CN100428306C - 等离子显示装置及其驱动方法 - Google Patents

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Abstract

一种等离子显示装置。按照本发明的第一实施例的等离子显示装置包括：一个PDP；和一个设置脉冲提供装置，其使用设置电压源生成将被提供到PDP的恒定电流，并且提供按照通过恒定电流充电或放电的设置电容器的两端间的电压以预定坡度上升到设置电压的设置脉冲，其中由在饱和区域中运行的设置开关生成恒定电流。按照本发明的第二实施例的等离子显示装置包括：一个PDP；一个设置脉冲生成器，设置脉冲生成器包括一个使用设置电压源生成恒定电流和充电或放电恒定电流的设置电容器，以提供重置脉冲到PDP；和一个设置脉冲输出装置，输出按照在设置电容器的两端之间的电压以预定坡度上升到设置电压的设置脉冲，其中由在饱和区域中运行的设置开关生成恒定电流。

Description

等离子显示装置及其驱动方法
本申请要求2004年5月21日提交的申请号为：10-2004-0036511的韩国专利申请和2004年7月19日提交的申请号为：10-2004-0056124的韩国专利申请的优先权，因此，其全部内容被一起作为参考。
技术领域
本发明涉及到等离子显示装置及其驱动方法。
背景技术
通常，等离子显示板(PDP)显示包括字符或图形的图像，这是通过使用惰性混合气体例如He-Xe的混合物(He+Xe)、Ne-Xe的混合物(Ne+Xe)等放电时生成的147nm紫外线激发荧光粉而发出光来显示图像的。随着当前的PDP技术的进展，PDP能够被制造成既薄又大，并且具有改善的图形的质量。尤其是，在三电极AC表面放电PDP中，因为在放电发生时壁电荷被累积在它的表面上并且电极被保护免受放电引起的溅射影响，所以，低的电压驱动和长的寿命被获得。
图1是常规的三电极AC表面放电PDP 100的透视图。参考图1，三电极AC表面放电PDP 100包括：一个上衬底10和一个下衬底20，扫描维持电极11a(11a用于每一个)和公用维持电极12a(12a用于每一个)被形成在上衬底10上，编址电极22(22用于每一个)被形成在下衬底20上。扫描电极11a和维持电极12a，其都是透明电极，由ITO(氧化锡铟)制成。为了减少阻抗，扫描维持电极11a和公用维持电极12a分别与金属电极11b和12b安装在一起。上电介质层13a和保护膜14按序被涂敷到在扫描维持电极11a和公用维持电极12a被形成在上面的上衬底10上。在等离子放电时生成的壁电荷被累积在上电介质层13a上。保护膜14被用于防止上电介质层13a被由于等离子放电引起的溅射破坏并加速二级电子。保护膜14可以由MgO制成。
同时，下电介质层13b和隔板肋(barrier ribs)21被形成在编址电极22形成的下衬底20上。荧光层23被涂敷到下电介质层13b和隔板肋21的暴露表面上。在与扫描维持电极11a和公用维持电极12a交叉的方向安置编址电极22。隔板肋21与编址电极22平行形成，以防止由放电生成的紫外线和可见光泄漏到邻接的放电单元。由等离子放电生成的紫外线激发荧光层23，因此，发射出红、绿、和蓝色之一。形成在上和下衬底10和20及隔板肋21之间的放电单元的放电空间用惰性混合气体例如He-Xe的混合物(He+Xe)、或Ne-Xe的混合物(Ne+Xe)充填。现在，具有上述结构的常规PDP的驱动方法将参考图2而进行描述。
图2是用于解释常规PDP的驱动方法的视图。参考图2，PDP驱动方法划分子域为用于初始化PDP的整个屏幕的初始化期、用于选择单元的编址期、和用于维持选择的单元放电的维持期。在初始化期(重置期)中，重置脉冲被施加到所有的扫描电极Y，其中，重置脉冲由上坡脉冲Ramp-up、平脉冲Flat、和下坡脉冲Ramp-down组成。在重置期的设置期SU中，上坡脉冲Ramp-up被同时施加到所有扫描电极Y。通过施加上坡脉冲Ramp-up，放电被生成在屏幕的所有的单元中。由于这一设置放电，正的壁电荷被累积在编址电极X和维持电极Z上，并且，负的壁电荷被累积在扫描电极Y上。
在上坡脉冲Ramp-up被施加以后的下降(set-down)期SD中，下坡脉冲Ramp-down被施加，从低于上坡脉冲Ramp-up峰值电压的正电压下降到接地电压或预定的负电压，以致于在单元中生成弱的擦除放电，并因此部分地擦除不需要的壁电荷。由于这一下降放电，足够稳定地生成编址放电的壁电荷保留在各单元中。
接着，在编址期中，负的扫描脉冲Scan被按序施加到扫描电极Y，并且同时，一个正的数据脉冲Data与扫描脉冲Scan同步地被施加到编址电极X。在扫描脉冲Scan和数据脉冲Data之间的电势差与在初始化期中产生的壁电压加在一起，以致于在数据脉冲Data被施加的放电单元中生成编址放电。当维持电压被施加到由编址放电选择的放电单元时，足够生成放电的壁电荷被形成。在下降期SD和编址期中，正的DC电压Zdc被施加到维持电极Z，从而减小在维持电极Z和扫描电极Y之间的电压差，并因此，防止在维持电极Z和扫描电极Y之间的错误放电。
在维持期中，维持脉冲Sus被交替地施加到扫描电极Y和维持电极Z。在由编址放电选择的放电单元中，任何时候维持脉冲Sus被施加以与放电单元中的壁电压相加，维持放电，即显示放电，被生成在扫描电极Y和维持电极Z之间。
在维持放电被执行以后，具有短的脉冲宽度和低的电压的斜坡波形被提供到维持电极Z，以致于擦除余留在屏幕的放电单元中的所有的壁电荷。
用于提供预定的驱动波形到用上述的PDP驱动方法驱动的常规的PDP的扫描电极驱动装置，被表示在图3中。
图3是常规PDP的扫描电极驱动装置的电路图。参考图3，扫描电极驱动装置包括：一个维持脉冲提供装置40、一个设置脉冲提供装置42、一个下降脉冲提供装置44、一个负的扫描电压提供装置46、一个驱动集成电路48、一个扫描参考电压提供装置50、和一个连接在设置提供装置42和驱动集成电路48之间的第7开关Q7。
具有上述的结构的扫描电极驱动装置在重置期中生成一个上升斜坡波形和一个下降斜坡波形。这时，参考图4，将说明各个开关的操作。
图4是说明常规的扫描电极驱动装置在重置期生成一个上升斜坡波形和一个下降斜坡波形的开关操作的时间图，如在图3中所示。在解释用于在重置期生成设置和下降电压的过程以前，假定：设置电压源的电压Vst在图3的第二电容器C2中放电。又，假定：当作为设置开关的第五开关Q5被接通时，从维持脉冲提供装置40提供维持电压Vs到节点n1。
参考图4，在设置期中，第五开关Q5和第七开关Q7被接通。这时，从维持脉冲提供装置40提供维持电压Vs。通过第六开关Q6的内部二极管、第七开关Q7、和驱动集成电路48，由维持脉冲提供装置40提供的维持电压Vs被施加到扫描电极线Y1到Ym。于是，扫描电极线Y1到Ym的电压迅速上升到Vs。
这时，因为电压Vs被提供到第二电容器C2的负端，所以，第二电容器C2提供Vs+Vst的电压到第五开关Q5。第五开关Q5以预定坡度提供由通道宽度被在第一开关Q5前面的第一可变电阻VR1控制的第二电容器C2提供的电压到第一节点n1。通过第七开关Q7和驱动集成电路48，施加到第一节点n1的具有预定坡度的电压被提供到扫描电极线Y1到Ym。即，上升斜坡波形Ramp-up被施加到扫描电极线Y1到Ym。
在上升斜坡波形被施加到扫描电极线Y1到Ym以后，第五开关Q5被断开。因此，从维持脉冲提供装置40提供的电压Vs被施加到第一节点n1，并因此，扫描电极线Y1到Ym的电压迅速降落到Vs。
此后，在下降期中，第七开关Q7被断开，并且，第十开关Q10被接通。第十开关Q10以预定坡度降低通道宽度由在第十开关Q10前面的第二可变电阻VR2控制的第二节点n2的电压到扫描电压-Vw(或者下降电压)。即，下降斜坡波形Ramp-down被提供到扫描电极线Y1到Ym。
通过重复上述的过程，设置脉冲提供装置42和下降脉冲提供装置44提供上升斜坡波形和下降斜坡波形到扫描电极线Y1到Ym。
同时，因为，为了提供上升斜坡波形Ramp-up，Vs+Vst的高电压在长的时间里被逐渐提供到作为设置开关的第五开关Q5，所以，由阻抗产生热。因为第五开关Q5运行在斜坡波形上升期间的活动区，所以，热被生成。
通常，为了避免热的生成，使用具有增强的耐压性能的高成本开关设备，其增加了PDP的制造成本。
进一步，由于在第五开关Q5中的热的生成，上坡脉冲Ramp-up的坡度或性能可能发生无意的改变。
发明内容
因此，本发明的目的是至少要解决背景技术的问题和缺点。
本发明提供一种等离子显示装置，能够通过改变在等离子显示板(PDP)的重置期中运行的开关设备的电路消除热的生成并减少制造成本。
按照本发明的一个方面，提供一种等离子显示装置，包括：一个等离子显示板(PDP)；和一个设置脉冲提供装置，其使用设置电压源生成将被提供到PDP的恒定电流，并且提供按照通过恒定电流充电或放电的设置电容器的两端间的电压以预定坡度上升到设置电压的设置脉冲，其中由在饱和区域中运行的设置开关生成恒定电流。
按照本发明的另一个方面，提供一种等离子显示装置，包括：一个PDP；一个设置脉冲生成器，设置脉冲生成器包括使用设置电压源生成恒定电流和充电或放电恒定电流的设置电容器，以提供重置脉冲到PDP；和一个设置脉冲输出装置，输出按照在设置电容器的两端之间的电压以预定坡度上升到设置电压的设置脉冲，其中由在饱和区域中运行的设置开关生成恒定电流。
因此，它能够防止由于提供到PDP的上升斜坡波形在开关设备中生成热，并且，通过使用低成本开关，减少制造成本。
附图说明
现在，参考下面的附图，将详细描述本发明，其中，相似的附图标记引用相似的元件。
图1是常规的三电极AC表面放电等离子显示板(PDP)的透视图；
图2是用于解释常规PDP的驱动方法的视图；
图3是常规PDP的扫描电极驱动装置的电路图；
图4是说明常规的扫描电极驱动装置如在图3中所示在重置期生成上升斜坡波形和下降斜坡波形的开关操作的时间图。
图5是按照本发明的第一实施例的等离子显示装置的框图；
图6是按照本发明的第一实施例的等离子显示装置的扫描电极驱动器的电路图；
图7是按照本发明的第二实施例的等离子显示装置的扫描电极驱动器的电路图。
具体实施方式
现在，参考附图，将以更详细的方式描述本发明的优选的实施例。
<第一实施例>
按照本发明的第一实施例的等离子显示装置包括：一个等离子显示板(PDP)；和一个设置脉冲提供装置，其使用设置电压源生成将被提供到PDP的恒定电流，并且，提供按照通过恒定电流充电或放电的设置电容器的两端之间的电压以预定坡度上升到设置电压的设置脉冲。
设置电压源包括一个设置开关。
设置脉冲提供装置包括一个用于控制在设置电容器的两端之间的电压的坡度的可变电阻。
可变电阻被连接在设置电容器和设置电压源之间。
通过运行在饱和区域中的设置开关生成恒定电流。
下面，参考附图，按照本发明的第一实施例的等离子显示板将被详细说明。
图5是按照本发明的第一实施例的等离子显示装置的框图。
如在图5中所示，等离子显示装置包括：一个PDP100；一个数据驱动器122，用于提供数据到形成在PDP 100的下衬底(图中未示出)上的编址电极X1到Xm；一个扫描驱动器123，用于驱动扫描电极Y1到Yn；一个维持驱动器124，用于驱动作为公用电极的维持电极Z；一个时间控制器，在PDP 100被驱动时控制数据驱动器122、扫描驱动器123、和维持驱动器124；和一个驱动电压生成器125，用于提供数据驱动器122、扫描驱动器123、和维持驱动器124需要的驱动电压。
在PDP 100中，上衬底(图中未示出)以隔开的预定的距离与下衬底(图中未示出)连接在一起。多个电极，例如扫描电极Y1到Yn和维持电极Z，成对地形成在上衬底上。编址电极X1到Xm以与扫描电极Y1到Yn和维持电极Z交叉的方式形成在下衬底上。
通过反伽马校正电路(图中未示出)、错误扩散电路(图中未示出)等等进行反伽马校正和错误扩散，并通过子域映射电路(图中未示出)映射到各个子域的数据，被提供到数据驱动器122。数据驱动器122响应来自时间控制器121的时间控制信号CTRL取样并锁定数据，并且，然后提供获得的数据到编址电极X1到Xm。
在时间控制器121控制下，扫描驱动器123在重置期中提供上升斜坡波形Ramp-up和下降斜坡波形Ramp-down到扫描电极Y1到Yn。又，在时间控制器121的控制下，扫描驱动器123在编址期中顺序地提供扫描电压-Vy的扫描脉冲Sp到扫描电极Y1到Yn，并且，在维持期中提供由包含其中的能量收集电路(energy collecting circuit)生成的维持脉冲到扫描电极Y1到Yn。
在下降斜坡波形Ramp-down被生成期间和在编址时中，维持驱动器124提供维持电压Vs的偏压到维持电极Z。在时间控制器121的控制下，在维持时期中，包括在扫描驱动器123中的维持驱动电路与包括在扫描驱动器123中的维持驱动电路交替运行，提供维持脉冲Sus到维持电极Z。
时间控制器121接收水平/垂直同步信号和时钟信号，生成用于在重置期、编址期、和维持期中控制各个驱动器122、123和124的运行时间和同步的时间控制信号CTRX，CTRY和CTRZ，并且，提供时间控制信号CTRX、CTRY和CTRZ到对应的驱动器122、123和124，而因此控制驱动器122、123和124。
同时，作为数据控制信号的时间控制信号CTRX包括一个用于取样数据的取样时钟、一个锁定控制信号、和一个用于控制维持驱动电路和驱动开关设备的接通/断开时间的开关控制信号。作为扫描控制信号的时间控制信号CTRY包括一个用于控制驱动开关设备和包含在扫描驱动器123中的维持驱动电路的接通/断开时间的开关控制信号。作为维持控制信号的时间控制信号CTRZ包括一个用于控制驱动开关设备和包含在维持驱动器124中的维持驱动电路的接通/断开时间的开关控制信号。
驱动电压生成器125生成设置电压Vset、扫描公用电压Vscan-com、扫描电压-Vy、维持电压Vs、数据电压Vd等。驱动电压能够按照放电气体的组成或者放电单元的结构而变化。
具有如上结构的按照本发明的第一实施例的等离子显示装置显示由使用至少一个子域的组合的帧组成的图象，其中，在重置期、编址期和维持期中，驱动脉冲被施加到编址电极、扫描电极和维持电极。
同时，当按照本发明的第一实施例的等离子显示装置被驱动时，在重置期运行的扫描驱动器如在图6中所示。
图6是按照本发明的第一实施例的等离子显示装置的扫描驱动器的电路图。参考图6，扫描驱动器包括一个设置脉冲提供装置210，用于在设置期SU中提供一个重置脉冲到扫描电极。
设置脉冲提供装置210包括一个设置开关Qs、一个可变电阻Rv、和一个设置电容器Csetup。
设置开关Qs的漏端子被连接到设置电压源Vsetup。可变电阻Rv的一端被连接到设置开关Qs的源端。设置电容器Csetup的一端被连接到可变电阻Rv的另一端。
设置开关Qs响应时间信号被接通并运行在饱和区域。因此，设置电压源Vsetup和设置开关Qs起到恒定电流源的作用。于是，与运行在活动期中的常规的设置开关Q5相比较，在设置开关Qs中生成的热是很少的。这样，因为生成在设置开关Qs中的热非常少，所以，能够解决上坡脉冲的坡度或特性无意地改变的问题。
可变电阻Rv和设置电容器Csetup决定上坡脉冲的坡度。即，通过设置电压源Vsetup和在饱和区域中运行的设置开关Qs，恒定电流经由可变电阻Rv流到设置电容器Csetup，因此，给设置电容器Csetup充电。
这样，当设置电容器Csetup被充电时，在设置电容器Csetup的两端之间的电压生成以预定坡度上升到设置电压Vsetup的上坡脉冲，并且上坡脉冲被施加到扫描电极。
如果可变电阻Rv的阻抗变化，那么，可变电阻Rv和设置电容器Csetup的时间常数变化，因此，设置电容器Csetup充电的速度改变，以致于上坡脉冲的坡度能够被控制。
在下降期SD中，因为扫描电极的电势应该从设置电压Vsetup下降，所以，为了第二开关Q2被接通以使设置电容器Csetup放电。
如上所述，按照本发明的第一实施例的等离子显示装置不生成任何热量，因为包括在设置脉冲提供装置210中的设置开关Qs运行在设置期的饱和区域中，而不是在活动期中。于是，在相同的电压下，能够使用低电流的设置开关，结果，降低制造成本。
<第二实施例>
按照本发明的第二实施例的等离子显示装置包括：一个PDP；一个设置脉冲生成器，设置脉冲生成器包括一个使用设置电压源生成恒定电流和充电或放电恒定电流的设置电容器，以提供重置脉冲到PDP；和一个设置脉冲输出装置，输出按照在设置电容器的两端之间的电压以预定坡度上升到设置电压的设置脉冲。
通过运行在饱和区域中的设置开关生成恒定电流。
设置开关被连接到设置电压源。
设置脉冲生成器包括一个可变电阻，用于控制在设置电容器的两端之间的电压的坡度。
可变电阻被连接在设置开关和设置电容器之间。
设置脉冲生成器还包括定时开关，用于释放充在设置电容器中的电荷。
定时开关与设置电容器并联。
设置脉冲输出装置包括第一操作开关和第二操作开关。第一和第二操作开关按照在设置电容器的两端之间的电压执行推挽式的操作。
按照用于控制定时开关操作的时间信号的脉冲宽度控制设置脉冲的平脉冲宽度。
下面，参考附图，按照本发明的第二实施例的等离子显示板将被详细描述。
<第二实施例>
图7是按照本发明的第二实施例的等离子显示装置的扫描电极驱动器的电路图。在按照本发明的第二实施例的等离子显示装置中，除了扫描驱动器的驱动电路以外的其它部分具有与按照本发明的第一实施例的等离子显示装置的对应部分相同的结构，因此这些部分的详细的说明被省略。
如上所述，按照本发明的第二实施例的等离子显示装置的扫描驱动器包括一个设置脉冲生成器310和设置脉冲输出装置320，用于在设置期SU中提供一个设置脉冲到扫描电极。
设置脉冲生成器310包括一个设置开关Qs、一个可变电阻Rv、一个设置电容器Csetup、和一个定时开关Qt。
设置开关Qs的漏端子被连接到设置电压源Vsetup。可变电阻Rv的一端被连接到设置开关Qs的源端。设置电容器Csetup的一端被连接到可变电阻Rv的另一端。定时开关Qt的漏端子被连接到设置电容器Csetup的一端，并且，定时开关Qt的源端被连接到设置电容器Csetup的另一端。
设置脉冲输出装置320包括第一操作开关Qfirst和第二操作开关Qsecond。
第一操作开关Qfirst的漏端子被连接到设置电压源Vsetup。第二操作开关Qsecond的漏端子被连接到第一操作开关Qfirst的源端。第一和第二操作开关Qfirst和Qsecond的栅极端被相互连接，并且连接到设置电容器Csetup的一端。
常规的设置开关Q5被设置成在活动期中运行，然而，本发明的设置开关Qs被设置成在饱和区域中运行。
因为本发明的设置开关Qs运行在饱和区域中，所以，设置电压源Vsetup和设置开关Qs起到恒定电流源的作用。于是，与运行在活动期中的常规的设置开关Q5中生成的热相比较，在设置开关Qs中生成的热是很少的。这样，因为生成在设置开关Qs中的热非常少，所以，能够解决上坡脉冲的坡度或特性无意地改变的问题。
可变电阻Rv和设置电容器Csetup决定上坡脉冲的坡度。即，通过设置电压源Vsetup和在饱和区域中运行的设置开关Qs，恒定电流经由可变电阻Rv流到设置电容器Csetup，从而给设置电容器Csetup充电。
这样，当设置电容器Csetup被充电时，在设置电容器Csetup的两端之间的电压以预定的坡度逐渐上升。因此，第一操作开关Qfirst被逐渐接通，并且，施加以预定坡度上升到设置电压Vsetup的上坡脉冲到扫描电极。
如果可变电阻Rv的阻抗变化，那么，可变电阻Rv和设置电容器Csetup的时间常数变化，因此，设置电容器Csetup被充电的速度改变，以致于上坡脉冲的坡度能够被控制。
在下降期SD中，因为扫描电极的电势应该在设置电压Vsetup下降，所以，定时开关Qt和第二开关Qsecond被接通，以致于设置电容器Csetup放电。这里，按照用于控制定时开关Qt的接通/断开操作的时间信号的脉冲宽度决定在图2中所示的平脉冲Flat的脉冲宽度。
即，如果定时开关Qt的断开时间增加，那么，在设置电容器Csetup的两端之间的电压以预定的坡度上升，并且，在预定的时间维持恒定。
于是，根据第一操作开关Qfirst的接通操作，扫描电极的电压以预定的坡度上升，并且被维持在设置电压Vsetup。此后，如果定时开关Qt被接通，那么，设置电容器Csetup放电，因此，结束平脉冲Flat。
因为按照定时开关Qt的断开时间决定平脉冲flat的脉冲宽度，所以，平脉冲Flat的脉冲宽度依赖于用于决定定时开关Qt的断开时间的时间信号的脉冲宽度。
这样，通过控制上坡脉冲的坡度和平脉冲的脉冲宽度，就能够使得放电性能最大化。
输出重置脉冲的第一和第二操作开关Qfirst和Qsecond构成一个推挽电路。
构成推挽电路的第一和第二操作开关Qfirst和Qsecond防止由维持器40输出的高频高压的维持脉冲影响重置脉冲。
即，因为由第一和第二操作开关Qfirst和Qsecond组成的推挽电路具有高的输入阻抗和低的输出阻抗，所以，该推挽电路与维持器40隔离，并且，很少受到高频高压的维持脉冲的影响。
因此，本发明如上所述，显而易见本发明可以以许多方法进行变化。这样的变化不会偏离本发明的精神和范围，并且，对于本领域熟练技术人员显而易见的的这些修改将被包括在权利要求的范围中。

Claims (11)

1、一种等离子显示装置，包括：
一个等离子显示板；和
一个设置脉冲提供装置，其使用设置电压源生成恒定电流，并且按照经由恒定电流充电或放电的设置电容器的电压，提供以预定坡度上升到设置电压的设置脉冲，其中由在饱和区域中运行的设置开关生成恒定电流。
2、按照权利要求1的等离子显示装置，其中，设置脉冲提供装置包括一个用于控制设置电容器的电压坡度的可变电阻。
3、按照权利要求2的等离子显示装置，其中，可变电阻被连接在设置电容器和设置电压源之间。
4、一种等离子显示装置，包括：
一个等离子显示板；
一个设置脉冲生成器，包括一个使用设置电压源生成恒定电流和充电或放电恒定电流的设置电容器，以提供重置脉冲到等离子显示板；和
一个设置脉冲输出装置，输出按照设置电容器的电压以预定坡度上升到设置电压的设置脉冲，其中通过运行在饱和区域中的设置开关生成恒定电流。
5、按照权利要求4的等离子显示装置，其中，设置开关被连接到设置电压源。
6、按照权利要求4的等离子显示装置，其中，设置脉冲生成器包括一个可变电阻，用于控制设置电容器的电压的坡度。
7、按照权利要求6的等离子显示装置，其中，可变电阻被连接在设置开关和设置电容器之间。
8、按照权利要求4的等离子显示装置，其中，设置脉冲生成器还包括定时开关，用于释放充在设置电容器中的电荷。
9、按照权利要求8的等离子显示装置，其中定时开关与设置电容器并联。
10、按照权利要求4的等离子显示装置，其中，设置脉冲输出装置包括第一操作开关和第二操作开关，并且其中，第一操作开关和第二操作开关按照设置电容器的电压执行推挽操作。
11、按照权利要求8的等离子显示装置，其中，在设置脉冲中的平脉冲的脉冲宽度按照用于控制定时开关的操作的时间信号的脉冲宽度进行控制。
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