CN216286093U - 显示模组、电擦除部件和交互装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种显示模组、电擦除部件和交互装置，可以改善现有技术的光能黑板，存在线路复杂，设置的结构较多，成本较高，产品稳定性差，额外功耗高，制作工艺要求也较高，良率低的问题。所述显示模组，包括：显示模组，所述显示模组包括相对设置的第一基板与保护结构，以及位于所述第一基板与所述保护结构之间的液晶层；所述第一基板包括第一电极；其中，所述液晶层包括液晶，所述液晶包括透光态和反光态；处于透光态的液晶在受压力时转换为反光态；处于反光态的液晶在受到电场作用时转换为透光态。

Description

显示模组、电擦除部件和交互装置

技术领域

本实用新型涉及半导体技术领域，尤其涉及一种显示模组、电擦除部件和交互装置。

背景技术

液晶显示器(Liquid Crystal Display,LCD)，由于功耗很低，并且具有高画质、体积小、重量轻的特点，因此倍受大家青睐，成为当前显示器的主流。目前液晶显示器以薄膜晶体管(Thin Film Transistor，TFT)液晶显示器为主，其显示面板通常包括相对设置的彩膜基板、TFT阵列基板以及设置于两基板之间的液晶层。

传统教学书写黑板会产生了大量的粉尘，严重危害着老师和学生的健康。而在现有技术中也采用电子显示设备，但现有技术采用显示设备进行书写时，存在需要设置感应单元，主控单元以及处理单元，需要复杂的驱动线路，成本较高，良率低、产品稳定性差，额外功耗高等问题。

实用新型内容

本实用新型提供一种显示模组、电擦除部件和交互装置，可以改善现有技术的光能黑板，存在线路复杂，设置的结构较多，成本较高，产品稳定性差，额外功耗高，制作工艺要求也较高，良率低的问题。

本实用新型实施例提供一种显示模组，包括：

显示模组，所述显示模组包括相对设置的第一基板与保护结构，以及位于所述第一基板与所述保护结构之间的液晶层；所述第一基板包括第一电极；

其中，所述液晶层包括液晶，所述液晶包括透光态和反光态；处于透光态的液晶在受压力时转换为反光态；处于反光态的液晶在受到电场作用时转换为透光态。

在一种可能的实施方式中，所述液晶层还包括旋光剂，所述液晶为胆固醇液晶。

在一种可能的实施方式中，所述第一电极为单一电极；

或者，所述第一电极包括多个第一子电极。

在一种可能的实施方式中，所述显示模组为透明显示模组，其中，所述第一基板在对应显示模组显示区域的位置包括透明区域。

在一种可能的实施方式中，所述第一基板包括位于显示区的吸光部；其中，

所述吸光部为所述第一电极。

在一种可能的实施方式中，所述第一基板包括位于显示区的吸光部；其中，

所述吸光部设置在第一电极远离所述液晶层的一侧；

或者，所述吸光部设置在第一电极与所述液晶层之间。

在一种可能的实施方式中，所述液晶层与所述保护结构之间具有第一配向膜层；所述保护结构包括靠近所述第一配向膜层的第一表面以及远离所述第一基板的第二表面；所述第一配向膜层包括靠近所述保护结构的第三表面以及远离所述保护结构的第四表面；

其中，所述第一表面与所述第三表面接触设置，所述第四表面与所述液晶接触设置；所述保护结构的第二表面为所述显示模组的外表面；

所述保护结构采用电介质材料制作。

在一种可能的实施方式中，所述液晶层与所述第一电极接触设置；

或者，所述液晶层与所第一电极之间包括间隔层，所述间隔层包括靠近所述第一基板一侧的第五表面，以及远离所述第一基板一侧的第六表面，所述间隔层的第五表面与所述第一电极接触设置；所述间隔层的第六表面与所述液晶接触设置，所述间隔层采用电介质材料制作。

在一种可能的实施方式中，所述间隔层包括第二配向膜层。

在一种可能的实施方式中，所述液晶层的厚度在6毫米～10毫米范围。例如，所述液晶层的厚度为6毫米；例如，所述液晶层的厚度为8毫米；例如，所述液晶层的厚度为10毫米。

本实用新型还提供一种电擦除部件，所述电擦除部件包括载体，第二电极，以及与所述第二电极电连接的电路；所述电擦除部件被配置为在确定对显示模组显示的目标内容进行擦除时，通过所述电路对所述第二电极加载电压，以在所述第二电极与所述第一电极相对的区域形成电场。

在一种可能的实施方式中，所述第二电极为面电极。

在一种可能的实施方式中，所述电路为Boost型升压电路。

在一种可能的实施方式中，所述电路包括：

电感线圈，所述电感线圈的一端与第一电源端电连接，另一端连接于第一节点；

开关管，所述开关管一端与所述第一节电连接，另一端与第二电源端连接；

二极管，所述二极管一端与所述第一节点电连接，另一端与第二节点电连接；

电容，所述电容的一端与所述第三节点电连接，另一端与所述第二节点电连接；

所述第二电极连接于所述第三节点与所述第二节点之间。

在一种可能的实施方式中，所述电擦除部件还包括连接于所述第一电源端与所述第二电源端之间的电源；

以及，连接于所述电源与所述电路之间的开关。

本实用新型实施例还提供一种交互装置，包括如本实用新型实施例提供的所述显示模组，以及本实用新型实施例提供的所述电擦除部件。

本实用新型实施例有益效果如下：本实用新型实施例中，显示模组包括第一电极以及液晶，电擦除部件设置第二电极，在需要进行显示时，可以对显示模组的表面进行按压，以使液晶受按压时，发生偏转，对外界环境光的反射，进而实现显示，当需要擦除显示模组显示的内容时，通过向第二电极与第一电极加压，以使第二电极与第一电极相对的区域形成电场，进而使液晶恢复初始态，实现对显示模组的局部擦除，本实用新型实施例提供的显示模组，线路简单，设置的结构较少，成本较低，产品稳定性好，额外功耗低，较环保，制作工艺要求也较低，良率高的优势。

附图说明

图1本实用新型实施例提供的交互装置示意图之一；

图2为本实用新型实施例提供的交互装置示意图之二；

图3为本实用新型实施例提供的显示模组示意图之三；

图4A为本实用新型实施例提供的显示模组示意图之四；

图4B为本实用新型实施例提供的显示模组示意图之五；

图4C为本实用新型实施例提供的显示模组示意图之六；

图5为本实用新型实施例提供的电路示意图之一；

图6为本实用新型实施例提供的电源、开关、升压电路的连接示意图；

图7A为本实用新型实施例提供的电路示意图之二；

图7B为本实用新型实施例提供的电路示意图之三；

图8为本实用新型实施例提供的第一电极示意图之一；

图9为本实用新型实施例提供的第一电极示意图之二；

图10为本实用新型实施例提供的交互装置的控制方法示意图。

具体实施方式

为了使得本公开实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本公开实施例的附图，对本公开实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本公开的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本公开的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。

除非另外定义，本公开使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本公开中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。

为了保持本公开实施例的以下说明清楚且简明，本公开省略了已知功能和已知部件的详细说明。

参见图1、图2、图3所示，其中，图2为电擦除部件2对显示模组1进行擦除时的示意图，其中，图2中右上方为电擦除部件2的立体示意图，左上方的电擦除部件2为其沿截面S的截面示意图，本实用新型实施例提供一种显示装置，包括：

显示模组1，显示模组1包括相对设置的第一基板11与保护结构12，以及位于第一基板11与保护结构12之间的液晶层130；第一基板11包括第一电极111。

液晶层130包括液晶13，液晶13包括透光态和反光态；处于透光态的液晶13在受压力时转换为反光态；处于反光态的液晶13在受到电场作用时转换为透光态。具体的，液晶13初始态可以为透光态，在受压力按压时，由透光态转换为反光态，对外界环境光进行反射，以实现显示，在受电场驱动时，恢复初始态，由反光态转换为透光态；具体的，第一基板11还可以包括衬底基板110，第一电极11位于衬底基板110面向液晶13的一侧；具体的，衬底基板110的材料为玻璃或透明有机树脂；具体的，第一电极11可以为透明电极，材料具体可以为氧化铟锡；具体的，保护结构12可以为保护膜，保护膜相对柔软，易于传导按压物体(例如，手指或笔)对液晶13的按压力；具体的，保护膜的材料可以包括：聚乙烯(polyethylene，PE)，聚对苯二甲酸乙二醇酯(Polyethylene terephthalate，PET),聚氯乙烯(Polyvinylchloride，PVC)；具体的，保护结构12可以为透明保护结构。

本实用新型实施例中，显示模组1包括第一电极111以及液晶，电擦除部件2设置第二电极23，在需要进行显示时，可以对显示模组1的表面进行按压，以使液晶受按压时，发生偏转，对外界环境光的反射，进而实现显示，当需要擦除显示模组1显示的内容时，通过与显示模组1配合的电擦除部件2的第二电极23加压，以使第二电极23与第一电极111相对的区域形成电场，进而使液晶恢复初始态，实现对显示模组1的局部擦除，本实用新型实施例提供的显示模组，线路简单，设置的结构较少，成本较低，产品稳定性好，额外功耗低，较环保，制作工艺要求也较低，良率高的优势。

在一种可能的实施方式中，液晶13为胆固醇液晶。优选地，液晶层130还包括旋光剂，具体的，旋光剂可以覆盖于液晶，由液晶发生偏转，由旋光剂反射某一波段光，吸收其余波段光，实现反射，具体的，例如，旋光剂反射绿光，吸收绿光以外的波段光。具体的，胆固醇液晶(Cholesteric Liquid Crystal)分子排列具有焦点圆锥排列状态(Focal ConicState)与平面排列状态(Planar State)两种稳定状态，因此具有双稳态特性，亦即胆固醇液晶不需要外界给予额外的能量即可维持原本的液晶分子排列状态。当施加一电压时，可控制液晶分子的排列状态在焦点圆锥排列状态与平面排列状态两种稳态之间转换。当胆固醇液晶呈现平面排列状态时，此时会反射特定波长的光线；相反地，当胆固醇液晶呈现焦点圆锥排列状态时，光线就会穿透。因此，利用施加于胆固醇液晶的电压可控制胆固醇液晶是被光线穿透或是反射特定波长的光线。

在一种可能的实施方式中，参见图8所示，第一电极111为一整面的面电极。本发光实施例中，第一电极111为一整面的面电极，可以简化第一基板11的布线结构，进一步简化显示模组1的结构。

在一种可能的实施方式中，参见图9所示，第一电极111包括多个第一子电极1110。所述多个第一子电极1110可以分别加载不同的电压，可以实现擦除区域可选择功能。可选地，多个第一子电极1110可以呈阵列分布。可选地，第一基板11包括衬底基板110，以及位于衬底基板110与第一电极111之间的与第一子电极1110一一对应电连接的驱动电路。可选地，驱动电路可以与常规的阵列基板上的像素电路类似，用于控制向不同的第一子电极独立控制加电。可选地，第一电极111包括多个阵列分布的第一子电极1110，第一基板11包括与第一子电极1110一一对应电连接的驱动电路，可以直接采用常规的阵列基板来作为本实用新型的第一基板11，有利于兼容常规的阵列基板制作流程，无需设置新的工艺流程。

在一种可能的实施方式中，保护结构12包括靠近液晶层13一侧的第一表面以及远离液晶层13一侧的第二表面；保护结构12与液晶层13接触设置，第二表面为显示模组的外表面；保护结构12采用电介质材料制作。

在一种可能的实施方式中，显示模组为透明显示模组，其中，第一基板11在对应显示模组显示区域的位置包括透明区域。例如，第一电极111可以包括透明电极。当第一基板11包括衬底基板110时，衬底基板110可以是透明的，或者衬底基板110对应显示模组显示区域的位置包括透明区域。

在一种可能的实施方式中，第一基板11包括位于显示区的吸光部；其中，吸光部为第一电极111。吸光部为第一电极111时，第一电极111的材料，例如可以包括金属钼。具体的，吸光部例如吸收大部分甚至全部照射到吸光部的光线，或者吸收一种或多种颜色的光线而对其他颜色光线进行反射或散射。

在一种可能的实施方式中，第一基板11包括位于显示区的吸光部6；其中，吸光部6设置在第一电极111远离液晶层13的一侧；例如，参见图4A所示，可以在衬底基板110以及第一电极111之间加入吸光部6，材料可以为有机黑色树脂；例如，吸光部6也可以是衬底基板110，例如，衬底基板110为掺有吸光粒子(例如，黑色颜料)的衬底基板；在一种可能的实施方式中，参见图4B所示，吸光部6设置在第一电极111与液晶层13之间，吸光部6的材料可以为有机黑色树脂。

在一种可能的实施方式中，结合图3所示，液晶层130与保护结构12之间具有第一配向膜层15，保护结构12包括靠近第一配向膜层15的第一表面121以及远离第一配向膜层15的第二表面122；其中，保护结构12的第一表面121与液晶13接触设置，第一配向膜层15包括靠近保护结构12的第三表面151以及远离保护结构12的第四表面152；第一表面141与第三表面151接触设置，第四表面152与液晶层13接触设置；保护结构12的第二表面122为显示模组的外表面；保护结构12采用电介质材料制作。

在一种可能的实施方式中，参见图4C所示，液晶层与第一电极111接触设置；或者，液晶层与所第一电极111之间包括间隔层14，间隔层14包括靠近第一基板11一侧的第五表面141，以及远离第一基板11一侧的第六表面142，间隔层14的第五表面141与第一电极11接触设置；间隔层14的第六表面142与液晶13接触设置，间隔层14采用电介质材料制作。

在一种可能的实施方式中，间隔层14包括第二配向膜层。

在一种可能的实施方式中，间隔层14包括平坦层。

在一种可能的实施方式中，液晶层的厚度在6毫米～10毫米范围。例如，所述液晶层的厚度为6毫米；例如，所述液晶层的厚度为8毫米；例如，所述液晶层的厚度为10毫米。

在一种可能的实施方式中，参见图3所示，显示模组还包括密封第一基板11与保护结构12的边框5。

在一种可能的实施方式中，本实用新型实施例提供的显示模组，由于显示模式与常规的液晶显示方式不同，因而，可以不设置有常规液晶显示模组的偏光片。

基于同一实用新型构思，结合图2、图3、图3所示，本实用新型实施例还提供一种电擦除部件2，电擦除部件2包括载体21，第二电极23，以及与第二电极23电连接的电路22；电擦除部件2被配置为在确定对显示模组1显示的目标内容进行擦除时，通过电路22对第二电极23加载电压，以在第二电极23与第一电极111相对的区域形成电场。

在一种可能的实施方式中，第二电极23位于载体21的表面或者靠近载体21的表面设置，以在第二电极23与第一电极111相对的区域形成电场。

在一种可能的实施方式中，第二电极23为面电极。

在一种可能的实施方式中，电路22为Boost型升压电路。本实用新型实施例中，由于电擦除部件2需要灵活移动，为其供能的电源(例如电池)可以提供的电压大小有限，因此，设置升压电路，可以将电源提供的电压提升，满足可以驱动液晶的电压，例如，电擦除部件2的电源仅能提供3V电压，而驱动液晶13偏转需要12V电压，则通过本实用新型实施例设置的电路22，可以实现将电源3的电压提升至能够驱动液晶13偏转的电压，此外，Boost型升压电路结构成熟，功能稳定，有利于为电擦除部件2提供稳定的电压。

在一种可能的实施方式中，结合图5所示，电路22包括：

电感线圈L，电感线圈L的一端与第一电源端A1电连接，另一端连接于第一节点B1；

开关管S，开关管S一端与第一节电B1连接，另一端与第二电源端A2连接；开关管S具体可以为金属氧化物半导体型场效应管(Metal Oxide Semiconductor Field EffectTransistor，MOS)；或者，开关管S也可以是能够实现开、关功能的电路；

二极管D，二极管D一端与第一节点B1电连接，另一端与第二节点B2电连接；二极管D具体可以为肖特基整流二极管；

电容C，电容C的一端与第三节点B3电连接，另一端与第二节点B2电连接。

在一种可能的实施方式中，第二电极23连接于第三节点B3与第二节点B2之间。

可以理解的是，在具体实施时，本实用新型实施例的电擦除部件2还可以包括其它能够使电路22实现其功能的结构，本实用新型不以此为限。

在一种可能的实施方式中，结合图2或图6所示，电擦除部件2还包括连接于第一电源端A1与第二电源端A2之间的电源3，电源3具体可以为电池，利于电擦除部件的灵活移动。

在一种可能的实施方式中，结合图2或图6所示，电擦除部件2还包括连接于电源3与电路22之间的开关4。可选地，开关4可以是机械开关。可选地，载体21的表面可以设置有过孔，以使开关4与电路22电连接。可选地，开关4可以是电子开关，例如可以利用程序控制开关4的通断。

在具体实施时，当需要对显示模组1显示的内部进行擦除时，可以打开电擦除部件2的开关4，使电源3为电路22供电，电源3提供的电压，经过电路22可以升压，以使第二电极23与第一电极111相对的区域形成电场，对使第二电极23与第一电极111相对的区域的液晶偏转进行控制。

具体的，电路22的工作原理可以为：

第一阶段开关管S闭合，电源对电感L充电，电感L上的电压提升到Vi，而二极管D截止，电容C释放存储的电荷，维持第二电极23的电压，具体的，等效电路图如图7A所示，开关管S闭合(相当于一根导线)，这时输入的直流电压流过电感L，二极管D作用是防止电容C对地放电，同时起到续流作用，由于输入的电压是直流电，因此电感L上的电流以一定的比率线性的增加，这个比率跟电感因素有关，随着电感L电流增加，电感L里储存了一些能量；

第二阶段开关管S打开，二极管D导通，电源3通过电感L给电容C充电并与第二电极23相连，具体的，等效电路图如图7B所示，当开关管S断开时候，由于电感L的电流不能突变，也就是说流经电感L的电流不会马上变为零，而是缓慢的由充电完毕时的值变为零，需要一个过程，而原来的电路回路已经断开，电感L只能通过新电路放电，即电感L开始给电容C充电，电容C两端电压升高，此时电压已经高于输入电压了，这两个步骤不断重复，在输出两端就得到高于输入电压的电压。

在一种可能的实施方式中，第二电极23的电压V0满足：

其中，Don表示开关管在一个开关周期内的开启时长，Doff表示开关管S在一个开关周期内的关闭时长，Vi表示输入电压。

基于同一实用新型构思，本实用新型实施例还提供一种交互装置，包括如本实用新型实施例提供的显示模组，以及包括本实用新型实施例提供的电擦除部件。

本实用新型实施例还提供的交互装置可以是作为黑板；例如为光能黑板。

基于同一实用新型构思，本实用新型实施例还提供一种如本实用新型实施例提供的显示装置的控制方法，参见图10所示，包括：

显示模组通过液晶的受按压轨迹，显示与按压轨迹对应的书写内容；

确定对显示模组显示的内容进行擦除时，控制电擦除部件通过电路对第二电极加载电压，并控制第一基板向第一电极加载电压，以使第二电极与第一电极相对的区域形成电场，电场驱动液晶恢复初始态，擦除第二电极与第一电极相对区域的显示内容。

本实用新型实施例有益效果如下：本实用新型实施例中，显示模组1设置第一电极111以及液晶，电擦除部件2设置第二电极23，在需要进行显示时，可以对显示模组1的表面进行按压，以使液晶受按压时，发生偏转，对外界环境光的反射，进而实现显示，当需要擦除显示模组1显示的内容时，通过向第二电极23与第一电极111加压，以使第二电极23与第一电极111相对的区域形成电场，进而使液晶恢复初始态，实现对显示模组1的局部擦除，本实用新型实施例提供的显示模组，线路简单，设置的结构较少，成本较低，产品稳定性好，额外功耗低，较环保，制作工艺要求也较低，良率高的优势。

显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (16)

1.一种显示模组，其特征在于，包括：

显示模组，所述显示模组包括相对设置的第一基板与保护结构，以及位于所述第一基板与所述保护结构之间的液晶层；所述第一基板包括第一电极；

其中，所述液晶层包括液晶，所述液晶包括透光态和反光态；处于透光态的液晶在受压力时转换为反光态；处于反光态的液晶在受到电场作用时转换为透光态。

2.根据权利要求1所述的显示模组，其特征在于，所述液晶层还包括旋光剂，所述液晶为胆固醇液晶。

3.根据权利要求1所述的显示模组，其特征在于，所述第一电极为单一电极；

或者，所述第一电极包括多个第一子电极。

4.根据权利要求1所述的显示模组，其特征在于，所述显示模组为透明显示模组，其中，所述第一基板在对应显示模组显示区域的位置包括透明区域。

5.根据权利要求1所述的显示模组，其特征在于，所述第一基板包括位于显示区的吸光部；其中，

所述吸光部为所述第一电极。

6.根据权利要求1所述的显示模组，其特征在于，所述第一基板包括位于显示区的吸光部；其中，

所述吸光部设置在第一电极远离所述液晶层的一侧；

或者，所述吸光部设置在第一电极与所述液晶层之间。

7.根据权利要求1所述的显示模组，其特征在于，所述液晶层与所述保护结构之间具有第一配向膜层；所述保护结构包括靠近所述第一配向膜层的第一表面以及远离所述第一基板的第二表面；所述第一配向膜层包括靠近所述保护结构的第三表面以及远离所述保护结构的第四表面；

其中，所述第一表面与所述第三表面接触设置，所述第四表面与所述液晶层接触设置；所述保护结构的第二表面为所述显示模组的外表面；

所述保护结构采用电介质材料制作。

8.根据权利要求1所述的显示模组，其特征在于，所述液晶层与所述第一电极接触设置；

或者，所述液晶层与所第一电极之间包括间隔层，所述间隔层包括靠近所述第一基板一侧的第五表面，以及远离所述第一基板一侧的第六表面，所述间隔层的第五表面与所述第一电极接触设置；所述间隔层的第六表面与所述液晶接触设置，所述间隔层采用电介质材料制作。

9.根据权利要求8所述的显示模组，其特征在于，所述间隔层包括第二配向膜层。

10.根据权利要求1所述的显示模组，其特征在于，所述液晶层的厚度在6毫米～10毫米范围。

11.一种用于擦除如权利要求1-10任一项所述的显示模组的电擦除部件，其特征在于，所述电擦除部件包括载体，第二电极，以及与所述第二电极电连接的电路；所述电擦除部件被配置为在确定对显示模组显示的目标内容进行擦除时，通过所述电路对所述第二电极加载电压，以在所述第二电极与所述第一电极相对的区域形成电场。

12.根据权利要求11所述的电擦除部件，其特征在于，所述第二电极为面电极。

13.如权利要求11所述的电擦除部件，其特征在于，所述电路为Boost型升压电路。

14.如权利要求13所述的电擦除部件，其特征在于，所述电路包括：

电感线圈，所述电感线圈的一端与第一电源端电连接，另一端连接于第一节点；

开关管，所述开关管一端与所述第一节电连接，另一端与第二电源端连接；

二极管，所述二极管一端与所述第一节点电连接，另一端与第二节点电连接；

电容，所述电容的一端与第三节点电连接，另一端与所述第二节点电连接；

所述第二电极连接于所述第三节点与所述第二节点之间。

15.如权利要求14所述的电擦除部件，其特征在于，所述电擦除部件还包括连接于所述第一电源端与所述第二电源端之间的电源；

以及，连接于所述电源与所述电路之间的开关。

16.一种交互装置，其特征在于，包括权利要求1-10任一项所述的显示模组，以及权利要求11-15任一项所述的电擦除部件。

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