JP7443464B2 - 発光表示装置及びその修理方法 - Google Patents

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Description

本発明は発光表示装置に関し、より詳しくはアクティブ層パターンの形状を変更することで、異物発生の際、アクティブ層パターンに隣接した金属の短絡によって該当サブ画素を正常に動作することができる発光表示装置及びその修理方法に関する。
最近、本格的な情報化時代に入るのに伴い、電気的情報信号を視覚的に表現するディスプレイ分野が急速に発展して来た。これに応じて、薄型化、軽量化、低消費電力化に優れた性能を有する多様な表示装置が開発されて既存のブラウン管（Ｃａｔｈｏｄｅ Ｒａｙ Ｔｕｂｅ：ＣＲＴ）を早く代替している。
このうち、別途の光源を要求しなく、装置のコンパクト化及び鮮明なカラー表示のために別途の光源を備えず、発光素子を表示パネル内に有する発光表示装置が競争力あるアプリケーションとして考慮されている。
一方、発光表示装置は、発売開始の前に検査を遂行し、検査段階で不良サブ画素が検出されれば、当該サブ画素を暗点化させる修理を遂行する。
暗点化が発生したサブ画素が一定数以上になれば、正常パネルとして機能しにくいので、その解決が要求される。
本発明は、アクティブ層パターンの形状を変更することで、異物が発生した領域によって選択的に異物発生部位の変更されたアクティブ層パターンと隣接金属とを分離させ、残りのアクティブ層パターンの領域で正常動作することができるようにして、正常化修理が可能な発光表示装置及びその修理方法を提供する。
本発明の発光表示装置は、アクティブ層パターンにホールを備え、ホールによってアクティブ層パターン及び他の金属と重畳しないゲート金属を修理部位として用い、迂回領域によって該当サブ画素を正常化させることができる。
本発明の発光表示装置は、基板上に複数のサブ画素を含み、それぞれのサブ画素は、駆動トランジスタ及び駆動トランジスタと接続された発光ダイオードを含み、駆動トランジスタは、駆動ゲート電極と、駆動ゲート電極と交差して重畳し、重畳した一部に第１ホールを有する第１アクティブ層パターンと、第１アクティブ層パターンが駆動ゲート電極と重畳しない領域にそれぞれ接続され、互いに離隔する駆動ソース電極及び駆動ドレイン電極とを含む。
本発明の発光表示装置及びその修理方法は次のような効果がある。
第一に、アクティブ層の内部にホールを備え、ホールが位置する部位でゲート金属を他の金属と重畳しないようにし、ホール部位を介してゲート金属をフローティングさせ、フローティング部位を除いて残った部位のゲート金属にトランジスタを迂回させて正常に動作させることができる。よって、サブ画素に異物が発生しても、該当サブ画素の修理によって正常化させて有効サブ画素として動作させることができる利点がある。
第二に、アクティブ層のホールと重畳して上部の第１電極または第１電極延長部にもホールを備えることで、レーザー照射の際、ゲート金属にのみ影響を与え、第１電極の動作に影響がないようにして該当サブ画素の発光部の動作を安定化することができる。
第三に、発光ダイオードに駆動電流を供給する駆動トランジスタに含まれた第１アクティブ層に修理のためのホールを備えるとき、第１アクティブ層から離隔する第２アクティブ層または第３アクティブ層に駆動ゲート電極の一側及び他側が接続されるようにすることで、駆動ゲート電極の内部の一部がフローティング状態になっても迂回動作ができるようにする。
本発明の一実施例による発光表示装置を示す概略平面図である。 図１の隣接した２個のサブ画素の回路図である。 図１の一サブ画素の平面図である。 本発明の一実施例による発光表示装置の駆動回路部を拡大して示す平面図である。 図４のＩ～Ｉ’線についての断面図である。 図４のII～II’線についての断面図である。 本発明の第１実施例による発光表示装置の修理方法を示す平面図である。 図７のＩ～Ｉ’線についての断面図である。 図７のII～II’線についての断面図である。 図７の修理後の駆動トランジスタの電流パスを示す図である。 本発明の第２実施例による発光表示装置の修理方法を示す平面図である。 図１０のIII～III’線についての断面図である。
以下、添付図面に基づいて本発明の好適な実施例を説明する。明細書全般にわたって同じ参照番号は実質的に同一である構成要素を意味する。以下の説明で、本発明に関連した技術又は構成についての具体的な説明が本発明の要旨を不必要にあいまいにする可能性があると判断される場合、その詳細な説明を省略する。また、以下の説明で使われる構成要素の名称は容易な明細書作成を考慮して選択されたものであり、実際製品の部品の名称と異なることがある。
本発明の多様な実施例を説明するための図面に開示された形状、サイズ、比率、角度、個数などは例示的なものなので、本発明が図面に示す事項に限定されるものではない。本明細書全般にわたって同じ図面符号は同じ構成要素を指称する。また、本発明の説明において、関連した公知技術についての具体的な説明が本発明の要旨を不必要にあいまいにする可能性があると判断される場合、その詳細な説明は省略する。本明細書上で言及する「含む」、「有する」、「なる」などを使う場合、「～のみ」を使わない限り、他の部分を付加することができる。構成要素を単数で表現する場合、特に明示的な記載事項がない限り、複数を含む場合を含む。
本発明の多様な実施例に含まれる構成要素を解釈するに当たり、別途の明示的な記載がなくても誤差範囲を含むものに解釈する。
本発明の多様な実施例を説明するに当たり、位置関係について説明する場合、例えば、「～上に」、「～の上部に」、「～の下部に」、「～のそばに」などによって二つの部分の位置関係を説明する場合、「すぐ」又は「直接」を使わない限り、二つの部分の間に一つ以上の他の部分が位置することもできる。
本発明の多様な実施例を説明するに当たり、時間関係について説明する場合、例えば、「～の後に」、「～に引き続き」、「～の次に」、」～の前に」などで時間的先後関係を説明する場合、「すぐ」又は「直接」を使わない限り、連続的ではない場合も含むことができる。
本発明の多様な実施例を説明するに当たり、「第１～」、「第２～」などを多様な構成要素を敍述するために使うことができるが、このような用語は互いに同一乃至類似の構成要素を区別するために使うだけである。よって、本明細書で、「第１～」で修飾する構成要素は別途の言及がない限り、本発明の技術的思想内で「第２～」で修飾する構成要素と同一であることができる。
本発明の多様な実施例のそれぞれの特徴が部分的に又は全体的に互いに結合又は組合せ可能であり、技術的に多様な連動及び駆動が可能であり、多様な実施例が互いに対して独立的に実施されることもでき、連関関係で一緒に実施されることもできる。
図１は本発明の一実施例による発光表示装置を示す概略平面図であり、図２は図１の隣接した２個のサブ画素の回路図である。
図１のように、本発明の発光表示装置は、複数のサブ画素を備え、それぞれのサブ画素に発光部ＥＭ及び画素回路部ＰＣを備えた基板１００を含む。図示の例は発光部ＥＭと画素回路部ＰＣとが互いに分離された例を示しているが、これに限られず、発光部ＥＭの一部と画素回路部ＰＣが重畳した場合にも本発明の発光表示装置を適用することができる。発光部ＥＭと画素回路部ＰＣとが重畳した場合は、例えば上部発光方式のように、発光ダイオードの下部電極（第１電極）が反射電極を含む場合であることができる。この場合、第１電極と重畳する部位の下部画素回路部は反射電極によって遮られ、発光領域を制限しないことができる。
また、下部発光方式の場合にも、構成要素として透明成分や半透過成分は発光部と重畳して配置されることもできる。
例えば、発光表示装置で、図１のように、隣接したデータラインＤＬｉ、ＤＬｉ＋１、ＤＬｉ＋２、ＤＬｉ＋３の間に発光部ＥＭ及び画素回路部ＰＣを有する各サブ画素が配置される。
図１は、一例として、４個の隣接したサブ画素ＳＰを示すものであり、赤色、緑色、青色及び白色のサブ画素が並んで配置される。これらは規則性を持って反復的に基板１００上に配置されることができる。しかし、これは一例であるだけで、赤色、緑色及び青色の３個のサブ画素が繰り返し配置されることもでき、あるいは他の色組合せのサブ画素が規則的に配置されることもできる。また、例えば、それぞれ互いに異なる色相の光を発光する３個または４個のサブ画素をセットとして一つの画素を定義することができる。
このようなサブ画素ＳＰは、特定の１種のカラーフィルターが形成されるか、またはカラーフィルターが形成されず、発光ダイオードが特別な色相を発光することができる単位を意味する。サブ画素ＳＰで定義する色相として、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、及び青色（Ｂ）を含み、場合によっては、選択的に白色（Ｗ）をさらに含むことができるが、本発明がこれに限定されるものではない。
図２のように、互いに交差する複数のスキャンラインＳＬｊと複数のデータラインＤＬｉ＋１、ＤＬｉ＋２との間に各サブ画素が備えられる。具体的に、各サブ画素の画素回路部ＰＣが３Ｔ１Ｃ回路を有する場合、横方向のスキャンラインＳＬｊとセンスラインＳＥＬｊとの間と縦方向のデータラインＤＬｉ＋１またはＤＬｉ＋２と基準ラインＲＬとの間にサブ画素が定義され、サブ画素にはそれぞれ駆動トランジスタＤＲａまたはＤＲｂ、スイッチングトランジスタＳＣａまたはＳＣｂ、センシングスイッチングトランジスタＳＥａまたはＳＥｂ及びストレージキャパシタＣｓｔａまたはＣｓｔｂが備えられ、駆動トランジスタＤＲａまたはＤＲｂ及び発光ダイオードＯＬＥＤａまたはＯＬＥＤｂが備えられる。
図２は基準電源電圧ラインＲＬを挟んでそれぞれ左側と右側の画素回路部ＰＣをａ領域及びｂ領域に区分して示した。
図２を参照して、サブ画素に備えられた画素回路部ＰＣを説明する。
ここで、スイッチングトランジスタＳＣａ、ＳＣｂはスキャンラインＳＬｊとデータラインＤＬｉ＋１、ＤＬｉ＋２とが交差する領域に形成され、当該画素を選択する機能を果たし、そして、駆動トランジスタＤＲａ、ＤＲｂは第２ノードＢを介して接続されたスイッチングトランジスタＳＣａ、ＳＣｂによって選択されたサブ画素の発光ダイオードＯＬＥＤａ、ＯＬＥＤｂを駆動する機能を果たす。駆動トランジスタＤＲは第３ノードＣを介して発光ダイオードＯＬＥＤａ、ＯＬＥＤｂに接続され、発光ダイオードＯＬＥＤａ、ＯＬＥＤｂの駆動電流を制御する。また、第３ノードＣと基準電源電圧ラインＲＬとの間にセンシングトランジスタＳＥが備えられることにより、センシングラインＳＥＬｊから供給される初期化信号あるいはセンシング信号を介して基準電源電圧ラインＲＬから基準電圧信号を発光ダイオードＯＬＥＤａ、ＯＬＥＤｂに供給することができる。
一方、基板１００のサブ画素を含むアクティブ領域の外郭領域には、スキャンラインＳＬにスキャン信号を供給するスキャン駆動部を含み、データラインＤＬにはデータ信号を供給するデータ駆動部を含むことができる。そして、駆動電源信号ＥＶＤＤは、外郭領域に電源供給部を備えることで、駆動電圧を印加されるかあるいはデータ駆動部を介して印加されることができる。
ここで、スキャン駆動部、データ駆動部及び電源供給部は、アクティブ領域内に薄膜トランジスタを形成するとき、基板１００上の外郭領域に直接内蔵して形成することもでき、あるいは基板１００の外郭領域に別にフィルムまたはプリント基板の形状を付着して形成することもできる。
発光ダイオードＯＬＥＤは駆動トランジスタＤＲを介して供給される電流によって発光する。発光ダイオードＯＬＥＤは、第１電極、発光層を含む有機層、及び第２電極を含む。第１電極及び第２電極のうちの一方はアノード、他方はカソードであることができる。第１電極は駆動トランジスタＤＲの駆動ソース電極または駆動ドレイン電極に接続され、第２電極は低電源電圧ＥＶＳＳが印加される低電源電圧ラインに連結される。駆動トランジスタＤＲと第１電極との接続は駆動ソース電極及び駆動ドレイン電極のうちのいずれか一つによってなされることができ、これはトランジスタの構成がｐ型であるかｎ型であるかによって変更されることができる。以下では、駆動トランジスタＤＲの駆動ソース電極が発光ダイオードの第１電極と接続された例を基準に説明する。
発光ダイオードＯＬＥＤの有機層は、発光層の他に、正孔輸送層及び電子輸送層を含むことができる。発光ダイオードＯＬＥＤは、第１及び第２電極に電圧が印加されれば、正孔と電子がそれぞれ正孔輸送層と電子輸送層を介して発光層に移動し、発光層で互いに結合して発光するようになる。
駆動トランジスタＤＲは駆動電源電圧ＥＶＤＤが供給される電源電圧ラインと発光ダイオードＯＬＥＤとの間に配置される。駆動トランジスタＤＲは、駆動ゲート電極と駆動ソース電極との電圧差によって、駆動電源電圧ＥＶＤＤが発光ダイオードＯＬＥＤに流れる電流を調整する。駆動トランジスタＤＲの駆動ゲート電極は、第２ノードＢで、スイッチングトランジスタＳＣのスイッチングソース電極に接続され、駆動ドレイン電極は第１ノードＡを介して駆動電源電圧ＥＶＤＤを供給する電源電圧ラインに接続され、駆動ソース電極は第３ノードＣで発光ダイオードＯＬＥＤの第１電極に接続されることができる。
スイッチングトランジスタＳＣａは第ｊスキャンラインＳＬｊの第ｊスキャン信号によってターンオンされ、第ｉ＋１データラインＤＬｉ＋１の電圧を駆動トランジスタＤＲａの駆動ゲート電極に供給する。スイッチングトランジスタＳＣａのスイッチングゲート電極は第ｊスキャンラインＳＬｊに接続され、スイッチングソース電極は駆動トランジスタＤＲのゲート電極に接続され、スイッチングドレイン電極は第ｉ＋１データラインＤＬｉ＋１に接続されることができる。
センシングトランジスタＳＥａは第ｊセンシングラインＳＥＬｊの第ｊ初期化信号によってターンオンされ、基準電圧ラインＲＬを駆動トランジスタＤＲの駆動ソース電極に接続させる。センシングトランジスタＳＥａのセンシングゲート電極は第ｊセンシングラインＳＥＬｊに接続され、センシングドレイン電極は基準電圧ラインＲＬに接続され、センシングソース電極は駆動トランジスタＤＲａのソース電極に接続されることができる。
ストレージキャパシタＣｓｔａは駆動トランジスタＤＲａの駆動ゲート電極と駆動ソース電極との間に形成される。ストレージキャパシタＣｓｔａは駆動トランジスタＤＲａのゲート電圧とソース電圧との間の差電圧を貯蔵する。
ストレージキャパシタＣｓｔａの第１電極はスイッチングトランジスタＳＣａと駆動トランジスタＤＲａとが接続する第２ノードＢと接続され、第２電極は駆動トランジスタＤＲａと発光ダイオードＯＬＥＤ及びセンシングトランジスタＳＥａとが接続する第３ノードＣと接続される。
図２で、スイッチングトランジスタＳＣａ、ＳＣｂ、駆動トランジスタＤＲａ、ＤＲｂ、及びセンシングトランジスタＳＥａ、ＳＥｂは薄膜トランジスタからなることができる。また、図２はそれぞれの駆動トランジスタＤＲａ、ＤＲｂ、スイッチングトランジスタＳＣａ、ＳＣｂ、及びセンシングトランジスタＳＥａ、ＳＥｂがＮ型半導体特性を有するＮ型半導体トランジスタから形成されたものを例示したが、本明細書の実施例はこれに限定されない。各トランジスタあるいは一部のトランジスタはＰ型半導体特性を有するＰ型半導体トランジスタから形成されることができる。
また、スキャン駆動部は複数のスキャンラインＳＬにスキャン信号を順次供給する。例えば、スキャン駆動部は制御回路であり、タイミングコントローラー（図示せず）などから供給される制御信号に応じて複数のスキャンラインＳＬにスキャン信号を供給する。
また、データ駆動部は、タイミングコントローラー（図示せず）などの外部から供給される制御信号に応じてデータラインＤＬのうちで選択されたデータラインＤＬ１～ＤＬｉ～ＤＬｉ＋ｍにデータ信号を供給する。データラインＤＬ１～ＤＬｍに供給されたデータ信号は、スキャンラインＳＬｉ～ＳＬｊ～ＳＬｊ＋ｎにスキャン信号が供給される都度、スキャン信号によって選択されたサブ画素に供給される。これにより、サブ画素はデータ信号に対応する電圧を充電し、これに対応する輝度で発光する。
本発明の発光表示装置は、異物が発生したサブ画素の修理が可能であり、修理によって当該サブ画素を正常に動作させることを目的とする。駆動トランジスタＤＲの少なくとも一つの電極が修理対象であることができ、隣接した層であるアクティブ層パターンと重畳しない部位を有し、非重畳部位を介して短絡し、短絡の後、残りの有効なパターンを介して正常動作が期待されるものである。
以下、各サブ画素の詳細構成を示す図面を参照して本発明の発光表示装置を説明する。
図３は図１の一つのサブ画素の平面図であり、図４は本発明の一実施例による発光表示装置の駆動回路部を拡大して示す平面図であり、図５は図４のＩ～Ｉ’線についての断面図であり、図６は図４のII～II’線についての断面図である。
図１及び図２のように、本発明の一実施例による発光表示装置は、複数のサブ画素ＥＭ＋ＰＣを備え、各サブ画素に発光部ＥＭ及び画素回路部ＰＣを備えた基板１００と、画素回路部ＰＣに備えられた駆動トランジスタＤＲと、駆動トランジスタＤＲと接続されて発光部に延びた発光ダイオードＯＬＥＤとを含む。
図３～図６のように、駆動トランジスタは、駆動ゲート電極１１６と、駆動ゲート電極と交差して重畳し、重畳した一部に第１ホール１３５Ｈを有する第１アクティブ層パターン１３５と、第１アクティブ層パターンが駆動ゲート電極と重畳しない領域にそれぞれ接続され、互いに離隔している駆動ソース電極１１８及び駆動ドレイン電極１１５ａとを含むことができる。
第１アクティブ層パターン１３５は、交差した駆動ゲート電極１１６の両側に第１ホール１３５Ｈの一部と第１ホール１３５Ｈを取り囲む第１アクティブ層パターン１３５の一部とが露出されることができ、露出された第１アクティブ層パターン１３５はそれぞれ駆動ドレイン電極１１５ａと第７コンタクトホールＣＴ７を介して接続されることができ、駆動ソース電極１１８と第６コンタクトホールＣＴ６を介して接続されることができる。
発光ダイオードＯＬＥＤは、発光部ＥＭに形成された第１電極１４０と、第１電極１４０と一体型に画素回路部ＰＣに延びた第１電極延長部１４０ｅと、少なくとも第１電極１４０上に備えられた有機発光層１５５と、有機発光層１５５上に備えられた第２電極１５６とを含む。そして、第１電極延長部１４０ｅは第１ホール１３５Ｈより大きい第２ホール１４０Ｈを有することができる。
本発明の発光表示装置は、駆動トランジスタＤＲにおいて少なくとも半導体層である第１アクティブ層パターン１３５の内部に第１ホール１３５Ｈを有することで、第１ホール１３５Ｈ形状に駆動ゲート電極１１６が他の金属またはアクティブ層パターンと重畳しない部分を有するようにし、その非重畳部を異物検査の後に短絡領域に設定し、残りの領域を正常電流パスとして用いて当該サブ画素を正常化させることに一つの特徴がある。
本発明の発光表示装置で、修理は主に伝導性異物によってゲート金属層とアクティブ層との間でショートが発生する問題を解決することである。例えば、ゲート金属層とアクティブ層とはその間にゲート絶縁膜１４２を備えることができるが、ゲート絶縁膜１４２は酸化膜、窒化膜または酸窒化膜の無機物質からなり、１μｍ以下の小さい厚さを有するので、ゲート金属層とアクティブ層との間に伝導性異物がある場合、上下のゲート金属層及びアクティブ層はショートし、ショートしたアクティブ層を含む薄膜トランジスタは正常動作が不可能である。正常動作が不可能な薄膜トランジスタが、例えば、図２の画素駆動部に含まれている場合、該当サブ画素は、そのサブ画素のターンオン有無に関係なく、発光ダイオードが常にオフ状態にあるかまたは常にオン状態にあるようになる。発光ダイオードが常にオフ状態であれば、当該画素は暗点として現れ、発光ダイオードが常にオン状態にあれば、当該画素は輝点として現れる。
本発明の発光表示装置は、ゲート金属層及びアクティブ層の間でショートが発生しても、ショート部位のゲート金属層の両側を分離させることにより、残りの薄膜トランジスタでの電流パス迂回による正常動作が可能である。
すなわち、本発明の発光表示装置は、発光ダイオードに駆動電流を供給する駆動トランジスタに含まれた第１アクティブ層に修理のためのホールを備えるとき、第１アクティブ層から離隔している第２アクティブ層または第３アクティブ層で駆動ゲート電極の一側及び他側が互いに接続されるようにして、駆動ゲート電極の内部の一部がフローティング状態になっても迂回動作ができるようにする。
すなわち、駆動ゲート電極１１６は、第１ホール１３５Ｈの内部に、第１アクティブ層パターン１３５及び第１電極延長部１４０ｅの両者と重畳しない第１非重畳部を有し、駆動ゲート電極１１６の一側と他側との間において、第１ホール１３５Ｈに対応する第１非重畳部から離隔し、第１アクティブ層パターン１３５及び第１電極延長部１４０ｅの両者と重畳しない少なくとも一つの第２非重畳部を有することができる。図３～図６に示した例は、第１ホール１３５Ｈの左側の第１アクティブ層パターン１３５の外側に第２非重畳部を備えた例を示す。また、第１電極延長部１４０ｅの外側に駆動ゲート電極１１６が第１アクティブ層パターン１３５と重畳しないようにし、この領域を第２非重畳部とすることができる。
第１電極延長部１４０ｅの第２ホール１４０Ｈは第１ホール１３５Ｈと重畳するようにより大きなサイズに形成され、第１ホール１３５Ｈの領域の修理の際、駆動ゲート電極１１６の分離領域として完全に用いられる。
駆動ゲート電極１１６は、他の金属及びアクティブ層パターンと重畳しない領域が、異物検査後の修理段階で、レーザーが照射して短絡が発生する領域になることができる。すなわち、異物が発生した領域の周辺に第１アクティブ層パターン１３５と重畳しない駆動ゲート電極１１６の部位をレーザー照射して除去する。このような修理の際、駆動ゲート電極１１６は第１アクティブ層パターン１３５から離隔している第２アクティブ層パターン１３０とそれぞれ第４コンタクトホールＣＴ４及び第３コンタクトホールＣＴ３を介して接続されているので、駆動ゲート電極１１６の内部の一部で短絡が発生しても正常信号を受け、駆動ゲート電極１１６を含む駆動トランジスタＤＲが正常に動作することができる。
一方、本発明の発光表示装置は、図３のように、駆動トランジスタＤＲの他に、画素回路部ＰＣに、各サブ画素を区分するように互いに交差するスキャンライン（ＳＬ）１１０及びデータライン（ＤＬ）１２０と、スキャンラインと重畳する部位に備えられたスイッチングトランジスタＳＣと、スキャンラインＳＬに平行なセンシングライン（ＳＥＬ）１１１と、センシングライン１１１と重畳する部位に備えられたセンシングトランジスタＳＥとをさらに含むことができる。
スイッチングトランジスタＳＣは、第１アクティブ層パターン１３５から離隔し、同じ層の第２アクティブ層パターン１３０及びデータライン（ＤＬ）１２０から突出して第２アクティブ層パターン１３０の一側と重畳するように延びて接続されたスイッチングドレイン電極１２０ａを含むことができ、第２アクティブ層パターン１３０の他側に駆動ゲート電極１１６との接続を有し、その接続部位をスイッチングソース電極として用いることができる。ここで、第２アクティブ層パターン１３０を交差して通るスキャンライン（ＳＬ）１１０の部位はスイッチングゲート電極として用いることができる。場合によって、スイッチングドレイン電極とスイッチングソース電極は互いに取り替えられることもできる。スイッチングトランジスタＳＣはそれぞれ第２アクティブ層パターン１３０の両側の第１コンタクトホールＣＴ１及び第４コンタクトホールＣＴ４を介してスイッチングドレイン電極１２０ａ及び駆動ゲート電極１１６と接続されることができる。第４コンタクトホールＣＴ４は駆動トランジスタＤＲとスイッチングトランジスタＳＣとが接続された図２の第２ノードＢとして機能することができる。
また、センシングトランジスタＳＥは、センシングライン（ＳＥＬ）１１１をセンシングゲート電極とし、センシングライン（ＳＥＬ）１１１と交差する第３アクティブ層パターン１３３と、第３アクティブ層パターン１３３と接続されるセンシングドレイン電極１２０ｂと、基準電源電圧ラインＲＬとを含むことができる。第３アクティブ層パターン１３３の両側は第２コンタクトホールＣＴ２及び第８コンタクトホールＣＴ８を介して基準電源電圧ラインＲＬ及びセンシングソース電極１２０ｂと接続され、センシングソース電極１２０ｂは第１電極延長部１４０ｅに延び、第９コンタクトホールＣＴ９を介して第１電極延長部１４０ｅと接続される。
一方、第１電極延長部１４０ｅは第１電極１４０と一体型であり、駆動ソース電極１１８と第５コンタクトホールＣＴ５を介して接続され、よって、第５コンタクトホールＣＴ５及び第９コンタクトホールＣＴ９は共通して発光ダイオードＯＬＥＤの第１電極１４０と接続される駆動トランジスタＤＲ及びセンシングトランジスタＳＥが接続される図２の第３ノードＣとして機能する。
一方、基板１００は、プラスチック、ガラス、セラミックなどからなる絶縁基板であることができる。基板１００がプラスチックから構成される場合、スリムでありながら曲げられるフレキシブルな特性を有することができる。ただ、基板１００の材料はこれに限定されず、金属を含むとともに配線が形成される側に絶縁性バッファー層（図示せず）をさらに備える形態を有することもできる。
また、同一層であるが互いに離隔して形成された第１アクティブ層パターン１３５、第２アクティブ層パターン１３０、及び第３アクティブ層パターン１３３は、異物検査の後、修理が要求される領域に位置する第１アクティブ層パターン１３５と修理が要求されない領域に位置する第２及び第３アクティブ層パターン１３０、１３３とは互いに異なる構成を有することができる。例えば、図５及び図６のように、第２アクティブ層パターン１３０は下部に下部遮光金属１０５をさらに備えることで、第２アクティブ層パターン１３０に基板１００を通して流入する光を遮光することができる。同様に、第３アクティブ層パターン１３３も下部に下部遮光金属１０５をさらに備えることができる。それぞれ第２及び第３アクティブ層パターン１３０、１３３のチャネル領域のみに対応して下部遮光金属１０５を備えることで、光遮断によるアクティブ層内の光電流の発生を遮断することができる。
第１アクティブ層パターン１３５は、修理の際、第１ホール１３５Ｈを通して基板１００の下部から駆動ゲート電極１１６側にレーザーが照射できなければならないので、下部遮光金属１０５は省略することができる。場合によって、第１アクティブ層パターン１３５のチャネル部位に選択的に下部遮光金属１０５をさらに備えることもできる。
一方、下部遮光金属１０５が形成される層でデータライン１２０を一緒にパターニングして形成することができる。この場合、アクティブ層の光電流の発生を抑制する下部遮光金属１０５とデータライン１２０を同時に形成してマスク低減の効果を得ることができる。しかし、本発明の発光表示装置はこれに限定されず、下部遮光金属１０５とデータライン１２０とを相異なる層に形成する場合にも適用可能である。
下部遮光金属１０５を覆うようにアクティブバッファー層１０７が備えられることができる。
スキャンライン１１０、センスライン１１１、基準電源電圧ライン１１２、及び駆動電源電圧ライン１１５と、駆動電源電圧ライン１１５から突出した駆動ドレイン電極１１５ａ、駆動ゲート電極１１６、及び駆動ソース電極１１８とは同じ金属をパターニングして同一層に形成することができる。
そして、同じ層のスキャンライン１１０、センスライン１１１、基準電源電圧ライン１１２、及び駆動電源電圧ライン１１５と、駆動ドレイン電極１１５ａ、駆動ゲート電極１１６、及び駆動ソース電極１１８とのそれぞれの下部にゲート絶縁膜１４２が備えられる。ゲート絶縁膜１４２はスキャンライン１１０と同じマスクで形成することができ、よって、スキャンライン１１０、センスライン１１１、基準電源電圧ライン１１２、及び駆動電源電圧ライン１１５、駆動ドレイン電極１１５ａ、駆動ゲート電極１１６、及び駆動ソース電極１１８と同一または類似の幅を有することができる。
ここで、駆動トランジスタＤＲは駆動ゲート電極１１６、駆動ソース電極１１８、及び駆動ドレイン電極１１５ａと同じ層に位置するので、チャネル形成のために、ゲート絶縁膜１４２を介在して島状に第１アクティブ層パターン１３５と重畳する駆動ゲート電極１１６は、図３のように、平面上で充分に離隔して駆動ドレイン電極１１５ａ及び駆動ソース電極１１８を備える。これは、第１アクティブ層パターン１３５が第７コンタクトホールＣＴ７及び第６コンタクトホールＣＴ６を介して駆動ドレイン電極１１５ａ及び駆動ソース電極１１８と電気的に接続されるので、チャネルを駆動ドレイン電極１１５ａ及び駆動ソース電極１１８から電気的に離隔させるためである。
スイッチングドレイン電極１２０ａと第２アクティブ層パターン１３０とが接続される第１コンタクトホールＣＴ１、センシングソース電極１２０ｂと第３アクティブ層パターン１３３とが接続される第２コンタクトホールＣＴ２、駆動ゲート電極１１６の両端でそれぞれ第２アクティブ層パターン１３０と接続される第３及び第４コンタクトホールＣＴ３、ＣＴ４、駆動ソース電極１１８と第１アクティブ層パターン１３５とが接続される第６コンタクトホールＣＴ６、駆動ドレイン電極１１５ａと第１アクティブ層パターン１３５とが接続される第７コンタクトホールＣＴ７、及び基準電源電圧ラインＲＬと第３アクティブ層パターン１３３とが接続される第８コンタクトホールＣＴ８は、それぞれの第１～第３アクティブ層パターン１３５、１３０、１３３及び駆動ゲート電極１１６などを形成する金属層の間に位置するゲート絶縁膜１４２に備えられる。
そして、スキャンライン１１０、センスライン１１１、基準電源電圧ライン１１２、及び駆動電源電圧ライン１１５と、駆動ドレイン電極１１５ａ、駆動ゲート電極１１６、及び駆動ソース電極１１８とを覆うように第１層間絶縁膜１４４が備えられ、第１層間絶縁膜１４４上に平坦化のために第２層間絶縁膜１４５が備えられることができ、駆動ソース電極１１８の一部及びセンシングソース電極１２０ｂの一部を露出させるように、それぞれ第２層間絶縁膜１４５及び第１層間絶縁膜１４４を選択的に除去することで、第５コンタクトホールＣＴ５及び第９コンタクトホールＣＴ９が形成される。
例えば、第１層間絶縁膜１４４が無機絶縁膜であり、第２層間絶縁膜１４５は有機絶縁膜であることができる。しかし、これに限定されず、第１及び第２層間絶縁膜１４４、１４５の間にかつ第２層間絶縁膜１４５上に、隣接層とは異なる物質の層間絶縁膜をさらに備えることができる。
第２層間絶縁膜１４５上には透明金属物質あるいは反射金属物質が蒸着されてからパターニングされることで、発光部ＥＭに配置された第１電極１４０と、第１電極１４０と一体型であり、画素回路部ＰＣから延びた第１電極延長部１４０ｅを備える。第１電極延長部１４０ｅは第５コンタクトホールＣＴ５を通して露出された駆動ソース電極１１８と接続される。よって、第５コンタクトホールＣＴ５は発光ダイオードＯＬＥＤの第１電極１４０と駆動トランジスタＤＲとが電気的に連結されるものであり、図２の第３ノードＣに相当する。そして、第１電極延長部１４０ｅは第９コンタクトホールＣＴ９を介してセンシングソース電極１２０ｂと接続される。第９コンタクトホールＣＴ９は発光ダイオードＯＬＥＤの第１電極１４０とセンシングトランジスタＳＥとが互いに電気的に連結されるものであり、図２の第３ノードＣに相当することができる。
画素回路部ＰＣが備えられた部位はバンク１５３を備え、バンク１５３のオープン領域を発光部ＥＭと定義することができる。
発光部ＥＭに位置する第１電極１４０と、その上部の有機発光層を含む有機層１５５と、第２電極１５６とを含めて発光ダイオードＯＬＥＤと言う。
有機層１５５は、第１電極１４０と有機発光層との間、及び有機発光層と第２電極１５６との間に単一または複数の共通層を含むことができ、共通層は正孔の注入及び輸送と、電子の輸送及び注入とに関与することができる。また、有機層１５５内の有機発光層は単一層であることもでき、複数の層であることもできる。有機発光層が複数の層を含むとき、各有機発光層の間には電荷生成層を備え、電荷生成層によって区分された有機発光層及び／またはそれに隣接した共通層はスタックを構成し、有機層１５５は複数のスタックを第１電極１４０と第２電極１５６との間に備えることができる。
共通層は発光部ＥＭだけでなく画素回路部ＰＣにも備えられ、複数のサブ画素にわたって一体に形成されることができる。
有機発光層は発光部ＥＭにのみ備えられることもでき、画素回路部ＰＣにも備えられることもできる。有機発光層が発光部ＥＭにのみ選択的に備えられた場合には、光の出射側にカラーフィルターのような色変換手段を省略することもできる。
以下、本発明の発光表示装置の修理方法について説明する。
＊本発明の第１実施例による発光表示装置の修理方法＊
図７は本発明の第１実施例による発光表示装置の修理方法を示す平面図であり、図８ａ及び図８ｂは図７のＩ～Ｉ’線及びII～II’線についての断面図である。そして、図９は図７の修理後の駆動トランジスタの電流パスを示す図である。
異物検査段階で、アクティブ層パターンと重畳する金属パターンの領域で異物によるショートが発生すれば、異常領域として検出することができる。
図７のように、本発明の第１実施例による発光表示装置の修理方法は、第１ホール１３５Ｈの左側に位置する第１アクティブ層パターン１３５の部位に異物ｆ１が発生した場合、異物ｆ１が位置する部位の駆動ゲート電極１１６と第１アクティブ層パターン１３５との間にショートが発生した部位を正常化することである。
図７～図８ｂのように、異物ｆ１の両側に重畳していない駆動ゲート電極１１６を、基板１００の下側からレーザーを照射して周辺から分離させる。レーザーの照射の後、駆動ゲート電極１１６は異物ｆ１の部分１１６０Ｂが両側の第２アクティブ層パターン１３０と接続されている駆動ゲート電極パターン１１６０Ａ、１１６０Ｃから分離されてフローティング（ｆｌｏａｔｉｎｇ）状態になる。よって、異物ｆ１の部位ではフローティング状態の駆動ゲート電極パターン１１６０Ｂが残るので、電気的信号が印加されない。その代わりに、駆動トランジスタＤＲは、図３及び図９のように、駆動電源電圧ライン１１５から突出した駆動ドレイン電極１１５ａから第７コンタクトホールＣＴ７を介して第１アクティブ層パターン１３５に電流が流れるとき、第１ホール１３５Ｈを基準として異物ｆ１と対向する第１ホール１３５Ｈの右側の第１アクティブ層パターン１３５に流れ、第６コンタクトホールＣＴ６及び第５コンタクトホールＣＴ５を介して第１電極の延長部１４０ｅを経て第１電極１４０に電流が印加される。この場合、第１ホール１３５Ｈの右側に位置する駆動ゲート電極１１６と重畳する第１アクティブ層パターン１３５の部位がチャネルとして機能し、駆動トランジスタＤＲの駆動ゲート電極１１６のレーザー照射の後に正常に動作することができる。
＊本発明の第２実施例による発光表示装置の修理方法＊
図１０は本発明の第２実施例による発光表示装置の修理方法を示す平面図であり、図１１は図１０のIII～III’線についての断面図である。
図１０及び図１１は本発明の第２実施例による発光表示装置の修理方法を示すものであり、第１ホール１３５Ｈの右側に位置する第１アクティブ層パターン１３５の部位に異物ｆ２が発生した場合、異物ｆ２が位置する部位の駆動ゲート電極１１６と第１アクティブ層パターン１３５との間にショートが発生したとき、駆動トランジスタＤＲを正常化するものである。
図１０及び図１１のように、異物ｆ２の両側に重畳していない駆動ゲート電極１１６を基板１００の下側からレーザー照射して周辺から分離させる。この場合、レーザーが照射される部位は他の金属及びアクティブ層パターンと重畳しない駆動ゲート電極１１６の領域であり、図１０のように、第１ホール１３５Ｈの駆動ゲート電極１１６の部位と、第１電極延長部１４０ｅの外側の駆動ゲート電極１１６の部位とである。
レーザー照射の後、駆動ゲート電極１１６は異物ｆ２の部位の部分１１６Ｂが両側の第２アクティブ層パターン１３０と接続されている駆動ゲート電極パターン１１６Ａ、１１６Ｃから分離されてフローティング状態になる。よって、異物ｆ２の部位ではフローティング状態の駆動ゲート電極パターン１１６Ｂが残るので、電気的信号が印加されない。
その代わりに、駆動トランジスタＤＲは、図３、図１０及び図１１のように、駆動電源電圧ライン１１５から突出した駆動ドレイン電極１１５ａから第７コンタクトホールＣＴ７を介して第１アクティブ層パターン１３５に電流が流れるとき、第１ホール１３５Ｈを基準として異物ｆ２と対向する第１ホール１３５Ｈの左側の第１アクティブ層パターン１３５に流れ、第６コンタクトホールＣＴ６及び第５コンタクトホールＣＴ５を介して第１電極の延長部１４０ｅを経て第１電極１４０に電流が印加される。この場合、第１ホール１３５Ｈの左側に位置する駆動ゲート電極１１６と重畳する第１アクティブ層パターン１３５の部位がチャネルとして機能し、駆動トランジスタＤＲの駆動ゲート電極１１６のレーザー照射による修理の後、正常に動作することができる。
このための本発明の一実施例による発光表示装置は基板上に複数のサブ画素を含み、それぞれのサブ画素は、駆動トランジスタ及び駆動トランジスタと接続された発光ダイオードを含む. 駆動トランジスタは、駆動ゲート電極と、駆動ゲート電極と交差して重畳し、重畳した一部に第１ホールを有する第１アクティブ層パターンと、第１アクティブ層パターンが駆動ゲート電極と重畳しない領域にそれぞれ接続され、互いに離隔する駆動ソース電極及び駆動ドレイン電極とを含むことができる。
また、それぞれのサブ画素は発光部と画素回路部とに区分され、発光ダイオードは、第１電極と一体型に形成され、画素回路部に延びた第１電極延長部と、第１電極上に備えられた有機発光層と、有機発光層上に備えられた第２電極とを含み、第１電極延長部は、第１ホールより大きい第２ホールを有することができる。
また、駆動ゲート電極は、第１ホールの内部の第１アクティブ層パターン及び第１電極延長部の両者と重畳しない第１非重畳部と、駆動ゲート電極の一側と他側との間において、第１非重畳部から離隔し、第１アクティブ層パターン及び第１電極延長部の両者と重畳しない第２非重畳部とを含むことができる。
また、少なくともいずれか一つのサブ画素において、第１非重畳部及び第２非重畳部は駆動ゲート電極で互いに電気的に分離されることができる。
また、駆動ゲート電極の第２非重畳部は、第２ホール内で第１ホールの周辺の第１アクティブ層パターンの外側に位置するか、第１電極延長部の外側に備えられることができる。
駆動ドレイン電極は、駆動ゲート電極と同じ層に備えられ、第１電極延長部と重畳する部位に第１接続を有し、第１アクティブ層パターンの一側において、第１アクティブ層パターンとの第２接続を有することができる。
また、基板の駆動回路部に各サブ画素を区分するように互いに交差するスキャンライン及びデータラインと、スキャンラインと重畳する部位に備えられたスイッチングトランジスタと、スキャンラインに平行なセンスラインと、また、センスラインと重畳する部位に備えられたセンシングトランジスタとをさらに含むことができる。
また、スイッチングトランジスタは、第１アクティブ層パターンから離隔し、第１アクティブ層パターンと同じ層に設けられた第２アクティブ層パターンと、データラインから突出し、第２アクティブ層パターンの一側に重畳するように延びて接続されたスイッチングソース電極とを含み、第２アクティブ層パターンの他側に駆動ゲート電極と接続を有することができる。
また、駆動ゲート電極は、少なくとも一側が第２アクティブ層パターンと接続されることができる。
このための本発明の一実施例による発光表示装置の修理方法であって、異物を検査する段階と、第１ホールの内部に位置する駆動ゲート電極の第１部分、及び異物が発生した第１アクティブ層パターンを基準として第１部分と対向する駆動ゲート電極の第２部分を除去する段階とを含むことができる。
本発明の発光表示装置及びその修理方法は次のような効果がある。
第一に、アクティブ層の内部にホールを備え、ホールが位置する部位でゲート金属を他の金属と重畳しないようにし、ホール部位を介してゲート金属をフローティングさせ、フローティング部位を除いて残った部位のゲート金属にトランジスタを迂回させて正常に動作させることができる。よって、サブ画素に異物が発生しても、該当サブ画素の修理によって正常化させて有効サブ画素として動作させることができる利点がある。
第二に、アクティブ層のホールと重畳して上部の第１電極または第１電極延長部にもホールを備えることで、レーザー照射の際、ゲート金属にのみ影響を与え、第１電極の動作に影響がないようにして該当サブ画素の発光部の動作を安定化することができる。
第三に、発光ダイオードに駆動電流を供給する駆動トランジスタに含まれた第１アクティブ層に修理のためのホールを備えるとき、第１アクティブ層から離隔する第２アクティブ層または第３アクティブ層に駆動ゲート電極の一側及び他側が接続されるようにすることで、駆動ゲート電極の内部の一部がフローティング状態になっても迂回動作ができるようにする。
一方、以上で説明した本発明は上述した実施例及び添付図面に限定されるものではなく、本発明の技術的思想を逸脱しない範囲内でさまざまな置換、変形及び変更が可能であるというのは本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者に明らかであろう。

Claims (17)

  1. 基板と、
    前記基板上に備えられた複数のサブ画素であって、各々が、駆動トランジスタ及び前記駆動トランジスタと接続された発光ダイオードを含む、複数のサブ画素と、
    前記複数のサブ画素と電気的に接続された複数のスキャンライン及びデータラインと
    を含む発光表示装置であって、
    前記駆動トランジスタは、
    駆動ゲート電極と、
    前記駆動ゲート電極と重畳しない第１領域、及び前記駆動ゲート電極と重畳した第２領域を含む第１アクティブ層パターンであって、前記第２領域が、前記駆動ゲート電極と重畳した第１ホールを含む、第１アクティブ層パターンと、
    前記第１領域の第１部分と接続された駆動ドレイン電極と、
    前記第１領域の前記第１部分から離隔した前記第１領域の第２部分に接続された、駆動ソース電極と
    を含み、
    発光部と画素回路部とに区分された各サブ画素は、
    前記画素回路部において互いに交差する前記複数のスキャンライン及びデータラインのうちの、一つのスキャンライン及び一つのデータラインと、
    前記一つのスキャンラインと重畳する部位に備えられたスイッチングトランジスタと、
    前記一つのスキャンラインに平行な一つのセンスラインと、
    前記一つのセンスラインと重畳する部位に備えられたセンシングトランジスタと
    を含み、
    前記スイッチングトランジスタは、前記第１アクティブ層パターンと同じ層上に備えられ、前記第１アクティブ層パターンから離隔する第２アクティブ層パターンを含み、
    前記駆動ゲート電極は、前記第１ホールと、前記第１ホールの外側の前記第１アクティブ層パターンの部位とを横切って延びる延長部を含み、
    前記駆動ゲート電極の前記延長部は、コンタクトホールを介して前記第２アクティブ層パターンと接続されている、発光表示装置。
  2. 前記発光ダイオードは、
    前記発光部における第１電極と、
    前記第１電極から前記画素回路部に延びた第１電極延長部と、
    前記第１電極上に備えられた有機発光層と、
    前記有機発光層上に備えられた第２電極とを含み、
    前記第１電極延長部は、前記第１ホールと重畳し且つ前記第１ホールより大きい第２ホールを有する、請求項１に記載の発光表示装置。
  3. 前記駆動ゲート電極は、
    前記第１ホールの内部の、前記第１アクティブ層パターン及び前記第１電極延長部の両者と重畳しない第１非重畳部と、
    前記駆動ゲート電極の一側と他側との間において、前記第１非重畳部から離隔し、前記第１アクティブ層パターン及び前記第１電極延長部の両者と重畳しない第２非重畳部とを含む、請求項２に記載の発光表示装置。
  4. 前記サブ画素の少なくともいずれか一つにおいて、前記第１非重畳部及び前記第２非重畳部は前記駆動ゲート電極で互いに電気的に分離される、請求項３に記載の発光表示装置。
  5. 前記駆動ゲート電極の前記第２非重畳部は、
    前記第２ホール内で前記第１ホールの周辺の前記第１アクティブ層パターンの外側に位置するか、
    前記第１電極延長部の外側に備えられる、請求項３に記載の発光表示装置。
  6. 前記駆動ドレイン電極は、前記第１電極延長部と重畳する部位における第１接続と、前記第１アクティブ層パターンの一側における前記第１アクティブ層パターンとの第２接続とを含み、
    前記駆動ドレイン電極は前記駆動ゲート電極と同じ層上に備えられている、請求項２に記載の発光表示装置。
  7. 前記スイッチングトランジスタは、
    前記データラインから突出し、前記第２アクティブ層パターンの一側に接続するように延びるスイッチングソース電極を含み、
    前記第２アクティブ層パターンの他側に前記駆動ゲート電極が接続されている、請求項１に記載の発光表示装置。
  8. 前記第１アクティブ層パターンの前記第１領域の前記第１部分は、前記第１ホールの、前記第１アクティブ層パターンの前記第１領域の前記第２部分とは反対側に備えられている、請求項１に記載の発光表示装置。
  9. 前記第１ホールは矩形の形状を有する、請求項１に記載の発光表示装置。
  10. 前記駆動ドレイン電極は、前記第１領域の前記第１部分に備えられた第１コンタクトホールを介して前記第１アクティブ層パターンと接続されている、請求項１に記載の発光表示装置。
  11. 前記駆動ソース電極は、前記第１領域の前記第２部分に備えられた第２コンタクトホールを介して前記第１アクティブ層パターンと接続されている、請求項１０に記載の発光表示装置。
  12. 前記第１アクティブ層パターンと前記第２アクティブ層パターンとの間にスペースが存在し、前記延長部が、前記第１ホール、及び前記第１アクティブ層パターンと前記第２アクティブ層パターンとの間の前記スペースの両方を横切って延びる、請求項１に記載の発光表示装置。
  13. 前記駆動ゲート電極の前記延長部は、互いに離隔した第１部分、第２部分及び第３部分を含み、
    前記第１部分は、前記第１アクティブ層パターンと前記第２アクティブ層パターンとの間の前記スペースにおいて前記第２部分から離隔しており、
    前記第２部分は、前記第１ホールにおいて前記第３部分から離隔している、請求項１２に記載の発光表示装置。
  14. 前記駆動ゲート電極は、互いに離隔した第１部分、第２部分、及び第３部分を含み、
    前記第１部分は、前記第１ホールにおいて前記第２部分から離隔しており、
    前記第２部分は、前記第１アクティブ層パターンと前記第２アクティブ層パターンとの間の前記第１電極延長部の外側に位置する他の部位において前記第３部分から離隔している、請求項２に記載の発光表示装置。
  15. 駆動ゲート電極を含む駆動トランジスタを備えたサブ画素と、前記駆動ゲート電極と重畳しない第１領域及び前記駆動ゲート電極と重畳する第２領域を含む第１アクティブ層パターンであって、前記第２領域は前記駆動ゲート電極と重畳する第１ホールを含む第１アクティブ層パターンと、前記第１領域の第１部分と接続された駆動ドレイン電極と、前記第１領域の第１部分から離隔した前記第１領域の第２部分と接続された駆動ソース電極とを含む発光表示装置を修理する方法であって、前記方法は、
    前記第１アクティブ層パターンと重畳する前記駆動ゲート電極の部位にある異物を検査すること、及び
    前記第１ホールに重畳する前記駆動ゲート電極の第１部分と、前記異物に対して前記第１部分と対向する前記駆動ゲート電極の第２部分とを除去すること
    を含む方法。
  16. 前記除去される前記駆動ゲート電極の第２部分が、前記第１ホールの左側に位置する、請求項１５に記載の方法。
  17. 前記除去される前記駆動ゲート電極の第２部分が、前記第１ホールの右側に位置する、請求項１５に記載の方法。
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