JPH11305727A - 発光ディスプレイの駆動方法 - Google Patents

発光ディスプレイの駆動方法

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JPH11305727A
JPH11305727A JP10126895A JP12689598A JPH11305727A JP H11305727 A JPH11305727 A JP H11305727A JP 10126895 A JP10126895 A JP 10126895A JP 12689598 A JP12689598 A JP 12689598A JP H11305727 A JPH11305727 A JP H11305727A
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善教 福田
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敏 宮口
Hideo Ochi
英夫 越智
Taizo Ishida
泰三 石田
Masami Tsuchida
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 リーク電流による発光不良を防止した
発光ディスプレイ装置を実現する。 【解決手段】 マトリクス状に配置した陽極線と陰極
線に対してその各交点位置において発光素子を接続し、
前記陽極線及び陰極線のいずれか一方を走査線とすると
ともに他方をドライブ線とし、走査線を走査しながら、
該走査に応じて所望のドライブ線に駆動源を接続するこ
とにより走査線とドライブ線の交点位置に接続された発
光素子を発光させるようにした発光ディスプレイの駆動
方法であって、所定の期間中に、すべての前記発光素子
に対して発光時に印可される電圧とは逆方向の電圧が印
加されるようにしたことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、有機ＥＬ素子等を
用いて画像表示を行う発光ディスプレイの駆動方法に関
する。
【０００２】
【従来の技術】従来より有機ＥＬなどの発光素子を複数
用いた発光ディスプレイが知られている。これは、例え
ば、複数の陽極線と複数の陰極線をマトリクス（格子）
状に配置し、このマトリクス状に配置した陽極線と陰極
線の各交点位置に発光素子を接続して構成される。
【０００３】各交点位置に接続される発光素子は、図７
にその等価回路を示すように、ダイオード特性からなる
発光エレメントＥと、これに並列接続された寄生容量Ｃ
とで表すことができるものである。従って、発光素子は
電流が順方向から流れ込む場合のみ発光する。
【０００４】発光素子は、図６に示されるように、透明
基板１０１上に陽極（透明電極）１０２、有機材料を含
む発光層１０３、陰極（金属電極）１０４が順次積層さ
れて構成される。陽極１０２に駆動源１０５を接続し陰
極１０４をアースに接続すると、発光層に駆動電流が流
れ素子が発光する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来の発光デ
ィスプレイは、発光層の厚みに薄い箇所または発光層が
存在せず陽極と陰極が接触する箇所があると、陰極と陽
極が短絡してリーク電流が発生し、発光不良を来すとい
う問題があった。すなわち、発光層の薄い箇所は他と比
べて電気的抵抗が小さく駆動電流がその箇所に集中する
ので、他の正常な発光層に流れる駆動電流が減少し発光
輝度が低下するのである。短絡による影響は、同一陰極
線上の他の発光素子に対しても及ぼされるため、ディス
プレイの表示画像は見苦しいものとなる。
【０００６】本発明はこの問題を解決するものであり、
上記従来に比べて発光不良の少ない発光ディスプレイを
提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は上述した問題点
を解決することを目的とするものであって、請求項１に
記載の発明は、マトリクス状に配置した陽極線と陰極線
に対してその各交点位置において発光素子を接続し、前
記陽極線及び陰極線のいずれか一方を走査線とするとと
もに他方をドライブ線とし、走査線を走査しながら、該
走査に応じて所望のドライブ線に駆動源を接続すること
により走査線とドライブ線の交点位置に接続された発光
素子を発光させるようにした発光ディスプレイの駆動方
法であって、所定の期間中に、すべての前記発光素子に
対して発光時に印可される電圧とは逆方向の電圧が印加
されるようにしたことを特徴としている。
【０００８】請求項２に記載の発明は、マトリクス状に
配置した陽極線と陰極線に対してその各交点位置におい
て発光素子を接続し、前記陽極線及び陰極線のいずれか
一方を走査線とするとともに他方をドライブ線とし、走
査線を走査しながら、該走査に応じて所望のドライブ線
に駆動源を接続することにより走査線とドライブ線の交
点位置に接続された発光素子を発光させるようにした発
光ディスプレイの駆動方法であって、前記ドライブ線
は、接続される発光素子を発光させるときは前記駆動源
に接続されるとともに該発光素子を発光させないときは
アース電位に接続させるものであり、前記走査線は走査
がなされるときはアース手段に接続されるとともに走査
がなされないときは定電圧源に接続されるものであり、
所定の期間中に、すべての前記発光素子に対して発光時
に印可される電圧とは逆方向の電圧が印加されるように
したことを特徴としている。
【０００９】請求項３に記載の発明は、請求項２に記載
の発明において、前記逆方向の電圧は、走査線を前記定
電圧源に接続し且つドライブ線を前記アース電位に接続
することによって印加されることを特徴としている。
【００１０】請求項４に記載の発明は、マトリクス状に
配置した陽極線と陰極線に対してその各交点位置におい
て発光素子を接続し、前記陽極線及び陰極線のいずれか
一方を走査線とするとともに他方をドライブ線とし、走
査線を走査しながら、該走査に応じて所望のドライブ線
に駆動源を接続することにより走査線とドライブ線の交
点位置に接続された発光素子を発光させるようにした発
光ディスプレイの駆動方法であって、前記ドライブ線
は、接続される発光素子を発光させるときは前記駆動源
に接続されるとともに該発光素子を発光させないときは
アース電位に接続させるものであり、前記走査線は走査
がなされるときはアース手段に接続されるとともに走査
がなされないときは定電圧源に接続されるものであり、
任意のフレームの走査が終了し次のフレームの走査に移
行するまでの期間において、すべての発光素子に対して
発光時に印可される電圧とは逆方向の電圧を印加するこ
とを特徴としている。
【００１１】請求項５に記載の発明は、請求項４に記載
の発明において、前記期間においては、すべての前記走
査線が前記定電圧源に接続され、且つ、すべての前記ド
ライブ線が前記アース電位に接続されることを特徴とし
ている。
【００１２】請求項６に記載の発明は、請求項４または
５に記載の発明において、前記期間は１走査線の走査期
間と同じ時間であることを特徴としている。
【００１３】請求項７に記載の発明は、マトリクス状に
配置した陽極線と陰極線に対してその各交点位置におい
て発光素子を接続し、前記陽極線及び陰極線のいずれか
一方を走査線とするとともに他方をドライブ線とし、走
査線を走査しながら、該走査に応じて所望のドライブ線
に駆動源を接続することにより走査線とドライブ線の交
点位置に接続された発光素子を発光させるようにした発
光ディスプレイの駆動方法であって、前記ドライブ線
は、接続される発光素子を発光させるときは前記駆動源
に接続されるとともに該発光素子を発光させないときは
アース電位に接続させるものであり、前記走査線は走査
がなされるときはアース手段に接続されるとともに走査
がなされないときは定電圧源に接続されるものであり、
任意の走査線の走査が終了し次の走査線の走査に移行す
るまでの期間において、すべての発光素子に対して発光
時に印可される電圧とは逆方向の電圧を印加することを
特徴としている。
【００１４】請求項８に記載の発明は、請求項７に記載
の発明において、前記期間においては、すべての前記走
査線が前記定電圧源に接続され、且つ、すべての前記ド
ライブ線が前記アース電位に接続されることを特徴とし
ている。
【００１５】請求項９に記載の発明は、複数の発光素子
を有し、これらを適宜選択して発光させることにより画
像を表示する発光ディスプレイの駆動方法であって、装
置に電源を投入した際に、すべての前記発光素子に対し
て発光時に印可される電圧とは逆方向の電圧が印加され
るようにしたことを特徴としている。
【００１６】請求項１０に記載の発明は、請求項１ない
しは９のいずれかに記載の発明において、前記発光素子
は一方向の印加電圧に対してのみ発光するダイオード特
性を有するものであることを特徴としている。
【００１７】請求項１１に記載の発明は、請求項１ない
しは９のいずれかに記載の発明において、前記発光素子
は有機ＥＬ材料を含んでなることを特徴としている。
【００１８】
【作用】リーク電流の発生による発光不良を回避するこ
とができ、良好な画像表示を行うことができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】以下、図面を基にして本発明の実
施の形態について説明する。上述したように短絡による
リーク電流は発光層の厚みの薄い箇所において発生する
が、本出願の発明者は、発光素子に発光時とは逆方向の
電圧を印加することによって、この箇所を短絡しない状
態とできることを発見した。本発明はこの現象に基づい
てなされたものであり、まずこの現象について図１乃至
図３により説明する。
【００２０】図１乃至図３に示すように、発光素子は透
明基板１０１上に陽極（透明電極）１０２、有機材料を
含む発光層１０３、陰極（金属電極）１０４が順次積層
されて構成される。また１０３ａは発光層１０３の層薄
部である。
【００２１】上述したように発光素子はダイオード特性
を有しているので、正常な発光素子に対して発光時とは
逆方向の電圧を印加しても電流は流れない。ところが、
低抵抗の層薄部１０３ａが存在すると、図１に矢印で示
すようにその箇所にのみ集中して電流が流れるため、層
薄部１０３ａには発光時のリーク電流より過大な電流が
流れる。
【００２２】その結果、図２に示すように、層薄部１０
３ａ及びその周辺の発光層１０３は気化され、その膨張
圧によって陰極１０４は陽極１０２と離れる方向に湾曲
する。さらに膨張が進むと陽極１０４は破壊され、図３
に示すように、破壊された陽極１０４の断片は陽極から
離れる方向に屈曲する。
【００２３】図２または図３の状態の場合、陰極１０４
が湾曲もしくは破断屈曲した箇所は発光はしない。しか
し、陰極１０４と陽極１０２が隔離されているためリー
ク電流も発生しない。従って、発光素子の他の部分と該
陰極１０４に接続される他の発光素子は正常に発光し、
従来問題とされた発光不良は回避される。
【００２４】発光層の層薄部は、陽極１０２上に付着し
た埃、塵により製造時に発生するが、リーク電流は層薄
部の厚みの程度やディスプレイの使用環境などに応じて
駆動時間の経過に伴い発生する。そこで本発明は、以上
の発見に基づき、リーク電流の発生による発光不良を確
実に回避するために、発光時とは逆方向の電圧の印加を
周期的に行うようにしたものである。
【００２５】図４は本発明の実施形態に用いられる発光
ディスプレイ装置を示すものである。この装置自体は周
知の発光ディスプレイ装置と同一である。この発光ディ
スプレイ装置は、陽極線Ａ1 〜Ａm と陰極線Ｂ1 〜Ｂn
をマトリックス（格子）状に配置し、このマトリックス
状に配置した陽極線と陰極線の各交点位置に発光素子Ｅ
1,1 〜Ｅm,n を接続して構成されるものであり、この陽
極線または陰極線のいずれか一方を一定の時間間隔で順
次選択して走査するとともに、この走査に同期して他方
の線を駆動源たる電流源２1 〜２m でドライブしてやる
ことにより、任意の交点位置の発光素子を発光させるよ
うにしたものである。なお、図４においては、発光素子
をコンデンサ記号で表記するとともに発光されている発
光素子についてはダイオード記号で表記している。
【００２６】陰極線Ｂ1 〜Ｂn は陰極線走査回路１に接
続され、陽極線Ａ1 〜Ａm は電流源２1 〜２m からなる
陽極線ドライブ回路２に接続される。
【００２７】陰極線走査回路１は、スイッチ３1 〜３n
を一定時間間隔で順次アース端子側へ切り換えながら走
査していくことにより、陰極線Ｂ1 〜Ｂn 対してアース
電位（０Ｖ）を順次与えていく。また、陽極線ドライブ
回路２は、前記陰極線走査回路１のスイッチ走査に同期
してスイッチ４1 〜４m をオン・オフ制御することによ
り陽極線Ａ1 〜Ａm に定電流源２1 〜２m を接続し、所
望の交点位置の発光素子に駆動電流を供給する。
【００２８】例えば、発光素子Ｅ2,1 とＥ3,1 を発光さ
せる場合を例に採ると、図示するように、陰極線走査回
路１のスイッチ３1 がアース側に切り換えられ、第１の
陰極線Ｂ1 にアース電位が与えられている時に、陽極線
ドライブ回路２のスイッチ４2 と４3 を定電流源側に切
り換え、陽極線Ａ2 とＡ3 に定電流源２2 と２3 を接続
する。
【００２９】このときスイッチ４1 、４4 〜４m はアー
ス側に切り換えられるので、発光素子Ｅ1,1 、Ｅ4,1 〜
Ｅm,1 は発光しない。また、走査中の陰極線Ｂ1 以外の
他の陰極線Ｂ2 〜Ｂn には、発光素子が発光する際に印
可される順方向電圧と同電位の逆バイアス電圧Ｖccを印
加してやることにより、電流源から電流が流れ込まない
ようにして、クロストークを防止している。
【００３０】この結果、発光素子Ｅ1,2 〜Ｅ1,ｎ、Ｅ4,
2 〜Ｅ4,n …Ｅm,2 〜Ｅm,n は、陽極側がアース電位に
接続され陰極側が逆バイアス電圧Ｖccに接続されること
から、発光時に印可される電圧とは逆方向の電圧が印加
される。
【００３１】以上のような走査とドライブを高速で繰り
返すことにより、任意の位置の発光素子を発光させると
ともに、各発光素子があたかも同時に発光しているよう
に制御する。
【００３２】本発明の実施形態においては、発光素子に
発光時とは逆方向の電圧を印加する手段として逆バイア
ス電圧Ｖccを用いている。
【００３３】次に本発明の実施形態の駆動方法について
説明する。第１の実施形態は、フレーム期間毎に、すべ
ての陰極線Ｂ1 〜Ｂn を逆バイアス電位Ｖccに接続する
とともに陽極線Ａ1 〜Ａm をアース電位に接続するリセ
ット期間を設けたものであり、フレーム期間の度にすべ
ての発光素子Ｅ1,1 〜Ｅm,n に発光時とは逆方向の電圧
が印加されるようにするものである。
【００３４】図５に第１の実施形態のタイミングチャー
トを示す。１フレーム期間は陰極線Ｂ1 〜Ｂn の走査期
間の合計であるが、第１の実施形態は、図示されるよう
に、各フレーム期間の間にリセット期間を設けたもので
ある。このようにリセット期間を設定したことにより、
各陰極線Ｂ1 〜Ｂn にリーク電流が発生したとしても、
次の走査期間までにリーク箇所を修繕することができ
る。よって、突然のリーク電流の発生に対してもれなく
対応することができる。
【００３５】リセット期間の間隔は適宜設定すれば良い
が、各走査期間と同じ間隔とすればスイッチ３1 〜３n
の開閉制御が容易となる。
【００３６】逆方向電圧の電圧値は、発光時の印加電圧
の５０〜２００％を目安として適宜設定すれば良い。つ
まり、印加電圧が小なる場合は図２の状態となり、印加
電圧が大なる場合は図３の状態となり、何れにしろリー
ク電流は防止できるからである。
【００３７】第２の実施形態は、走査期間毎に、すべて
の陰極線Ｂ1 〜Ｂn を逆バイアス電位Ｖccに接続すると
ともに陽極線Ａ1 〜Ａm をアース電位に接続するリセッ
ト期間を設けたものであり、走査期間の度にすべての発
光素子Ｅ1,1 〜Ｅm,n に発光時とは逆方向の電圧が印加
されるようにするものである。
【００３８】この実施形態の場合、逆方向の電圧を印加
する回数が多くなるため、リセット期間の間隔を走査期
間に比べて短時間にすることが望ましい。
【００３９】以上説明した第1 及び第2 実施形態では、
リセット期間における逆方向電圧の印加手段として、本
来非走査の陰極線に対するクロストーク防止のために用
いる逆バイアス電位Ｖccの電圧源を兼用しているので、
公知の発光ディスプレイに特別に構成を付加することな
く、リーク電流の防止を行うことができる。
【００４０】本発明は上記の第1 及び第2 実施形態に限
られることはなく、様々な応用が可能である。例えばリ
セット期間を設けるタイミングは、数フレーム期間毎に
行うなどしても良いし、また、駆動時間の短い用途に用
いられる装置であれば、装置の電源投入に応じてリセッ
ト期間を設けるようにしても良い。
【００４１】また、上述したように、発光素子はクロス
トーク防止のために逆方向電圧が印加されることから、
所定の期間において各発光素子に対して逆方向電圧が印
加されたか否かを監視し、すべての発光素子に逆方向電
圧が印加されていた場合は、リセット期間において陰極
線Ｂ1 〜Ｂn と逆バイアス電圧Ｖccを接続せず、逆バイ
アス電位Ｖccの電圧源による消費電力を少なくすること
ができる。
【００４２】以上、本発明の実施形態について有機ＥＬ
材料を用いた発光素子からなる発光ディスプレイを例と
して説明したが、これに限られることはなく、ダイオー
ド特性を有する発光素子からなる発光ディスプレイであ
れば、本発明の適用は可能である。
【００４３】また、発光素子は、陰極１０２と陽極１０
４の間に発光層１０３のみが形成されたものを例として
説明したが、発光層１０３以外に電子輸送層、ホール輸
送層などが形成される場合もあり、これら機能層が形成
される発光素子であっても本発明が適用できることは言
うまでもない。
【００４４】
【発明の効果】以上のように本発明の発光ディスプレイ
の駆動方法によれば、リーク電流の発生による発光不良
を回避することができるので、画像表示が良好な信頼性
の高い発光ディスプレイ装置を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】リーク電流が防止される原理を説明する説明図
【図２】リーク電流が防止される原理を説明する説明図
【図３】リーク電流が防止される原理を説明する説明図
【図４】本発明の実施形態を示す図
【図５】本発明の実施形態を示す図
【図６】発光素子の構造を示す図
【図７】発光素子の等価回路を示す図
【符号の説明】
１ 陰極線走査回路 ２ 陽極線ドライブ回路 ２1 〜２m 駆動源（定電流源） ３1 〜３n 走査スイッチ ４1 〜４m ドライブスイッチ Ａ1 〜Ａm 陽極線（ドライブ線） Ｂ1 〜Ｂn 陰極線（走査線） Ｅ1,1 〜Ｅm,n 発光素子 Ｖcc 逆バイアス電位（定電圧源） １０１ 透明基板 １０２ 陽極（透明電極） １０３ 発光層 １０３ａ 層薄部 １０４ 陰極（金属電極）
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 越智 英夫 埼玉県鶴ヶ島市富士見６丁目１番１号 パ イオニア株式会社総合研究所内 (72)発明者 石田 泰三 埼玉県鶴ヶ島市富士見６丁目１番１号 パ イオニア株式会社総合研究所内 (72)発明者 土田 正美 埼玉県鶴ヶ島市富士見６丁目１番１号 パ イオニア株式会社総合研究所内

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 マトリクス状に配置した陽極線と陰極線
    に対してその各交点位置において発光素子を接続し、前
    記陽極線及び陰極線のいずれか一方を走査線とするとと
    もに他方をドライブ線とし、走査線を走査しながら、該
    走査に応じて所望のドライブ線に駆動源を接続すること
    により走査線とドライブ線の交点位置に接続された発光
    素子を発光させるようにした発光ディスプレイの駆動方
    法であって、 所定の期間中に、すべての前記発光素子に対して発光時
    に印可される電圧とは逆方向の電圧が印加されるように
    したことを特徴とする発光ディスプレイの駆動方法。
  2. 【請求項２】 マトリクス状に配置した陽極線と陰極
    線に対してその各交点位置において発光素子を接続し、
    前記陽極線及び陰極線のいずれか一方を走査線とすると
    ともに他方をドライブ線とし、走査線を走査しながら、
    該走査に応じて所望のドライブ線に駆動源を接続するこ
    とにより走査線とドライブ線の交点位置に接続された発
    光素子を発光させるようにした発光ディスプレイの駆動
    方法であって、 前記ドライブ線は、接続される発光素子を発光させると
    きは前記駆動源に接続されるとともに該発光素子を発光
    させないときはアース電位に接続させるものであり、 前記走査線は走査がなされるときはアース手段に接続さ
    れるとともに走査がなされないときは定電圧源に接続さ
    れるものであり、 所定の期間中に、すべての前記発光素子に対して発光時
    に印可される電圧とは逆方向の電圧が印加されるように
    したことを特徴とする発光ディスプレイの駆動方法。
  3. 【請求項３】 前記逆方向の電圧は、走査線を前記定電
    圧源に接続し且つドライブ線を前記アース電位に接続す
    ることによって印加されることを特徴とする請求項２に
    記載の発光ディスプレイの駆動方法。
  4. 【請求項４】 マトリクス状に配置した陽極線と陰極線
    に対してその各交点位置において発光素子を接続し、前
    記陽極線及び陰極線のいずれか一方を走査線とするとと
    もに他方をドライブ線とし、走査線を走査しながら、該
    走査に応じて所望のドライブ線に駆動源を接続すること
    により走査線とドライブ線の交点位置に接続された発光
    素子を発光させるようにした発光ディスプレイの駆動方
    法であって、 前記ドライブ線は、接続される発光素子を発光させると
    きは前記駆動源に接続されるとともに該発光素子を発光
    させないときはアース電位に接続させるものであり、 前記走査線は走査がなされるときはアース手段に接続さ
    れるとともに走査がなされないときは定電圧源に接続さ
    れるものであり、 任意のフレームの走査が終了し次のフレームの走査に移
    行するまでの期間において、すべての発光素子に対して
    発光時に印可される電圧とは逆方向の電圧を印加するこ
    とを特徴とする発光ディスプレイの駆動方法。
  5. 【請求項５】 前記期間においては、すべての前記走査
    線が前記定電圧源に接続され、且つ、すべての前記ドラ
    イブ線が前記アース電位に接続されることを特徴とする
    請求項４に記載の発光ディスプレイの駆動方法。
  6. 【請求項６】 前記期間は、１走査線の走査期間と同じ
    時間であることを特徴とする請求項４または５に記載の
    発光ディスプレイの駆動方法。
  7. 【請求項７】 マトリクス状に配置した陽極線と陰極線
    に対してその各交点位置において発光素子を接続し、前
    記陽極線及び陰極線のいずれか一方を走査線とするとと
    もに他方をドライブ線とし、走査線を走査しながら、該
    走査に応じて所望のドライブ線に駆動源を接続すること
    により走査線とドライブ線の交点位置に接続された発光
    素子を発光させるようにした発光ディスプレイの駆動方
    法であって、 前記ドライブ線は、接続される発光素子を発光させると
    きは前記駆動源に接続されるとともに該発光素子を発光
    させないときはアース電位に接続させるものであり、 前記走査線は走査がなされるときはアース手段に接続さ
    れるとともに走査がなされないときは定電圧源に接続さ
    れるものであり、 任意の走査線の走査が終了し次の走査線の走査に移行す
    るまでの期間において、すべての発光素子に対して発光
    時に印可される電圧とは逆方向の電圧を印加することを
    特徴とする発光ディスプレイの駆動方法。
  8. 【請求項８】 前記期間においては、すべての前記走査
    線が前記定電圧源に接続され、且つ、すべての前記ドラ
    イブ線が前記アース電位に接続されることを特徴とする
    請求項７に記載の発光ディスプレイの駆動方法。
  9. 【請求項９】 複数の発光素子を有し、これらを適宜選
    択して発光させることにより画像を表示する発光ディス
    プレイの駆動方法であって、 装置に電源を投入した際に、すべての前記発光素子に対
    して発光時に印可される電圧とは逆方向の電圧が印加さ
    れるようにしたことを特徴とする発光ディスプレイの駆
    動方法。
  10. 【請求項１０】 前記発光素子は一方向の印加電圧に対
    してのみ発光するダイオード特性を有するものであるこ
    とを特徴とする請求項１ないしは９のいずれかに記載の
    発光ディスプレイの駆動方法。
  11. 【請求項１１】 前記発光素子は有機ＥＬ材料を含んで
    なることを特徴とする請求項１ないしは１０のいずれか
    に記載の発光ディスプレイの駆動方法。
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