JP2007178524A - 電気光学装置および電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】コモン反転駆動における色むらを低減できる電気光学装置を提供すること。
【解決手段】電気光学装置は、データ線駆動回路を備える。データ線駆動回路は、１つの
入力端子ＩＴに対して６つの出力端子ＯＴ１〜ＯＴ６を有し、これら６つの出力端子ＯＴ
１〜ＯＴ６の中から選択された出力端子ＯＴを入力端子ＩＴに接続することにより、時分
割信号として供給される画像信号を複数のデータ線Ｘに振り分けるデマルチプレクサ単位
回路Ｍを複数備える。複数のデータ線Ｘ０〜Ｘ３のうちコモン線駆動回路で極性反転され
た後に最初に選択されるデータ線Ｘを特定データ線Ｘ０とし、デマルチプレクサ単位回路
Ｍの３つの出力端子ＯＴ１〜ＯＴ３は、特定データ線Ｘ０に接続され、デマルチプレクサ
単位回路Ｍの残る出力端子ＯＴ４〜ＯＴ６は、それぞれ、特定データ線Ｘ０以外のデータ
線Ｘ１〜Ｘ３に接続される。
【選択図】図３

Description

本発明は、電気光学装置および電子機器に関する。

従来より、電気光学装置として、アクティブマトリクス型の液晶表示装置が知られてい
る。このアクティブマトリクス型の液晶表示装置は、複数の走査線およびコモン線、これ
ら走査線およびコモン線に略直交する複数のデータ線、ならびに、走査線及びデータ線の
交差に対応して設けられた複数の画素回路を有する第１の基板と、この第１の基板に対向
して設けられた第２の基板と、前記第１の基板および前記第２の基板の間に設けられた電
気光学物質である液晶と、を備えている。
さらに、第１の基板には、走査線を駆動する走査線駆動回路と、データ線を駆動するデ
ータ線駆動回路と、が設けられている。

ここで、データ線駆動回路には、例えば、複数のデマルチプレクサ単位回路が含まれて
いる（特許文献１参照）。各デマルチプレクサ単位回路は、１つの入力端子および複数の
出力端子を有し、スイッチング素子により、これら複数の出力端子を順に選択して入力端
子に接続する。これにより、デマルチプレクサ単位回路は、信号源から時分割信号として
供給される画像信号を、データ線に振り分ける。
このようなデマルチプレクサ単位回路を含むデータ線駆動回路によれば、信号源から液
晶パネルへの信号配線数を大幅に削減でき、液晶表示装置の製造コストを低減できる。

ところで、以上の液晶表示装置においては、液晶の劣化を防ぐために、一定周期で液晶
に印加する電圧の極性が反転される。具体的な駆動方法としては、例えば、フレーム毎に
画素電極への液晶印加電圧の極性を切り換えるフレーム反転駆動や、１水平ラインあるい
は複数の水平ライン毎に画素電極への液晶印加電圧の極性を反転させるＨライン反転駆動
、画素単位で画素電極への液晶印加電圧の極性を切り換えるＨＶ反転駆動などが知られて
いる。

しかしながら、これらの駆動方法では、共通電極を固定電位として、この固定電位に対
して正極側および負極側に一定の電位差が生じるように、画素電極を設定する。そのため
、画素電極の書き込み電圧には、前記一定の電位差の２倍のダイナミックレンジが必要で
あり、消費電力が増大する。

そこで、Ｈライン反転駆動に加えて、少なくとも１水平ライン毎に共通電極の電圧も極
性反転させる駆動方法が提案されている（以降、Ｈ／コモン反転駆動と呼ぶ）。このＨ／
コモン反転駆動によれば、データ線駆動回路の出力のダイナミックレンジを小さくして、
電力消費を低減できる。
なお、以下の記載において、コモン反転駆動とは、上述のＨ／コモン反転駆動のほか、
画素電極の電圧の極性を反転させずに、共通電極の電圧の極性のみを反転させるコモン駆
動を含むものとする。
特開平６−１３８８５１号公報

ところで、特許文献１のような複数のデマルチプレクサ単位回路を含む液晶表示装置に
おいて、コモン反転駆動を行うと、複数のデータ線のうち共通電極の極性が反転された後
に最初に選択されるものは、コモン線との容量結合により、電位が変動する。そのため、
共通電極の電圧極性を反転させた後、最初に画像データが書き込まれる画素電極について
は、他の画素電極に比べて、実際の書き込み電圧が必要な電圧よりも大幅に低くなり、そ
の結果、色むらが生じる場合があった。

そこで、本発明は、コモン反転駆動における色むらを低減できる電気光学装置および電
子機器を提供することを目的とする。

本発明の電気光学装置は、複数の走査線と、複数のデータ線と、前記走査線と前記デー
タ線の交差に対応して設けられた複数の画素電極と、当該画素電極に対向する複数の共通
電極と、前記走査線に印加される電圧に基づいて前記データ線と前記画素電極とを導通状
態または非導通状態とする複数のスイッチング素子と、を備える電気光学装置であって、
前記走査線を順次選択する電圧を供給する走査線駆動回路と、前記共通電極の電圧を所定
の電位を基準として１水平走査期間以上の期間で反転させるコモン線駆動回路と、前記走
査線が選択される期間において前記データ線に画像信号を供給するデータ線駆動回路と、
を備え、前記データ線駆動回路は、１つの入力端子に対して複数の出力端子を有し、当該
複数の出力端子の中から選択された出力端子を前記入力端子に接続することにより、時分
割信号として供給される画像信号を前記複数のデータ線に振り分けるデマルチプレクサ単
位回路を複数備え、前記複数のデータ線のうち前記コモン線駆動回路で極性反転された後
に最初に選択されるデータ線を特定データ線とし、前記デマルチプレクサ単位回路の少な
くとも１以上の出力端子は、前記特定データ線に接続されるとともに、前記デマルチプレ
クサ単位回路の残る出力端子は、それぞれ、前記特定データ線以外のデータ線に接続され
ることを特徴とする。

この発明によれば、コモン線駆動回路により共通電極の電位を前記画素電極より低くし
ておき、走査線駆動回路により走査線を順次選択しながら、データ線駆動回路によりデー
タ線に画像信号を供給する正極性書込と、コモン線駆動回路により共通電極の電位を画素
電極より高くしておき、走査線駆動回路により走査線を順次選択しながら、データ線駆動
回路によりデータ線に画像信号を供給する負極性書込と、を交互に行う。

そして、以上の正極性書込または負極性書込を行う際に、複数のデータ線のうちコモン
線駆動回路で極性反転された後に最初に選択されるデータ線を特定データ線とし、デマル
チプレクサ単位回路の少なくとも１以上の出力端子を特定データ線に接続するとともに、
デマルチプレクサ単位回路の残る出力端子をそれぞれ特定データ線以外のデータ線に接続
した。
したがって、コモン反転駆動を行うと、特定データ線の電位が変動するが、この特定デ
ータ線にデマルチプレクサ単位回路の少なくとも１以上の出力端子から画像データを供給
できるから、色むらを低減できる。

上述の電気光学装置では、前記特定データ線に係る画素電極は、非表示領域に設けられ
ることが好ましい。

この発明によれば、表示がなされない非表示領域を設け、特定データ線に係る画素電極
をこの非表示領域に設けた。よって、特定データ線に係る画素電極にどのような電圧が印
加されても、この画素電極によって制御される光は遮蔽されることになる。したがって、
特定データ線に係る画素電極をダミー画素として、このダミー画素に画像データを書き込
むことにより、色むらを確実に低減できる。

上述の電気光学装置では、前記特定データ線に接続された少なくとも１以上の出力端子
に対して、同時に画像信号を供給することが好ましい。

この発明によれば、特定データ線に接続された少なくとも１以上の出力端子に同時に画
像信号を供給したので、特定データ線の電位が変動しても、特定データ線に係る画素電極
に確実に書き込みできるので、色むらをさらに低減できる。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、以下の実施形態および変形
例の説明にあたって、同一構成要件については同一符号を付し、その説明を省略もしくは
簡略化する。
＜実施形態＞
図１は、本発明の一実施形態に係る電気光学装置１の構成を示すブロック図である。
電気光学装置１は、Ｈ／コモン反転駆動方式を採用しており、液晶パネルＡＡと、図示
しないバックライトユニットと、からなる。この液晶パネルＡＡは、複数の画素５０を有
する画素領域Ｐと、この画素領域Ｐの周辺に設けられて画素５０を駆動する走査線駆動回
路２０と、データ線駆動回路３０と、コモン線駆動回路４０と、を備える。

液晶パネルＡＡは、所定間隔おきに交互に設けられたそれぞれｍ本（ｍは２以上の自然
数）の走査線Ｙ１〜Ｙｍおよびコモン線（容量線）Ｚ１〜Ｚｍと、これら走査線Ｙおよび
コモン線Ｚに交差し所定間隔おきに設けられたｎ＋１本（ｎは２以上の自然数）のデータ
線Ｘ０〜Ｘｎと、を備え、画素５０は、各走査線Ｙと各データ線Ｘとの交差部に設けられ
る。

図２は、電気光学装置１の画素領域Ｐの平面図である。
画素領域Ｐは、液晶を透過した光を射出可能な表示領域Ａと、この表示領域Ａの周囲に
設けられて液晶を透過した光が遮蔽される非表示領域Ｂと、で構成される。
なお、図１において、画素５０のうち最も左側の列のものは、データ線Ｘ０に係り、非
表示領域Ｂに配置されている。これに対し、残りの画素５０は、データ線Ｘ１〜Ｘｎに係
り、表示領域Ａに配置されている。

図１に戻って、画素５０は、画素トランジスタ５１、画素電極５５、この画素電極５５
に対向する共通電極５６、および、一端が画素電極５５に電気的に接続され他端がコモン
線Ｚに電気的に接続された蓄積容量５３で構成される。

画素トランジスタ５１のゲート電極には、走査線Ｙが接続され、画素トランジスタ５１
のソース電極には、データ線Ｘが接続され、画素トランジスタ５１のドレイン電極には、
画素電極５５および蓄積容量５３が接続されている。また、画素電極５５と共通電極５６
との間には、電気光学物質としての液晶が挟持される。したがって、この画素トランジス
タ５１は、走査線Ｙから選択電圧が印加されると、データ線Ｘと画素電極５５および蓄積
容量５３とを導通状態とする。

共通電極５６は、液晶パネルＡＡの四隅に設けられた導通部４１およびこれら導通部４
１同士を接続する共通配線４２を介して、コモン線Ｚと接続される。

走査線駆動回路２０は、画素トランジスタ５１を導通状態にする選択電圧を走査線Ｙ１
〜Ｙｍに線順次で供給する。例えば、ある走査線Ｙに選択電圧が供給されると、この走査
線Ｙに接続された画素トランジスタ５１が全て導通状態になり、この走査線Ｙに係る画素
５０が全て選択される。

コモン線駆動回路４０は、負極性の第１電位またはこの第１電位よりも高い正極性の第
２電位の駆動信号をコモン線Ｚに供給する。具体的には、このコモン線駆動回路４０は、
これら負極性の第１電位および正極性の第２電位の間で、１水平走査期間ごとに極性を反
転させる。

データ線駆動回路３０は、デマルチプレクサ３１を含んでおり、走査線Ｙが選択される
期間において、画像信号を各データ線Ｘに供給し、導通状態の画素トランジスタ５１を介
して、画素５０の画素電極５５に画像データを順次書き込む。
ここで、データ線駆動回路３０は、共通電極５６の電位が第１電位である場合には、第
１電位よりも高い正極性の電位でデータ線Ｘに画像信号を供給し、共通電極５６の電位が
第２電位である場合には、第２電位よりも低い負極性の電位でデータ線Ｘに画像信号を供
給する。

以上の電気光学装置１は、以下のように動作する。
すなわち、走査線駆動回路２０から選択電圧を線順次で供給することで、ある走査線Ｙ
に係る画素５０を全て選択する。そして、これら画素５０の選択に同期して、データ線駆
動回路３０からデータ線Ｘに画像信号を供給する。これにより、走査線駆動回路２０およ
びデータ線駆動回路３０で選択した全ての画素５０に、データ線Ｘから画素トランジスタ
５１を介して画像信号が供給されて、画像データが画素電極５５に書き込まれる。

ここで、この電気光学装置１は、コモン線駆動回路４０により共通電極５６の電位を第
１電位および第２電位の間で反転させる。共通電極５６の電位が第１電位である場合には
、データ線駆動回路３０により第１電位よりも高い電位でデータ線Ｘに画像信号を供給し
、共通電極５６の電位が第２電位である場合には、第２電位よりも低い電位でデータ線Ｘ
に画像信号を供給する。

画素５０の画素電極５５に画像データが書き込まれると、この画素電極５５と共通電極
５６との電位差により、液晶に駆動電圧が印加される。したがって、画像信号の電圧レベ
ルを変化させることで、液晶の配向や秩序を変化させて、各画素５０の光変調による階調
表示を行う。
なお、液晶に印加される駆動電圧は、蓄積容量５３により、画像データが書き込まれる
期間よりも３桁も長い期間に亘って保持される。

図３は、デマルチプレクサ３１のブロック図である。
デマルチプレクサ３１は、データ線Ｘを６本ずつまとめて制御可能なデマルチプレクサ
単位回路Ｍを複数有する。ここでは、これら複数のデマルチプレクサ単位回路Ｍのうち図
１中最も左側に位置するものについて説明する。
デマルチプレクサ単位回路Ｍは、１つの入力端子ＩＴに対して６つの出力端子ＯＴ１〜
ＯＴ６を有し、これら６つの出力端子ＯＴ１〜ＯＴ６の中から選択して、この選択した出
力端子ＯＴ１〜ＯＴ６を入力端子ＩＴに接続する。これにより、信号源から時分割信号と
して供給される画像信号を、データ線Ｘ０〜Ｘ３に振り分ける。

具体的には、デマルチプレクサ単位回路Ｍは、それぞれ、第１〜第６スイッチング素子
６１〜６６を有する。これら第１〜第６スイッチング素子６１〜６６のソース電極は、全
て入力端子ＩＴに接続され、ドレイン電極は、それぞれ、出力端子ＯＴ１〜ＯＴ６に接続
されている。また、第１〜第６スイッチング素子のゲート電極は、制御端子ＳＥＬ１〜Ｓ
ＥＬ６に接続されている。

ここで、デマルチプレクサ単位回路Ｍの３つの出力端子ＯＴ１〜ＯＴ３は、データ線Ｘ
０に接続されている。
これに対し、デマルチプレクサ単位回路Ｍの残る出力端子ＯＴ４〜ＯＴ６は、それぞれ
、データ線Ｘ０以外のデータ線Ｘ１〜Ｘ３に接続されている。

入力端子ＩＴには、図示しない信号源より、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の各色の画
像データが時分割で多重化された画像信号が供給される。
第１〜第６スイッチング素子６１〜６６の制御端子ＳＥＬ１〜ＳＥＬ６には、第１〜第
６スイッチング素子６１〜６６のいずれかを選択する制御信号が供給される。

以上、図１中最も左側に位置するデマルチプレクサ単位回路Ｍについて説明したが、他
のデマルチプレクサ単位回路Ｍは、各出力端子ＯＴ１〜ＯＴ６の全てが、それぞれ、１本
のデータ線Ｘにのみ接続されている点が異なる。

以上のデマルチプレクサ３１は、以下のように動作する。
デマルチプレクサ単位回路Ｍの入力端子ＩＴに画像信号が供給されるとともに、制御端
子ＳＥＬ１〜ＳＥＬ６に制御信号が供給される。
すると、この制御信号に応じて、第１〜第６スイッチング素子６１〜６６が順次導通状
態になる。これにより、画像信号を各出力端子ＯＴ１〜ＯＴ６に順次振り分ける。

図４は、デマルチプレクサ３１のタイミングチャートである。
時刻ｔ１〜ｔ６において、入力端子ＩＴには、画像信号が供給される。この画像信号は
、例えば、ノーマリーホワイトのときは黒を表示し、ノーマリーブラックのときは白を表
示するダミーの画像信号である。
このとき、ＳＥＬ１〜３が順にＨレベルになり、第１〜第３スイッチング素子６１〜６
３が順に導通状態となる。これにより、データ線Ｘ０に係る画素５０では、黒または白を
表示する制御が行われる。しかし、これらのデータ線Ｘ０に係る画素５０は、非表示領域
Ｂに配置されているため、液晶を透過した光が遮蔽される。

時刻ｔ７〜ｔ８において、入力端子ＩＴには、赤（Ｒ）を表示する画像信号が供給され
る。このとき、ＳＥＬ４がＨレベルになり、第４スイッチング素子６４が導通状態となる
。データ線Ｘ１に係る画素５０は、表示領域Ａに配置されているため、赤（Ｒ）を表示す
る。

時刻ｔ９〜ｔ１０において、入力端子ＩＴには、緑（Ｇ）を表示する画像信号が供給さ
れる。このとき、ＳＥＬ５がＨレベルになり、第５スイッチング素子６５が導通状態とな
る。データ線Ｘ２に係る画素５０は、表示領域Ａに配置されているため、緑（Ｇ）を表示
する。

時刻ｔ１１〜ｔ１２において、入力端子ＩＴには、青（Ｂ）を表示する画像信号が供給
される。このとき、ＳＥＬ６がＨレベルになり、第６スイッチング素子６６が導通状態と
なる。データ線Ｘ３に係る画素５０は、表示領域Ａに配置されているため、青（Ｂ）を表
示する。

本実施形態によれば、以下のような効果がある。
（１）正極性書込または負極性書込を行う際に、複数のデータ線Ｘ０〜Ｘｎのうちコモ
ン線駆動回路４０で極性反転された後に最初に選択されるデータ線はデータ線Ｘ０であり
、このデータ線Ｘ０にデマルチプレクサ単位回路Ｍの３つの出力端子ＯＴ１〜ＯＴ３を接
続するとともに、デマルチプレクサ単位回路Ｍの残る出力端子ＯＴ４〜ＯＴ６をデータ線
Ｘ０以外のデータ線Ｘ１〜Ｘ３に接続した。
したがって、コモン反転駆動を行うと、データ線Ｘ０の電位が変動するが、このデータ
線Ｘ０にデマルチプレクサ単位回路Ｍの３つの出力端子ＯＴ１〜ＯＴ３から画像データを
供給できるから、色むらを低減できる。

（２）液晶を透過した光が遮蔽される非表示領域Ｂを設け、データ線Ｘ０に係る画素電
極を非表示領域Ｂに設けた。よって、データ線Ｘ０に係る画素電極にどのような電圧が印
加されても、この画素電極５５によって制御される光は遮蔽されることになる。したがっ
て、このようにデータ線Ｘ０に係る画素電極５５をダミー画素として、このダミー画素に
画像データを書き込むことにより、色むらを確実に低減できる。

＜変形例＞
なお、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範
囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。

例えば、上述した実施形態では、ＳＥＬ１〜３を順にＨレベルにして、データ線Ｘ０に
係る画素電極５５に順番に画像データを書き込んだが、これに限らず、ＳＥＬ１〜３を同
時にＨレベルにして、データ線Ｘ０に接続された３つの出力端子ＯＴ１〜ＯＴ３に対して
同時に画像信号を供給し、データ線Ｘ０に係る画素電極５５に同時に画像データを書き込
んでもよい。
このようにすれば、上述の（１）、（２）の効果に加え、以下のような効果がある。
データ線Ｘ０に接続された３つの出力端子ＯＴ１〜ＯＴ３に同時に画像信号を供給した
ので、データ線Ｘ０の電位が変動しても、データ線Ｘ０に係る画素電極５５に確実に書き
込みできるので、色むらをさらに低減できる。

また、上述した実施形態では、デマルチプレクサ単位回路Ｍに６つの出力端子ＯＴ１〜
ＯＴ６を設けたが、これに限らず、出力端子数を４つにしてもよいし、その数は任意に設
定してよい。

例えば、上述した実施形態では、本発明を液晶を用いた電気光学装置１に適用したが、
これに限らず、液晶以外の電気光学物質を用いた電気光学装置にも適用できる。電気光学
物質とは、電気信号（電流信号または電圧信号）の供給によって透過率や輝度といった光
学的特性が変化する物質である。例えば、有機ＥＬ（Electro-Luminescent）や発光ポリ
マーなどのＯＬＥＤ素子を電気光学物質として用いた表示パネルや、着色された液体とこ
の液体に分散された白色の粒子とを含むマイクロカプセルを電気光学物質として用いた電
気泳動表示パネル、極性が相違する領域毎に異なる色に塗り分けられたツイストボールを
電気光学物質として用いたツイストボールディスプレイパネル、黒色トナーを電気光学物
質として用いたトナーディスプレイパネル、あるいは、ヘリウムやネオン等の高圧ガスを
電気光学物資として用いたプラズマディスプレイパネルなど各種の電気光学装置に対して
も、上記実施形態と同様に本発明が適用され得る。

＜応用例＞
次に、上述した実施形態に係る電気光学装置１を適用した電子機器について説明する。
図５は、電気光学装置１を適用した携帯電話機の構成を示す斜視図である。携帯電話機
３０００は、複数の操作ボタン３００１およびスクロールボタン３００２、ならびに電気
光学装置１を備える。スクロールボタン３００２を操作することによって、電気光学装置
１に表示される画面がスクロールされる。

なお、電気光学装置１が適用される電子機器としては、図５に示すものの他、パーソナ
ルコンピュータ、情報携帯端末、デジタルスチルカメラ、液晶テレビ、ビューファインダ
型、モニタ直視型のビデオテープレコーダ、カーナビゲーション装置、ページャ、電子手
帳、電卓、ワードプロセッサ、ワークステーション、テレビ電話、ＰＯＳ端末、タッチパ
ネルを備えた機器などが挙げられる。そして、これらの各種電子機器の表示部として、前
述した電気光学装置が適用可能である。

本発明の一実施形態に係る電気光学装置の構成を示すブロック図である。 前記電気光学装置の画素領域の平面図である。 前記電気光学装置のデータ線駆動回路を構成するデマルチプレクサ単位回路のブロック図である。 前記デマルチプレクサ単位回路のタイミングチャートである。 上述した電気光学装置を適用した携帯電話機の構成を示す斜視図である。

符号の説明

１…電気光学装置、２０…走査線駆動回路、３０…データ線駆動回路、４０…コモン線
駆動回路、５１…画素トランジスタ（スイッチング素子）、５５…画素電極、５６…共通
電極、３０００…携帯電話機（電子機器）、Ｂ…非表示領域、Ｍ…デマルチプレクサ単位
回路、ＩＴ…入力端子、ＯＴ１〜ＯＴ６…出力端子、Ｘ…データ線、Ｘ０…特定データ線
、Ｙ…走査線、Ｚ…コモン線。

Claims (4)

1. 複数の走査線と、複数のデータ線と、前記走査線と前記データ線の交差に対応して設け
   られた複数の画素電極と、当該画素電極に対向する複数の共通電極と、前記走査線に印加
   される電圧に基づいて前記データ線と前記画素電極とを導通状態または非導通状態とする
   複数のスイッチング素子と、を備える電気光学装置であって、
   前記走査線を順次選択する電圧を供給する走査線駆動回路と、
   前記共通電極の電圧を所定の電位を基準として１水平走査期間以上の期間で反転させる
   コモン線駆動回路と、
   前記走査線が選択される期間において前記データ線に画像信号を供給するデータ線駆動
   回路と、を備え、
   前記データ線駆動回路は、１つの入力端子に対して複数の出力端子を有し、当該複数の
   出力端子の中から選択された出力端子を前記入力端子に接続することにより、時分割信号
   として供給される画像信号を前記複数のデータ線に振り分けるデマルチプレクサ単位回路
   を複数備え、
   前記複数のデータ線のうち前記コモン線駆動回路で極性反転された後に最初に選択され
   るデータ線を特定データ線とし、
   前記デマルチプレクサ単位回路の少なくとも１以上の出力端子は、前記特定データ線に
   接続されるとともに、前記デマルチプレクサ単位回路の残る出力端子は、それぞれ、前記
   特定データ線以外のデータ線に接続されることを特徴とする電気光学装置。
2. 前記特定データ線に係る画素電極は、非表示領域に設けられることを特徴とする請求項
   １に記載の電気光学装置。
3. 前記特定データ線に接続された少なくとも１以上の出力端子に対して、同時に画像信号
   を供給することを特徴とする請求項１に記載の電気光学装置。
4. 請求項１から３のいずれか１項に記載の電気光学装置を備えたことを特徴とする電子機
   器。
   

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