TW201444141A - 有機發光二極體顯示器 - Google Patents

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Jae-Yong Lee
Won-Kyu Kwak
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Samsung Display Co Ltd
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Abstract

本發明揭露一種具有靜電放電保護之有機發光二極體(organic light emitting diode；OLED)顯示器。一個發明態樣包含：一基板，包含一畫素區域及一周邊區域；一有機發光二極體(OLED)，形成於該畫素區域處；一驅動電路，形成於該周邊區域處；一屏蔽層，係由與該第一電極相同之層形成；以及一第一屏蔽電壓線，連接至該屏蔽層。該第一屏蔽電壓線傳送一屏蔽電壓至該屏蔽層。該屏蔽層包含複數個子屏蔽層並覆蓋該驅動電路以防止一外部靜電放電。

Description

有機發光二極體顯示器
本發明係關於一種有機發光二極體(organic light emitting diode；OLED)顯示器，更具體而言，係關於與有機發光二極體(OLED)顯示器相關之裝置、系統、及方法。更具體而言，本發明係關於一種具有靜電放電保護之有機發光二極體顯示器。
有機發光二極體(OLED)顯示器包含一基板，該基板提供一畫素區域、一周邊區域及一薄膜封裝(thin film encapsulation；TFE)層，該薄膜封裝層藉由交替沈積用於封裝之一有機層及一無機層來封裝有機發光二極體顯示器之基板。
在畫素區域中，形成以一矩陣型式連接於一掃描線與一資料線之間之複數個有機發光二極體，以包含至少一個畫素。有機發光二極體包含一陽極、一陰極、以及形成於該陽極與該陰極間之一有機發光層。有機發光二極體顯示器之周邊區域包含一掃描端、一資料端、一用於有機發光二極體(OLED)之操作之電源線、一掃描驅動器及一資料驅動器。掃描端及資料端自掃描線及資料線延伸。掃描驅動器及資料驅動器包含一驅動電路，該驅動電路將自外部提供至掃描端及資料端之訊號轉換成一掃描訊 號及一資料訊號以選擇每一畫素。掃描驅動器及資料驅動器係在有機發光二極體(OLED)之一製造過程中形成，或被製造成一附加積體電路晶片(驅動晶片)並被安裝至基板上。
在有機發光二極體(OLED)顯示器中，因基板係由一玻璃形成，故在製造過程或使用中經常產生靜電放電(electrostatic discharge；ESD)。更具體而言，因驅動電路形成於周邊區域處，故靜電放電可輕易地流入。因此，驅動電路之半導體層及閘極絕緣層可被損壞，且閘極與資料線間之一短路可造成錯誤操作或損壞。
為保護驅動電路免受一靜電放電之影響，已開發出一屏蔽層，該屏蔽層係由與驅動電路之一陽極相同之材料形成。屏蔽層經由一電源線連接至一共用電源或一接地電源(ground power source)。然而，因屏蔽層形成於保護層上，故屏蔽層易受熱膨脹或收縮。此應力可被傳遞至薄膜封裝層而使薄膜封裝層易於損壞。
在此背景技術部分中所揭露之上述資訊僅用於增強對所述技術背景之理解，因此其可包含不形成在本國對於此項技術中之通常知識者而言所習知之先前技術之資訊。
本發明係關於一種防止因一屏蔽層之熱膨脹及收縮而對一薄膜封裝層造成損壞之有機發光二極體(OLED)顯示器。
根據本發明一實例性實施例，一種有機發光二極體(OLED)顯示器包含：一基板，包含一畫素區域及一周邊區域；一有機發光二極體(OLED)，形成於該畫素區域處；一驅動電路，形成於該周邊區域處並驅 動該有機發光二極體(OLED)；一屏蔽層，係由與一第一電極相同之層形成；以及一第一屏蔽電壓線，連接至該屏蔽層並傳送一屏蔽電壓至該屏蔽層。該周邊區域包圍該畫素區域。該有機發光二極體(OLED)包含：一第一電極、一有機發光層、以及一第二電極。該屏蔽層包含複數個子屏蔽層並覆蓋該驅動電路以防止一外部靜電放電。
在該有機發光二極體(OLED)顯示器之另一實例性實施方案中，該第一屏蔽電壓線可連接至各該子屏蔽層之一端。
在該有機發光二極體(OLED)顯示器之另一實例性實施方案中，一第二屏蔽電壓線連接至各該子屏蔽層之另一端。
在該有機發光二極體(OLED)顯示器之另一實例性實施方案中，該第一屏蔽電壓線形成於該周邊區域之一邊緣上並具有一護環形狀。
在該有機發光二極體(OLED)顯示器之另一實例性實施方案中，該有機發光二極體(OLED)顯示器包含：一環繞半導體層，在該基板上形成於該周邊區域處；一閘極絕緣層，形成於該環繞半導體層上；一環繞閘極，形成於該閘極絕緣層上；一層間絕緣層，形成於該環繞閘極上；一環繞源極及一環繞汲極，形成於該層間絕緣層上；一第一屏蔽電壓線，形成於該層間絕緣層上；以及一保護層。該環繞源極及該環繞汲極經由一接觸孔連接至該環繞半導體層，該接觸孔形成於該層間絕緣層處。該保護層覆蓋該環繞源極、該環繞汲極及該第一屏蔽電壓線。該屏蔽層及該第一電極形成於該保護層上。
在該有機發光二極體(OLED)顯示器之另一實例性實施方案中，一第二屏蔽電壓線形成於該層間絕緣層上。
在該有機發光二極體(OLED)顯示器之另一實例性實施方案中，該第一屏蔽電壓線與該第二屏蔽電壓線連接至一共用電源或一接地電源。
根據本發明之一實例性實施例，一種有機發光二極體(OLED)顯示器包含：一基板，包含一畫素區域及一周邊區域；一有機發光二極體(OLED)，形成於該畫素區域處；一驅動電路，形成於該周邊區域處並驅動該有機發光二極體(OLED)；一屏蔽層，係由與一第一電極相同之層形成；以及一第一屏蔽電壓線，連接至該屏蔽層並傳送一屏蔽電壓至該屏蔽層。該周邊區域包圍該畫素區域。該有機發光二極體(OLED)包含一第一電極、一有機發光層、及一第二電極。該屏蔽層包含複數個子屏蔽層及複數個孔。該屏蔽層覆蓋該驅動電路以防止一外部靜電放電。
在該有機發光二極體(OLED)顯示器之另一實例性實施方案中，該屏蔽層係由與該驅動電路之一陽極相同之材料形成。
在該有機發光二極體(OLED)顯示器之另一實例性實施方案中，至少一個驅動薄膜電晶體形成於該畫素區域中。該至少一個驅動薄膜電晶體更包含：一畫素半導體層；一畫素源極；一畫素汲極，連接至一源極區及一汲極區；以及一畫素閘極，形成於一通道區上。該畫素源極包含該源極區、該汲極區及該通道區。該畫素閘極與該畫素半導體層絕緣。
4‧‧‧屏蔽電壓線
70‧‧‧有機發光二極體
81‧‧‧接觸孔
91‧‧‧氣孔
100‧‧‧基板
120‧‧‧緩衝層
121‧‧‧掃描線
125a‧‧‧畫素閘極
125s‧‧‧環繞閘極
131a‧‧‧畫素半導體層
131s‧‧‧環繞半導體層
140‧‧‧閘極絕緣層
160‧‧‧層間絕緣層
171‧‧‧資料線
172‧‧‧驅動電壓線
176a‧‧‧畫素源極
176s‧‧‧環繞源極
177a‧‧‧畫素汲極
177s‧‧‧環繞汲極
180‧‧‧保護層
190‧‧‧第一電極
190B‧‧‧藍色第一電極
190G‧‧‧綠色第一電極
190R‧‧‧紅色第一電極
195‧‧‧子屏蔽層
196‧‧‧屏蔽層
270‧‧‧第二電極
350‧‧‧畫素界定層
360‧‧‧封裝有機層
370‧‧‧有機發光層
380‧‧‧薄膜封裝層
390‧‧‧封裝無機層
400‧‧‧電源線
410‧‧‧第一屏蔽電壓線
420‧‧‧第二屏蔽電壓線
600‧‧‧資料驅動器
700‧‧‧掃描驅動器
1000‧‧‧焊墊
A‧‧‧部分
B‧‧‧部分
P‧‧‧畫素區域
S‧‧‧周邊區域
Ti‧‧‧驅動薄膜電晶體
Ts‧‧‧環繞薄膜電晶體
III-III‧‧‧線
VI-VI‧‧‧線
第1圖為根據一第一實例性實施例之一有機發光二極體(OLED)顯示器之一畫素區域及一周邊區域之俯視平面圖； 第2圖為第1圖所示之一部分A之放大俯視平面圖；第3圖為沿第2圖中之線III-III截取之剖視圖；第4圖為根據一第二實例性實施例之一有機發光二極體(OLED)顯示器之一畫素區域及一周邊區域之俯視平面圖；第5圖為第4圖所示之一部分B之放大俯視平面圖；第6圖為沿第5圖中之線VI-VI截取之剖視圖。
以下，將參照其中顯示各實例性實施例之圖式來更充分地闡述本發明。如熟習此項技術者應理解，在不背離本發明之精神或範圍之條件下，可以各種不同之方式對所述實施例進行潤飾。
為更清晰地闡述本發明，在圖式中將省略與說明不相關之部件，且在本說明書通篇中相同之符號指代類似之部件。
此外，儘管為方便解釋起見，隨機例示圖式中所示個別結構組件之尺寸及厚度，然而本發明並不僅限於所示者。
在圖式中，為清晰起見，可誇大層、膜、面板、區域等之厚度。在圖式中，為理解以及便於說明起見，可誇大某些層及區域之厚度。應理解，當闡述一元件(例如一層、膜、區域、或基板)「位於」另一元件「上」時，該元件可直接位於該另一元件上，抑或可存在中間元件。
此外，除非明確地進行相反之闡述，否則用語「包含(comprise)」以及其變形(例如「comprises」或「comprising」)應理解為意指包含所述元件、但不排除任意其他元件。此外，在本說明書中，用語 「在...上(on)」表示位於目標部分之上或之下，而並非實質上表示基於一重力方向位於目標部分之上側上。
此外，在本說明書中，片語「位於一平面上」表示自一目標部分之上方觀察，以及片語「位於一剖面上」表示自側面觀察藉由垂直切割一目標部分而截取之一剖面。本文中，當闡述一第一元件耦合至一第二元件時，該第一元件可不僅直接耦合至該第二元件，且亦可經由一第三元件間接地耦合至該第二元件。此外，為清晰起見，省略某些對完整理解本發明而言無關緊要之元件。此外，通篇中相同之參考編號指代相同之元件。
此外，在圖式中，所例示之一有機發光二極體(OLED)顯示器為一主動矩陣(active matrix；AM)型有機發光二極體顯示器且為一6Tr-1Cap結構，即在一個畫素中形成六個薄膜電晶體(thin film transistor；TFT)以及一個電容器，但本發明並不僅限於此。因此，該有機發光二極體顯示器可具有各種結構。舉例而言，可於有機發光二極體顯示器之一個畫素中設置複數個薄膜電晶體以及至少一個電容器，且可更於有機發光二極體顯示器中設置獨立導線。本文中，畫素係指用於顯示一影像之最小單元，且有機發光二極體顯示器利用複數個畫素顯示一影像。
現在，將參照第1圖至第3圖闡述根據第一實例性實施例之一有機發光二極體(OLED)顯示器。
第1圖為根據第一實例性實施例之一有機發光二極體(OLED)顯示器之一畫素區域及一周邊區域之俯視平面圖；第2圖為第1圖所示之一部分A之放大俯視平面圖；以及第3圖為沿第2圖中之線III-III截取之剖視圖。
如第1圖至第3圖所示，根據第一實例性實施例之一有機發光二極體(OLED)顯示器之一基板100被劃分成一畫素區域P以及一周邊區域S。周邊區域S包圍畫素區域P。
在基板100之畫素區域P中，複數個有機發光二極體(OLED)70被形成並以一矩陣型式連接於一掃描線121、一資料線171與一驅動電壓線172之間形成。掃描線121傳送一掃描訊號。資料線171傳送一資料訊號。驅動電壓線172傳送一驅動電壓。有機發光二極體(OLED)70包含一第一電極190、一第二電極270、以及一有機發光層370。有機發光層370形成於第一電極190與第二電極270之間。此外，有機發光層370被形成為一如下結構：該結構包含一電洞傳輸層(hole transport layer；HTL)、一有機發光層、以及一電子傳輸層(electron transport layer；ETL)，且可更包含一電洞注入層(hole injection layer；HIL)及一電子注入層(electron injection layer；EIL)。
在基板100之畫素區域P中，更形成一薄膜電晶體及一電容器，該薄膜電晶體用以控制有機發光二極體(OLED)70之運作，該電容器用以維持一所施加訊號。該薄膜電晶體包含一開關薄膜電晶體(圖中未顯示)以及一驅動薄膜電晶體Ti。驅動薄膜電晶體Ti連接至第一電極190。驅動薄膜電晶體Ti包含：一畫素半導體層131a、一畫素源極176a、一畫素汲極177a以及一畫素閘極125a。畫素半導體層131a提供一源極區、一汲極區及一通道區。源極區及汲極區連接至畫素源極176a及畫素汲極177a。畫素閘極125a形成於通道區上並藉由閘極絕緣層140而與畫素半導體層131a絕緣。
在基板100之周邊區域S中形成：一電源線400，用以操作有機發光二極體(OLED)70；一第一屏蔽電壓線410，用於一靜電放電屏蔽；以及一掃描驅動器700及一資料驅動器600。資料驅動器600對自外部經由一 焊墊1000提供之訊號進行處理並分別將其供應至掃描線121及資料線171。
掃描驅動器700及資料驅動器600將自外部經由焊墊1000提供之一訊號轉換成掃描訊號及資料訊號以選擇性地驅動每一畫素。掃描驅動器700及資料驅動器600各自包含一驅動電路，該驅動電路具有複數個環繞薄膜電晶體Ts。
環繞薄膜電晶體Ts包含：一環繞半導體層131s、一環繞閘極125s、一環繞源極176s以及一環繞汲極177s。環繞源極176s與環繞汲極177s相對，且環繞汲極125s位於一平面上。
在基板100之周邊區域S之一個實施方案中，形成一屏蔽層196以防止外部靜電放電流入驅動電路中。屏蔽層196包含複數個氣孔91以排放一內部氣體。屏蔽層196劃分成複數個子屏蔽層195。如上所述，因屏蔽層196劃分成複數個子屏蔽層195，故由屏蔽層196之熱膨脹及收縮引起之應力係平緩的，俾可防止薄膜封裝層出現裂紋。
屏蔽層196連接至用於傳送一共用電源或一接地電源之第一屏蔽電壓線410。第一屏蔽電壓線410連接至子屏蔽層195之一端。第一屏蔽電壓線410可具有一護環，該護環形成於周邊區域之一邊緣上。如上所述，屏蔽層196經由第一屏蔽電壓線410連接至共用電源或接地電源(圖中未顯示)，俾可有效保護驅動電路免受經由周邊區域S流入之靜電放電影響。
同時，在有機發光二極體(OLED)70上，一薄膜封裝層380被形成為一由一封裝有機層360及一封裝無機層390形成之多層結構。具有一膜形狀之一撓性印刷電路(flexible printed circuit；FPC)(圖中未顯示)電性連接至有機發光二極體(OLED)顯示器之焊墊1000。驅動電源電壓 (ELVDD及ELVSS)以及一資料訊號等係經由該焊墊輸入。若一訊號經由焊墊1000而輸入至電源線400、第一屏蔽電壓線410、掃描驅動器700及資料驅動器600，則掃描驅動器700及資料驅動器600分別供應一掃描訊號及一資料訊號至掃描線121及資料線171。藉此，由該掃描訊號選擇之畫素之有機發光二極體(OLED)70對應於該資料訊號而發光。
以下，將參照第1圖至第3圖闡述根據第一實例性實施例之一有機發光二極體(OLED)顯示器之一分層結構。
如第1圖至第3圖所示，在根據第一實例性實施例之有機發光二極體(OLED)顯示器中，一緩衝層120形成於基板100之畫素區域P及周邊區域S上。畫素半導體層131a及環繞半導體層131s形成於緩衝層120上。畫素半導體層131a形成於畫素區域P處並提供一驅動薄膜電晶體Ti之一主動層以驅動有機發光二極體(OLED)70。環繞半導體層131s形成於周邊區域S處並提供由驅動電路組成之環繞薄膜電晶體Ts之一主動層。
閘極絕緣層140形成於整個畫素區域P及周邊區域S上。整個畫素區域P及周邊區域S包含畫素半導體層131a及環繞半導體層131s。畫素閘極125a及環繞閘極125s形成於畫素半導體層131a及環繞半導體層131s之閘極絕緣層140上。在一個實施方案中，掃描線121連接至畫素閘極125a並形成於畫素區域P處，以及一掃描線121形成於周邊區域S處，該掃描線121自畫素區域P之掃描線121及焊墊1000延伸以接收來自外部之訊號。
一層間絕緣層160形成於整個畫素區域P及周邊區域S上。整個畫素區域P及周邊區域S包含畫素閘極125a及環繞閘極125s。層間絕緣層160及閘極絕緣層140具有複數個接觸孔，該等接觸孔暴露出畫素半導體層131a及環繞半導體層131s之一預定部分。畫素源極176a及畫素汲極177a以及 環繞源極176s及環繞汲極177s被形成並經由該等接觸孔連接至畫素半導體層131a及環繞半導體層131s。資料線171連接至畫素源極176a及畫素汲極177a，並形成於畫素區域P處。一資料線171形成於周邊區域S處，並自畫素區域P之資料線171、電源線400、第一屏蔽電壓線410、及一焊墊1000延伸以接收來自外部之一訊號。
一保護層180形成於整個畫素區域P及周邊區域S上。一通路孔(via hole)形成於畫素區域P之保護層180處，並暴露出畫素汲極177a之一預定部分。通路孔形成於周邊區域S之保護層180處，並暴露出電源線400及第一屏蔽電壓線410之預定部分。第一電極190形成於畫素區域P處，並經由一通路孔連接至畫素汲極177a。屏蔽層196形成於周邊區域S處。第一電極190包含：一紅色第一電極190R、一綠色第一電極190G、以及一藍色第一電極190B。紅色第一電極190R、綠色第一電極190G、以及藍色第一電極190B分別形成於紅色畫素、綠色畫素、以及藍色畫素中。屏蔽層196形成於包含驅動電路之周邊區域S處，並經由通路孔連接至第一屏蔽電壓線410。
一畫素界定層350形成於整個畫素區域P上，且畫素界定層350具有一暴露出第一電極190之一部分(一發光區域)之開口。有機發光層370形成於一暴露之陽極109上。第二電極270形成於包含有機發光層370之畫素區域P處，並連接至電源線400。
第4圖為根據第二實例性實施例之一有機發光二極體(OLED)顯示器之一畫素區域及一周邊區域之俯視平面圖；第5圖為第4圖所示之一部分B之放大俯視平面圖；以及第6圖為沿第5圖中之線VI-VI截取之剖視圖。
第4圖至第6圖所示之第二實例性實施例係實質上等同於第l 圖至第3圖所示之第一實例性實施例，只是添加一第二屏蔽電壓線，故省略重複之說明。
如第4圖至第6圖所示，在根據第二實例性實施例之有機發光二極體(OLED)顯示器之基板100之周邊區域S處，形成可防止外部靜電放電流入驅動電路中之屏蔽層196。屏蔽層196劃分成複數個子屏蔽層195。如上所述，因屏蔽層196劃分成複數個子屏蔽層195，故由屏蔽層196之熱膨脹及收縮引起之應力減小，藉此防止薄膜封裝層產生裂紋。
屏蔽層196連接至一屏蔽電壓線4，屏蔽電壓線4包含用於傳送共用電源或接地電源之第一屏蔽電壓線410及一第二屏蔽電壓線420，第一屏蔽電壓線410連接至子屏蔽層195之一端。第二屏蔽電壓線420經由形成於保護層180中之一接觸孔81連接至子屏蔽層195之另一端。如上所述，因屏蔽層196經由第一屏蔽電壓線410及第二屏蔽電壓線420連接至共用電源或接地電源(圖中未顯示)，故可更有效保護驅動電路免受經由周邊區域S流入之靜電放電之影響。
儘管已結合當前認為可行之實例性實施例闡述了本發明，然而應理解，本發明並不僅限於所揭露之實施例，反之，本發明涵蓋包含於隨附申請專利範圍之精神及範圍內之各種潤飾及等效設置。
綜上所述，本文中闡述了本發明之某些態樣、優點、及新穎特徵。應理解，並非根據本發明之任一特定實施例皆可獲得所有該等優點。因此，可以能獲得或最佳化本文所教示之一個優點或一組優點之方式實施或執行本發明，而未必獲得本文中可能教示或暗示之其他優點。
圖式及本發明之詳細說明僅為實施例，該實施例係僅用於闡 述本發明之目的，而並非用以限制申請專利範圍中所闡述之本發明之含義或範圍。因此，熟習本發明所屬技術者可輕易地從中選擇以及進行替代。因此，本發明之一實質技術保護範圍將基於隨附申請專利範圍之一技術概念加以確定。
91‧‧‧氣孔
190‧‧‧第一電極
190B‧‧‧藍色第一電極
190G‧‧‧綠色第一電極
190R‧‧‧紅色第一電極
195‧‧‧子屏蔽層
196‧‧‧屏蔽層
410‧‧‧第一屏蔽電壓線
III-III‧‧‧線

Claims (10)

  1. 一種有機發光二極體(organic light emitting diode；OLED)顯示器，包含：一基板，包含一畫素區域及一周邊區域，該周邊區域包圍該畫素區域；一有機發光二極體，形成於該畫素區域處並包含一第一電極、一有機發光層及一第二電極；一驅動電路，形成於該周邊區域處並用以驅動該有機發光二極體；一屏蔽層，係由與該第一電極相同之層形成，並覆蓋該驅動電路，該屏蔽層包含複數個子屏蔽層；以及一第一屏蔽電壓線，連接至該屏蔽層並傳送一屏蔽電壓至該屏蔽層。
  2. 如請求項1所述之顯示器，其中該第一屏蔽電壓線連接至各該子屏蔽層之一端。
  3. 如請求項2所述之顯示器，更包含一第二屏蔽電壓線，該第二屏蔽電壓線連接至各該子屏蔽層之另一端。
  4. 如請求項3所述之顯示器，其中該第一屏蔽電壓線形成於該周邊區域之一邊緣上並具有一護環形狀。
  5. 如請求項4所述之顯示器，更包含：一環繞半導體層，在該基板上形成於該周邊區域處；一閘極絕緣層，形成於該環繞半導體層上；一環繞閘極，形成於該閘極絕緣層上； 一層間絕緣層，形成於該環繞閘極上；一環繞源極及一環繞汲極，形成於該層間絕緣層上並經由一接觸孔而連接至該環繞半導體層，該接觸孔形成於該層間絕緣層處；一第一屏蔽電壓線，形成於該層間絕緣層上；以及一保護層，覆蓋該環繞源極、該環繞汲極及該第一屏蔽電壓線，其中該屏蔽層及該第一電極形成於該保護層上。
  6. 如請求項5所述之顯示器，更包含一第二屏蔽電壓線，該第二屏蔽電壓線形成於該層間絕緣層上。
  7. 如請求項6所述之顯示器，其中該第一屏蔽電壓線與該第二屏蔽電壓線連接至一共用電源或一接地電源(ground power source)。
  8. 一種有機發光二極體(OLED)顯示器，包含：一基板，包含一畫素區域及一周邊區域，該周邊區域包圍該畫素區域；一有機發光二極體，形成於該畫素區域處並包含一第一電極、一有機發光層及一第二電極；一驅動電路，形成於該周邊區域處並用以驅動該有機發光二極體；以及一屏蔽層，係由與該第一電極相同之層形成，並覆蓋該驅動電路，該屏蔽層包含複數個子屏蔽層及複數個孔。
  9. 如請求項8所述之顯示器，其中該屏蔽層係由與該驅動電路之一陽極相同之材料形成。
  10. 如請求項8所述之顯示器，更包含形成於該畫素區域中之至少一個驅動 薄膜電晶體，該至少一個驅動薄膜電晶體更包含：一畫素半導體層；一畫素源極，包含一源極區、一汲極區及一通道區；一畫素汲極，連接至該源極區及該汲極區；以及一畫素閘極，形成於該通道區上並與該畫素半導體層絕緣。
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