CN111123574B - 一种显示面板、显示装置及电子设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种显示面板、显示装置及电子设备,该显示面板包括设置于显示面板的上表面的有效显示区域以及设置于有效显示区域正后方的彩色滤光片及阵列基板行驱动电路,阵列基板行驱动电路在有效显示区域上形成的正投影覆盖的区域为第一显示区域,第一显示区域与第一显示区域旁的第二显示区域能组成有效显示区域,第一显示区域范围内任一处或者局部的彩色滤光片的色浓度低于第二显示区域范围内的彩色滤光片的色浓度,该显示装置包括上述的显示面板,该电子设备包括上述的显示装置。本发明能够实现将GOA电路全部挪移至有效显示区域,通过调整CF色浓度的方式彻底解决了GOA电路对屏幕正常显示带来的影响,使观察者看到的整个显示屏幕亮度相一致。
Description
技术领域
本发明涉及显示面板设计技术领域,更为具体地,本发明为一种显示面板、显示装置及电子设备。
背景技术
随着显示面板技术的不断发展,特别是具有高品质显示、省电、厚度薄等优点的液晶屏(Liquid Crystal Display,LCD)的不断发展,与SOC(System On Chip)驱动方式相比,GOA驱动方式能够实现显示面板更窄的边框、更低的成本且可以省去驱动芯片,所以人们开始越来越多地使用阵列基板行驱动电路(GOA电路),即将门驱动电路直接设计在阵列上,称之为Gate Driver on Array,简称GOA。但是,传统的GOA电路往往放置于有效显示区域旁边,即设置于非显示区域内,这种方式限制了窄边和超窄边液晶显示屏的发展。如果将GOA电路设置于有效显示区域范围内,则会影响显示屏的正常显示功能,所以本领域技术人员为了避免屏幕显示受到影响,只能将GOA电路设置于有效显示区域旁,可无论集成化多高的GOA电路,都会或多或少地增大显示屏的边框,始终是高屏占比屏幕发展的瓶颈,现有的显示面板设计方案始终无法跨越这道瓶颈。
因此,如何能够在避免影响屏幕显示的前提下缩小液晶显示屏的边框宽度、提高电子设备屏占比,提升用户的显示屏使用体验,成为了本领域技术人员亟待解决的技术问题和始终研究的重点。
发明内容
为解决现有的液晶显示屏难以实现窄边或者超窄边设计、屏占比始终会受到GOA电路影响的问题,本发明创新地提供了一种显示面板、显示装置及电子设备,大胆地将GOA电路设置于有效显示区域的正后方,并行之有效地解决了GOA电路对液晶屏屏幕显示的影响,从而实现了屏幕正常显示的前提下极大地缩小了液晶屏边框宽度,为窄边或者超窄边液晶屏幕设计提供了一种全新的解决方案。
为实现上述的技术目的,本发明提供了一种显示面板,该显示面板包括设置于所述显示面板的上表面的有效显示区域以及设置于所述有效显示区域正后方的彩色滤光片及阵列基板行驱动电路,所述阵列基板行驱动电路在所述有效显示区域上形成的正投影覆盖的区域为第一显示区域,所述第一显示区域与所述第一显示区域旁的第二显示区域组成所述有效显示区域,对应于所述第一显示区域范围内任一处或局部的彩色滤光片的色浓度低于对应于所述第二显示区域范围内的彩色滤光片的色浓度。
基于上述的技术方案,本发明创新地将阵列基板行驱动电路置于有效显示区域内,具体将阵列基板行驱动电路正对地放置于有效显示区域的后方,从而能够实现显示面板窄边框或者超窄边框的设计要求,满足用户的功能需求和美感需求,解决了现有显示面板必须考虑阵列基板行驱动电路的平面空间需求问题;更关键的是,本发明解决了阵列基板行驱动电路在有效显示区域范围内对屏幕显示亮度影响的问题,通过较低的色浓度设计方案使整块显示面板亮度均一致,从而达到了避免影响屏幕显示的前提下极大地缩小了液晶显示屏的边框宽度,可极大地提高具有液晶显示屏的电子设备屏占比,彻底解决了现有技术存在的诸多问题。
进一步地,所述第一显示区域范围内的彩色滤光片的彩色膜厚度均小于所述第二显示区域范围内的彩色滤光片的彩色膜厚度,可以在生产彩色滤光片工艺中实现,从而在第一显示区域的开口率小于第二显示区域的开口率的情况下令第一显示区域的穿透率与第二显示区域的穿透率的差值小于第一预设值。
基于上述改进的技术方案,本发明在具体实现过程中无需对显示面板加工工艺过分地改动,只需要在处理彩色滤光片的彩色膜厚度时按需加工即可,本发明对现有显示面板加工工艺改动较小、面板的整体结构设计改动较小,几乎可适用于所有类型的液晶显示面板,因此,本发明具有适用范围广、便于大面积推广以及广泛地利用等突出优点。
进一步地,所述第一显示区域范围内的彩色滤波片对应第一像素单元,所述第一像素单元包括第一红色像素单元、第一绿色像素单元及第一蓝色像素单元,所述第二显示区域范围内的彩色滤波片对应第二像素单元,所述第二像素单元包括第二红色像素单元、第二绿色像素单元及第二蓝色像素单元;第一红色像素单元的色浓度低于第二红色像素单元的色浓度,和/或第一绿色像素单元的色浓度低于第二绿色像素单元的色浓度,和/或第一蓝色像素单元的色浓度低于第二蓝色像素单元的色浓度。
基于上述改进的技术方案,本发明在具体实现时具有灵活多变的特点,可以令第一显示区域范围内的所有种类的像素单元均低于第二显示区域范围内的所有种类的像素单元,或者还可以令第一显示区域范围内的至少一种像素单元低于第二显示区域范围内的对应该种类的相应像素单元。
进一步地,在有效显示区域范围内,所述显示面板包括自前向后依次设置的前偏光片、前基板、彩色滤光片、前配向层、液晶层、后配向层、后基板及后偏光片,所述彩色滤光片包括透明基底层、彩色膜及透明保护层,所述彩色膜包括依次且重复排列设置的红色着色条、绿色着色条及蓝色着色条,所述红色着色条用于产生红色像素单元,所述绿色着色条用于产生绿色像素单元,所述蓝色着色条用于产生蓝色像素单元。
进一步地,所述显示面板为扭曲向列型液晶显示面板或垂直配向型液晶显示面板或面内转换型液晶显示面板或面内开关型液晶显示面板。所以本发明具有适用范围广、便于推广利用等突出优点。
进一步地,所述显示面板还包括边框,且边框的宽度小于第二预设值。
进一步地,所述显示面板为全面屏显示面板。
为实现上述的技术目的,本发明还提供了显示装置,该显示装置可包括上述任一种结构形式的显示面板。
为实现上述的技术目的,本发明还提供了电子设备,该电子设备可包括上述任一种结构形式的显示装置。
进一步地,所述电子设备为智能手机、智能手表、智能手环、平板电脑或笔记本电脑。
本发明的有益效果为:
本发明能够实现将GOA电路(即阵列基板行驱动电路)全部挪移至有效显示区域(具体为有效显示区域的正后方),通过调整CF(彩色滤光片)色浓度的方式彻底解决GOA电路对显示屏幕正常显示带来的影响,具体解决了放置于有效显示区域的GOA电路降低了相应区域的屏幕亮度的问题,使观察者看到的整个的显示屏幕亮度相一致,实现了在保证显示面板屏幕亮度不受影响的前提下克服了GOA电路对屏幕的边框的宽度的限制,进而极大地提高了电子设备屏占比。
本发明能够在保证整块显示面板的屏幕正常显示的前提下极大地缩小屏幕边框、提高屏占比,本发明还具有对显示面板主体结构改动小、设计思路新颖及适用范围广等突出优点。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对各个实施例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一些实施例,对于本领域技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据本发明下面具体描述中的这些附图获得其他的附图。
图1为本发明一个实施例的显示面板的立体结构示意图。
图2为本发明一个实施例的显示面板的正面结构示意图。
图3为本发明有效显示区域范围内彩色膜的各着色条色浓度状态的柱状示意图。
图中,
1、有效显示区域;11、第一显示区域;12、第二显示区域;
2、阵列基板行驱动电路。
具体实施方式
下面结合说明书附图对本发明提供的一种显示面板、显示装置及电子设备的技术方案进行清楚、完整地描述,显然地,所描述的实施例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,本领域技术人员在没有作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。
在本发明的描述中,需理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,所以不能理解为对本发明的限制。此外,术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的,而不能将其理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”、“第三”的特征可以明示或隐含地包括一个或者更多个特征。在本发明的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。
在本发明中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系,除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中,“示例性”一词用来表示“用作例子、例证或说明”。本发明中被描述为“示例性”的任何实施例不一定被解释为比其它实施例更优选或更具优势。为了使本领域任何技术人员能够实现和使用本发明,给出了以下描述。在以下描述中,本发明为了解释的目的而列出了细节。应当明白的是,本领域普通技术人员可以认识到,即使在不使用这些特定细节的情况下也可以实现本发明。在其它的实例中,不会对公知的结构和过程进行详细阐述,以避免不必要的细节使本发明的描述变得晦涩。因此,本发明并非旨在限于所示的实施例,而是应与符合本发明所公开的原理和特征的最广范围相一致。
请参阅图1,图1为本发明一个实施例的显示面板的立体结构示意图,应当理解的是,图1中有效显示区域和阵列基板行驱动电路的大小、尺寸或距离等只是示意性表示,不应该理解为对本发明结构尺寸参数的限制。本发明提出的显示面板包括但不限于扭曲向列型(TN,Twisted Nematic Mode)液晶显示面板或垂直配向型(VA,Vertical AlignmentMode)液晶显示面板或面内转换型(IPS,In-Plane Switching Mode)液晶显示面板或面内开关型(FFS,Fringe Field Switching Mode)液晶显示面板。
具体地,在本发明的一些实施例中,请参阅图1,本发明提供了一种显示面板,该显示面板可包括设置于所述显示面板的上表面的有效显示区域1以及设置于有效显示区域1正后方的彩色滤光片及设置于有效显示区域1正后方的阵列基板行驱动电路2,即显示面板光源(比如背光模组)发出的光线会依次地通过阵列基板行驱动电路2和有效显示区域1,或者说可理解为本发明的阵列基板行驱动电路2设置于有效显示区域1上,具体在本发明的一些实施例中,上述阵列基板行驱动电路2在有效显示区域1上形成的正投影覆盖的区域为第一显示区域11,请结合图2,图2与图1相对应地绘制,图2为本发明一个实施例的显示面板的正面结构示意图,但应当理解的是,图2中有效显示区域和阵列基板行驱动电路的大小、尺寸或距离等只是示意性表示,而不应该理解为对本发明相关结构尺寸参数的限制,更为具体来说,第一显示区域11与第一显示区域11旁的第二显示区域12组成有效显示区域1,即本实施例有效显示区域由第一显示区域11和第二显示区域12组成,对于第一显示区域11和第二显示区域12,在该显示面板工作时,设置于显示面板后方的背光模组发出的光线可依次经过阵列基板行驱动电路,第一显示区域11由于受到了阵列基板行驱动电路2的遮挡,第一显示区域11的开口率会低于第二显示区域12的开口率,直接导致了第一显示区域11的穿透率降低,第一显示区域11的穿透率会低于第二显示区域12的穿透率,导致第一显示区域11的亮度会低于第二显示区域12的亮度,即观察者(比如用户)会明显感觉第一显示区域11的亮度低于第二显示区域12的亮度,所以本领域技术人员不得已地只能将阵列基板行驱动电路设置于有效显示区域旁边(即阵列基板行驱动电路不在有效显示区域上),但是本发明创新地调整了占有GOA的像素区的CF色浓度,令对应于第一显示区域11范围内任一处或局部的彩色滤光片的色浓度低于对应于第二显示区域12范围内的彩色滤光片的色浓度,即本发明第一显示区域11范围内所有的彩色滤光片的色浓度均低于第二显示区域12范围内的彩色滤光片的色浓度,或者第一显示区域11范围内任一部分彩色滤光片的色浓度低于第二显示区域12范围内的彩色滤光片的色浓度,基于有效显示区域范围内色浓度的调整策略,进而能够实现观察者看到的整个屏幕亮度显示一致的目的,极大地提升了用户体验,在满足屏幕正常显示的基础上实现了屏幕的窄边或超窄边设计目的,适用于屏幕高占比或全屏幕的电子设备,用户的使用体验非常好。顾名思义,窄边或超窄边是指将显示面板的边框进一步缩窄或达到几乎无边框体验,从而进一步达到扩大显示区域或屏占比的目的,进而能够为用户带来更高阶的视觉体验和更优质的产品设计美感。需要说明的是,本实施例中的有效显示区域简称为AA,即active area,本实施例中的阵列基板行驱动简称为GOA,即GateDriver On Array,本实施例中涉及的彩色滤光片简称为CF,即color filter。应当理解的是,本发明提供了一种GOA In AA(Gate Driver On Array in active area)的结构设计,即提供了一种在有效显示区域上设置阵列基板行驱动电路的结构设计及改进的方案,与现有技术相比,本发明创新地将阵列基板行驱动电路置于有效显示区域内,具体将阵列基板行驱动电路正对地放置于有效显示区域的后方,从而能够实现显示面板窄边框或者超窄边框的设计要求,满足用户的功能需求和美感需求,彻底地解决了现有显示面板必须考虑阵列基板行驱动电路的平面空间需求问题;需再次强调的是,本发明有效地解决了阵列基板行驱动电路在有效显示区域范围内对屏幕显示亮度影响的问题,通过较低的色浓度设计方案使整块显示面板亮度均一致,从观察者的角度来说可以做到无亮度差体验,从而达到了避免影响屏幕显示的前提下极大地缩小了液晶显示屏的边框宽度,进而极大地提高具有液晶显示屏的电子设备的屏占比,彻底解决了现有显示面板设计存在的诸多问题。
应当理解的是,本发明将阵列基板行驱动电路设置在显示区,具体将大部分为不透光的阵列基板行驱动电路(GOA)设计挪移至显示像素区,阵列基板行驱动电路(GOA)会降低该区域的开口率,直接使得该区域的穿透率降低,这样会使得观察者察觉到两种类型的区域(第一显示区域11和第二显示区域12)的亮度会有所差异,这也是现有技术不将GOA电路设置在有效显示区域的原因,本发明创新将设置有GOA电路的像素区的CF色浓度设置整体低于(即小于)没有设置有GOA电路的像素区,从而能够使更多的光线穿过设置有GOA电路的像素区(即上述的第一显示区域),进而显著提升了设置有GOA电路的像素区的穿透率,以改善设置有GOA电路的像素区的显示像素,使整个屏幕无差异地显示,进而保证了在显著提高液晶显示屏的边框宽度的前提下保证整个屏幕亮度无视觉性差异变化,以较好地克服了现有技术存在的GOA In AA与屏幕均匀亮度显示无法共存的痛点。
请参阅图3,图3为本发明有效显示区域范围内彩色膜的各着色条色浓度状态的柱状示意图,图3中的“R”表示Red(红色),G代表Green(绿色),B代表Blue(蓝色),柱状的高度可以表示相应位置的着色条色浓度,或者说,柱状的高度可以表示相应位置的彩色滤光片相应颜色的色浓度。本发明对整个显示面板的加工工艺上改动非常小,在CF彩膜加工工艺上,本发明不需要改变传统的显示面板整体制程顺序,只是本实施例创新地将第一显示区域11范围内的彩色滤光片的彩色膜厚度均小于第二显示区域12范围内的彩色滤光片的彩色膜厚度,即本发明只需要将第一显示区域11的色浓度作低,以在第一显示区域11的开口率小于第二显示区域12的开口率的情况下令第一显示区域11的穿透率与第二显示区域12的穿透率的差值小于第一预设值,本实施例中的第一预设值可以为0.15%,当然,第一预设值可以根据具体的情况进行合理地设定,原则上是越小越好,但考虑到色彩饱和度的要求,具体实施时第一预设值可以在0~0.3%之间进行合理和明智的选择。在一些实施例具体CF加工工艺过程中,本方案可以采用灰阶光罩(Gray Mask)曝光等工艺实现不同区域的彩色滤光片的彩色膜厚度的变化。
在本发明的另一些实施例中,第一显示区域11范围内的彩色滤波片对应第一像素单元,第一像素单元包括第一红色像素单元、第一绿色像素单元及第一蓝色像素单元,第二显示区域12范围内的彩色滤波片对应第二像素单元,第二像素单元包括第二红色像素单元、第二绿色像素单元及第二蓝色像素单元;可以理解的是,对于整个显示面板的各个像素单元,本发明将其划分为第一像素单元和第二像素单元,第一像素单元为第一显示区域11覆盖的范围内的各像素单元,第二像素单元为第二显示区域12覆盖的范围内的各像素单元,第一红色像素单元的色浓度低于第二红色像素单元的色浓度,和/或第一绿色像素单元的色浓度低于第二绿色像素单元的色浓度,和/或第一蓝色像素单元的色浓度低于第二蓝色像素单元的色浓度;通过第一显示区域11的上述至少一种像素单元的较低的色浓度,能够使第一显示区域11的色浓度降低,从而提高第一显示区域11的穿透率(或称之为“穿透度”),以使第一显示区域11与第二显示区域12的亮度表现一致,从而较好地解决了现有技术存在的GOA电路位置设置限制了高屏占比屏幕发展的问题,很好地满足了窄边框屏幕设计或超窄边框屏幕设计的需求。
在本发明提供的另外一些实施例中,具体应用时,中间液晶层两侧的基板可采用薄膜晶体管阵列基板(TFT Array Substrate,Thin Film Transistor Array Substrate),以通过在两块基板上施加驱动电压的方式控制液晶层的液晶分子进行旋转,从而将背光模组发出的光线折射出来,进而产生需要的画面。更为具体地,在有效显示区域1范围内,显示面板包括自前向后依次设置的前偏光片、前基板、彩色滤光片、前配向层、液晶层、后配向层、后基板及后偏光片,彩色滤光片包括透明基底层、彩色膜及透明保护层,在具体实施时,上述的前基板和后基板可均为透明基板,后基板的前侧可设置公共电极、绝缘层、像素电极等结构,公共电极和像素电极可以呈直线状或曲线状结构设置,绝缘层优选透明绝缘材质,当然,本发明并不限于上述显示面板的结构形式,比如,CF层可以制作在基板上,使用阵列彩膜基板等。彩色膜包括依次且重复排列设置的红色着色条、绿色着色条及蓝色着色条,红色着色条用于产生红色像素单元,绿色着色条用于产生绿色像素单元,蓝色着色条用于产生蓝色像素单元。在本发明提供的一些实施例中,上述显示面板还包括边框,且边框的宽度小于第二预设值,第一预设值可为1mm,用于适用在用的大多数移动终端。在一些优选的实施例中,上述显示面板可没有边框,即显示面板为全面屏显示面板。需要指出的是,阵列基板行驱动电路与显示面板本体之间的连接关系及其具体驱动方式或者液晶显示原理等方面的设计可以直接采用已有的设计方案,比如GOA电路可以包括上拉控制(Pull-upControl)单元、上拉(Pull-up)单元、信号下传(Transfer)单元、下拉(Pull-down)单元、下拉保持(Pull-down Holding)以及自举(Booststrap)单元等等,这些与现有技术无异,本发明将不再赘述。
而且,在本发明的一些实施例中,本发明还提供了一种显示装置,该显示装置可以包括上述各实施例中任一种结构形式的显示面板。本发明的显示装置可以具有超窄边框特征,还适用于多种异形屏幕的需要。
另外,在本发明提供的另一些实施例中,本发明还可以提供一种具有上述任一种结构形式的显示面板或者显示装置的电子设备,具体地,电子设备为智能手机、智能手表、智能手环、平板电脑或笔记本电脑。本发明能够极大地缩小手机或平板电脑等屏幕的边框宽度,甚至可实现无边框的智能手机设计,极大地节省了智能电子设备的空间,解决了现有显示面板对边框需求较大的技术问题等。
以上仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明实质内容上所作的任何修改、等同替换和简单改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种显示面板,其特征在于:包括设置于所述显示面板的上表面的有效显示区域(1)以及设置于所述有效显示区域(1)正后方的彩色滤光片及阵列基板行驱动电路(2),所述阵列基板行驱动电路(2)在所述有效显示区域(1)上形成的正投影覆盖的区域为第一显示区域(11),所述第一显示区域(11)与所述第一显示区域(11)旁的第二显示区域(12)组成所述有效显示区域(1),对应于所述第一显示区域(11)范围内任一处的彩色滤光片的色浓度低于对应于所述第二显示区域(12)范围内的彩色滤光片的色浓度。
2.根据权利要求1所述的显示面板,其特征在于:所述第一显示区域(11)范围内的彩色滤光片的彩色膜厚度均小于所述第二显示区域(12)范围内的彩色滤光片的彩色膜厚度,以在第一显示区域(11)的开口率小于第二显示区域(12)的开口率的情况下令第一显示区域(11)的穿透率与第二显示区域(12)的穿透率的差值小于第一预设值。
3.根据权利要求1或2所述的显示面板,其特征在于:所述第一显示区域(11)范围内的彩色滤波片对应第一像素单元,所述第一像素单元包括第一红色像素单元、第一绿色像素单元及第一蓝色像素单元,所述第二显示区域(12)范围内的彩色滤波片对应第二像素单元,所述第二像素单元包括第二红色像素单元、第二绿色像素单元及第二蓝色像素单元;第一红色像素单元的色浓度低于第二红色像素单元的色浓度,和/或第一绿色像素单元的色浓度低于第二绿色像素单元的色浓度,和/或第一蓝色像素单元的色浓度低于第二蓝色像素单元的色浓度。
4.根据权利要求3所述的显示面板,其特征在于:在有效显示区域(1)范围内,所述显示面板包括自前向后依次设置的前偏光片、前基板、彩色滤光片、前配向层、液晶层、后配向层、后基板及后偏光片,所述彩色滤光片包括透明基底层、彩色膜及透明保护层,所述彩色膜包括依次且重复排列设置的红色着色条、绿色着色条及蓝色着色条,所述红色着色条用于产生红色像素单元,所述绿色着色条用于产生绿色像素单元,所述蓝色着色条用于产生蓝色像素单元。
5.根据权利要求1、2或4所述的显示面板,其特征在于:所述显示面板为扭曲向列型液晶显示面板或垂直配向型液晶显示面板或面内转换型液晶显示面板或面内开关型液晶显示面板。
6.根据权利要求5所述的显示面板,其特征在于:所述显示面板还包括边框,且边框的宽度小于第二预设值。
7.根据权利要求5所述的显示面板,其特征在于:所述显示面板为全面屏显示面板。
8.一种显示装置,其特征在于:包括权利要求1-7中任一权利要求所述的显示面板。
9.一种电子设备,其特征在于:包括权利要求8中所述的显示装置。
10.根据权利要求9所述的电子设备,其特征在于:所述电子设备为智能手机、智能手表、智能手环、平板电脑或笔记本电脑。
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