CN111969021B - 显示装置及电子设备 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供一种显示装置及电子设备，显示装置包括：像素层，包括多个像素；第一驱动层，包括多个第一晶体管和至少一个压力传感器；以及第二驱动层，设置于像素层和所述第一驱动层之间，第二驱动层包括多个第二晶体管；其中，多个第二晶体管和多个第一晶体管配合工作以用于控制多个像素显示，每一压力传感器用于检测显示装置接收的压力信息。压力传感器设置于显示装置内部，复用形成第一晶体管的第一驱动层容纳压力传感器，不需要额外增加形成压力传感器的层结构，不会增加显示装置的厚度。而且不会造成显示屏非显示面平整度均一性和硬度均一性等问题，不会导致显示屏显示出现膜印，不会影响显示装置的显示功能。

Description

显示装置及电子设备

技术领域

本申请涉及电子技术领域，特别涉及一种显示装置及电子设备。

背景技术

随着通信技术的发展，诸如智能手机等电子设备越来越普及。在电子设备的使用过程中，电子设备可以采用其显示装置显示画面。显示装置除了可以显示外，还可以实现触控功能。相关技术中，显示装置还可以识别按压力以实现更多的功能。具体的，可以在显示装置的非显示面设置压力传感器，显示装置被按压产生形变，并传递到压力传感器上，以检测出按压力的大小。但是，压力传感器设置在显示装置的背面，会造成显示屏非显示面平整度均一性和硬度均一性等问题，导致显示屏显示出现膜印，影响显示功能。

发明内容

本申请实施例提供一种显示装置及电子设备，可以检测按压显示装置的压力大小，同时不影响显示装置的显示功能。

本申请实施例提供一种显示装置，其包括：

像素层，包括多个像素；

第一驱动层，包括多个第一晶体管和至少一个压力传感器；以及

第二驱动层，设置于所述像素层和所述第一驱动层之间，所述第二驱动层包括多个第二晶体管和多个压力传感器；

其中，所述多个第二晶体管和所述多个第一晶体管配合工作以用于控制所述多个像素显示，每一所述压力传感器用于检测所述显示装置接收的压力信息。

本申请实施例还提供一种电子设备，其包括：

壳体；以及

显示装置，安装于所述壳体，所述显示装置如上述所述的显示装置。

本申请实施例中，压力传感器设置于显示装置内部，并且复用形成第一晶体管的第一驱动层容纳压力传感器，不需要额外增加形成压力传感器的层结构，不会增加显示装置的厚度。而且不会造成显示屏非显示面平整度均一性和硬度均一性等问题，不会导致显示屏显示出现膜印，不会影响显示装置的显示功能。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍。

图1为本申请实施例提供的显示装置的第一种结构示意图。

图2为图1所示显示装置沿AA方向的第一种截面图。

图3为图1所示显示装置沿AA方向的第二种截面图。

图4为图1所示显示装置沿AA方向的第三种截面图。

图5为图1所示显示装置沿AA方向的第四种截面图。

图6为本申请实施例提供的显示装置的第二种结构示意图。

图7为图6所示显示装置的侧边显示区的第一种层结构示意图。

图8为图6所示显示装置的侧边显示区的第二种层结构示意图。

图9为本申请实施例提供的显示装置中压力传感器的示意图。

图10为图9所示压力传感器中X部分的放大示意图。

图11为图9所示压力传感器的等效电路图。

图12为本申请实施例提供的电子设备的示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请的保护范围。

本申请实施例提供一种显示装置，请参阅图1和图2，图1为本申请实施例提供的显示装置的第一种结构示意图，图2为图1所示显示装置沿AA方向的第一种截面图。显示装置20包括像素层240、第一驱动层260和第二驱动层280。像素层240包括多个像素242，每一个像素242可以根据需要进行单独显示，多个像素242用以显示不同的图像。第一驱动层260包括多个第一晶体管262和至少一个压力传感器266。第二驱动层280设置于像素层240和第一驱动层260之间，第二驱动层280包括多个第二晶体管282。其中，多个第二晶体管282和多个第一晶体管262配合工作以用于控制多个像素242显示，每一压力传感器266用于检测显示装置20接收的压力信息。

可以理解的，为了提高每个像素242的显示效果，可以通过多个晶体管配合控制每一个像素242的显示。如通过7T1C或5T2C等像素驱动电路控制每一个像素242。示例性地，7T1C像素驱动电路中包括7个晶体管，不同的晶体管形成在显示装置20的不同层结构中。因此，显示装置20可以包括第一驱动层260和第二驱动层280，第一驱动层260包括第一类型的多个第一晶体管262，第二驱动层280包括第二类型的多个第二晶体管282，多个第一晶体管262和多个第二晶体管282组成像素驱动电路以控制像素242显示。

压力传感器266设置于显示装置20内部，并且复用形成第一晶体管262的第一驱动层260容纳压力传感器266，不需要额外增加形成压力传感器266的层结构，不会增加显示装置20的厚度。而且不会造成显示屏非显示面平整度均一性和硬度均一性等问题，不会导致显示屏显示出现膜印，不会影响显示装置20的显示功能。压力传感器266可以检测按压显示装置20的按压力大小，并传输给后端处理器，处理器可以根据不同大小的按压力实现不同的功能。

为了更好的理解显示装置，下面对显示装置的层结构详细说明。请参阅图3，图3为图1所示显示装置沿AA方向的第二种截面图。显示装置依次包括柔性基板(PI基板)210、驱动缓冲层211、第一栅极绝缘层212、驱动中间绝缘层213、氧化物缓冲层214、氧化物中间绝缘层215、氧化物钝化层216、第一平坦层217、第二平坦层218、像素隔离层219、柔性封装层220和盖板层221。其中，柔性基板可以为PI(Polyimide)基板或其他柔性基板，盖板层可以为玻璃盖板或树脂盖板等。

可以理解的，显示装置20还包括未铺满一整层的层结构，如多晶硅层231、第一栅极层232、氧化物层233、氧化物栅极绝缘层234、第二栅极层235、第一源漏极层236、第二源漏极层237、阳极层238和像素层240。其中，多晶硅层231设置于驱动缓冲层211和第一栅极绝缘层212之间，第一栅极层232设置于第一栅极绝缘层212和驱动中间绝缘层213之间，氧化物层233、氧化物栅极绝缘层234和第二栅极层235依次设置于氧化物缓冲层214和氧化物中间绝缘层215之间，第一源漏极层236和第二源漏极层237设置于氧化物中间绝缘层215和氧化物钝化层216之间，阳极层238和像素层240设置第二平坦层218和柔性封装层220之间，也可以理解为像素隔离层219具有开口，阳极层238和像素层240设置于像素隔离层219的开口内。

其中，第一驱动层260包括依次设置的多晶硅层231、第一栅极绝缘层212和第一栅极层232，第二驱动层280包括依次设置的氧化物层233、第二栅极绝缘层234和第二栅极层235，第一栅极层232和氧化物层233之间还设有氧化物缓冲层214。多晶硅层231、第一栅极绝缘层212和第一栅极层232可以形成第一晶体管262，氧化物层233、第二栅极绝缘层234和第二栅极层235可以形成第二晶体管282。

氧化物中间绝缘层215设置于第二驱动层280和像素层240之间，第一源漏极层236和第二源漏极层237均设置于氧化物中间绝缘层215和像素层240之间，第一源漏极层236与第二源漏极层237电性连接。氧化物中间绝缘层215开设有第一过孔2152和第二过孔2154，第一源漏极层236通过第一过孔2152内的第一导线2372与第二晶体管282电性连接，第二源漏极层237通过第二过孔2154内的第二导线2362与第一晶体管262电性连接。

压力传感器266设置于驱动缓冲层211和第一栅极绝缘层212之间，可以理解的，压力传感器266可以利用多晶硅层231形成。第二晶体管282下方的第一驱动层260具有容纳空间，从而为设置压力传感器266提供了条件，即可以在第二晶体管282下方的第一驱动层260设置压力传感器266。具体的，多晶硅层231和氧化层233不在同一层，氧化层233下方位置可以放置压力传感器266，即利用多晶硅层231图案化形成压力传感器266。其中，压力传感器266与所述第二晶体管282至少部分相对设置。压力传感器在柔性基板210的正投影可以完全位于第二晶体管282在柔性基板210的正投影内，也可以压力传感器266在柔性基板210的正投影部分位于第二晶体管282在柔性基板210的正投影内。

可以理解的，压力传感器的尺寸可以根据需要设置，如压力传感器的尺寸可以等于或略小于第二晶体管的尺寸，压力传感器的尺寸也可以为第二晶体管的尺寸的一半以下。

请参阅图4，图4为图1所示显示装置沿AA方向的第三种截面图。第二源漏极层237包括第一连接线2374，第一连接线2374用于连接控制同一像素242的第一晶体管262和第二晶体管282，压力传感器266设置于第一连接线2374背离像素层240一侧，且压力传感器266与第一连接线2374至少部分相对设置。因为，第一晶体管262和第二晶体管282在显示装置20的不同层，连接于第一晶体管262和第二晶体管282的第一连接线2374下方具有容纳空间，该容纳空间可以用于容纳压力传感器266，其中，压力传感器266至少部分与第一连接线2374相对设置，即压力传感器266在第二源漏极层237的投影与第一连接线2374至少部分重合。压力传感器266如此设置，不会影响显示装置20用于显示的结构，如第一晶体管262和第二晶体管282等。

压力传感器266还可以设置在其他位置。示例性地，压力传感器266设置于控制同一像素242的第一晶体管262和第二晶体管282之间。第一晶体管262和第二晶体管282设置在显示装置20的不同层，而且第一晶体管262和第二晶体管282之间具有空间，该空间可以用于容纳压力传感器266。压力传感器266可以与上方的电性器件错开，即压力传感器266与上方的第一源漏极层236和第二源漏极层237错开。需要说明的是，在一些实施例中，可以适当增大控制同一像素242的第一晶体管262和第二晶体管282的间距，从而更好的容纳压力传感器266。

另一示例中，请参阅图5，图5为图1所示显示装置沿AA方向的第四种截面图。压力传感器266可以设置于控制同一像素242的第一晶体管262和第二晶体管282一侧。压力传感器266设置在控制同一像素242的第一晶体管262和第二晶体管282之外，也可以理解为，压力传感器266设置在控制不同像素242的晶体管之间。例如，控制像素A的晶体管和控制像素B的晶体管之间的空间用于容纳压力传感器，对控制像素的像素驱动电路没有影响，不会影响显示装置的显示效果。需要说明的是，在一些实施例中，可以适当减小控制同一像素的第一晶体管和第二晶体管的间距，即增大控制不同像素的驱动电路之间的间距，从而更好的容纳压力传感器。

压力传感器可以设置在显示装置的显示区域，从而实现显示装置的全屏压力检测。压力传感器也可以根据需要设置在显示装置的部分区域，以实现部分区域的压力检测。如压力传感器可以设置在显示装置的顶部、底部、侧边中的一处或多处。

显示装置可以为曲面显示装置也可以为非曲面显示装置。当显示装置为曲面显示装置时，请参阅图6，图6为本申请实施例提供的显示装置的第二种结构示意图。显示装置20包括平面显示的主显示区22和曲面显示的侧边显示区24，压力传感器266可以设置于侧边显示区24。可以理解的，压力传感器266根据需要可以仅设置在侧边显示区24，也可以设置在侧边显示区24和主显示区22。

压力传感器266设置在侧边显示区24可以作为按键使用，通过压力传感器266检测到的压力大小判断是否有按键指令。例如，当压力传感器266检测到的压力大于压力阈值时，判断识别到按键指令。当压力传感器266检测到的压力不大于压力阈值时，判断未识别到按键指令。设置在侧边显示区24的压力传感器266可以替代物理按键，不需要再设置物理按键。侧边显示区24可以设置多个压力传感器266，可以识别很多按键指令，相当于设置了很多按键，而不像物理按键只能设置少数几个，方便用户快速实现多种功能。显示装置20可以包括两侧的2个侧边显示区24，也可以包括四周的4个侧边显示区24，每一个侧边显示区24都可以设置多个压力传感器266，2个侧边显示区24或4个侧边显示区24可以识别多个按键指令，如12个、16个、20个等，从而可以实现很多快捷操作。

其中，侧边显示区24可以根据需要设置一个或多个压力传感器266。压力传感器266可以实现多个虚拟按键，对应一个虚拟按键可以设置一个或多个压力传感器266，一个虚拟按键对应多个压力传感器266可以提高识别率和防误触效果。需要说明的是，曲面显示装置的层结构可以采用上述任意一个实施例中显示装中的结构，在此不再赘述。曲面显示装置的主显示区和侧边显示区可以具有相同的层结构。

请参阅图7，图7为图6所示显示装置的侧边显示区的第一种层结构示意图。位于侧边显示区24的第一驱动层260还包括多个第三晶体管264，多个第三晶体管264用于控制多个第一晶体管262的开启或关闭。多个第三晶体管264形成栅极驱动电路，栅极驱动电路用于控制像素驱动电路中各个晶体管的开启或关闭，从而实现不同行的像素242的显示。

第二源漏极层237还包括第二连接线2376，第二连接线2376用于连接第三晶体管264和第一晶体管(图中未示出)，压力传感器266设置于第二连接线2376背离像素层240一侧，且压力传感器266与第二连接线2376至少部分相对设置。

连接于第三晶体管264和第一晶体管262的第二连接线2376下方具有容纳空间，该容纳空间可以用于容纳压力传感器266，压力传感器266至少部分与第二连接线2376相对设置，即压力传感器266在第二源漏极层237的投影与第二连接线2376至少部分重合。压力传感器266如此设置，不会影响栅极驱动电路的第三晶体管264，即不影响显示装置20的驱动方式。

请参阅图8，图8为图6所示显示装置的侧边显示区的第二种层结构示意图。第三晶体管264还可以通过驱动线2378连接驱动芯片(图中未示出)，压力传感器266可以设置在驱动线2378下方的容纳空间，压力传感器266至少部分与驱动线2378相对设置，即压力传感器266在第二源漏极层237的投影与驱动线2378至少部分重合。

相关技术中，压力传感器可以集成在显示装置的背板上。显示装置被按压时，按压力的大小通过盖板和柔性显示屏的形变量大小传递到背板集成的压力传感器上，以检测出按压力量的大小。但是会造成显示装置背面平整度均一性性和硬度均一性等问题，导致显示装置显示出现膜印，影响显示功能。压力传感器还可以在AMOLED显示装置的阳极和阴极，两层图形配合使用，检测形变造成的电容变化。但是对阳极和阴极之间膜层的平整性和均一性的要求非常高，否则阴极和阳极中间膜层的厚度变化会导致压力传感器的功能不可靠。

本实施例中，压力传感器266集成在第一驱动层260，即压力传感器266集成在多晶硅层，可以应用在柔性AMOLED显示装置20中，如曲面显示装置20和可折叠显示装置20。压力传感器266可以设置在显示区，也可以设置在非显示区。对阳极和阴极之间膜层的平整性和均一性没有严格的要求，容易设置阳极和阴极之间膜层，不会额外增加成本。

可以理解的，非曲面显示装置的侧边也可以包括栅极驱动电路，非曲面显示装置的侧边也可以设置压力传感器，压力传感器也可以相邻非曲面显示装置的栅极驱动电路的晶体管设置，具体结构可参阅上述实施例中曲面显示装置的结构，在此不再赘述。

请参阅图9至图11，图9为本申请实施例提供的显示装置中压力传感器的示意图，图10为图9所示压力传感器中X部分的放大示意图，图11为图9所示压力传感器的等效电路图。上述任意一个实施例中的压力传感器266均可以包括电桥电路2662，电桥电路2662形成于氧化物层。电桥电路2662可以包括四个电阻R1、R2、R3和R4，四个电阻R1、R2、R3和R4形成电桥电路，四个电阻R1、R2、R3和R4均形成于多晶硅层。多晶硅层可以图案化形成多个电桥电路，每一个电桥电路包括四个电阻R1、R2、R3和R4，电桥电路具有两个输入端INPUT(+)、INPUT(-)和两个输出端OUTPUT(+)、OUTPUT(-)，电桥电路的两个输入端和两个输出端与驱动芯片连接。驱动芯片根据电桥电路判断按压显示装置的按压力大小。示例性地，电桥电路可以为惠斯通电桥电路，惠斯通电桥电路可以精确测量电阻。惠斯通电桥电路包括电阻R1、R2、R3和R4，电阻R1、R2、R3和R4也可以叫做电桥的四个臂。当显示装置没有被按压时，电桥达到平衡，四个臂的阻值满足一个简单的关系，利用这一关系可以测量电阻。例如，当显示装置被按压时，电桥的四个臂中至少一个的阻值发生变化，输出的电压发生变化，通过电压的变化量可以计算出对应的按压力的大小。

用户手指按压显示装置导致盖板层形变，盖板层形变导致柔性封装层和多晶硅层等发生对应的形变，通过多晶硅层中电桥电路产生对应的形变，以检测得到压力大小。

本申请实施例还提供一种电子设备，请参阅图12，图12为本申请实施例提供的电子设备的示意图。电子设备10包括壳体40和显示装置20，显示装置20安装于壳体40，显示装置20可以为上述任意一个实施例中的显示装置20，显示装置20的结构可以采用上述实施例中的曲面显示装置，也可以采用上述实施例中的非曲面显示装置，在此不再赘述。

电子设备10还包括处理器60，处理器60与压力传感器266电性连接，处理器60获取压力传感器266采集的压力信息，并根据压力信息获取对应的控制指令，以及根据控制指令控制电子设备10。示例性地，处理器60获取压力传感器266检测到的压力信息后，若压力信息中的压力值大于预设阈值，则生成对应的控制指令，若压力信息中的压力值不大于预设阈值，则不生成对应的控制指令。生成控制指令后，处理器60根据控制指令控制电子设备10，如增大或减小音量、关机或开机、快速开启预设应用、清理后台应用、开启或关闭手电筒等。可以理解为，压力传感器266替代电子设备的物理按键，并实现物理按键的功能。相比于有限几个的物理按键，设置于显示装置20的压力传感器266可以有非常多个物理按键，如10个、15个、20个等。

压力传感器266可以识别按压显示装置20的压力值，根据压力值可以生产不同的控制指令。示例性地，若压力值大于第一预设阈值但小于第二预设阈值，则生成对应的第一控制指令，若压力值大于第二预设阈值，则生成对应的第二控制指令。例如，轻按减小音量，重按清理后台应用。又例如，轻按增大音量，重按减小音量。

可以理解的，本申请实施例提供的电子设备可以是手机、平板电脑等移动终端设备，还可以是游戏设备、增强现实(Augmented Reality，AR)设备、虚拟现实(VirtualReality，VR)设备、车载电脑、笔记本电脑、数据存储装置、音频播放装置、视频播放装置、可穿戴设备等具有显示装置的设备，其中可穿戴设备可以是智能手环、智能眼镜等。

为了更加全面的理解本申请实施例的电子设备。下面对电子设备的结构作进一步说明。壳体可以包括后盖和边框，边框围绕后盖的周缘设置。显示装置可以设置于边框内，显示装置和后盖可以作为电子设备的相对的两面。电子设备还包括摄像头，摄像头设置在壳体的后盖和显示装置之间作为后置摄像头。显示装置可以为全面屏，即，显示装置的显示面基本全部都是显示区域。显示装置上还可以设置有盖板。盖板覆盖显示装置，以对显示装置进行保护，防止显示装置被刮伤或者被水损坏。其中，盖板可以为透明玻璃盖板，从而用户可以透过盖板观察到显示装置显示的信息。例如，盖板可以为蓝宝石材质的盖板。

电子设备还可以包括电路板、电池和中板。边框围绕中板设置，其中，边框可以与中板形成电子设备的中框。中板和边框在中板两侧各形成一个容纳腔，其中一个容纳腔用于容置显示装置，另一个容纳腔用于容置电路板、电池和电子设备的其他电子元件或功能组件。

其中，中板可以为薄板状或薄片状的结构，也可以为中空的框体结构。中框用于为电子设备中的电子元件或功能组件提供支撑作用，以将电子设备中的电子元件、功能组件安装到一起。电子设备的摄像头、受话器、电池等功能组件都可以安装到中框或电路板上以进行固定。可以理解的，中框的材质可以包括金属或塑胶等。

电路板可以安装在中框上。电路板可以为电子设备的主板。其中，电路板上可以集成有麦克风、扬声器、受话器、耳机接口、加速度传感器、陀螺仪以及处理器等功能组件中的一个或多个。同时，显示装置可以电连接至电路板，以通过电路板上的处理器对显示装置的显示进行控制。

电池可以安装在中框上。同时，电池电连接至电路板，以实现电池为电子设备供电。其中，电路板上可以设置有电源管理电路。电源管理电路用于将电池提供的电压分配到电子设备中的各个电子元件。

应当理解的是，在本文中提及的“多个”是指是两个或两个以上。

以上对本申请实施例提供的显示装置及电子设备进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请。同时，对于本领域的技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。

Claims (8)

1.一种显示装置，其特征在于，包括：

像素层，包括多个像素；

第一驱动层，包括多个第一晶体管和至少一个压力传感器；以及

第二驱动层，设置于所述像素层和所述第一驱动层之间，所述第二驱动层包括多个第二晶体管；

所述显示装置还包括第一源漏极层、第二源漏极层和氧化物中间绝缘层；

所述氧化物中间绝缘层设置于所述第二驱动层和所述像素层之间，所述第一源漏极层和所述第二源漏极层均设置于所述氧化物中间绝缘层和所述像素层之间，所述第一源漏极层与所述第二源漏极层电性连接；

所述氧化物中间绝缘层开设有第一过孔和第二过孔，所述第一源漏极层通过所述第一过孔内的第一导线与所述第二晶体管电性连接，所述第二源漏极层通过所述第二过孔内的第二导线与所述第一晶体管电性连接；

其中，所述多个第二晶体管和所述多个第一晶体管配合工作以用于控制所述多个像素显示，每一所述压力传感器用于检测所述显示装置接收的压力信息，所述压力传感器与所述第二晶体管至少部分相对设置；或者所述第二源漏极层包括第一连接线，所述第一连接线用于连接控制同一所述像素的所述第一晶体管和所述第二晶体管，所述压力传感器设置于所述第一连接线背离所述像素层一侧，且所述压力传感器与所述第一连接线至少部分相对设置。

2.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，所述压力传感器设置于控制同一所述像素的所述第一晶体管和所述第二晶体管之间；或者

所述压力传感器设置于控制同一所述像素的所述第一晶体管和所述第二晶体管一侧。

3.根据权利要求1至2中任一项所述的显示装置，其特征在于，所述显示装置包括曲面显示的侧边显示区，所述压力传感器设置于所述侧边显示区。

4.根据权利要求3所述的显示装置，其特征在于，位于所述侧边显示区的所述第一驱动层还包括多个第三晶体管，所述多个第三晶体管用于控制所述多个第一晶体管的开启或关闭；

所述第二源漏极层包括第二连接线，所述第二连接线用于连接所述第三晶体管和所述第一晶体管，所述压力传感器设置于所述第二连接线背离所述像素层一侧，且所述压力传感器与所述第二连接线至少部分相对设置。

5.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，所述第一驱动层包括依次设置的多晶硅层、第一栅极绝缘层和第一栅极层，所述第二驱动层包括依次设置的氧化物层、第二栅极绝缘层和第二栅极层，所述第一栅极层和所述氧化物层之间还设有氧化物缓冲层。

6.根据权利要求5所述的显示装置，其特征在于，每一个所述压力传感器包括电桥电路，所述电桥电路形成于所述多晶硅层。

7.一种电子设备，其特征在于，包括：

壳体；以及

显示装置，安装于所述壳体，所述显示装置如权利要求1至6中任一项所述的显示装置。

8.根据权利要求7所述的电子设备，其特征在于，所述电子设备还包括处理器，所述处理器与所述压力传感器电性连接，所述处理器获取所述压力传感器采集的压力信息，并根据所述压力信息获取对应的控制指令，以及根据所述控制指令控制所述电子设备。

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