CN214254424U - 一种量子点显示面板及显示装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型实施例公开了一种量子点显示面板及显示装置，包括：蓝光背光模组、蓝光区、第一蓝光反射层和第二蓝光反射层，位于蓝光背光模组出光面依次层叠且在蓝光背光模组所在平面上的垂直投影不交叠的含多个红光子像素的红光图案化量子点彩膜结构、含多个绿光子像素的绿光案化量子点彩膜结构每相邻红光子像素、绿光子像素和蓝光区形成一像素单元；在相邻量子点像素单元间增加挡墙结构，可以将各个像素点单元隔开，避免出现光串扰现象，提高显示分辨率。由蓝光背光模组发出蓝光，激发红、绿、蓝量子点，实现全彩显示，经过红、绿量子点的过量蓝光会被蓝光反射层反射来继续激发红、绿光量子点，避免蓝光的浪费，从而提升器件的发光效率。

Description

一种量子点显示面板及显示装置

技术领域

本实用新型实施例涉及量子点显示面板技术，尤其涉及一种量子点显示面板及显示装置。

背景技术

量子点(Quantum Dot,QD)材料的粒径一般介于1～10nm之间，由于电子和空穴被量子限域，连续的能带结构变成分立能级结构，因此发光光谱非常窄 (20-30nm)，色度纯高，显示色域广，可大幅超过NTSC的色域范围(>100％)；同时通过彩色滤光片光吸收损耗小，可实现低功耗显示。量子点由于其特殊的特性，作为新一代发光材料，在LED显示应用中正逐渐崭露头角。

量子点彩膜是显示器件实现超高色域全彩显示的关键部件，现有技术是将红、绿量子点混合在一起，做成量子点色转换膜，再配合液晶显示模组、蓝光 LED光源，实现高色域显示。但该方案存在如下问题：1)需要使用彩色滤光片对色转换后的红、绿、蓝光进行过滤，其发光效率极低；2)红、绿两种量子点直接混合，在膜片的制备和使用过程中两种量子点会相互影响，造成性能劣化，膜片的可靠性差；3)应用领域局限，不能匹配主动发光型的Micro-LED、OLED 显示器件使用。

实用新型内容

本实用新型提供一种量子点显示面板及显示装置，用以解决现有技术中的需要使用彩色滤光片对色转换后的红、绿、蓝光进行过滤，发光效率低；红、绿两种量子点直接混合，膜片可靠性差；不能匹配主动发光型的Micro-LED、 OLED显示器件使用的问题。

第一方面，本实用新型实施例提供一种量子点显示面板，包括：蓝光背光模组；

位于所述蓝光背光模组出光面依次层叠的红光图案化量子点彩膜结构和绿光图案化量子点彩膜结构；

位于所述绿光图案化量子点彩膜结构背离所述蓝光背光模组一侧的第一蓝光反射层；位于所述蓝光背光模组背离所述红光图案化量子点彩膜结构一侧的第二蓝光反射层；

其中，所述红光图案化量子点彩膜结构中的红光图案化量子点层与所述绿光图案化量子点彩膜结构中的绿光图案化量子点层在所述量子点基材上的垂直投影不交叠；所述量子点彩膜叠层结构还包括蓝光区；所述红光图案化量子点层以及绿光图案化量子点层在所述量子点基材上的垂直投影均与所述蓝光区不交叠；所述红光图案化量子点彩膜结构包括多个红光子像素，所述绿光图案化量子点彩膜结构包括多个绿光子像素；每相邻所述红光子像素、所述绿光子像素和所述蓝光区形成一像素单元；相邻所述像素单元之间设置有遮光挡墙。

可选的，所述蓝光背光模组包括多个阵列排列的蓝光OLED发光元件或蓝光micro-LED。

可选的，所述蓝光背光模组的出射光峰值波长范围为420-480nm。

可选的，所述红光子像素的出射光峰值波长范围为600-660nm；

所述绿光子像素的出射光峰值波长范围为520-560nm；

所述蓝光区的出射光峰值波长范围为420-480nm。

可选的，还包括：位于所述绿光图案化量子点彩膜结构与所述第一蓝光反射层之间的第一隔离膜；

位于所述红光图案化量子点彩膜结构与所述蓝光背光模组之间的第二隔离膜。

可选的，所述第一隔离膜和/或所述第二隔离膜的厚度范围为3-50nm。

可选的，所述红光图案化量子点彩膜结构中的红光图案化量子点层包括平行排列的多个红色条状量子点层；

所述绿光图案化量子点彩膜结构中的绿光图案化量子点层包括平行排列的多个绿色条状量子点层；

红色条状量子点层和绿色条状量子点层的延伸方向平行。

可选的，沿垂直于所述红色条状量子点层排列方向，所述红色条状量子点层的宽度范围为5～2000μm；沿垂直于所述绿色条状量子点层排列方向，所述绿色条状量子点层的宽度范围为5～2000μm。

可选的，所述红光图案化量子点彩膜结构中的红光图案化量子点层包括阵列排列的多个红色块状量子点层；

所述绿光图案化量子点彩膜结构中的绿光图案化量子点层包括阵列排列的多个绿色块状量子点层；

第二方面，本实用新型实施例还提供一种显示装置，包括任一项所述的显示面板。

本实用新型实施例通过提供一种量子点显示面板，包括：蓝光背光模组、蓝光区、第一蓝光反射层和第二蓝光反射层，位于蓝光背光模组出光面依次层叠且在蓝光背光模组所在平面上的垂直投影不交叠的红光图案化量子点彩膜结构和绿光图案化量子点彩膜结构；红光图案化量子点层形成多个红光子像素；绿光图案化量子点层形成多个绿光子像素；每相邻红光子像素、绿光子像素和蓝光区形成一像素单元；相邻像素单元之间设置有遮光挡墙，由蓝光背光模组发出蓝光，激发红、绿量子点，配合蓝光区，实现全彩显示，在激发量子点彩膜结构过程中，经过红、绿量子点子像素的过量蓝光会被蓝光反射层反射来继续激发红、绿光量子点，避免蓝光的浪费，从而提升器件的发光效率。另外在相邻量子点像素单元间增加挡墙结构，可以将各个像素点单元隔开，避免出现光串扰现象，提高显示分辨率。

附图说明

通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本实用新型的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为本实用新型实施例提供一种量子点显示面板结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供一种量子点显示面板的制备方法流程示意图；

图3为本实用新型实施例提供一种量子点溶液的制备方法流程示意图；

图4为本实用新型实施例提供一种丝网印刷方法示意图；

图5为本实用新型实施例提供一种量子点彩膜叠层结构示意图；

图6为本实用新型实施例提供一种量子点彩膜叠层结构的俯视结构示意图；

图7为本实用新型实施例提供另一种量子点彩膜叠层结构的俯视结构示意图。

具体实施方式

为更进一步阐述本实用新型实施例为达成预定实用新型目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对本实用新型实施例中的技术方案进行清除、完整地描述。

其次，本实用新型结合示意图进行详细描述，在详述本实用新型实施例时，为便于说明，表示装置器件结构的示意图并非按照一般比例作局部放大，而且所述示意图只是示例，其在此不应限制本实用新型保护的范围。此外，在实际制作中应包含长度、宽度以及高度的三维空间尺寸。

图1为本实用新型实施例提供的一种量子点显示面板的结构示意图，如图 1所示，包括：

蓝光背光模组64；

位于蓝光背光模组64出光面依次层叠的红光图案化量子点彩膜结构40和绿光图案化量子点彩膜结构50；

位于绿光图案化量子点彩膜结构50背离蓝光背光模组一侧的第一蓝光反射层62；位于蓝光背光模组背离红光图案化量子点彩膜结构一侧的第二蓝光反射层63；

其中，红光图案化量子点彩膜结构40中的红光图案化量子点层41与绿光图案化量子点彩膜结构50中的绿光图案化量子点层51在量子点基材上的垂直投影不交叠；量子点彩膜叠层结构还包括蓝光区；红光图案化量子点层41以及绿光图案化量子点层51在所述量子点基材上的垂直投影均与蓝光区不交叠；红光图案化量子点彩膜结构包括多个红光子像素，绿光图案化量子点彩膜结构包括多个绿光子像素；每相邻红光子像素、绿光子像素和蓝光区形成一像素单元；相邻像素单元之间设置有遮光挡墙65。

可选的，第一蓝光反射层62和第二蓝光反射层63是指可以选择性的透过红、绿光，同时反射发射光峰值波长为420-480nm的蓝光的透明材料。

可选的，蓝光背光模组64包括多个阵列排列的蓝光OLED发光元件或蓝光 micro-LED。

可选的，蓝光背光模组64的出射光峰值波长范围为420-480nm。

可选的，红光子像素的出射光峰值波长范围为600-660nm；

绿光子像素的出射光峰值波长范围为520-560nm；

蓝光区的出射光峰值波长范围为420-480nm。

蓝光背光模组64包括阵列排布的多个背光源，实现像素级背光；背光源例如可以是OLED元件亦或者是Mini-LED、Micro-LED等。蓝光背光模组64中的背光源发射光的峰值波长例如可以为420-480nm的蓝光。每个背光源所在位置处对应量子点显示面板的一个子像素，对应激发该子像素位置处的图案化量子点彩膜结构出射相应颜色的光。

由于在绿光图案化量子点彩膜结构背离红光图案化量子点彩膜结构的一侧设置有第一蓝光反射层62，第一蓝光反射层62是指可以选择性的透过红光以及绿光，同时反射发射光峰值波长为420-480nm的蓝光的透明材料。第一蓝光反射层62在对应蓝光区设有镂空区，镂空区在量子点基材上的垂直投影均与蓝光区交叠，保证蓝光背光模组64出射的蓝光在蓝光区直接出射；蓝光背光模组 64的各个背光源发出蓝光，激发对应位置图案化量子点彩膜结构发出红、光或绿光，蓝光区由于未设置量子点层，因此直接出射蓝光，进而可实现全彩显示。经过红光图案化量子点彩膜结构40、绿光图案化量子点彩膜结构50的过量蓝光会被安装于量子点彩膜叠层结构70上方的第一蓝光反射层62反射，从而可避免量子点彩膜叠层结构70上方有蓝光射出，此外第一蓝光反射层62反射回的蓝光继续激发红光图案化量子点彩膜结构40以及绿光图案化量子点彩膜结构50，可避免蓝光浪费，从而提升器件的发光效率。

可选的，还可以在蓝光背光模组64背离量子点彩膜叠层结构70的一侧设置第二蓝光反射层63。第二蓝光反射层63可以将蓝光背光模组64发射的蓝光再次反射至量子点彩膜叠层结构70，进一步提升了蓝光的利用率，提高了器件的发光效率。

本实施例的技术方案，通过设置蓝光背光模组、蓝光区、第一蓝光反射层、第二蓝光反射层，以及设置红光、绿光图案化量子点彩膜叠层结构和蓝光区，在蓝光背光模组所在平面上的垂直投影不交叠，解决了红、绿两种量子点直接混合、成膜性差、蓝光利用率低的问题，同时在相邻量子点像素单元之间设置遮光挡墙，将各个像素单元隔开，避免出现相邻量子点像素单元之间光串扰现象，显示分辨率更高，达到了显示器件整体发光效率高的有益效果。

本实用新型实施例还提供一种量子点显示面板的制备方法，图2为本实用新型是实施例提供一种量子点显示面板的制备方法流程示意图，如图2所示，该方法具体包括如下步骤：

S1、提供基材，将量子点胶水涂覆在基材上；

图3为本实用新型实施例提供的一种量子点溶液的制备方法流程示意图，参见图3，可选的，可通过如下方法制备量子点溶液：

可选的，在S1之前，还包括：

S01、通过溶液法制备量子点核心材料溶液；

可选的，量子点核心材料溶液包括AxMyEz体系；其中，A元素为Ba、Ag、 Na、Fe、In、Cd、Zn、Ga、Mg、Pb、Cs中的一种，M元素为S、Cl、O、As、N、 P、Se、Te、Ti、Zr、Pb中的一种，E元素为S、As、Se、O、Cl、Br、I中的一种。

可选的，x的取值范围为0.3～2，y的取值范围为0.5～3，z的取值范围为0～4。

其中，量子点核心材料受到蓝光光源的激发时，便会发出特有波长的激发荧光，其发射的荧光光谱由量子点核心材料的化学组成、粒径决定。由于量子尺寸效应，量子点核心材料随着粒径的增大，同一化学组成的材料发出的荧光光谱是由绿光向红光方向红移的。所采用的发射红光的量子点核心材料和发射绿光的量子点核心材料可以是同一化学组成但调整x、y、z的取值范围，合成粒径不同的量子点核心材料，也可以为不同化学组成的量子点核心材料,红光量子点核心材料的尺寸为7-12nm；绿光量子点核心材料的尺寸为3-7nm；蓝光量子点核心材料的尺寸为1-3nm。

可选的，量子点核心材料溶液包括CdSe、InP和CsPbBr3中的一种或至少两种的复合材料。

其中，由于量子点独特的发光特性，量子点的尺寸越小，蓝移现象也越显著。例如，对于硒化镉(CdSe)量子点，由lOnm减小至2nm时，硒化镉量子点发射光的颜色由红色变化到蓝色，当硒化镉量子点的尺寸大于或者等于2nm且小于5nm时发射蓝色的光；当硒化镉量子点的尺寸大于或者等于5nm且小于8nm时发射绿色的光；当硒化镉量子点的尺寸大于或者等于8nm且小于lOnm时发射红色的光。对于钙钛矿量子点(CsPbX3(X＝Cl、Br、I))，通过调整卤族元素的不同，形成不同化学组形成的量子点核心材料，产生不同颜色的发光。

S02、在量子点核心材料中添加包覆层材料形成核壳结构量子点材料溶液；

可选的，包覆层材料包括有机高分子溶液、无机氧化物、金属氧化物、金属单质、合金材料中的至少一种。

其中，包覆层材料可以是CdS、ZnSe、ZnCdS2、ZnS、PbS、Zn0、Al2O3、 SiO2、Au单质、Ag单质、Cu单质等。

在调节PH、反应温度、反应时间等条件下，将包覆层材料包覆在量子点材料上，形成核壳结构量子点材料。

S03、在核壳结构量子点材料溶液中添加表面配体材料溶液；

表面面配体材料可以为高分子聚合物，与胶水单体具有较好的相容性。表面配体材料与量子点外壳材料反应并键合在一起。

S04、通过离心以及提纯处理获得量子点溶液。

S05、通过溶液法制备量子点溶液；

S06、在量子点溶液中添加胶水单体，形成胶水混合液；

在量子点溶液中添加胶水单体后，可以进行适当的搅拌。

S07、在胶水混合液中添加光引发剂，形成量子点胶水；

其中，光引发剂又称光敏剂或光固化剂，是一类能在紫外光区(250～420nm) 或可见光区(400～800nm)吸收一定波长的能量，产生自由基、阳离子等，从而引发单体聚合交联固化的化合物。常用光引发剂包括裂解型光引发剂，它通过吸收强紫外灯光发射的紫外量子，从而引发聚合交联和接枝反应，使液体几分之一秒内形成固态薄膜，如1173、184、907、369、1490、1700等。光敏引发剂，通过夺氢反应形成游离基，如BP。阳离子光引发剂，包括重氮盐、二芳基碘鎓盐、三芳基硫鎓盐、烷基硫鎓盐、铁芳烃盐、磺酰氧基酮及三芳基硅氧醚。它的基本作用特点是光活化使分子到激发态，分子发生系列分解反应，最终产生超强质子酸(也叫布朗斯特酸)，作为阳离子聚合的活性种而引发环氧化合物、乙烯基醚，内酯、缩醛、环醚等聚合。

S08、分别依次采用S01至S07形成红光量子点胶水、绿光量子点胶水。

通过上述方法形成量子点溶液后，依次进行步骤S2-S5。

S2、在量子点基材上涂覆量子点胶水，根据实际需要形成图案化量子点层；

其中，在量子点基材上涂覆量子点胶水后，可以采用压印、丝网印刷、非功能区量子点荧光猝灭、喷墨等方式得到块状或条状的图案化量子点层。

S3、在图案化量子点层上制备封装保护层，形成图案化量子点彩膜结构；

根据量子点显示面板的像素尺寸设计需求，选择合适的方式，形成的图案化量子点层的图案和尺寸。图4为本实用新型实施例提供一种丝网印刷方法示意图，参见图4，先在第一量子点基材47上装置印刷丝网，按照像素点的位置和像素点尺寸，一般为宽度5-2000μm，深度12-75μm，设置对应尺寸的网孔；将红光量子点胶水48涂覆于印刷丝网上；用第一刮刀45刮平，将红光量子点胶水48均匀填充于印刷丝网孔中；进行紫外光照射，使红光量子点胶水48预固化；去除或脱离丝网；加热或紫外光照使红光量子点胶水48固化，形成红光图案化量子点层；涂覆封装胶水，使其加热固化形成封装保护层49，完成红光图案化量子点彩膜结构的印刷制备。

S4、分别依次采用S1至S3形成红光图案化量子点彩膜结构以及绿光图案化量子点彩膜结构；

可选的，在红光图案化量子点彩膜结构40上设置粘结层，并将绿光图案化量子点彩膜结构设置在粘结层上，形成量子点彩膜叠层结构；还可以采用S1至 S3形成红光图案化量子点彩膜结构后，在红光图案化量子点彩膜结构上设置粘结层，并在粘结层背离红光图案化量子点彩膜结构一侧，依次采用S1至S3形成绿光图案化量子点彩膜结构。

图5为本实用新型实施例提供一种量子点彩膜叠层结构示意图，参见图4，采用S1至S3形成红光图案化量子点彩膜结构40后，采用S1至S3的过程分别完成绿光图案化量子点彩膜结构的制备，形成粘结层43，将绿光图案化量子点彩膜结构的第二量子点基材57贴装在粘结层43上，然后在S1至S3的过程完成绿光图案化量子点的丝网印刷,即在第二量子点基材57上装置印刷丝网，设置对应尺寸的网孔，涂覆绿光量子点胶水58，用第二刮刀55刮平，将绿光量子点胶水均匀填充于印刷丝网孔中；进行紫外光照射，使绿光量子点胶水58预固化；去除或脱离丝网；加热或紫外光照使绿光量子点胶水58固化，形成绿光图案化量子点层；最后涂覆封装胶水，使其加热固化形成封装保护层59，完成绿光图案化量子点彩膜结构的印刷制备。

图6为本实用新型提供一种量子点彩膜叠层结构的俯视结构示意图，如图 6所示，继续参见图1，可选的，红光图案化量子点彩膜结构40中的红光图案化量子点层41包括平行排列的多个红色条状量子点层411；

绿光图案化量子点彩膜结构50中的绿光图案化量子点层51包括平行排列的多个绿色条状量子点层511；

红光条状量子点层411、绿色条状量子点层511的延伸方向平行。

可选的，沿垂直于红色条状量子点层411排列方向，红色条状量子点层411 的宽度范围为5～2000μm；沿垂直于绿色条状量子点层511排列方向，绿色条状量子点层511的宽度范围为5～2000μm。

其中，红光条状量子点层411、绿色条状量子点层511、蓝光区611在蓝光激发模64所在平面上的垂直投影不交叠，避免量子点之间相互接触和影响。

图7为本实用新型提供另一种量子点彩膜叠层结构的俯视结构示意图，如图7所示，可选的，红光图案化量子点彩膜结构中的红光图案化量子点层包括阵列排列的多个红色块状量子点层411；

绿光图案化量子点彩膜结构中的绿光图案化量子点层包括阵列排列的多个绿色块状量子点层511。

本实用新型实施例采用叠层的方式，在红光图案化量子点彩膜结构上方叠加绿光图案化量子点彩膜结构，减少长波量子点材料(红光图案化量子点层) 对短波量子点材料(绿光图案化量子点层)发射光的再吸收，提升显示器件发光效率；同时相互独立的条状或块状图案化量子点彩膜结构，避免量子点之间相互接触和影响，提升量子点彩膜的可靠性。

在上述实施例的基础上，继续参见图1，可选的，还包括：位于绿光图案化量子点彩膜结构50与第一蓝光反射层62之间的第一隔离膜601；

位于红光图案化量子点彩膜结构40与蓝光背光模组64之间的第二隔离膜 602。

第一隔离膜601以及第二隔离膜602制备工艺例如可以通过真空蒸镀或磁控溅射的方式。真空蒸镀或磁控溅射一层致密型金属氧化物，如Al2O3、ZrO2、 TiO2、Fe2O3、ZnO2中的一种或多种复合金属氧化物。

可选的，第一隔离膜601和/或第二隔离膜602的厚度范围为3-50nm。

第一隔离膜601和/或第二隔离膜602的厚度范围为3-50nm，能够阻隔外界水氧对量子点彩膜叠层结构70的侵蚀。

本实施例还提供一种显示装置，该量子点装置包括本实用新型任意实施例所提供的量子点显示面板，具备执行采用量子点显示面板相应的功能模块和有益效果，此处不做赘述。

注意，上述仅为本实用新型的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本实用新型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、相互结合和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本实用新型进行了较为详细的说明，但是本实用新型不仅仅限于以上实施例，在不脱离本实用新型构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本实用新型的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种量子点显示面板，其特征在于，包括：

蓝光背光模组；

位于所述蓝光背光模组出光面依次层叠的红光图案化量子点彩膜结构和绿光图案化量子点彩膜结构；

位于所述绿光图案化量子点彩膜结构背离所述蓝光背光模组一侧的第一蓝光反射层；位于所述蓝光背光模组背离所述红光图案化量子点彩膜结构一侧的第二蓝光反射层；

其中，所述红光图案化量子点彩膜结构中的红光图案化量子点层与所述绿光图案化量子点彩膜结构中的绿光图案化量子点层在所述量子点基材上的垂直投影不交叠；所述量子点彩膜叠层结构还包括蓝光区；所述红光图案化量子点层以及绿光图案化量子点层在所述量子点基材上的垂直投影均与所述蓝光区不交叠；所述红光图案化量子点彩膜结构包括多个红光子像素，所述绿光图案化量子点彩膜结构包括多个绿光子像素；每相邻所述红光子像素、所述绿光子像素和所述蓝光区形成一像素单元；相邻所述像素单元之间设置有遮光挡墙。

2.根据权利要求1所述的量子点显示面板，其特征在于，所述蓝光背光模组包括多个阵列排列的蓝光OLED发光元件或蓝光micro-LED。

3.根据权利要求1所述的量子点显示面板，其特征在于，所述蓝光背光模组的出射光峰值波长范围为420-480nm。

4.根据权利要求1所述的量子点显示面板，其特征在于，所述红光子像素的出射光峰值波长范围为600-660nm；

所述绿光子像素的出射光峰值波长范围为520-560nm；

所述蓝光区的出射光峰值波长范围为420-480nm。

5.根据权利要求1所述的量子点显示面板，其特征在于，还包括：位于所述绿光图案化量子点彩膜结构与所述第一蓝光反射层之间的第一隔离膜；

位于所述红光图案化量子点彩膜结构与所述蓝光背光模组之间的第二隔离膜。

6.根据权利要求5所述的量子点显示面板，其特征在于，所述第一隔离膜和/或所述第二隔离膜的厚度范围为3-50nm。

7.根据权利要求1所述的量子点显示面板，其特征在于，所述红光图案化量子点彩膜结构中的红光图案化量子点层包括平行排列的多个红色条状量子点层；

所述绿光图案化量子点彩膜结构中的绿光图案化量子点层包括平行排列的多个绿色条状量子点层；

红色条状量子点层和绿色条状量子点层的延伸方向平行。

8.根据权利要求7所述的量子点显示面板，其特征在于，沿垂直于所述红色条状量子点层排列方向，所述红色条状量子点层的宽度范围为5～2000μm；沿垂直于所述绿色条状量子点层排列方向，所述绿色条状量子点层的宽度范围为5～2000μm。

9.根据权利要求1所述的量子点显示面板，其特征在于，所述红光图案化量子点彩膜结构中的红光图案化量子点层包括阵列排列的多个红色块状量子点层；

所述绿光图案化量子点彩膜结构中的绿光图案化量子点层包括阵列排列的多个绿色块状量子点层。

10.一种显示装置，其特征在于，包括权利要求1-9中任一项所述的显示面板。

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