JPH0253028A - 液晶表示装置 - Google Patents
液晶表示装置Info
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- JPH0253028A JPH0253028A JP20430988A JP20430988A JPH0253028A JP H0253028 A JPH0253028 A JP H0253028A JP 20430988 A JP20430988 A JP 20430988A JP 20430988 A JP20430988 A JP 20430988A JP H0253028 A JPH0253028 A JP H0253028A
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Landscapes
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は、映像やアルファニューメリツタな表示を行う
液晶表示パネルに関する中で、特に表示品位の高い液晶
表示装置を提供するものである。
液晶表示パネルに関する中で、特に表示品位の高い液晶
表示装置を提供するものである。
従来の技術
現在、液晶表示装置において、最も広く用いられている
ものにＮＴ（ツィステッドネマティックＨＴｗｉｓＬｅ
ｄ Ｎｅｍａｔｉｃ）型があるが、この液晶表示パネ
ルにおいて、パネルの両面に偏光板を双方の偏光軸の向
きが平行になるように貼り合わせた場合、液晶表示パネ
ルを通過してくる光の透過率Ｔと、液晶層間にかかる実
効電圧Ｖ ｒ＋＋＋ｓとの間には第３図のような関係が
ある。このとき、液晶表示パネルとしてコントラスト比
の高い優れた表示パターンを得るためには、黒いパター
ンを出すときに第３図中の曲線上でＴの最も低くなる電
圧Ｖ ｓｉｎを印加し、白パターンを出すときには、Ｔ
の最も高くなる電圧Ｖｓａｘを印加すればよいことにな
る。ところで、ストライプ状の透明電極を形成させた２
枚の基板を、電極のある側を向がい合わせてマトリクス
状に配列して貼り合わせたような、単純マトリクス型の
液晶表示装置の場合、その走査電極線数が多くなると、
黒パターンを表示するための実行電圧ｖ０７．と白パタ
ーンを表示するための実行電圧■。、との比Ｖ。、／Ｖ
ＯＦＦは１に近づいてしまう、従って、このときコント
ラスト比の高い表示を得るためには、第３図のＴ−Ｖカ
ーブのしきい値特性が急峻な液晶材料を必要とするが、
最も急峻な液晶材料でも現在では走査線数が１００本程
変電でが限界である。また、仮に急峻な液晶材料が存在
しても、Ｖｏｓ／Ｖｏ□が１に近いため、多階調表示が
困難になる。
ものにＮＴ（ツィステッドネマティックＨＴｗｉｓＬｅ
ｄ Ｎｅｍａｔｉｃ）型があるが、この液晶表示パネ
ルにおいて、パネルの両面に偏光板を双方の偏光軸の向
きが平行になるように貼り合わせた場合、液晶表示パネ
ルを通過してくる光の透過率Ｔと、液晶層間にかかる実
効電圧Ｖ ｒ＋＋＋ｓとの間には第３図のような関係が
ある。このとき、液晶表示パネルとしてコントラスト比
の高い優れた表示パターンを得るためには、黒いパター
ンを出すときに第３図中の曲線上でＴの最も低くなる電
圧Ｖ ｓｉｎを印加し、白パターンを出すときには、Ｔ
の最も高くなる電圧Ｖｓａｘを印加すればよいことにな
る。ところで、ストライプ状の透明電極を形成させた２
枚の基板を、電極のある側を向がい合わせてマトリクス
状に配列して貼り合わせたような、単純マトリクス型の
液晶表示装置の場合、その走査電極線数が多くなると、
黒パターンを表示するための実行電圧ｖ０７．と白パタ
ーンを表示するための実行電圧■。、との比Ｖ。、／Ｖ
ＯＦＦは１に近づいてしまう、従って、このときコント
ラスト比の高い表示を得るためには、第３図のＴ−Ｖカ
ーブのしきい値特性が急峻な液晶材料を必要とするが、
最も急峻な液晶材料でも現在では走査線数が１００本程
変電でが限界である。また、仮に急峻な液晶材料が存在
しても、Ｖｏｓ／Ｖｏ□が１に近いため、多階調表示が
困難になる。
以上のような問題を解決するために、一方の基板の各画
素に薄膜トランジスタを形成したアクティブマトリクス
方式の液晶表示装置が考案され、商品化もなされている
。これは、各画素ごとにスイッチング機能を有した薄膜
トランジスタ（Ｔ Ｐ Ｔ）を介して電圧を供給するも
ので、選択時に各画素に蓄積された電荷を比選択時には
保持しているため、選択時に印加された電圧を次に選択
されるまで維持でき、従って走査線数に関係なく実効電
圧が画素に印加できるので、コントラスト比の高い表示
を得ることが可能となるものである。また、しきい値特
性の緩やかな液晶材料を用いれば、■。１．とＶ。、４
との電圧差を大きくとることができるので、多階調の表
示パターンを得ることが可能となる。
素に薄膜トランジスタを形成したアクティブマトリクス
方式の液晶表示装置が考案され、商品化もなされている
。これは、各画素ごとにスイッチング機能を有した薄膜
トランジスタ（Ｔ Ｐ Ｔ）を介して電圧を供給するも
ので、選択時に各画素に蓄積された電荷を比選択時には
保持しているため、選択時に印加された電圧を次に選択
されるまで維持でき、従って走査線数に関係なく実効電
圧が画素に印加できるので、コントラスト比の高い表示
を得ることが可能となるものである。また、しきい値特
性の緩やかな液晶材料を用いれば、■。１．とＶ。、４
との電圧差を大きくとることができるので、多階調の表
示パターンを得ることが可能となる。
以上のことから、表示容量が多く、なめらかでコントラ
スト比の高い、表示品位の優れた映像表示を実現するた
めには、液晶表示装置の中では、ＴＰＴを用いたアクテ
ィブマトリクス方式を採用するのが望ましい。
スト比の高い、表示品位の優れた映像表示を実現するた
めには、液晶表示装置の中では、ＴＰＴを用いたアクテ
ィブマトリクス方式を採用するのが望ましい。
発明が解決しようとする課題
従来のようなアクティブマトリクス方式によるＴＮ型液
晶表示装置では、以下のような問題が生じる。従来の技
術では、多階調表示を実現するためには、しきい値特性
のゆるやかな液晶材料を用いれば良いと述べたが、実際
にはＴＮ型では、しきい値特性のゆるやかな液晶材料を
用いても、第２図で透過率Ｔが９０％となる電圧Ｖ、。
晶表示装置では、以下のような問題が生じる。従来の技
術では、多階調表示を実現するためには、しきい値特性
のゆるやかな液晶材料を用いれば良いと述べたが、実際
にはＴＮ型では、しきい値特性のゆるやかな液晶材料を
用いても、第２図で透過率Ｔが９０％となる電圧Ｖ、。
と１０％となる電圧■１゜との比■、。／Ｖ、。の値は
１．４〜１．５程度である。従って８階調、１６階階調
度の階調は比較的簡単に出すことはできるが、１２８，
２５６階調と高品位な画質を得るのは、現状の駆動ＩＣ
の電圧偏差や各画素毎のＴＰＴ素子特性のバラツキ等を
考慮に入れると、現在のＶ＊ｏ／Ｖ＋ｅの値では困難で
あ・る、さらに、一方の基板の液晶層と接する面に、金
属等で反射面を形成し、もう一方の基板側にのみ偏光素
子を配置したような、反射型の液晶表示素子の場合、透
過型と比べて、液晶液晶層の厚み、？＆晶骨分子軸ねじ
れ角のいずれもが等しくても、■、。／ Ｖ ＋。の値
は小さくなる傾向にある。従って、このような構成の反
射型液晶表示装置では尚−層多階調表示は難かしくなる
。。
１．４〜１．５程度である。従って８階調、１６階階調
度の階調は比較的簡単に出すことはできるが、１２８，
２５６階調と高品位な画質を得るのは、現状の駆動ＩＣ
の電圧偏差や各画素毎のＴＰＴ素子特性のバラツキ等を
考慮に入れると、現在のＶ＊ｏ／Ｖ＋ｅの値では困難で
あ・る、さらに、一方の基板の液晶層と接する面に、金
属等で反射面を形成し、もう一方の基板側にのみ偏光素
子を配置したような、反射型の液晶表示素子の場合、透
過型と比べて、液晶液晶層の厚み、？＆晶骨分子軸ねじ
れ角のいずれもが等しくても、■、。／ Ｖ ＋。の値
は小さくなる傾向にある。従って、このような構成の反
射型液晶表示装置では尚−層多階調表示は難かしくなる
。。
一方、ＴＮ型の場合、液晶分子軸は基板に対して平行に
配向させるため、基板には水平配向処理が施される０通
常、この水平配向処理には、ラビング法が用いられる。
配向させるため、基板には水平配向処理が施される０通
常、この水平配向処理には、ラビング法が用いられる。
ラビング法は、基板上にポリイミド等の膜を形成した後
布等によって膜を一定方向にこすることによって配向処
理を施す方法であり、簡便なことから広く用いられてい
る。ところが、このラビング法は基板上の膜とラビング
布がこすれる時に、静電気が発生する。基板上にＴＰＴ
の形成されている場合、ラビング時にこの静電気によっ
てＴＰＴが破壊、あるいは特性の劣化が生しることが多
々あり１問題となっている。この問題にはラビング時に
基板上に、イオン化されたエアーを吹き付ける方法など
がとられ、ＴＰＴ素子の不良を軽減させる工夫もなされ
てはいるが、不良が皆無になるには至っていない。
布等によって膜を一定方向にこすることによって配向処
理を施す方法であり、簡便なことから広く用いられてい
る。ところが、このラビング法は基板上の膜とラビング
布がこすれる時に、静電気が発生する。基板上にＴＰＴ
の形成されている場合、ラビング時にこの静電気によっ
てＴＰＴが破壊、あるいは特性の劣化が生しることが多
々あり１問題となっている。この問題にはラビング時に
基板上に、イオン化されたエアーを吹き付ける方法など
がとられ、ＴＰＴ素子の不良を軽減させる工夫もなされ
てはいるが、不良が皆無になるには至っていない。
本発明は上記問題点に鑑み、ＴＰＴの形成された液晶表
示装置において、一方の基板には液晶の水平配向処理を
施し、もう一方の基板には液晶の垂直配向処理を施すこ
とによって、■、。／Ｖ、。の値を大きくし、多階調表
示を容易とするとともに、垂直配向処理をＴＦＴの形成
された基板側に施すことで、ＴＰＴ素子の不良を起こす
ことなしに良好な画像表示を提供することを目的とした
ものである。
示装置において、一方の基板には液晶の水平配向処理を
施し、もう一方の基板には液晶の垂直配向処理を施すこ
とによって、■、。／Ｖ、。の値を大きくし、多階調表
示を容易とするとともに、垂直配向処理をＴＦＴの形成
された基板側に施すことで、ＴＰＴ素子の不良を起こす
ことなしに良好な画像表示を提供することを目的とした
ものである。
課題を解決するための手段
前記課題を解決するために本発明の液晶表示パネルは、
その上にバス・バー電極層と画素電極層とが、所定の形
状の薄膜トランジスタ素子を介して接続されてなる一方
の基板と、共通電極層の形成されたもう一方の基板とと
か、所望の間隙を隔てて貼り合わされた液晶表示装置に
おいて、一方の基板には、液晶の水平配向処理を施し、
もう一方の基板には液晶の垂直配向処理を施したことを
特徴とするものである。
その上にバス・バー電極層と画素電極層とが、所定の形
状の薄膜トランジスタ素子を介して接続されてなる一方
の基板と、共通電極層の形成されたもう一方の基板とと
か、所望の間隙を隔てて貼り合わされた液晶表示装置に
おいて、一方の基板には、液晶の水平配向処理を施し、
もう一方の基板には液晶の垂直配向処理を施したことを
特徴とするものである。
作用
本発明は、前記のような構成にしたことにより配向した
液晶分子の、水平配向処理を施した側の分子長軸に対し
、所定の角度αを持つように偏光素子を配置して、光を
入射させると、電界制御複屈折効果により、液晶層に印
加される電圧に伴い、液晶表示装置を通過する光の透過
率が変化する。
液晶分子の、水平配向処理を施した側の分子長軸に対し
、所定の角度αを持つように偏光素子を配置して、光を
入射させると、電界制御複屈折効果により、液晶層に印
加される電圧に伴い、液晶表示装置を通過する光の透過
率が変化する。
α−４５１とした場合、透過率−電圧曲線は第４図のよ
うにゆるやかな勾配を持った特性を示し、多階調の表示
パターンを得るに容易となる。さらに、ＴＰＴ素子の形
成された側の基板を垂直配向処理を施すことにより、ラ
ビング処理によるＴＰＴ素子の静電破壊等の不良を生ず
ることがなくなり、表示欠陥のない良好な画像の液晶表
示装置を得ることができる。
うにゆるやかな勾配を持った特性を示し、多階調の表示
パターンを得るに容易となる。さらに、ＴＰＴ素子の形
成された側の基板を垂直配向処理を施すことにより、ラ
ビング処理によるＴＰＴ素子の静電破壊等の不良を生ず
ることがなくなり、表示欠陥のない良好な画像の液晶表
示装置を得ることができる。
実施例
以下、本発明の一実施例の液晶表示装置について図面を
参照しながら説明する。
参照しながら説明する。
第１図は本発明の実施例における液晶表示装置の構成断
面図を示すものである。第１図において、ｌは基板、２
はゲート電極、３はゲート絶縁層とアモルファスシリコ
ン層の積層、４は金属反射板で形成された画素電極、５
はドレイン電極、６はソース！掻、７は１７０層、８は
垂直配向処理層、９は水平配向処理層、１０は液晶分子
である。
面図を示すものである。第１図において、ｌは基板、２
はゲート電極、３はゲート絶縁層とアモルファスシリコ
ン層の積層、４は金属反射板で形成された画素電極、５
はドレイン電極、６はソース！掻、７は１７０層、８は
垂直配向処理層、９は水平配向処理層、１０は液晶分子
である。
以上のよう、に構成された液晶表示装置について、以下
第１図を用いてその動作を説明する。
第１図を用いてその動作を説明する。
一方、透明な共通電極のバターニングされた基板上には
、ポリイミド配向膜を印刷法により約１０００人形成し
、３００°Ｃ，１時間加熱硬化させた後、レーヨン布に
よりラビング処理を施して、水平配向膜を形成した。
、ポリイミド配向膜を印刷法により約１０００人形成し
、３００°Ｃ，１時間加熱硬化させた後、レーヨン布に
よりラビング処理を施して、水平配向膜を形成した。
この垂直配向処理の施されたＴＰＴ素子付の基板と、水
平配向処理の施されたもう一方の基板とを、を橿側が向
かいあうように対向して貼り合わせ、液晶を注入して一
方の基板からもう一方の基板にかけて液晶分子が垂直か
ら水平に徐々に傾斜してゆくような配向を得た。このよ
うにして得られた液晶表示装置の、水平配向処理を施し
た側の基板の外側に、液晶分子長軸に対して４５°の角
度をなすように直線偏光子の偏光軸を配置したところ、
この液晶表示装置の透過率−電圧特性は、第２図のよう
になり、勾配のゆるやかで多階調表示が容易となった。
平配向処理の施されたもう一方の基板とを、を橿側が向
かいあうように対向して貼り合わせ、液晶を注入して一
方の基板からもう一方の基板にかけて液晶分子が垂直か
ら水平に徐々に傾斜してゆくような配向を得た。このよ
うにして得られた液晶表示装置の、水平配向処理を施し
た側の基板の外側に、液晶分子長軸に対して４５°の角
度をなすように直線偏光子の偏光軸を配置したところ、
この液晶表示装置の透過率−電圧特性は、第２図のよう
になり、勾配のゆるやかで多階調表示が容易となった。
また、ＴＰＴ素子の欠陥のない、均一で非常に表示品位
のすぐれた映像表示を得ることができた。
のすぐれた映像表示を得ることができた。
まず、ガラスを用いた絶縁性基板１の上に金属膜を、電
子ビーム蒸着により形成した後、フォトエツチングによ
りゲート電極（及び画素電極）を形成した０次にプラズ
マＣＶＤにより、ゲート絶縁層として窒化シリコン層を
約４０００人の厚さに形成した後、同じくプラズマＣＶ
Ｄによりアモルファスシリコン層を約６００人の厚さに
形成した。このアモルファスシリコン層をフォトエンチ
ングにより、第１図の３の形状にバタン化し、ついで画
素電極が既に設けられている時は、この上のゲート絶縁
層をフォトエンチングにて除去する。
子ビーム蒸着により形成した後、フォトエツチングによ
りゲート電極（及び画素電極）を形成した０次にプラズ
マＣＶＤにより、ゲート絶縁層として窒化シリコン層を
約４０００人の厚さに形成した後、同じくプラズマＣＶ
Ｄによりアモルファスシリコン層を約６００人の厚さに
形成した。このアモルファスシリコン層をフォトエンチ
ングにより、第１図の３の形状にバタン化し、ついで画
素電極が既に設けられている時は、この上のゲート絶縁
層をフォトエンチングにて除去する。
次に、アルミニウム、クロム、ニッケル等ヲスパンター
法で全面に設けた後、フォトエツチングにより、ドレイ
ン電極、ソース電極、及び画素電極が未だ設けられてい
ない反射型表示パネルの場合には画素電極を同時に形成
した。
法で全面に設けた後、フォトエツチングにより、ドレイ
ン電極、ソース電極、及び画素電極が未だ設けられてい
ない反射型表示パネルの場合には画素電極を同時に形成
した。
このようにしてＴＰＴ素子の形成された基板の上に、垂
直配向剤としてシランカップリング剤を１５０Ｏｒｐｍ
でスピンコードし、２００℃で３０分加熱乾燥した。
直配向剤としてシランカップリング剤を１５０Ｏｒｐｍ
でスピンコードし、２００℃で３０分加熱乾燥した。
発明の効果
以上のように本発明は、前記のような構成にしたことに
より、ｉ３過率−電圧特性曲線の勾配をゆるやかにする
ことが可能となり、多階調表示が容易となるとともに、
ＴＰＴ素子の形成された側の基板を垂直配向処理を施し
た場合には、従来のラビング処理時におけるＴＰＴ素子
の静電破壊等の欠陥を防ぐことができ、均一で表示品位
に優れた映像表示を実現可能とする液晶表示装置を得る
ことができる。
より、ｉ３過率−電圧特性曲線の勾配をゆるやかにする
ことが可能となり、多階調表示が容易となるとともに、
ＴＰＴ素子の形成された側の基板を垂直配向処理を施し
た場合には、従来のラビング処理時におけるＴＰＴ素子
の静電破壊等の欠陥を防ぐことができ、均一で表示品位
に優れた映像表示を実現可能とする液晶表示装置を得る
ことができる。
第１図は本発明の一実施例における液晶表示装置の構成
断面図、第２図は本発明の一実施例における液晶表示装
置の透過率Ｔと電圧■との関係を表したグラフ、第３図
はＴＮ型の液晶表示装置の透過率Ｔと電圧■との関係を
表したグラフ、第４図は一方の基板から他方の基板にか
けて、液晶分子が垂直から水平に変化してゆく液晶表示
装置において、その分子軸に対して偏光素子の偏光軸を
αだけ回転させた場合の透過率Ｔと電圧■との関係を表
したグラフである。 １・・・・・・基板、２・・・・・・ゲート電極、３・
・・・・・ゲート絶縁層とアモルファスシリコン層の積
層、４・・・・・・画素電極、５・・・・・・ドレイン
電極、６・・・・・・ソース電極、７・・・・・・ＩＴ
ＯＪｉｌ、８・・・・・・垂直配向処理層、９・・・・
・・水平配向処理層、１０・・・・・・液晶分子。 代理人の氏名 弁理士 粟野重孝 はか１名図 Ｖ（ｖ） Ｖｒｍ５（）
断面図、第２図は本発明の一実施例における液晶表示装
置の透過率Ｔと電圧■との関係を表したグラフ、第３図
はＴＮ型の液晶表示装置の透過率Ｔと電圧■との関係を
表したグラフ、第４図は一方の基板から他方の基板にか
けて、液晶分子が垂直から水平に変化してゆく液晶表示
装置において、その分子軸に対して偏光素子の偏光軸を
αだけ回転させた場合の透過率Ｔと電圧■との関係を表
したグラフである。 １・・・・・・基板、２・・・・・・ゲート電極、３・
・・・・・ゲート絶縁層とアモルファスシリコン層の積
層、４・・・・・・画素電極、５・・・・・・ドレイン
電極、６・・・・・・ソース電極、７・・・・・・ＩＴ
ＯＪｉｌ、８・・・・・・垂直配向処理層、９・・・・
・・水平配向処理層、１０・・・・・・液晶分子。 代理人の氏名 弁理士 粟野重孝 はか１名図 Ｖ（ｖ） Ｖｒｍ５（）
Claims (3)
- （１）その上にバス・バー電極層と画素電極層とが所定
の形状の薄膜トランジスタ素子を介して接続されてなる
一方の基板と共通電極層の形成されたもう一方の基板と
が、所望の間隙を隔てて貼り合わされた液晶表示装置に
おいて、一方の基板には液晶の水平配向処理を施し、も
う一方の基板には液晶の垂直配向処理を施したことを特
徴とする液晶表示装置。 - （２）垂直配向処理を薄膜トランジスタ素子の形成され
た側の基板に施したことを特徴とする請求項（１）記載
の液晶表示装置。 - （３）一方の基板上に光の反射板を形成したことを特徴
とする請求項（１）記載の液晶表示装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20430988A JPH0253028A (ja) | 1988-08-17 | 1988-08-17 | 液晶表示装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20430988A JPH0253028A (ja) | 1988-08-17 | 1988-08-17 | 液晶表示装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0253028A true JPH0253028A (ja) | 1990-02-22 |
Family
ID=16488349
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20430988A Pending JPH0253028A (ja) | 1988-08-17 | 1988-08-17 | 液晶表示装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0253028A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH043422U (ja) * | 1990-04-20 | 1992-01-13 | ||
| JPH0431827A (ja) * | 1990-05-29 | 1992-02-04 | Alps Electric Co Ltd | 液晶表示素子 |
| WO1998033092A1 (fr) * | 1997-01-24 | 1998-07-30 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Dispositif a cristaux liquides et son procede de fabrication |
| US6853435B2 (en) | 2000-10-23 | 2005-02-08 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Liquid crystal display and its manufacturing method |
| US9213193B2 (en) | 1995-11-17 | 2015-12-15 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Liquid crystal display and method of driving |
-
1988
- 1988-08-17 JP JP20430988A patent/JPH0253028A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH043422U (ja) * | 1990-04-20 | 1992-01-13 | ||
| JPH0431827A (ja) * | 1990-05-29 | 1992-02-04 | Alps Electric Co Ltd | 液晶表示素子 |
| US9213193B2 (en) | 1995-11-17 | 2015-12-15 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Liquid crystal display and method of driving |
| WO1998033092A1 (fr) * | 1997-01-24 | 1998-07-30 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Dispositif a cristaux liquides et son procede de fabrication |
| US6452655B1 (en) | 1997-01-24 | 2002-09-17 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Liquid crystal device and its manufacturing method |
| US6853435B2 (en) | 2000-10-23 | 2005-02-08 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Liquid crystal display and its manufacturing method |
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