CN113437203A - 一种显示面板及显示装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种显示面板及显示装置，该显示面板包括多个像素区，所述像素区包括第一区域和第二区域；所述显示面板还包括：衬底；位于所述衬底一侧的且位于所述第一区域内的多个发光单元；光路调整结构，位于所述衬底与所述发光单元之间，用于对所述发光单元向所述衬底一侧出射的至少部分光进行光路调整，以从所述第二区域向背离所述衬底的一侧出射。该显示面板通过设置在所述衬底和所述发光单元之间的光路调整结构，将所述发光单元向所述衬底一侧出射的至少部分光进行光路调整，以从所述第二区域向背离所述衬底的一侧出射，以此提高显示面板的出光效率。
Description
技术领域
本发明涉及LED技术领域，更具体地说，涉及一种显示面板及显示装置。
背景技术
随着科学技术的不断发展，LED(Light Emitting Diode，发光二极管)作为新型的发光器件，与传统的发光器件相比，LED具有节能、环保、显色性与响应速度好等优点被广泛应用于人们的生活和工作中，为人们的日常生活带来了极大的便利。
但是，目前显示面板的出光效率较低。
发明内容
有鉴于此，为解决上述问题，本发明提供一种显示面板及显示装置，技术方案如下：
一种显示面板，所述显示面板包括：多个像素区，所述像素区包括第一区域和第二区域；
所述显示面板还包括：
衬底；
多个发光单元，位于所述衬底的一侧，且位于所述第一区域内；
光路调整结构，位于所述衬底与所述发光单元之间，用于对所述发光单元向所述衬底一侧出射的至少部分光进行光路调整，以从所述第二区域向背离所述衬底的一侧出射。
一种显示装置，所述显示装置包括上述所述的显示面板。
相较于现有技术，本发明实现的有益效果为：
本发明提供的显示面板包括多个像素区，所述像素区包括第一区域和第二区域；所述显示面板还包括：衬底；位于所述衬底一侧的且位于所述第一区域内的多个发光单元；光路调整结构，位于所述衬底与所述发光单元之间，用于对所述发光单元向所述衬底一侧出射的至少部分光进行光路调整，以从所述第二区域向背离所述衬底的一侧出射。
该显示面板通过设置在所述衬底和所述发光单元之间的光路调整结构，将所述发光单元向所述衬底一侧出射的至少部分光进行光路调整，以从所述第二区域向背离所述衬底的一侧出射，以此提高显示面板的出光效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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发明的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的一种显示面板的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的另一种显示面板的结构示意图；
图3为本发明实施例提供的一种发光单元的发光示意图；
图4为本发明实施例提供的另一种发光单元的发光示意图；
图5为本发明实施例提供的一种发光单元的结构示意图；
图6为本发明实施例提供的又一种显示面板的结构示意图；
图7为本发明实施例提供的又一种显示面板的结构示意图；
图8为本发明实施例提供的又一种显示面板的结构示意图；
图9为本发明实施例提供的又一种显示面板的结构示意图；
图10为本发明实施例提供的又一种显示面板的结构示意图；
图11为本发明实施例提供的又一种显示面板的结构示意图；
图12为本发明实施例提供的又一种显示面板的结构示意图；
图13为本发明实施例提供的又一种显示面板的结构示意图；
图14为本发明实施例提供的又一种显示面板的结构示意图；
图15为本发明实施例提供的一种显示装置的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
参考图1，图1为本发明实施例提供的一种显示面板的结构示意图。
所述显示面板包括：多个像素区11，所述像素区11包括第一区域111和第二区域112。
在图1中，多个所述像素区11以阵列排布的方式为例进行图示说明，其排布方式还可以是其它形式，在本发明实施例中并不作限定。
只是在将多个所述像素区11以阵列排布的方式进行排布之后，可使所述显示面板各个区域的亮度均一化，进而可提高显示面板的显示效果。
需要说明的是，所述第一区域111和所述第二区域112占同一像素区11中的比例在本发明实施例中并不作限定，可根据实际情况而定。
参考图2，图2为本发明实施例提供的另一种显示面板的结构示意图。
所述显示面板还包括：
衬底12；
多个发光单元13，位于所述衬底12的一侧，且位于所述第一区域111内；
光路调整结构14，位于所述衬底12与所述发光单元13之间，用于对所述发光单元13向所述衬底12一侧出射的至少部分光进行光路调整，以从所述第二区域112向背离所述衬底11的一侧出射。
在该实施例中，所述衬底12包括但不限定于玻璃衬底、晶体衬底、蓝宝石衬底、塑料衬底或可弯曲柔性聚合物膜等，在本发明实施例中并不作限定。
所述发光单元13包括但不限定于Mini-LED、或Micro-LED、或尺寸比Micro-LED更小的Nano-rod LED。
基于Nano-rod LED而言，其外观一般呈圆柱形状或长方体等形状。
参考图3，图3为本发明实施例提供的一种发光单元的发光示意图。
以外观为圆柱形状的Nano-rod LED为例进行说明，该Nano-rod LED的发光单元13发出的光是向四周进行发射，那么Nano-rod LED的发光单元13向所述衬底12一侧出射的至少部分光没有办法从显示面板的出光面出射出去，导致显示面板的出光效率较低。
参考图4，图4为本发明实施例提供的另一种发光单元的发光示意图。
以外观为长发体的Nano-rod LED为例进行说明，该Nano-rod LED的发光单元13发出的光基本上是向相反的两个方向出射，其中一个方向指向显示面板的出光面，另一个方向指向衬底12，那么Nano-rod LED的发光单元13向所述衬底12一侧出射的至少部分光没有办法从显示面板的出光面出射出去，导致显示面板的出光效率较低。
基于此，在本申请实施例中，如图2所示，通过在所述衬底12和所述发光单元13之间设置一光路调整结构14，将所述发光单元13向所述衬底12一侧出射的至少部分光进行光路调整，以从所述第二区域112向背离所述衬底12的一侧出射，以此提高显示面板的出光效率。
可选的，在本发明另一实施例中，参考图5，图5为本发明实施例提供的一种发光单元的结构示意图。
以外观为圆柱形状的Nano-rod LED为例进行说明，该发光单元13包括：第一电极层131、第二电极层132、第一半导体层133、第二半导体层134以及设置在第一半导体层133和第二半导体层134之间的有源层135。
可选的，第一电极层131、第一半导体层133、有源层135、第二半导体层134和第二电极层132可以沿着该发光单元13的长度T方向顺序的层叠设置。
需要说明的是，该发光单元13的长度T大约可以为2μm-5μm，其具体长度在本发明实施例中并不作限定，可根据实际情况而定。
需要说明的是，所述第一电极层131和所述第二电极层132的材料可以相同，也可以不相同，在本发明实施例中并不作限定，可根据实际情况而定。
例如，所述第一电极层131和/或所述第二电极层132的材料可以包括Al、Ti、In、Au和Ag中的至少一种金属材料。
进一步的，第一半导体层133可以为n型半导体层。
当发光单元13为蓝色发光单元时，n型半导体层可以包括具有化学式为InxAlyGa1-x-yN的半导体材料，其中0≤x≤1，0≤y≤1，0≤x+y≤1。
例如，InAlGaN、GaN、AlGaN、InGaN、AlN和InN中的一种；n型半导体层可以掺杂有第一导电掺杂剂，例如Si、Ge或Sn等。
需要说明的是，本发明实施例中发光单元包括但不限定于蓝色发光单元，当发光单元13的出光颜色不是蓝色时，该n型半导体层可以包括不同类型的第Ⅲ-Ⅴ族半导体材料。
该第一半导体层133与第一电极层131连接。
进一步的，第二半导体层134可以为p型半导体层。
当发光单元13为蓝色发光单元时，p型半导体层可以包括具有化学式为InxAlyGa1-x-yN的半导体材料，其中0≤x≤1，0≤y≤1，0≤x+y≤1。
例如，InAlGaN、GaN、AlGaN、InGaN、AlN和InN中的一种；p型半导体层可以掺杂有第二导电掺杂剂，例如Mg等。
该第二半导体层134与第二电极层132连接。
进一步的，有源层135设置在第一半导体层133和第二半导体层134之间，并可以具有单个或多个量子阱结构。
有源层135中也可以包括诸如AlGaN或InAlGaN的材料；当将电场施加到有源层上时，由于电子空穴对的结合可以产生光，并且有源层135的位置可根据发光单元的类型而变化。
进一步的，如图5所示，该发光单元13还包括：覆盖有源层135外表面的绝缘膜136。
该绝缘膜136可以覆盖有源层135的侧表面，可以防止在有源层135在接触外部对接电极时产生的电气短路的问题发生。
该绝缘膜136还可以覆盖有源层135的外表面，对有源层135进行保护，防止发光单元13发光效率的降低。
可选的，在本发明另一实施例中，所述光路调整结构14包括：至少两个反射面；
其中，至少一个所述反射面位于所述第一区域111，且至少一个所述反射面位于所述第二区域112；
所述发光单元13向所述衬底11一侧出射的至少部分光依次经过至少两个所述反射面后，从所述第二区域112向背离所述衬底12的一侧出射。
在该实施例中，参考图6，图6为本发明实施例提供的又一种显示面板的结构示意图；如图6所示，所述光路调整结构14包括：两个反射面；即包括第一反射面141和第二反射面142。
其中所述第一反射面141位于所述第一区域111，所述第二反射面142位于所述第二区域112。
所述第一反射面141用于将所述发光单元13向所述衬底12一侧出射的至少部分光进行反射，以入射至所述第二反射面142。
所述第二反射面142用于将入射至所述第二反射面142上的光再次进行反射，以从所述第二区域112向背离所述衬底12的一侧出射。
进一步的，参考图7，图7为本发明实施例提供的又一种显示面板的结构示意图；如图7所示，所述光路调整结构14包括：三个反射面；即包括第一反射面141、第二反射面142和第三反射面143。
其中，所述第一反射面141位于所述第一区域111，所述第二反射面142位于所述第二区域112，所述第三反射面143同时位于所述第一区域111和第二区域112。
所述第一反射面141用于将所述发光单元13向所述衬底12一侧出射的至少部分光进行反射，以入射至所述第三反射面143。
所述第三反射面143用于将入射至所述第三反射面143上的光再次进行反射，以入射至所述第二反射面142。
所述第二反射面142用于将入射至所述第二反射面142上的光再次进行反射，以从所述第二区域112向背离所述衬底12的一侧出射。
具体的，通过在第一反射面141和第二反射面142之间再设置一个第三反射面143，实现对反射角度的调整，以最大程度的将通过第一反射面141反射后的光全部从所述第二区域112向背离所述衬底12的一侧出射。
可拓展的，位于所述第一反射面141和所述第二反射面142之间的第三反射面143其反射面数量可以为多面，在本发明实施例中仅仅以一面第三反射面143为例进行说明。
进一步的，参考图8，图8为本发明实施例提供的又一种显示面板的结构示意图；如图8所示，所述光路调整结构包括：四个反射面141、142、143和144；基于该发光单元13在衬底12上的位置来设置相对应的反射面，以使所述发光单元13向所述衬底12一侧出射的至少部分光至少经过四个所述反射面中的两个发射面后，从没有设置发光单元13的区域向背离所述衬底12的一侧出射。
可拓展的，所述光路调整结构14还可以包括其它多种反射面的组合，只需保证至少一个所述反射面位于所述第一区域111，且至少一个所述反射面位于所述第二区域112即可，用于将所述发光单元13向所述衬底12一侧出射的至少部分光依次经过至少两个所述反射面后，从所述第二区域112向背离所述衬底12的一侧出射。
可选的，在本发明另一实施例中，参考图9，图9为本发明实施例提供的又一种显示面板的结构示意图。
所述反射面与所述衬底12所在平面之间的锐角α/β范围为0°-60°，包括端点值。
在该实施例中，所述反射面与所述衬底12所在平面之间的锐角α/β可以为30°或45°或56°等。
需要说明的是，该锐角α/β角度的设置可根据反射面的数量而定，例如图9所示的两个反射面，在反射面与衬底12所在平面之间的锐角α/β为45°时，其反射效果最佳。
需要说明的是，不同反射面与衬底12所在平面之间的锐角角度可以不同，即α≠β。
可选的，在本发明另一实施例中，
所述显示面板还包括：第一金属结构；
其中，所述第一金属结构面向所述发光单元的表面为所述反射面。
在该实施例中，所述第一金属结构包括但不限定于由金属材料构成的金属薄膜。
具体的，该金属材料包括但不限定于金、银、铝、镍等。
其中，铝是从紫外到红外都有很高反射率的唯一材料，且成本较低；银是在可见区和红外区都有很高反射率的金属材料，并且在倾斜使用时引入的偏振效应也是最小的；金的抗氧化效果最好，在红外区的反射率很高，其强度和稳定性相比较银而言比较好。
因此，在本发明实施例中，具体采用哪种金属材料作为第一金属结构可根据实际应用情况而定，在本发明实施例中并不作限定，只是优选上述几种金属材料。
可选的，在本发明另一实施例中，参考图10，图10为本发明实施例提供的又一种显示面板的结构示意图。
所述光路调整结构14包括：折射率不同的第一材料层15和第二材料层16；
所述第一材料层15位于所述第二材料层16远离所述衬底12的一侧，且所述第一材料层15的折射率大于所述第二材料层16的折射率；
所述第一材料层15和所述第二材料层16的接触面包括至少两个所述反射面。
在该实施例中，所述第一材料层15通常为高折射材料层，比如SiNx等；所述第二材料层16通常为低折射材料层，比如SiOx或AlOx等。
具体的，所述第一材料层15和所述第二材料层16的相对折射率大于1。
所述第一材料层15和所述第二材料层16形成的反射面为全反反射面，其反射率极高，以最大程度的将所述发光单元13向所述衬底12一侧出射的至少部分光从所述第二区域112向背离所述衬底12的一侧出射，极大程度的提高显示面板的出光效率。
可选的，在本发明另一实施例中，参考图11，图11为本发明实施例提供的又一种显示面板的结构示意图。
每个所述像素区11中所述第一区域111内设置有多个所述发光单元13；
在同一个所述第一区域111中，至少两个所述发光单元13与同一个所述反射面交叠。
在该实施例中，在同一个所述第一区域111中，至少两个所述发光单元13与同一个所述反射面交叠，用于将多个所述发光单元13向所述衬底12一侧出射的至少部分光从所述第二区域112向背离所述衬底12的一侧出射，极大程度的提高显示面板的出光效率。
可选的，在本发明另一实施例中，参考图12，图12为本发明实施例提供的又一种显示面板的结构示意图。
所述显示面板还包括：
沿第一方向X相对设置的第一电极17和第二电极18，所述第一电极17和所述第二电极18位于所述第一区域111，多个所述发光单元13均与所述第一电极17和所述第二电极18电连接，多个所述发光单元13沿第二方向Y排列；
其中，所述第一方向X与所述第二方向Y交叉，且均平行于所述衬底12所在的平面。
在该实施例中，所述发光单元13的第一电极层131与所述第一电极17电连接，所述发光单元13的第二电极层132与所述第二电极18电连接。
如图13所示，在同一个所述像素区11内，所述第一区域111和所述第二区域112沿所述第二方向Y排布。
可选的，在本发明另一实施例中，参考图13，图13为本发明实施例提供的又一种显示面板的结构示意图。
所述第二区域112包括：第二甲区域112A和第二乙区域112B，所述第一区域111位于所述第二甲区域112A和所述第二乙区域112B之间；
所述光路调整结构12包括第一光路调整结构和第二光路调整结构；
所述第一光路调整结构用于对所述发光单元13向所述衬底12一侧出射的至少部分光进行光路调整，以从所述第二甲区域112A向背离所述衬底12的一侧出射；
所述第二光路调整结构用于对所述发光单元13向所述衬底12一侧出射的至少部分光进行光路调整，以从所述第二乙区域112B向背离所述衬底12的一侧出射。
在该实施例中，在同一个像素区11中，设置所述发光单元13的第一区域111位于该像素区11的中间位置，即所述第一区域111位于所述第二甲区域112A和所述第二乙区域112B之间。
其中，第二甲区域112A和第二乙区域112B均可作为反射后光的出光面，那么通过两个光路调整结构，从不同的方向将发光单元13向所述衬底12一侧出射的至少部分光调整至向背离所述衬底12的一侧出射。
需要说明的是，图13中，第一光路调整结构和第二光路调整结构的反射面数量以相同为例进行示例说明。
可拓展的，第一光路调整结构和第二光路调整结构的反射面数量可以不同，且反射面的数量不局限于两面可以为多面。
需要说明的是，图13中仅仅只是以两个发光单元13为例进行示例说明。
可拓展的，对应第一光路调整结构的发光单元13的数量可以为多个，对应第二光路调整结构的发光单元13的数量也可以为多个，其具体发光单元13的数量在本发明实施例中并不作限定。
可选地，第一区域111与第二区域112的相对位置关系还可以为，第二区域112环绕第一区域111设置，从而光路调整结构14调整发光单元13发出的朝向衬底12一侧的光，使其从位于四周的第二区域向远离衬底12的一侧出射，从而，进一步提高发光单元的出光效率。
可选的，在本发明另一实施例中，参考图14，图14为本发明实施例提供的又一种显示面板的结构示意图。
所述光路调整结构14包括：
在第三方向Z上，依次堆叠设置的反射层19、第三材料层20以及第四材料层21；
所述第三方向Z为垂直于所述衬底12且由所述衬底12指向所述发光单元13的方向；
所述反射层19为金属反射层；
所述第三材料层20的折射率大于所述第四材料层21的折射率。
在该实施例中，所述第三材料层20和所述第四材料层21的接触面构成一半反射界面，再结合反射层19，实现对发光单元13向所述衬底12一侧出射的至少部分光的光路调整，以从所述第二区域112向背离所述衬底12的一侧出射。
所述第三材料层20通常为高折射材料层，比如SiNx等；所述第四材料层21通常为低折射材料层，比如SiOx或AlOx等。
具体的，所述第三材料层20和所述第四材料层21的相对折射率大于1。
具体的，该金属反射层的材料包括但不限定于金、银、铝、镍等。
其中，铝是从紫外到红外都有很高反射率的唯一材料，且成本较低；银是在可见区和红外区都有很高反射率的金属材料，并且在倾斜使用时引入的偏振效应也是最小的；金的抗氧化效果最好，在红外区的反射率很高，其强度和稳定性相比较银而言比较好。
因此，在本发明实施例中，具体采用哪种金属材料作为金属反射层可根据实际应用情况而定，在本发明实施例中并不作限定，只是优选上述几种金属材料。
可选的，基于本发明上述全部实施例，在本发明另一实施例中还提供了一种显示装置，参考图15，图15为本发明实施例提供的一种显示装置的结构示意图。
所述显示装置22包括上述实施例所述的显示面板。
在该实施例中，所述显示装置22包括但不限定于手机、平板等显示装置，该显示装置具有与该显示面板相同的优点。
以上对本发明所提供的一种显示面板及显示装置进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明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发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
需要说明的是，本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备所固有的要素，或者是还包括为这些过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (11)
1.一种显示面板，其特征在于，所述显示面板包括：多个像素区，所述像素区包括第一区域和第二区域；
所述显示面板还包括：
衬底；
多个发光单元，位于所述衬底的一侧，且位于所述第一区域内；
光路调整结构，位于所述衬底与所述发光单元之间，用于对所述发光单元向所述衬底一侧出射的至少部分光进行光路调整，以从所述第二区域向背离所述衬底的一侧出射。
2.根据权利要求1所述的显示面板，其特征在于，所述光路调整结构包括：至少两个反射面；
其中，至少一个所述反射面位于所述第一区域，且至少一个所述反射面位于所述第二区域；
所述发光单元向所述衬底一侧出射的至少部分光依次经过至少两个所述反射面后，从所述第二区域向背离所述衬底的一侧出射。
3.根据权利要求2所述的显示面板，其特征在于，所述反射面与所述衬底所在平面之间的锐角范围为0°-60°，包括端点值。
4.根据权利要求2所述的显示面板，其特征在于，所述显示面板还包括：第一金属结构；
其中，所述第一金属结构面向所述发光单元的表面为所述反射面。
5.根据权利要求2所述的显示面板，其特征在于，所述光路调整结构包括：折射率不同的第一材料层和第二材料层；
所述第一材料层位于所述第二材料层远离所述衬底的一侧，且所述第一材料层的折射率大于所述第二材料层的折射率；
所述第一材料层和所述第二材料层的接触面包括至少两个所述反射面。
6.根据权利要求2所述的显示面板，其特征在于，每个所述像素区中所述第一区域内设置有多个所述发光单元；
在同一个所述第一区域中，至少两个所述发光单元与同一个所述反射面交叠。
7.根据权利要求6所述的显示面板，其特征在于，所述显示面板还包括：
沿第一方向相对设置的第一电极和第二电极，所述第一电极和所述第二电极位于所述第一区域，多个所述发光单元均与所述第一电极和所述第二电极电连接，多个所述发光单元沿第二方向排列；
其中，所述第一方向与所述第二方向交叉，且均平行于所述衬底所在的平面。
8.根据权利要求7所述的显示面板，其特征在于，在同一个所述像素区内，所述第一区域和所述第二区域沿所述第二方向排布。
9.根据权利要求8所述的显示面板，其特征在于，所述第二区域包括：第二甲区域和第二乙区域，所述第一区域位于所述第二甲区域和所述第二乙区域之间；
所述光路调整结构包括第一光路调整结构和第二光路调整结构；
所述第一光路调整结构用于对所述发光单元向所述衬底一侧出射的至少部分光进行光路调整，以从所述第二甲区域向背离所述衬底的一侧出射；
所述第二光路调整结构用于对所述发光单元向所述衬底一侧出射的至少部分光进行光路调整，以从所述第二乙区域向背离所述衬底的一侧出射。
10.根据权利要求1所述的显示面板，其特征在于，所述光路调整结构包括：
在第三方向上，依次堆叠设置的反射层、第三材料层以及第四材料层；
所述第三方向为垂直于所述衬底且由所述衬底指向所述发光单元的方向；
所述反射层为金属反射层；
所述第三材料层的折射率大于所述第四材料层的折射率。
11.一种显示装置，其特征在于，所述显示装置包括权利要求1-10任一项所述的显示面板。
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