CN113206208B - 显示面板及显示设备 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供一种显示面板及显示设备，所述显示面板包括主屏区及用于设置屏下光学器件的副屏区；所述副屏区包括：阵列基板；位于所述阵列基板上的发光器件层，所述发光器件层包括多个间隔排列的发光区；位于所述发光器件层远离所述阵列基板一侧的至少一个第一聚光单元；与发光器件层的相邻发光区之间的透光区位置对应的第二聚光单元。由第一聚光单元将发光区发出的光线汇聚后从显示面板射出，可以提高副屏区在特定角度范围的出射光线强度，减少副屏区和主屏区的亮度差异。并且，由第二聚光单元从外界入射至副屏区的的光线汇聚后射向副屏区之下的光学器件，可以提高光学器件能够获得采集到的光线的强度，从而提升图像采集质量。

Description

显示面板及显示设备

技术领域

本申请涉及显示技术领域，具体而言，涉及一种显示面板及显示设备。

背景技术

随着显示技术的快速发展和移动电子设备的普及率提高，用户对显示设备屏幕占比的要求也越来越高。将光学器件(如，摄像头、指纹采集器、光传感器等)设置在显示面板的副屏区下方是目前实现全面屏的一种可能的解决方案。在屏下设置光学器件的方案中，光学器件处于工作状态时，副屏区充当透明玻璃的角色，在光学器件处于非工作状态时，副屏区也可以和主屏区一样进行显示。为了保证屏下光学器件能够获得足够的光线，需要尽量提高副屏区的透光效果。然而，在提高副屏区透光效果时，又可能降低副屏区显示时的亮度，导致副屏区显示效果不佳，难以兼顾显示设备在副屏区的显示效果和透光性。

发明内容

为了克服上述问题，本申请提供一种显示面板，包括副屏区，所述副屏区包括发光区和透光区，所述发光区和所述透光区间隔排列；

所述副屏区还包括：

阵列基板；

位于所述阵列基板上的发光器件层；

第一聚光单元，所述第一聚光单元位于所述发光器件层远离所述阵列基板的一侧，且所述第一聚光单元至少与部分所述发光区对应设置，第一聚光单元用于汇聚对应的所述发光区发出的光线并将所述光线从所述显示面板的显示面射出；

第二聚光单元，所述第二聚光单元至少与部分所述透光区对应设置，所述第二聚光单元用于汇聚对应的所述透光区透过的外界光线，并将汇聚的所述外界光线射向所述阵列基板远离所述发光器件层的一侧；

其中，所述第一聚光单元在所述阵列基板上的正投影与所述第二聚光单元在所述阵列基板上的正投影至少部分错开。

在一种可能实现方式中，所述发光区在所述阵列基板所在平面的正投影与对应的所述第一聚光单元在所述阵列基板所在平面的正投影存在至少部分重合。

在一种可能实现方式中，所述发光区在所述阵列基板所在平面的正投影位于对应的所述第一聚光单元在所述阵列基板所在平面的正投影内；或者

所述发光区在所述阵列基板所在平面的正投影与对应的所述第一聚光单元在所述阵列基板所在平面的正投影重合。

在一种可能实现方式中，所述第一聚光单元为平凸透镜，所述第一聚光单元的凸起面朝向所述发光器件层。

在一种可能实现方式中，所述第二聚光单元为平凸透镜，所述第二聚光单元的凸起面朝向远离所述阵列基板的方向。

在一种可能实现方式中，所述显示面板还包括位于所述阵列基板上的像素界定层，所述像素界定层界定出多个像素开口，所述第二聚光单元位于所述像素界定层中并位于相邻的像素开口之间。

在一种可能实现方式中，所述第二聚光单元位于所述发光器件层远离阵列基板一侧，所述第一聚光单元和所述第二聚光单元在所述发光器件层远离阵列基板的一侧依次交替排列。

在一种可能实现方式中，所述第一聚光单元和/或所述第二聚光单元的材料为致密高折射率材料。

本申请实施例还提供一种显示设备，包括本申请提供的所述显示面板，以及设置于所述副屏区的光学器件。

在一种可能实现方式中，所述光学器件包括多个感光元件；

所述感光元件在所述阵列基板所在平面的正投影位于对应的所述第二聚光单元在所述阵列基板所在平面的正投影内；或者

所述感光元件在所述阵列基板所在平面的正投影与对应的所述第二聚光单元在所述阵列基板所在平面的正投影重合。

本申请实施例提供的显示面板及显示设备，通过在副屏区设置与发光器件层上的发光区的位置对应的第一聚光单元，并在与相邻发光区之间的透光区域位置设置第二聚光单元。由第一聚光单元将发光区发出的光线汇聚后从显示面板射出，可以提高副屏区在特定角度范围的出射光线强度，减少副屏区和主屏区的亮度差异，提升显示效果。并且，由第二聚光单元从外界入射至副屏区的的光线汇聚后射向副屏区之下的光学器件，可以提高光学器件能够获得采集到的光线的强度，从而提升图像采集质量。如此，可以兼顾副屏区的图像显示能力和图像显示能力。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1为采用屏下光学器件方案的显示屏的示意图；

图2为本申请实施例提供的显示设备的视觉范围示意图；

图3a为本申请实施例提供的显示面板的副屏区的局部结构示意图之一；

图3b为本申请实施例提供的显示面板的副屏区的局部结构示意图之二；

图4为本申请实施例提供的第一聚光单元的聚光效果示意图；

图5为本申请实施例提供的第二聚光单元的聚光效果示意图；

图6为本申请实施例提供的显示面板的副屏区的局部结构示意图之三；

图7为本申请实施例提供的显示面板的副屏区的局部结构示意图之四。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例中的不同特征之间可以相互结合。

请参照图1，为了提高屏幕占比，显示面板10的显示区域被划分为主屏区100和副屏区200，进而可以将诸如摄像头、指纹采集器、光传感器等光学器件设置在屏幕副屏区200的下方，在光学器件处于工作状态时，副屏区200可充当透明玻璃的角色使得光学器件可以采集外界光线进行工作，在光学器件处于非工作状态时，副屏区200也可以和主屏区100一样进行显示。

由于在显示面板10中，通常像素发光单元的位置会因为阳极金属的阻挡而不透光，在这种情况下，为了使副屏区200可以透光，通常会尽量增大副屏区200中的发光像素之间的间隔，形成透光区域。屏幕在不发光时，外界光线可以透过发光像素之间的间隙穿过发光单元。

为了尽可能地提高副屏区200的光线透过率，保证光学器件可获得足够的光线，除了降低副屏区200的像素密度(Pixels Per Inch，PPI)，还可以减少每个像素对应阳极的尺寸，尽量避免对光线的遮挡。但是，PPI的降低或者阳极尺寸的减少，会导致副屏区200的整体亮度低于主屏区100，虽然降低整体显示效果，影响用户的视觉体验。

综上所述，传统的显示面板的各种解决方案中，存在无法兼顾副屏区的显示效果以及光学信号采集效果的问题。有鉴于此，本实施例提供了一种可以增加副屏区可视显示亮度并提升光学信号采集效果的显示面板和显示设备以解决上述问题，下面对本实施例提供的方案进行详细阐述。

请参照图2，经过发明人研究发现，通常在带有屏下光学器件的显示设备的使用过程中，用户正对屏幕进行观看的情况较多。即，视线大致垂直于屏幕(正视屏幕)的角度范围为常用视觉范围，而接近平行于屏幕的角度范围为非常用视觉范围。因此，可以通过将非常用视觉范围内的光线聚到常用视觉范围内，从而提高常用视觉范围内的显示亮度。

基于上述发明构思，本实施例提供了一种显示面板10，该显示面板10包括主屏区100及用于设置屏下光学器件的副屏区200。请参照图3a，副屏区200可以包括阵列基板210、位于阵列基板210上的发光器件层、第一聚光单元310及第二聚光单元320。副屏区200可以包括发光区221和透光区223，发光区221和透光区223可以依次间隔并交替排列。例如，在本实施例中，显示面板10的整体架构可以为顶发光(top emitting)模式的显示架构。发光器件层可以包括多个间隔排列的发光单元，各个发光单元可以呈阵列状分布，每个发光单元可以与显示面板10的一个像素相对应，所述像素可以是红色发光像素(R)、蓝色发光像素(B)或绿色发光像素(G)。相邻发光单元之间具有一定可透光间隔，使得外部光线可穿过发光单元发光器件层射入发光器件层下方设置的光学器件。发光区221可以由一个或者多个相邻的发光单元组成，两个相邻的发光区221之间的可透光间隔形成一个透光区223。如此，可以形成两个相邻的发光区221之间具有一个透光区223的结构，两个相邻的透光区223之间具有一个发光区221的排列方式。在本实施例中，阵列基板210可以包括由栅极、源极、漏极以及有源层等形成的TFT(Thin Film Transistor，薄膜晶体管)驱动阵列，以及其他相关的各种膜层结构，例如层间隔离层、平坦化层、缓冲层等。可以理解的是，阵列基板210中可能存在部分不透光的区域，在本实施例中，副屏区200的阵列基板210中的不透光区域可以避开发光区221之间的间隔，从而使得射入副屏区200的光线可以穿过发光器件层以及阵列基板210层到达显示面板10下方的光学器件230。

以发光区221包括一个发光单元为例，发光单元可以包括阳极2212及位于阳极2212远离阵列基板210一侧的发光像素2211，阳极2212可以为不透光的金属材料，发光像素2211可以通过用于产生各色光线的有机发光材料而形成。例如，当发光像素2211为红色发光像素时，发光像素2211的发光材料可以是用于发出红色光线的有机发光材料；当发光像素2211为绿色发光像素时，发光像素2211的发光材料可以是用于发出绿色光线的有机发光材料；当发光像素2211为蓝色光像素时，发光像素2211的发光材料可以是用于发出蓝色光线的有机发光材料。多个发光单元构成发光器件层，所述发光器件层还可以包括位于各个发光单元221远离阵列基板210一侧的阴极222，阴极222可以为整体的透明导电材料膜层。

为了使副屏区200发出的光线尽量向垂直于显示面板10的显示面的方向汇聚，在本实施例中，在发光器件层远离阵列基板210一侧可以设置至少一个第一聚光单元310，第一聚光单元310至少与部分发光区22对应设置，第一聚光单元310用于汇聚对应的发光区22发出的光线并将所述光线从显示面板10的显示面射出。在一些可能的实现方式中，第一聚光单元310可以为凸透镜。

在一种可能的实现方式中，请再次参照图3a，每个发光区22可以包括一个发光单元，每个第一聚光单元310可以与其中一个发光单元相对应。在另一种可能的实现方式中，请参照图3b，每个发光区22可以包括多个发光单元，每个第一聚光单元310可以与多个发光单元相对应。

在一种优选的实施方式中，副屏区200可以包括多个第一聚光单元310，每个第一聚光单元310与一个发光区221的位置相对应。例如，多个第一聚光单元310形成第一微透镜阵列(First Micro Lens Array，MLA1)，该第一微透镜阵列中的每个第一聚光单元310的位置与像素阵列中的一个像素的发光区22的位置对应。

请参照图4，相较于现有技术的方案，本实施例提供的显示面板10，通过设置与各发光像素2211的位置对应的第一聚光单元310，可以将发光像素2211发出的出射光线向垂直于显示面板10的方向汇集，从而提高副屏区200在特定方向(用户常用的视线方向)上的显示亮度，从而使得副屏区200的显示亮度与主屏区100的显示亮度尽可能的接近，提升显示面板10整体的显示效果，并且不影响副屏区的整体透光率。

在一些可能的实现方式中，第一聚光单元310与发光区221相对应，可以是指：各个发光区221在阵列基板210所在平面的正投影与对应的一个第一聚光单元310在阵列基板210所在平面的正投影重合；或者，各个发光区221在阵列基板210平面的正投影位于对应的一个第一聚光单元310在阵列基板210所在平面的正投影内。例如，第一聚光单元310在阵列基板210所在平面的正投影可以略大于发光区221在阵列基板210平面的正投影。如此，各个第一聚光单元310可以比较全面地将各个发光区221产生的光线向垂直于屏幕的方向汇聚，在最大程度上提升副屏区200的显示亮度。

应当理解的是，在另一些可能的实现方式中，只要各个发光区221在阵列基板210所在平面的正投影与对应的一个第一聚光单元310在阵列基板210所在平面的正投影存在至少一部分的重合，第一聚光单元310也就能在一定程度上将发光区221发出的部分光线向垂直于屏幕的方向汇聚。基于此，在其他实施例中，若副屏区200与主屏区100的显示亮度差异较小，第一聚光单元310与发光区221相对应，也可以是指：各个发光区221在阵列基板210所在平面的正投影的其中一部分位于对应的一个第一聚光单元310在阵列基板210所在平面的正投影内，如此只需要汇聚一部分发光区221发出的光线即可使副屏区200与主屏区100的显示亮度基本趋于一致。

在设置屏下光学器件230的方案中，由于副屏区200中发光区221的阻挡，副屏区200一般不会具有百分百的透过率，使得透过副屏区200的光线强度可能被削弱，影响副屏区200之下光学器件230的采集效果。

因此，在本实施例中，请再次参照图3a，为了提高副屏区200之下光学器件230的光线采集效果，副屏区200还可以包括与发光器件层的相邻发光区221之间的透光区223域位置对应的第二聚光单元320。其中，第一聚光单元310的位置与发光区221位置对应，第二聚光单元320与部分透光区223对应设置，因此第一聚光单元310在阵列基板210上的正投影与第二聚光单元320在阵列基板310上的正投影至少部分错开。

在本实施例中，第二聚光单元320用于汇聚光线，并将汇聚的光线射向光学器件230。如此，在进行光学信息采集的时，从各个方向射入副屏区200的光线经过第二聚光单元320被汇聚后射入显示面板10下光学器件230，从而提高了光学器件230获得的光线强度。可选地，第二聚光单元320可以为凸透镜。

在一种优选的实施方式中，副屏区200可以包括多个第二聚光单元320，每个第二聚光单元320与相邻的两个发光区221之间的位置对应。

请再次参照图3a和图3b，在本实施例提供的显示面板10被使用在电子设备中时，该电子设备还包括设置于副屏区200下方的光学器件230，光学器件230可以包括多个感光元件，感光元件位于与相邻的两个发光区221之间的位置，第二聚光单元320和感光元件位置对应。具体地，感光元件在阵列基板210所在平面的正投影位于对应的第二聚光单元320在阵列基板210所在平面的正投影内；或者感光元件在阵列基板210所在平面的正投影与对应的第二聚光单元320在阵列基板210所在平面的正投影重合。例如，光学器件230为由多个感光元件组成的感光元件阵列，各感光元件的位置与发光区221之间的间隙对应，多个第二聚光单元320形成第二微透镜阵列(Second Micro Lens Array，MLA2)，每个第二聚光单元320和一个感光元件位置对应。

请参照图5，相较于现有技术的方案，本实施例提供的显示面板10，通过设置与感光元件的位置对应的第二聚光单元320，可以将外界入射至副屏区200下方的光线向感光元件汇聚，从而提高感光元件可以采集到的光线强度，进而提高整个光学器件230的成效效果。

可选地，由于显示面板10设置于光学器件230之上，只要第二聚光单元320设置于与发光器件层的相邻发光区221之间与透光区223对应的位置，就可以对透过显示面板10的光线起到汇聚作用。基于此，本实施例中，根据实际需要可以将第二聚光单元320设置于副屏区200不同的结构层中。

在一种可能的实现方式中，请再次参照图3a，显示面板10还包括位于阵列基板210上的像素界定层240，像素界定层240界定出多个像素开口，第二聚光单元320可以位于像素界定层240中并位于相邻的像素开口之间。其中，在显示面板10的制作过程中，可以通过刻蚀等方式在位于发光区221之间的像素界定层240上形成用于放置第二聚光单元320的凹槽，以将第二聚光单元320制作在像素界定层240中。在此情况下，第一聚光单元310在阵列基板210所在平面的正投影可以和第二聚光单元320在阵列基板210所在平面的正投影存在部分重合。

在一种可能的实现方式中，请参照图6，第二聚光单元320也可以位于发光器件层远离衬底的一侧，例如，第二聚光单元320可以与第一聚光单元310位于相同的层结构中，使得第一聚光单元310和第二聚光单元320在发光器件层远离衬底的一侧依次交替排列。在此情况下，第一聚光单元310在阵列基板210所在平面的正投影可以和第二聚光单元320在阵列基板210所在平面的正投影错开。

如此，在上述实现方式中，可以在设置第一聚光单元310的同时设置第二聚光单元320。其中，为了提高设置效率，也可以将第一聚光单元310和第二聚光单元320均设置为双面凸透镜，或者朝向相同的平凸透镜，在此不再赘述。

在一些可能的实现方式中，为了在设置第一聚光单元310时方便定位，第一聚光单元310可以为平凸透镜，即第一聚光单元310可以具有一个平面和一个凸起面。

对于平凸透镜，在凸起面朝向光线入射方向时对光线的汇聚效果相对更好，因此，请参照图7，在本实施例中各个第一聚光单元310的凸起面可以朝向发光器件层。

应当理解的是，由于平凸透镜无论设置方向如何都具有一定的光线汇聚效果，因此，在另一些可能的实现方式中，为了方便在制程时对各个第一聚光单元310进行定位放置，也可以将各个第一聚光单元310设置为平面朝向发光器件层。

在一些可能的实现方式中，请再次参照图6，为了方便第二聚光单元320的设置，第二聚光单元320可以为平凸透镜，同样，由于对于平凸透镜的凸起面朝向光线入射方向时对光线的汇聚效果更好第二聚光单元320的凸起面朝向远离阵列基板210的方向，用于汇聚外部环境光线。

应当理解的是，由于平凸透镜无论设置方向如何都具有一定的光线汇聚效果，因此，在另一些可能的实现方式中，也可以将各个第二聚光单元320设置为平面朝向远离阵列基板210的方向。

在本实施例中，第一聚光单元310和第二聚光单元320的材料可以为折射率可以大于1.6的致密高折射率材料，例如，第一聚光单元310和第二聚光单元320的材料可以为聚甲基丙烯酸甲酯(polymethyl methacrylate，PMMA)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(Polyethyleneterephthalate，PET)、烯丙基二甘醇碳酸脂(Dially Glycol Carbonates)或聚碳酸酯(polycarbonate)。如此，即便第一聚光单元310和第二聚光单元320的体积较小，也可能起到较好的光线折射作用。

进一步地，本实施例还提供一种显示设备，该显示设备可以包括本实施例提供的显示面板10，以及设置于显示面板10副屏区200的光学器件230。由于本实施例提供的显示面板10的副屏区200中设置有与发光区221位置对应的第一聚光单元310，能提高副屏区200在特定方向的显示亮度，减少与主屏区100的亮度差异，提高用户的视觉体验。

在一种可能的实现方式中，光学器件包括多个感光元件。感光元件在阵列基板210所在平面的正投影位于对应的第二聚光单元320在阵列基板210所在平面的正投影内；或者感光元件在阵列基板219所在平面的正投影与对应的第二聚光单元320在阵列基板210所在平面的正投影重合。

本申请实施例提供的显示面板及显示设备，通过在副屏区设置与发光器件层上发光区对应的第一聚光单元，并在与相邻发光区之间的透光区位置设置第二聚光单元。由第一聚光单元将发光区发出的光线汇聚后从显示面板的发光面射出，可以提高副屏区的显示亮度，减少副屏区和主屏区的亮度差异，提升显示显示效果。并且，由第二聚光单元从外界入射至副屏区的的光线汇聚后射向副屏区之下的光学器件，可以提高光学器件能够获得采集到的光线的强度，从而提升图像采集质量。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (9)

1.一种显示面板，包括副屏区，其特征在于，所述副屏区包括发光区和透光区，所述发光区和所述透光区间隔排列；

所述副屏区还包括：

阵列基板；

位于所述阵列基板上的发光器件层；

第一聚光单元，所述第一聚光单元位于所述发光器件层远离所述阵列基板的一侧，且所述第一聚光单元至少与部分所述发光区对应设置，第一聚光单元用于汇聚对应的所述发光区发出的光线并将所述光线从所述显示面板的显示面射出；

第二聚光单元，所述第二聚光单元至少与部分所述透光区对应设置，所述第二聚光单元用于汇聚对应的所述透光区透过的外界光线，并将汇聚的所述外界光线射向所述阵列基板远离所述发光器件层的一侧；

其中，所述第一聚光单元在所述阵列基板上的正投影与所述第二聚光单元在所述阵列基板上的正投影至少部分错开；

所述第二聚光单元为凸透镜；

所述显示面板还包括位于所述阵列基板上的像素界定层，所述像素界定层界定出多个像素开口，所述第二聚光单元位于所述像素界定层中并位于相邻的像素开口之间。

2.根据权利要求1所述的显示面板，其特征在于，所述发光区在所述阵列基板所在平面的正投影与对应的所述第一聚光单元在所述阵列基板所在平面的正投影存在至少部分重合。

3.根据权利要求2所述的显示面板，其特征在于，所述发光区在所述阵列基板所在平面的正投影位于对应的所述第一聚光单元在所述阵列基板所在平面的正投影内；或者

所述发光区在所述阵列基板所在平面的正投影与对应的所述第一聚光单元在所述阵列基板所在平面的正投影重合。

4.根据权利要求1所述的显示面板，其特征在于，所述第一聚光单元为平凸透镜，所述第一聚光单元的凸起面朝向所述发光器件层。

5.根据权利要求1所述的显示面板，其特征在于，所述第二聚光单元为平凸透镜，所述第二聚光单元的凸起面朝向远离所述阵列基板的方向。

6.根据权利要求1所述的显示面板，其特征在于，所述第二聚光单元位于所述发光器件层远离阵列基板一侧，所述第一聚光单元和所述第二聚光单元在所述发光器件层远离阵列基板的一侧依次交替排列。

7.根据权利要求1-6任意一项所述的显示面板，其特征在于，所述第一聚光单元和/或所述第二聚光单元的材料为致密高折射率材料。

8.一种显示设备，其特征在于，包括权利要求1-7任意一项所述的显示面板，以及设置于所述副屏区的光学器件。

9.根据权利要求8所述的显示设备，其特征在于，所述光学器件包括多个感光元件；

所述感光元件在所述阵列基板所在平面的正投影位于对应的所述第二聚光单元在所述阵列基板所在平面的正投影内；或者

所述感光元件在所述阵列基板所在平面的正投影与对应的所述第二聚光单元在所述阵列基板所在平面的正投影重合。

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