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一种柔性盖板、显示屏和显示装置

文献发布时间:2023-06-19 18:37:28


一种柔性盖板、显示屏和显示装置

技术领域

本发明涉及柔性显示技术领域,尤其涉及一种柔性盖板、显示屏和显示装置。

背景技术

目前,柔性显示装置发展日新月异,折叠显示装置采用大量柔性材料,抗冲击能力相比传统刚性屏幕较弱,因此急需提升其抗冲击能力。但是,折叠显示装置要保证折叠性能就需要保证足够的柔性,要提升抗冲击能力就需要保证足够的刚性,因此,折叠性能和抗冲击性能是相互矛盾的,同时实现折叠性能和抗冲击性能是比较困难的。

综上,如何提高柔性显示装置的抗冲击能力成为当前亟待解决的问题。

发明内容

本发明提供了一种柔性盖板、显示屏和显示装置,以提高柔性显示装置的抗冲击能力。

根据本发明的一方面,提供了一种柔性盖板,包括:超薄玻璃层和位于所述超薄玻璃层一侧的应变率自适应组件;

所述应变率自适应组件至少包括第一应变率自适应层和第二应变率自适应层;所述第一应变率自适应层位于所述第二应变率自适应层远离所述超薄玻璃层的一侧;

其中,所述第一应变率自适应层的应变率大于所述第二应变率自适应层的应变率。

根据本发明的另一方面,提供了一种显示屏,包括:柔性显示面板和上述的柔性盖板。

根据本发明的另一方面,提供了一种显示装置,包括:上述的柔性显示面板。

本发明的技术方案,通过将第一应变率自适应层设置在所述第二应变率自适应层远离所述超薄玻璃层的一侧,可以在柔性盖板受到外界环境的冲击时,迅速转变为高强度的状态,抵抗外界环境的冲击,保护超薄玻璃层不受损坏;第二应变率自适应层位于第一应变率自适应层和超薄玻璃层之间,可以在柔性盖板受到外界环境的冲击时,仍保留一定的弹性,吸收掉部分冲击能量,缓冲传递到超薄玻璃层的冲击能量;此外,在柔性盖板弯折时,应变率自适应组件具有一定的弹性,可以减轻柔性盖板弯折后的折痕,提高柔性盖板的弯折寿命;而且应变率自适应组件的各膜层结构可以通过涂覆的方式制备在超薄玻璃层的表面,厚度较小,在实现提升抗冲击性能的同时降低柔性盖板的整体厚度。

应当理解,本部分所描述的内容并非旨在标识本发明的实施例的关键或重要特征,也不用于限制本发明的范围。本发明的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。

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,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有技术中的一种柔性显示装置的结构示意图;

图2为本发明实施例提供的一种柔性盖板的结构示意图;

图3为本发明实施例提供的TPU储能模量随频率变化的曲线图;

图4为本发明实施例提供的又一种柔性盖板的结构示意图;

图5为本发明实施例提供的又一种柔性盖板的结构示意图;

图6为本发明实施例提供的又一种柔性盖板的结构示意图;

图7为本发明实施例提供的又一种柔性盖板的结构示意图;

图8为本发明实施例提供的又一种柔性盖板的结构示意图;

图9为本发明实施例提供的又一种柔性盖板的结构示意图;

图10是本发明实施例提供的一种显示屏的结构示意图;

图11为本发明实施例提供的一种显示装置的结构示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都应当属于本发明保护的范围。

需要说明的是,本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外,术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含,例如,包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元,而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

图1为现有技术中的一种柔性显示装置的结构示意图。参考图1,柔性显示装置01包括自上而下的盖板层04、功能层045、显示层06、背膜层07、缓冲层08和支撑层09,柔性显示装置01还包括弯折区03和非弯折区02,柔性显示装置01可在弯折区03处弯折,实现折叠功能。

为了提高抗冲击性能,现有技术中的柔性显示装置01的盖板层的功能层05包括偏光片加压敏胶(pressure sensitive adhesive,PSA)层或者聚对苯二甲酸乙二酯(Polyethylene Terephthalate,PET)层加PSA层等膜层结构,这些材料虽然可以实现落笔或落球性能的提升,但是会造成工艺步骤增多,厚度增大,柔性显示装置01的弯曲半径增大,同时也会增加折痕。

为解决上述技术问题,本发明实施例提供一种柔性盖板,包括:超薄玻璃层和位于超薄玻璃层一侧的应变率自适应组件;应变率自适应组件至少包括第一应变率自适应层和第二应变率自适应层;第一应变率自适应层位于第二应变率自适应层远离超薄玻璃层的一侧;其中,第一应变率自适应层的应变率大于第二应变率自适应层的应变率。

采用上述技术方案,通过将第一应变率自适应层设置在第二应变率自适应层远离超薄玻璃层的一侧,可以在柔性盖板受到外界环境的冲击时,迅速转变为高强度的状态,抵抗外界环境的冲击,保护超薄玻璃层不受损坏;第二应变率自适应层位于第一应变率自适应层和超薄玻璃层之间,可以在柔性盖板受到外界环境的冲击时,仍保留一定的弹性,吸收掉部分冲击能量,缓冲传递到超薄玻璃层的冲击能量;此外,在柔性盖板弯折时,应变率自适应组件具有一定的弹性,可以减轻柔性盖板弯折后的折痕,提高柔性盖板的弯折寿命;而且应变率自适应组件的各膜层结构可以通过涂覆的方式制备在超薄玻璃层的表面,厚度较小,在实现提升抗冲击性能的同时降低柔性盖板的整体厚度。

以上是本发明的核心思想,基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做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。以下将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

图2为本发明实施例提供的一种柔性盖板的结构示意图。参考图2,柔性盖板10包括超薄玻璃层130和位于超薄玻璃层130一侧的应变率自适应组件140,应变率自适应组件140至少包括第一应变率自适应层141和第二应变率自适应层142,第一应变率自适应层141位于第二应变率自适应层142远离超薄玻璃层130的一侧。其中,第一应变率自适应层141的应变率大于第二应变率自适应层142的应变率。柔性盖板10还包括弯折区12和非弯折区11,柔性盖板10可在弯折区12处弯折,实现折叠功能。

其中,应变率自适应组件140包括多个膜层结构,这些膜层结构包括聚乙烯醇缩丁醛(Polyvinyl Butyral,PVB)、乙烯-醋酸烯共聚物(Ethylene Vinyl Acetate Copolymer,EVA)、聚氨基甲酸酯(Polyurethane,PU)等材料中的一种或多种混合材料,即应变率自适应组件140中的膜层结构的材料可以是PVB、EVA、PU等材料中的一种单纯材料,也可以是PVB、EVA、PU等材料中的多种混合材料。应变率自适应组件140内的各个膜层结构的储能模量可随应变速率的增加而增加,即应变率自适应组件140内的各个膜层结构的刚性转变与应变速率有着典型的相关性。应变率是表征材料变形速度的一种度量,应变对时间的导数,应变率越大,储能模量随应变速率变化的越快,应变率越小,储能模量随应变速率变化的越慢。储能模量实质为杨氏模量,是材料变形后回弹的指标,表示材料存储弹性变形能量的能力。应变速率是指单位时间内发生的线应变或剪应变,单位为/s。

图3为本发明实施例提供的热塑性聚氨酯(Thermoplastic Urethane,TPU)储能模量随频率变化的曲线图,通过动态热机械分析(Dynamic thermomechanical analysis,DMA)测试得到,其中,TPU也属于PU材料中的一种。DMA可以用于测量黏弹性材料的力学性能与时间、温度或频率的关系,样品受周期性(正弦)变化的机械应力的作用和控制,发生形变,在进行应DMA测试时,若应变幅值保持恒定,应变速率随加载频率的增加而增加。参考图3,在频率较低的情况下,即在应变速率较低的情况下,TPU处于高弹性,储能模量较低,具有较好的可弯折性;当频率提高后,即应变速率提高后,TPU分子内部分子链段来不及响应来进行松弛,大部分分子链段不能运动,宏观上呈现出刚性转变,即高弹性向高强度转变,从而TPU的储能模量提升,即TPU的抗冲击能力提升。应变率越大的材料,材料变形速度越快,曲线的斜率越大,应变率越小的材料,材料变形速度越慢,曲线的斜率越小。

示例性的,在柔性盖板10受到外界环境的冲击时,例如有异物跌落至柔性盖板10或柔性盖板10跌落至地面等情形,第一应变率自适应层141可以快速的变化为高强度的状态,可以抵抗外界环境的冲击。在同样的应变速率下,第一应变率自适应层141的应变率较大,刚性转变较快,相应的强度也越大,抗冲击的能力也较强,即使在柔性盖板10遇到低速冲击时,第一应变率自适应层141也可以抵抗大部分冲击。柔性盖板10受到外界环境的冲击时,第二应变率自适应层142可以起到缓冲的作用,同样的应变速率下,刚性转变较慢,仍具有一定的弹性,可以吸收掉第一应变率自适应层141的残余冲击传递下来的部分能量,减少传递到与柔性盖板10相邻设置的柔性显示面板的能量。

另一方面,在弯折柔性盖板10时,单位时间内的线应变或剪应变较小,应变速率较小,第一应变率自适应层141和第二应变率自适应层142均具有一定的弹性,使得柔性盖板10具有可弯折性,还有一定恢复原始状态的能力,可以减轻弯折后的折痕。应变率自适应组件140内的各个膜层结构一般是通过涂覆的方式制备在超薄剥离层130的表面,厚度较小,有利于降低柔性盖板10的厚度,也可以减轻柔性盖板10弯折后的折痕。

可以理解的是,本发明实施例仅对柔性盖板10中的第一应变率自适应层141应变率和第二应变率自适应层142的应变率的大小关系做限定,即第一应变率自适应层141应变率大于第二应变率自适应层142的应变率,本发明实施例对第一应变率自适应层141应变率与第二应变率自适应层142的应变率之差的大小不做限定,第一应变率自适应层141应变率与第二应变率自适应层142的应变率之差的大小可根据实际需求调整,本发明实施例对此也不做具体限定。

本发明实施例提供的柔性盖板,通过将第一应变率自适应层设置在第二应变率自适应层远离超薄玻璃层的一侧,可以在柔性盖板受到外界环境的冲击时,迅速转变为高强度的状态,抵抗外界环境的冲击,保护超薄玻璃层不受损坏;第二应变率自适应层位于第一应变率自适应层和超薄玻璃层之间,可以在柔性盖板受到外界环境的冲击时,仍保留一定的弹性,吸收掉部分冲击能量,缓冲传递到超薄玻璃层的冲击能量;此外,在柔性盖板弯折时,应变率自适应组件具有一定的弹性,可以减轻柔性盖板弯折后的折痕,提高柔性盖板的弯折寿命;而且应变率自适应组件的各膜层结构可以通过涂覆的方式制备在超薄玻璃层的表面,厚度较小,在实现提升抗冲击性能的同时降低柔性盖板的整体厚度。

需要说明的是,图2仅为本发明实施例示例性的附图,图2中仅示例性示出了应变率自适应组件包括两层应变率自适应层,而本发明实施例提供的柔性盖板中的应变率自适应组件并不仅限于包括两层应变率自适应层,应变率自适应组件可以包括两层或两层以上的应变率自适应层,只要满足远离超薄玻璃层一侧的应变率自适应层的应变率大于靠近超薄玻璃层一侧的应变率自适应层的应变率即可,本发明实施例对应变率自适应组件中具体的膜层数量不做具体限定。

可选的,图4为本发明实施例提供的又一种柔性盖板的结构示意图。参考图4,应变率自适应组件140还包括第三应变率自适应层143,第三应变率自适应层143位于第二应变率自适应层142靠近超薄玻璃层130的一侧。其中,第三应变率自适应层143的应变率小于第二应变率自适应层142的应变率。

示例性的,在柔性盖板10受到外界环境的冲击时,第三应变率自适应层143仍具有较高的弹性,可以进一步吸收掉第一应变率自适应层141和第二应变率自适应层142的残余冲击传递下来的能量。在弯折柔性盖板10时,第三应变率自适应层143还可以作为连接第二应变率自适应层142和超薄玻璃层143的链接层,避免在弯折过程中,第二应变率自适应层142的强度较大,第二应变率自适应层142与超薄玻璃层130接触时硬接触,保护超薄剥离层。

需要说明的是,本发明实施例提供的柔性盖板10中的应变率自适应组件140并不仅限于包括三层应变率自适应层,应变率自适应组件140中的变率自适应层的数量可根据实际情况进行设置,只要满足远离超薄玻璃层130一侧的应变率自适应层的应变率大于靠近超薄玻璃层130一侧的应变率自适应层的应变率即可。

可以理解的是,本发明实施例对第一应变率自适应层141应变率与第二应变率自适应层142的应变率之差和第二应变率自适应层142应变率与第三应变率自适应层143的应变率之差不做限定,只要满足第一应变率自适应层141应变率、第二应变率自适应层142应变率和第三应变率自适应层143的应变率之间存在梯度递减的变化即可。

可选的,第一应变率自适应层、第二应变率自适应层和第三应变率自适应层的厚度d的取值范围为:3.5μm≤d≤10μm。

示例性的,第一应变率自适应层、第二应变率自适应层和第三应变率自适应层的厚度d可以相近一致,例如第一应变率自适应层、第二应变率自适应层和第三应变率自适应层的厚度d可以均相同,有利于简化工艺步骤;第一应变率自适应层141、第二应变率自适应层142和第三应变率自适应层143的厚度d也可以不同,以根据实际需求进行设定。在一可选的实施例中,应变率自适应组件140的总厚度不超过30μm,使得其厚度较薄,有利于柔性盖板10的轻薄化。

可选的,图5为本发明实施例提供的又一种柔性盖板的结构示意图。参考图5,第一应变率自适应层141的厚度为d1,第二应变率自适应层142的厚度为d2,第三应变率自适应层143的厚度为d3;其中,d1>d2>d3。

示例性的,第一应变率自适应层141的厚度设置的较大,在柔性盖板10受到外界环境的冲击时,应变率自适应组件140中强度较大的膜层的占比较多,可以显著提高超薄玻璃层130的抗冲击性能;且第三应变率自适应层143的厚度设置的较小,可以保证应变率自适应组件140的整体厚度仍处于较小的范围内,有利于柔性盖板10的轻薄化。

可选的,继续参考图5,第一应变率自适应层的厚度d1的取值范围为:4.5μm≤d1≤10μm;第二应变率自适应层的厚度d2的取值范围为:3μm≤d2≤6.5μm;第三应变率自适应层的厚度d3的取值范围为:1.5μm≤d3≤3.5μm。如此,各应变自适应层(141、142、143)的厚度不同,即对应变率自适应组件140中各应变自适应层(141、142、143)厚度要求并不严格,可以降低工艺难度,在增加超薄玻璃层130的抗冲击性能的同时还可以使得自适应组件140的整体厚度不超过20μm,有利于提高柔性盖板10的性能和轻薄化。

可选的,图6为本发明实施例提供的又一种柔性盖板的结构示意图。参考图6,第一应变率自适应层的厚度为d1,第二应变率自适应层的厚度为d2,第三应变率自适应层的厚度为d3;其中,d1<d2<d3。

示例性的,第三应变率自适应层143的厚度设置的较大,在柔性盖板10弯折时,应变率自适应组件140中弹性较大的膜层的占比较多,有利于减轻柔性显示组件10的折痕,且增强第三应变率自适应层143在第二应变率自适应层142与超薄玻璃层130之间的链接作用,避免硬接触,保护超薄玻璃层130。如此,可以在保证超薄玻璃层130的抗冲击性能的同时,减轻折痕,保护超薄玻璃层130不易被损坏,提高柔性盖板10的弯折寿命。

需要说明的是,当应变率自适应组件140包括两层或多于三层的应变率自适应层时,不同层的应变率自适应层的厚度可根据实际需求调整,例如,不同层的应变率自适应层的厚度可以均相同,也可以有梯度递减或递增变化,也可以有不规律的变化,本发明实施例对此不做具体限定;关于不同应变率自适应层的厚度之差,本发明实施例也不做具体限定

可选的,图7为本发明实施例提供的又一种柔性盖板的结构示意图。参考图7,应变率自适应组件140与超薄玻璃层130之间设置有第一粘接层151。其中,第一粘接层151的厚度dn1的取值范围为:1μm≤dn1≤3μm。如此,可增加应变率自适应组件140与超薄玻璃层130之间的粘结性,保证柔性盖板10的可靠性,且第一粘接层151的厚度dn1较小,几乎不影响柔性盖板10的整体厚度。

在一可选的实施例中,参考图2和图4,应变率自适应组件140靠近超薄玻璃130的一侧表面的粘附力大于应变率自适应组件140远离超薄玻璃层130的一侧表面的粘附力。

示例性的,以应变率自适应组件140仅包括第一应变率自适应层141和第二应变率自适应层142为例,可在第二应变率自适应层142靠近超薄玻璃层130的一侧表面做表面处理,例如可以通过做溶液处理做表面反应,改变第二应变率自适应层142靠近超薄玻璃层130的一侧表面的粘附力,增加应变率自适应组件140与超薄玻璃层130之间的粘结性,且不影响柔性盖板10的整体厚度,有利于轻薄化。

可以理解的是,应变率自适应组件140包括第三应变率自适应层143时,可在第三应变率自适应层143靠近超薄玻璃层130的一侧表面做表面处理,增加应变率自适应组件140与超薄玻璃层130之间的粘结性。

可选的,图8为本发明实施例提供的又一种柔性盖板的结构示意图。参考图8,柔性盖板10还包括保护层160,保护层160位于应变率自适应组件140远离超薄玻璃层130的一侧。

示例性的,保护层160包括高分子膜,例如可包括聚氯乙烯(PolyvinylChloride,PVC)、聚丙烯(Polypropylene,PP)等高分子材料,具有较好的透明度、电绝缘性、耐磨性、抗腐蚀性和抗冲击性能,可以保护应变率自适应组件140,使其不易被磨损。

在一可选的实施例中,继续参考图8,应变率自适应组件140与保护层160之间设置有第二粘接层152;其中,第二粘接层152的厚度dn2的取值范围为:1μm≤dn2≤3μm。如此,可增加应变率自适应组件140与保护层160之间的粘结性,保证柔性盖板10的可靠性,且第二粘接层152的厚度dn2较小,几乎不影响柔性盖板10的整体厚度。

可选的,图9为本发明实施例提供的又一种柔性盖板的结构示意图。参考图9,应变率自适应组件140靠近超薄玻璃层130的一侧表面的粘附力与应变率自适应组件140靠近保护层160的一侧表面的粘附力均大于保护层160远离应变率自适应组件140的一侧表面的粘附力。

示例性的,以应变率自适应组件140仅包括第一应变率自适应层141和第二应变率自适应层142为例,可在第二应变率自适应层142靠近超薄玻璃层130的一侧表面和第一应变率自适应层141靠近保护层160的一侧表面做表面处理,例如可以通过溶液处理做表面反应,改变第二应变率自适应层142靠近超薄玻璃层130的一侧表面和第一应变率自适应层141靠近保护层160的一侧表面的粘附力,增加应变率自适应组件140与超薄玻璃层130之间的粘结性和应变率自适应组件140与保护层160之间的粘结性,且不影响柔性盖板10的整体厚度,有利于轻薄化。

可以理解的是,应变率自适应组件140包括第三应变率自适应层143时,可在第三应变率自适应层143靠近超薄玻璃层130的一侧表面和第一应变率自适应层141靠近保护层160的一侧表面做表面处理,增加应变率自适应组件140与超薄玻璃层130之间的粘结性和应变率自适应组件140与保护层160之间的粘结性。

基于同一发明构思,本发明实施例还提供一种显示屏,图10是本发明实施例提供的一种显示屏的结构示意图,如图10,该显示屏20包括柔性显示面板21和本发明任一实施例提供的柔性盖板10。

示例性的,显示面板21包括显示层211、背膜层212和支撑层213。均包括柔性、可弯折材料。其中,显示层211包括发光层和驱动电路层(图中未示出),发光层包括阵列排布的多个发光元件,发光元件包括但不限于有机发光半导体(Organic ElectroluminescenceDisplay,OLED)、量子点发光二极管(Quantum Dot Light Emitting Diodes,QLED)、亚毫米发光二极管(mini-LED)和微型发光二极管(micro-LED)。驱动电路层包括电容、电阻、晶体管等有源或无源器件,构成像素电路,以控制发光层的发光元件发光。背膜212的材质可以是聚酰亚胺(Polyimide,PI)、PET等。支撑层213的材质可以是金属铝、金属钛、碳纤维等。

以发光元件包括OLED为例,显示层211包括多个开关单元,开关单元设于发光层和驱动电路层之间,多个开关单元阵列排布;在多个开关单元靠近发光元件的一侧依次层叠设置有第一电极、像素介定层、以及第二电极;第一电极可以是阳极,与开关单元电连接;第二电极可以是阴极;像素定义层可以由诸如PI、聚酰胺(Polyamide,PA)、苯并环丁烯(Benzocyclobutene,BCB)、压克力树脂或酚醛树脂等的有机材料形成,或由诸如SiNx的无机材料形成。

本发明实施例提供的显示屏,通过柔性盖板的应变率自适应组件可以提高显示屏的抗冲击性能,并减轻显示屏弯折后的折痕,可以适当减薄或去掉柔性盖板与柔性显示面板之间的偏光片和功能层,以及去背膜层和支撑层之间的缓冲层,降低显示屏的厚度,有利于显示屏的轻薄化。

可选的,继续参考图10,应变率自适应组件140位于超薄玻璃层130远离所述柔性显示面板21的一侧。如此,应变率自适应组件140位于超薄玻璃层130远离柔性显示面板21的一侧,可以更好的保护超薄玻璃层130以及柔性显示面板21,提高显示屏20的寿命。

基于同一发明构思,本发明实施例还提供一种显示装置,图11为本发明实施例提供的一种显示装置的结构示意图,如图11,该显示装置30包括本发明任一实施例提供的显示屏20。本发明实施例提供的显示装置30可以为图11所示的手机,也可以为任何具有显示功能的电子产品,包括但不限于以下类别:电视机、笔记本电脑、桌上型显示器、平板电脑、数码相机、智能手环、智能眼镜、车载显示器、医疗设备、工控设备、触摸交互终端等,本发明实施例对此不作特殊限定

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

相关技术
  • 柔性显示屏的薄膜封装结构、柔性显示屏及显示装置
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  • 一种柔性显示屏及显示装置
  • 显示屏盖板及具有该盖板的显示屏
  • 一种柔性衬底、柔性显示面板、柔性显示装置和制作方法
  • 柔性显示屏盖板、柔性显示模组和柔性显示装置
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技术分类

06120115629843