JP2005055807A - Ac type plasma display device and its driving method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、プラズマディスプレイパネル(PDP)を用いた、電極結線(マトリクス)構造によるAC駆動型のプラズマディスプレイ装置およびその駆動方法に関する。 The present invention relates to an AC drive type plasma display device using a plasma display panel (PDP) and having an electrode connection (matrix) structure, and a driving method thereof.
大画面化・薄型化が可能なPDPは、ガス放電に伴う発光および紫外線による蛍光体の励起発光を利用した表示パネルのモジュールであり、1セル当り3本の電極が設けられた3電極放電構造を持つ形が主に用いられる。 A PDP that can be made large and thin is a display panel module that utilizes light emission associated with gas discharge and excitation light emission of a phosphor by ultraviolet light, and a three-electrode discharge structure in which three electrodes are provided per cell. The shape with is mainly used.
そしてこのPDPに対して、駆動のための駆動回路を設けることでプラズマディスプレイ装置を構成している。 A plasma display device is configured by providing a driving circuit for driving the PDP.
図7に、PDPの放電セルにおける3電極放電構造を模式的に断面図で示す。放電セル200では、前面側の基板201上に、対になるスキャン電極202とサステイン電極203とが略平行に形成され、スキャン電極202およびサステイン電極203は誘電体層204および保護層205で覆われている。また、前面側の基板201に対向配置される背面側の基板206上にはアドレス電極207がスキャン電極202およびサステイン電極203に対し直交して形成され、その上には誘電体層208が形成されている。さらに誘電体層208の上には蛍光体層209が形成されている。
FIG. 7 is a cross-sectional view schematically showing a three-electrode discharge structure in a PDP discharge cell. In the
このような放電セル200においてスキャン電極202とアドレス電極207との間に放電開始電圧Vfよりも高いパルス電圧(書き込みパルス)を印加すると放電が発生する。その時、正電圧を印加しているアドレス電極207上の蛍光体層209の表面には負電荷が蓄積され、負電圧を印加しているスキャン電極202側の保護層205付近の表面には正電荷が蓄積される。また、同時に正電圧を印加しているサステイン電極203側の保護層205付近の表面にも、アドレス電極207と同じく負電荷が蓄積する。
In such a
ここで、この保護層205、蛍光体層209の表面に蓄積された電荷を壁電荷といい、この壁電荷によって誘起された電圧を壁電圧Vwという。また、書き込みパルスを印加することで放電を発生させ壁電荷を生成させることをアドレス放電といい、ある単位ライン分のアドレス放電する期間をアドレス期間という。
Here, charges accumulated on the surfaces of the protective layer 205 and the
スキャン電極202側に正電荷、サステイン電極203およびアドレス電極207側に負電荷を蓄積させた状態で、スキャン電極202とサステイン電極203間にパルス状の高電圧Viを印加し、壁電圧Vwと印加電圧Viとの和(=セル電圧Vc)が放電開始電圧Vfを超えた場合、放電が発生する。そして、一旦、放電が開始されると、前に放電した際とは正負逆極性の壁電荷が電極に常に再蓄積されるので、スキャン電極202およびサステイン電極203に交互に反転する周期的パルス電圧を印加し続ける間、放電は維持される。この放電を維持放電といい、維持放電している期間を維持期間と呼ぶ。
In a state where positive charges are accumulated on the
印加電圧Viが放電開始電圧Vfよりも低く設定され、かつ壁電圧(壁電荷)が無い場合には、セル電圧Vc=Vw+Vi=Vi<Vfとなり、維持放電が発生しないようになる。このように、アドレス放電によって発生する壁電圧Vwの有無により、次に続く維持放電の有無が決定されることで選択的放電が実現できる。 When the applied voltage Vi is set lower than the discharge start voltage Vf and there is no wall voltage (wall charge), the cell voltage Vc = Vw + Vi = Vi <Vf, and the sustain discharge does not occur. In this manner, the selective discharge can be realized by determining the presence or absence of the subsequent sustain discharge depending on the presence or absence of the wall voltage Vw generated by the address discharge.
図8は、従来のプラズマディスプレイ装置の構成を模式的に示すブロック図である。PDP210は、複数のスキャン電極202、複数のサステイン電極203および複数のアドレス電極207を備え、複数のアドレス電極207は画面垂直方向に配列され、複数のスキャン電極202および複数のサステイン電極203は画面水平方向に対になって配列されている。また、複数のサステイン電極203はすべて同電位になるよう共通化されている。そして、スキャン電極202、サステイン電極203およびアドレス電極207の交点に放電セル200が形成され、表示画面上の画素として機能する。
FIG. 8 is a block diagram schematically showing the configuration of a conventional plasma display device. The PDP 210 includes a plurality of
また、PDP210を駆動するための駆動回路220におけるスキャン回路230は、複数のスキャン電極202を順に駆動し、サステイン回路240は複数のサステイン電極203を共通に駆動し、アドレス回路250は映像データに応じて複数のアドレス電極207を1ライン分同時に駆動する。
Further, the
そして、PDP210とその駆動回路220とによりAC型のプラズマディスプレイ装置260が構成されている。
The PDP 210 and its
ここで、AC型のプラズマディスプレイ装置を駆動する際の駆動方式である、アドレス・発光分離(Address・Display−period・Separated、ADS)駆動方式について図9を用いて説明する。 Here, an address / light-separation (ADS) driving method, which is a driving method for driving an AC plasma display device, will be described with reference to FIG.
TV信号は、一般に1秒間に60枚の画像を重ね合わせて映像を表示しており、約16.6msecに1回の割合で画像を形成することになる。その16.6msecに相当する時間を1TVフィールドとする。 The TV signal generally displays images by superimposing 60 images per second, and an image is formed at a rate of about once every 16.6 msec. The time corresponding to 16.6 msec is defined as 1 TV field.
図9に示すように、その1TVフィールドは、複数のサブフィールドSF1、SF2〜SFNに分割されており、各サブフィールドはアドレス期間Tadrと維持放電期間Tsus1、Tsus2〜TsusNから構成される。アドレス期間Tadrでは、表示させるライン数分に相当する個数のスキャンパルスを順にスキャンする。 As shown in FIG. 9, the 1TV field is divided into a plurality of subfields SF1, SF2 to SFN, and each subfield includes an address period Tadr and sustain discharge periods Tsus1, Tsus2 to TsusN. In the address period Tadr, the scan pulses corresponding to the number of lines to be displayed are sequentially scanned.
図10は、ADS駆動方式における電極に対するアドレス期間Tadrでの動作波形の一例である。図10に示すように、アドレス電極207は、アドレス期間Tadrにおいて、各ラインに表示するデータを各ラインのスキャンパルス幅Tsc内でHレベルもしくはLレベルを設定する。H/Lレベルに対応するアドレス電圧は、それぞれ約60/0Vである。アドレス電極207にHレベルの電圧を印加された各ライン上の各画素空間には、壁電荷が蓄積されている。Lレベルの場合には壁電荷は蓄積されていない。壁電荷が蓄積されている画素では、その後の維持期間Tsusi(i=1〜N)において放電が開始、維持されることとなる。
FIG. 10 is an example of operation waveforms in the address period Tadr for the electrodes in the ADS drive method. As shown in FIG. 10, the
各サブフィールドの維持放電期間Tsus1、Tsus2〜TsusNは、それぞれの重み付け比率が2の累乗(1(=20):2(=21):4(=22):〜:2(N-1))になるよう設定されている。各サブフィールドの発光時間を選択的に組み合わせることで、1〜2N段階の多階調表示をしている。例えば、N=8の場合、1TVフィールドは8個のサブフィールドで構成され、28=256階調表示が可能となる。 In the sustain discharge periods Tsus1, Tsus2 to TsusN of each subfield, the weighting ratio is a power of 2 (1 (= 2 0 ): 2 (= 2 1 ): 4 (= 2 2 ): ˜: 2 (N− 1) It is set to be). By selectively combining the light emission times of the subfields, a multi-gradation display of 1 to 2 N stages is performed. For example, when N = 8, one TV field is composed of eight subfields, and 2 8 = 256 gradation display is possible.
しかしADS駆動方式では、一定期間のアドレス期間Tadrを各サブフィールドにて確保する必要があり、少なくとも(サブフィールド数×Tadr)期間は非発光となる。 However, in the ADS driving method, it is necessary to secure an address period Tadr of a certain period in each subfield, and at least (subfield number × Tadr) period does not emit light.
階調数を多くするためにサブフィールドを増やすほど、また、HDなどの高解像度表示にするほど、非発光期間は多くなり、1TVフィールドに対する発光時間は減り、輝度を確保できないという課題が発生する。例えば、NTSC信号で画面上下2分割する駆動する場合、走査パルスTsc=8μsec程度に設定され、アドレス期間Tadr=8×480/2=1.92(msec)となる。6bitで多階調表示する際には、全アドレス期間は1.92×6=11.52(msec)となり、1TVフィールド16.6(msec)に対する発光時間の比率は(16.6−11.52)/16.6=30.6%である。 The more subfields are added to increase the number of gradations and the higher the resolution display such as HD is, the more the non-light emission period increases, and the light emission time for one TV field decreases, resulting in a problem that luminance cannot be secured. . For example, in the case of driving to divide the screen up and down by the NTSC signal, the scanning pulse Tsc is set to about 8 μsec, and the address period Tadr = 8 × 480/2 = 1.92 (msec). When 6-bit multi-gradation display is used, the entire address period is 1.92 × 6 = 11.52 (msec), and the ratio of the light emission time to 1TV field 16.6 (msec) is (16.6-11. 52) /16.6=30.6%.
そこで、高輝度を確保するための手段の一つとして、特許文献1に示すような維持ブロック駆動方式が提案されている。これは、全ラインをスキャン・維持する維持ブロック毎に分割し、維持ブロック毎にアドレスおよび維持発光させるタイミングをシフトさせる方式である。以下、維持ブロック分割したADS駆動方式の一例について説明する。
Therefore, as one of means for ensuring high brightness, a maintenance block driving method as shown in
図11は、このプラズマディスプレイ装置の構成を模式的に示すブロック図である。PDP210は、複数のスキャン電極202、複数のサステイン電極203および複数のアドレス電極207を備え、複数のアドレス電極207は画面垂直方向に配列され、複数のスキャン電極202および複数のサステイン電極203は画面水平方向に対になって配列されている。そして、スキャン電極202およびサステイン電極203とアドレス電極207との交点に放電セル200が形成され、表示画面上の画素として機能する。
FIG. 11 is a block diagram schematically showing the configuration of the plasma display device. The PDP 210 includes a plurality of
また、スキャン電極202、サステイン電極203の全ラインを、例えば第1維持ブロックから第4維持ブロックの4つの維持ブロックに分け、維持ブロック毎の駆動が可能なように、駆動回路270におけるスキャン回路280は維持ブロック毎のスキャン回路281a〜281dを、また、サステイン回路290は、維持ブロック毎のサステイン回路291a〜291dを備える。そしてアドレス回路300は、映像データに応じて複数のアドレス電極207を1ライン分同時に駆動する。
Further, the entire lines of the
以上述べたPDP210とその駆動回路270とによりAC型のプラズマディスプレイ装置310が構成されている。
The PDP 210 and its
図12は、図11に示すプラズマディスプレイ装置におけるスキャン電極202、サステイン電極203およびアドレス電極207の駆動電圧を動作させるタイミングの一例を示す図である。
FIG. 12 is a diagram showing an example of the timing for operating the drive voltages of the
まず、第1サブフィールドSF1では、第1維持ブロック〜第4維持ブロックの各維持ブロックに対して、初期化Initを行った後、第1ブロックのアドレス期間Tadrが開始され、維持期間Tsusへと続く。次に、第1維持ブロックの維持期間Tsusの約半分が終了した時点で第2維持ブロックの維持期間Tsusが開始されるように、第1維持ブロックの維持期間Tsusの開始から所定時間経過後に第2維持ブロックのアドレス期間Tadrが開始される。そして、第2維持ブロックのアドレス期間Tadrが終了した後、第2維持ブロックの維持期間Tsusが開始される。以降、第2維持ブロックと同様に、第3および第4の維持ブロックのアドレス期間Tadrおよび維持期間Tsusが開始される。第2サブフィールドSF2以降も同様に、維持ブロック毎にタイミングがシフトされた形で初期化Init、アドレス期間Tadr、維持期間Tsusが逐次実行される。 First, in the first subfield SF1, after the initialization Init is performed on each sustain block of the first sustain block to the fourth sustain block, the address period Tadr of the first block is started and the sustain period Tsus is started. Continue. Next, after the lapse of a predetermined time from the start of the sustain period Tsus of the first sustain block, the sustain period Tsus of the second sustain block is started when about half of the sustain period Tsus of the first sustain block ends. 2. The address period Tadr of the sustain block is started. Then, after the address period Tadr of the second sustain block ends, the sustain period Tsus of the second sustain block is started. Thereafter, similarly to the second sustain block, the address period Tadr and the sustain period Tsus of the third and fourth sustain blocks are started. Similarly, after the second subfield SF2, the initialization Init, the address period Tadr, and the sustain period Tsus are sequentially executed with the timing shifted for each sustain block.
ここで、上述の維持ブロック駆動においては、維持ブロック毎のアドレス期間Tadrは、全ラインをアドレスするに要する時間を、分割する維持ブロック数で割った値となり、例えば図12の例では、アドレス期間Tadrは全ライン分の時間の1/4となる。そして、維持ブロック毎におけるADS動作でアドレス時間を短縮し、維持期間を前倒しにしてサブフィールド数を多くし、あるいは維持期間を延長することで高輝度化を図ることが可能となる。 Here, in the sustain block driving described above, the address period Tadr for each sustain block is a value obtained by dividing the time required to address all the lines by the number of sustain blocks to be divided. For example, in the example of FIG. Tadr is 1/4 of the time for all lines. Then, the address time can be shortened by the ADS operation for each sustain block, the sustain period can be advanced, the number of subfields can be increased, or the sustain period can be extended to increase the luminance.
なお、上記の例では4つに分割した維持ブロック駆動を説明したが、維持ブロック分割数は4に限定されるものではない。
しかしながら図11および図12で示した構成においては、アドレス電極207を共用している以上、第1サブフィールドSF1での最終ラインMがアドレスを完了しなければ、第2サブフィールドでのライン1がアドレスを開始することはできない。つまり、前のサブフィールドでの最終ラインをアドレスするタイミングより先んじて、次のサブフィールドでの最初のラインのアドレスを開始するというような維持ブロックの駆動を行うことは、ADS駆動方式では不可能である。
However, in the configuration shown in FIGS. 11 and 12, since the
また、ADS駆動方式に維持ブロック分割駆動を用いて、維持ブロック単位におけるアドレス期間を短縮した場合には、サブフィールド数を増やして擬似輪郭レベルを低減したり、あるいは維持発光期間を増やして輝度向上に割り当てたりしようとすると、回路規模、ライン数、サブフィールド数や輝度仕様によって、単位維持ブロック当りのライン数とスキャンドライバ出力数の使用個数とは必ずしも一致するとは限らない。一致しなくても不使用の出力段を設けてスキャンドライバを駆動すればよいが、そのような場合、必要なスキャンドライバの個数が多くなりコスト高の原因となってしまう。 In addition, when sustain block division drive is used for the ADS drive method and the address period in the sustain block is shortened, the number of subfields is increased to reduce the pseudo contour level, or the sustain light emission period is increased to improve the luminance. In other words, the number of lines per unit maintaining block and the number of scan driver outputs used do not necessarily match, depending on the circuit scale, the number of lines, the number of subfields, and the luminance specification. Even if they do not match, it suffices to provide an unused output stage to drive the scan driver. However, in such a case, the number of necessary scan drivers increases, resulting in high costs.
また、スキャンドライバが、異なる維持ブロック間を跨いでスキャン動作を行う場合、位相の異なるクロックやシフトパルス等のスキャン動作パルス信号をある時点で切り替える必要が生じる。そのための調停回路を追加することで回路構成が複雑になり、回路規模の増大もしくはソフトウェア処理の負担が大きくなってしまう。また、維持ブロック内で出力元の異なるラインが混在することになり、表示ムラやノイズとなり見える可能性がある。 When the scan driver performs a scan operation across different sustain blocks, it is necessary to switch scan operation pulse signals such as clocks and shift pulses having different phases at a certain time. Adding an arbitration circuit for that purpose complicates the circuit configuration, increasing the circuit scale or increasing the burden of software processing. In addition, lines with different output sources are mixed in the maintenance block, which may cause display unevenness and noise.
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、複数の維持ブロックと、各維持ブロックのスキャン電極に放電電圧を印加するスキャンドライバを有するマトリクス構造のAC型プラズマディスプレイ装置において、スキャン回路構成の簡素化によるコスト削減あるいはソフトウェア制御の最適化を図ることが可能なAC型プラズマディスプレイ装置を実現することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and in an AC type plasma display device having a matrix structure having a plurality of sustain blocks and a scan driver for applying a discharge voltage to the scan electrodes of each sustain block, It is an object of the present invention to realize an AC type plasma display device capable of reducing cost by simplification or optimizing software control.
上記目的を実現するために本発明のAC型プラズマディスプレイ装置は、複数のスキャン電極と複数のサステイン電極と複数のアドレス電極とを備えるプラズマディスプレイパネルと、S個のスキャンドライバとN個のサステインドライバとを備える駆動回路とを有し、複数のサステイン電極は、N個の維持ブロックに分けられてサステインドライバと接続され、また、複数のスキャン電極は、S個のブロックに分けられてスキャンドライバと接続されており、スキャンドライバ数Sが、維持ブロック数Nの整数倍であることを特徴とするものである。 To achieve the above object, an AC type plasma display apparatus according to the present invention includes a plasma display panel having a plurality of scan electrodes, a plurality of sustain electrodes, and a plurality of address electrodes, S scan drivers, and N sustain drivers. A plurality of sustain electrodes divided into N sustain blocks and connected to a sustain driver, and the plurality of scan electrodes divided into S blocks and a scan driver. The number of scan drivers is connected, and the number S of scan drivers is an integral multiple of the number N of sustain blocks.
また、上記目的を実現するために、本発明のAC型プラズマディスプレイ装置の駆動方法は、本発明のAC型プラズマディスプレイ装置の駆動方法であって、映像信号の各フィールドを複数個に分割したサブフィールド駆動を用い、各サブフィールドでは、(1)放電セルの初期化工程、(2)各維持ブロック内の複数のスキャン電極に対してそれぞれ位相のシフトしたスキャンパルスを含むスキャン電圧波形を順に印加し、また、スキャンパルスを印加するタイミングで、アドレス電極に対して映像信号に対応した書き込みパルスを印加する選択的書き込み工程、(3)交互に反転した周期的電圧パルスをスキャン電極およびサステイン電極に対して印加する維持発光工程、の順に設定し、かつ、スキャン電極、サステイン電極およびアドレス電極へ印加する駆動電圧パルスのタイミングを、維持ブロックごとに一定の時間間隔をおいて順にシフトさせることを特徴とするものである。 In order to achieve the above object, a driving method for an AC plasma display apparatus according to the present invention is a driving method for an AC plasma display apparatus according to the present invention, in which each field of a video signal is divided into a plurality of sub-fields. In each subfield using field drive, (1) discharge cell initialization step, (2) scan voltage waveforms including scan pulses whose phases are shifted to a plurality of scan electrodes in each sustain block are sequentially applied. And a selective writing step of applying a write pulse corresponding to the video signal to the address electrode at the timing of applying the scan pulse, and (3) applying periodically inverted periodic voltage pulses to the scan electrode and the sustain electrode. Are set in the order of the sustain emission process to be applied to the scan electrode, the sustain electrode, and the add The timing of the drive voltage pulse applied to the scan electrodes, characterized in that to sequentially shifting at regular time intervals for each maintenance block.
本発明に係るAC型プラズマディスプレイ装置およびその駆動方法によれば、複数のサステイン電極を共通接続した結線群を1単位とする複数の維持ブロックと、各維持ブロック別のスキャン電極に放電電圧を印加するスキャンドライバを有するマトリクス構造のAC型プラズマディスプレイ装置において、スキャンドライバの個数を維持ブロック数の整数倍にすることでスキャンドライバのシフト動作が維持ブロック内で完結させることができ、スキャン回路構成の簡素化によるコスト削減あるいはソフトウェア制御の最適化を図ることができる。 According to the AC plasma display apparatus and the driving method thereof according to the present invention, a discharge voltage is applied to a plurality of sustain blocks each having a connection group in which a plurality of sustain electrodes are commonly connected, and to each scan electrode of each sustain block. In the matrix type AC plasma display device having a scan driver, the shift operation of the scan driver can be completed within the sustain block by making the number of scan drivers an integral multiple of the number of sustain blocks. Cost reduction by simplification or optimization of software control can be achieved.
さらに、現在技術革新が著しいプラズマディスプレイを含む映像表示装置に関して、消費電力を低減する本発明を用いれば、地球環境にも優しいこととなる。 Furthermore, regarding an image display device including a plasma display that is currently undergoing significant technological innovation, if the present invention that reduces power consumption is used, it will be friendly to the global environment.
以下、本発明の一実施の形態によるAC型プラズマディスプレイ装置およびその駆動方法について説明する。 Hereinafter, an AC type plasma display apparatus and a driving method thereof according to an embodiment of the present invention will be described.
(実施の形態1)
図1は、本発明の実施の形態1によるAC型プラズマディスプレイ装置の一例の構成を模式的に示すブロック図であり、また、図2は、図1に示すAC型プラズマディスプレイ装置に用いられるPDPの概略構成を示す断面斜視図である。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a block diagram schematically showing an example of the configuration of an AC type plasma display apparatus according to
AC型プラズマディスプレイ装置100は、PDP1とPDP1を駆動するための駆動回路101とを有する構成である。
The AC type
PDP1の前面板2は、前面側の、例えばガラスのような透明且つ絶縁性の基板3の一主面上に形成した、スキャン電極4とサステイン電極5とからなる表示電極6と、その表示電極6を覆う誘電体層7と、さらにその誘電体層7を覆う、例えばMgOによる保護層8とを有する構造である。スキャン電極4とサステイン電極5は、電気抵抗の低減を目的として、透明電極4a、5aに金属材料、例えばAgからなるバス電極4b、5bを積層した構造としている。
The
また背面板9は、背面側の、例えばガラスのような絶縁性の基板10の一主面上に形成したアドレス電極11と、そのアドレス電極11を覆う誘電体層12と、誘電体層12上の、隣り合うアドレス電極11の間に相当する場所に位置する隔壁13と、隔壁13間の蛍光体層14R、14G、14Bとを有する構造である。
The
そして、前面板2と背面板9とは、隔壁13を挟んで、表示電極6とアドレス電極11とが直交するように対向し、画像表示領域外の周囲を封着部材により封止した構成であり、前面板2と背面板9との間に形成された放電空間15には、例えばNe−Xe5%の放電ガスを66.5kPa(500Torr)の圧力で封入している。そして、放電空間15の表示電極6とアドレス電極11との交差部が放電セル16(単位発光領域)として動作する。
The
また、駆動回路101は、スキャン回路110とサステイン回路120とアドレス回路130とを備え、そしてスキャン回路110は、スキャンドライバ111A〜111Hを有するスキャンドライバ群111と、維持ブロック駆動を制御するタイミング調停回路112とを備えている。また、サステイン回路120は、M本のサステイン電極5を例えばN個の維持ブロック毎に共通化し、各サステインドライバ121A〜121Dにより駆動する。アドレス回路130は、L本のアドレス電極11を駆動するドライバ回路であり、スキャン電極4に印加されるスキャンパルスに合わせて、サブフィールド毎に変換された映像データを書き込みパルスとして1ライン毎に同時出力する。
The
ライン1からラインM1までのスキャン電極4、ライン(M1+1)からラインM2までのスキャン電極4、ライン(M2+1)からラインM3までのスキャン電極4、ライン(M3+1)からラインM4までのスキャン電極4は、それぞれスキャンドライバ(111A+111B)、(111C+111D)、(111E+111F)、(111G+111H)に接続されている。スキャンドライバ111Aとスキャンドライバ111B、スキャンドライバ111Cとスキャンドライバ111D、スキャンドライバ111Eとスキャンドライバ111F、およびスキャンドライバ111Gとスキャンドライバ111Hはそれぞれカスケード接続されている。それに対し、ライン1からラインM1までのサステイン電極5、ライン(M1+1)からラインM2までのサステイン電極5、ライン(M2+1)からラインM3までのサステイン電極5、ライン(M3+1)からラインM4までのサステイン電極5は、それぞれサステインドライバ121A、121B、121C、121Dに接続されており、サステインドライバ内でそれぞれ共通に結線されている。
すなわち、サステインドライバの数だけ維持ブロック駆動単位が形成されていることになり、サステインドライバ121Aを含む駆動単位が第1維持ブロック21A、サステインドライバ121Bを含む駆動単位が第2維持ブロック21B、サステインドライバ121Cを含む駆動単位が第3維持ブロック21C、サステインドライバ121Dを含む駆動単位が第4維持ブロック21Dである。そして、各維持ブロックのスキャン電極には放電電圧を印加するスキャンドライバ、つまり、第1維持ブロック21Aにはスキャンドライバ(111A+111B)が、第2維持ブロック21Bにはスキャンドライバ(111C+111D)が、第3維持ブロック21Cにはスキャンドライバ(111E+111F)が、そして第4維持ブロック21Dにはスキャンドライバ(111G+111H)が接続されている。
That is, as many sustain block drive units as the number of sustain drivers are formed, the drive unit including the sustain
アドレス回路130は、サブフィールド毎にシリアルに与えられるデータをパラレルデータに変換し、そのパラレルデータに基づいて複数のアドレス電極11を駆動する。
The
スキャン回路110は、第1維持ブロック21Aにおいて、タイミング調停回路112から出力される放電制御タイミング信号に応じて初期化パルス、書き込みパルス、維持パルスをライン1からラインM1までのスキャン電極4に印加する。第2維持ブロック21B、第3維持ブロック21C、第4維持ブロック21Dにおいても同様のパルスをそれぞれ印加する。
In the first sustain
また、上記第1維持ブロック21Aの各々において、サステインドライバ121Aは、放電制御タイミング信号に応じてライン1からラインM1のサステイン電極5を駆動する。第2維持ブロック21B、第3維持ブロック21C、第4維持ブロック21Dにおいても同様のパルスをそれぞれ印加する。
In each of the first sustain
ここで、スキャンドライバ構成と維持ブロック構成との関係について説明する。画面全体の総ライン数M(定数)、スキャンドライバ出力数SO(定数)とすると、スキャンドライバの個数Sは、「S=M/SO」となる。また、駆動する維持ブロック数NBに対し、単位維持ブロック当りのライン数NBLは、「NBL=M/NB」となる。そして、スキャンドライバの総出力数=総ライン数となるように構成すると、「S×SO=NB×NBL」が成り立つ。維持ブロックの最少駆動ラインをスキャンドライバ出力数SOと設定すると、「NBL=a×SO+b」と表現できる。但し、aは整数、0≦b<SOである。すると、全ラインM本を駆動するのに必要なスキャンドライバ数Sは、上述した関係式より、「S=NB×NBL/SO=NB×(a+b/SO)」と表すことができる。 Here, the relationship between the scan driver configuration and the maintenance block configuration will be described. Assuming that the total number of lines M (constant) of the entire screen and the number of scan driver outputs SO (constant), the number S of scan drivers is “S = M / SO”. Further, the number of lines NBL per unit sustain block is “NBL = M / NB” with respect to the number of sustain blocks to be driven NB. If the total output number of the scan driver is equal to the total number of lines, “S × SO = NB × NBL” is established. If the minimum drive line of the sustain block is set as the scan driver output number SO, it can be expressed as “NBL = a × SO + b”. However, a is an integer and 0 ≦ b <SO. Then, the number S of scan drivers necessary for driving all M lines can be expressed as “S = NB × NBL / SO = NB × (a + b / SO)” from the relational expression described above.
ここで上記の式において、以下の2通りの場合が考えられる。 Here, in the above formula, the following two cases are conceivable.
(1)b≠0の場合、Sは実数となり、スキャンドライバ出力が異なる維持ブロック間を跨ぐ可能性が生じ、例えばスキャン回路110でのスキャンパルスのシフト動作にインターバルを置くような新たなタイミング調停回路が必要となって回路構成が複雑になったり、あるいはスキャンドライバ111A〜111Hを各々に駆動させるスキャン動作パルスの制御が複雑になるといったソフトウェア処理の負担が増大したりする。
(1) When b ≠ 0, S is a real number, and there is a possibility that the scan driver output may straddle between different sustain blocks. For example, a new timing arbitration that places an interval in the scan pulse shift operation in the scan circuit 110 A circuit is required and the circuit configuration becomes complicated, or the burden of software processing such as complicated control of scan operation pulses for driving the
(2)b=0の場合、SとNBは正比例しSは整数となる。すなわち、スキャンドライバ数が維持ブロック数の整数倍となり、維持ブロック駆動において維持ブロック内のスキャンパルスシフトを完結することでスキャンドライバ数を必要最小限に抑え、スキャン回路110の構成およびソフトウェアによるタイミング制御を簡素化しコストを削減できる。また、スキャンドライバ111A〜111Hの跨りスキャン動作による表示ばらつき等の画面不具合の可能性を払拭することができる。
(2) When b = 0, S and NB are directly proportional, and S is an integer. That is, the number of scan drivers becomes an integral multiple of the number of sustain blocks, and the scan pulse shift in the sustain block is completed in the sustain block drive, thereby minimizing the number of scan drivers, and the configuration of the
図3は、上記(1)、(2)の場合について、構成の相違を説明するための図であり、ラインの数を19とした例である。図3において、スキャンドライバ111A〜111Hから成る構成Aと、スキャンドライバ111A'〜111J'から成る構成Bについて考える。維持ブロック21A〜21Dの4つの維持ブロックで駆動するとき、例えば第1維持ブロック21Aと第2維持ブロック21Bではアドレスおよび維持発光しているタイミングが異なる。構成Bの場合、スキャンドライバ111C'は第1維持ブロック21Aと第2維持ブロック21Bに跨ってスキャンしている。この時、スキャンドライバ111C'が一連のスキャン動作期間に、位相の異なるクロックやシフトパルス等のスキャン動作パルス信号をある時点で切り替える必要がある。そのためのタイミング調停回路を追加することで回路構成が複雑になり、回路規模の増大もしくはソフトウェア処理の負担が大きくなってしまう。また、維持ブロック内で出力元の異なるラインが混在することになり、表示ムラやノイズとなって見える可能性がある。構成Aのように、維持ブロック駆動するライン単位とスキャンドライバ出力段の数が比例すなわち駆動する維持ブロック数とスキャンドライバの個数が整数倍にすると、維持ブロック21A〜21Dの各維持ブロック内においてスキャンシフト動作が完結し、スキャン回路110の構成の簡素化、制御の最適化およびコスト削減が実現できる。
FIG. 3 is a diagram for explaining the difference in configuration in the cases (1) and (2), and is an example in which the number of lines is 19. In FIG. 3, a configuration A composed of
(実施の形態2)
本発明の実施の形態2について、図4を用いて説明する。図4は、図1に示すプラズマディスプレイ装置におけるスキャン電極4、サステイン電極5およびアドレス電極11の駆動方法の一例を示すタイミング図であり、ラインの数を21とした例である。
(Embodiment 2)
A second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 4 is a timing diagram showing an example of a driving method of the
図4に示すように、各フィールドは複数のサブフィールドに分割される。各サブフィールドでは、壁電荷を調整するセットアップ動作を行う初期化期間31、アドレス放電を行うアドレス期間32および維持放電を行う維持期間33により構成される。そして各サブフィールドは維持期間33の長さが異なり、各サブフィールドの点灯期間を変えることにより、例えば256階調の階調表示が行われる。
As shown in FIG. 4, each field is divided into a plurality of subfields. Each subfield includes an
初期化期間31では、微弱な初期化放電が起こり、放電セル16の各壁面には微弱な壁電圧が蓄積される。アドレス期間32において、映像信号に応じてオンまたはオフする書き込みパルスがアドレス回路130により各アドレス電極11に印加され、この書き込みパルスと同期して、図3に示す構成Aのスキャンドライバ111A〜111Hもしくは構成Bのスキャンドライバ111A'〜111J'によりスキャン電極4にスキャンパルスが順に印加される。
In the initializing
この時、表示すべき放電セル16に対応するアドレス電極11とスキャン電極4との間の電圧は、書き込みパルス電圧とスキャンパルス電圧とを加算した電圧に、初期化期間31にスキャン電極4とアドレス電極11のそれぞれに蓄積された壁電圧がさらに加算されたものとなる。したがって、アドレス電極11とスキャン電極4との間にアドレス放電が起こり、各電極には選択的に壁電圧が蓄積される。
At this time, the voltage between the
次に、維持期間33において、スキャンドライバ111A〜111Hもしくはスキャンドライバ111A'〜111J'により維持パルスがスキャン電極4に印加される。この時、アドレス放電を起こした放電セル16におけるスキャン電極4とサステイン電極5との間の電圧は、維持パルス電圧Vsusに、アドレス期間32において蓄積されたスキャン電極4とサステイン電極5との間の壁電圧が加算されたものとなる。このため、アドレス放電を起こした放電セル16において、スキャン電極4とサステイン電極5との間に維持放電が起こり、この維持放電を起こした放電セル16では、前の放電の際とは正負逆極性の壁電圧が蓄積される。この後、スキャン電極4とサステイン電極5には交互に反転した維持パルスが周期的に印加されている間、維持放電が行われる。第2のサブフィールド以降も同様に選択的にアドレス放電が行われ維持放電する。
Next, in the sustain
次に、図3に示す構成Aのスキャンドライバ111A〜111Hあるいは構成Bのスキャンドライバ111A'〜111J'からなるスキャン回路110、サステインドライバ121A〜121Dからなるサステイン回路120、およびアドレス回路130により、維持ブロック毎に放電タイミングが以下のように制御される。
Next, it is maintained by the
すなわち、まず、第1サブフィールドSF1では、維持ブロック21A、21B、21C、21D各々に対して初期化期間31が開始される。その後、第1の維持ブロック21Aのアドレス期間32が開始され、その後、維持期間33が開始される。第1維持ブロック21Aから一定時間間隔をおいて、第2維持ブロック21Bの初期化期間31が開始される。第3維持ブロック21C、第4維持ブロック21Dの場合も同様に、それぞれ一定時間間隔をおいて初期化期間31が開始される。
That is, first, in the first subfield SF1, the
次に、第1維持ブロック21Aの維持期間33の半分以上が終了した時点で第2維持ブロック21Bの維持期間33が開始されるように、第1維持ブロック21Aの維持期間33の開始から所定時間経過後に第2維持ブロック21Bのアドレス期間32が開始され、第2維持ブロック21Bのアドレス期間32が終了した後、第2維持ブロック21Bの維持期間33が開始される。以降、第2維持ブロック21Bと同様に第3維持ブロック21C、第4維持ブロック21Dの初期化期間31、アドレス期間32および維持期間33が順に開始される。
Next, a predetermined time has elapsed from the start of the
第2サブフィールドSF2では、第2維持ブロック21Bの第1サブフィールドSF1の維持期間33が終了した後、第1維持ブロック21Aの初期化期間31が開始される。その後、第1維持ブロック21Aのアドレス期間32が開始され、第1維持ブロック21Aのアドレス期間32が終了した後、第1維持ブロック21Aの維持期間33が開始される。第1維持ブロック21Aのアドレス期間32が終了した時点で第2維持ブロック21Bの初期化期間31が開始される。第2維持ブロック21Bの初期化期間31の終了後、第2維持ブロック21Bのアドレス期間32が開始され、第2維持ブロック21Bのアドレス期間32が終了した後、第2維持ブロック21Bの維持期間33が開始される。以降、第2維持ブロック21Bと同様に第3および第4の維持ブロック21C、21Dの初期化期間31、アドレス期間32および維持期間33が開始される。
In the second subfield SF2, the
ここで、ある維持ブロックの維持期間中に他の維持ブロックがアドレス放電を行う場合において、アドレス電極11、スキャン電極4およびサステイン電極5の駆動電圧の印加するタイミングの一例を図4で説明する。例えば、第1サブフィールドSF1では、第1維持ブロック21Aの維持期間33に第2維持ブロック21Bのアドレス期間32が設定されている。この時、第1維持ブロック21Aの維持期間33では、スキャン電極4およびサステイン電極5にはそれぞれ、維持パルスが印加されている。一方、第1維持ブロック21Aの維持期間33中のスキャン電極4が0Vで、サステイン電極5が維持パルスの波高値電圧の期間に、個々のスキャン電極4に印加されるスキャンパルスに対応して、第2維持ブロック21Bのアドレス電極11には書き込みパルスが印加される。
Here, FIG. 4 illustrates an example of the timing at which the drive voltages of the
これにより、各維持ブロック21A、21B、21C、21Dに対してアドレス電極11が共通に使用されるような構成でも、各電極に印加される駆動パルスの維持ブロック間干渉を無くし、維持放電およびアドレス放電を平行して安定に行うことができることになる。また、第2サブフィールド以降も同様な駆動パルスの加え方の工夫により時間を有効に活用することができる。ここで、単位維持ブロック当りのライン数とスキャンドライバ出力段の数が比例すなわち駆動する維持ブロック数とスキャンドライバ数が整数倍になっていると、維持ブロック21A〜21Dの各維持ブロック内においてスキャンシフト動作が完結し、回路規模やソフトウェア処理が簡素化されるほか、スキャン動作が跨ることに起因する維持ブロック間干渉を無くすことができる。このような維持ブロック駆動方法では1フィールド中の維持期間33の割合を大きくして高輝度化を図り、あるいは時間短縮によりサブフィールド数を増やし、階調数の向上や擬似輪郭低減にも効果を発揮する。
Accordingly, even in the configuration in which the
(実施の形態3)
本発明の実施の形態3について図5を用いて説明する。図5は、スキャンパルスの時間幅に応じて各維持ブロックのライン数を分布させる方法を示したものである。
(Embodiment 3)
以下に述べる書き込み特性とは、スキャン電極4に印加されているスキャンパルスに対し、然るべきタイミングでアドレス電極11に印加された書き込みパルスによって、スキャン電極4とアドレス電極11の間でアドレス放電が生じ、スキャン電極4、サスティン電極5、およびアドレス電極11の相互間の壁電荷が所定の電荷量をもって蓄積されるかどうかを意味する。書き込み特性が良いとは、ある時間内でアドレス放電が確実に生じ壁電荷が所定の蓄積量を保持し所定の壁電圧を有している状態を指し、書き込み特性が悪いとは、アドレス放電の発生する時間のばらつきが大きく、また所定の壁電荷を保持できない状態を指す。
The write characteristic described below is that an address discharge is generated between the
維持ブロック駆動は、同時にADS駆動する各維持ブロックのライン数が、全ライン数に対し小さい値となっており、各維持ブロック内でその構成ラインに対し初期化を行っているため、通常では、表示画面内で書き込み特性が分布することは少ないが、書き込み特性が非常に悪いPDPの場合、スキャンする順番が遅い維持ブロックほど書き込み難くなる傾向がある。その要因の一つとして、フィールド開始時の初期化により生じるスキャン電極4、サスティン電極5およびアドレス電極11間の壁電荷とは別に、放電空間に浮遊する空間電荷(プライミング粒子)が時間と共に減少し、書き込み、すなわちアドレス放電の発生する確率を下げていることが考えられる。
In the sustain block drive, the number of lines of each sustain block that is simultaneously driven by ADS is a small value with respect to the total number of lines, and the configuration lines are initialized in each sustain block. Although the writing characteristic is rarely distributed in the display screen, in the case of a PDP having a very bad writing characteristic, there is a tendency that writing becomes more difficult as the maintenance block has a slower scanning order. As one of the factors, apart from the wall charges between the
このような場合、本発明の実施の形態1、2における第1維持ブロック21A〜第4維持ブロック21Dの各ラインにおいて、スキャンする順番の早い第1維持ブロック21Aでは比較的書き込み特性が良く、スキャンパルス41Aの幅でアドレス放電が一定時間内で確実に発生する。それに対し、スキャンする順番の遅い第4維持ブロック21Dのライン(M3+1)〜ラインM4では、上記スキャンパルス41Aの幅では上記一定時間内にアドレス放電が発生する確率は低くなるため、スキャンパルス41Dのようにパルス幅を広くしてアドレス放電を確実に発生させる必要がある。つまり、第1維持ブロック21Aにおけるスキャンパルス41Aはアドレス放電が確実な時間幅に設定し、第4維持ブロック41Dでは、アドレス放電の発生が確実になるような、スキャンパルス141Aよりも広い時間幅に設定することで、書き込み特性のばらつきを吸収することができる。
In such a case, in each of the first sustain
各維持ブロック21A〜21Dでのライン数が同じ場合、例えば第1維持ブロック21Aのアドレス期間42Aと第4維持ブロック21Dのアドレス期間42Dとでは、アドレス期間自体の長さが異なることになる。一方、維持ブロック駆動方式は、アドレス期間はなるべく一定でしかも短いとサブフィールドの数あるいは維持期間を増やすことができるというものであるため、相反することになる。そこで、各維持ブロック21A〜21Dにおいて、例えばアドレス期間が同じになるように各々の構成ライン数を設定することで維持ブロック駆動の利点を生かすことができる。なお、各維持ブロック21A〜21Dに対する個々のスキャンドライバ数は1つであってもよい。
When the number of lines in each of the sustain
また、アドレス期間を多少変化させてもいいようなサブフィールド数を設定する場合、サブフィールドを重ねる毎に、維持放電によるプライミング効果で良化する書き込み特性に応じて、維持ブロック内のサブフィールド順番が高くなる程アドレス期間を短くしてもよい。 In addition, when setting the number of subfields that may slightly change the address period, the subfield order in the sustain block is improved according to the write characteristics that are improved by the priming effect by the sustain discharge each time the subfields are overlapped. As the value becomes higher, the address period may be shortened.
(実施の形態4)
本発明の実施の形態4について図6を用いて説明する。図6は、本発明の実施の形態4に係る、前述の4つの維持ブロックで駆動する場合の全アドレス時間とサブフィールド期間との関係を示した図である。
(Embodiment 4)
本発明の実施の形態1〜3で示したように、第1維持ブロック21A、第2維持ブロック21B、第3維持ブロック21C、第4維持ブロック21Dの各維持ブロックが個々にADS駆動する場合において、全ラインMの全画素に映像データを選択的に書き込む全アドレス期間51は、図6では初期化期間31とアドレス期間32((1ライン分のアドレス期間52)×(維持ブロック当りのライン数))とを維持ブロック数分だけ合計した期間となる。
As shown in the first to third embodiments of the present invention, when each sustain block of the first sustain
ここで、第1サブフィールドの第4維持ブロック21Dのアドレス期間51と第2サブフィールドの第1維持ブロック21Aにアドレス期間51との時間関係について言及する。第1サブフィールドの第4維持ブロック21Dの最終ラインM4を書き込みするタイミングが、第2サブフィールドの第1維持ブロック21Aの初期化期間31が開始される前に完了すると、全ラインMを書き込む為のアドレス期間52が時間軸上で重複しない。つまり、第1サブフィールド期間53より前述の全アドレス期間51が短ければ、第1維持ブロック21A、第2維持ブロック21B、第3維持ブロック21C、第4維持ブロック21D毎にADS駆動が可能となる。
Here, the time relationship between the address period 51 of the fourth sustain
万一、第1サブフィールドの第4維持ブロック21Dの最終ラインM4に書き込むアドレス期間51と、第2サブフィールドの第1維持ブロック21Aの初期化期間31が重複したとしても、互いの初期化パルス、書き込みパルスが重複しないようタイミングを調停することで回避できる。また、維持期間33と維持休止期間54を合計した維持割り当て期間55を各サブフィールドで一定にすることで、上記効果を高めることができる。各サブフィールドの維持期間33をそれぞれ重み付けした場合でも休止期間54を調整して維持割り当て期間55を一定することで上記効果を維持できる。
Even if the address period 51 written to the last line M4 of the fourth sustain
たとえ、維持割り当て期間55が各サブフィールドで一定でなく、各サブフィールドの維持期間33が例えば2の累乗の重み付けを有したとしても、本発明が示す条件を満たしていれば各維持ブロックで独立したADS駆動を行うことが可能である。
Even if the
またこの例のみならず、スキャンする順に隣り合う維持ブロック間のアドレス期間51同士に関しても同様な効果を得ることができる。 The same effect can be obtained not only in this example but also in the address periods 51 between the sustain blocks adjacent in the scanning order.
それに対し、本発明が示す条件を満たさない場合、例えば、第2サブフィールドの第1維持ブロック21Aの初期化期間31が、開始後、もしくはライン1のアドレス期間52以降に、第1サブフィールドの第4維持ブロック21Dの最終ラインM4を書き込みするタイミングが完了した場合、アドレス電極13をサブフィールド内で時分割駆動しなければいけない。
On the other hand, if the condition indicated by the present invention is not satisfied, for example, the
そこで、本発明の実施の形態4においては、維持ブロック間で各パルスの印加タイミングをシフトする所定時間間隔を短くして初期化期間31分の重複時間分を無くし、各維持ブロック21A、21B、21C、21Dで各アドレス期間32を連続して設定する場合、初期化期間31とアドレス期間32が時間軸上で重複することになるが、重複期間内で互いのパルスの印加タイミングを調停することで互いの干渉を回避する。
Therefore, in the fourth embodiment of the present invention, the predetermined time interval for shifting the application timing of each pulse between the sustain blocks is shortened to eliminate the overlapping time of the
また、映像データに対応した書き込みパルスをアドレス電極11に書き込むことで維持発光を停止する消去書き込み駆動の場合は、1フィールドの最初の初期化以外は設定されないので、サブフィールド数を増やす点とアドレス期間32と初期化期間31の重複期間が存在しない点で有利である。
In addition, in the case of erasing write driving in which the sustain light emission is stopped by writing a write pulse corresponding to video data to the
なお、本発明の実施の形態1〜4では、複数のスキャン電極4およびサステイン電極5を4つのグループに分割した例を示したが、分割数はこの例に特に限定されず、2分割、6分割、8分割等の他の分割数であってもよい。また、一つのグループに含まれるスキャン電極4およびサステイン電極5の最小ライン数は、回路構成等の観点から、例えば16本以上であることが好ましい。また、例えば、480ラインのVGA(Video Graphics Array)仕様のAC型プラズマディスプレイ装置の場合、6分割して1グループのラインの本数を30本にすることが好ましい。この場合、同じような画像が各グループ内に入る確率が高く、各グループ内の駆動パターンが同様になり、駆動回路の寿命を長くすることができる。
In the first to fourth embodiments of the present invention, the example in which the plurality of
また、以上の例ではスキャンドライバの個数を維持ブロック数の2倍にしたが、維持ブロック数の整数倍であれば同様の効果を得ることができる。 In the above example, the number of scan drivers is twice the number of sustain blocks, but the same effect can be obtained if the number of sustain blocks is an integer multiple.
本発明の実施の形態1〜4での、第1サブフィールドおよび第2サブフィールドにおける各説明は、それらのサブフィールドに対し限定されるものではなく、第3サブフィールド以降にも同様に適用することができる。また、本発明の実施の形態2〜4に示す駆動方法を組み合わせて用いてもよい。
The descriptions of the first subfield and the second subfield in
その他、例示はしないが、実施の形態1〜4に示す本発明は、その主旨を逸脱しない範囲で種々変更を加え得るものである。
In addition, although not illustrated, the present invention shown in
以上のように本発明は、複数のサステイン電極を共通接続した結線群を1単位とする複数の維持ブロックと、各維持ブロック別のスキャン電極に放電電圧を印加するスキャンドライバを有するマトリクス構造のAC型プラズマディスプレイ装置に対して、スキャンドライバの個数を維持ブロック数の整数倍にすることでスキャンドライバのシフト動作が維持ブロック内で完結させることで、スキャン回路構成の簡素化によるコスト削減あるいはソフトウェア制御の最適化を図ることができるプラズマディスプレイ装置を提供できる。 As described above, the present invention provides a matrix structure AC having a plurality of sustain blocks each having a connection group in which a plurality of sustain electrodes are commonly connected, and a scan driver that applies a discharge voltage to the scan electrodes of each sustain block. By reducing the number of scan drivers to an integral multiple of the number of maintenance blocks for a plasma display device, the shift operation of the scan driver is completed within the maintenance block, thereby reducing costs by simplifying the scan circuit configuration or controlling the software. It is possible to provide a plasma display device that can optimize the above.
さらに、消費電力を低減させることで、地球環境にも優しいプラズマディスプレイ装置を提供できる。 Further, by reducing power consumption, a plasma display device that is friendly to the global environment can be provided.
1 プラズマディスプレイパネル(PDP)
4 スキャン電極
5 サステイン電極
11 アドレス電極
21A、21B、21C、21D 維持ブロック
111A、111B、111C、111D、111E、111F、111G、111H スキャンドライバ
121A、121B、121C、121D サステインドライバ
1 Plasma display panel (PDP)
4 Scan electrode 5 Sustain
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