JP2014188733A - 加飾プレートの製造方法および加飾プレート - Google Patents

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Abstract

【課題】プレート部材の主表面に形成された凹部または凸部の少なくとも一方と、この凹部または凸部を覆うように形成された反射膜とを備えた加飾プレートにおいて、意匠性の向上が図られた、加飾プレートの製造方法および加飾プレートを提供する。
【解決手段】加飾プレートの製造方法は、厚さ方向に配列する第1主表面17および第2主表面16を有し、第1主表面17に凹部51または凸部50の少なくとも一方が一体的に形成された透明基板14を形成する工程と、凹部51または凸部50の少なくとも一方が形成された第1主表面17上に光干渉膜である反射層31を形成する工程と、反射層31上に遮光層32を形成する工程とを備え、反射層31は、入射した光の一部を反射する。
【選択図】図5

Description

本発明は、加飾プレートの製造方法および加飾プレートに関する。
従来から加飾ガラスについて各種提案されている。たとえば、特開2011−251538号公報(特許文献1)に記載された装飾体は、光を透過する透明層と、透明層下に設けられた画素層と、画素層下に設けられた平凸レンズ層と、平凸レンズ層下に設けられた反射層とを含む。画素層は、複数の画素を含む。平凸レンズ層は、アレイ状に配列する複数の平凸レンズを含む。平凸レンズの平面側から目視した際に、画素越しに目視できる球面状の平凸レンズが反射層で反射された光を集光することによって、画素の集合体からなる画像が現出する。
特開2011−251538号公報 特開2007−38551号公報
特開2011−251538号公報(特許文献1)に記載された装飾体は、外光を用いて、観察者に画像を視認させる必要がある。装飾体に設けられた反射層は入射した外光を全反射すると共に、平凸レンズは、反射した光を所定位置に集光する必要がある。
その一方で、複数の画素を用いて画像を表示することを目的とせず、ガラス部材の主表面に形成した凹凸部と、この凹凸部を覆う反射層とで装飾性の向上を図る場合には、外光からの光をそのまま反射したのでは、加飾ガラスの意匠性が悪い。
本発明は、上記のような課題に鑑みてなされたものであって、その目的は、プレート部材の主表面に形成された凹部または凸部の少なくとも一方と、この凹部または凸部を覆うように形成された反射膜とを備えた加飾プレートにおいて、意匠性の向上が図られた、加飾プレートの製造方法および加飾プレートを提供することである。
本発明に係る加飾プレートの製造方法は、厚さ方向に配列する第1主表面および第2主表面を有し、上記第1主表面に凹部または凸部の少なくとも一方が一体的に形成された透明基板を形成する工程と、上記凹部または上記凸部の少なくとも一方が形成された上記第1主表面上に光干渉膜である反射層を形成する工程と、上記反射層上に遮光層を形成する工程とを備え、上記反射層は、入射した光の一部を反射する。
好ましくは、上記透明基板は、ダイレクト成形によって形成されたガラス部材であり、上記凹部および上記凸部は、上記ダイレクト成形によって形成されている。
好ましくは、上記ガラス部材は、リヒートプレス成形によって形成されたガラス部材であり、上記凹部または上記凸部は、上記リヒートプレス成形によって形成されている。
好ましくは、上記透明基板は、透明樹脂部材である。
好ましくは、上記透明樹脂部材上に形成された上記反射層に装飾を施す工程をさらに備える。
好ましくは、上記反射層を真空薄膜製法で形成することで、上記反射層に装飾を施す。
好ましくは、上記真空薄膜製法は、RAS(Radical Assisted Sputtering)法またはイオンビームアシスト蒸着(Ion-beam. Assisted Deposition:IAD)法である。
好ましくは、上記反射層に装飾を施す工程は、上記透明樹脂および上記反射層に加熱処理を施す工程である。
好ましくは、上記加熱処理を施す工程は、上記遮光層を形成した後に上記遮光層を加熱乾燥する工程である。
好ましくは、上記第1主表面に上記凸部が形成され、上記第1主表面からの上記凸部の高さは、40μmより小さい。
本発明に係る加飾ガラスは、厚さ方向に配列する第1主表面および第2主表面を含み、上記第1主表面に凹部または凸部の少なくとも一方が一体的に形成された透明基板と、上記第1主表面を覆うように形成された反射層と、上記反射層上に形成された遮光層と、を備え、上記反射層は、光干渉膜であり、入射した光の一部を反射する。
好ましくは、上記透明基板は、透明樹脂によって形成されている。
好ましくは、上記反射層には、シワまたは割れが形成されている。
好ましくは、上記加飾プレートは、ディスプレイ装置の表示領域を覆うように設けられるカバープレートである。
本発明に係る、加飾プレートの製造方法および加飾プレートによれば、意匠性の向上が図られた加飾ガラスを得ることができる。
実施の形態1におけるディスプレイ装置を示す分解斜視図である。 図1に示すII−II線における断面図である。 実施の形態1におけるディスプレイ装置を示す斜視図である。 図3に示すIII−III線における断面図である。 図4中のXで囲まれた領域の部分拡大断面図である。 実施の形態1における加飾カバープレートの製造工程の第1工程を示す断面図である。 実施の形態1におけるガラス基板を示す断面図である。 実施の形態1におけるガラス基板の凸部の領域の部分拡大断面図である。 実施の形態1における加飾カバープレートの製造工程の第2工程を示す断面図である。 実施の形態1における加飾カバープレートの製造工程の第3工程を示す断面図である。 実施の形態1における加飾カバープレートの製造工程の第4工程を示す断面図である。 実施の形態2における加飾カバープレートおよびディスプレイ装置を示す断面図である。 実施例1に係る加飾カバープレートの加飾層を示す断面図である。 図13に示すように光を入射させたときの光の反射率(%)を示す図である。 実施の形態3における加飾カバープレートの形態を示す部分拡大断面図である。 実施の形態3における加飾カバープレートの凸部および反射層を模式的に示す図である。 実施の形態3における加飾カバープレートの変形例における、主表面側から観察したときの平面図である。 図17におけるXVII−XVIII線における断面図である。 凸部の表面にシワが形成された加飾カバープレートの製造方法を示す断面図である。 凸部の表面に現れたシワを模式的に示す平面図である。
本発明に基づいた実施の形態および各実施例について、以下、図面を参照しながら説明する。実施の形態および各実施例の説明において、個数、量などに言及する場合、特に記載がある場合を除き、本発明の範囲は必ずしもその個数、量などに限定されない。実施の形態および各実施例の説明において、同一の部品、相当部品に対しては、同一の参照番号を付し、重複する説明は繰り返さない場合がある。
本実施の形態に係る加飾ガラス、当該加飾プレートを備えた画像表示装置および加飾プレートの製造方法について説明する。ディスプレイ装置100は、上方に向けて開口する開口部が形成されたケース1と、ケース1内に収容された表示ユニット2と、表示ユニット2の上面に配置された接着フィルム3と、接着フィルム3上に配置された加飾カバープレート4とを備える。
図2は、図1に示すII−II線における断面図である。この図2に示すように、ケース1は、有底状に形成されている。表示ユニット2は、液晶表示装置10と、液晶表示装置10上に設けられたタッチパネル11とを含む。液晶表示装置10は、画像が表示される画像表示領域12と、画像が表示されない非表示領域13とを含む。
非表示領域13には、たとえば、使用者によって操作されるボタン20、図示しない駆動回路およびスピーカなどが設けられている。駆動回路には、配線基板、プリント基板および電子機器などが含まれる。
タッチパネル11は、少なくとも画像表示領域12を覆うように設けられている。タッチパネル11は、画像表示領域12に表示された画像を観察者が観察可能なように形成されている。タッチパネル11は、透明基板と、この透明基板の上面上に形成された透明電極と、この透明電極を覆うように形成された透明樹脂などを含む。タッチパネル11は、使用者が指などで触った位置を検知可能なように形成されている。タッチパネル11には、静電容量方式、抵抗膜方式などの各種の方式がある。タッチパネル11は、必ずしも必須の構成ではない。
接着フィルム3は、粘着性のシートであり、加飾カバープレート4を接着フィルム3の上面上に接着させる。接着フィルム3には、ボタン20の形状に対応した開口部21が形成されている。スピーカーの形状に対応した開口部を形成してもよい。
加飾カバープレート4は、板状に形成された透明基板としてのガラス基板14を含み、その厚さ方向に配列する主表面16と主表面17とを有する。主表面16は、ディスプレイ装置100の外表面側の面である。主表面17は、ディスプレイ装置100の内側に位置する面である。ガラス基板14の主表面17側には、加飾層15が形成されている。
加飾層15は、非表示領域13の上方に形成されている。加飾層15には、画像表示領域12およびタッチパネル11が外部から観察可能なように開口部18が形成されている。加飾層15の具体的な構成については後述する。
図3は、ディスプレイ装置100を示す斜視図であり、図4は、図3に示すIII−III線における断面図である。
図3および図4において、ボタン20は、接着フィルム3に形成された開口部21と、加飾カバープレート4に形成された開口部22とを通り外部に露出する。
ディスプレイ装置100を外部から観察すると、観察者は、加飾層15が形成された加飾領域R13では、ガラス基板14を通して加飾層15を観察する。これにより、非表示領域13に設けられた駆動回路などが観察者によって見られることが抑制されている。加飾層15が形成される領域および形状は、非表示領域13の形状に合わせて適宜変更される。
観察者がディスプレイ装置100を観察すると、観察者は、加飾層15が形成されていない観察領域R12において、ガラス基板14、開口部18および接着フィルム3を通して、タッチパネル11および画像表示領域12を観察する。
図5は、図4中のXで囲まれた領域の部分拡大断面図であり、加飾層15およびその周囲に位置する部材の構成を示す断面図である。この図5に示すように、加飾層15は、ガラス基板14の主表面17に形成されている。
加飾層15は、主表面17に間隔をあけて、ガラス基板14に対して一体的に形成された複数の凸部50と、この凸部50を覆うように形成された反射層31と、この反射層31を覆うように形成された遮光層32とを含む。
遮光層32としては、たとえば、黒色樹脂などを採用することができる。遮光層32の膜厚は、数μm〜数十μm程度であり、たとえば、40μm以下である。換言すれば、加飾層15の主表面17からの高さH2は、40μm以下とされている。
本実施の形態では、隣接する凸部50同士の間において凹部が形成され、全体として、加飾層15には、凹凸形状が形成される。
凸部50の高さH1は、たとえば、40μmより低い。好ましくは、凸部50の高さH1は、20μm未満である。さらに、好ましくは、凸部50の高さH1は、1μm以上10μm以下である。
反射層31は、複数の光学薄膜層33,34を積層させることで形成されている。光学薄膜層33,34は、互いに光学的効果が異なる金属酸化物、シリコン酸化膜などから形成されている。
たとえば、光学薄膜層33,34をRAS(Radical Assisted Sputtering)法で形成する場合には、SiO,Nbなどを採用することができる。光学薄膜層33,34をイオンビームアシスト蒸着(Ion-beam Assisted Deposition:IAD)法で形成する場合には、SiO,Nb、TiO、Al、Substance H4(メルク社製:LaTiO)などを採用することができる。このように、遮光層32の上面上に、光の屈折率の異なる屈折率材料を積層することで、反射層31は、光干渉膜として機能する。
反射層31が設けられていないと、遮光層32の屈折率と樹脂部30の屈折率とが近いため、観察者は、凸部50によって形成された凹凸を視認し難い。このため、反射層31が形成されていない場合には、加飾層15の意匠効果が低くなる。
本実施の形態に係る加飾層15においては、凸部50を覆う反射層31が形成されている。この構成により、反射層31からの反射光によって、複数の凸部50によって形成された凹凸形状を明瞭に観察者は観察することができる。
このように、樹脂部30上に光干渉膜である反射層31を形成することで、観察者は、主表面17に形成された凹凸形状を良好に視認することができる。
たとえば、反射層31は、特定の波長域の光の反射率が高く、反射層31を観察する方向の角度依存性を有する。
このため、反射層31を見る方向によっては、例えば反射層31が青色に見え、反射層31を見る方向を変えると、反射層31が紫色に見えたりする。
本実施の形態では、反射層31は光学薄膜層33,34の2層で構成されているが、これに限るものではない。反射層31は、1層でもいいし、3層以上でもよい。反射させたい色調に応じて、層数、膜厚、膜材料を適宜選択すればよい。反射色は無色(遮光層32のため黒色)であっても凹凸形状を明瞭に観察することができるが、反射光に色がついているほうが意匠効果は高い。
図5において、接着フィルム3は、加飾層15を覆うと共に、開口部18内に入り込み、開口部18内に位置する主表面17にも接触しており、加飾カバープレート4と表示ユニット2とを接着している。接着フィルム3としては、加飾カバープレート4と表示ユニット2とを接着する部材であれば、接着剤でもよく、両面テープであってもよい。
図6から図11を用いて加飾カバープレート4の製造方法について説明する。図6に示すように、まず、成形用金型60を準備する。下型61の上面には平坦面状の成形面63が形成されている。上型62の下面には凹形状のキャビティー66が形成されている。次に、成形面63に、溶融ガラス70(カバー本体素材)を成形面63上に供給する。
上型62が下型61に向けて下降し、溶融ガラス70がキャビティー66内に入り込む。その後、溶融ガラス70が冷却されることで、ガラス基板14が形成される。このように、ガラス基板14をダイレクトプレス法で形成してもよい。ダイレクトプレス法に限定されず、リヒートプレス法でガラス基板14を形成するようにしてもよい。リヒートプレス法を使用する場合、ガラス板材から所定の形状を有するガラスゴブを形成し、そのガラスゴブを金型上で再溶融する。その後、再溶融したガラスゴブをプレス加工することにより、図7に示す、ガラス基板14を得ることができる。ガラス基板14には、上述したダイレクトプレス法およびリヒートプレス法で製造されたガラスに限定されず、フロートガラス、研磨ガラスであってもよい。
図7および図8に示すように、本実施の形態では、ガラス基板14の主表面17に複数の凸部50が一体的に形成される。
次に、図9に示すように、凸部50を覆うように、主表面17上に光学薄膜層33および光学薄膜層34を形成する。光学薄膜層33,34は、たとえば、真空蒸着法、スパッタリング法などの真空薄膜製法を採用する。
次に、図10に示すように、光学薄膜層34上に遮光層32を印刷する。次に、印刷された遮光層32を乾燥させるために、遮光層32が形成されたガラス基板14に加熱処理を施す。
遮光層32から露出する光学薄膜層33,34を除去することで、加飾カバープレート4を作製することができる。画像表示領域12を覆う領域から光学薄膜層33,34を除去する方法としては、ガラス基板14の遮光層32を有さない領域(画像表示領域12を覆う領域)に予めマスク処理を行った後に光学薄膜層33,34を形成し、マスクをガラス基板14から剥離してもよい。
作製された加飾カバープレート4と、表示ユニット2などを組み付けて(図1および図2中のAR1方向)ディスプレイ装置100を作製する際には、図2に示すように、表示ユニット2と加飾カバープレート4とを接着フィルム3で接着させる。
この際、図5において、加飾層15の高さH2が40μm以下であるので、開口部18の内周面と主表面17とによって形成される角部に空気(気泡)が残留することを抑制することができる。
凸部50の高さH1も40μmよりも小さく、このような高さに凸部50を設定することで、凸部50の間に気泡が入り込むことを抑制することができると共に、加飾層15の高さH2を40μm以下にすることができる。
凸部50の高さは、好ましくは、高さH1は、20μm未満である。このような高さに設定することで、遮光層32の膜厚を確保しつつ、加飾層15の高さH2が40μm以下とすることができる。
凸部50の高さH1は、1μm以上10μm以下であり、1μmよりも小さくなると、観察者が凸部50によって形成された凹凸形状を視認し難くなる。凸部50の高さを10μm以下とすることで、遮光層32の膜厚を確保しつつ、加飾層15を薄くすることができる。これに伴い、加飾カバープレート4も薄くすることができる。
(実施の形態2)
図12を用いて、本実施の形態2に係る加飾カバープレート4およびディスプレイ装置について説明する。
図12は、実施の形態1に係る加飾カバーガラス4の変形例を示す断面図である。この図24に示す例においては、加飾層15は、主表面17に間隔をあけて、ガラス基板14に対して一体的に形成された複数の凹部51と、この凹部51の内表面を覆うように形成された反射層31と、反射層31を覆うように形成された遮光層32とを含む。
この図12に示す例においても、加飾層15は、非表示領域13の上方に形成されている。このように、図12に示す例においては、ガラス基板14の主表面17に複数の凹部51を形成することで、主表面17に凹凸形状を形成している。凹部51は、ガラス基板14をダイレクトプレスで形成するときに、同時に主表面17に形成される。
ダイレクトプレス法でガラス基板14を成形する場合に限られず、リヒートプレス法でガラス基板14および凹部51を形成するようにしてもよい。
図13および図15を用いて、実施例1に係る加飾カバープレート4の反射特性について説明する。
図13は、実施例1に係る加飾カバープレート4の加飾層15を示す断面図である。この図13に示す例においては、光学薄膜層33はSubstance H4であり、この光学薄膜層33の屈折率(n)は、500nmの光において、1.85である。この光学薄膜層33の膜厚は、107.27(nm)である。
光学薄膜層34は、TiO2である。光学薄膜層34の屈折率(n)は、500nmの光において、2.2である。この光学薄膜層33の膜厚は、27.11(nm)である。
図14は、上記図13に示すように光を入射させたときの光の反射率(%)を示すグラフである。このグラフに示すように、波長によって光の反射率が変化することが分かる。反射光の色度は、加飾カバープレート4に対して垂直方向から観察した場合、白色光源に対して、X=0.214およびY=0.135である。
(実施の形態3)
図15に、実施の形態3における加飾カバープレート4を示す。上記図5で示した実施の形態1における加飾カバープレート4と基本的構成は同じである。相違点は、実施の形態1における加飾カバープレート4は、透明基板としてガラス基板14が用いられていたが、本実施の形態では、透明基板として透明樹脂基板14Aが用いられている。その他の構成は、実施の形態1における加飾カバープレート4と同じである。
透明樹脂基板14Aの材料としては、たとえば、ポリエステル系樹脂、ウレタン系樹脂、アクリル系樹脂およびエポキシ系樹脂などを採用することができる。
この透明樹脂基板14Aを用いた加飾カバープレート4においても、上記実施の形態1における加飾カバープレート4と同様の作用効果を得ることができる。さらに、透明樹脂基板14Aを用いた加飾カバープレート4においては、以下の作用効果を得ることができる。
図16は、透明樹脂基板14Aの主表面17側から観察したときの平面図である。図16において、反射層31のうち、凸部50上に位置する部分には、割れ35が形成されている。
このように、反射層31に割れ35が形成されることで、樹脂部30によって形成された凹凸形状の視認性をさらに向上させることができる。凹凸形状にマット状の装飾を施すことができ、意匠効果も高まる。
[変形例]
図17から図19を用いて、実施の形態3における加飾カバープレート4の変形例について説明する。図17は、変形例に係る加飾カバープレート4の一部を模式的に示した図である。図18は、図18におけるXVIII−XVIII線における断面図である。図17は、樹脂基板14Aの主表面16側から観察したときの平面図である。
これら図17および図18に示すように、凸部50の表面には、シワ36が形成されており、光学薄膜層33,34は、シワ36が形成された凸部50の表面に沿って形成されている。
このように、シワ36が形成されることで、凸部50によって形成される凹凸形状にシボ調の装飾、マット状の装飾を施すことができる。これにより、加飾カバープレート4の意匠性を高めることができる。
このように、凸部50の表面にシワ36が形成された加飾カバープレート4の製造方法について、図19を用いて説明する。
図19に示すように、光学薄膜層33,34を凸部50の上面に形成する工程において、光学薄膜層33,34を、RAS(Radical Assisted Sputtering)法またはイオンビームアシスト蒸着(Ion-beam. Assisted Deposition:IAD)法で形成する。
上記2つの真空薄膜法によれば、応力の高い光学薄膜層33,34を形成することができる。これにより、凸部50が光学薄膜層33,34からの応力によって変形して、凸部50の表面にシワ36が形成される。
図20は、凸部50の表面に現れたシワを模式的に示す平面図である。図20に示すように、凸部50の表面にシワ36が形成される。シワ36は、反射層31のうち、凸部50上に位置する部分に形成され、反射層31のうち、主表面17上に位置する部分には殆ど形成されない。
このように、凸部50の上面に光学薄膜層33,34を形成した後、遮光層32を印刷し、その後、遮光層32から露出する光学薄膜層33,34を除去することで、変形例に係る加飾カバープレート4を形成することができる。
上記実施の形態1から3においては、加飾層15に複数の凸部50、凹部51などを形成することで、主表面17に凹凸形状を形成しているが、凸部、凹部などで文字、イラストを形成してもよい。
上記実施の形態1から3においては、加飾カバープレート4をディスプレイ装置100のカバーガラスに適用した例について説明したが、加飾カバープレート4の適用例としては、たとえば、デジタルカメラ、携帯電話の通信機器の筐体の加飾プレートにも適用することができる。
以上、本発明に基づいた各実施の形態および各実施例について説明したが、今回開示された各実施の形態および各実施例はすべての点で例示であって制限的なものではない。本発明の技術的範囲は特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
本発明は、加飾プレートの製造方法および加飾プレートに適用することができる。
1 ケース、2 表示ユニット、3 接着フィルム、4 加飾カバープレート、10 液晶表示装置、11 タッチパネル、12 画像表示領域、13 非表示領域、14 ガラス基板、14A 透明樹脂基板、15 加飾層、16,17 主表面、18,21,22 開口部、20 ボタン、30 樹脂部、31 反射層、32 遮光層、33,34 光学薄膜層、35 割れ、36 シワ、50 凸部、51 凹部、60 成形用金型、61 下型、62 上型、63 成形面、66 キャビティー、70 溶融ガラス。

Claims (14)

  1. 厚さ方向に配列する第1主表面および第2主表面を有し、前記第1主表面に凹部または凸部の少なくとも一方が一体的に形成された透明基板を形成する工程と、
    前記凹部または前記凸部の少なくとも一方が形成された前記第1主表面上に光干渉膜である反射層を形成する工程と、
    前記反射層上に遮光層を形成する工程とを備え、
    前記反射層は、入射した光の一部を反射する、加飾プレートの製造方法。
  2. 前記透明基板は、ダイレクト成形によって形成されたガラス部材であり、前記凹部および前記凸部は、前記ダイレクト成形によって形成された、請求項1に記載の加飾プレートの製造方法。
  3. 前記ガラス部材は、リヒートプレス成形によって形成されたガラス部材であり、前記凹部または前記凸部は、前記リヒートプレス成形によって形成された、請求項1に記載の加飾プレートの製造方法。
  4. 前記透明基板は、透明樹脂部材である、請求項1に記載の加飾プレートの製造方法。
  5. 前記透明樹脂部材上に形成された前記反射層に装飾を施す工程をさらに備えた、請求項4に記載の加飾プレートの製造方法。
  6. 前記反射層を真空薄膜製法で形成することで、前記反射層に装飾を施す、請求項5に記載の加飾プレートの製造方法。
  7. 前記真空薄膜製法は、RAS(Radical Assisted Sputtering)法またはイオンビームアシスト蒸着(Ion-beam. Assisted Deposition:IAD)法である、請求項6に記載の加飾プレートの製造方法。
  8. 前記反射層に装飾を施す工程は、前記透明樹脂および前記反射層に加熱処理を施す工程である、請求項5に記載の加飾プレートの製造方法。
  9. 前記加熱処理を施す工程は、前記遮光層を形成した後に前記遮光層を加熱乾燥する工程である、請求項8に記載の加飾プレートの製造方法。
  10. 前記第1主表面に前記凸部が形成され、前記第1主表面からの前記凸部の高さは、40μmより小さい、請求項1から請求項9のいずれかに記載の加飾プレートの製造方法。
  11. 厚さ方向に配列する第1主表面および第2主表面を含み、前記第1主表面に凹部または凸部の少なくとも一方が一体的に形成された透明基板と、
    前記第1主表面を覆うように形成された反射層と、
    前記反射層上に形成された遮光層と、
    を備え、
    前記反射層は、光干渉膜であり、入射した光の一部を反射する、加飾プレート。
  12. 前記透明基板は、透明樹脂によって形成された、請求項11に記載の加飾プレート。
  13. 前記反射層には、シワまたは割れが形成された、請求項11または請求項12に記載の加飾プレート。
  14. 前記加飾プレートは、ディスプレイ装置の表示領域を覆うように設けられるカバープレートである、請求項11から請求項13のいずれかに記載の加飾プレート。
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