DE2332253A1 - Liq. crystal display with storage matrix - uses matrices of rows and columns for alphanumeric symbols on both support plates sandwiching nematic crystal - Google Patents
Liq. crystal display with storage matrix - uses matrices of rows and columns for alphanumeric symbols on both support plates sandwiching nematic crystalInfo
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Abstract
Description
FlüasigkristallspeicherbildschirmLiquid crystal storage screen
Die Erfindung betrifft einen Flüssigkristallbildspeicherschirin zur Darstellung alphanumerischer Zeichen in je einem Rastersystem auf einer ersten und auf einer deckungsgleich darüber angeordneten zweiten transparenten Trägerplatte und einer dazwischen eingelagerten cholesterisch-neroatischen Flüssigkristallmischung, wobei jedes Rastersystem aus mehreren Zeilen und Spalten von je einem Zeichen zugeordneten Rastern besteht, von welchen jedes mehrere Zeilen und Spalten von Elektrodenflecken aufweist.The invention relates to a liquid crystal image storage panel for displaying alphanumeric characters in a grid system on a first and on a congruent one above arranged second transparent carrier plate and a cholesteric-neroatic intercalated Liquid crystal mixture, each grid system consisting of several rows and columns, each assigned one character There is grids, each of which has several rows and columns of electrode pads.
Speicherbildschirme sind bereits eeit einigen Jahren bekannt. 6.H. Heilmeier und J.E. Goldmacher beschrieben in Proc. IEEE 57 (1969) 34 die Speicherwirkung einer Mischung von chblesterischen und nematischen Flüssigkristallen in einer Anzeigevorrichtung. Es wird hier ausgeführt, daß beim Anlegen einer gleich- oder einer niederfrequenten Wechselspannung von wenigen Volt an eine derartige Flüssigkristallmischung diese in einen lichtstreuenden Zustand geschaltet wird und daß dieser Zustand auch nach Abschalten der Spannung erhalten bleibt. Stellen, an denen die Schicht in diesen Zustand geschaltet ist, erscheinen einem Betrachter milchig weiß, die übrigen Stellen klar. Der lichtstreuende Zustand wird durch Anlegen einer Wechselspannung von ca. 1 IcH in einen planaren Zustand (klares Auseehen) geschaltet.Memory screens have been known for a number of years. 6.H. Heilmeier and J.E. Goldmacher described in Proc. IEEE 57 (1969) 34 the storage effect of a mixture of cholesteric and nematic liquid crystals in a display device. It is stated here that the Applying a DC or a low frequency AC voltage of a few volts to such a liquid crystal mixture this is switched to a light-scattering state and that this state also after switching off the voltage preserved. Places at which the layer is switched to this state appear milky to an observer knows, the other passages are clear. The light-scattering state is achieved by applying an alternating voltage of approx. 1 IcH in switched to a planar state (clear appearance).
Zur Darstellung alphanumerischer Zeichen wird der Anzeigeschirm üblicherweise matrixfcrmlg unterteilt, wobei die einzelnen Matrixpunkte dadurch getrennt ansteuerbar werden, daßTo display alphanumeric characters, the display screen is usually subdivided into a matrix format, with the individual Matrix points can be controlled separately in that
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an den "beiden gegenüberliegenden Oberflächen der Flüssigkristallschicht je ein Elektrodensystem angeordnet ist, welche beide z.B. aus einer Vielzahl parallel nebeneinanderliegender Leiterbahnen bestehen und welche auf der einen Oberfläche der Flüssigkristallschicht senkrecht zu dem auf der anderen Oberfläche vorliegen. Wird an je eine Leiterbahn auf den beiden Oberflächen eine Spannung angelegt, so wird die Flüssigkristallschicht am Kreuzungspunkt der beiden Leiterbahnen in den lichtstreuenden Zustand geschaltet.on the "two opposite surfaces of the liquid crystal layer one electrode system each is arranged, both of which, for example, consist of a large number of parallel electrodes There are conductor tracks and which on one surface of the liquid crystal layer perpendicular to the the other surface. Will be attached to one conductor track each If a voltage is applied to the two surfaces, the liquid crystal layer is at the point of intersection of the two conductor tracks switched to the light-scattering state.
Zur Vermeidung von parasitären Strömen auf Wegen über benachbarte Elektroden und die Flüssigkristallschicht, durch welche die Schicht außer an dem angesteuerten Kreuzungspunkt auch an benachbarten Kreuzungspunkten in den lichtstreuenden Zustand geschaltet würde, ist der Aufbau einer integrierten Diodenschicht in einem nichtspeichernden Plüesigkristallanzeigeschirm vorgeschlagen worden. Eine Diodenschicht ist jedoch bei Speicherbildschirmen ungeeignet, da diese durch eine Wechselspannung gelöscht werden müssen.To avoid parasitic currents on paths across adjacent electrodes and the liquid crystal layer through which the layer in the light-scattering state not only at the controlled crossing point but also at neighboring crossing points is the construction of an integrated layer of diodes in a non-memory Plüesig crystal display screen has been proposed. However, a diode layer is unsuitable for storage monitors, as this is through a AC voltage must be deleted.
Aufgabe der Erfindung ist es, einen Flüssigkristallspeicherbildschirm der eingangs genannten Art anzugeben, auf dem alphanumerische Zeichen übersprechungsfrei aufgezeichnet, gespeichert und punktweise, zeilenweise oder kollektiv gelöscht werden können.The object of the invention is to provide a liquid crystal storage screen of the type mentioned at the beginning, on which alphanumeric characters are recorded and stored without cross-talk and can be deleted point by point, line by line or collectively.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß an der ersten Trägerplatte je ein Photoleiter für jedes Raster angeordnet ist derart, daß jeder Elektrodenfleck je eines Rasters über je eine elektrische Leitung zu einem getrennten Eingang des zugehörigen Photoleiters führt, daß die Ausgänge der einer Spalte von Rastern zugeordneten Photoleitern geerdet sind, daß an der zweiten Trägerplatte Raster, welche denen auf der ersten Trägerplatte genau gegenüberliegen und Lumineszenzdioden, welche den Photoleitern auf der erstenAccording to the invention, this object is achieved in that one photoconductor for each grid is attached to the first carrier plate is arranged in such a way that each electrode patch has a grid over a respective electrical line to a separate one The input of the associated photoconductor leads to the outputs of the photoconductors associated with a column of grids being grounded are that on the second carrier plate grid, which exactly opposite those on the first carrier plate and Light emitting diodes, which are the photoconductors on the first
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Trägerplatte genau gegenüberliegend angeordnet sind, und daß bei den auf der zweiten Trägerplatte vorliegenden Rastern alle bezüglich einer Elektrodenfleckenzeile und -spalte gleich positionierten Elektrodenflecken je einer Rasterzeile oder aller Raster miteinander elektrisch verbünden sind. Wenn die Abstände gegenüberliegender Elektrodenflecken (10/um) um 1 bis 2 Größenordnungen kleiner sind als die Abstände benachbarter Elektrodenfleeken, ist eine die Flüssigkristallschicht ansteuernde Spannung nur zwischen genau gegenüberliegenden Elektrodenfleeken wirksam.Carrier plate are arranged exactly opposite one another, and that with the grids present on the second carrier plate all with respect to a row and column of electrode spots identically positioned electrode spots each one raster line or all grids are electrically connected to one another. When the distances between opposing electrode pads (10 / µm) are 1 to 2 orders of magnitude smaller than the distances between adjacent electrode spots, one is the liquid crystal layer driving voltage only effective between exactly opposite electrode pads.
Bei Verbindung der gleichpositionierten Elektrodenfleeken aller Raster und einer 1 : 1 -Zuordnung von lumineszenzdioden und Photoleitern wird zum übersprechungsfreien Ansteuern eines einzelnen Zeichens an die Zuleitungen der für das Zeichen benötigten Elektrodenfleeken auf der zweiten Trägerplatte eine ausreichende Spannung angelegt und die Lumineszenzdiode für das das bezügliche Zeichen enthaltende Raster eingeschaltet. Der gegenüberliegende Photoleiter wird dadurch niederohmig gemacht und die entsprechenden Elektrodenfleeken auf Erdpotential gelegt. Die restlichen Photoleiter der gleichen Rasterspalte bleiben hochohmig, so daß die angelegte Spannung infolge der Spannungsteilung über Flüssigkristall und Photoleiter fast vollständig am Photoleiter abfällt.When connecting the equally positioned electrode pads all grids and a 1: 1 assignment of luminescent diodes and photoconductors is used for control without crosstalk of a single character to the leads of the electrode pads required for the character on the second carrier plate A sufficient voltage is applied and the light emitting diode for the grid containing the relevant character switched on. The opposite photoconductor is made low-resistance and the corresponding electrode spots placed on earth potential. The remaining photoconductors of the same grid column remain high resistance, so that the applied Voltage almost completely drops across the photoconductor due to the voltage division across the liquid crystal and photoconductor.
Auf diese Weise können beliebige Zeichen übersprechungsfrei nacheinander angesteuert und bei Anlegen einer Wechselspannung an die Zuleitungen für die Elektrodenfleeken auf der zweiten Trägerplatte punktweise, zeilenweise oder kollektiv gelöscht werden.This allows any characters to be cross-talked controlled one after the other and when an alternating voltage is applied to the leads for the electrode spots on the second Carrier plate can be deleted point by point, line by line or collectively.
Alle Lumineszenzdioden werden matrixartig verdrahtet. Bei der Ansteuerung des Speicherbildschirmes wird die Position de3 zu schreibenden oder zu löschenden Rasters durch eine an die entsprechende Zeile und Spalte dieser Lumineszenz-All light emitting diodes are wired like a matrix. at the control of the memory screen is the position de3 to be written or deleted by a to the corresponding row and column of this luminescence
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Diodenmatrix angelegte Spannung festgelegt. Nur der Photoleiter eines einzigen Rasters wird in den niederohmigen Zustand geschaltet. Daher können die einander entsprechenden Punkte jedes einzelnen Rasters miteinander verbunden und gemeinsam angesteuert werden. Voltage applied to the diode matrix . Only the photoconductor of a single grid is switched to the low-resistance state. Therefore, the corresponding points of each individual grid can be connected to one another and controlled together.
Bei einem alternativen Aufbau des Speicherbildßchirmes ist insbesondere jeder Rasterspalte auf der ersten Trägerplatte eine Lumineszenzdiode auf der zweiten Trägerplatte zugeordnet, wobei jeweils eine Lumineszenzdiode über Lichtleitfasern mit je einer Spalte von Rastern verbunden ist. Gleichpositionierto Elektrodenflecken in den Rasterzeilen sind miteinander verbunden. In diesem Fall erfolgt nur die Spaltenauswahl durch Lumineszenzdioden. Die Zeilenauswahl geschieht über die Zuleitungen zu den Rastern auf der zweiten Trägerplatte.In an alternative structure of the memory display screen is In particular, each grid column on the first carrier plate is assigned a luminescent diode on the second carrier plate, one luminescent diode in each case being connected to one column of grids via optical fibers. Identical positioning to Electrode pads in the raster lines are connected to one another. In this case, only the column selection is carried out Light emitting diodes. The lines are selected via the leads to the grids on the second carrier plate.
Um zu vermeiden, daß durch die Vielzahl der Zuleitungen zu den Elektrodenflecken auf den beiden Trägerplatten die Flüssigkristallschicht an Stellen zwischen sich kreuzenden Zuleitungen angesteuert wird, ist insbesondere zwischen den beiden Trägerplatten eine lichtundurchlässige elektrische Isolationsschicht mit Aussparungen über den Elektrodenflecken für die Flüssigkristalle und über den Photoleitern angeordnet.In order to avoid that the liquid crystal layer is caused by the large number of leads to the electrode pads on the two carrier plates is controlled at points between intersecting supply lines, is in particular between the two Carrier plates have an opaque electrical insulation layer with cutouts over the electrode pads for the liquid crystals and placed over the photoconductors.
Als Photoleiter und Lumineszenzdioden werden insbesondere solche gewählt, welche im nahen Infrarotgebiet arbeiten. Dadurch wird erreicht, daß die Photoleiter nur durch die Lumineszenzdioden und nicht etwa durch das auf die transparente erste Trägerplatte auftreffende äußere Umgebungslicht in einen niederohmigen Zustand geschaltet werden.The photoconductors and luminescence diodes selected are in particular those which work in the near infrared region. Through this it is achieved that the photoconductor only through the light emitting diodes and not through the transparent first Carrier plate impinging external ambient light can be switched into a low-resistance state.
In der folgenden Figurenbeschreibung wird die Erfindung an Hand von Ausführungsbeispielen näher erläutert.In the following description of the figures, the invention is explained in more detail on the basis of exemplary embodiments.
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Figur 1 zeigt Ausschnitte aus Einzelheiten eines Speicherbildschirms mit 1 : 1-Zuordnung von Lumineszenzdioden zu Photoleitern,FIG. 1 shows excerpts from details of a memory screen with 1: 1 assignment of luminescence diodes to photoconductors,
Figur 2 eine Lumineszenz-Diodenmatrix und Figur 3 Ausschnitte aus Einzelteilen eines Speicherbildschirmes mit Lumineszenzdioden, die je einer Spalte von Photolcitern zugeordnet sind.FIG. 2 a luminescence diode matrix and FIG. 3 excerpts from individual parts of a storage screen with light emitting diodes, each of which has a column of photoliter assigned.
Die Figur 1 zeigt eine erste Trägerplatte 1, eine zweite Trägerplatte 2, eine dazwischenliegende lichtundurchlässige elektrische Isolationsschicht 3 und einen Retroreflektor 4 ^urn Reflexionsbetrieb des Bildschirms. Auf der der Isolationsschicht 3 zugewandten Seite der Trägerplatte 1 sind mehrere Raster 5 mit jeweils 35 Elektrodenflecken 6 aus Zinndioxyd angeordnet. Alle Elektrodenflecken 6 je eines Rasters 5 sind mit einem Photoleiter 7» z.B. aus Bleisulfid über die Leiterbahnen 8 elektrisch verbunden (nur im linken oberen Raster eingezeichnet). Die Verbindung der Leiterbahnen 8 mit dem Photoleiter 7 erfolgt derart, daß die Leiterbahnen im Abstand voneinander in den Photoleiter 7 münden. Man erreicht hierdurch, daß im unbelichteten Zustand des Photoleiters die Elektrodenflecken 6 nur hochohmig miteinander verbunden sind. Alle Photoleiter sind spaltenweise über geerdete ^.Leitungen miteinander verbunden.Figure 1 shows a first carrier plate 1, a second Carrier plate 2, an interposed opaque electrical insulation layer 3 and a retroreflector 4 ^ urn Reflection operation of the screen. On the side of the carrier plate 1 facing the insulation layer 3 there are several Grid 5, each with 35 electrode pads 6 made of tin dioxide. All electrode pads 6 are each of a grid 5 electrically connected to a photoconductor 7 »e.g. made of lead sulfide via the conductor tracks 8 (only in the upper left grid drawn). The connection of the conductor tracks 8 to the photoconductor 7 takes place in such a way that the conductor tracks are spaced apart open from each other into the photoconductor 7. This achieves that in the unexposed state of the photoconductor Electrode pads 6 are only connected to one another with high resistance. All photoconductors are column-wise via earthed lines connected with each other.
Auf der der Isolationsschicht 3 zugewandten Oberfläche der zweiten Trägerplatte 2 sind entsprechende Rastersysteme 10 mit ebenfalls je 35 Elektrodenflecken 11 angeordnet. Durch die Leiterbahnen 12 sind in allen Rastern gleichpositionierte Elektrodenflecken 13 miteinander verbunden. Alle Leiterbahnen 12 führen zum Anlegen einer Spannung aus einem nicht gezeichneten Ansteuernetzwerk zu den Anschlußstellen 29.Corresponding grid systems 10 are provided on the surface of the second carrier plate 2 facing the insulation layer 3 35 electrode pads 11 each are also arranged. The conductor tracks 12 are positioned identically in all grids Electrode pads 13 connected to one another. All conductor tracks 12 lead to the application of a voltage from a not shown Control network to the connection points 29.
In der Trägerplatte 2 sind außerdem genau gegenüber den Photoleitern 7 der Trägerplatte 1 Bohrungen H zur AufnahmeIn the carrier plate 2 there are also holes H for receiving exactly opposite the photoconductors 7 of the carrier plate 1
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der Lumineszenzdioden 15 angebracht. Diese Lumineszensdioden 15 führen auch an den entsprechenden Stellen durch den Retroreflektor 4 von links hindurch.of the light emitting diodes 15 attached. These luminescent diodes 15 also lead through the retroreflector 4 from the left at the corresponding points.
Zwischen den Trägerplatten 1 und 2 ist eine lichtundurchläafiige Isolationsschicht 3 angeordnet, welche Aussparungen 16 genau zwischen den Elektrodenflecken 6 und 11 und Aussparungen 28 unter den Photoleitern 7 aufweist. Nur in den Aussparungen 16 werden Flüssigkristallschichten angeordnet. Die cholesterischnematiache Flüssigkristallmischung besteht aus Cholesteryl-Chlorid und (p-Methoxy-Benzyliden)-p-n-Butyl-Anilin.Between the carrier plates 1 and 2 is an opaque one Insulation layer 3 arranged, which recesses 16 exactly between the electrode pads 6 and 11 and recesses 28 has under the photoconductors 7. Liquid crystal layers are arranged only in the recesses 16. The cholesterischnematiache Liquid crystal mixture consists of cholesteryl chloride and (p-methoxy-benzylidene) -p-n-butyl aniline.
Beim engen Aufeinanderliegen aller dieser Einzelteile des Speicherbildschirms erfolgt die Ansteuerung wie folgt:When all of these individual parts of the The storage screen is controlled as follows:
Soll beispielsweise in der zweiten Zeile ganz links eine 0 dargestellt werden, so wird an die auf der Trägerplatte 2 angekreuzten Elektrodenflecken über die Zuleitungen 12 kurzzeitig eine Spannung von jeweils 30 V angelegt und der auf der Trägerplatte 1 angekreuzte Photoleiter (links unten) durch die zugehörige Lumineszenzdiode (links unten) beleuchtet. Damit werden alle 35 Elektrodenflecken nur des linken Rasters mit der ersten Trägerplatte geerdet und die in den angekreuzten Aussparungen der Isolationsschicht 3 vorliegenden Flüssigkristalle in den lichtstreuenden Zustand geschaltet. Bei einer Beleuchtung des Bildschirms von rechts erscheinen einem ebenfalls rechtsstehenden Betrachter diejenigen Stellen des Bildschirmes milchig weiß, an denen die angesteuerten Elektrodenflecken vorliegen. Die übrigen Flächen des Bildschirmes erscheinen dem Betrachter dunkel.If, for example, a 0 is to be displayed in the second line on the far left, the on the carrier plate 2 A voltage of 30 V each is briefly applied via the leads 12 and the electrode patches marked with a cross are applied to the Carrier plate 1 crossed photoconductors (bottom left) illuminated by the associated luminescent diode (bottom left). In order to all 35 electrode pads of the left grid only are grounded with the first carrier plate and those in the crossed ones Recesses of the insulation layer 3 present liquid crystals switched into the light-scattering state. At a Illumination of the screen from the right, those parts of the screen appear to a viewer who is also on the right milky white where the activated electrode pads are present. The remaining areas of the screen appear dark to the viewer.
Die Ansteuerung weiterer Zeilen in anderen Rastern erfolgt zeitlich getrennt.The activation of further lines in other grids takes place separately in time.
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Zum Löschen des Zeichens wird an die gleichen Elektrodenflecken auf der Trägerplatte 2 eine Wechselspannung mit einer Frequenz von 1 kHz angelegt und gleichzeitig wieder wie oben beschrieben der zugehörige Photoleiter belichtet.To erase the character, use the same electrode pad an alternating voltage with a frequency of 1 kHz is applied to the carrier plate 2 and again at the same time the associated photoconductor is exposed as described above.
Ist nach Figur 1 jedem Photoleiter 7 eine Lumineszenzdiode zugeordnet, dann sind diese -wie in Figur 2 dargestellt- zeilen- und spaltenweise über die elektrischen Leitungen 17, 18, 19 bzw. 20, 21, 22 verdrahtet. Zur Ansteuerung z.B. der angekreuzten Lumineszenzdiode wird an die Leitungen 19 und 21 ein Spannungsimpuls angelegt.According to FIG. 1, each photoconductor 7 is a light emitting diode assigned, then these are - as shown in FIG. 2 - in rows and columns via the electrical lines 17, 18, 19 or 20, 21, 22 wired. To control e.g. the crossed luminescent diode, lines 19 and 21 are connected to a Voltage pulse applied.
Nach Figur 3 dienen bei der obengenannten alternativen Ausführungsform des Speicherbildschirms, bei der jeder Rasterspalte eine Lumineszenzdiode 26, 27 zugeordnet ist, die Bohrungen 14 in der !Prägerplatte 2 zur Aufnahme von Lichtleitfasern 24f 25. Diese werden spaltenweise 24, 25 zusammengefaßt und führen zu jeweils nur einer Lumineszenzdiode 26 bzw. 27 pro Spalte am Rande des Schirmes. Es sind nur gleichposjtionierte Elektrodenflecken 30, 31 in den Rasterzeilen 32 bzw. 33 miteinander verbunden. Mit diesem Aufbau lassen sich ebenfalls einzelne Zeichen übersprechungsfrei ansteuern.According to Figure 3 are used in the above-mentioned alternative embodiment of the memory screen, in which a luminescent diode 26, 27 is assigned to each grid column, the holes 14 in the stamping plate 2 for receiving optical fibers 24f 25. These are combined in columns 24, 25 and lead to only one light emitting diode 26 or 27 per column on the edge of the screen. They are only equally positioned Electrode pads 30, 31 connected to one another in the raster lines 32 and 33, respectively. With this structure you can also Control individual characters without cross-talk.
Die Einschreibzeit beträgt ca. 5 msec pro Zeichen, also etwa 4 Sekunden für einen 800-Zeichen Bildschirm. Die Löschzeit beträgt etwa 100 msec. Da mehrere Rasterpunkte, Zeichen oder Zeilen parallel gelöscht werden können, ist diese Zeit unabhängig von der Menge der gelöschten Information.The writing time is approx. 5 msec per character, i.e. approx. 4 seconds for an 800-character screen. The deletion time is about 100 msec. Since several grid points, characters or lines can be deleted in parallel, this is the time regardless of the amount of information deleted.
Ein solcher Speicherbildschirm läßt sich beispielsweise als Datensichtgerät einsetzen.Such a memory screen can be used, for example, as a data display device.
3 Figuren3 figures
7- Patentansprüche7- claims
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Claims (7)
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DE2332253A1 true DE2332253A1 (en) | 1975-01-23 |
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ID=5885015
Family Applications (1)
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DE19732332253 Withdrawn DE2332253A1 (en) | 1973-06-25 | 1973-06-25 | Liq. crystal display with storage matrix - uses matrices of rows and columns for alphanumeric symbols on both support plates sandwiching nematic crystal |
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DE (1) | DE2332253A1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4587192A (en) * | 1983-08-16 | 1986-05-06 | Hoechst Aktiengesellschaft | Developing apparatus for the liquid development of electrostatic charge images |
USRE33921E (en) * | 1984-06-12 | 1992-05-12 | Taliq Corporation | NCAP liquid crystal apparatus incorporating a control means and electrode means thereof incorporating a circuit means |
-
1973
- 1973-06-25 DE DE19732332253 patent/DE2332253A1/en not_active Withdrawn
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