JP3054520B2 - アクティブマトリックスセルの駆動方法 - Google Patents
アクティブマトリックスセルの駆動方法Info
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- G09G2310/06—Details of flat display driving waveforms
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、液晶表示装置などに使
用されるアクティブマトリックスセルの駆動方法に関
し、更に詳しくは、強誘電物質を非線形素子に用いたア
クティブマトリックスセルの駆動方法に関する。
用されるアクティブマトリックスセルの駆動方法に関
し、更に詳しくは、強誘電物質を非線形素子に用いたア
クティブマトリックスセルの駆動方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】液晶表示装置などに使用されるアクティ
ブマトリックスセルとして、強誘電物質を非線形素子に
用いたものがある。一般的な強誘電物質としては、図８
に示すような電界−電位特性を有し、印加した電界の方
向に応じた極性の電位を生じ、電界を無印加の状態でも
その極性の電荷が残る性質がある。したがって、強誘電
物質からなる非線形素子を液晶などに接続したアクティ
ブマトリックスセルにおいては、強誘電物質の電荷に比
例した電圧を液晶などに印加することができる。また、
電界を無印加状態とした後でも電荷が残ることにより、
優れた電荷メモリー性を有する。
ブマトリックスセルとして、強誘電物質を非線形素子に
用いたものがある。一般的な強誘電物質としては、図８
に示すような電界−電位特性を有し、印加した電界の方
向に応じた極性の電位を生じ、電界を無印加の状態でも
その極性の電荷が残る性質がある。したがって、強誘電
物質からなる非線形素子を液晶などに接続したアクティ
ブマトリックスセルにおいては、強誘電物質の電荷に比
例した電圧を液晶などに印加することができる。また、
電界を無印加状態とした後でも電荷が残ることにより、
優れた電荷メモリー性を有する。
【０００３】かかるアクティブマトリックスセルの駆動
方法としては、特開平２−２５１２号などに示されるよ
うに、それぞれのフィールドを書き込む前に全面をリセ
ットしてから順次データを書き込んで行く線順次駆動方
法が、一般に用いられている。図９は、この駆動方法に
おける信号波形を簡略化して示したものである。この駆
動方法では、それぞれのフィールドにデータを書き込む
前に、データ書き込みパルスＷとは逆極性のリセットパ
ルスＲを、全ての走査電極、例えば図９（ａ）、
（ｂ）、（ｃ）の図示例では走査電極Ｘn-1、Ｘn、Ｘn+
1に同時に印加する。このとき、データ電極Ｙmには、書
き込み補償パルスＧを印加している（図９（ｄ）、
（ｅ）参照）。なお、この図示例では、上記データ書き
込みパルスＷは、極性が全て同一の＋Ｖであり、またリ
セットパルスＲは全て同一の−Ｖである。
方法としては、特開平２−２５１２号などに示されるよ
うに、それぞれのフィールドを書き込む前に全面をリセ
ットしてから順次データを書き込んで行く線順次駆動方
法が、一般に用いられている。図９は、この駆動方法に
おける信号波形を簡略化して示したものである。この駆
動方法では、それぞれのフィールドにデータを書き込む
前に、データ書き込みパルスＷとは逆極性のリセットパ
ルスＲを、全ての走査電極、例えば図９（ａ）、
（ｂ）、（ｃ）の図示例では走査電極Ｘn-1、Ｘn、Ｘn+
1に同時に印加する。このとき、データ電極Ｙmには、書
き込み補償パルスＧを印加している（図９（ｄ）、
（ｅ）参照）。なお、この図示例では、上記データ書き
込みパルスＷは、極性が全て同一の＋Ｖであり、またリ
セットパルスＲは全て同一の−Ｖである。
【０００４】その後、図９（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示
すように、走査電極Ｘn-1、Ｘn、Ｘn+1にデータ書き込
みパルスＷを与えて、非線形素子を順番にＯＮに選択す
る。このとき、データ電極Ｙm（ｂ）には黒表示を行う
ための−Ｖのデータ信号Ｄｎが与えられ、データ電極Ｙ
m（ｗ）には白表示を行うための０Ｖのデータ信号Ｄｎ
が与えられているとする。その結果、ＯＮに選択された
黒表示を行うための非線形素子ＸnＹm（ｂ）では、図９
（ｆ）に示すように、データ書き込みパルスＷの電圧
（＋Ｖ）とデータ信号Ｄｎの電圧（−Ｖ）との差に相当
する電位差（＋２Ｖ）が非線形素子に印加され、ＯＮに
選択された白表示を行うための非線形素子ＸnＹm（ｗ）
では、図９（ｇ）に示すように、データ書き込みパルス
Ｗの電圧（＋Ｖ）とデータ信号Ｄｎの電圧（０Ｖ）との
差に相当する電位差（＋Ｖ）が非線形素子に印加される
ことになり、データの書き込みが行われる。
すように、走査電極Ｘn-1、Ｘn、Ｘn+1にデータ書き込
みパルスＷを与えて、非線形素子を順番にＯＮに選択す
る。このとき、データ電極Ｙm（ｂ）には黒表示を行う
ための−Ｖのデータ信号Ｄｎが与えられ、データ電極Ｙ
m（ｗ）には白表示を行うための０Ｖのデータ信号Ｄｎ
が与えられているとする。その結果、ＯＮに選択された
黒表示を行うための非線形素子ＸnＹm（ｂ）では、図９
（ｆ）に示すように、データ書き込みパルスＷの電圧
（＋Ｖ）とデータ信号Ｄｎの電圧（−Ｖ）との差に相当
する電位差（＋２Ｖ）が非線形素子に印加され、ＯＮに
選択された白表示を行うための非線形素子ＸnＹm（ｗ）
では、図９（ｇ）に示すように、データ書き込みパルス
Ｗの電圧（＋Ｖ）とデータ信号Ｄｎの電圧（０Ｖ）との
差に相当する電位差（＋Ｖ）が非線形素子に印加される
ことになり、データの書き込みが行われる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】このような従来のアク
ティブマトリックスセルの駆動方法では、例えば液晶な
どの表示装置に用いられた場合、リセットにより画面が
一旦無表示となり、その後、順次にデータが書き込まれ
て行くことになる。そのため、画面内で最初に書き込ま
れる行と最後に書き込まれる行とでは、実際に表示され
ている時間が全く異なり、コントラストの点でも大きな
差が生じることなどから、動画の表示はもとより静止画
の表示においても表示品位が低くなる。従って、実用可
能な用途が非常に制限され、汎用性に欠けるという問題
があった。
ティブマトリックスセルの駆動方法では、例えば液晶な
どの表示装置に用いられた場合、リセットにより画面が
一旦無表示となり、その後、順次にデータが書き込まれ
て行くことになる。そのため、画面内で最初に書き込ま
れる行と最後に書き込まれる行とでは、実際に表示され
ている時間が全く異なり、コントラストの点でも大きな
差が生じることなどから、動画の表示はもとより静止画
の表示においても表示品位が低くなる。従って、実用可
能な用途が非常に制限され、汎用性に欠けるという問題
があった。
【０００６】また、アクティブマトリックスセルにおけ
る強誘電物質が一般に図８のような電界−電位ヒステリ
シス特性を示すことから、例えばこの図でいう正極性の
方向の充分な電界によってデータが書き込まれた場合
は、強誘電物質の電位がヒステリシス曲線上のＡ点の位
置となる。そして、書き込み後の電界の極性が、書き込
みに使われた電界の極性と同一の場合は、Ａ点とＢ点の
間の何れかの位置まで強誘電物質の電位が低下するが、
その電位とＡ点との電位差が小さいために、強誘電物質
の電位低下の程度は比較的小さい。しかし、書き込み後
の電界の極性が、書き込みに使われた電界の極性と逆に
なる場合は、Ｂ点とＣ点の間の何れかの位置まで強誘電
物質の電位が低下する。Ｂ点とＣ点の間の電位変化はＡ
点とＢ点の間の電位変化よりも格段に大きいため、強誘
電物質の電位が急速に低下し、強誘電物質を用いた非線
形素子の特徴である電荷のメモリー性が失われてしまう
という難点がある。なお、強誘電物質の電位がＣ点を越
えた場合は分極反転が起こるため、これを越えることは
同一フィールド内では許されない。
る強誘電物質が一般に図８のような電界−電位ヒステリ
シス特性を示すことから、例えばこの図でいう正極性の
方向の充分な電界によってデータが書き込まれた場合
は、強誘電物質の電位がヒステリシス曲線上のＡ点の位
置となる。そして、書き込み後の電界の極性が、書き込
みに使われた電界の極性と同一の場合は、Ａ点とＢ点の
間の何れかの位置まで強誘電物質の電位が低下するが、
その電位とＡ点との電位差が小さいために、強誘電物質
の電位低下の程度は比較的小さい。しかし、書き込み後
の電界の極性が、書き込みに使われた電界の極性と逆に
なる場合は、Ｂ点とＣ点の間の何れかの位置まで強誘電
物質の電位が低下する。Ｂ点とＣ点の間の電位変化はＡ
点とＢ点の間の電位変化よりも格段に大きいため、強誘
電物質の電位が急速に低下し、強誘電物質を用いた非線
形素子の特徴である電荷のメモリー性が失われてしまう
という難点がある。なお、強誘電物質の電位がＣ点を越
えた場合は分極反転が起こるため、これを越えることは
同一フィールド内では許されない。
【０００７】本発明は、上記従来の問題を解決するもの
であり、強誘電物質を用いた非線形素子のメモリー性を
低下させるおそれがないアクティブマトリックスセルの
駆動方法を提供することを目的とする。
であり、強誘電物質を用いた非線形素子のメモリー性を
低下させるおそれがないアクティブマトリックスセルの
駆動方法を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明のアクティブマト
リックスセルの駆動方法は、複数のデータ電極線と、強
誘電物質を介して前記複数のデータ電極線にそれぞれ接
続される複数の画素電極とを含むアクティブマトリック
ス基板と、前記複数のデータ電極線と交差する状態で形
成される複数の走査電極線を含む対向基板とが、表示媒
体を挟んで構成されるアクティブマトリックスセルの駆
動方法であって、前記画素電極が走査信号によって選択
される画素選択期間において、第１電圧極性を有するデ
ータ書き込み信号を該画素電極に印加するステップと、
前記画素電極が走査信号によって選択されない次の非選
択期間において、少なくとも、前記画素電極が走査信号
によって再び選択される次の画素選択期間まで、前に印
加されていたデータ書き込み信号と同一の電圧極性を有
する信号とレベル０との間のみで変動する信号を画素電
極に印加するステップと、を含有しており、これによ
り、上記目的が達成される。
リックスセルの駆動方法は、複数のデータ電極線と、強
誘電物質を介して前記複数のデータ電極線にそれぞれ接
続される複数の画素電極とを含むアクティブマトリック
ス基板と、前記複数のデータ電極線と交差する状態で形
成される複数の走査電極線を含む対向基板とが、表示媒
体を挟んで構成されるアクティブマトリックスセルの駆
動方法であって、前記画素電極が走査信号によって選択
される画素選択期間において、第１電圧極性を有するデ
ータ書き込み信号を該画素電極に印加するステップと、
前記画素電極が走査信号によって選択されない次の非選
択期間において、少なくとも、前記画素電極が走査信号
によって再び選択される次の画素選択期間まで、前に印
加されていたデータ書き込み信号と同一の電圧極性を有
する信号とレベル０との間のみで変動する信号を画素電
極に印加するステップと、を含有しており、これによ
り、上記目的が達成される。
【０００９】
【００１０】
【００１１】
【００１２】
【作用】本発明にあっては、非選択期間において非線形
素子に印加される電圧が、常に、直前の選択期間におい
て非線形素子に印加された電圧の極性と同一となるの
で、非選択期間における強誘電物質の電位低下が小さく
なる、つまり図８において必ずＡ点とＢ点の間に位置す
る。従って、充分なメモリー性が維持される。また、走
査電極に与えられる信号の極性が、１本または複数本の
走査電極ごとに切り替わるので、液晶などの表示装置で
は、選択期間に非線形素子に与えられる信号の違いによ
って非選択期間に非線形素子に印加される電圧が相違す
ることによるコントラストむらがほぼ解消される。
素子に印加される電圧が、常に、直前の選択期間におい
て非線形素子に印加された電圧の極性と同一となるの
で、非選択期間における強誘電物質の電位低下が小さく
なる、つまり図８において必ずＡ点とＢ点の間に位置す
る。従って、充分なメモリー性が維持される。また、走
査電極に与えられる信号の極性が、１本または複数本の
走査電極ごとに切り替わるので、液晶などの表示装置で
は、選択期間に非線形素子に与えられる信号の違いによ
って非選択期間に非線形素子に印加される電圧が相違す
ることによるコントラストむらがほぼ解消される。
【００１３】
【００１４】
【００１５】
【実施例】以下に本発明を実施例について説明する。
【００１６】図１は、本発明の駆動方法を適用するツイ
ステッドネマティック型液晶表示装置を示す断面図であ
る。この液晶表示装置は、液晶層７を挟んでアクティブ
マトリックス基板１１と対向基板１２とが対向配設され
た構成となっている。アクティブマトリックス基板１１
は、ベースとなる基板１の液晶層７側の上に線状をした
複数の信号電極３が平行に配線され、この信号電極３を
覆って強誘電体膜２が基板１のほぼ全面上に形成されて
いる。この強誘電体膜２の一部で非線形素子が構成され
る。強誘電体膜２の上には、前記信号電極３の一部と重
畳する状態で、画素電極４が形成され、さらに液晶配向
膜６が形成されている。また、基板１の液晶層７とは反
対側に偏光板１０が設けられている。
ステッドネマティック型液晶表示装置を示す断面図であ
る。この液晶表示装置は、液晶層７を挟んでアクティブ
マトリックス基板１１と対向基板１２とが対向配設され
た構成となっている。アクティブマトリックス基板１１
は、ベースとなる基板１の液晶層７側の上に線状をした
複数の信号電極３が平行に配線され、この信号電極３を
覆って強誘電体膜２が基板１のほぼ全面上に形成されて
いる。この強誘電体膜２の一部で非線形素子が構成され
る。強誘電体膜２の上には、前記信号電極３の一部と重
畳する状態で、画素電極４が形成され、さらに液晶配向
膜６が形成されている。また、基板１の液晶層７とは反
対側に偏光板１０が設けられている。
【００１７】対向基板１２は、ベースとなる基板１の液
晶層７側の上に、前記複数の信号電極３と交差する状態
で形成される複数の走査電極５と液晶配向膜６とが基板
１側からこの順に形成されている。また、基板１の液晶
層７とは反対側に偏光板１０が設けられている。
晶層７側の上に、前記複数の信号電極３と交差する状態
で形成される複数の走査電極５と液晶配向膜６とが基板
１側からこの順に形成されている。また、基板１の液晶
層７とは反対側に偏光板１０が設けられている。
【００１８】上記基板１はガラス、高分子などからな
る。信号電極３は、アルミニウム、タンタル、チタン、
モリブデン、銅、インジウム錫酸化物（ＩＴＯ）などの
導電性膜を用いて形成される。画素電極４の形成にはＩ
ＴＯなどが用いられる。強誘電体膜２は、ポリフッ化ビ
ニリデン、ポリフッ化ビニリデン−トリフロロエチレン
共重合体、ポリフッ化ビニリデン−テトラフロロエチレ
ン共重合体、ポリシアン化ビニリデン−酢酸ビニル共重
合体などの強誘電ポリマーや、チタン酸バリウム、チタ
ン酸ジルコン酸鉛、チタン酸ジルコン酸ランタン鉛など
の無機強誘電体、強誘電液晶高分子などを用いて形成さ
れる。
る。信号電極３は、アルミニウム、タンタル、チタン、
モリブデン、銅、インジウム錫酸化物（ＩＴＯ）などの
導電性膜を用いて形成される。画素電極４の形成にはＩ
ＴＯなどが用いられる。強誘電体膜２は、ポリフッ化ビ
ニリデン、ポリフッ化ビニリデン−トリフロロエチレン
共重合体、ポリフッ化ビニリデン−テトラフロロエチレ
ン共重合体、ポリシアン化ビニリデン−酢酸ビニル共重
合体などの強誘電ポリマーや、チタン酸バリウム、チタ
ン酸ジルコン酸鉛、チタン酸ジルコン酸ランタン鉛など
の無機強誘電体、強誘電液晶高分子などを用いて形成さ
れる。
【００１９】上記液晶表示装置の作製は以下のようにし
て行われる。まず、ベースとなる基板１、１の上に液晶
配向膜６、６までを形成した後に焼成し、これによりア
クティブマトリックス基板１１と対向基板１２とを得
る。この得られた両基板１１、１２の液晶配向膜６、６
に所定の方向に配向処理を行い、基板１１、１２の一方
にスペーサ９を散布し、両基板１１、１２を対向させて
貼り合わせる。その後、両基板１１、１２の対向部分の
周囲をシール部材８により密封し、内部に液晶を注入し
て液晶層７を形成した後、注入口を封止し、更に所定の
方向に偏光板１０，１０を設置し、駆動用ドライバーを
実装することで液晶表示装置とされる。図ではドライバ
ーは省略されている。
て行われる。まず、ベースとなる基板１、１の上に液晶
配向膜６、６までを形成した後に焼成し、これによりア
クティブマトリックス基板１１と対向基板１２とを得
る。この得られた両基板１１、１２の液晶配向膜６、６
に所定の方向に配向処理を行い、基板１１、１２の一方
にスペーサ９を散布し、両基板１１、１２を対向させて
貼り合わせる。その後、両基板１１、１２の対向部分の
周囲をシール部材８により密封し、内部に液晶を注入し
て液晶層７を形成した後、注入口を封止し、更に所定の
方向に偏光板１０，１０を設置し、駆動用ドライバーを
実装することで液晶表示装置とされる。図ではドライバ
ーは省略されている。
【００２０】図２に本発明の駆動方法に使用する駆動波
形の一例を示す。同図（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は走査電
極Ｘn-1、Ｘn、Ｘn+2に与える走査信号を示し、同図
（ｄ）、（ｅ）は信号電極（データ電極）に与えるデー
タ信号を示す。また、同図（ｆ）は非点灯の画素におけ
る電圧を示し、同図（ｇ）は点灯の画素における電圧を
示す。
形の一例を示す。同図（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は走査電
極Ｘn-1、Ｘn、Ｘn+2に与える走査信号を示し、同図
（ｄ）、（ｅ）は信号電極（データ電極）に与えるデー
タ信号を示す。また、同図（ｆ）は非点灯の画素におけ
る電圧を示し、同図（ｇ）は点灯の画素における電圧を
示す。
【００２１】本発明の駆動方法は、基本的には線順次駆
動であり、隣合う走査電極の間で対応するデータ電極の
信号の極性を反転しているため、その極性に対応した走
査信号を走査電極に与えている。
動であり、隣合う走査電極の間で対応するデータ電極の
信号の極性を反転しているため、その極性に対応した走
査信号を走査電極に与えている。
【００２２】すなわち、負極性で書き込まれる走査電極
Ｘnに着目すると、走査電極Ｘnが選択期間のときには、
＋ＶのリセットパルスＲを加え、その後−Ｖのデータ書
き込みパルスＷを加える。
Ｘnに着目すると、走査電極Ｘnが選択期間のときには、
＋ＶのリセットパルスＲを加え、その後−Ｖのデータ書
き込みパルスＷを加える。
【００２３】また、その走査電極Ｘnより偶数本前の走
査電極（以下Ｘn-2で代表する）が選択期間のときに
は、つまり走査電極Ｘn-2にリセットパルスＲおよびデ
ータ書き込みパルスＷが与えられるときには、そのリセ
ットパルスＲと同期して０Ｖのリセット補償パルスを、
データ書き込みパルスＷと同期して大きさが＋Ｖのデー
タ書き込み禁止パルスを走査電極Ｘnに加える。
査電極（以下Ｘn-2で代表する）が選択期間のときに
は、つまり走査電極Ｘn-2にリセットパルスＲおよびデ
ータ書き込みパルスＷが与えられるときには、そのリセ
ットパルスＲと同期して０Ｖのリセット補償パルスを、
データ書き込みパルスＷと同期して大きさが＋Ｖのデー
タ書き込み禁止パルスを走査電極Ｘnに加える。
【００２４】また、線順次にて走査電極Ｘnとは逆極性
である、走査電極Ｘnより奇数本前の走査電極（以下Ｘn
-1で代表する）が選択期間のときには、大きさが＋Ｖの
リセット補償パルスおよび０Ｖのデータ書き込み禁止パ
ルスを走査電極Ｘnに同期して加える。
である、走査電極Ｘnより奇数本前の走査電極（以下Ｘn
-1で代表する）が選択期間のときには、大きさが＋Ｖの
リセット補償パルスおよび０Ｖのデータ書き込み禁止パ
ルスを走査電極Ｘnに同期して加える。
【００２５】また、線順次にて走査電極Ｘnとは同極性
である、走査電極Ｘnの偶数本後の走査電極（以下Ｘn+2
で代表する）が選択期間のときには、大きさが−Ｖのリ
セット補償パルスおよび０Ｖのデータ書き込み禁止パル
スを走査電極Ｘnに同期して加える。
である、走査電極Ｘnの偶数本後の走査電極（以下Ｘn+2
で代表する）が選択期間のときには、大きさが−Ｖのリ
セット補償パルスおよび０Ｖのデータ書き込み禁止パル
スを走査電極Ｘnに同期して加える。
【００２６】また、線順次にて走査電極Ｘnとは逆極性
である、走査電極Ｘnより奇数本後の走査電極（以下Ｘn
+1で代表する）が選択期間のときには、大きさが０Ｖの
リセット補償パルスおよび大きさが−Ｖのデータ書き込
み禁止パルスを走査電極Ｘnに加える。
である、走査電極Ｘnより奇数本後の走査電極（以下Ｘn
+1で代表する）が選択期間のときには、大きさが０Ｖの
リセット補償パルスおよび大きさが−Ｖのデータ書き込
み禁止パルスを走査電極Ｘnに加える。
【００２７】なお、データ信号としては、非点灯の場合
には、同図（ｄ）に示すように＋Ｖと−Ｖとが交互に切
り替わる信号が使用され、点灯の場合には同図（ｅ）に
示すように−Ｖ、０Ｖ、＋Ｖの順に繰り返し切り替わる
信号が使用されている。画素電極にはデータ信号と走査
信号との差の電圧が印加される。
には、同図（ｄ）に示すように＋Ｖと−Ｖとが交互に切
り替わる信号が使用され、点灯の場合には同図（ｅ）に
示すように−Ｖ、０Ｖ、＋Ｖの順に繰り返し切り替わる
信号が使用されている。画素電極にはデータ信号と走査
信号との差の電圧が印加される。
【００２８】以上のようにした場合には、同図（ｆ）、
（ｇ）に示すように、非選択期間において画素電極に印
加される電圧を、常に、直前の選択期間におけるデータ
信号Ｄｎ（同図（ｄ）、（ｅ）参照）の極性と同一の極
性に保持するか、または０に保持（極性が反転しない状
態に保持）することができる。
（ｇ）に示すように、非選択期間において画素電極に印
加される電圧を、常に、直前の選択期間におけるデータ
信号Ｄｎ（同図（ｄ）、（ｅ）参照）の極性と同一の極
性に保持するか、または０に保持（極性が反転しない状
態に保持）することができる。
【００２９】図３は、上記本発明の駆動方法を適用した
５×６ドットのマトリクス型液晶表示装置における表示
状態を示す。ここで、白丸は点灯画素、×は非点灯画素
を示し、同図（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）および
（ｅ）は走査信号を、同図（ｆ）、（ｇ）、（ｈ）、
（ｉ）、（ｊ）および（ｋ）はデータ信号を示す。ま
た、同図（ｌ）は（１，１）ドットの信号波形を示し、
同図（ｍ）は（１，６）ドットの信号波形、同図（ｎ）
は（２，３）ドットの信号波形、同図（ｏ）は（３，
３）ドットの信号波形をそれぞれ示す。なお、この図で
は走査信号とデータ信号の最大値を絶対値で同一の値を
とるように設定してある。
５×６ドットのマトリクス型液晶表示装置における表示
状態を示す。ここで、白丸は点灯画素、×は非点灯画素
を示し、同図（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）および
（ｅ）は走査信号を、同図（ｆ）、（ｇ）、（ｈ）、
（ｉ）、（ｊ）および（ｋ）はデータ信号を示す。ま
た、同図（ｌ）は（１，１）ドットの信号波形を示し、
同図（ｍ）は（１，６）ドットの信号波形、同図（ｎ）
は（２，３）ドットの信号波形、同図（ｏ）は（３，
３）ドットの信号波形をそれぞれ示す。なお、この図で
は走査信号とデータ信号の最大値を絶対値で同一の値を
とるように設定してある。
【００３０】この図より理解されるように、非選択期間
において画素電極に印加される電圧を、常に、直前の選
択期間におけるデータ信号Ｄｎ（同図（ｄ）、（ｅ）参
照）の極性と同一の極性に保持するか、または０に保持
（極性が反転しない状態に保持）することができる。こ
のため、強誘電体膜の電位の低下が小さくなり、例えば
図８におけるＡ点とＢ点との間に位置するようになり、
十分なメモリー性を維持できる。また、上述したよう
に、走査信号とデータ信号の最大値を絶対値で同一の値
をとるように設定してあるため、選択期間にデータ信号
として点灯画素に印加される電圧は±２Ｖ、非点灯画素
に印加される電圧は±Ｖとなり、充分な選択比が得られ
る。また、いずれの場合にもデータ書き込みの直前にリ
セットパルスＲとして点灯画素に与える信号と逆極性で
同一の大きさの電圧が印加されるので、リセットから書
き込みまでの時間を同一にすることが可能となる。
において画素電極に印加される電圧を、常に、直前の選
択期間におけるデータ信号Ｄｎ（同図（ｄ）、（ｅ）参
照）の極性と同一の極性に保持するか、または０に保持
（極性が反転しない状態に保持）することができる。こ
のため、強誘電体膜の電位の低下が小さくなり、例えば
図８におけるＡ点とＢ点との間に位置するようになり、
十分なメモリー性を維持できる。また、上述したよう
に、走査信号とデータ信号の最大値を絶対値で同一の値
をとるように設定してあるため、選択期間にデータ信号
として点灯画素に印加される電圧は±２Ｖ、非点灯画素
に印加される電圧は±Ｖとなり、充分な選択比が得られ
る。また、いずれの場合にもデータ書き込みの直前にリ
セットパルスＲとして点灯画素に与える信号と逆極性で
同一の大きさの電圧が印加されるので、リセットから書
き込みまでの時間を同一にすることが可能となる。
【００３１】上述した各電圧は、実際の強誘電素子を用
いた液晶パネルでは非線形素子の容量と液晶層のもつ容
量とで分割される。非線形素子の容量をＣF、液晶層の
容量をＣLCとし、非線形素子の抗電界をＥC 、非線形素
子の厚さをｄとすると、上述した各電圧Ｖは下記１式を
満足するように決定する。
いた液晶パネルでは非線形素子の容量と液晶層のもつ容
量とで分割される。非線形素子の容量をＣF、液晶層の
容量をＣLCとし、非線形素子の抗電界をＥC 、非線形素
子の厚さをｄとすると、上述した各電圧Ｖは下記１式を
満足するように決定する。
【００３２】
【数１】
【００３３】図４は、本発明の他の実施例を示す図であ
る。なお、図４の各図である（ａ）などは図２と同様に
表している。本実施例の駆動方法は、上述した駆動方法
ではデータ書き込みの直前にリセットパルスを加えてい
るのに対し、２値表示や階調表示であっても画像の残像
を考えなくてよいような場合に適用できる。
る。なお、図４の各図である（ａ）などは図２と同様に
表している。本実施例の駆動方法は、上述した駆動方法
ではデータ書き込みの直前にリセットパルスを加えてい
るのに対し、２値表示や階調表示であっても画像の残像
を考えなくてよいような場合に適用できる。
【００３４】本実施例の駆動方法では、上記リセットパ
ルスおよびリセット補償パルスは不要であり、データ書
き込みパルスおよびデータ書き込み禁止パルスなどは上
記駆動方法と同様にする。すなわち、走査電極Ｘnより
前で、かつ、走査電極Ｘnと同一の極性（負極性）を持
つ走査電極が選択期間のときに対応する信号としては、
データ書き込み禁止パルスが＋Ｖとなり、走査電極Ｘn
より前で、かつ、走査電極Ｘnと逆極性（正極性）を持
つ走査電極が選択期間のときに対応する信号としては、
データ書き込み禁止パルスが０となるようにする。ま
た、走査電極Ｘnより後で、かつ、走査電極Ｘnと同一の
極性（負極性）を持つ走査電極が選択期間のときに対応
する信号としては、データ書き込み禁止パルスが０とな
り、走査電極Ｘnより後で、かつ、走査電極Ｘnと逆極性
（正極性）を持つ走査電極が選択期間のときに対応する
信号としては、データ書き込み禁止パルスが−Ｖとなる
ようにする。
ルスおよびリセット補償パルスは不要であり、データ書
き込みパルスおよびデータ書き込み禁止パルスなどは上
記駆動方法と同様にする。すなわち、走査電極Ｘnより
前で、かつ、走査電極Ｘnと同一の極性（負極性）を持
つ走査電極が選択期間のときに対応する信号としては、
データ書き込み禁止パルスが＋Ｖとなり、走査電極Ｘn
より前で、かつ、走査電極Ｘnと逆極性（正極性）を持
つ走査電極が選択期間のときに対応する信号としては、
データ書き込み禁止パルスが０となるようにする。ま
た、走査電極Ｘnより後で、かつ、走査電極Ｘnと同一の
極性（負極性）を持つ走査電極が選択期間のときに対応
する信号としては、データ書き込み禁止パルスが０とな
り、走査電極Ｘnより後で、かつ、走査電極Ｘnと逆極性
（正極性）を持つ走査電極が選択期間のときに対応する
信号としては、データ書き込み禁止パルスが−Ｖとなる
ようにする。
【００３５】かかる本実施例の駆動方法による場合に
は、前記駆動方法と同一の周波数で駆動を行うとする
と、データ書き込み時間を２倍にすることができる。ま
た、メモリー性およびコントラストについては、前記駆
動方法と同一の効果が得られる。なお、これまでは走査
電極１本ごとに信号の極性が反転する１Ｈ反転波形につ
いて述べたが、例えば２〜２０本の走査電極を１ブロッ
クとし、そのブロックごとに極性を反転させても同様の
効果が得られる。
は、前記駆動方法と同一の周波数で駆動を行うとする
と、データ書き込み時間を２倍にすることができる。ま
た、メモリー性およびコントラストについては、前記駆
動方法と同一の効果が得られる。なお、これまでは走査
電極１本ごとに信号の極性が反転する１Ｈ反転波形につ
いて述べたが、例えば２〜２０本の走査電極を１ブロッ
クとし、そのブロックごとに極性を反転させても同様の
効果が得られる。
【００３６】図５は、この駆動方法を５×６ドットのマ
トリックス型液晶表示装置に適用した例を示す。図５の
各図である（ａ）などは図３と同様に表している。この
駆動方法は、例えば１３本の走査電極を１ブロックと
し、第１〜１３の走査電極が正極性であれば、第１４〜
２６の走査電極は負極性にし、第２７の走査電極からは
正極性に戻るというような方式である。
トリックス型液晶表示装置に適用した例を示す。図５の
各図である（ａ）などは図３と同様に表している。この
駆動方法は、例えば１３本の走査電極を１ブロックと
し、第１〜１３の走査電極が正極性であれば、第１４〜
２６の走査電極は負極性にし、第２７の走査電極からは
正極性に戻るというような方式である。
【００３７】この駆動方法では、全走査電極の本数が１
ブロックにおける走査電極の本数で割り切れる場合と割
り切れない場合とがある。割り切れない場合には、次の
フレームにおいて最初から書き始めるよりも、次のフレ
ームの最初に、前のフレームの残りの数の走査電極の分
を、前のフレームの最後の走査電極の極性と同一または
逆の極性をもつ信号で書き始め、その次の走査電極から
１ブロックごとに信号の極性を反転させる方が、全体と
してのコントラストの均一性が向上する。
ブロックにおける走査電極の本数で割り切れる場合と割
り切れない場合とがある。割り切れない場合には、次の
フレームにおいて最初から書き始めるよりも、次のフレ
ームの最初に、前のフレームの残りの数の走査電極の分
を、前のフレームの最後の走査電極の極性と同一または
逆の極性をもつ信号で書き始め、その次の走査電極から
１ブロックごとに信号の極性を反転させる方が、全体と
してのコントラストの均一性が向上する。
【００３８】また、全走査電極の本数が１ブロックにお
ける走査電極の本数で割り切れる場合よりも、割り切れ
ない場合のほうが、コントラストの均一性が向上するの
で、１ブロックにおける走査電極の本数は全走査電極の
本数の約数でないことが望まれる。
ける走査電極の本数で割り切れる場合よりも、割り切れ
ない場合のほうが、コントラストの均一性が向上するの
で、１ブロックにおける走査電極の本数は全走査電極の
本数の約数でないことが望まれる。
【００３９】図６に２本の走査電極を１ブロックとした
２Ｈ反転の駆動波形例を示す。図６の各図である（ａ）
などは図４と同様に表している。
２Ｈ反転の駆動波形例を示す。図６の各図である（ａ）
などは図４と同様に表している。
【００４０】この駆動方法では走査電極２本ごとで対応
するデータ電極の信号の極性が反転しているため、その
極性に対応して次のような走査信号が走査電極に与えら
れる。
するデータ電極の信号の極性が反転しているため、その
極性に対応して次のような走査信号が走査電極に与えら
れる。
【００４１】負極性で書き込まれるある走査電極Ｘｎに
着目すると、それ自身の選択期間では、リセットパルス
を＋Ｖ、データ書き込みパルスを−Ｖとする。また、走
査電極Ｘｎより前で、走査電極Ｘｎと同一の極性を持つ
走査電極が選択期間のときに対応する信号としては、リ
セット補償パルスを０、データ書き込み禁止パルスを＋
Ｖとする。また、走査電極Ｘｎより前で、走査電極Ｘｎ
と逆極性を持つ走査電極が選択期間のときに対応する信
号としては、リセット補償パルスを＋Ｖ、データ書き込
み禁止パルスを０とする。また、走査電極Ｘｎより後
で、走査電極Ｘｎと同一の極性を持つ走査電極が選択期
間のときに対応する信号としては、リセット補償パルス
を−Ｖ、データ書き込み禁止パルスを０とする。また、
走査電極Ｘｎより後で、走査電極Ｘｎと逆極性を持つ走
査電極が選択期間のときに対応する信号としては、リセ
ット補償パルスを０、データ書き込み禁止パルスを−Ｖ
とする。
着目すると、それ自身の選択期間では、リセットパルス
を＋Ｖ、データ書き込みパルスを−Ｖとする。また、走
査電極Ｘｎより前で、走査電極Ｘｎと同一の極性を持つ
走査電極が選択期間のときに対応する信号としては、リ
セット補償パルスを０、データ書き込み禁止パルスを＋
Ｖとする。また、走査電極Ｘｎより前で、走査電極Ｘｎ
と逆極性を持つ走査電極が選択期間のときに対応する信
号としては、リセット補償パルスを＋Ｖ、データ書き込
み禁止パルスを０とする。また、走査電極Ｘｎより後
で、走査電極Ｘｎと同一の極性を持つ走査電極が選択期
間のときに対応する信号としては、リセット補償パルス
を−Ｖ、データ書き込み禁止パルスを０とする。また、
走査電極Ｘｎより後で、走査電極Ｘｎと逆極性を持つ走
査電極が選択期間のときに対応する信号としては、リセ
ット補償パルスを０、データ書き込み禁止パルスを−Ｖ
とする。
【００４２】このように、この駆動方法でも、走査電極
に対して選択期間以外の期間中に、他の走査電極の選択
期間中の極性に応じた極性の走査信号、即ちリセット補
償パルスおよびデータ書き込み禁止パルスが加えられる
ことにより、非選択期間に画素電極に印加される電圧の
極性を、直前の選択期間におけるデータの極性と同一の
極性に保持するか、または０に保持（極性が反転しない
状態に保持）することができる。そのため、非選択期間
において非線形素子に印加される電圧を平均した場合の
極性が、常に、直前の選択期間において非線形素子に印
加される電圧の極性と同一となり、強誘電体膜の電位低
下が小さくなる。従って、充分なメモリー性が維持され
る。
に対して選択期間以外の期間中に、他の走査電極の選択
期間中の極性に応じた極性の走査信号、即ちリセット補
償パルスおよびデータ書き込み禁止パルスが加えられる
ことにより、非選択期間に画素電極に印加される電圧の
極性を、直前の選択期間におけるデータの極性と同一の
極性に保持するか、または０に保持（極性が反転しない
状態に保持）することができる。そのため、非選択期間
において非線形素子に印加される電圧を平均した場合の
極性が、常に、直前の選択期間において非線形素子に印
加される電圧の極性と同一となり、強誘電体膜の電位低
下が小さくなる。従って、充分なメモリー性が維持され
る。
【００４３】また、走査電極に与えられる信号の極性
が、複数本の走査電極ごとに切り替わるので、選択期間
に画素電極に与えられる信号の違いによって非選択期間
に画素電極に印加される電圧が相違することによるコン
トラストのむらがほぼ解消される。
が、複数本の走査電極ごとに切り替わるので、選択期間
に画素電極に与えられる信号の違いによって非選択期間
に画素電極に印加される電圧が相違することによるコン
トラストのむらがほぼ解消される。
【００４４】更に、データ書き込みの直前にリセットを
行うので、いずれの走査電極でも書き込みからリセット
までの時間が同一となる。従って、画面内で最初に書き
込まれた行と最後に書き込まれた行との間に、表示時間
の差が生じず、表示品位が向上する。
行うので、いずれの走査電極でも書き込みからリセット
までの時間が同一となる。従って、画面内で最初に書き
込まれた行と最後に書き込まれた行との間に、表示時間
の差が生じず、表示品位が向上する。
【００４５】図７は、この駆動方法を５×６ドットのマ
トリックス型液晶表示装置に適用した例を示す。ここで
白丸は点灯画素、×は非点灯画素を示す。図７の各図で
ある（ａ）などは図５と同様に表している。
トリックス型液晶表示装置に適用した例を示す。ここで
白丸は点灯画素、×は非点灯画素を示す。図７の各図で
ある（ａ）などは図５と同様に表している。
【００４６】走査信号とデータ信号の絶対値を加算する
ため、選択期間にデータ信号として点灯画素に印加され
る電圧は±２Ｖ、非点灯画素に印加される電圧は±Ｖと
なり、充分な選択比が得られる。また、いずれの場合に
もデータ書き込みの直前にリセットパルスとして点灯画
素と逆極性で同一の大きさの電圧が印加される。
ため、選択期間にデータ信号として点灯画素に印加され
る電圧は±２Ｖ、非点灯画素に印加される電圧は±Ｖと
なり、充分な選択比が得られる。また、いずれの場合に
もデータ書き込みの直前にリセットパルスとして点灯画
素と逆極性で同一の大きさの電圧が印加される。
【００４７】ここでは１ブロックにおける走査電極の本
数は全走査電極の本数の約数でなく、余った分は次のフ
レームの最初に繰り越して用いるようにした。必要がな
ければここでもリセットをかけないことが可能である。
数は全走査電極の本数の約数でなく、余った分は次のフ
レームの最初に繰り越して用いるようにした。必要がな
ければここでもリセットをかけないことが可能である。
【００４８】上述の実施例で用いた波形を整理して表１
に示す。図２の波形でいえば、選択期間（−）が走査電
極Ｘn、選択期間前（−）が走査電極Ｘn-2、選択期間前
（＋）が走査電極Ｘn-1、選択期間後（−）が走査電極
Ｘn+2、選択期間後（＋）が走査電極Ｘn+1にそれぞれ対
応する。
に示す。図２の波形でいえば、選択期間（−）が走査電
極Ｘn、選択期間前（−）が走査電極Ｘn-2、選択期間前
（＋）が走査電極Ｘn-1、選択期間後（−）が走査電極
Ｘn+2、選択期間後（＋）が走査電極Ｘn+1にそれぞれ対
応する。
【００４９】
【表１】
【００５０】表１では走査電極のデータ書き込みパルス
の極性が−のときについて示したが、走査電極のデータ
書き込みパルスが＋のときは、基本的にこの表と符号が
逆になる。複数本の走査電極ごとに極性を反転する方式
では、ある走査電極に対し次の走査電極のデータ書き込
みの極性が同一であるときは、次の走査電極では選択期
間前の符号が逆になる。
の極性が−のときについて示したが、走査電極のデータ
書き込みパルスが＋のときは、基本的にこの表と符号が
逆になる。複数本の走査電極ごとに極性を反転する方式
では、ある走査電極に対し次の走査電極のデータ書き込
みの極性が同一であるときは、次の走査電極では選択期
間前の符号が逆になる。
【００５１】上述の実施例に従って、図１に示した走査
電極の本数が４８０本の強誘電体膜による非線型素子を
有するツイステッドネマティック型液晶表示装置を実際
に駆動した。いずれの場合もメモリー性の低下による誤
動作はなく、また１００対１以上の高いコントラストと
均一性を得ることができた。その液晶表示装置の信号電
極はアルミニウム、強誘電体膜はポリシアン化ビニリデ
ン−酢酸ビニル共重合体であった。
電極の本数が４８０本の強誘電体膜による非線型素子を
有するツイステッドネマティック型液晶表示装置を実際
に駆動した。いずれの場合もメモリー性の低下による誤
動作はなく、また１００対１以上の高いコントラストと
均一性を得ることができた。その液晶表示装置の信号電
極はアルミニウム、強誘電体膜はポリシアン化ビニリデ
ン−酢酸ビニル共重合体であった。
【００５２】以上の説明では便宜上、走査電極とデータ
電極とに印加される電圧を同一としＶとおいたが、この
電圧は異なっていても支障はなく、また走査電極とデー
タ電極とにおける電圧の配分、それぞれのフィールド
（フレーム）におけるそれぞれの電極へのバイアス印
加、走査信号とデータ信号との電圧比なども、本発明の
趣旨から外れない範囲内で任意の値に設定することがで
きる。また、それぞれの画素に印加される電圧は走査電
極の側から見たものとした。
電極とに印加される電圧を同一としＶとおいたが、この
電圧は異なっていても支障はなく、また走査電極とデー
タ電極とにおける電圧の配分、それぞれのフィールド
（フレーム）におけるそれぞれの電極へのバイアス印
加、走査信号とデータ信号との電圧比なども、本発明の
趣旨から外れない範囲内で任意の値に設定することがで
きる。また、それぞれの画素に印加される電圧は走査電
極の側から見たものとした。
【００５３】また、アクティブマトリックスセルとして
は、図１に示した液晶表示装置に限らず、特開平２−２
５１２号公報に示されたような他の構造のアクティブマ
トリックスセルでもよく、ツイステッドネマティック型
以外のスパーツイステッドネマティック型、電界制御複
屈折型、動的散乱型、高分子散乱型、高分子網目型、ゲ
スト−ホスト型の他、強誘電性液晶や反強誘電性液晶を
用いた液晶表示装置、エレクトロルミネセンスやエレク
トロクロミック現象を用いた表示装置、これらの技術を
応用した情報処理装置などを用いることができる。
は、図１に示した液晶表示装置に限らず、特開平２−２
５１２号公報に示されたような他の構造のアクティブマ
トリックスセルでもよく、ツイステッドネマティック型
以外のスパーツイステッドネマティック型、電界制御複
屈折型、動的散乱型、高分子散乱型、高分子網目型、ゲ
スト−ホスト型の他、強誘電性液晶や反強誘電性液晶を
用いた液晶表示装置、エレクトロルミネセンスやエレク
トロクロミック現象を用いた表示装置、これらの技術を
応用した情報処理装置などを用いることができる。
【００５４】
【発明の効果】以上詳述したように本発明のアクティブ
マトリックスセルの駆動方法による場合には、強誘電物
質を非線型素子として用いたアクティブマトリックスセ
ルを線順次駆動する際に、その素子の特徴である電荷の
メモリー性を低下させることがなく、メモリー性の低下
による誤動作を防止できる。また、走査電極に与えられ
る信号の極性を、１本または複数本の走査電極ごとに切
り替えることにより、液晶などの表示装置ではコントラ
ストの均一性が改善され、表示品位を向上させることが
できる。また、１ブロックにおける複数本の走査電極の
数を、全走査電極数の約数としないことにより、液晶な
どの表示装置ではコントラストの均一性が改善され、表
示品位を向上させることができる。また、１ブロックに
おける複数本の走査電極の数が、全走査電極数の約数で
ない場合に、残った走査電極分を、次のフレームの最初
に、前のフレームの最後の走査電極の極性と同一または
逆の極性をもつ信号で書き始めことにより、液晶などの
表示装置ではコントラストの均一性が改善され、表示品
位を向上させることができる。更に、データ書き込みの
直前にリセットを行うことにより、液晶などの表示装置
では画面内での走査電極の表示時間が同一となり、表示
品位を向上させることができる。
マトリックスセルの駆動方法による場合には、強誘電物
質を非線型素子として用いたアクティブマトリックスセ
ルを線順次駆動する際に、その素子の特徴である電荷の
メモリー性を低下させることがなく、メモリー性の低下
による誤動作を防止できる。また、走査電極に与えられ
る信号の極性を、１本または複数本の走査電極ごとに切
り替えることにより、液晶などの表示装置ではコントラ
ストの均一性が改善され、表示品位を向上させることが
できる。また、１ブロックにおける複数本の走査電極の
数を、全走査電極数の約数としないことにより、液晶な
どの表示装置ではコントラストの均一性が改善され、表
示品位を向上させることができる。また、１ブロックに
おける複数本の走査電極の数が、全走査電極数の約数で
ない場合に、残った走査電極分を、次のフレームの最初
に、前のフレームの最後の走査電極の極性と同一または
逆の極性をもつ信号で書き始めことにより、液晶などの
表示装置ではコントラストの均一性が改善され、表示品
位を向上させることができる。更に、データ書き込みの
直前にリセットを行うことにより、液晶などの表示装置
では画面内での走査電極の表示時間が同一となり、表示
品位を向上させることができる。
【図１】本発明の駆動方法に使用するアクティブマトリ
ックス基板の一例を模式的に示す断面図。
ックス基板の一例を模式的に示す断面図。
【図２】本発明の駆動方法の一例を示す波形図。
【図３】その駆動方法を５×６ドットのマトリックス型
液晶表示装置に適用した例を示す波形図。
液晶表示装置に適用した例を示す波形図。
【図４】本発明の駆動方法の他の例を示す波形図。
【図５】その駆動方法を５×６ドットのマトリックス型
液晶表示装置に適用した例を示す波形図。
液晶表示装置に適用した例を示す波形図。
【図６】本発明の駆動方法の更に他の例を示す波形図。
【図７】その駆動方法を５×６ドットのマトリックス型
液晶表示装置に適用した例を示す波形図。
液晶表示装置に適用した例を示す波形図。
【図８】一般的な強誘電物質の電界−電位特性を示すグ
ラフ。
ラフ。
【図９】強誘電物質を非線型素子として用いるアクティ
ブマトリックス基板に対する従来の駆動方法を示す波形
図。
ブマトリックス基板に対する従来の駆動方法を示す波形
図。
１ 基板 ２ 強誘電体膜 ３ 信号電極 ４ 画素電極 ５ 対向電極 ６ 液晶配向膜 ７ 液晶
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭64−17026（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−167521（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−83527（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−294416（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G02F 1/133 G09G 3/36
Claims (1)
- 【請求項１】 複数のデータ電極線と、強誘電物質を介
して前記複数のデータ電極線にそれぞれ接続される複数
の画素電極とを含むアクティブマトリックス基板と、前
記複数のデータ電極線と交差する状態で形成される複数
の走査電極線を含む対向基板とが、表示媒体を挟んで構
成されるアクティブマトリックスセルの駆動方法であっ
て、 前記画素電極が走査信号によって選択される画素選択期
間において、第１電圧極性を有するデータ書き込み信号
を該画素電極に印加するステップと、 前記画素電極が走査信号によって選択されない次の非選
択期間において、少なくとも、前記画素電極が走査信号
によって再び選択される次の画素選択期間まで、前に印
加されていたデータ書き込み信号と同一の電圧極性を有
する信号とレベル０との間のみで変動する信号を画素電
極に印加するステップと、を含有するアクティブマトリ
ックスセルの駆動方法。
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