CN115273764B - 显示设备 - Google Patents

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Abstract

一种显示设备，包括：液晶显示器，该液晶显示器包括显示字符或图像的第一液晶显示面板；装饰性构件；以及控制液晶显示器的显示的控制器。装饰性构件设置在液晶显示器的显示表面侧上，并且包括其中透明地显示液晶显示器的显示的显示区域和与显示区域相邻的非显示区域。控制器将液晶显示器的黑色显示的透过装饰性构件的亮度控制为用户不可见的亮度，并将液晶显示器的除黑色显示之外的低灰度区域的透过装饰性构件的亮度控制为用户可见的亮度。

Description

显示设备
相关申请的交叉引用
本申请要求于2021年7月15日提交的日本专利申请号2021-117075和于2022年3月24日提交的日本专利申请号2022-048483的权益，其全部公开内容通过引用结合于此。
技术领域
本公开总体上涉及一种显示设备。
背景技术
在相关领域中，液晶显示设备是已知的，其中透光装饰性构件设置在液晶显示面板的显示表面侧上以改善设计。在其中设置装饰性构件的液晶显示设备中，用户通过装饰性构件观察液晶显示面板的显示，并且由此难以看到低灰度区域的显示。然而，例如当背光的亮度增加以使得低灰度区域的显示更容易看到时，液晶显示面板的黑色显示的亮度增加。结果，用户在视觉上识别装饰性构件中的、其中显示液晶显示面板的显示的区域(显示区域)和其中不显示液晶显示面板的显示的区域(非显示区域)之间的边界，并且液晶显示面板的设计效果降低。
由此，为了防止显示区域和非显示区域之间的边界的视觉识别，未审查的日本专利申请公开号2008-209764描述了一种液晶显示设备，该液晶显示设备包括：液晶显示面板，该液晶显示面板包括显示区域周围的非显示区域；第一透光构件，该第一透光构件设置在液晶显示面板的前表面侧上并且由深色材料形成；以及第二透光构件，该第二透光构件设置在液晶显示面板的后表面侧上。在未审查的日本专利申请公开号2008-209764中，在透光构件的、对应于非显示区域的区域中提供挡光层，并且在透光构件的、对应于显示区域的外围的区域中提供灰度层。由于这种配置，防止了液晶显示面板的显示区域和非显示区域之间的边界线被用户视觉识别。
利用未审查的日本专利申请公开号2008-209764的液晶显示设备，在对应于显示区域的外围的区域中提供灰度层，并且由此显示区域的外围中的显示更暗并且显示器的可视性被降低。
鉴于上述情况做出本公开，并且本公开的目的是提供一种显示设备，在该显示设备中使得显示区域和非显示区域之间的边界不太可见，而不降低显示器的可视性。
发明内容
实现上述目的的本公开的显示设备包括：
液晶显示器，该液晶显示器包括显示字符或图像的第一液晶显示面板；
装饰性构件，该装饰性构件设置在液晶显示器的显示表面侧上，并且包括其中透明地显示液晶显示器的显示的显示区域和与显示区域相邻的非显示区域；以及
控制器，该控制器控制液晶显示器的显示，其中
控制器将液晶显示器的黑色显示的透过装饰性构件的亮度控制为用户不可见的亮度，并将液晶显示器的除黑色显示之外的低灰度区域的透过装饰性构件的亮度控制为用户可见的亮度。
应当理解的是，前面的整体性描述和下面的详细描述两者是示例性和解释性的，并不限制本公开。
根据本公开，除了黑色显示之外的低灰度区域中的透过装饰性构件的亮度被控制为用户可见的亮度，并且由此，可以使得显示区域和非显示区域之间的边界更不太可见，而不降低显示器的可视性。
附图说明
当结合以下附图考虑以下详细描述时，可以获得对本申请更完整的理解，在附图中：
图1是示出根据实施例1的显示设备的平面图；
图2是图1中示出的显示设备沿线A-A截取的截面图；
图3是示出根据实施例1的第一液晶显示面板的平面图；
图4是示出根据实施例1的控制器的配置的框图；
图5是示出根据实施例1的透过装饰性构件的亮度的图；
图6是示出根据实施例2的第一液晶显示面板的平面图；
图7是示出根据实施例2的背光的平面图；
图8是示出根据实施例3的显示设备的截面图；
图9是示出根据实施例3的第二液晶显示面板的平面图；
图10是示出根据实施例3的控制器的配置的框图；
图11是示出根据实施例4的显示设备的侧视图；
图12是示出根据实施例4的显示设备的平面图；
图13是示出根据实施例4的装饰性构件和检测器的截面图；
图14是示出根据实施例4的控制器的配置的框图；
图15是用于解释根据实施例4的最小亮度数据的图；
图16是示出根据实施例4的透过装饰性构件的亮度的图；
图17是示出根据实施例5的第一液晶显示面板的平面图；
图18是示出根据实施例5的控制器的配置的框图；
图19是用于解释根据实施例5的颜色变化数据的色度图；
图20是示出根据实施例5的第一校正亮度数据的示例的图；
图21是示出根据实施例6的第二校正亮度数据的示例的图；
图22是示出根据实施例7的第三校正亮度数据的示例的图；以及
图23是示出根据实施例8的黑色的色度坐标的示例的图。
具体实施方式
在下文中，在参考附图的同时描述根据各种实施例的显示设备。
实施例1
参照图1至5的同时描述根据本实施例的显示设备10。如图1和图2所示，显示设备10包括液晶显示器100、装饰性构件200和控制器300。液晶显示器100显示字符或图像。装饰性构件200透明地显示液晶显示器100的显示。装饰性构件200包括其中透明地显示液晶显示器100的显示的显示区域210和与显示区域210相邻的非显示区域220。控制器300控制液晶显示器100的显示。
显示设备10被提供在车辆的仪表板、一件家具、家用电子设备等上。注意，在本说明书中，为了便于理解，在图1的显示设备10中，纵向向右的方向(纸面上的向右方向)被称为“+X方向”，向上的方向(纸面上的向上的方向)被称为“+Y方向”，以及垂直于+X方向和+Y方向的方向(纸面上的向前方向)被称为“+Z方向”。
显示设备10的液晶显示器100是显示字符或图像的透射型液晶显示设备。液晶显示器100粘附到装饰性构件200上。如图2所示，液晶显示器100包括第一液晶显示面板110和背光120。
在一个示例中，液晶显示器100的第一液晶显示面板110是水平电场型液晶显示面板，其是由薄膜晶体管(thin film transistor，TFT)驱动的有源矩阵。第一液晶显示面板110显示字符或图像。如图3所示，第一液晶显示面板110包括其中主像素112以矩阵布置的可显示区域114和布线、驱动电路等设置在其中的边框区域116。边框区域116围绕可显示区域114。可显示区域114是能够显示字符、图像等的区域。边框区域116是不能显示字符、图像等的区域。在本实施例中，如图2所示，可显示区域114对应于装饰性构件200的显示区域210。
如图2所示，液晶显示器100的背光120布置在第一液晶显示面板110的后表面侧(-Z侧)上。在一个示例中，背光120被实施为直接背光。背光120包括白光发光二极管(lightemitting diode，LED)、反射片、漫射片、点亮电路等(附图中全部未示出)。在本实施例中，背光120在第一液晶显示面板110上发射均匀亮度的光。
显示设备10的装饰性构件200是透射光并向用户提供设计的构件。装饰性构件200具有平板形状，并且设置在液晶显示器100的显示表面100a侧上。如图2所示，装饰性构件200包括透光覆盖件202、挡光层204和装饰层206。
装饰性构件200的透光覆盖件202是透光平板。在一个示例中，透光覆盖件202由合成树脂形成。液晶显示器100的显示表面100a粘附到透光覆盖件202。装饰性构件200的透射率可以通过调节透光覆盖件202的透射率进行调节。而且，可以通过调节透光覆盖件202的折射率来抑制在装饰性构件200和液晶显示器100之间的界面处出现的显示光的反射。
装饰性构件200的挡光层204被提供在透光覆盖件202上(在+Z侧上)。挡光层204限定显示区域210，并阻挡从液晶显示器100发射的显示光。在一个示例中，挡光层204使用黑色墨水印刷在透光覆盖件202上。
装饰性构件200的装饰层206是为使用者提供设计的层。装饰层206覆盖挡光层204，并形成在透光覆盖件202上。在一个示例中，装饰层206通过以期望的颜色印刷期望的图案(诸如木纹、大理石或几何图案)来形成。
如图1和图2所示，装饰性构件200包括显示区域210和非显示区域220。显示区域210对应于液晶显示器100的可显示区域114。液晶显示器100的显示透明地显示在显示区域210中。非显示区域220被定位在显示区域210的外部，并且与显示区域210相邻。非显示区域220包括对应于第一液晶显示面板110的边框区域116的区域221。非显示区域220是其中不显示液晶显示器100的显示的区域。
显示设备10的控制器300控制第一液晶显示面板110的显示和背光120的亮度，以将液晶显示器100的1灰度级的透过装饰性构件200的亮度控制为用户可见的最小亮度Lmin。附加地，控制器300将液晶显示器100的黑色显示(0灰度级)的透过装饰性构件200的亮度控制为用户不可见的亮度Lu。
在此，短语“用户可见的最小亮度Lmin”是指在其下用户开始通过装饰性构件200看到液晶显示器100的显示的亮度。短语“用户不可见的亮度Lu”是指大于或等于装饰性构件200的非显示区域220的亮度(反射亮度)并且小于用户可见的最小亮度Lmin的亮度。用户可见的最小亮度Lmin和用户不可见的亮度Lu取决于显示设备10的使用环境。在一个示例中，用户可见的最小亮度Lmin是从0.09cd/m2到70cd/m2。在本实施例中，用户不可见的亮度Lu被设置为装饰性构件200的非显示区域220的亮度。附加地，根据显示设备10的使用环境，预先测量用户可见的最小亮度Lmin和装饰性构件200的非显示区域220的亮度，并将其预先存储在存储装置310中。
控制器300包括存储装置310、背光控制器320和显示控制器330。
控制器300的存储装置310存储表示第一液晶显示面板110的灰度和亮度之间的关系的第一灰度-亮度数据、用户可见的最小亮度Lmin和装饰性构件200的非显示区域220的亮度。预先测量第一灰度-亮度数据。附加地，存储装置310存储使背光控制器320和显示控制器330起作用的程序、数据等。
控制器300的背光控制器320基于存储在存储装置310中的第一灰度-亮度数据和装饰性构件200的非显示区域220的亮度来控制背光120的亮度。背光控制器320将背光120的亮度控制为在其下第一液晶显示面板110的黑色显示的透过装饰性构件200的亮度和装饰性构件200的非显示区域220的亮度相等的亮度。背光控制器320向背光120的点亮电路发送表示背光120的亮度的背光控制信号。背光120基于所发送的背光控制信号而点亮。
控制器300的显示控制器330根据输入图像数据生成要在第一液晶显示面板110上显示的第一显示图像数据。这个生成基于存储在存储装置310中的第一灰度-亮度数据和用户可见的最小亮度Lmin来执行。具体而言，如图5所示，显示控制器330将第一灰度-亮度数据中的1灰度级的亮度值增加到用户可见的最小亮度Lmin，并将第一灰度-亮度数据中的2灰度级和后面灰度级中的每一个的亮度值增加1灰度级的亮度值的增加量(最小亮度Lmin和第一灰度-亮度数据中的1灰度级的亮度值之间的差)ΔL1，以根据输入图像数据生成第一显示图像数据。结果，第一液晶显示面板110的1灰度级和后面灰度级的透过装饰性构件200的亮度大于或等于用户可见的最小亮度Lmin。注意，图5示出了灰度的各部分和亮度之间的关系。
显示控制器330将表示所生成的第一显示图像数据的第一显示图像信号发送到第一液晶显示面板110的驱动电路(图中未示出)。第一液晶显示面板110基于所发送的第一显示图像信号显示字符、图像等。
在本实施例中，控制器300将第一液晶显示面板110的黑色显示(0灰度级)的透过装饰性构件200的亮度控制为装饰性构件200的非显示区域220的亮度，并将第一液晶显示面板110的1灰度级及后面灰度级的透过装饰性构件200的亮度控制为用户可见的最小亮度Lmin或更大。由于这些配置，第一液晶显示面板110的黑色显示(0灰度级)对于用户是不可见的，并且第一液晶显示面板110的1灰度级和后面灰度级的显示对于用户是可见的。因此，显示设备10可以使显示区域210和非显示区域220之间的边界BL不太可见，而不降低显示器的可视性。
控制器300由中央处理单元(central processing unit，CPU)、存储器等配置。在一个示例中，CPU执行存储在存储器中的程序以实现控制器300的功能。
如上所述，控制器300将黑色显示(0灰度级)的透过装饰性构件200的亮度设置为装饰性构件200的非显示区域220的亮度，并将1灰度级及后面灰度级的透过装饰性构件200的亮度设置为用户可见的最小亮度Lmin或更大。由此，显示设备10可以使显示区域210和非显示区域220之间的边界BL不太可见，而不降低显示器的可视性。
实施例2
在实施例1中，背光120在第一液晶显示面板110上发射均匀亮度的光。然而，其中背光120通过第一液晶显示面板110的多个区域上的区域发射光(局部变暗)的配置是可能的。
与实施例1的显示设备10一样，本实施例的显示设备10包括液晶显示器100、装饰性构件200和控制器300。本实施例的装饰性构件200的配置与实施例1的装饰性构件200相同，并且由此，描述本实施例的液晶显示器100和控制器300。
与实施例1的液晶显示器100一样，本实施例的液晶显示器100包括第一液晶显示面板110和背光120。
如图6所示，在本实施例的第一液晶显示面板110中，可显示区域114被分成多个区域114a。本实施例配置的第一液晶显示面板110的其他配置与实施例1的第一液晶显示面板110的配置相同。注意，区域114a可以由多个主像素112形成，或者可以由一个主像素112形成。
如图7所示，本实施例的背光120包括分别对应于第一液晶显示面板110的区域114a的多个发射区域120a。发射区域120a中的每一个在相对应的区域114a上发射光。在本实施例的背光120中，在一个示例中，一个或多个白色LED元件设置在发射区域120a中的每一个中。本实施例的背光120的其他配置与实施例1的背光120的配置相同。
与实施例1的控制器300一样，本实施例的控制器300包括存储装置310、背光控制器320和显示控制器330。本实施例的存储装置310与实施例1的存储装置310相同，并且由此描述本实施例的背光控制器320和显示控制器330。
本实施例的背光控制器320基于输入图像数据、第一灰度-亮度数据和装饰性构件200的非显示区域220的亮度来通过发光区域120a控制背光120的亮度(局部调光处理)。具体而言，本实施例的背光控制器320将从对应于第一液晶显示面板110的包括显示黑色的主像素112的区域114a的发射区域120a发射的光的亮度控制为在其下第一液晶显示面板110的黑色显示的透过装饰性构件200的亮度和装饰性构件200的非显示区域220的亮度相等的亮度。也就是说，本实施例的背光控制器320将第一液晶显示面板110的显示黑色的主像素112上发射的光的亮度控制到在其下第一液晶显示面板110的黑色显示的透过装饰性构件200的亮度与装饰性构件200的非显示区域220的亮度相等的亮度。
本实施例的背光控制器320可以将从对应于第一液晶显示面板110的显示黑色的主像素112的发射区域120a发射的光的亮度设置为零。也就是说，其中对应于第一液晶显示面板110的、显示黑色的主像素112的发射区域120a不发射光的配置是可能的。
附加地，本实施例的背光控制器320将对应于除了包括第一液晶显示面板110的显示黑色的主像素112的区域114a之外的区域114a的发射区域120a的亮度控制为对应于第一液晶显示面板110的显示的亮度。
与实施例1的显示控制器330一样，本实施例的显示控制器330生成要在第一液晶显示面板110上显示的第一显示图像数据。与实施例1的显示控制器330一样，本实施例的显示控制器330将第一灰度-亮度数据中的1灰度级的亮度增加到用户可见的最小亮度Lmin，以生成第一显示图像数据。附加地，本实施例的显示控制器330将输入图像数据中的2灰度级和后面灰度级中的每一个的亮度值增加1灰度级的亮度值的增加量ΔL1，以生成第一显示图像数据。
同样在本实施例中，控制器300将第一液晶显示面板110的黑色显示(0灰度级)的透过装饰性构件200的亮度控制为装饰性构件200的非显示区域220的亮度，并将第一液晶显示面板110的1灰度级及后面灰度级的透过装饰性构件200的亮度控制为用户可见的最小亮度Lmin或更大。因此，与实施例1的显示设备10一样，本实施例的显示设备10可以使得显示区域210和非显示区域220之间的边界BL不太可见，而不降低显示器的可视性。附加地，控制器300根据第一液晶显示面板110的显示，通过可显示区域114中的区域114a来控制背光120的亮度，并且由此，本实施例的显示设备10可以实现高对比度显示。
实施例3
在实施例1中，液晶显示器100包括第一液晶显示面板110和背光120。其中液晶显示器100还包括显示单色图像的第二液晶显示面板130的配置是可能的。在本实施例中，液晶显示器100使用第一液晶显示面板110和第二液晶显示面板130通过装饰性构件200显示图像。
与实施例1的显示设备10一样，本实施例的显示设备10包括液晶显示器100、装饰性构件200和控制器300。本实施例的装饰性构件200的配置与实施例1的装饰性构件200相同，并且由此，在此，描述本实施例的液晶显示器100和控制器300。
如图8所示，本实施例的液晶显示器100包括第一液晶显示面板110、第二液晶显示面板130和背光120。本实施例的第一液晶显示面板110的配置与实施例1的第一液晶显示面板110的配置相同，并且由此，描述第二液晶显示面板130和背光120。
第二液晶显示面板130显示单色图像。在一个示例中，第二液晶显示面板130是水平电场型单色液晶显示面板，其是由TFT驱动的有源矩阵。第二液晶显示面板130设置在第一液晶显示面板110和背光120之间。
如图9所示，第二液晶显示面板130包括以矩阵布置的的主像素132。第二液晶显示面板130的主像素132对应于第一液晶显示面板110的至少一个主像素112。液晶显示器100的主像素由第一液晶显示面板110的主像素112和第二液晶显示面板130的主像素132形成。
本实施例的背光120朝向第一液晶显示面板110和第二液晶显示面板130发射均匀亮度的光。本实施例的背光120的其他配置与实施例1的背光120的那些配置相同。
本实施例的控制器300控制第一液晶显示面板110和第二液晶显示面板130的显示以及背光120的亮度，以将液晶显示器100的1灰度级的透过装饰性构件200的亮度控制为用户可见的最小亮度Lmin。附加地，控制器300将液晶显示器100的黑色显示(0灰度级)的透过装饰性构件200的亮度控制为装饰性构件200的非显示区域220的亮度。在本实施例中，控制器300控制第二液晶显示面板130的显示，以控制液晶显示器100的黑色显示的透过装饰性构件200的亮度。
如图10所示，本实施例的控制器300包括存储装置310、背光控制器320和显示控制器330。
本实施例的存储装置310存储表示第二液晶显示面板130的灰度和亮度之间的关系的第一灰度-亮度数据和第二灰度-亮度数据。预先测量第二灰度-亮度数据。附加地，本实施例的存储装置310存储用户可见的最小亮度Lmin和装饰性构件200的非显示区域220的亮度。另外，本实施例的存储装置310存储使背光控制器320和显示控制器330起作用的程序、数据等。
本实施例的背光控制器320将背光120的亮度控制为对应于第一液晶显示面板110和第二液晶显示面板130的显示的亮度。这个控制基于第一灰度-亮度数据、第二灰度-亮度数据和装饰性构件200的非显示区域220的亮度来执行。
如图10所示，本实施例的显示控制器330包括第一图像生成器332和第二图像生成器334。第一图像生成器332生成要在第一液晶显示面板110上显示的第一显示图像数据。第二图像生成器334生成要在第二液晶显示面板130上显示的第二显示图像数据。
第一图像生成器332根据输入图像数据生成表示要在第一液晶显示面板110上显示的图像的第一显示图像数据。这个生成基于第一灰度-亮度数据和用户可见的最小亮度Lmin来执行。与实施例1的显示控制器330一样，第一图像生成器332将第一灰度-亮度数据中的1灰度级的亮度值增加到用户可见的最小亮度Lmin，并且将第一灰度-亮度数据中的2灰度级和后面灰度级中的每一个的亮度值增加1灰度级的亮度的增加量ΔL1，以根据输入图像数据生成第一显示图像数据。
第一图像生成器332向第一液晶显示面板110的驱动电路(图中未示出)和第二图像生成器334发送表示所生成的第一显示图像数据的第一显示图像信号。第一液晶显示面板110基于所发送的第一显示图像信号显示字符、图像等。
首先，第二图像生成器334基于第一显示图像数据和第二灰度-亮度数据，生成用于根据输入图像数据生成单色图像的亮度数据。例如，当第二液晶显示面板130的一个主像素132对应于第一液晶显示面板110的一个主像素112时，第二图像生成器334基于第一液晶显示面板110的一个主像素112的第一显示图像数据来计算第二液晶显示面板130的相对应的一个主像素132的亮度，以生成亮度数据。当第二液晶显示面板130的一个主像素132对应于第一液晶显示面板110的多个主像素112时，第二图像生成器334根据相对应的多个主像素112的灰度值的平均值、频率值、最小值、最大值等来计算第二液晶显示面板130的主像素132的亮度，以生成亮度数据。
接下来，第二图像生成器334生成表示要在第二液晶显示面板130上显示的图像的第二显示图像数据。这个生成基于所生成的亮度数据和装饰性构件200的非显示区域220的亮度来执行。在本实施例中，第二图像生成器334将第二液晶显示面板130的主像素132当中的对应于第一液晶显示面板110的显示黑色的主像素112的主像素132的亮度调节到在其下第一液晶显示面板110的黑色显示的透过装饰性构件200的亮度与装饰性构件200的非显示区域220的亮度相等的亮度，以生成第二显示图像数据。
第二图像生成器334将表示所生成的第二显示图像数据的第二显示图像信号发送到第二液晶显示面板130的驱动电路(图中未示出)。第二液晶显示面板130基于所发送的第二显示图像信号显示图像。
同样在本实施例中，控制器300将第一液晶显示面板110的黑色显示(0灰度级)的透过装饰性构件200的亮度控制为装饰性构件200的非显示区域220的亮度，并将第一液晶显示面板110的1灰度级及后面灰度级的透过装饰性构件200的亮度控制为用户可见的最小亮度Lmin或更大。因此，与实施例1的显示设备10一样，本实施例的显示设备10可以使得显示区域210和非显示区域220之间的边界BL不太可见，而不降低显示器的可视性。附加地，与实施例2的显示设备10一样，本实施例的显示设备10可以实现高对比度显示。
实施例4
其中显示设备10包括检测外部光的检测器500的配置是可能的。其中显示设备10根据由检测器500检测到的外部光的明度将液晶显示器100的1灰度级的透过装饰性构件200的亮度控制为用户可见的最小亮度Lmin的配置是可能的。
与实施例1的显示设备10一样，本实施例的显示设备10包括液晶显示器100、装饰性构件200和控制器300。附加地，如图11和图12所示，本实施例的显示设备10还包括检测器500。本实施例的液晶显示器100和装饰性构件200与实施例1中的相同，并且由此，描述本实施例的检测器500和控制器300。
检测器500检测外部光。在此，术语“外部光”指的是从显示设备10周围入射在装饰性构件200上的光。在一个示例中，检测器500被实施为亮度传感器，并且检测外部光的明度。检测器500向控制器300发送表示外部光的所检测到的明度的外部光信号。
在一个示例中，如图11所示，检测器500被提供在装饰性构件200的透光覆盖件202的-Z侧表面上。此外，如图12所示，当从+Z方向平面地观察显示设备10时，检测器500设置在装饰性构件200的非显示区域220的靠近显示区域210的位置。注意，如图13所示，透射外部光的光透射器502被提供在挡光层204和装饰层206中的、被定位在检测器500的+Z侧上(正上方)的部分处。
本实施例的控制器300根据由检测器500检测到的外部光的明度将液晶显示器100的1灰度级的透过装饰性构件200的亮度控制为用户可见的最小亮度Lmin。如图14所示，本实施例的控制器300包括存储装置310、背光控制器320和显示控制器330。
本实施例的存储装置310存储第一灰度-亮度数据和表示外部光的明度和用户可见的最小亮度Lmin之间的关系的最小亮度数据。最小亮度数据可以通过改变外部光的亮度Ld和第一液晶显示面板110的显示(例如，棋盘图案)的亮度并测量用户是否可以在每个亮度下透过装饰性构件200看到显示来获得。例如，在具有透射率为20％的装饰性构件200的情况下，如图15所示，获得关系Lmin＝0.002×Ld0.9676(决定系数：0.9695)。
本实施例的背光控制器320基于第一灰度-亮度数据、最小亮度数据和外部光的所检测到的明度(外部光的亮度Ld)来控制背光120的亮度。本实施例的背光控制器320将背光120的亮度控制为在其下第一液晶显示面板110的黑色显示的透过装饰性构件200的亮度是用户不可见的亮度Lu的亮度。在一个示例中，用户不可见的亮度Lu可以被设置为根据外部光的所检测到的明度(外部光的亮度Ld)和最小亮度数据计算的亮度，该亮度略低于用户可见的最小亮度Lmin(例如，0.01cd/m2至0.5cd/m2)。
本实施例的显示控制器330根据输入图像数据生成要在第一液晶显示面板110上显示的第一显示图像数据。这个生成基于第一灰度-亮度数据、最小亮度数据和外部光的所检测到的明度(外部光的亮度Ld)执行。具体而言，本实施例的显示控制器330首先根据外部光的所检测到的明度(外部光的亮度Ld)和最小亮度数据(例如，当Ld＝50lx时，Lmin＝0.09cd/m2，并且当Ld＝50klx时，Lmin＝70cd/m2)来计算用户可见的最小亮度Lmin。接下来，本实施例的显示控制器330将第一灰度-亮度数据中的1灰度级的亮度值增加到用户可见的所计算的最小亮度Lmin，并且将第一灰度-亮度数据中的2灰度级和后面灰度级中的每一个的亮度值增加1灰度级的亮度的增加量ΔL1，以生成第一显示图像数据。
如图16所示，根据外部光的明度(外部光2的明度>外部光1的明度)，本实施例的控制器300将第一液晶显示面板110的黑色显示(0灰度级)的透过装饰性构件200的亮度控制为用户不可见的亮度Lu，并将第一液晶显示面板110的1灰度级及后面灰度级的透过装饰性构件200的亮度控制为用户可见的最小亮度Lmin或更大。由于这些配置，第一液晶显示面板110的黑色显示(0灰度级)对于用户是不可见的，并且第一液晶显示面板110的1灰度级和后面灰度级的显示对于用户是可见的。因此，本实施例的显示设备10可以使得显示区域210和非显示区域220之间的边界BL不太可见，而不降低显示器的可视性，而不管使用环境如何。注意，图16示出了灰度的各部分和亮度之间的关系。
实施例5
其中显示设备10根据装饰性构件200的颜色来控制第一液晶显示面板110的亮度的配置是可能的。与实施例1的显示设备10一样，本实施例的显示设备10包括液晶显示器100、装饰性构件200和控制器300。本实施例的装饰性构件200的配置与实施例1的装饰性构件200相同，并且由此，在此，描述本实施例的液晶显示器100和控制器300。
与实施例1的液晶显示器100一样，本实施例的液晶显示器100是显示字符或图像的透射型液晶显示设备，并且被粘附到装饰性构件200。与实施例1的液晶显示器100一样，液晶显示器100包括第一液晶显示面板110和背光120。本实施例的背光120的配置与实施例1的背光120相同，并且由此描述本实施例的第一液晶显示面板110。
在一个示例中，本实施例的第一液晶显示面板110是水平电场型彩色液晶显示面板,其是由TFT驱动的有源矩阵。与实施例1的第一液晶显示面板110一样，第一液晶显示面板110包括其中主像素112以矩阵布置的可显示区域114和布线、驱动电路等设置在其中的边框区域116。边框区域116围绕可显示区域114。如图17所示，本实施例的主像素112包括发射红光的红色像素112R、发射绿光的绿色像素112G和发射蓝光的蓝色像素112B。在下文中，红色像素112R、绿色像素112G和蓝色像素112B有时被统称为“子像素”。
与实施例1的控制器300一样，本实施例的控制器300包括存储装置310、背光控制器320和显示控制器330。在下面，颜色的色度坐标被描述为(x，y)，并且红色像素112R、绿色像素112G和蓝色像素112B(子像素)的亮度被描述为(Rxy，Gxy，Bxy)。
本实施例的存储装置310存储表示第一液晶显示面板110的所发射的光由于装饰性构件200而产生的颜色的变化的颜色变化数据。根据显示设备10的使用环境预先测量颜色变化数据。稍后给出颜色变化数据的详细描述。
附加地，本实施例的存储装置310存储第一液晶显示面板110的灰度-亮度数据(即，按子像素的灰度-亮度数据)、用户可见的最小亮度Lmin和装饰性构件200的非显示区域220的亮度。另外，本实施例的存储装置310存储使背光控制器320和显示控制器330起作用的程序、数据等。
本实施例的背光控制器320基于按子像素的灰度-亮度数据和装饰性构件200的非显示区域220的亮度来控制背光120的亮度。与实施例1的背光控制器320一样，本实施例的背光控制器320将背光120的亮度控制为在其下第一液晶显示面板110的黑色显示的透过装饰性构件200的亮度和装饰性构件200的非显示区域220的亮度相等的亮度。
本实施例的显示控制器330根据装饰性构件200的颜色控制第一液晶显示面板110的子像素(红色像素112R、绿色像素112G和蓝色像素112B)的亮度。如图18所示，本实施例的显示控制器330包括颜色校正器335、亮度校正器337和第一显示图像生成器339。
首先，描述颜色变化数据。当在第一液晶显示面板110显示白色(Wx1，Wy1)的情况下透过装饰性构件200的颜色的色度坐标为(Wx2，Wy2)时，第一液晶显示面板110的所发射的光由于装饰性构件200而产生的颜色的变化(Δx，Δy)被表示为(Δx,Δy)＝(Wx1-Wx2,Wy1-Wy2)，如图19所示。在本实施例中，存储装置310存储与通过测量获得的(Δx，Δy)相对应的子像素的亮度(ΔRxy，ΔGxy，ΔBxy)作为颜色变化数据。
颜色校正器335将第一液晶显示面板110显示的颜色调节为能够由此通过装饰性构件200再现输入图像的颜色。颜色校正器335基于颜色变化数据和按子像素的灰度-亮度数据，将存储在存储装置310中的灰度-亮度数据按子像素转换成可以由此通过装饰性构件200再现输入图像的灰度-亮度数据(下文中称为“第一颜色校正数据”)。
具体而言，颜色校正器335从红色像素112R的灰度-亮度数据的亮度值中的每一个中减去颜色变化数据的ΔRxy，以根据红色像素112R的灰度-亮度数据生成红色像素112R的第一颜色校正数据。颜色校正器335从绿色像素112G的灰度-亮度数据的亮度值中的每一个中减去颜色变化数据的ΔGxy，以根据绿色像素112G的灰度-亮度数据生成绿色像素112G的第一颜色校正数据。以与红色像素112R和绿色像素112G相同的方式，同样对于蓝色像素112B，颜色校正器335根据蓝色像素112B的灰度-亮度数据生成蓝色像素112B的第一颜色校正数据。结果，显示控制器330可以将第一液晶显示面板110显示的颜色调节为能够由此通过装饰性构件200再现输入图像的颜色。
亮度校正器337将1灰度级的亮度控制为用户可见的最小亮度Lmin。亮度校正器337基于用户可见的最小亮度Lmin和按子像素的第一颜色校正数据来调节子像素中的每一个的亮度值，以生成按子像素调节颜色和亮度的灰度-亮度数据(以下称为“第一校正亮度数据”)。
具体而言，亮度校正器337将按子像素的第一颜色校正数据的1灰度级的亮度值当中的最大亮度值设置为用户可见的最小亮度Lmin。附加地，亮度校正器337根据用于将最大亮度值增加到用户可见的最小亮度Lmin的增加量来调节其他亮度值。结果，亮度校正器337按子像素生成诸如图20所示的第一校正亮度数据。图20示出了在红色像素112R的1灰度级的亮度值是最大亮度值的情况下的第一校正亮度数据的示例。附加地，图20示出了通过将子像素的亮度值的最大值(例如，当第一液晶显示面板110显示白色时子像素的亮度)设置为100％而获得的亮度。结果，显示控制器330可以将1灰度级的亮度控制为用户可见的最小亮度Lmin。
第一显示图像生成器339根据输入图像数据生成要在第一液晶显示面板110上显示的彩色图像数据。这种生成基于按子像素的第一校正亮度数据来执行。附加地，第一显示图像生成器339将表示所生成的彩色图像数据的第一显示图像信号发送到第一液晶显示面板110的驱动电路(图中未示出)。第一液晶显示面板110基于所发送的第一显示图像信号显示字符、图像等。
如上所述，本实施例的控制器300根据装饰性构件200的颜色按子像素控制亮度，并且由此本实施例的显示设备10可以通过装饰性构件200再现输入图像。附加地，如在实施例1中，第一液晶显示面板110的黑色显示(0灰度级)的透过装饰性构件200的亮度被控制为装饰性构件200的非显示区域220的亮度，并且第一液晶显示面板110的1灰度级和后面灰度级的透过装饰性构件200的亮度被控制为用户可见的最小亮度Lmin或更大。因此，本实施例的显示设备10可以使得显示区域210和非显示区域220之间的边界BL不太可见，而不降低显示器的可视性。
实施例6
在实施例5中，控制器300(颜色校正器335)从按子像素的灰度-亮度数据的亮度值中减去表示颜色的变化的颜色变化数据的亮度，以将第一液晶显示面板110显示的颜色调节为能够由此通过装饰性构件200再现输入图像的颜色。然而，控制器300可以使用另一方法来将第一液晶显示面板110显示的颜色调节为能够由此通过装饰性构件200再现输入图像的颜色。
在本实施例的显示设备10中，控制器300不同于实施例5的控制器300。本实施例的显示设备10的其他配置与实施例5的显示设备10相同。
与实施例5的控制器300一样，本实施例的控制器300包括存储装置310、背光控制器320和显示控制器330。
本实施例的存储装置310存储用于调节第一液晶显示面板110的所发射的光的由于装饰性构件200而产生的颜色变化的第一亮度比数据。根据显示设备10的使用环境预先测量第一亮度比数据。稍后给出第一亮度比数据的详细描述。附加地，本实施例的存储装置310存储第一液晶显示面板110的灰度-亮度数据(即，按子像素的灰度-亮度数据)、用户可见的最小亮度Lmin、装饰性构件200的非显示区域220的亮度、程序等。
与实施例5的背光控制器320一样，本实施例的背光控制器320将背光120的亮度控制为在其下第一液晶显示面板110的黑色显示的透过装饰性构件200的亮度和装饰性构件200的非显示区域220的亮度相等的亮度。这个控制基于按子像素的灰度-亮度数据和装饰性构件200的非显示区域220的亮度来执行。
本实施例的显示控制器330根据装饰性构件200的颜色来控制第一液晶显示面板110的子像素的亮度。与实施例5的显示控制器330一样，本实施例的显示控制器330包括颜色校正器335、亮度校正器337和第一显示图像生成器339。
首先，描述第一亮度比数据。如在实施例5中，对于其中液晶显示面板110显示白色的情况下的色度坐标被设置为(Wx1，Wy1)。在本实施例中，透过装饰性构件200的颜色的色度坐标为(Wx1，Wy1)的子像素的亮度比被定义为第一亮度比数据。在一个示例中，预先测量第一亮度比数据，其中具有最大亮度值的子像素(例如，绿色像素112G)的亮度被设置为100％。
本实施例的颜色校正器335基于第一亮度比数据和按子像素的灰度-亮度数据，将存储在存储装置310中的灰度-亮度数据按子像素转换成可以由此通过装饰性构件200再现输入图像的灰度-亮度数据(下文中称为“第二颜色校正数据”)。
具体而言，当具有最大亮度值的子像素是绿色像素112G时，颜色校正器335将第一液晶显示面板110的绿色像素112G的灰度-亮度数据设置为绿色像素112G的第二颜色校正数据。同时，颜色校正器335将第一液晶显示面板110的绿色像素112G的灰度-亮度数据的每个亮度值乘以第一亮度比数据中的红色像素112R的亮度比(例如，R1％)，以生成红色像素112R的第二颜色校正数据。附加地，颜色校正器335将第一液晶显示面板110的绿色像素112G的灰度-亮度数据的每个亮度值乘以第一亮度比数据中的蓝色像素112B的亮度比(例如B1％)，以生成蓝色像素112B的第二颜色校正数据。结果，显示控制器330可以将第一液晶显示面板110显示的颜色调节为能够由此通过装饰性构件200再现输入图像的颜色。
本实施例的亮度校正器337将1灰度级的亮度控制为用户可见的亮度(大于或等于最小亮度Lmin的亮度)。本实施例的亮度校正器337基于用户可见的最小亮度Lmin和按子像素的第二颜色校正数据来调节子像素中的每一个的亮度值，以生成按子像素调节颜色和亮度的灰度-亮度数据(以下称为“第二校正亮度数据”)。
具体而言，本实施例的亮度校正器337将按子像素的第二颜色校正数据的1灰度级的亮度值当中的最大亮度值(例如，绿色像素112G的1灰度级的亮度值)设置为用户可见的最小亮度Lmin或更大。附加地，本实施例的亮度校正器337根据用于将最大亮度值增加到用户可见的最小亮度Lmin或更大的增加量来调节其他亮度值。结果，本实施例的亮度校正器337按子像素生成诸如图21所示的第二校正亮度数据。图21示出了在绿色像素112G的亮度值是最大亮度值的情况下的第二校正亮度数据的示例。附加地，图21示出了通过将子像素的亮度值的最大值(例如，当第一液晶显示面板110显示白色时子像素的亮度值)设置为100％而获得的亮度。结果，显示控制器330可以将1灰度级的亮度控制为用户可见的最小亮度Lmin或更大。
本实施例的第一显示图像生成器339根据输入图像数据生成要在第一液晶显示面板110上显示的彩色图像数据。这种生成基于按子像素的第二校正亮度数据来执行。附加地，本实施例的第一显示图像生成器339将表示所生成的彩色图像数据的第一显示图像信号发送到第一液晶显示面板110的驱动电路。第一液晶显示面板110基于所发送的第一显示图像信号显示字符、图像等。
如上所述，本实施例的控制器300根据装饰性构件200的颜色按子像素控制亮度，并且由此本实施例的显示设备10可以通过装饰性构件200再现输入图像。附加地，第一液晶显示面板110的黑色显示(0灰度级)的透过装饰性构件200的亮度被控制为装饰性构件200的非显示区域220的亮度，并且第一液晶显示面板110的1灰度级和后面灰度级的透过装饰性构件200的亮度被控制为用户可见的最小亮度Lmin或更大。因此，本实施例的显示设备10可以使得显示区域210和非显示区域220之间的边界BL不太可见，而不降低显示器的可视性。
实施例7
在实施例6中，调节除了具有最大亮度值的子像素之外的子像素，以便在所有灰度中以相同的比率降低亮度。然而，这样的配置是可能的，其中控制器300使用在其下可以以除了最大灰度之外的任何灰度通过装饰性构件200再现输入图像，并且从而在最大灰度中具有最大亮度值(例如，当第一液晶显示面板110显示白色时的亮度值)的亮度比来调节子像素的亮度。
在本实施例中，在其下从黑到白的灰度当中的1灰度级(任何灰度)的透过装饰性构件200的颜色的色度坐标与由此第一液晶显示面板110显示从黑到白的灰度当中的1灰度级的颜色的色度相匹配的子像素亮度比被定义为第二亮度比数据。同样在本实施例中，在一个示例中，预先测量第二亮度比数据，其中具有最大亮度值的子像素(例如，绿色像素112G)的亮度被设置为100％。附加地，第二亮度比数据存储在存储装置310中。
本实施例的颜色校正器335将按子像素的灰度-亮度数据转换成可以由此通过装饰性构件200以1灰度级再现输入图像的灰度-亮度数据(以下称为“第三颜色校正数据”)。这个转换基于存储在存储装置310中的第二亮度比数据和按子像素的灰度-亮度数据来执行。
具体而言，当具有最大亮度值的子像素是绿色像素112G时，颜色校正器335将第一液晶显示面板110的绿色像素112G的灰度-亮度数据设置为绿色像素112G的第三颜色校正数据。颜色校正器335将第一液晶显示面板110的绿色像素112G的灰度-亮度数据的1灰度级的亮度值乘以第二亮度比数据中的红色像素112R的亮度比(例如，R2％)，以生成红色像素112R的第三颜色校正数据中的1灰度级的亮度值。附加地，颜色校正器335生成红色像素112R的第三颜色校正数据中的2灰度级和后面灰度级的亮度值，使得最大灰度级的亮度值是最大亮度值(当第一液晶显示面板110显示白色时的亮度值)。另外，颜色校正器335将第一液晶显示面板110的绿色像素112G的灰度-亮度数据的1灰度级的亮度值乘以第二亮度比数据中的蓝色像素112B的亮度比(例如，B2％)，以生成蓝色像素112B的第三颜色校正数据中的1灰度级的亮度值。颜色校正器335生成蓝色像素112B的第三颜色校正数据中的2灰度级和后面灰度级的亮度值，使得最大灰度级下的亮度值是最大亮度值。结果，显示控制器330可以将第一液晶显示面板110在1灰度级(除了最大灰度级之外的任何灰度级)附近显示的颜色调节为可以由此通过装饰性构件200再现输入图像的颜色，并且可以以最大灰度级实现明亮的显示。
如同实施例6的亮度校正器337一样，本实施例的亮度校正器337基于用户可见的最小亮度Lmin和按子像素的第三颜色校正数据来调节子像素中的每一个的亮度值，以按子像素生成其中颜色和亮度被调节的灰度-亮度数据(以下称为“第三校正亮度数据”)，如图22所示。图22示出了在绿色像素112G的亮度值是最大亮度值的情况下的第三校正亮度数据的示例。附加地，图22示出了通过将子像素的亮度值的最大值(例如，当第一液晶显示面板110显示白色时子像素的亮度值)设置为100％而获得的亮度。结果，显示控制器330可以将1灰度级的亮度控制为用户可见的最小亮度Lmin或更大。
本实施例的背光控制器320和第一显示图像生成器339的配置与实施例6中的相同。
如上所述，本实施例的显示设备10可以在除了最大灰度之外的任何灰度附近通过装饰性构件200再现输入图像，并且可以以最大灰度实现明亮的显示。另外，与实施例6的显示设备10一样，本实施例的显示设备10可以使显示区域210和非显示区域220之间的边界BL不太可见，而不降低显示器的可视性。
实施例8
其中当显示黑色时控制器300调节黑色的色度的配置是可能的。
例如，在实施例5的显示设备10中，在液晶显示器100不显示字符、图像等的状态(OFF状态)下，使装饰性构件200的挡光层204的黑色的色度坐标(SBx，SBy)接近液晶显示器100的关闭状态下的黑色的色度坐标(BlxO，BlyO，以便使显示区域210和非显示区域220之间的边界BL不太可见。在这种情况下，如图23所示，第一液晶显示面板110显示黑色(0灰度级)的色度坐标(Blx1，Bly1)和装饰性构件200的挡光层204的黑色的色度坐标(SBx，SBy)之间的色度差(Δx1,Δy1)＝(Blx1-SBx,Bly1-SBy)增加，并且显示区域210和非显示区域220之间的边界BL可以变得更加可见。
如图23所示，当第一液晶显示面板110显示黑色时，本实施例的颜色校正器335调节子像素的亮度值，以便减小黑色的色度坐标(Blx2，Bly2)和装饰性构件200的挡光层204的黑色的色度坐标(SBx，SBy)之间的色度差(Δx2，Δy2)，从而生成按子像素的第一颜色校正数据。优选的是，色度差(Δx2，Δy2)是用户不可见的色度差。本实施例的其他配置与实施例5中描述的相同。
在本实施例中，第一液晶显示面板110的黑色显示(0灰度级)的透过装饰性构件200的亮度被控制为装饰性构件200的非显示区域220的亮度，并且黑色的色度也被控制。因此，本实施例的显示设备10可以使得显示区域210和非显示区域220之间的边界BL更加不可见。
修改示例
已经描述了实施例，但是在不脱离本公开的精神和范围的情况下，可以对本公开进行各种修改。
例如，第一液晶显示面板110和第二液晶显示面板130不限于水平电场型液晶显示面板。其中第一液晶显示面板110和第二液晶显示面板130的类型是竖直配向(verticalalignment，VA)模式、扭曲向列(TN)模式等的配置是可能的。其中实施例1至4的第一液晶显示面板110是显示彩色图像的彩色液晶显示面板的配置是可能的。
在实施例1至5中，控制器300将1灰度级的亮度控制为用户可见的最小亮度Lmin。控制器300将1灰度级的亮度控制为用户可见的亮度(大于或等于最小亮度Lmin的亮度)就足够了。附加地，控制器300将除黑色之外的低灰度区域和以后灰度区域的期望灰度(例如，256个灰度中的1至16灰度级)的亮度控制为用户可见的亮度就足够了。
在实施例1至3和实施例5至8中，其中控制器300根据外部光的明度来控制1灰度级的透过装饰性构件200的亮度的配置是可能的，如实施例4中那样。
优选的是除了接收外部光的光接收表面之外，检测器500是黑色的。这种配置将使检测器500对用户不太可见。
在实施例8中，第一液晶显示面板110的黑色显示(0灰度级)的色度被调节到色度坐标(Blx2，Bly2)。其中在显示设备10中使装饰性构件200的挡光层204的黑色的色度坐标(SBx，SBy)接近第一液晶显示面板110的黑色显示的色度坐标(Blx1，Bly1)的配置是可能的。结果，显示设备10可以使得显示区域210和非显示区域220之间的边界BL更加不太可见。
出于解释的目的，前面描述了一些示例实施例。尽管前面的讨论已经呈现了具体的实施例，但是本领域技术人员将认识到，在不脱离本发明的更广泛的精神和范围的情况下，可以在形式和细节上进行改变。因此，将在说明性意义而不是限制性意义下看待说明书和附图。因此，这个详细描述不应以限制性的意义理解，并且本发明的范围仅由所包括的权利要求以及这些权利要求所赋予的等同物的全部范围来限定。

Claims (6)

1.一种显示设备，包括：
液晶显示器，所述液晶显示器包括显示字符或图像的第一液晶显示面板；
装饰性构件，所述装饰性构件设置在所述液晶显示器的显示表面侧上，并且包括其中透明地显示所述液晶显示器的显示的显示区域和与所述显示区域相邻的非显示区域；以及
控制器，所述控制器控制所述液晶显示器的显示，其中
所述控制器将所述液晶显示器的黑色显示的透过装饰性构件的亮度控制为大于或等于装饰性构件的非显示区域的亮度并且小于用户可见的最小亮度的亮度，并将所述液晶显示器的1灰度级和后面灰度级的透过所述装饰性构件的亮度控制为用户可见的亮度。
2.根据权利要求1所述的显示设备，其中
所述液晶显示器包括背光，所述背光被提供在所述第一液晶显示面板的后表面侧上并且在所述第一液晶显示面板上发射光，
所述背光包括多个发射区域，所述多个发射区域分别对应于所述第一液晶显示面板的多个区域并且在所述第一液晶显示面板的多个区域中的每一个区域上发射光，并且
所述控制器控制从所述发射区域中的每一个发射区域发射的光，以将在所述第一液晶显示面板的显示黑色的主像素上发射的光的亮度控制为所述黑色显示的透过所述装饰性构件的亮度是大于或等于装饰性构件的非显示区域的亮度并且小于用户可见的最小亮度的亮度。
3.根据权利要求1所述的显示设备，其中
所述液晶显示器包括：第二液晶显示面板，所述第二液晶显示面板被提供在所述第一液晶显示面板的后表面侧上并显示单色图像；以及背光，所述背光被提供在所述第二液晶显示面板的后表面侧上并朝向所述第一液晶显示面板和所述第二液晶显示面板发射光，并且
所述控制器控制所述第二液晶显示面板的显示，以将所述第一液晶显示面板的显示黑色的主像素上发射的光的亮度控制为以下亮度：所述黑色显示的透过装饰性构件的亮度是大于或等于装饰性构件的非显示区域的亮度并且小于用户可见的最小亮度的亮度。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的显示设备，还包括：
检测器，所述检测器检测外部光，其中
控制器根据由所述检测器检测的外部光的明度，将所述液晶显示器的1灰度级和后面灰度级的透过装饰性构件的亮度控制为用户可见的亮度。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的显示设备，其中
所述第一液晶显示面板包括对应于彼此不同的颜色的多个子像素和以矩阵布置的主像素，并且
所述控制器根据所述装饰性构件的颜色来控制所述子像素中的每一个子像素的亮度。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的显示设备，其中所述控制器将所述液晶显示器的1灰度级和后面灰度级的透过所述装饰性构件的亮度增加了所述液晶显示器的低灰度区域的透过所述装饰性构件的增加量。
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