CN214587964U - 液晶显示器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种液晶显示器，包括显示面板、时序控制电路、栅极驱动电路和源极驱动电路，所述液晶显示器还包括：电压生成电路，与所述显示面板和栅极驱动电路连接，以向所述显示面板提供工作电压和公共电压，以及向所述栅极驱动电路提供栅极开启电压和栅极关闭电压；关机控制电路，与所述电压生成电路连接，通过检测背光电压和输入电压向所述电压生成电路提供关机控制信号；以及放电电路，与所述关机控制电路和所述电压生成电路连接，并根据有效的所述关机控制信号提供所述工作电压、公共电压以及所述栅极关闭电压的放电路径。本实用新型提供的液晶显示器在关机时其关机残影电路具有良好的稳定性，更好地改善关机残影问题。

Description

液晶显示器

技术领域

本实用新型涉及液晶显示技术领域，特别涉及一种液晶显示器。

背景技术

LCD(Liquid Crystal Display，液晶显示器)是利用液晶分子的排列方向在电场的作用下发生变化的现象改变光源透光率的显示装置，具备低功耗、轻薄、低辐射等诸多优点，因此现在已经基本取代了传统的阴极射线管(CRT)显示器。目前液晶显示器被广泛地应用于诸如高清数字电视、台式计算机、笔记本电脑、平板电脑、手机、数码相机等电子设备中。

液晶显示器主要包括液晶显示面板和为液晶显示面板提供各种工作信号的印刷电路板(Printed Circuit Board Assembly，PCBA)。液晶显示面板包括栅极驱动电路、源极驱动电路以及像素阵列。像素阵列由对条扫描线和多条数据线交叉限定的多个像素单元排列而成，一般来说，像素单元主要包括薄膜晶体管(Thin Film Transistor，TFT)、储存电容以及液晶电容。栅极驱动电路的输出端耦接至多条扫描线，用以开启或关闭与对应扫描线连接的多个薄膜晶体管。源极驱动电路与多条数据线相连接，在多个薄膜晶体管开启时，为对应的像素单元提供灰阶显示电压，以使每一像素单元中均存储有影像信号以显示图像。由于液晶显示器在显示图像时，会在储存电容中累积电荷，当液晶显示器的液晶显示面板关断电源时，这些累积电荷将会使相应的像素单元处于不同的灰阶，从而在显示屏上残留一些影像。如图1所示，为了解决液晶显示面板的关机残影问题，现有技术采用在t0时刻关机后产生关机控制信号XON (Output ALL-ON Control)，从而使栅极开启电压(Vgatehigh，VGH) 处于高电平状态，栅极控制信号G1-Gn切换为高电平状态，以打开薄膜晶体管(ThinFilm Transistor，TFT)使薄膜晶体管释放电荷以减轻关机残影问题。对于集成栅极驱动电路(GIA,gate driver in array)的液晶显示面板，如图2所示，在普通模式下关机时，由于液晶面板的相关控制信号如起始脉冲信号STV、时钟信号CLK以及栅极关闭信号VGL1的电平处于正常状态，所以关机残影问题明显。但是在引入关机控制信号 XON之后，通过在关机后产生关机控制信号XON来拉高栅极开启电压 VGH和降低栅极关闭电压VGL，使得相关控制信号如起始脉冲信号 STV_LS、时钟信号CLK_LS以及栅极关闭信号VGL_LS跟随栅极关闭电压VGL变化。t1时刻，栅极开启电压VGH达到一预定值V_UVLO,此后将起始脉冲信号STV_LS、时钟信号CLK_LS以及栅极关闭信号VGL_LS 处于高电平状态时的电平提高，t2时刻，关机控制信号XON切换为低电平状态，起始脉冲信号STV_LS、时钟信号CLK_LS以及栅极关闭信号VGL_LS的电平跟随栅极开启电压VGH，t3时刻，栅极开启电压VGH 小于一预定值V_UVLO，起始脉冲信号STV_LS、时钟信号CLK_LS以及栅极关闭信号VGL_LS的电平跟随栅极关闭电压VGL。液晶面板的相关控制信号如起始脉冲信号STV、时钟信号CLK以及栅极关闭信号VGL1 的电平升高，可以加速面板内电荷的释放从而减轻关机残影问题。

现有技术的液晶显示器关机时，输入电压维持一定时间后才会下降到0V，关机控制信号XON无法立即切换到有效状态，同样的，时钟信号CLK也维持一定时间后才会下降到0V，导致存储电容中累计的电荷无法快速释放，从而产生关机残影现象。

然而，关机时液晶显示器内的电压、电流变化较大，现有技术的关机残影消除电路不具有良好的稳定性，难以较好的改善关机残影问题

实用新型内容

鉴于上述问题，本实用新型的目的在于提供一种液晶显示器，在关机时其关机残影电路具有良好的稳定性，更好地改善关机残影问题。

根据本实用新型的一方面，提供一种液晶显示器，包括显示面板、时序控制电路、栅极驱动电路和源极驱动电路，所述液晶显示器还包括：电压生成电路，与所述显示面板和栅极驱动电路连接，以向所述显示面板提供工作电压和公共电压，以及向所述栅极驱动电路提供栅极开启电压和栅极关闭电压；关机控制电路，与所述电压生成电路连接，通过检测背光电压和输入电压向所述电压生成电路提供关机控制信号；以及放电电路，与所述关机控制电路和所述电压生成电路连接，并根据有效的所述关机控制信号提供所述工作电压、公共电压以及所述栅极关闭电压的放电路径。

可选地，所述时序控制电路与所述关机控制电路连接以接收所述关机控制信号，并根据有效的所述关机控制信号向所述源极驱动电路和所述栅极驱动电路提供一重载画面信号，以使得所述显示面板显示重载画面。

可选地，所述关机控制电路包括：分压单元，接收输入电压，并根据所述输入电压产生分压信号；参考电压单元，接收背光电压，并根据所述背光电压产生参考电压信号；比较输出单元，与所述分压单元以及所述参考电压单元连接，将所述分压信号和所述参考电压信号进行比较，并在所述分压信号小于所述参考电压信号的情况下输出有效的所述关机控制信号。

可选地，所述参考电压单元还接收第一电压，并根据接收的所述第一电压和所述背光电压产生参考电压信号。

可选地，所述分压单元包括第一电阻和第二电阻，所述第一电阻和所述第二电阻依次串联在输入电压和地之间，所述第一电阻和所述第二电阻的中间节点为所述分压信号的输出端。

可选地，所述参考电压单元包括：依次串联在所述背光电压和地之间的降压变压器、第四电阻以及第五电阻，所述降压变压器与所述第四电阻的中间节点为所述第一电压的输入端，所述第四电阻与所述第五电阻的中间节点为所述参考电压信号的输出端。

可选地，所述比较输出单元包括：比较器，所述比较器的同相输入端与所述分压单元连接，反相输入端与所述参考电压单元连接，正电源端接收第一电压；串联连接在所述第一电压和地之间的第三电阻以及第一晶体管，所述第一晶体管的控制端与比较器的输出端连接，第一端与所述第三电阻连接，第二端接地，所述第一晶体管和所述第三电阻的中间节点用于输出所述关机控制信号。

可选地，所述放电电路包括多个开关管，所述多个开关管的控制端接收所述关机控制信号，第一端与所述电压生成电路连接，第二端接地。

可选地，所述第一晶体管选自N型金属氧化物半导体场效应管。可选地，所述多个开关管分别选自NPN型双极性晶体管。

本实用新型实施例的液晶显示器关机时，关机控制电路产生的关机控制信号为高电平，延长栅极开启电压处于高电平的时间，从而延长显示面板的放电时间，放电电路接收到控制信号并开启，提高工作电压、栅极关闭电压、公共电压的放电速度以加快显示面板内电荷的释放，有效改善关机残影问题。

进一步地，参考电压单元通过将背光电压经降压变换器降压以产生参考电压信号，可以保证参考电压信号在背光电压因关机产生波动时仍具有良好的稳定性，第一电压的引入可以保证经过分压后得到的参考电压信号不会过低，加快了液晶显示器关机时关机控制电路的反应速度，从而获得更好的关机残影消除效果。

时序控制电路接收关机控制信号，并根据接收的关机控制信号产生重载画面信号，将重载画面信号传送给显示面板，以进一步加快显示面板内电荷的释放，从而更好地改善关机残影问题。

放电电路与显示面板的部分或全部数据线连接，可以在关机时控制数据线与地端导通以达到充分放电的目的，避免关机时数据线的放电大电流导致显示面板内部元器件烧毁(导致画面异常)这一问题。此外，放电电路的结构简单，易于实现。

附图说明

通过以下参照附图对本实用新型实施例的描述，本实用新型的上述以及其他目的、特征和优点将更为清楚，在附图中：

图1示出了根据现有技术的一种关机残影消除电路的时序图；

图2示出了根据现有技术的另一种关机残影消除电路的时序图；

图3示出了根据本实用新型实施例的液晶显示器的结构示意图；

图4示出了图3中关机控制电路的电路原理图；

图5示出了图3中放电电路的电路原理图；

图6示出了本实用新型实施例的关机残影消除电路的工作流程图。

具体实施方式

以下将参照附图更详细地描述本实用新型的各种实施例。在各个附图中，相同的元件或者电路采用相同或类似的附图标记来表示。为了清楚起见，附图中的各个部分没有按比例绘制。

应当理解，在以下的描述中，“电路”可包括单个或多个组合的硬件电路、可编程电路、状态机电路和/或能存储由可编程电路执行的指令的元件。当称元件或电路“连接到”另一元件或称元件或电路“连接在”两个节点之间时，它可以直接耦合或连接到另一元件或者可以存在中间元件，元件之间的连接可以是物理上的、逻辑上的，或者其结合。相反，当称元件“直接耦合到”或“直接连接到”另一元件时，意味着两者不存在中间元件。

同时，在本专利说明书及权利要求当中使用了某些词汇来指称特定的组件。本领域普通技术人员应当可理解，硬件制造商可能会用不同的名词来称呼同一个组件。本专利说明书及权利要求并不以名称的差异来做为区分组件的方式，而是以组件在功能上的差异来做为区分的准则。

此外，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或者操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其它变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

图3示出了根据本实用新型实施例的液晶显示器的结构示意图，如图3所示，液晶显示器100包括显示面板110、栅极驱动电路120、源极驱动电路130、电压生成电路140、时序控制电路150、放电电路160以及关机控制电路170。

其中，显示面板110由多条扫描线和多条数据线交叉限定的多个像素单元排列而成，一般来说，像素单元主要包括薄膜晶体管 (Thin Film Transistor，TFT)、储存电容以及液晶电容。

栅极驱动电路120的输出端耦接至多条扫描线，用以开启或关闭与对应扫描线连接的多个薄膜晶体管。

源极驱动电路130与多条数据线相连接，在多个薄膜晶体管开启时，为对应的像素单元提供灰阶显示电压，以使每一像素单元中均存储有影像信号以显示图像。

时序控制电路150经由数据接口从前端接收显示数据，根据显示数据产生时序信号和栅极关闭信号，时序控制电路150与栅极驱动电路130 和源极驱动电路120相连接，从而向栅极驱动电路121和源极驱动电路 122提供各种时序信号。

电压生成电路140与显示面板110、栅极驱动电路130和关机控制电路170连接，接收关机控制信号XON，并根据接收的关机控制信号 XON提供栅极开启电压VGH、栅极关闭电压VGL、工作电压AVEE以及公共电压Vcom。

关机控制电路170用于产生关机控制信号XON。放电电路160与关机控制电路150连接以接收关机控制信号XON，并根据关机控制信号 XON提供工作电压AVEE、公共电压Vcom、栅极开启电压VGH、以及栅极关断电压VGL的放电路径。

当液晶显示器100正常工作时，关机控制信号XON为低电平，放电电路160不工作，电压生成电路140正常工作，工作电压AVEE、公共电压Vcom、栅极开启电压VGH、以及栅极关断电压VGL处于正常状态。

当液晶显示器100关机时，关机控制电路170产生的关机控制信号 XON为高电平，电压生成电路140根据接收到的高电平的关机控制信号 XON，延长栅极开启电压VGH处于高电平的时间，从而延长显示面板110的放电时间。同时放电电路160根据高电平的关机控制信号XON开启，提高工作电压AVEE、公共电压Vcom以及栅极关闭电压VGL的放电速度，从而进一步加快显示面板110中电荷的放电速度。

综上，本实施例的液晶显示器100在关机时延长栅极开启电压VGH 处于高电平的时间，并提高工作电压AVEE、公共电压Vcom以及栅极关闭电压VGL的放电速度，可以更快的释放显示面板110内的电荷，从而有效改善关机残影问题。

进一步地，时序控制器150还与关机控制电路170连接以接收关机控制信号XON，并在液晶显示器关机时根据高电平的关机控制信号 XON产生重载画面信号Pheavy，将重载画面信号Pheavy传送给源极驱动电路120和栅极驱动电路130，使得显示面板110显示一重载画面以进一步加快显示面板110内电荷的释放，从而进一步改善了关机残影问题。

可选地，可在初始代码中预先设置重载画面信号Pheavy所要传送的画面。

图4示出了图3中关机控制电路的电路原理图，如图4所示，关机控制电路170包括参考电压单元172、分压单元173和比较输出单元174。

参考电压单元172接收背光电压Vled以及第一电压Vco，并根据背光电压Vled以及第一电压Vco产生参考电压信号Vref。参考电压单元 172包括依次串联连接在背光电压Vled和地之间的降压变压器Buck、第四电阻R4以及第五电阻R5，降压变压器Buck与第四电阻R4的中间节点为第一电压Vco的输入端，第四电阻R4与第五电阻R5的中间节点为参考电压信号Vref的输出端。可选的，第一电压Vco所表征的电压值大于输入电压Vin。

分压单元173根据输入电压Vin产生分压信号Vnode。分压单元173 包括依次串联连接在输入电压Vin和地之间的第一电阻R1以及第二电阻R2，第一电阻R1和第二电阻R2的中间节点为分压信号Vnode的输出端。其中，背光电压Vled经过降压得到第一电压Vco。

比较输出单元174与参考电压单元172以及分压单元173连接。比较输出单元174包括比较器171、第一晶体管Q1以及第三电阻R3。比较器171的同相输入端与分压单元173连接以接收分压信号Vnode，反相输入端与参考电压单元172连接以接收参考电压信号Vref，正电源端与第一电压Vco连接，负电源端接地，输出端与第一晶体管Q1的栅极连接。比较器171用于将分压信号Vnode与参考电压信号Vref进行比较，并根据比较结果控制第一晶体管Q1的导通和关断。

第三电阻R3和第一晶体管Q1串联连接在第一电压Vco和地之间，第一晶体管Q1的漏极与第三电阻R3连接，二者的中间节点为关机控制信号XON的输出端，第一晶体管Q1的源极接地，栅极与比较器171的输出端连接。

需要说明的是，此处以第一晶体管Q1选自增强型N型MOSFET (Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor，金属氧化物半导体场效应管)为例进行说明，应当理解，本实用新型不局限于此，第一晶体管Q1还可以选自耗尽型N型MOSFET等。

第一电阻R1和第二电阻R2对输入电压Vin进行分压以产生分压信号Vnode，第四电阻R4和第五电阻R5对第一电压Vco以及经过降压变压器的背光电压Vled进行分压以产生参考电压信号Vref。

液晶显示器100正常工作时，输入电压Vin为高电平，经过分压单元173分压后得到的分压信号Vnode大于参考电压信号Vref，比较器171 输出高电平，第一晶体管Q1导通，XON输出端接地，关机控制信号 XON为低电平。

液晶显示器100关机，输入电压Vin下降到一定值时，经过分压单元173分压后得到的分压信号Vnode小于参考电压信号Vref，比较器171 输出低电平，第一晶体管Q1截止，关机控制信号XON为高电平。

参考电压单元172中，背光电压Vled经降压变换器降压后产生参考电压信号Vref，可以保证参考电压信号Vref在背光电压Vled因关机产生波动时仍具有良好的稳定性。

进一步地，引入第一电压Vco可以保证经过分压后得到的参考电压信号Vref不会过低，加快了显示模组关机时关机控制电路170的反应速度，从而获得更好的关机残影消除效果。

图5示出了图3中放电电路的电路原理图，如图5所示，放电电路160包括放电三极管Q2至Q5，放电三极管Q2至Q5的基极用于接收关机控制信号XON，发射极接地，放电三极管Q2至Q5的集电极分别连接到工作电压AVEE、公共电压Vcom、栅极开启电压VGH以及栅极关闭电压VGL对应的数据线。

当关机控制信号XON为低电平时，放电三极管Q2至Q5不导通，当关机控制信号XON为高电平时，放电晶体管Q2至Q5导通，工作电压AVEE、公共电压Vcom、以及栅极关闭电压VGL到地的电路路径导通，放电速度加快，从而加快显示面板110内电荷的释放，进一步改善关机残影问题。

可选地，放电电路160还连接在显示面板110的部分或全部的数据线上，以进一步加快显示面板110内部电荷的释放。

放电电路160与显示面板110的部分或全部数据线连接，可以在关机时控制数据线与地端导通以达到充分放电的目的，避免关机时数据线的放电大电流导致显示面板110内部元器件烧毁(导致画面异常)这一问题。此外，本实施例的放电电路160的结构简单，易于实现。

图6示出了本实用新型实施例的关机残影消除电路的工作流程图，如图6所示，在步骤S10中，液晶显示器关机，输入电压Vin下降。

在步骤S20中，判断输入电压Vin是否下降到一预定值，使得经分压单元173分压得到的分压信号Vnode低于参考电压Vref，若输入电压 Vin下降到预定值，则转到步骤S30，若输入电压Vin未下降到预定值，则重复本步骤。

在步骤S30中，关机控制电路170产生关机控制信号XON，关机控制信号XON由低电平切换为高电平。

进一步地，步骤S40包括步骤S41以及步骤S42。在步骤S41中，电压生成电路140以及放电电路160接收到关机控制信号XON，延长栅极开启电压VGH处于高电平的时间，并提高工作电压AVEE、公共电压 Vcom以及栅极关闭电压VGL的放电速度，从而加快显示面板110内电荷的释放速度。在步骤S42中，时序控制器180接收到关机控制信号XON，产生重载画面信号Pheavy，传送给栅极驱动电路120以及源极驱动电路130，控制显示面板110显示重载画面，以进一步加快显示面板110内电荷的释放。

综上所述，本发明实施例提供的液晶显示器100关机时，关机控制电路170产生的关机控制信号XON为高电平，延长栅极开启电压VGH 处于高电平的时间，从而延长显示面板110的放电时间，放电电路160 接收关机到控制信号XON并开启，提高工作电压AVEE、栅极关闭电压 VGL、公共电压Vcom的放电速度以加快显示面板110内电荷的释放，有效改善关机残影问题。

进一步地，参考电压单元172通过将背光电压Vled经降压变换器 Buck降压以产生参考电压信号Vref，可以保证参考电压信号Vref在背光电压Vled因关机产生波动时仍具有良好的稳定性，第一电压Vco的引入可以保证经过分压后得到的参考电压信号Vref不会过低，加快了液晶显示器100关机时关机控制电路170的反应速度，从而获得更好的关机残影消除效果。

时序控制电路150接收关机控制信号Xon，并根据接收的关机控制信号Xon产生重载画面信号Pheavy，将重载画面信号Pheavy传送给显示面板110，以进一步加快显示面板110内电荷的释放，从而更好地改善关机残影问题。

放电电路160与显示面板110的部分或全部数据线连接，可以在关机时控制数据线与地端导通以达到充分放电的目的，避免关机时数据线的放电大电流导致显示面板内部元器件烧毁(导致画面异常)这一问题。此外，放电电路160的结构简单，易于实现。

应当说明，本领域普通技术人员可以理解，本文中使用的与电路运行相关的词语“期间”、“当”和“当……时”不是表示在启动动作开始时立即发生的动作的严格术语，而是在其与启动动作所发起的反应动作 (reaction)之间可能存在一些小的但是合理的一个或多个延迟，例如各种传输延迟等。本文中使用词语“大约”或者“基本上”意指要素值(element)具有预期接近所声明的值或位置的参数。然而，如本领域所周知的，总是存在微小的偏差使得该值或位置难以严格为所声明的值。本领域已恰当的确定了，至少百分之十(10％)(对于半导体掺杂浓度，至少百分之二十(20％))的偏差是偏离所描述的准确的理想目标的合理偏差。当结合信号状态使用时，信号的实际电压值或逻辑状态(例如“1”或“0”)取决于使用正逻辑还是负逻辑。

依照本实用新型的实施例如上文，这些实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该实用新型仅为的具体实施例。显然，根据以上描述，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本实用新型的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地利用本实用新型以及在本实用新型基础上的修改使用。本实用新型的保护范围应当以本实用新型权利要求及其等效物所界定的范围为准。

Claims (10)

1.一种液晶显示器，包括显示面板、时序控制电路、栅极驱动电路和源极驱动电路，其特征在于，所述液晶显示器还包括：

电压生成电路，与所述显示面板和栅极驱动电路连接，以向所述显示面板提供工作电压和公共电压，以及向所述栅极驱动电路提供栅极开启电压和栅极关闭电压；

关机控制电路，与所述电压生成电路连接，通过检测背光电压和输入电压向所述电压生成电路提供关机控制信号；以及

放电电路，与所述关机控制电路和所述电压生成电路连接，并根据有效的所述关机控制信号提供所述工作电压、公共电压以及所述栅极关闭电压的放电路径。

2.根据权利要求1所述的液晶显示器，其特征在于，所述时序控制电路与所述关机控制电路连接以接收所述关机控制信号，并根据有效的所述关机控制信号向所述源极驱动电路和所述栅极驱动电路提供一重载画面信号，以使得所述显示面板显示重载画面。

3.根据权利要求1所述的液晶显示器，其特征在于，所述关机控制电路包括：

分压单元，接收输入电压，并根据所述输入电压产生分压信号；

参考电压单元，接收背光电压，并根据所述背光电压产生参考电压信号；

比较输出单元，与所述分压单元以及所述参考电压单元连接，将所述分压信号和所述参考电压信号进行比较，并在所述分压信号小于所述参考电压信号的情况下输出有效的所述关机控制信号。

4.根据权利要求3所述的液晶显示器，其特征在于，所述参考电压单元还接收第一电压，并根据接收的所述第一电压和所述背光电压产生参考电压信号。

5.根据权利要求4所述的液晶显示器，其特征在于，所述分压单元包括第一电阻和第二电阻，所述第一电阻和所述第二电阻依次串联在输入电压和地之间，

所述第一电阻和所述第二电阻的中间节点为所述分压信号的输出端。

6.根据权利要求4所述的液晶显示器，其特征在于，所述参考电压单元包括：

依次串联在所述背光电压和地之间的降压变压器、第四电阻以及第五电阻，

所述降压变压器与所述第四电阻的中间节点为所述第一电压的输入端，

所述第四电阻与所述第五电阻的中间节点为所述参考电压信号的输出端。

7.根据权利要求4所述的液晶显示器，其特征在于，所述比较输出单元包括：

比较器，所述比较器的同相输入端与所述分压单元连接，反相输入端与所述参考电压单元连接，正电源端接收第一电压；

串联连接在所述第一电压和地之间的第三电阻以及第一晶体管，所述第一晶体管的控制端与比较器的输出端连接，第一端与所述第三电阻连接，第二端接地，所述第一晶体管和所述第三电阻的中间节点用于输出所述关机控制信号。

8.根据权利要求2所述的液晶显示器，其特征在于，所述放电电路包括多个开关管，所述多个开关管的控制端接收所述关机控制信号，第一端与所述电压生成电路连接，第二端接地。

9.根据权利要求7所述的液晶显示器，其特征在于，所述第一晶体管选自N型金属氧化物半导体场效应管。

10.根据权利要求8所述的液晶显示器，其特征在于，所述多个开关管分别选自NPN型双极性晶体管。

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