CN116224644A - 显示设备 - Google Patents

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display device
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organic light
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金原奭
金时雨
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Samsung Electronics Co Ltd
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Abstract

一种显示设备，包括：像素单元，所述像素单元在第一基板上以矩阵形式布置，其中，所述像素单元中的每个像素单元包括透射区域和与所述透射区域间隔开的反射区域，其中，所述透射区域包括液晶层，所述反射区域包括有机发光层。

Description

显示设备
相关申请的交叉引用
本申请要求于2021年12月3日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请No.10-2021-0172059的优先权，该韩国专利申请的主题以引用的方式整体合并于本申请中。
技术领域
本发明构思总体上涉及显示设备。
背景技术
通常(例如，在电视、标牌、监视器、笔记本个人电脑(PC)、平板电脑、智能电话等中)使用显示设备来可视地显示与信息相对应的图像。例如，当今显示设备包括平板显示器，例如液晶显示器(LCD)面板和有机发光显示器(OLED)面板。
然而，在明亮的周围环境中，可能难以看清常规的LCD面板。
发明内容
本发明构思的实施例提供了能够更灵活地响应各种周围环境的显示设备。
根据本发明构思的实施例，一种显示设备可以包括：第一基板；以及像素单元，所述像素单元在所述第一基板上以矩阵形式布置，其中，所述像素单元中的每个像素单元包括透射区域和与所述透射区域间隔开的反射区域，其中，所述透射区域包括液晶层，所述反射区域包括有机发光层。
根据本发明构思的实施例，一种显示系统可以包括：显示面板，所述显示面板包括设置在第一基板上的像素单元；以及驱动电路，所述驱动电路向所述显示面板提供驱动信号，其中，所述像素单元中的每个像素单元包括透射区域和与所述透射区域间隔开的反射区域，其中，所述透射区域包括液晶层，所述反射区域包括有机发光层。
根据本发明构思的实施例，一种显示系统可以包括：显示面板，所述显示面板包括基板和设置在所述基板上的像素单元；以及显示驱动电路，所述显示驱动电路向所述像素单元提供至少一个驱动信号。所述像素单元中的每个像素单元可以包括：第一显示单元，所述第一显示单元包括液晶层；以及第二显示单元，所述第二显示单元与所述第一显示单元间隔开，并包括有机发光层和第一电极，其中，所述第一电极不延伸到所述第一显示单元中。
附图说明
结合附图考虑以下详细描述，将更好地理解本发明构思的优点、益处和特征，以及本发明构思的形成和使用，其中：
图1是包括根据本发明构思的实施例的显示设备的显示系统的框图；
图2是在一个示例中进一步示出图1的显示设备的平面(或俯视)图；
图3是图2中所示的区域“R1”的放大图，图4是沿着图3的线A-A’截取的并且与本发明构思的实施例相关的横截面视图；
图5、图6、图7、图8、图9、图10、图11和图12(以下统称为“图5至图12”)是在一个示例中示出制造图4的显示设备的方法的相关横截面视图；
图13是沿着图3的线A-A’截取的并且与本发明构思的另一实施例相关的横截面视图；
图14是在一个示例中示出根据本发明构思的实施例的显示设备和显示驱动电路的平面图；
图15是在一个示例中进一步示出根据本发明构思的实施例的显示驱动电路的平面图；
图16是在另一示例中示出根据本发明构思的实施例的显示设备的平面图，图17是图16中所示的区域“R2”的放大图，图18是图16中所示的区域“R3”的放大图；
图19是沿着图17的线B-B’截取的横截面视图；
图20是示出沿着图17的线B-B’截取的根据本发明构思的实施例的显示设备的横截面视图；以及
图21和图22是示出可以关于根据本发明构思的实施例的显示设备所使用的显示方法的相应框图。
具体实施方式
在整个书面描述和附图中，相同的附图标记和标号用于表示相同或相似的元件、组件、特征和/或方法步骤。
在整个书面描述中，某些几何术语可用于强调关于本发明构思某些实施例的元件、组件和/或特征之间的相对关系。本领域技术人员将认识到，这些几何术语本质上是相对的，描述关系是任意的和/或针对所示实施例的各个方面。几何术语可以包括例如：高度/宽度；垂直/水平；顶部/底部；较高/较低；更近/更远；较厚/较薄；接近/远离；上方/下方；下/上；上部/下部；中心/侧面；围绕；覆盖/下伏；等等。
图1是包括根据本发明构思的实施例的显示设备(例如，面板)1100的显示系统1000的框图，图2是在一个示例中进一步示出图1的显示设备1100的平面图，图3是图2中所示的区域“R1”的放大图，以及图4是沿着图3的线A-A’截取的横截面视图。
参照图1、图2、图3和图4，显示系统1000可以包括显示设备1100、显示驱动电路1200和处理器1300，其中，显示驱动电路1200可以通过接口1400与处理器1300连接。
这里，处理器1300可以包括但不限于中央处理器单元(CPU)、应用处理器(AP)、图形处理单元(GPU)。
接口1400可以被配置为与一个或更多个常规理解的和商业上可获得的数据通信协议相关地操作，该数据通信协议根据由移动工业处理器接口(MIPI)联盟颁布的一个或更多个标准(例如，MIPI D-PHY标准)、小型计算机系统接口(SCSI)、快速外围组件接口(PCI)、高级技术附件(ATA)、并行ATA(PATA)、串行ATA(SATA)、串行附接SCSI(SAS)和/或快速非易失性存储(NVMe)来定义。
在一些实施例中，显示设备1100可以包括LCD显示器和OLED显示器。
参照图2，显示设备(例如，面板)1100可以包括第一基板101和多个像素单元(PU)。
第一基板101(例如，膜上芯片(COF)或塑料上芯片(COP))可以连接在焊盘区PR中，以附接于显示驱动电路1200。即，第一基板101可以与焊盘区PR和显示驱动电路1200电连接。显示设备1100可以在第一基板101上延伸。因此，第一基板可以用作显示设备1100的基板基础。
在一些实施例中，第一基板101可以包括基底基板101a(例如，玻璃基板)和面板基板101b。在此情况下，多个面板基板101b可以形成在基底基板101a上。因此，假设基底基板101a是玻璃基板并且包括多个面板基板101b，则基底基板101a可以作为母玻璃。
每个面板基板101b可以由诸如塑料的透明材料形成，然而本发明构思不限于此。
参照图2、图3和图4，像素单元PU可以以行和列的阵列设置在第一基板101上，或者更确切地说，设置在面板基板101b上。其中，每个像素单元PU可以包括第一显示单元110(即，第一子像素单元SUB_PU1)和第二显示单元120(即，第二子像素单元SUB_PU2)，第一显示单元110包括液晶层107，第二显示单元120包括有机发光层104。
第一显示单元110和第二显示单元120可以在第一基板101的上表面上在第一水平方向(例如，或者如图2和图3所示的“X”方向)上分离(或者间隔开)。在一些实施例中，第一显示单元110可以被称为透射区域，第二显示单元120可以被称为反射区域。
参照图4，可以在第二显示单元120(SUB_PU2)的第一基板101与有机发光层104之间设置有反射器102。即，反射器102可以设置在第二显示单元120的第一基板101与背板103之间。反射器102不在第一基板101与第一显示单元110(SUB_PU1)之间延伸。这里，反射器102可以被称为第一电极，并且可以用作阴极。因此，反射器102可以包含至少一种导电材料(例如，一种或更多种金属)。
背板103可以延伸跨越第一基板101，并且设置在第一基板101与第一显示单元110和第二显示单元120之间。例如，背板103可以与第一显示单元110和第二显示单元120一体地形成。然而，背板103可以形成在第二显示单元120的反射器102上。
因此，背板103可以与第一基板101的上表面、第一显示单元110的下表面和位于第二显示单元120上的反射器102的上表面接触，使得反射器102插入在第二显示单元120的背板103与第一基板101之间。
在一些实施例中，背板103可以包括薄膜晶体管基板和/或薄膜晶体管布线层。这里，薄膜晶体管基板可以包括玻璃，薄膜晶体管布线层可以包含导电材料，然而本发明构思不限于此。
可以在第一显示单元110与第二显示单元120之间设置有分隔壁150。即，分隔壁150可以部分地用于限定第一子像素单元SUB_PU1与第二子像素单元SUB_PU2之间或者第一显示单元110与第二显示单元120之间的横向分离边界。在此情况下，分隔壁150在限定第一子像素单元SUB_PU1和第二子像素单元SUB_PU2的像素单元PU内产生分离边界。
分隔壁150可以包含至少一种绝缘材料，例如聚酰亚胺，然而本发明构思不限于此。
有机发光层104可以形成在第二子像素单元SUB_PU2中。这里，有机发光层104可以是包括发光元件(例如，红色发光元件、绿色发光元件或蓝色发光元件)的区域。
可以在有机发光层104上设置有第二电极105，使得有机发光层104设置在反射器102与第二电极105之间。在此情况下，当施加适当的电压时，电子和/或空穴可以从反射器102和第二电极105注入到有机发光层104中。
在此情况下，第二电极105可以用作阳极，并且可以包含一种或更多种导电材料(例如，一种或更多种金属)。在一些实施例中，第二电极105可以包含透明材料，然而本发明构思不限于此。
可以在第二电极105上设置有密封层106，密封层106可以包括薄膜封装层(例如，无机膜和/或有机膜)。因此，在一些实施例中，密封层106可以是包括无机膜和/或有机膜的多层膜，然而本发明构思不限于此。
液晶层107可以形成在第一显示单元110的第一子像素单元SUB_PU1中。即，液晶层107可以设置在背板103的与第一显示单元110对应的部分上。
可以在第一基板101上设置有第二基板108，以覆盖第一显示单元110和第二显示单元120。即，第二基板108可以设置在液晶层107的上表面、密封层106的上表面和分隔壁150的上表面上。
在一些实施例中，第二基板108可以包含一种或更多种绝缘材料，例如塑料。此外，第二基板108可以包含透明材料，然而本发明构思不限于此。
可以在覆盖第二显示单元120的第二基板108的上表面的一部分上设置有偏振膜109。这样，偏振膜109可以形成第二子像素单元SUB_PU2的上部。
图5至图12是示出制造图4的显示设备的方法的相关横截面视图。
参照图5，可以在第二显示单元120的第一基板101上形成反射器102。反射器102仅设置在第二显示单元120中，并且不延伸到第一显示单元110中。反射器102可以用作第一电极(或阴极)。
参照图6，可以在第一基板101和反射器102上形成背板103。背板103可以一体地形成在第一显示单元110和第二显示单元120中。如上所述，背板103可以包括薄膜晶体管基板和薄膜晶体管布线层。
参照图7，可以在第一显示单元110与第二显示单元120之间形成分隔壁150。因此，分隔壁150可以用于限定第一子像素单元SUB_PU1与第二子像素单元SUB_PU2之间或者第一显示单元110与第二显示单元120之间的分离边界。可以形成多个分隔壁150。
参照图8，可以在第二显示单元120的第二子像素单元SUB_PU2中形成有机发光层104。
参照图9，可以在有机发光层104上方形成第二电极105。第二电极105可以用作阳极。
参照图10，可以在第二电极105上形成密封层106。在一些实施例中，密封层106可以包括薄膜封装层。
参照图11，可以在第一子像素单元SUB_PU1的背板103上形成液晶层107。
参照图12，可以在第一基板101上形成第二基板108，以覆盖第一显示单元110和第二显示单元120。
参照图4，可以在第二显示单元120的第二基板108上形成偏振膜109。然后，在显示驱动电路1200与显示设备1100附接之前，可以对其进行初步测试。一旦显示驱动电路1200与显示设备1100附接，就可以测试是否正确供电。
图13是示出根据本发明实施例的显示设备的另一横截面视图，并且可以与图4进行比较。
参照图13，反射器102可以设置在第二显示单元120的第一基板101与有机发光层104之间。即，反射器102可以设置在背板103与有机发光层104之间。再次，反射器102仅设置在第二显示单元120中，并且不延伸到第一显示单元110中。
背板103可以相对于第一显示单元110和第二显示单元120两者直接设置在第一基板101上。因此，背板103可以首先形成在第一基板101上，并且可以一体地形成在第一显示单元110和第二显示单元120二者中。然后反射器102可以形成在第二显示单元120中的背板103上。
图14是示出根据本发明构思的实施例的包括显示设备1100和显示驱动电路1200的显示系统1000的平面图，图15是进一步示出图14的显示驱动电路1200的平面图。
参照图14，假设显示设备1100包括设置在有源区AR中的第一至第N组像素单元(例如，PU_1、PU_2、PU_3......PU_N)，其中有源区AR在第一水平方向上与焊盘区PR间隔开。如上所述，进一步假设每个像素单元PU包括第一显示单元110和第二显示单元120。
有源区AR是显示系统1000显示图像的区域。即，有源区AR可以响应于从焊盘区PR接收的信号产生视觉上可辨别的图像。例如，有源区AR可以响应于从焊盘区PR传送的电信号而通过内部有机发光层104产生光。在此情况下，当空穴和电子从阴极和阳极注入时，有机发光层104可以发光。此外，例如，显示设备1100可以根据从显示驱动电路1200提供的源极信号和栅极信号来控制内部发光元件。
焊盘区PR可以设置在围绕有源区AR的至少一个边缘区域(例如，顶部、底部、左侧和/或右侧)中。如上所述，焊盘区PR可以是传送驱动有源区AR内各种元件的电信号的区域。即，焊盘区PR可以将从显示驱动电路1200传递的信号传送到有源区AR。
显示系统1000还可以包括与每个像素单元PU的晶体管的栅极连接的栅极线(为了清楚起见，在图14中未示出)，其中，栅极线在与第一水平方向相交的第二水平方向(或“Y”方向)上延伸。显示系统1000还可以包括与每个像素单元PU的晶体管的源极连接的数据线DL_1、DL_2、DL_3......DL_N，其中数据线在第一水平方向上延伸。
在一些实施例中，源放大器AMP_1、AMP_2、AMP_3......AMP_N可以用于向显示设备传送数据。显示驱动电路1200可以包括源放大器AMP_1、AMP_2、AMP_3......AMP_N，源放大器AMP_1、AMP_2、AMP_3......AMP_N通过第一至第N数据线DL_1、DL_1、DL_3......DL_N向第一显示单元110和第二显示单元120以及第一至第N组像素单元PU_1、PU_2、PU_3......PU_N提供源电压。
例如，源放大器中的第一源放大器AMP_1可以包括第一_1源放大器和第一_2源放大器。在此情况下，第一源放大器AMP_1的第一_1源放大器可以通过第一数据线DL_1向第一显示单元110提供源电压，并且第一源放大器AMP_1的第一_2源放大器可以通过第一数据线DL_1向第二显示单元120提供源电压。
在一些实施例中，第一_1和第一_2源放大器可以彼此交替地设置。即，向构成信号像素单元的第一显示单元110和第二显示单元120提供源电压的每个源放大器可以彼此交替地设置。因此，显示驱动电路1200可以与第一显示单元110和第二显示单元120两者电连接。
参照图15，显示驱动电路1200可以包括电源块210、高速串行接口(HSS I/F)230、逻辑块240和伽马块250。
电源块210可以向第一电极102和第二电极105提供电源(例如，至少一个电源信号，诸如VDD、VSS接地等)。电源块210可以接收一个或更多个外部电源信号。在一些实施例中，电源块210可以包括分别向第一显示单元110和第二显示单元120供电的第一电源块和第二电源块。
HSS I/F 230可以串行地发送和接收来自AP 220的数据。因此，HSS IF 230可以以相对较高的速度向逻辑块240传送数据。在此情况下，HSS I/F 230可以用于向第一显示单元110和第二显示单元120串行地传送数据。
逻辑块240可以用于处理从AP 220接收的与颜色和其他显示特征相关的数据，然后将数据传送到伽马块250。这里，逻辑块240可以包括可以分别向第一显示单元110和第二显示单元120传送数据的第一逻辑块和第二逻辑块。
在此情况下，伽马块250可以接收与颜色和其他特征相关的数据，并提供与该数据相对应的电压。例如，伽马块250可以接收与颜色的密度差(灰度)相关的数据，并根据颜色的密度不同地提供电压，然而本发明构思不限于此。伽马块250可以包括分别向第一显示单元110和第二显示单元120提供随数据变化的电压的第一伽马块和第二伽马块。
图16是示出根据本发明构思的实施例的显示设备1100的平面图，图17是图16中所示的区域“R2”的放大图，图18是图16中所示的区域“R3”的放大图，图19是沿着图17的线B-B’截取的横截面视图，图20是横截面视图并且可以与图19进行比较。
参照图16、图17和图18，每个像素单元PU可以包括第一显示单元110(或PU’)和第二显示单元120(或PU”)。第一显示单元110和第二显示单元120可以在第一水平方向(例如，X方向)(例如，参见图17)上或者在第二水平方向(例如，Y方向)(例如，参见图18)上交替地设置在面板基板101b上。
图19所示的实施例可以与图4的实施例进行比较，将第一子像素单元和第二子像素单元(SUB_PU1和SUB_PU2)与第一像素单元PU’和第二像素单元PU”交换。类似地，图20所示的实施例可以与图13的实施例进行比较，将第一子像素单元和第二子像素单元(SUB_PU1和SUB_PU2)与第一像素单元PU’和第二像素单元PU”交换。
此外，在此情况下，除了第一显示单元110和第二显示单元120可以表示为第一像素单元(PU’)和第二像素单元(PU”)而不是第一子像素单元(SUB_PU1)和第二子像素单元(SUB_PU2)的区域之外，沿着图18的线C-C’截取的横截面可以与图4所示的实施例进行比较。
在一些实施例中，显示驱动电路1200可以包括源放大器AMP_1、AMP_2、AMP_3......AMP_N，源放大器AMP_1、AMP_2、AMP_3......AMP_N分别通过第一至第N数据线DL_1、DL_1、DL_3......DL_N向第一至第N组像素单元(例如，PU_1、PU_2、PU_3......PU_N)的第一显示单元110和第二显示单元120提供源电压(例如，参见图14)。因此，作为示例性说明，第一源放大器AMP_1可以通过第一数据线DL_1向第一显示单元110提供源电压，第二源放大器AMP_2可以通过第二数据线DL_2向第二显示单元120提供源电压，等等。
如前所述，在一些实施例中，第一源放大器和第二源放大器可以相对于彼此交替地设置。即，分别向第一显示单元110和第二显示单元120(即，相应像素单元)提供源电压的第一源放大器AMP_1和第二源放大器AMP_2可以交替地设置。这样，显示驱动电路1200可以与第一显示单元110和第二显示单元120两者电连接。
图21和图22分别是示出根据本发明构思的实施例的显示面板的操作的示意图。
参照图21，可以控制液晶层107在高环境光(例如，相对明亮)环境中驱动第一显示单元110。然而，如图22所示，在低环境光环境中，液晶层107可能未被充分驱动以用于清晰的用户观看，因此第二显示单元120可以被驱动。
例如，当类似上述显示系统的显示系统用于车辆的前挡风玻璃的至少一部分或侧窗的至少一部分，或者用作建筑物中窗户的至少一部分时，显示系统可以更灵活地响应环境照明的变化。即，按照本发明构思的实施例，组成像素单元可以包括第一显示单元110和第二显示单元120，第一显示单元110包括液晶层107，第二显示单元120包括有机发光层104。
因此，可以实现一种显示设备，该显示设备通过针对每个像素单元PU不同地驱动不同类型的显示单元而对外部环境的照明变化进行更灵活的响应。
本领域的技术人员将会理解，可以在基本上不脱离由所附权利要求限定的本发明构思的范围的情况下对所示实施例进行许多变化和修改。

Claims (20)

1.一种显示设备，所述显示设备包括：
第一基板；以及
像素单元，所述像素单元在所述第一基板上以矩阵形式布置，其中，所述像素单元中的每个像素单元包括透射区域和与所述透射区域间隔开的反射区域，其中，所述透射区域包括液晶层，所述反射区域包括有机发光层。
2.根据权利要求1所述的显示设备，其中，所述反射区域包括在所述第一基板与所述有机发光层之间延伸的反射器。
3.根据权利要求2所述的显示设备，所述显示设备还包括：
偏振膜，所述偏振膜在所述反射器上方设置在所述反射区域上。
4.根据权利要求2所述的显示设备，其中，所述反射器不延伸到所述透射区域中。
5.根据权利要求2所述的显示设备，其中，所述反射区域还包括设置在所述有机发光层上的电极，并且
所述有机发光层设置在所述反射器与所述电极之间。
6.根据权利要求2所述的显示设备，所述显示设备还包括：
分隔壁，所述分隔壁设置在所述透射区域与所述反射区域之间。
7.根据权利要求6所述的显示设备，其中，所述反射区域还包括设置在所述有机发光层上的电极和设置在所述电极上的密封层，并且
所述显示设备还包括形成在所述透射区域的上表面和所述反射区域的上表面上的第二基板。
8.根据权利要求1所述的显示设备，所述显示设备还包括：
背板，所述背板在所述反射区域和所述透射区域下方延伸，并且包括薄膜晶体管基板和薄膜晶体管布线层。
9.根据权利要求1所述的显示设备，其中，所述透射区域和所述反射区域在第一水平方向和第二水平方向之一上间隔开。
10.根据权利要求1所述的显示设备，其中，所述显示设备是包括有源区和与所述有源区间隔开的焊盘区的显示面板，
所述像素单元设置在所述有源区中，并且
所述显示设备还包括显示驱动电路，所述显示驱动电路设置在所述焊盘区中，并且被配置为提供电信号来驱动所述显示面板。
11.根据权利要求10所述的显示设备，其中，所述显示驱动电路包括第一源放大器和第二源放大器，所述第一源放大器向所述透射区域提供源电压，所述第二源放大器向所述反射区域提供源电压，并且
所述第一源放大器和所述第二源放大器是交替设置的。
12.根据权利要求11所述的显示设备，其中，所述反射区域包括在所述第一基板与所述有机发光层之间延伸的反射器以及位于所述有机发光层上的电极，并且
所述显示驱动电路还包括电源块和高速串行接口，所述电源块向所述反射器和所述电极提供至少一个电源信号，所述高速串行接口向所述像素单元中的至少一个像素单元串行地传递数据。
13.一种显示系统，所述显示系统包括：
显示面板，所述显示面板包括设置在第一基板上的像素单元；以及
驱动电路，所述驱动电路向所述显示面板提供驱动信号，
其中，所述像素单元中的每个像素单元包括透射区域和与所述透射区域间隔开的反射区域，其中，所述透射区域包括液晶层，所述反射区域包括有机发光层。
14.根据权利要求13所述的显示系统，其中，所述反射区域还包括设置在所述第一基板与所述有机发光层之间的第一电极和设置在所述有机发光层的上表面上的第二电极。
15.根据权利要求13所述的显示系统，其中，所述反射区域和所述透射区域中的每一者还包括背板，并且
所述背板包括薄膜晶体管基板和薄膜晶体管布线层。
16.根据权利要求13所述的显示系统，所述显示系统还包括：
分隔壁，所述分隔壁限定了所述透射区域与所述反射区域之间的分离边界。
17.根据权利要求13所述的显示系统，其中，所述驱动电路包括第一源放大器和第二源放大器，所述第一源放大器向所述透射区域提供源电压，所述第二源放大器相对于所述第一源放大器交替地设置并向所述反射区域提供源电压。
18.一种显示系统，所述显示系统包括：
显示面板，所述显示面板包括基板和设置在所述基板上的像素单元；以及
显示驱动电路，所述显示驱动电路向所述像素单元提供至少一个驱动信号，
其中，所述像素单元中的每个像素单元包括：
第一显示单元，所述第一显示单元包括液晶层，以及
第二显示单元，所述第二显示单元与所述第一显示单元间隔开，并包括有机发光层和第一电极，
其中，所述第一电极不延伸到所述第一显示单元中。
19.根据权利要求18所述的显示系统，其中，所述第二显示单元还包括：
背板，所述背板设置在所述有机发光层下方，其中，所述第一电极设置在所述背板的下表面上；
第二电极，所述第二电极设置在所述有机发光层上；
密封层，所述密封层设置在所述第二电极上；以及
第二基板，所述第二基板设置在所述密封层上。
20.根据权利要求19所述的显示系统，其中，所述显示驱动电路向所述第一电极和所述第二电极中的至少一者提供所述至少一个驱动信号。
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