JP2004200041A - 有機ｅｌ表示装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】有機ＥＬ構造体を形成した基板上における信号ライン等のインピーダンスを実質的に低下させることで、ＥＬ表示装置において生ずる様々な障害を抑えること。
【解決手段】透明基板１の一面上には、有機ＥＬ構造体２が形成されると共に、このＥＬ構造体２は金属製の気密容器２０によって封止されている。透明基板１の一部には、陽極ドライバ回路１１および陰極ドライバ回路１２等の回路構成体が搭載されており、これらの例えばアースラインは、導電体２１ａ，２１ｂを介して共通接続される。したがって、前記各回路構成体は低インピーダンスのアースラインによって相互接続されるので、高いインピーダンスのアースラインのもとでＥＬ表示装置に生ずる障害を抑えることができる。
【選択図】 図３
【解決手段】透明基板１の一面上には、有機ＥＬ構造体２が形成されると共に、このＥＬ構造体２は金属製の気密容器２０によって封止されている。透明基板１の一部には、陽極ドライバ回路１１および陰極ドライバ回路１２等の回路構成体が搭載されており、これらの例えばアースラインは、導電体２１ａ，２１ｂを介して共通接続される。したがって、前記各回路構成体は低インピーダンスのアースラインによって相互接続されるので、高いインピーダンスのアースラインのもとでＥＬ表示装置に生ずる障害を抑えることができる。
【選択図】 図３
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、発光機能層に有機材料を用いた有機ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
有機ＥＬ表示装置は図１（Ａ）および（Ｂ）に示されたように、光透過性基板と、この基板の一面上に積層された有機ＥＬ構造体により構成される。なお図１（Ａ）は、基板の一部において破断した状態の斜視図で示しており、図１（Ｂ）は、有機ＥＬ構造体の積層状態を断面図で示している。図１（Ａ）および（Ｂ）に示されたように、積層体としての有機ＥＬ構造体２は、光透過性の基板１上に第１電極（陽極線）３が例えばスパッタリングによりストライブ状に形成され、その上にホール輸送層４が例えば蒸着により形成される。
【０００３】
さらにホール輸送層４の上に、有機化合物による発光機能層５が同様に蒸着により成膜される。さらに発光機能層５の上に複数本の第２電極（陰極線）６が、前記第１電極に直交する方向に形成される。なお、図１（Ａ）においては発光機能層５およびホール輸送層４は、１つの層で描かれている。
【０００４】
ここで、図１（Ｂ）に示すように第１電極３に直流電源Ｅの正極を、また第２電極６に直流電源Ｅの負極を接続した場合、両者が交差する画素部分で、第１電極３からのホールと、第２電極６からの電子が、有機発光機能層５で再結合して発光する。この発光作用による光は、光透過性基板１を介して外部に放射され、これにより画像等が再現される。
【０００５】
前記した基板１としては、例えば透明なガラス、石英、サファイア、或いは有機フィルムを用いることができ、第１電極としての陽極線３には例えばインジウム錫酸化物（ＩＴＯ）が用いられる。また第２電極としての陰極線６には例えばアルミニウム合金等が用いられている。なお、図１におけるＥＬ表示装置は、いわゆるパッシブ駆動方式の構成を示しているが、各画素ごとに点灯駆動用のＴＦＴをさらに備えたアクティブ駆動方式の構成も提案されている。
【０００６】
前記したいずれの構成によるＥＬ表示装置であっても、前記した有機ＥＬ構造体２は、大気に晒された状態においては、特に大気中の湿気によって酸化され易く、発光特性を劣化させるという問題を抱えている。そこで、有機ＥＬ構造体２を気密容器で封止し、さらに気密容器の内部に乾燥剤を封入するなどの対処がなされており、このような手段を施した有機ＥＬ表示装置が特許文献１に開示されている。
【０００７】
【特許文献１】
特開平９−１４８０６６号公報（段落番号００１０〜００１１および図１）
【０００８】
一方、図２はパッシブ駆動方式ＥＬ表示装置における駆動回路の一例を示したものであり、ｎ本のドライブ線としての陽極線Ａ1 〜Ａn が縦方向に、ｍ本の走査線としての陰極線Ｂ1 〜Ｂm が横方向に配列され、各々の交差した部分（計ｎ×ｍ箇所）に、ダイオードのシンボルマークで示した有機ＥＬ素子ＯＥＬが形成配置され、ＥＬ構造体２を構成している。なお、前記陽極線Ａ1 〜Ａn は図１において符号３で示した第１電極に相当し、前記陰極線Ｂ1 〜Ｂm は図１において符号６で示した第２電極に相当する。
【０００９】
そして、各陽極線Ａ1 〜Ａn は陽極ドライバ回路（陽極ドライブＩＣ）１１に接続され、各陰極線Ｂ1 〜Ｂm は陰極ドライバ回路（陰極ドライブＩＣ）１２に接続されてそれぞれ駆動される。前記陰極ドライバ回路１２には、各陰極線Ｂ1 〜Ｂm に対応して走査スイッチＳY1〜ＳYmが備えられ、ＥＬ素子のクロストーク発光を防止するための逆バイアス電圧生成回路１４からの逆バイアス電圧ＶM または基準電位点としてのアース電位のうちのいずれか一方を、対応する陰極線に接続するように作用する。
【００１０】
また、陽極ドライバ回路１１には、各陽極線を通じて駆動電流を個々のＥＬ素子に供給する定電流回路Ｉ1 〜Ｉn およびドライブスイッチＳX1〜ＳXnが備えられている。前記ドライブスイッチＳX1〜ＳXnは、定電流回路Ｉ1 〜Ｉn からの電流またはアース電位のうちのいずれか一方をそれぞれに対応する陽極線に接続するように作用する。したがって、ドライブスイッチＳX1〜ＳXnが前記定電流回路側に接続されることにより、定電流回路Ｉ1 〜Ｉn からの電流が、陰極線に対応して配置された個々のＥＬ素子に対して供給されるように作用する。
【００１１】
前記陽極ドライバ回路１１および陰極ドライバ回路１２には、ＣＰＵを含むコントローラ回路（コントローラＩＣ）１３よりコントロールバスがそれぞれ接続されており、コントローラ回路１３に供給される画像信号に基づいて、前記走査スイッチＳY1〜ＳYmおよびドライブスイッチＳX1〜ＳXnが操作される。これにより、画像信号に基づいて陰極線を所定の周期でアース電位に設定しながら所望の陽極線に対して適宜定電流回路Ｉ1 〜Ｉn が接続される。したがって、前記各ＥＬ素子は選択的に発光し、前記画像信号に基づく画像が再生される。
【００１２】
前記陽極ドライバ回路１１における各定電流回路Ｉ1 〜Ｉn には、例えば昇圧型のＤＣ−ＤＣコンバータによる駆動電圧源１５からのＤＣ出力（出力電圧＝ＶH ）が供給されるように構成されている。これにより、駆動電圧源１５からの出力電圧ＶH を受ける前記定電流回路Ｉ1 〜Ｉn により生成される定電流が、陽極線に対応して配置された個々のＥＬ素子に対して供給されるように作用する。
【００１３】
一方、前記したＥＬ素子のクロストーク発光を防止するために利用される逆バイアス電圧ＶM は、前記した駆動電圧源１５からの出力電圧ＶH を分圧する抵抗Ｒ1 ，Ｒ2 と、分圧出力をインピーダンス変換するトランジスタＱ1 とにより得るようになされている。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前記した有機ＥＬ表示装置においては、透明基板上に前記したＥＬ構造体２を形成させると共に、昨今においては前記ＥＬ構造体を電気的に駆動するためのドライブＩＣやコントロールＩＣをも透明基板上に搭載させるなどの工夫が図られている。このような手段をＣＯＧ（Chip on Glass ）と称している。前記した手段を採用することにより、透明基板と外付け回路との配線接続数を極端に低減させることができ、ＥＬ表示装置およびこれに付帯する回路構成等の占有体積をより一層小さくすることが可能となる。
【００１５】
しかしながら、前記した例えばＣＯＧ手段を採用した場合においては、透明基板上に形成される配線パターンの数はより一層増大し、これにより配線パターンの形成幅には限りが生ずるために、各配線パターンの抵抗値（インピーダンス）を小さくさせることが困難となる。
【００１６】
すなわち、図２はＥＬ構造体２が形成された透明基板上に、ＩＣ化された陽極ドライブ回路１１と陰極ドライブ回路１２、並びにコントローラ回路１３を搭載させたＣＯＧ手段を採用した場合において、配線パターンに生ずる抵抗体の代表的な例を等価的に示している。この図２に示した回路構成においては、例えばコントローラ回路１３と基準電位点との接続ラインに抵抗Ｒx1が、陰極ドライブ回路１２と基準電位点との接続ラインに抵抗Ｒx2が、さらに陽極ドライブ回路１１と基準電位点との接続ラインに抵抗Ｒx3が実質的に接続された構成になされる。
【００１７】
なお、図２においては図に示す便宜上、抵抗体がアースラインに発生している状態を示しているが、例えば電源ライン等にも同様の抵抗体が発生することは言うまでもない。前記したような比較的大きな値の抵抗体が、例えばアースライン、或いは電源ライン等に存在する場合においては、駆動回路は外来ノイズを拾い易く、ＩＣに誤動作を起こさせる可能性が高まる。また、駆動回路等から発生する不要輻射のレベルも増大し、さらにクロストーク発光の増大、デイスプレイの表示面において発光輝度が偏るいわゆる面内輝度傾斜が大きく発生するという問題も生ずる。
【００１８】
さらには、前記した配線パターンの抵抗により、陰極リセット動作が不十分になるために、その動作時間を長くとることによる実質的な発光デューティーの低下、また、ドライブＩＣ等から外部に輻射するノイズのレベルが増大するなどの諸問題も発生する。
【００１９】
この発明は前記した技術的な問題点に着目してなされたものであり、ＥＬ構造体を封止する前記気密容器を効果的に利用することで、前記した問題点を解消することができる有機ＥＬ表示装置を提供することを課題とするものである。
【００２０】
【課題を解決するための手段】
前記した課題を解決するためになされたこの発明にかかる有機ＥＬ表示装置は、請求項１に記載のとおり、基板上に形成された一対の電極間に有機発光機能層を形成し、前記電極と有機発光機能層による有機ＥＬ構造体を封止する気密容器を備えた有機ＥＬ表示装置であって、前記気密容器には、少なくても１種類以上の電位が与えられている点に特徴を有する。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、この発明にかかる有機ＥＬ表示装置について、その好ましい実施の形態を図に基づいて説明する。図３はこの発明にかかる有機ＥＬ表示装置の第１の実施の形態を示したものであり、図３（Ａ）はこれを上面側から見た状態で、また、図３（Ｂ）はこれを左側面側から見た状態で示している。
【００２２】
図３に示す表示装置においては、ガラス製基板１の一面上に、図１に基づいて説明した構成と同様の有機ＥＬ構造体２が形成されている。加えて、ガラス製基板１の一面上には、回路構成体としてＩＣ化された陽極ドライバ回路１１と、同じく回路構成体としてＩＣ化された陰極ドライバ回路１２が搭載されており、したがって、この実施の形態においては前記したＣＯＧ手段が採用されている。そして、ＥＬ構造体２が形成された領域は、金属製（ＳＵＳ等の導電性材料）の気密容器２０によって封止されている。
【００２３】
図３に示す実施の形態においては、前記気密容器２０は、その上面から見てほぼ矩形状に形成されており、また側面方向から見てほぼ台形形状になされ、その内部に偏平状の封止空間が形成されている。そして、気密容器２０の四辺に形成された鍔部２０ａが基板１への接合部を構成しており、当該接合部に介在した接着剤（図示せず）により、容器２０は基板面に接着され、ＥＬ構造体２を気密状態に封止するように構成されている。
【００２４】
そして、この実施の形態においては、基板面に搭載された陽極ドライバ回路１１における動作上の基準電位点と、基板面に接着された容器２０との間に短冊状に形成された導電体２１ａ、例えばアルミ薄膜が配置され、両者が電気的に接続された構成にされている。また、同様に基板面に搭載された陰極ドライバ回路１２における動作上の基準電位点と、前記容器２０との間にも短冊状に形成された導電体２１ｂ、同じくアルミ薄膜が配置され、両者は電気的に接続された構成にされている。
【００２５】
斯くして、図３に示す構成によると、金属により構成された気密容器２０を介して、基板面に搭載された陽極ドライバ回路１１および陰極ドライバ回路１２は共通接続され、その電位は各ドライバ回路１１，１２の基準電位になされる。なお、図３に示す形態においては、基板１面上に陽極ドライバ回路１１および陰極ドライバ回路１２が搭載されている場合を示しているが、さらに各ドライバ回路１１，１２に対して画像信号に基づく制御信号を与える前記したコントローラ回路１３も、ＩＣの形態で同基板１面上に搭載されることもある。
【００２６】
このように、コントローラ回路１３も基板１面上に搭載された場合には、コントローラ回路１３における基準電位点を、同じくアルミ薄膜等の導電体を介して金属製の気密容器２０に接続することが望ましい。
【００２７】
図４は、各ドライバ回路１１，１２並びにコントローラ回路１３も含めて、基板１面上に搭載され、金属製の気密容器２０を介して各基準電位（アースライン）で共通接続した場合の等価回路を示したものである。なお、図４においては、すでに説明した図２に示す回路構成に相当する部分を同一符号で示しており、したがって、個々の説明は省略する。
【００２８】
この構成によると、各ドライバ回路１１，１２並びにコントローラ回路１３のアースラインが金属製の気密容器２０により共通接続されているので、各回路のアースラインに発生する抵抗（インピーダンス）の値を極力小さくすることができる。すなわち、図２に等価的に示した抵抗体Ｒx1〜Ｒx3の存在を無視し得る程度にすることができる。
【００２９】
それ故、前記した抵抗体Ｒx1〜Ｒx3の存在により発生する前記した外来ノイズの問題、不要輻射の問題、クロストーク発光の増大、さらに面内輝度傾斜がより大きく生ずるなどの諸問題を解決することができる。
【００３０】
次に図５は、この発明にかかる有機ＥＬ表示装置の第２の実施の形態を示したものであり、図５（Ａ）はこれを上面側から見た状態で、また、図５（Ｂ）はこれを左側面側から見た状態で示している。図５に示す表示装置においても、ガラス製基板１の一面上に、同様の有機ＥＬ構造体２が形成されている。加えて、ガラス製基板１の一面上には、回路構成体としてＩＣ化された陽極ドライバ回路１１と、陰極ドライバ回路１２が同様に搭載されている。
【００３１】
そして、この図５に示す実施の形態においては、所定の厚さを備えたスペーサ２３を介して金属製の気密容器２０が、ＥＬ構造体２が形成された領域を封止するように構成されている。すなわち、前記スペーサ２３は基板１の一面上に図示せぬ接着剤を介して接着されると共に、さらにスペーサ２３の上面に、図示せぬ接着剤を介して前記気密容器２０が接合されるように構成されている。
【００３２】
図５に示す実施の形態においては、前記気密容器２０は、その上面から見てほぼ矩形状に形成されており、また側面方向から見てほぼ台形形状になされ、その内部に偏平状の封止空間が形成されている。そして、気密容器２０の四辺に形成された縁部が前記スペーサ２３への接合部を構成しおり、この気密容器２０と前記スペーサ２３とにより、有機ＥＬ構造体２を気密状態に封止するように構成されている。
【００３３】
そして、この実施の形態においては、前記スペーサ２３の一部に、スペーサ２３の厚さ方向に沿って第１および第２の導電体２４ａおよび２４ｂが埋め込まれている。この導電体２４ａ，２４ｂは、前記金属製の容器２０に接触すると共に、導電体２４ａ，２４ｂが配置された基板１の面上に形成された例えばＩＴＯやアルミ配線による導電ライン２５ａ，２５ｂにも接触するように構成されている。一方、基板１の面上に形成された一方の導電ライン２５ａは、陽極ドライバ回路１１における動作上の基準電位点に接続されており、また、他方の導電ライン２５ｂは、陰極ドライバ回路１２における動作上の基準電位点に接続されている。
【００３４】
斯くして、図５に示す構成によると、金属により構成された気密容器２０を介して、基板面に搭載された陽極ドライバ回路１１および陰極ドライバ回路１２における動作基準電位で共通接続されることになる。なお、図５に示す形態においても、基板１面上に陽極ドライバ回路１１および陰極ドライバ回路１２が搭載されている場合を示しているが、さらに各ドライバ回路１１，１２に対して画像信号に基づく制御信号を与える前記したコントローラ回路１３も、ＩＣの形態で同基板１面上に搭載されることもある。
【００３５】
このように、コントローラ回路１３を基板１面上に搭載した場合には、コントローラ回路１３における基準電位点を、同じくスペーサ２３の一部に埋め込まれた同様の構成の導電体を介して容器２０に接続することができる。
【００３６】
したがって、前記した構成においても、各回路のアースライン等に発生する抵抗体の値を極力小さくすることが可能であり、図２に等価的に示した抵抗体Ｒx1〜Ｒx3の存在を無視し得る程度にすることができる。それ故、前記した抵抗体Ｒx1〜Ｒx3の存在により発生する前記した外来ノイズの問題、不要輻射の問題、クロストーク発光の増大、さらに面内輝度傾斜がより大きく生ずるなどの諸問題を解決することができる。
【００３７】
なお、図５に示した構成においては、各導電体２４ａ，２４ｂの配置位置に対向する前記気密容器２０側に、凹凸加工を施しておくことが望ましい。このような凹凸加工を施しておくことにより、各導電体２４ａ，２４ｂと容器２０との間の電気的な接続の信頼性をより一層向上させることができる。
【００３８】
図６は、この発明にかかる有機ＥＬ表示装置の第３の実施の形態を示したものであり、図６（Ａ）はこれを上面側から見た状態で、また、図６（Ｂ）はこれを左側面側から見た状態で示している。なお、この図６に示すＥＬ表示装置の構成は、図５に示した構成と基本的には同一であり、それぞれ同一符号をもって示している。
【００３９】
図６に示す第３の実施の形態においては、図５に基づいて説明したＥＬ表示装置と他の回路基板等との好ましい接続構成例を提供するものである。すなわち、ＥＬ表示装置の裏面には、他の回路構成が搭載された回路基板２７を配置するようになされている場合が多々ある。前記したような構成においては、図６に示すように回路基板２７に立設された金属製の導電体２８を介して容器２０の裏面に接触させることで、回路基板２７の例えば基準電位点を、ＥＬ表示装置のそれと共通化させることができる。
【００４０】
なお、回路基板２７に立設される前記導電体２８は、図に示す例では短冊状に形成された金属板の先端部をＵ字状に屈曲した形態のものが使用されているが、これは任意の形態のものが使用し得る。この図６に示す実施の形態においても、図５に示した実施の形態と同様の作用効果を得ることができると共に、さらにＥＬ表示装置以外の他の回路構成との間における例えばアースラインの接続を、低インピーダンスで実現させることができる。
【００４１】
なお、以上説明した実施の形態においては、いずれも金属製の気密容器を介して、回路間を基準電位点で相互に接続するように構成している。しかしながら、この発明においては、金属製の気密容器を介して前記基準電位点以外の電位、例えば回路の動作電源を供給するようにも構成することができる。この場合においては、動作電源の供給ラインにおけるインピーダンスを効果的に低下させることができる。
【００４２】
図７〜図９はこの発明にかかるＥＬ表示装置の一部を構成する前記した気密容器の他の例を示したものであり、いずれも例えばガラス或いは合成樹脂等の非導電材料を用いた場合の例を示している。図７はその第１例を示すものであり、図７（Ａ）は容器を上面側から見た正面図で、また、図７（Ｂ）は図７（Ａ）におけるａ−ａ線より矢印方向に見た状態の断面図で示している。
【００４３】
図７に示す気密容器２０Ａは、その断面図に示されたように、容器２０Ａの四辺に形成された鍔部２０ａが透明基板への接合部を構成している。そして、容器２０Ａの内部に偏平状に形成された空間部２０ｂが、前記した有機ＥＬ構造体２を収容する封止空間を構成している。なお、この図７に示す形態においては、封止空間のほぼ中央部にさらに突出するように空間部２０ｃが形成されており、この空間部２０ｃには、例えば乾燥剤が収容されるように構成されている。
【００４４】
一方、容器２０Ａの上面には図７（Ａ）に示すように、導電層３０が形成されている。この導電層３０は図に示すように、容器２０Ａの長手方向に沿って、その中央の大部分を占めるように形成されている。したがって、前記した構成の容器２０Ａを利用して、図３、図５または図６に示したようなＥＬ表示装置を構成することができる。そして、容器２０Ａに形成された前記導電層３０を利用して、前記した各ドライバ回路１１，１２等の回路構成体を共通接続することができる。
【００４５】
図８は、非導電材料により形成された気密容器２０Ａの第２例を示すものであり、この例においては気密容器２０Ａの外観構成は図７に示したものと同一になされている。そして、容器２０Ａの上面には容器２０Ａの長手方向に沿って、２つの導電層３０ａ，３０ｂが平行状態に形成されている。前記した構成の容器２０Ａを利用することで、同様に図３、図５または図６に示したようなＥＬ表示装置を構成することができる。
【００４６】
そして、図８に示した容器２０Ａにおいては、２つの導電層３０ａ，３０ｂを利用して前記した各ドライバ回路１１，１２等の回路構成体を共通接続することができる。この場合、１つの導電層３０ａを利用して、例えばアースラインとして共通接続することができ、他の１つの導電層３０ｂを利用して、例えば動作電源の供給ラインとして共通接続することができる。
【００４７】
図９は、非導電材料により形成された気密容器２０Ａの第３例を示すものであり、この例においても気密容器２０Ａの外観構成は図７および図８に示したものと同一になされている。そして、容器２０Ａの上面には容器２０Ａの長手方向に沿って、２つの導電層３０ａ，３０ｂが平行状態に形成されると共に、この導電層３０ａ，３０ｂを覆うように絶縁層３１ａ，３１ｂが形成されている。なお、前記絶縁層３１ａ，３１ｂの一部には、絶縁層の未成形部を構成し、当該部分で前記導電層３０ａ，３０ｂを露出させるように構成されている。
【００４８】
したがって、図９に示す構成によると、導電層３０ａ，３０ｂの露出部分において前記した各ドライバ回路１１，１２等の回路構成体を共通接続することができる。そして、図９に示す構成によると、容器２０Ａの上面における大部分が、絶縁層３１ａ，３１ｂにより覆われるので、他の電気部品や回路構成体等との間で不用意に接触し、電気的にショート状態になる等の不都合を避けることができる。
【００４９】
なお、図７〜図９に示した気密容器２０Ａにおいては、いずれも容器２０Ａの上面に導電層を形成しているが、容器２０Ａの内面にも導電層を形成し、これを回路構成体の共通接続手段に利用することもできる。さらに気密容器２０Ａを層状に形成する手段を採用する場合には、前記導電層を層の間に形成させて、これを同様に利用することもできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明にかかる表示装置に利用される有機ＥＬ構造体の例を示す模式図である。
【図２】従来のＥＬ表示装置における実質的な駆動回路の例を示した等価回路図である。
【図３】この発明にかかるＥＬ表示装置の第１の実施の形態を示した上面図および側面図である。
【図４】この発明を採用した場合における実質的な駆動回路の例を示した等価回路図である。
【図５】この発明にかかるＥＬ表示装置の第２の実施の形態を示した上面図および側面図である。
【図６】同じく第３の実施の形態を示した上面図および側面図である。
【図７】この発明にかかるＥＬ表示装置に利用される気密容器の構成例を示した上面図および断面図である。
【図８】同じく気密容器の他の構成例を示した上面図である。
【図９】同じく気密容器のさらに他の構成例を示した上面図である。
【符号の説明】
１ 基板
２ 有機ＥＬ構造体
３ 第１電極（陽極線）
５ 発光機能層
６ 第２電極（陰極線）
１１ 陽極ドライバ回路（回路構成体）
１２ 陰極ドライバ回路（回路構成体）
１３ コントローラ回路（回路構成体）
１４ 逆バイアス電圧生成回路
１５ 駆動電圧源
２０，２０Ａ 気密容器
２１ａ，２１ｂ 導電体
２３ スペーサ
２４ａ，２４ｂ 導電体
２５ａ，２５ｂ 導電ライン
２７ 回路基板
２８ 導電体
３０，３０ａ，３０ｂ 導電層
３１ａ，３１ｂ 絶縁層
【発明の属する技術分野】
この発明は、発光機能層に有機材料を用いた有機ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
有機ＥＬ表示装置は図１（Ａ）および（Ｂ）に示されたように、光透過性基板と、この基板の一面上に積層された有機ＥＬ構造体により構成される。なお図１（Ａ）は、基板の一部において破断した状態の斜視図で示しており、図１（Ｂ）は、有機ＥＬ構造体の積層状態を断面図で示している。図１（Ａ）および（Ｂ）に示されたように、積層体としての有機ＥＬ構造体２は、光透過性の基板１上に第１電極（陽極線）３が例えばスパッタリングによりストライブ状に形成され、その上にホール輸送層４が例えば蒸着により形成される。
【０００３】
さらにホール輸送層４の上に、有機化合物による発光機能層５が同様に蒸着により成膜される。さらに発光機能層５の上に複数本の第２電極（陰極線）６が、前記第１電極に直交する方向に形成される。なお、図１（Ａ）においては発光機能層５およびホール輸送層４は、１つの層で描かれている。
【０００４】
ここで、図１（Ｂ）に示すように第１電極３に直流電源Ｅの正極を、また第２電極６に直流電源Ｅの負極を接続した場合、両者が交差する画素部分で、第１電極３からのホールと、第２電極６からの電子が、有機発光機能層５で再結合して発光する。この発光作用による光は、光透過性基板１を介して外部に放射され、これにより画像等が再現される。
【０００５】
前記した基板１としては、例えば透明なガラス、石英、サファイア、或いは有機フィルムを用いることができ、第１電極としての陽極線３には例えばインジウム錫酸化物（ＩＴＯ）が用いられる。また第２電極としての陰極線６には例えばアルミニウム合金等が用いられている。なお、図１におけるＥＬ表示装置は、いわゆるパッシブ駆動方式の構成を示しているが、各画素ごとに点灯駆動用のＴＦＴをさらに備えたアクティブ駆動方式の構成も提案されている。
【０００６】
前記したいずれの構成によるＥＬ表示装置であっても、前記した有機ＥＬ構造体２は、大気に晒された状態においては、特に大気中の湿気によって酸化され易く、発光特性を劣化させるという問題を抱えている。そこで、有機ＥＬ構造体２を気密容器で封止し、さらに気密容器の内部に乾燥剤を封入するなどの対処がなされており、このような手段を施した有機ＥＬ表示装置が特許文献１に開示されている。
【０００７】
【特許文献１】
特開平９−１４８０６６号公報（段落番号００１０〜００１１および図１）
【０００８】
一方、図２はパッシブ駆動方式ＥＬ表示装置における駆動回路の一例を示したものであり、ｎ本のドライブ線としての陽極線Ａ1 〜Ａn が縦方向に、ｍ本の走査線としての陰極線Ｂ1 〜Ｂm が横方向に配列され、各々の交差した部分（計ｎ×ｍ箇所）に、ダイオードのシンボルマークで示した有機ＥＬ素子ＯＥＬが形成配置され、ＥＬ構造体２を構成している。なお、前記陽極線Ａ1 〜Ａn は図１において符号３で示した第１電極に相当し、前記陰極線Ｂ1 〜Ｂm は図１において符号６で示した第２電極に相当する。
【０００９】
そして、各陽極線Ａ1 〜Ａn は陽極ドライバ回路（陽極ドライブＩＣ）１１に接続され、各陰極線Ｂ1 〜Ｂm は陰極ドライバ回路（陰極ドライブＩＣ）１２に接続されてそれぞれ駆動される。前記陰極ドライバ回路１２には、各陰極線Ｂ1 〜Ｂm に対応して走査スイッチＳY1〜ＳYmが備えられ、ＥＬ素子のクロストーク発光を防止するための逆バイアス電圧生成回路１４からの逆バイアス電圧ＶM または基準電位点としてのアース電位のうちのいずれか一方を、対応する陰極線に接続するように作用する。
【００１０】
また、陽極ドライバ回路１１には、各陽極線を通じて駆動電流を個々のＥＬ素子に供給する定電流回路Ｉ1 〜Ｉn およびドライブスイッチＳX1〜ＳXnが備えられている。前記ドライブスイッチＳX1〜ＳXnは、定電流回路Ｉ1 〜Ｉn からの電流またはアース電位のうちのいずれか一方をそれぞれに対応する陽極線に接続するように作用する。したがって、ドライブスイッチＳX1〜ＳXnが前記定電流回路側に接続されることにより、定電流回路Ｉ1 〜Ｉn からの電流が、陰極線に対応して配置された個々のＥＬ素子に対して供給されるように作用する。
【００１１】
前記陽極ドライバ回路１１および陰極ドライバ回路１２には、ＣＰＵを含むコントローラ回路（コントローラＩＣ）１３よりコントロールバスがそれぞれ接続されており、コントローラ回路１３に供給される画像信号に基づいて、前記走査スイッチＳY1〜ＳYmおよびドライブスイッチＳX1〜ＳXnが操作される。これにより、画像信号に基づいて陰極線を所定の周期でアース電位に設定しながら所望の陽極線に対して適宜定電流回路Ｉ1 〜Ｉn が接続される。したがって、前記各ＥＬ素子は選択的に発光し、前記画像信号に基づく画像が再生される。
【００１２】
前記陽極ドライバ回路１１における各定電流回路Ｉ1 〜Ｉn には、例えば昇圧型のＤＣ−ＤＣコンバータによる駆動電圧源１５からのＤＣ出力（出力電圧＝ＶH ）が供給されるように構成されている。これにより、駆動電圧源１５からの出力電圧ＶH を受ける前記定電流回路Ｉ1 〜Ｉn により生成される定電流が、陽極線に対応して配置された個々のＥＬ素子に対して供給されるように作用する。
【００１３】
一方、前記したＥＬ素子のクロストーク発光を防止するために利用される逆バイアス電圧ＶM は、前記した駆動電圧源１５からの出力電圧ＶH を分圧する抵抗Ｒ1 ，Ｒ2 と、分圧出力をインピーダンス変換するトランジスタＱ1 とにより得るようになされている。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前記した有機ＥＬ表示装置においては、透明基板上に前記したＥＬ構造体２を形成させると共に、昨今においては前記ＥＬ構造体を電気的に駆動するためのドライブＩＣやコントロールＩＣをも透明基板上に搭載させるなどの工夫が図られている。このような手段をＣＯＧ（Chip on Glass ）と称している。前記した手段を採用することにより、透明基板と外付け回路との配線接続数を極端に低減させることができ、ＥＬ表示装置およびこれに付帯する回路構成等の占有体積をより一層小さくすることが可能となる。
【００１５】
しかしながら、前記した例えばＣＯＧ手段を採用した場合においては、透明基板上に形成される配線パターンの数はより一層増大し、これにより配線パターンの形成幅には限りが生ずるために、各配線パターンの抵抗値（インピーダンス）を小さくさせることが困難となる。
【００１６】
すなわち、図２はＥＬ構造体２が形成された透明基板上に、ＩＣ化された陽極ドライブ回路１１と陰極ドライブ回路１２、並びにコントローラ回路１３を搭載させたＣＯＧ手段を採用した場合において、配線パターンに生ずる抵抗体の代表的な例を等価的に示している。この図２に示した回路構成においては、例えばコントローラ回路１３と基準電位点との接続ラインに抵抗Ｒx1が、陰極ドライブ回路１２と基準電位点との接続ラインに抵抗Ｒx2が、さらに陽極ドライブ回路１１と基準電位点との接続ラインに抵抗Ｒx3が実質的に接続された構成になされる。
【００１７】
なお、図２においては図に示す便宜上、抵抗体がアースラインに発生している状態を示しているが、例えば電源ライン等にも同様の抵抗体が発生することは言うまでもない。前記したような比較的大きな値の抵抗体が、例えばアースライン、或いは電源ライン等に存在する場合においては、駆動回路は外来ノイズを拾い易く、ＩＣに誤動作を起こさせる可能性が高まる。また、駆動回路等から発生する不要輻射のレベルも増大し、さらにクロストーク発光の増大、デイスプレイの表示面において発光輝度が偏るいわゆる面内輝度傾斜が大きく発生するという問題も生ずる。
【００１８】
さらには、前記した配線パターンの抵抗により、陰極リセット動作が不十分になるために、その動作時間を長くとることによる実質的な発光デューティーの低下、また、ドライブＩＣ等から外部に輻射するノイズのレベルが増大するなどの諸問題も発生する。
【００１９】
この発明は前記した技術的な問題点に着目してなされたものであり、ＥＬ構造体を封止する前記気密容器を効果的に利用することで、前記した問題点を解消することができる有機ＥＬ表示装置を提供することを課題とするものである。
【００２０】
【課題を解決するための手段】
前記した課題を解決するためになされたこの発明にかかる有機ＥＬ表示装置は、請求項１に記載のとおり、基板上に形成された一対の電極間に有機発光機能層を形成し、前記電極と有機発光機能層による有機ＥＬ構造体を封止する気密容器を備えた有機ＥＬ表示装置であって、前記気密容器には、少なくても１種類以上の電位が与えられている点に特徴を有する。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、この発明にかかる有機ＥＬ表示装置について、その好ましい実施の形態を図に基づいて説明する。図３はこの発明にかかる有機ＥＬ表示装置の第１の実施の形態を示したものであり、図３（Ａ）はこれを上面側から見た状態で、また、図３（Ｂ）はこれを左側面側から見た状態で示している。
【００２２】
図３に示す表示装置においては、ガラス製基板１の一面上に、図１に基づいて説明した構成と同様の有機ＥＬ構造体２が形成されている。加えて、ガラス製基板１の一面上には、回路構成体としてＩＣ化された陽極ドライバ回路１１と、同じく回路構成体としてＩＣ化された陰極ドライバ回路１２が搭載されており、したがって、この実施の形態においては前記したＣＯＧ手段が採用されている。そして、ＥＬ構造体２が形成された領域は、金属製（ＳＵＳ等の導電性材料）の気密容器２０によって封止されている。
【００２３】
図３に示す実施の形態においては、前記気密容器２０は、その上面から見てほぼ矩形状に形成されており、また側面方向から見てほぼ台形形状になされ、その内部に偏平状の封止空間が形成されている。そして、気密容器２０の四辺に形成された鍔部２０ａが基板１への接合部を構成しており、当該接合部に介在した接着剤（図示せず）により、容器２０は基板面に接着され、ＥＬ構造体２を気密状態に封止するように構成されている。
【００２４】
そして、この実施の形態においては、基板面に搭載された陽極ドライバ回路１１における動作上の基準電位点と、基板面に接着された容器２０との間に短冊状に形成された導電体２１ａ、例えばアルミ薄膜が配置され、両者が電気的に接続された構成にされている。また、同様に基板面に搭載された陰極ドライバ回路１２における動作上の基準電位点と、前記容器２０との間にも短冊状に形成された導電体２１ｂ、同じくアルミ薄膜が配置され、両者は電気的に接続された構成にされている。
【００２５】
斯くして、図３に示す構成によると、金属により構成された気密容器２０を介して、基板面に搭載された陽極ドライバ回路１１および陰極ドライバ回路１２は共通接続され、その電位は各ドライバ回路１１，１２の基準電位になされる。なお、図３に示す形態においては、基板１面上に陽極ドライバ回路１１および陰極ドライバ回路１２が搭載されている場合を示しているが、さらに各ドライバ回路１１，１２に対して画像信号に基づく制御信号を与える前記したコントローラ回路１３も、ＩＣの形態で同基板１面上に搭載されることもある。
【００２６】
このように、コントローラ回路１３も基板１面上に搭載された場合には、コントローラ回路１３における基準電位点を、同じくアルミ薄膜等の導電体を介して金属製の気密容器２０に接続することが望ましい。
【００２７】
図４は、各ドライバ回路１１，１２並びにコントローラ回路１３も含めて、基板１面上に搭載され、金属製の気密容器２０を介して各基準電位（アースライン）で共通接続した場合の等価回路を示したものである。なお、図４においては、すでに説明した図２に示す回路構成に相当する部分を同一符号で示しており、したがって、個々の説明は省略する。
【００２８】
この構成によると、各ドライバ回路１１，１２並びにコントローラ回路１３のアースラインが金属製の気密容器２０により共通接続されているので、各回路のアースラインに発生する抵抗（インピーダンス）の値を極力小さくすることができる。すなわち、図２に等価的に示した抵抗体Ｒx1〜Ｒx3の存在を無視し得る程度にすることができる。
【００２９】
それ故、前記した抵抗体Ｒx1〜Ｒx3の存在により発生する前記した外来ノイズの問題、不要輻射の問題、クロストーク発光の増大、さらに面内輝度傾斜がより大きく生ずるなどの諸問題を解決することができる。
【００３０】
次に図５は、この発明にかかる有機ＥＬ表示装置の第２の実施の形態を示したものであり、図５（Ａ）はこれを上面側から見た状態で、また、図５（Ｂ）はこれを左側面側から見た状態で示している。図５に示す表示装置においても、ガラス製基板１の一面上に、同様の有機ＥＬ構造体２が形成されている。加えて、ガラス製基板１の一面上には、回路構成体としてＩＣ化された陽極ドライバ回路１１と、陰極ドライバ回路１２が同様に搭載されている。
【００３１】
そして、この図５に示す実施の形態においては、所定の厚さを備えたスペーサ２３を介して金属製の気密容器２０が、ＥＬ構造体２が形成された領域を封止するように構成されている。すなわち、前記スペーサ２３は基板１の一面上に図示せぬ接着剤を介して接着されると共に、さらにスペーサ２３の上面に、図示せぬ接着剤を介して前記気密容器２０が接合されるように構成されている。
【００３２】
図５に示す実施の形態においては、前記気密容器２０は、その上面から見てほぼ矩形状に形成されており、また側面方向から見てほぼ台形形状になされ、その内部に偏平状の封止空間が形成されている。そして、気密容器２０の四辺に形成された縁部が前記スペーサ２３への接合部を構成しおり、この気密容器２０と前記スペーサ２３とにより、有機ＥＬ構造体２を気密状態に封止するように構成されている。
【００３３】
そして、この実施の形態においては、前記スペーサ２３の一部に、スペーサ２３の厚さ方向に沿って第１および第２の導電体２４ａおよび２４ｂが埋め込まれている。この導電体２４ａ，２４ｂは、前記金属製の容器２０に接触すると共に、導電体２４ａ，２４ｂが配置された基板１の面上に形成された例えばＩＴＯやアルミ配線による導電ライン２５ａ，２５ｂにも接触するように構成されている。一方、基板１の面上に形成された一方の導電ライン２５ａは、陽極ドライバ回路１１における動作上の基準電位点に接続されており、また、他方の導電ライン２５ｂは、陰極ドライバ回路１２における動作上の基準電位点に接続されている。
【００３４】
斯くして、図５に示す構成によると、金属により構成された気密容器２０を介して、基板面に搭載された陽極ドライバ回路１１および陰極ドライバ回路１２における動作基準電位で共通接続されることになる。なお、図５に示す形態においても、基板１面上に陽極ドライバ回路１１および陰極ドライバ回路１２が搭載されている場合を示しているが、さらに各ドライバ回路１１，１２に対して画像信号に基づく制御信号を与える前記したコントローラ回路１３も、ＩＣの形態で同基板１面上に搭載されることもある。
【００３５】
このように、コントローラ回路１３を基板１面上に搭載した場合には、コントローラ回路１３における基準電位点を、同じくスペーサ２３の一部に埋め込まれた同様の構成の導電体を介して容器２０に接続することができる。
【００３６】
したがって、前記した構成においても、各回路のアースライン等に発生する抵抗体の値を極力小さくすることが可能であり、図２に等価的に示した抵抗体Ｒx1〜Ｒx3の存在を無視し得る程度にすることができる。それ故、前記した抵抗体Ｒx1〜Ｒx3の存在により発生する前記した外来ノイズの問題、不要輻射の問題、クロストーク発光の増大、さらに面内輝度傾斜がより大きく生ずるなどの諸問題を解決することができる。
【００３７】
なお、図５に示した構成においては、各導電体２４ａ，２４ｂの配置位置に対向する前記気密容器２０側に、凹凸加工を施しておくことが望ましい。このような凹凸加工を施しておくことにより、各導電体２４ａ，２４ｂと容器２０との間の電気的な接続の信頼性をより一層向上させることができる。
【００３８】
図６は、この発明にかかる有機ＥＬ表示装置の第３の実施の形態を示したものであり、図６（Ａ）はこれを上面側から見た状態で、また、図６（Ｂ）はこれを左側面側から見た状態で示している。なお、この図６に示すＥＬ表示装置の構成は、図５に示した構成と基本的には同一であり、それぞれ同一符号をもって示している。
【００３９】
図６に示す第３の実施の形態においては、図５に基づいて説明したＥＬ表示装置と他の回路基板等との好ましい接続構成例を提供するものである。すなわち、ＥＬ表示装置の裏面には、他の回路構成が搭載された回路基板２７を配置するようになされている場合が多々ある。前記したような構成においては、図６に示すように回路基板２７に立設された金属製の導電体２８を介して容器２０の裏面に接触させることで、回路基板２７の例えば基準電位点を、ＥＬ表示装置のそれと共通化させることができる。
【００４０】
なお、回路基板２７に立設される前記導電体２８は、図に示す例では短冊状に形成された金属板の先端部をＵ字状に屈曲した形態のものが使用されているが、これは任意の形態のものが使用し得る。この図６に示す実施の形態においても、図５に示した実施の形態と同様の作用効果を得ることができると共に、さらにＥＬ表示装置以外の他の回路構成との間における例えばアースラインの接続を、低インピーダンスで実現させることができる。
【００４１】
なお、以上説明した実施の形態においては、いずれも金属製の気密容器を介して、回路間を基準電位点で相互に接続するように構成している。しかしながら、この発明においては、金属製の気密容器を介して前記基準電位点以外の電位、例えば回路の動作電源を供給するようにも構成することができる。この場合においては、動作電源の供給ラインにおけるインピーダンスを効果的に低下させることができる。
【００４２】
図７〜図９はこの発明にかかるＥＬ表示装置の一部を構成する前記した気密容器の他の例を示したものであり、いずれも例えばガラス或いは合成樹脂等の非導電材料を用いた場合の例を示している。図７はその第１例を示すものであり、図７（Ａ）は容器を上面側から見た正面図で、また、図７（Ｂ）は図７（Ａ）におけるａ−ａ線より矢印方向に見た状態の断面図で示している。
【００４３】
図７に示す気密容器２０Ａは、その断面図に示されたように、容器２０Ａの四辺に形成された鍔部２０ａが透明基板への接合部を構成している。そして、容器２０Ａの内部に偏平状に形成された空間部２０ｂが、前記した有機ＥＬ構造体２を収容する封止空間を構成している。なお、この図７に示す形態においては、封止空間のほぼ中央部にさらに突出するように空間部２０ｃが形成されており、この空間部２０ｃには、例えば乾燥剤が収容されるように構成されている。
【００４４】
一方、容器２０Ａの上面には図７（Ａ）に示すように、導電層３０が形成されている。この導電層３０は図に示すように、容器２０Ａの長手方向に沿って、その中央の大部分を占めるように形成されている。したがって、前記した構成の容器２０Ａを利用して、図３、図５または図６に示したようなＥＬ表示装置を構成することができる。そして、容器２０Ａに形成された前記導電層３０を利用して、前記した各ドライバ回路１１，１２等の回路構成体を共通接続することができる。
【００４５】
図８は、非導電材料により形成された気密容器２０Ａの第２例を示すものであり、この例においては気密容器２０Ａの外観構成は図７に示したものと同一になされている。そして、容器２０Ａの上面には容器２０Ａの長手方向に沿って、２つの導電層３０ａ，３０ｂが平行状態に形成されている。前記した構成の容器２０Ａを利用することで、同様に図３、図５または図６に示したようなＥＬ表示装置を構成することができる。
【００４６】
そして、図８に示した容器２０Ａにおいては、２つの導電層３０ａ，３０ｂを利用して前記した各ドライバ回路１１，１２等の回路構成体を共通接続することができる。この場合、１つの導電層３０ａを利用して、例えばアースラインとして共通接続することができ、他の１つの導電層３０ｂを利用して、例えば動作電源の供給ラインとして共通接続することができる。
【００４７】
図９は、非導電材料により形成された気密容器２０Ａの第３例を示すものであり、この例においても気密容器２０Ａの外観構成は図７および図８に示したものと同一になされている。そして、容器２０Ａの上面には容器２０Ａの長手方向に沿って、２つの導電層３０ａ，３０ｂが平行状態に形成されると共に、この導電層３０ａ，３０ｂを覆うように絶縁層３１ａ，３１ｂが形成されている。なお、前記絶縁層３１ａ，３１ｂの一部には、絶縁層の未成形部を構成し、当該部分で前記導電層３０ａ，３０ｂを露出させるように構成されている。
【００４８】
したがって、図９に示す構成によると、導電層３０ａ，３０ｂの露出部分において前記した各ドライバ回路１１，１２等の回路構成体を共通接続することができる。そして、図９に示す構成によると、容器２０Ａの上面における大部分が、絶縁層３１ａ，３１ｂにより覆われるので、他の電気部品や回路構成体等との間で不用意に接触し、電気的にショート状態になる等の不都合を避けることができる。
【００４９】
なお、図７〜図９に示した気密容器２０Ａにおいては、いずれも容器２０Ａの上面に導電層を形成しているが、容器２０Ａの内面にも導電層を形成し、これを回路構成体の共通接続手段に利用することもできる。さらに気密容器２０Ａを層状に形成する手段を採用する場合には、前記導電層を層の間に形成させて、これを同様に利用することもできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明にかかる表示装置に利用される有機ＥＬ構造体の例を示す模式図である。
【図２】従来のＥＬ表示装置における実質的な駆動回路の例を示した等価回路図である。
【図３】この発明にかかるＥＬ表示装置の第１の実施の形態を示した上面図および側面図である。
【図４】この発明を採用した場合における実質的な駆動回路の例を示した等価回路図である。
【図５】この発明にかかるＥＬ表示装置の第２の実施の形態を示した上面図および側面図である。
【図６】同じく第３の実施の形態を示した上面図および側面図である。
【図７】この発明にかかるＥＬ表示装置に利用される気密容器の構成例を示した上面図および断面図である。
【図８】同じく気密容器の他の構成例を示した上面図である。
【図９】同じく気密容器のさらに他の構成例を示した上面図である。
【符号の説明】
１ 基板
２ 有機ＥＬ構造体
３ 第１電極（陽極線）
５ 発光機能層
６ 第２電極（陰極線）
１１ 陽極ドライバ回路（回路構成体）
１２ 陰極ドライバ回路（回路構成体）
１３ コントローラ回路（回路構成体）
１４ 逆バイアス電圧生成回路
１５ 駆動電圧源
２０，２０Ａ 気密容器
２１ａ，２１ｂ 導電体
２３ スペーサ
２４ａ，２４ｂ 導電体
２５ａ，２５ｂ 導電ライン
２７ 回路基板
２８ 導電体
３０，３０ａ，３０ｂ 導電層
３１ａ，３１ｂ 絶縁層
Claims (7)
- 基板上に形成された一対の電極間に有機発光機能層を形成し、前記電極と有機発光機能層による有機ＥＬ構造体を封止する気密容器を備えた有機ＥＬ表示装置であって、前記気密容器には、少なくても１種類以上の電位が与えられていることを特徴とする有機ＥＬ表示装置。
- 前記気密容器は導電材料により構成されていることを特徴とする請求項１に記載の有機ＥＬ表示装置。
- 前記気密容器が非導電材料により構成され、当該気密容器には少なくとも一層以上の導電層が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の有機ＥＬ表示装置。
- 前記気密容器の表面には、非導電材料による絶縁層が形成されていることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の有機ＥＬ表示装置。
- 前記電位は、基準電位点を含むことを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の有機ＥＬ表示装置。
- 前記気密容器に電位を与えるために、気密容器に接触する導電体が少なくとも一箇所以上において配置されていることを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の有機ＥＬ表示装置。
- 前記基板上には、前記有機ＥＬ構造体に加えて、有機ＥＬ構造体を駆動する回路構成体が搭載され、前記気密容器に与えられる電位が、前記回路構成体において利用される少なくとも１つの電位であることを特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれかに記載の有機ＥＬ表示装置。
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