CN114078944A - 一种显示面板及其制备方法、显示装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种显示面板及其制备方法、显示装置。该显示面板包括：设置在衬底基板上的像素限定层，像素限定层包括分隔体和多个用于容置子像素单元的开口；设置在像素限定层和子像素单元上的封装层；设置在封装层上的彩色滤光层，彩色滤光层包括对应分隔体设置的遮光层和对应子像素单元设置的色阻；其中，子像素单元自其边缘到中心的方向，与衬底基板之间的垂直距离逐渐减小；色阻靠近子像素单元的一侧自其边缘到中心的方向，与衬底基板之间的垂直距离逐渐减小。本发明公开的方案能够提高显示面板的出光效率，改善显示面板的视觉色偏问题，同时降低显示面板的反射率，增加显示面板的可观测性。
Description
技术领域
本发明实施例涉及显示技术领域，尤其涉及一种显示面板及其制备方法、显示装置。
背景技术
有源矩阵有机发光二极管(Active-Matrix Organic Light-Emitting Diode，AMOLED)显示技术是一种极具发展前景的显示技术，利用该技术制作的显示面板具有自发光、超轻薄、宽视角、响应速度快、低功耗及可实现柔性显示等优点，被广泛应用于显示领域。
现有的AMOLED显示面板通常会采用遮光层+色阻的结构来替代传统的偏光片。然而，为了更大程度地降低显示面板的反射率，色阻的面积通常会尽可能缩小、遮光层的面积通常会尽可能增大。导致黑色的遮光层在吸收环境光的同时，也阻挡了像素发出的光，从而影响显示面板的显示效果。
发明内容
本发明提供一种显示面板及其制备方法、显示装置，能够提高显示面板的出光效率，改善显示面板的视觉色偏问题，同时降低显示面板的反射率，增加显示面板的可观测性。
第一方面，本发明实施例提供了一种显示面板，包括：
设置在衬底基板上的像素限定层，像素限定层包括分隔体和多个用于容置子像素单元的开口；
设置在像素限定层和子像素单元上的封装层；
设置在封装层上的彩色滤光层，彩色滤光层包括对应分隔体设置的遮光层和对应子像素单元设置的色阻；
其中，子像素单元自其边缘到中心的方向，与衬底基板之间的垂直距离逐渐减小；色阻靠近子像素单元的一侧自其边缘到中心的方向，与衬底基板之间的垂直距离逐渐减小。
如上的显示面板，可选地，色阻远离子像素单元的一侧自其边缘到中心的方向，与衬底基板之间的垂直距离逐渐减小；或者，
色阻远离子像素单元的一侧自其边缘到中心的方向，与衬底基板之间的垂直距离均等；或者，
色阻远离子像素单元的一侧自其边缘到中心的方向，与衬底基板之间的垂直距离逐渐增大。
如上的显示面板，可选地，遮光层在衬底基板上的正投影覆盖分隔体在衬底基板上的正投影；
优选地，遮光层在衬底基板上的正投影与分隔体在衬底基板上的正投影重合。
如上的显示面板，可选地，在远离衬底基板的方向上，子像素单元包括阳极、发光层和阴极；
阳极呈球面状，阳极与其对应色阻之间的距离小于或者等于球面半径。
如上的显示面板，可选地，子像素单元包括第一颜色子像素单元、第二颜色子像素单元和第三颜色子像素单元，色阻包括第一颜色色阻、第二颜色色阻和第三颜色色阻，第一颜色子像素单元对应第一颜色色阻，第二颜色子像素单元对应第二颜色色阻，第三颜色子像素单元对应第三颜色色阻；
其中，第一颜色色阻的宽度大于第二颜色色阻的宽度，第二颜色色阻的宽度大于第三颜色色阻的宽度；
优选地，第一颜色子像素单元发出蓝光，第二颜色子像素单元发出红光，第三颜色子像素单元发出绿光。
如上的显示面板，可选地，还包括：
设置在封装层和彩色滤光层之间的触控层。
第二方面，本发明实施例还提供了一种显示装置，该显示装置包括具有上述第一方面任一特征的显示面板。
第三方面，本发明实施例还提供了一种显示面板的制备方法，包括：
在衬底基板上形成薄膜晶体管层；
在薄膜晶体管层上形成包括分隔体和多个开口的像素限定层，并在开口内形成子像素单元；
在像素限定层和子像素单元上形成封装层；
在封装层上形成触控层；
在触控层上形成彩色滤光层，彩色滤光层包括对应分隔体设置的遮光层和对应子像素单元设置的色阻；
其中，子像素单元自其边缘到中心的方向，与衬底基板之间的垂直距离逐渐减小；色阻靠近子像素单元的一侧自其边缘到中心的方向，与衬底基板之间的垂直距离逐渐减小。
如上的显示面板的制备方法，可选地，在薄膜晶体管层上形成包括分隔体和多个开口的像素限定层，并在开口内形成子像素单元，包括：
在薄膜晶体管层上沉积一层金属材料，并在金属材料上形成包括分隔体和多个开口的像素限定层；
对开口内露出的金属材料进行构图工艺，得到阳极；
在阳极上依次形成发光层和阴极。
如上的显示面板的制备方法，可选地，在封装层上形成触控层，包括：
在封装层上形成触控主体；
对触控主体进行构图工艺，形成对应子像素单元的凹槽，以使色阻填充凹槽。
本发明提供一种显示面板及其制备方法、显示装置，采用遮光层和色阻的结构，使得彩色滤光层能够替代偏光片，并通过对子像素单元和色阻的结构进行设计：1.子像素单元自其边缘到中心的方向，与衬底基板之间的垂直距离逐渐减小，不仅可以增大子像素单元的发光面积，还可以令子像素单元发出的发散状的光线向中心进行汇聚，减少了照射到遮光层上的光线，降低了遮光层对光的吸收；2.色阻靠近子像素单元的一侧自其边缘到中心的方向，与衬底基板之间的垂直距离逐渐减小，可以将未被汇聚到色阻内的光线重新进行汇聚，进一步降低遮光层对光的吸收，使得更多的光可以从色阻内取出。同时，通过对遮光层的设计，可以合理降低显示面板的反射率，增加显示面板的可观测性，提升显示面板的显示效果。
附图说明
图1是本发明实施例提供的一种显示面板的剖面结构示意图；
图2是本发明实施例提供的另一种显示面板的剖面结构示意图；
图3是本发明实施例提供的又一种显示面板的剖面结构示意图；
图4是本发明实施例提供的再一种显示面板的剖面结构示意图；
图5是本发明实施例提供的一种显示装置的结构示意图；
图6是本发明实施例提供的一种显示面板的制备方法的流程示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
同时，附图和实施例的描述是说明性的而不是限制性的。贯穿说明书的同样的附图标记表示同样的元件。另外，出于理解和易于描述，附图中可能夸大了一些层、膜、面板、区域等的厚度。同时可以理解的是，当诸如层、膜、区域或基板的元件被称作“在”另一元件“上”时，该元件可以直接在其它元件上或者也可以存在中间元件。另外，“在……上”是指将元件定位在另一元件上或者在另一元件下方，但是本质上不是指根据重力方向定位在另一元件的上侧上。为了便于理解，本发明附图中都是将元件画在另一元件的上侧。
另外，除非明确地描述为相反，否则词语“包括”和诸如“包含”或“具有”的变形将被理解为暗示包含该元件，但不排除任意其它元件。
还需要说明的是，本发明实施例中提到的“和/或”是指包括一个或更多个相关所列项目的任何和所有组合。本发明实施例中用“第一”、“第二”、“第三”等来描述各种组件，但是这些组件不应该受这些术语限制。这些术语仅用来将一个组件与另一组件区分开。并且，除非上下文另有明确指示，否则单数形式“一个”、“一种”和“该()”也意图包括复数形式。
当可以不同地实施某个实施例时，具体的工艺顺序可以与所描述的顺序不同地执行。例如，两个连续描述的工艺可以基本上在同一时间执行或者按与所描述顺序相反的顺序来执行。
另外，下述实施例中均是以显示面板为矩形进行举例说明的，在实际的应用中，显示面板还可以为圆形、多边形等规则或者不规则的形状，本发明对此不作具体限制。同时，为了更清晰地描述显示面板中的彩色滤光层，本发明实施例下述附图中相应的调整了显示面板中各结构的大小。
图1示出了本发明实施例提供的一种显示面板的剖面结构示意图。示例性的，该显示面板包括：衬底基板10；设置在衬底基板10上的像素限定层20，像素限定层20包括分隔体21和多个用于容置子像素单元30的开口22，相邻的开口22由分隔体21分隔开。
子像素单元30在远离衬底基板10的方向上，依次包括阳极31、空穴注入层(图1中未画出)、空穴传输层(图1中未画出)、发光层32、电子传输层(图1中未画出)、电子注入层(图1中未画出)、阴极33。子像素单元30可以发出N种不同颜色的光，即子像素单元30分为N类，N类子像素单元30中的各一个组合形成像素单元；N≥3、且N为整数。例如，子像素单元30可以包括第一颜色子像素单元、第二颜色子像素单元和第三颜色子像素单元，第一颜色子像素单元发出蓝光，第二颜色子像素单元发出红光，第三颜色子像素单元发出绿光。
设置在像素限定层20和子像素单元30上的封装层40；设置在封装层40上的彩色滤光层50，彩色滤光层50包括对应分隔体21设置的遮光层51和对应子像素单元30设置的色阻52。具体的，色阻52包括第一颜色色阻、第二颜色色阻和第三颜色色阻，第一颜色子像素单元对应第一颜色色阻，第二颜色子像素单元对应第二颜色色阻，第三颜色子像素单元对应第三颜色色阻。彩色滤光层50能够替代偏光片，避免了由于偏光片的偏振原理降低显示面板出光效率的问题，同时降低显示面板的制造成本。
在一实施例中，遮光层51可以为黑矩阵(BM)，当环境光照射到黑矩阵上时，黑矩阵可以将环境光吸收，使得照射到黑矩阵处的环境光无法进入显示面板内部。
继续参考图1可知，子像素单元30自其边缘到中心的方向，与衬底基板10之间的垂直距离逐渐减小，即在图1中阳极31呈向衬底基板10的凹陷状，阳极31上方的发光层32和阴极33也呈向衬底基板10的凹陷状，发光层32的发光面积增大。当子像素单元30工作时，发光层32发出的发散状的光线向中心进行汇聚，光线尽可能多地照射到色阻52内，减少照射到遮光层51上的光线，降低了遮光层51对光的吸收，提高显示面板的出光效率。
同时，色阻52靠近子像素单元30的一侧自其边缘到中心的方向，与衬底基板10之间的垂直距离逐渐减小。即在图1中封装层40对应子像素单元30的区域具有凹槽，色阻52填充该凹槽(即色阻52的下表面呈向衬底基板10的凸起状)，如此，可以将未被汇聚到色阻52内的光线重新进行汇聚，进一步降低遮光层51对光的吸收，使得更多的光可以从色阻52内取出，提高显示面板的出光效率。
可以理解的是，图1所示的显示面板，色阻52远离子像素单元30的一侧自其边缘到中心的方向，与衬底基板10之间的垂直距离均等。即光从色阻52射出时，光的路径不会发生改变。
为了使出光更加均衡，本发明实施例还可以对色阻52远离子像素单元30的一侧的形状进行设计。具体的，图2示出了本发明实施例提供的另一种显示面板的剖面结构示意图，图3示出了本发明实施例提供的又一种显示面板的剖面结构示意图。
与图1所示的显示面板不同的是，在图2所示的显示面板中，色阻52远离子像素单元30的一侧自其边缘到中心的方向，与衬底基板10之间的垂直距离逐渐减小。如此，根据透镜原理，光从色阻52射出时，光的路径向四周发散，使出光更加均衡，改善显示面板的视觉色偏问题，达到了提升显示面板的显示效果的目的。
与图1所示的显示面板不同的是，在图3所示的显示面板中，色阻52远离子像素单元30的一侧自其边缘到中心的方向，与衬底基板10之间的垂直距离逐渐增大。如此，根据透镜原理，光从色阻52射出时，光的路径向四周发散，使出光更加均衡，改善显示面板的视觉色偏问题，达到了提升显示面板的显示效果的目的。
在一实施例中，遮光层51在衬底基板10上的正投影覆盖分隔体21在衬底基板10上的正投影；遮光层51的口径相对较大(即色阻52的口径相对较小)，可以保证遮光层51对外界自然光的吸收效果，降低显示面板的反射率。
可选的，遮光层51在衬底基板10上的正投影与分隔体21在衬底基板10上的正投影重合。如此，既可以保证遮光层51对外界自然光的吸收效果，降低显示面板的反射率，又可以保证显示面板的开口率，提高显示面板的出光效率。
在一实施例中，为了保证发光层32发出的光线都能射入色阻52，当阳极31呈球面状时，阳极31与其对应色阻52之间的距离小于或者等于球面半径。在本发明中，阳极31与其对应色阻52之间的距离为阳极31靠近衬底基板10的表面到其对应色阻52中心的距离。
在蓝光、红光和绿光中，人眼对蓝光的灵敏度最低、对绿光的敏感度最高，因此，可以结合不同颜色的功耗和寿命、以及人眼对光的敏感度综合设计不同色阻宽度。示例性的，子像素单元30包括第一颜色子像素单元、第二颜色子像素单元和第三颜色子像素单元，色阻52包括第一颜色色阻、第二颜色色阻和第三颜色色阻，第一颜色子像素单元对应第一颜色色阻，第二颜色子像素单元对应第二颜色色阻，第三颜色子像素单元对应第三颜色色阻，第一颜色子像素单元发出蓝光，第二颜色子像素单元发出红光，第三颜色子像素单元发出绿光；第一颜色色阻的宽度大于第二颜色色阻的宽度，第二颜色色阻的宽度大于第三颜色色阻的宽度。如此，可以进一步改善显示面板的视觉色偏问题，达到了提升显示面板的显示效果的目的。
为了实现显示面板的触控功能，图4示出了本发明实施例提供的再一种显示面板的剖面结构示意图。如图4所示，显示面板还包括：设置在封装层40和彩色滤光层50之间的触控层60。触控层60可以替代传统的外挂TP，直接设置在封装层40和彩色滤光层50之间，因而不需要胶体将两者进行贴合，从而减小了显示面板的整体厚度，同时可以提高显示面板的柔韧性和透过率，有利于折叠、并实现屏下摄像头和指纹识别技术，实现显示面板的低功耗。
在本发明提供的实施例中，封装层40在远离衬底基板10的方向上，可以包括第一无机膜层、有机膜层和第二无机膜层，封装层40起到隔绝水汽的作用，有效保护子像素单元30。
触控层60包括多个触控电极，本发明不对触控层60的材料进行限定，例如，触控层60的材料可以是金属，或者氧化铟锡(Indium tin oxide，ITO)等透明导电材料。
本发明实施例中子像素单元并不局限于红色子像素、绿色子像素和蓝色子像素，还可以为可以发出其他颜色光的子像素，如白色子像素、黄色子像素、青色子像素或者粉色子像素。
本发明实施例提供一种显示面板，包括：设置在衬底基板上的像素限定层，像素限定层包括分隔体和多个用于容置子像素单元的开口；设置在像素限定层和子像素单元上的封装层；设置在封装层上的彩色滤光层，彩色滤光层包括对应分隔体设置的遮光层和对应子像素单元设置的色阻；其中，子像素单元自其边缘到中心的方向，与衬底基板之间的垂直距离逐渐减小；色阻靠近子像素单元的一侧自其边缘到中心的方向，与衬底基板之间的垂直距离逐渐减小。本发明采用遮光层和色阻的结构，使得彩色滤光层能够替代偏光片，并通过对子像素单元和色阻的结构进行设计：1.子像素单元自其边缘到中心的方向，与衬底基板之间的垂直距离逐渐减小，不仅可以增大子像素单元的发光面积，还可以令子像素单元发出的发散状的光线向中心进行汇聚，减少了照射到遮光层上的光线，降低了遮光层对光的吸收；2.色阻靠近子像素单元的一侧自其边缘到中心的方向，与衬底基板之间的垂直距离逐渐减小，可以将未被汇聚到色阻内的光线重新进行汇聚，进一步降低遮光层对光的吸收，使得更多的光可以从色阻内取出。同时，通过对遮光层的设计，可以合理降低显示面板的反射率，增加显示面板的可观测性，提升显示面板的显示效果。
本发明实施例还提供一种显示装置，图5示出了本发明实施例提供的一种显示装置的结构示意图。如图5所示，该显示装置70包括本发明任意实施例提供的显示面板71。
其中，显示面板71可以为柔性有机发光显示面板或者非柔性有机发光显示面板。该有机发光显示面板的发光模式可以是顶发光、底发光或者双面发光。显示装置70还可以包括前摄像头和传感器。前摄像头和传感器对应设置于显示面板71的显示区下方。可选的，除了前摄像头和传感器外，显示区下方还可以设置有其他器件，例如陀螺仪或听筒等器件。
本发明实施例提供的显示装置70，可以应用在智能穿戴设备(如智能手环、智能手表)中，也可以应用在智能手机、平板电脑、显示器等设备中。本领域技术人员可根据该显示装置的实际使用场景和功能要求进行相应地设计和选择。
图6示出了本发明实施例提供的一种显示面板的制备方法的流程示意图。
如图6所示，显示面板的制备方法可以包括步骤S101-S105：
S101、在衬底基板上形成薄膜晶体管层。
以薄膜晶体管为顶栅结构的薄膜晶体管为例，薄膜晶体管层可以包括：
位于衬底基板上的缓冲层，位于缓冲层上的有源层，位于有源层上的栅极绝缘层，位于栅极绝缘层上的栅极，位于栅极上的层间绝缘层，位于层间绝缘层上的源极和漏极；位于源极和漏极上的钝化层；其中，源极和漏极可以位于同一层，通过一次构图工艺得到，因此，源极和漏极还可以称为源漏金属层。
S102、在薄膜晶体管层上形成包括分隔体和多个开口的像素限定层，并在开口内形成子像素单元。
对于步骤S102，“在薄膜晶体管层上形成包括分隔体和多个开口的像素限定层，并在开口内形成子像素单元”的方法具体可以包括如下三个步骤：
步骤1、在薄膜晶体管层上沉积一层金属材料，并在金属材料上形成包括分隔体和多个开口的像素限定层。
步骤2、对开口内露出的金属材料进行构图工艺，得到阳极。
阳极通过穿透钝化层电连接到薄膜晶体管的漏极。
步骤3、在阳极上依次形成发光层和阴极。
S103、在像素限定层和子像素单元上形成封装层。
S104、在封装层上形成触控层。
对于步骤S104，“在封装层上形成触控层”的方法具体可以包括如下两个步骤：
步骤1、在封装层上形成触控主体。
步骤2、对触控主体进行构图工艺，形成对应子像素单元的凹槽，以使色阻填充凹槽。
S105、在触控层上形成彩色滤光层，彩色滤光层包括对应分隔体设置的遮光层和对应子像素单元设置的色阻。
其中，子像素单元自其边缘到中心的方向，与衬底基板之间的垂直距离逐渐减小；色阻靠近子像素单元的一侧自其边缘到中心的方向，与衬底基板之间的垂直距离逐渐减小。
本发明采用遮光层和色阻的结构，使得彩色滤光层能够替代偏光片，并通过对子像素单元和色阻的结构进行设计：1.子像素单元自其边缘到中心的方向，与衬底基板之间的垂直距离逐渐减小，不仅可以增大子像素单元的发光面积，还可以令子像素单元发出的发散状的光线向中心进行汇聚，减少了照射到遮光层上的光线，降低了遮光层对光的吸收；2.色阻靠近子像素单元的一侧自其边缘到中心的方向，与衬底基板之间的垂直距离逐渐减小，可以将未被汇聚到色阻内的光线重新进行汇聚，进一步降低遮光层对光的吸收，使得更多的光可以从色阻内取出。同时，通过对遮光层的设计，可以合理降低显示面板的反射率，增加显示面板的可观测性，提升显示面板的显示效果。
注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。
Claims (10)
1.一种显示面板，其特征在于，包括：
设置在衬底基板上的像素限定层，所述像素限定层包括分隔体和多个用于容置子像素单元的开口；
设置在所述像素限定层和所述子像素单元上的封装层；
设置在所述封装层上的彩色滤光层，所述彩色滤光层包括对应所述分隔体设置的遮光层和对应所述子像素单元设置的色阻；
其中，所述子像素单元自其边缘到中心的方向，与所述衬底基板之间的垂直距离逐渐减小；所述色阻靠近所述子像素单元的一侧自其边缘到中心的方向，与所述衬底基板之间的垂直距离逐渐减小。
2.根据权利要求1所述的显示面板，其特征在于，
所述色阻远离所述子像素单元的一侧自其边缘到中心的方向，与所述衬底基板之间的垂直距离逐渐减小；或者，
所述色阻远离所述子像素单元的一侧自其边缘到中心的方向，与所述衬底基板之间的垂直距离均等；或者，
所述色阻远离所述子像素单元的一侧自其边缘到中心的方向，与所述衬底基板之间的垂直距离逐渐增大。
3.根据权利要求1或2所述的显示面板，其特征在于，所述遮光层在所述衬底基板上的正投影覆盖所述分隔体在所述衬底基板上的正投影；
优选地，所述遮光层在所述衬底基板上的正投影与所述分隔体在所述衬底基板上的正投影重合。
4.根据权利要求1或2所述的显示面板，其特征在于，在远离所述衬底基板的方向上，所述子像素单元包括阳极、发光层和阴极；
所述阳极呈球面状，所述阳极与其对应色阻之间的距离小于或者等于球面半径。
5.根据权利要求1或2所述的显示面板，其特征在于，所述子像素单元包括第一颜色子像素单元、第二颜色子像素单元和第三颜色子像素单元，所述色阻包括第一颜色色阻、第二颜色色阻和第三颜色色阻，所述第一颜色子像素单元对应第一颜色色阻，所述第二颜色子像素单元对应第二颜色色阻，所述第三颜色子像素单元对应第三颜色色阻；
其中，所述第一颜色色阻的宽度大于所述第二颜色色阻的宽度，所述第二颜色色阻的宽度大于所述第三颜色色阻的宽度；
优选地，所述第一颜色子像素单元发出蓝光，所述第二颜色子像素单元发出红光，所述第三颜色子像素单元发出绿光。
6.根据权利要求1或2所述的显示面板，其特征在于，还包括：
设置在所述封装层和所述彩色滤光层之间的触控层。
7.一种显示装置，其特征在于，包括如权利要求1-6中任意一项所述的显示面板。
8.一种显示面板的制备方法，其特征在于，包括：
在衬底基板上形成薄膜晶体管层；
在所述薄膜晶体管层上形成包括分隔体和多个开口的像素限定层，并在所述开口内形成子像素单元；
在所述像素限定层和所述子像素单元上形成封装层；
在所述封装层上形成触控层；
在所述触控层上形成彩色滤光层，所述彩色滤光层包括对应所述分隔体设置的遮光层和对应所述子像素单元设置的色阻；
其中，所述子像素单元自其边缘到中心的方向，与所述衬底基板之间的垂直距离逐渐减小；所述色阻靠近所述子像素单元的一侧自其边缘到中心的方向，与所述衬底基板之间的垂直距离逐渐减小。
9.根据权利要求8所述的显示面板的制备方法，其特征在于，在所述薄膜晶体管层上形成包括分隔体和多个开口的像素限定层，并在所述开口内形成子像素单元，包括：
在所述薄膜晶体管层上沉积一层金属材料，并在所述金属材料上形成包括分隔体和多个开口的像素限定层；
对所述开口内露出的金属材料进行构图工艺，得到阳极；
在所述阳极上依次形成发光层和阴极。
10.根据权利要求8所述的显示面板的制备方法，其特征在于，在所述封装层上形成触控层，包括：
在所述封装层上形成触控主体；
对所述触控主体进行构图工艺，形成对应所述子像素单元的凹槽，以使所述色阻填充所述凹槽。
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