信号。
本发明实施例有益效果如下：本发明实施例提供的阵列基板，每一所述触控电极包括：驱动电极，以及感应电极；驱动引线与所述驱动电极一一对应电连接；多条感应引线，同一列的各所述感应电极通过一所述感应引线与非显示区的感应引线端子电连接；多条驱动连接线，与同一行所述驱动电极电连接的各所述驱动引线电连接于一所述第一支部，与不同行的所述驱动电极电连接的各所述驱动引线电连接于不同的所述第一支部，即，同一行的驱动电极可以通过一条驱动连接线与控制芯片电连接，进而可以有效地减少引脚数量；而且，同一行的驱动电极电连接于一条驱动连接线，进而可以通过一条驱动连接线向一行驱动电极进行输入触控驱动信号，通过逐行向各行驱动电极输入触控驱动信号，并通过触控感应电极输出触控感测信号，实现互容式触控，提供更好的触控性能；在控制芯片引脚数不变的情况下，本申请的阵列基板，可将触控电极的尺寸做到比自容原理(传统方案)的触控电极尺寸更小一些，从而使得触控准确度及精度得到有效提升。
附图说明
图1为本发明实施例提供的每一感应电极具有两个子感应电极的阵列基板的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的每一感应电极具有三个子感应电极的阵列基板的结构示意图；
图3为本发明实施例提供的驱动连接线具有两个第二支部的阵列基板的结构示意图；
图4为本发明实施例提供的一种阵列基板的制作流程示意图；
图5为本发明实施例提供的通过7mask制作阵列基板的流程示意图；
图6为本发明实施例提供的通过8mask制作阵列基板的流程示意图。
具体实施方式
为了使得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的附图，对本公开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公开的一部分实施例，而不是全部的实施例。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所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。
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公开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。“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。
为了保持本公开实施例的以下说明清楚且简明，本公开省略了已知功能和已知部件的详细说明。
参见图1，本发明实施例提供一种阵列基板，阵列基板具体可以具有显示区AA以及非显示区BB，阵列基板包括：
多个触控电极110，多个触控电极位于显示区AA，呈阵列排布，触控电极110包括：驱动电极111，以及与驱动电极111同层且位于驱动电极111一侧边的感应电极(可以包括第一子感应电极112和第二子感应电极113)，驱动电极111与感应电极彼此绝缘；
多条驱动引线131，驱动引线131位于显示区AA，均沿第一方向EF延伸，与驱动电极111一一对应电连接；每一驱动引线131具体可以通过两个触控电极孔120与一驱动电极111电连接；
多条感应引线132，感应引线132位于显示区AA，均沿第一方向EFF延伸，同一列的各感应电极通过同一感应引线与非显示区BB的感应引线端子电连接；
多条驱动连接线14，每一驱动连接线14包括：沿垂直于第一方向EF延伸的第一支部141，以及将第一支部141的端部与非显示区BB的驱动引线端子电连接的第二支部142；其中，与同一行驱动电极111电连接的各驱动引线131电连接于同一第一支部141，与不同行的驱动电极111电连接的各驱动引线131电连接于不同的第一支部141。驱动引线端子以及感应引线端子均可以设置于引脚区域15。具体的，第一支部141与驱动引线131可以位于不同层，通过连接线孔121对应导通。第二支部142可以与驱动引线131位于同一层，在制作驱动引线131时，同时制作第二支部142。
本发明实施例提供的阵列基板，每一触控电极110包括：驱动电极111，以及感应电极；驱动引线131与驱动电极111一一对应电连接；多条感应引线132，同一列的各感应电极通过一感应引线132与非显示区BB的感应引线端子电连接；多条驱动连接线14，与同一行驱动电极111电连接的各驱动引线131电连接于一第一支部141，与不同行的驱动电极111电连接的各驱动引线131电连接于不同的第一支部141，即，同一行的驱动电极111可以通过一条驱动连接线14与控制芯片电连接，进而可以有效地减少引脚数量；而且，同一行的驱动电极111电连接于一条驱动连接线14，进而可以通过一条驱动连接线14向一行驱动电极111进行输入触控驱动信号，通过逐行向各行驱动电极111输入触控驱动信号，并通过触控感应电极输出触控感测信号，可以实现互容式触控，提供更好的触控性能；在控制芯片引脚数不变的情况下，本申请的阵列基板，可将触控电极的尺寸做到比自容原理(传统方案)的触控电极尺寸更小一些，从而使得触控准确度及精度得到有效提升。
在具体实施时，感应电极包括N个相互绝缘的子感应电极，例如，如图1所示，感应电极包括两个子感应电极(分别为第一子感应电极112和第二子感应电极113)，或者，如图2所示，感应电极包括三个子感应电极(分别为第一子感应电极112、第二子感应电极113、第三子感应电极114)，各子感应电极沿第一方向EF依次排列，其中，N为正整数，具体的，N可以为1、2、3、4、……；
每一感应引线132包括N条子感应引线，例如，如图1所示，感应引线132包括两个子感应引线(分别为第一子感应引线1321和第二感应引线1322)，或者，如图2所示，感应引线132包括三个子感应引线132(分别为第一子感应引线1321、第二子感应引线1322、第三子感应引线1323)，子感应电极通过子感应引线132与感应引线端子电连接。
在具体实施时，同一列子感应电极中，每间隔N-1个子感应电极电连接于一条子感应引线132。具体的，若感应电极包括1个相互绝缘的子感应电极，则，每间隔0个子感应电极电连接于一条子感应引线132，即，不进行间隔，所有一列子感应电极电连接于一条子感应引线132；若感应电极包括3个相互绝缘的子感应电极，例如，对于如图2所示的阵列基板结构图，每一触控电极110包括三个子感应电极，则，同一列子感应电极中，每间隔2个子感应电极电连接于一条子感应引线，即，例如，图2的左起第一列子感应电极中，第一行的子感应电极与第四行的子感应电极通过第一子感应引线1321电连接，第二行的子感应电极与第五行的子感应电极通过第二子感应引线1322电连接第三行的子感应电极与第六行的子感应电极通过第三子感应引线1323电连接。
在具体实施时，参见图1所示，每一第一支部141包括第一端部C1和第二端部C2；每一驱动连接线14包括一个第二支部142，且各第二支部142与对应的第一支部141的第一端部C1电连接。
本发明实施例中，每一驱动连接线14包括一个第二支部142，可以通过较少的引脚数量实现对阵列基板的触控检测。
在具体实施时，参见图3所示，每一第一支部141包括第一端部C1和第二端部C2；每一驱动连接线14包括两个第二支部142，其中，一第二支部142与对应的第一支部141的第一端部C1电连接，另一第二支部142与对应的第一支部141的第二端部C2电连接。
本发明实施例中，每一驱动连接线14包括两个第二支部142，一第二支部142与对应的第一支部141的第一端部C1电连接，另一第二支部142与对应的第一支部141的第二端部C2电连接，进而在进行触控检测时，可以从第一支部141的两端同时输入触控检测信号，进行双边驱动，在显示产品的尺寸较大，第一支部141的长度较长时，可以有效改善由于第一支部141的电阻导致的信号延迟的问题。
在具体实施时，结合图1和图2所示，在垂直于第一方向EF的方向上，子感应电极的宽度d1为驱动电极111宽度d2的二分之一。驱动电极111宽度d2可设计为3000um～6000um，优选的可设计为4000um，子感应电极(例如，第一子感应电极112)的宽度d1可以为1500um～3000um，优选的可设计为2000um。各子感应电极的形状，大小具体可以设置为相同。
在具体实施时，结合图1和图2所示，在平行于第一方EF向的方向上，子感应电极的长度d3为驱动电极111长度d4的N分之一。驱动电极111长度d4可设计为4000um～7000um，优选的可设计为6000um。
在具体实施时，结合图1和图2所示，一个驱动电极的面积与2N个子感应电极的面积之和相等。本发明实施例中，一个驱动电极Tx附近分布有2*N个子感应电极Rx与其存在电容效应，为确保触控效果，保证触控位置的准确性、触控动作的反应速度，2*N个子感应电极Rx的总面积≈一个驱动电极Tx的面积，即，一般控制芯片IC进行touch效果调试时，都会要求驱动电极Tx的大小要与感应电极的大小相当，也是控制芯片IC调试便于进行的一个需求。
在具体实施时，子感应电极Rx间垂直间距S1＝S3，设计值范围为5～10um，优选的，可设计为8um。驱动电极Tx之间的间距(垂直方向)S1＝8um，驱动电极Tx与子感应电极Rx之间的水平间距S2，设计值范围为5～10um，优选的，可设计为8um(这里，S2也可以不等于S1)。一个驱动电极Tx对应两个独立的子感应电极Rx，两个子感应电极Rx与一个相邻的驱动电极Tx组成一个touch触控电极110，将触控电极110进行阵列排布，即可得到显示区中的touch分块图案。
在具体实施时，阵列基板包括衬底基板，以及位于衬底基板一侧的栅线，位于栅线的背离衬底基板一面的数据线；第一支部与栅线同层设置。本发明实施例中，第一支部与栅线同层设置，可以在制作栅线的同时形成第一支部，简化制作工艺。
在具体实施时，阵列基板包括衬底基板，以及位于衬底基板一侧的栅线，位于栅线的背离衬底基板一面的数据线；驱动连接线位于数据线的背离衬底基板的一面。
在具体实施时，驱动引线131与感应引线132均与数据线同层设置。本发明实施例中，驱动引线131与感应引线132均与数据线同层设置。可以在制作数据线的同时，形成驱动引线131与感应引线132，简化制作工艺。
在具体实施时，触控电极复用为公共电极。
本发明实施例还提供一种显示面板，包括如本发明实施例提供的阵列基板。显示面板具体可以为液晶显示面板。
参见图4所示，本发明实施例还提供一种如本发明实施例提供的阵列基板的驱动方法，包括：触控阶段；在触控阶段，驱动方法包括：
步骤S100、依次向驱动连接线加载触控驱动信号；
步骤S200、根据感应引线输出的触控感测信号，确定触控位置。
在具体实施时，每一驱动连接线包括两个第二支部；其中，步骤S100中的，向驱动连接线加载触控驱动信号,包括：
通过两个第二支部，同时向同一驱动连接线的两端同时加载触控驱动信号。
在具体实施时，驱动方法还可以包括：在显示阶段；在显示阶段，驱动方法包括：向触控电极加载显示信号。
在具体实施时，具体到工艺制程上的实施方式，参见图5所示，可以使用目前常用的7mask工艺即可实现。具体工艺制程的实现方式如下(重点阐述与本本申请相关的设计方案的具体工艺制程实施方式，其他常见的TFT工艺制程不再详细说明)：
1、栅极(Gate)层金属膜层图案制作，除了制作液晶显示面板(LCD)相关的图案外(比如显示区内的TFT栅极层图案，外围走线等)，还需要在非显示区制作驱动连接线的各第一支部。
2、栅极绝缘层(GI)图案制作，在一些位置的gate层上进行打孔，用于后续SD金属层与Gate层的电性连接。除去正常的LCD显示设计必须的打孔外，还需要在非显示区的驱动连接线的各第一支部线上进行打孔处理；如图1所示出的连接线孔121即是GI过孔。
3、TFT有源层图案的制作(这是TFT工艺中常用到的膜层图案，这里不再赘述)。
4、SD层金属膜层图案的制作，即，源漏极层的制作，除了制作LCD相关的图案外(比如LCD的数据线图案等)，还需要制作驱动引线131、感应引线132，这些touch的引线从pixel内部穿过即可。另外需要说明的是，从显示区引出的数据线、touch电极的驱动引线131、感应引线132(如第二支部142)均使用SD金属层在fanout区进行布线；这样可实现如图1所示的设计方案，相应的touch引线通过GI过孔与Tx引线连接区内的相应的gate层金属线进行电性连接，进而实现触控驱动信号的逐行扫描。
5、后续再依次制作像素ITO、绝缘层PVX和Com ITO的对应图案，其中touch引线(驱动引线131、感应引线132)上的触控电极孔120就是绝缘层PVX的过孔，可实现touch引线与Com ITO间的电性连接。
工艺上也可使用8mask制程进行，参见图6所示，具体实施方式如下：
1、按照TFT常见的工艺制程，依次将Gate层金属膜层、TFT有源层图案、SD层金属层图案进行制作(将gate层金属上的栅极绝缘层GI图案可同时制作出来，GI层不打孔)需要说明的是，fan-out区既可以使用单层gate或SD层进行布线，也可以使用gate/SD交替布线。相比单层金属布线，使用交替布线时，出线这一侧的边框宽度会更窄一些。
2、SD层金属膜层图案的制作，除了制作LCD相关的图案外(比如LCD的数据线图案等)，还需要制作驱动引线131、感应引线132，这些touch的引线从像素内部穿过即可(与现有方案中的设计是一致的)。
3、第一绝缘层图案的制作，在驱动引线131、感应引线132上、非显示区的第一支部上，均进行打孔处理，即触控电极孔120和连接线孔121处均进行第一绝缘层的打孔处理。
4、第三金属层(metal3)，即，驱动连接线层图案的制作，这层图案就是用来制作非显示区内的第一支部141金属线，将处于同一行中的所有驱动电极进行电性连接。
5、像素ITO图案的制作；
6、第二绝缘层图案的制作，需要说明的是，在触控电极孔120处进行第二绝缘层的过孔处理。
7、Com ITO层图案的制作，这样，通过两层绝缘层在触控电极孔120处的打孔处理，即可将驱动引线131、感应引线132与Com ITO进行电性连接。
本发明实施例有益效果如下：本发明实施例提供的阵列基板，每一触控电极包括：驱动电极，以及感应电极；驱动引线与驱动电极一一对应电连接；多条感应引线，同一列的各感应电极通过一感应引线与非显示区的感应引线端子电连接；多条驱动连接线，与同一行驱动电极电连接的各驱动引线电连接于一第一支部，与不同行的驱动电极电连接的各驱动引线电连接于不同的第一支部，即，同一行的驱动电极可以通过一条驱动连接线与控制芯片电连接，进而可以有效地减少引脚数量；而且，同一行的驱动电极电连接于一条驱动连接线，进而可以通过一条驱动连接线向一行驱动电极进行输入触控驱动信号，通过逐行向各行驱动电极输入触控驱动信号，并通过触控感应电极输出触控感测信号，实现互容式触控，提供更好的触控性能；在控制芯片引脚数不变的情况下，本申请的阵列基板，可将触控电极的尺寸做到比自容原理(传统方案)的触控电极尺寸更小一些，从而使得触控准确度及精度得到有效提升。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (15)

1.一种阵列基板，其特征在于，包括：
多个触控电极，多个所述触控电极位于显示区，呈阵列排布，所述触控电极包括：驱动电极，以及与所述驱动电极同层且位于所述驱动电极一侧边的感应电极，所述驱动电极与所述感应电极彼此绝缘；
多条驱动引线，所述驱动引线位于显示区，均沿第一方向延伸，与所述驱动电极一一对应电连接；
多条感应引线，所述感应引线位于所述显示区，均沿所述第一方向延伸，同一列的各所述感应电极通过同一所述感应引线与非显示区的感应引线端子电连接；
多条驱动连接线，每一所述驱动连接线包括：沿垂直于所述第一方向延伸的第一支部，以及将所述第一支部的端部与所述非显示区的驱动引线端子电连接的第二支部；其中，与同一行所述驱动电极电连接的各所述驱动引线电连接于同一所述第一支部，与不同行的所述驱动电极电连接的各所述驱动引线电连接于不同的所述第一支部。
2.如权利要求1所述的阵列基板，其特征在于，所述感应电极包括N个相互绝缘的子感应电极，各所述子感应电极沿所述第一方向依次排列，其中，N为正整数；
每一所述感应引线包括N条子感应引线，所述子感应电极通过所述子感应引线与所述感应引线端子电连接。
3.如权利要求2所述的阵列基板，其特征在于，同一列所述子感应电极中，每间隔N-1个所述子感应电极电连接于一条所述子感应引线。
4.如权利要求1-3任一项所述的阵列基板，其特征在于，每一所述第一支部包括第一端部和第二端部；
每一所述驱动连接线包括一个所述第二支部，且各所述第二支部与对应的所述第一支部的所述第一端部电连接。
5.如权利要求1-3任一项所述的阵列基板，其特征在于，每一所述第一支部包括第一端部和第二端部；
每一所述驱动连接线包括两个所述第二支部，其中，一所述第二支部与对应的所述第一支部的所述第一端部电连接，另一所述第二支部与对应的第一支部的所述第二端部电连接。
6.如权利要求2所述的阵列基板，其特征在于，在垂直于所述第一方向的方向上，所述子感应电极的宽度为所述驱动电极宽度的二分之一。
7.如权利要求6所述的阵列基板，其特征在于，在平行于所述第一方向的方向上，所述子感应电极的长度为所述驱动电极长度的N分之一，其中，N为正整数。
8.如权利要求2所述的阵列基板，其特征在于，一个所述驱动电极的面积与2N个所述子感应电极的面积之和相等，其中，N为正整数。
9.如权利要求1所述的阵列基板，其特征在于，所述阵列基板包括衬底基板，以及位于所述衬底基板一侧的栅线，位于所述栅线的背离所述衬底基板一面的数据线；
所述第一支部与所述栅线同层设置。
10.如权利要求1所述的阵列基板，其特征在于，所述阵列基板包括衬底基板，以及位于所述衬底基板一侧的栅线，位于所述栅线的背离所述衬底基板一面的数据线；
所述第一支部位于所述数据线的背离所述衬底基板的一面。
11.如权利要求9或10所述的阵列基板，其特征在于，所述驱动引线与所述感应引线均与所述数据线同层设置。
12.如权利要求1所述的阵列基板，其特征在于，所述触控电极复用为公共电极。
13.一种显示面板，其特征在于，包括如权利要求1-12任一项所述的阵列基板。
14.一种如权利要求1-13任一项所述的阵列基板的驱动方法，其特征在于，包括：触控阶段；在所述触控阶段，所述驱动方法包括：
依次向驱动连接线加载触控驱动信号；
根据所述感应引线输出的触控感测信号，确定触控位置。
15.如权利要求14所述的驱动方法，其特征在于，每一所述驱动连接线包括两个所述第二支部；
所述向所述驱动连接线加载触控驱动信号,包括：
通过两个所述第二支部，同时向同一所述驱动连接线的两端同时加载所述触控驱动信号。
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