JPH11176186A - 双方向シフトレジスタ - Google Patents
双方向シフトレジスタInfo
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- JPH11176186A JPH11176186A JP9362152A JP36215297A JPH11176186A JP H11176186 A JPH11176186 A JP H11176186A JP 9362152 A JP9362152 A JP 9362152A JP 36215297 A JP36215297 A JP 36215297A JP H11176186 A JPH11176186 A JP H11176186A
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- G09G2310/0264—Details of driving circuits
- G09G2310/0286—Details of a shift registers arranged for use in a driving circuit
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- Shift Register Type Memory (AREA)
- Liquid Crystal Display Device Control (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 複数段接続するシフトレジスタの次段までの
応答時間を短くし、動作速度を高速にすると共に、負荷
の駆動能力を高め、かつ、回路構成を簡単化することに
ある。 【解決手段】 走査方向を切換える単位シフトレジスタ
を複数段接続する双方向シフトレジスタにおいて、単位
シフトレジスタを第１、第２のクロックドインバータ１
０１，１０２と、インバータ１０３と、第１、第２のス
イッチ１０４，１０５によって構成し、第１、第２のク
ロックドインバータの出力端とインバータの入力端を互
いに接続すると共に、インバータの出力端を第１、第２
のスイッチを介して第１、第２のクロックドゲートの入
力端と接続し、前記第１、第２のスイッチのいずれか一
方を導通状態にして、走査方向を切換え、双方向シフト
レジスタの出力をインバータの出力から取り出す。
応答時間を短くし、動作速度を高速にすると共に、負荷
の駆動能力を高め、かつ、回路構成を簡単化することに
ある。 【解決手段】 走査方向を切換える単位シフトレジスタ
を複数段接続する双方向シフトレジスタにおいて、単位
シフトレジスタを第１、第２のクロックドインバータ１
０１，１０２と、インバータ１０３と、第１、第２のス
イッチ１０４，１０５によって構成し、第１、第２のク
ロックドインバータの出力端とインバータの入力端を互
いに接続すると共に、インバータの出力端を第１、第２
のスイッチを介して第１、第２のクロックドゲートの入
力端と接続し、前記第１、第２のスイッチのいずれか一
方を導通状態にして、走査方向を切換え、双方向シフト
レジスタの出力をインバータの出力から取り出す。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、双方向シフトレジ
スタに係り、特に、回路内蔵型の液晶表示装置の駆動回
路に用いる双方向シフトレジスタに関する。
スタに係り、特に、回路内蔵型の液晶表示装置の駆動回
路に用いる双方向シフトレジスタに関する。
【０００２】
【従来の技術】回路内蔵型の液晶表示装置における駆動
回路一体型のアクティブマトリクスパネル技術について
は、１９９０年出版の小林駿介著「カラー液晶ディスプ
レイ」（産業図書）に、また、同じく駆動回路に用いる
双方向シフトレジスタについては、「特開平７−１３５
１３号公報」、「特開平７−１３４２７７号公報」に記
載されている。この駆動回路一体型の液晶表示装置は、
シリコン単結晶上のＭＯＳ（Ｍｅｔａｌ−Ｏｘｉｄｅ
Ｓｅｍｉ ｃｏｎｄｕｔｏｒ）トランジスタや、多結晶
シリコンの薄膜トランジスタ（ＴＦＴ：Ｔｈｉｎ−Ｆｉ
ｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）を用いて実現され、例え
ば、液晶プロジェクタのライトバルブに利用される。液
晶プロジェクタは、光源からの光を三原色に分離する分
離光学系、分離した光を画像に応じて制御する３枚のラ
イトバルブ、制御した光を合成する合成光学系、合成し
た光拡大投影する投射光学系から構成される。このよう
な光学系では、ライトバルブにより形成した画像を複数
のミラーを用いて合成する。このとき、各ライトバルブ
において通過するミラーの数が異なる。このため、特定
のライトバルブの画像は反転しておく必要がある。ま
た、プロジェクタは合成した画像をスクリーンに投影し
て使用する。このとき、投影の方法に、スクリーンの表
面から投影するフロントプロジェクションと裏面から投
影するリアプロジェクションがある。この場合も、ライ
トバルブの画像を反転することが必要になる。この画像
の反転は、液晶表示装置を構成する信号回路および走査
回路に双方向シフトレジスタを用ることにより実現して
いる。
回路一体型のアクティブマトリクスパネル技術について
は、１９９０年出版の小林駿介著「カラー液晶ディスプ
レイ」（産業図書）に、また、同じく駆動回路に用いる
双方向シフトレジスタについては、「特開平７−１３５
１３号公報」、「特開平７−１３４２７７号公報」に記
載されている。この駆動回路一体型の液晶表示装置は、
シリコン単結晶上のＭＯＳ（Ｍｅｔａｌ−Ｏｘｉｄｅ
Ｓｅｍｉ ｃｏｎｄｕｔｏｒ）トランジスタや、多結晶
シリコンの薄膜トランジスタ（ＴＦＴ：Ｔｈｉｎ−Ｆｉ
ｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）を用いて実現され、例え
ば、液晶プロジェクタのライトバルブに利用される。液
晶プロジェクタは、光源からの光を三原色に分離する分
離光学系、分離した光を画像に応じて制御する３枚のラ
イトバルブ、制御した光を合成する合成光学系、合成し
た光拡大投影する投射光学系から構成される。このよう
な光学系では、ライトバルブにより形成した画像を複数
のミラーを用いて合成する。このとき、各ライトバルブ
において通過するミラーの数が異なる。このため、特定
のライトバルブの画像は反転しておく必要がある。ま
た、プロジェクタは合成した画像をスクリーンに投影し
て使用する。このとき、投影の方法に、スクリーンの表
面から投影するフロントプロジェクションと裏面から投
影するリアプロジェクションがある。この場合も、ライ
トバルブの画像を反転することが必要になる。この画像
の反転は、液晶表示装置を構成する信号回路および走査
回路に双方向シフトレジスタを用ることにより実現して
いる。
【０００３】図６に、液晶表示装置の従来例を示す。こ
の液晶表示装置は、複数の信号線２０と複数の走査線３
０の各交点にトランジスタ１ａを含む画素回路１が配置
された表示部１００と、信号線の電圧を制御する信号回
路２００と、走査線の電圧を制御する走査回路３００か
ら構成される。表示部１００のトランジスタ１ａは、ゲ
ート電極を走査線３０に、ドレイン電極を信号線２０
に、ソースを液晶容量１ｃと保持容量１ｂに接続する。
走査回路３００は、双方向シフトレジスタを用いた回路
により構成し、外部からの信号である走査切換え信号Ｖ
ＤＲ、スタート信号ＶＳＴ、クロック信号ＶＣＫを入力
し、走査パルスＰＶ１、ＰＶ２…を出力する。この走査
パルスは、１フレーム時間ごとに１回の周期となる。こ
のタイミングは、走査切換え信号によって、パネルの上
側から下にまたは下側から上に向かって順にずれる。１
フレーム時間としては１／６０秒がよく用いられる。代
表的な画素構成である６４０×４８０ドットのパネルで
は、１フレーム時間に４８０回の走査が行われるので、
走査パルスの時間幅は約３５μｓとなる。この走査回路
３０に用いられるシフトレジスタの動作速度は約２８ｋ
Ｈｚとなる。信号回路２００は、双方向シフトレジスタ
２１０とサンプル回路２２０からなり、サンプル回路２
２０はトランジスタ２２１、２２２、２２３…により構
成する。シフトレジスタ２１０は、外部からの信号であ
る走査切換え信号ＨＤＲ、スタート信号ＨＳＴ、クロッ
ク信号ＨＣＫを入力して動作し、サンプルパルスＯＵＴ
１、ＯＵＴ２…を出力する。サンプル回路２２０は、外
部からの映像信号ＶＩと、双方向シフトレジスタ２１０
からのサンプルパルスＯＵＴ１、ＯＵＴ２…を入力し
て、ドレイン信号ＶＤ１、ＶＤ２…を出力する。このサ
ンプルパルスは、走査切換え信号ＨＤＲによって、パネ
ルの左側から右に、または、右側から左に向かって順に
ずれる。上記の画素構成の場合、双方向シフトレジスタ
２１０は走査回路の走査パルスの時間幅で６４０のタイ
ミングを発生する。このため、このシフトレジスタのタ
イミングの時間間隔は５０ｎｓ以下になり、この動作速
度は約２０ＭＨｚ以上が必要となる。
の液晶表示装置は、複数の信号線２０と複数の走査線３
０の各交点にトランジスタ１ａを含む画素回路１が配置
された表示部１００と、信号線の電圧を制御する信号回
路２００と、走査線の電圧を制御する走査回路３００か
ら構成される。表示部１００のトランジスタ１ａは、ゲ
ート電極を走査線３０に、ドレイン電極を信号線２０
に、ソースを液晶容量１ｃと保持容量１ｂに接続する。
走査回路３００は、双方向シフトレジスタを用いた回路
により構成し、外部からの信号である走査切換え信号Ｖ
ＤＲ、スタート信号ＶＳＴ、クロック信号ＶＣＫを入力
し、走査パルスＰＶ１、ＰＶ２…を出力する。この走査
パルスは、１フレーム時間ごとに１回の周期となる。こ
のタイミングは、走査切換え信号によって、パネルの上
側から下にまたは下側から上に向かって順にずれる。１
フレーム時間としては１／６０秒がよく用いられる。代
表的な画素構成である６４０×４８０ドットのパネルで
は、１フレーム時間に４８０回の走査が行われるので、
走査パルスの時間幅は約３５μｓとなる。この走査回路
３０に用いられるシフトレジスタの動作速度は約２８ｋ
Ｈｚとなる。信号回路２００は、双方向シフトレジスタ
２１０とサンプル回路２２０からなり、サンプル回路２
２０はトランジスタ２２１、２２２、２２３…により構
成する。シフトレジスタ２１０は、外部からの信号であ
る走査切換え信号ＨＤＲ、スタート信号ＨＳＴ、クロッ
ク信号ＨＣＫを入力して動作し、サンプルパルスＯＵＴ
１、ＯＵＴ２…を出力する。サンプル回路２２０は、外
部からの映像信号ＶＩと、双方向シフトレジスタ２１０
からのサンプルパルスＯＵＴ１、ＯＵＴ２…を入力し
て、ドレイン信号ＶＤ１、ＶＤ２…を出力する。このサ
ンプルパルスは、走査切換え信号ＨＤＲによって、パネ
ルの左側から右に、または、右側から左に向かって順に
ずれる。上記の画素構成の場合、双方向シフトレジスタ
２１０は走査回路の走査パルスの時間幅で６４０のタイ
ミングを発生する。このため、このシフトレジスタのタ
イミングの時間間隔は５０ｎｓ以下になり、この動作速
度は約２０ＭＨｚ以上が必要となる。
【０００４】図７に、この液晶表示装置に用いる従来の
双方向シフトレジスタの回路構成を示す。双方向シフト
レジスタは、４つのクロックドインバータ５０１、５０
２、５０３、５０４を単位シフトレジスタとして、これ
を多段に接続した構成である。 この単位シフトレジス
タの中で、クロックドインバータ５０１、５０２にはク
ロック信号ＣＫとその反転信号ＣＫＮが入力され、クロ
ックドインバータ５０３、５０４には方向切換え信号Ｄ
Ｒとその反転信号ＤＲＮが入力される。クロック信号の
入力方法は奇数段と偶数段の単位シフトレジスタで異な
り、奇数段のクロックドインバータ５０１にはクロック
信号ＣＫが、偶数段にはその反転信号ＣＫＮが、奇数段
のクロックドインバータ５０２にはクロック信号の反転
信号ＣＫＮが、偶数段にはクロック信号ＣＫが入力され
る。一方、クロックドインバータ５０４には方向切換え
信号ＤＲが、５０３にはその反転信号ＤＲＮが入力され
る。この方向切換え信号によって、クロックドインバー
タ５０４、５０３のいずれか一方をインバータの状態
に、他方をオープン状態にすることにより、走査方向を
切換えている。すなわち、方向切換え信号ＤＲが“Ｈ”
のとき、クロックドインバータ５０４がインバータとし
て動作し、５０３がオープン状態になるので、単位シフ
トレジスタは点ＩＮＬを入力、点ＩＮＲを出力として動
作する。一方、方向切換え信号ＤＲが“Ｌ”のときは、
クロックドインバータ５０３がインバータとして動作
し、５０４がオープン状態になるので、単位シフトレジ
スタは点ＩＮＬを出力、点ＩＮＲを入力として動作す
る。
双方向シフトレジスタの回路構成を示す。双方向シフト
レジスタは、４つのクロックドインバータ５０１、５０
２、５０３、５０４を単位シフトレジスタとして、これ
を多段に接続した構成である。 この単位シフトレジス
タの中で、クロックドインバータ５０１、５０２にはク
ロック信号ＣＫとその反転信号ＣＫＮが入力され、クロ
ックドインバータ５０３、５０４には方向切換え信号Ｄ
Ｒとその反転信号ＤＲＮが入力される。クロック信号の
入力方法は奇数段と偶数段の単位シフトレジスタで異な
り、奇数段のクロックドインバータ５０１にはクロック
信号ＣＫが、偶数段にはその反転信号ＣＫＮが、奇数段
のクロックドインバータ５０２にはクロック信号の反転
信号ＣＫＮが、偶数段にはクロック信号ＣＫが入力され
る。一方、クロックドインバータ５０４には方向切換え
信号ＤＲが、５０３にはその反転信号ＤＲＮが入力され
る。この方向切換え信号によって、クロックドインバー
タ５０４、５０３のいずれか一方をインバータの状態
に、他方をオープン状態にすることにより、走査方向を
切換えている。すなわち、方向切換え信号ＤＲが“Ｈ”
のとき、クロックドインバータ５０４がインバータとし
て動作し、５０３がオープン状態になるので、単位シフ
トレジスタは点ＩＮＬを入力、点ＩＮＲを出力として動
作する。一方、方向切換え信号ＤＲが“Ｌ”のときは、
クロックドインバータ５０３がインバータとして動作
し、５０４がオープン状態になるので、単位シフトレジ
スタは点ＩＮＬを出力、点ＩＮＲを入力として動作す
る。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】前述のような駆動回路
一体型の液晶表示装置では、画像の反転を行うために、
双方向シフトレジスタが用いられる。信号側に用いる双
方向シフトレジスタは、特に高速に動作することが要求
されると共に、サンプル回路のトランジスタを駆動する
ための高い負荷駆動力が要求される。さらに、液晶表示
装置の画素数は縦横ともに偶数の場合が多い。このた
め、双方向シフトレジスタは偶数の出力端子の場合に走
査方向に対して対称になる構成にする必要がある。これ
らの要求に対して、従来の双方向シフトレジスタでは、
次段のシフトレジスタおよび出力端子をクロックドイン
バータにより駆動している。このクロックドインバータ
は、Ｐ型またはＮ型トランジスタを２個直列にした構成
であるので、出力インピーダンスを低くできない。この
ため、次段までの応答時間が長くなり、動作速度を高速
にすること、および、負荷の駆動能力を高めることが困
難であった。さらに、図７に示すように、偶数の出力端
子を取り出すためには、奇数段の単位シフトレジスタが
必要である。この場合、両サイドのクロックドインバー
タ５０１、５０２に入るクロックについて、左側のクロ
ックドインバータ５０１はクロック信号ＣＫであるに対
し、右側のクロックドインバータ５０２は反転信号ＣＫ
Ｎとなり、非対称な構成になり、回路構成が複雑になる
ことが問題であった。
一体型の液晶表示装置では、画像の反転を行うために、
双方向シフトレジスタが用いられる。信号側に用いる双
方向シフトレジスタは、特に高速に動作することが要求
されると共に、サンプル回路のトランジスタを駆動する
ための高い負荷駆動力が要求される。さらに、液晶表示
装置の画素数は縦横ともに偶数の場合が多い。このた
め、双方向シフトレジスタは偶数の出力端子の場合に走
査方向に対して対称になる構成にする必要がある。これ
らの要求に対して、従来の双方向シフトレジスタでは、
次段のシフトレジスタおよび出力端子をクロックドイン
バータにより駆動している。このクロックドインバータ
は、Ｐ型またはＮ型トランジスタを２個直列にした構成
であるので、出力インピーダンスを低くできない。この
ため、次段までの応答時間が長くなり、動作速度を高速
にすること、および、負荷の駆動能力を高めることが困
難であった。さらに、図７に示すように、偶数の出力端
子を取り出すためには、奇数段の単位シフトレジスタが
必要である。この場合、両サイドのクロックドインバー
タ５０１、５０２に入るクロックについて、左側のクロ
ックドインバータ５０１はクロック信号ＣＫであるに対
し、右側のクロックドインバータ５０２は反転信号ＣＫ
Ｎとなり、非対称な構成になり、回路構成が複雑になる
ことが問題であった。
【０００６】本発明の課題は、複数段接続するシフトレ
ジスタの次段までの応答時間を短くし、動作速度を高速
にすると共に、負荷の駆動能力を高め、かつ、回路構成
を簡単化するに好適な双方向シフトレジスタを提供する
ことにある。
ジスタの次段までの応答時間を短くし、動作速度を高速
にすると共に、負荷の駆動能力を高め、かつ、回路構成
を簡単化するに好適な双方向シフトレジスタを提供する
ことにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記課題は、走査方向を
切換える単位シフトレジスタを複数段接続する双方向シ
フトレジスタにおいて、前記単位シフトレジスタを第
１、第２のクロックドインバータまたは第１、第２のス
イッチドインバータと、インバータと、第１、第２のス
イッチによって構成し、前記第１、第２のクロックドイ
ンバータまたは第１、第２のスイッチドインバータの出
力端と前記インバータの入力端を互いに接続すると共
に、前記インバータの出力端を前記第１、第２のスイッ
チを介して前記第１、第２のクロックドインバータまた
は第１、第２のスイッチドインバータの入力端と接続
し、前記第１、第２のスイッチのいずれか一方を導通状
態にして、走査方向を切換え、双方向シフトレジスタの
出力を前記インバータの出力から取り出すことによっ
て、解決される。ここで、複数段接続する前記単位シフ
トレジスタが偶数段となるように構成し、奇数段の第１
のクロックドインバータをクロック信号により、その第
２のクロックドインバータをその反転信号により制御
し、偶数段の第２のクロックドインバータをクロック信
号により、その第１のクロックドインバータをその反転
信号により制御する。また、前記単位シフトレジスタを
第１、第２のクロックドインバータまたは第１、第２の
スイッチドインバータと、インバータと、第１、第２の
スイッチによって構成し、前記単位シフトレジスタの２
段を一つのシフトレジスタの単位回路として複数個（１
〜２ｎ）接続すると共に、前記単位回路（１）、（２
ｎ）にスタート信号を入力するための第一、第二のスイ
ッチを接続し、前記第一、第二のスイッチのいずれか一
方を導通状態にして、走査順序を切換えることによっ
て、解決される。
切換える単位シフトレジスタを複数段接続する双方向シ
フトレジスタにおいて、前記単位シフトレジスタを第
１、第２のクロックドインバータまたは第１、第２のス
イッチドインバータと、インバータと、第１、第２のス
イッチによって構成し、前記第１、第２のクロックドイ
ンバータまたは第１、第２のスイッチドインバータの出
力端と前記インバータの入力端を互いに接続すると共
に、前記インバータの出力端を前記第１、第２のスイッ
チを介して前記第１、第２のクロックドインバータまた
は第１、第２のスイッチドインバータの入力端と接続
し、前記第１、第２のスイッチのいずれか一方を導通状
態にして、走査方向を切換え、双方向シフトレジスタの
出力を前記インバータの出力から取り出すことによっ
て、解決される。ここで、複数段接続する前記単位シフ
トレジスタが偶数段となるように構成し、奇数段の第１
のクロックドインバータをクロック信号により、その第
２のクロックドインバータをその反転信号により制御
し、偶数段の第２のクロックドインバータをクロック信
号により、その第１のクロックドインバータをその反転
信号により制御する。また、前記単位シフトレジスタを
第１、第２のクロックドインバータまたは第１、第２の
スイッチドインバータと、インバータと、第１、第２の
スイッチによって構成し、前記単位シフトレジスタの２
段を一つのシフトレジスタの単位回路として複数個（１
〜２ｎ）接続すると共に、前記単位回路（１）、（２
ｎ）にスタート信号を入力するための第一、第二のスイ
ッチを接続し、前記第一、第二のスイッチのいずれか一
方を導通状態にして、走査順序を切換えることによっ
て、解決される。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面を
参照しながら説明する。図１は、本発明の一実施形態に
よる双方向シフトレジスタの単位回路を示す。図１にお
いて、２ｉ−１と２ｉ（ｉは整数）はその段目の単位シ
フトレジスタＳＲ（２ｉ−１）とＳＲ（２ｉ）について
示す。単位シフトレジスタは、クロックドインバータ１
０１、１０２、スイッチ１０４、１０５とインバータ１
０３から構成する。クロックドインバータ１０１、１０
２は、クロック信号ＣＫと反転信号ＣＫＮで制御され、
その接続は奇数段と偶数段で異なる。すなわち、奇数段
ではクロックドインバータ１０１がクロック信号ＣＫ
で、１０２がその反転信号ＣＫＮで制御され、偶数段で
は１０１がＣＫＮで、１０２がＣＫで制御される。スイ
ッチ１０５は、走査切換え信号ＤＲで、１０４はその反
転信号ＤＲＮで制御される。この接続によって、走査切
換え信号ＤＲが“Ｈ”の場合、スイッチ１０５がオン、
１０４がオフ状態になり、インバータ１０３の出力はク
ロックドインバータ１０２に入力される。一方、走査切
換え信号ＤＲが“Ｌ”の場合、スイッチ１０４がオン、
１０５がオフ状態になり、インバータ１０３の出力はク
ロックドインバータ１０１に入力される。この結果、双
方向シフトレジスタは、走査切換え信号ＤＲが“Ｈ”の
場合、端子ＩＮＬが入力、端子ＩＮＲが出力となり、走
査切換え信号ＤＲが“Ｌ”の場合、端子ＩＮＲが入力、
端子ＩＮＬが出力となる。以上のように、本実施形態で
は、双方向シフトレジスタの出力と次段の駆動をインバ
ータ１０３から取り出している。ここで、インバータ
は、クロックドインバータに比し、次段の駆動能力が高
く、また、応答時間も速い。このため、本実施形態は、
双方向シフトレジスタの出力と次段の駆動をクロックド
インバータから取り出していた従来方式に比べ、負荷の
駆動能力を高めることができると共に、次段への応答時
間を速めることができる。また、図１に示すように、本
実施形態では、偶数段の出力を得るため、偶数段の単位
シフトレジスタを用いる。この場合、両サイドのクロッ
クドインバータ１０１、１０２に入るクロックは、共に
クロック信号ＣＫであり、左右対称の構成となる。この
結果、走査方向を切換える場合でも、クロック信号とシ
フトレジスタの入力信号の関係を等しくすることができ
るので、簡単な回路構成で双方向シフトレジスタを実現
することができる。
参照しながら説明する。図１は、本発明の一実施形態に
よる双方向シフトレジスタの単位回路を示す。図１にお
いて、２ｉ−１と２ｉ（ｉは整数）はその段目の単位シ
フトレジスタＳＲ（２ｉ−１）とＳＲ（２ｉ）について
示す。単位シフトレジスタは、クロックドインバータ１
０１、１０２、スイッチ１０４、１０５とインバータ１
０３から構成する。クロックドインバータ１０１、１０
２は、クロック信号ＣＫと反転信号ＣＫＮで制御され、
その接続は奇数段と偶数段で異なる。すなわち、奇数段
ではクロックドインバータ１０１がクロック信号ＣＫ
で、１０２がその反転信号ＣＫＮで制御され、偶数段で
は１０１がＣＫＮで、１０２がＣＫで制御される。スイ
ッチ１０５は、走査切換え信号ＤＲで、１０４はその反
転信号ＤＲＮで制御される。この接続によって、走査切
換え信号ＤＲが“Ｈ”の場合、スイッチ１０５がオン、
１０４がオフ状態になり、インバータ１０３の出力はク
ロックドインバータ１０２に入力される。一方、走査切
換え信号ＤＲが“Ｌ”の場合、スイッチ１０４がオン、
１０５がオフ状態になり、インバータ１０３の出力はク
ロックドインバータ１０１に入力される。この結果、双
方向シフトレジスタは、走査切換え信号ＤＲが“Ｈ”の
場合、端子ＩＮＬが入力、端子ＩＮＲが出力となり、走
査切換え信号ＤＲが“Ｌ”の場合、端子ＩＮＲが入力、
端子ＩＮＬが出力となる。以上のように、本実施形態で
は、双方向シフトレジスタの出力と次段の駆動をインバ
ータ１０３から取り出している。ここで、インバータ
は、クロックドインバータに比し、次段の駆動能力が高
く、また、応答時間も速い。このため、本実施形態は、
双方向シフトレジスタの出力と次段の駆動をクロックド
インバータから取り出していた従来方式に比べ、負荷の
駆動能力を高めることができると共に、次段への応答時
間を速めることができる。また、図１に示すように、本
実施形態では、偶数段の出力を得るため、偶数段の単位
シフトレジスタを用いる。この場合、両サイドのクロッ
クドインバータ１０１、１０２に入るクロックは、共に
クロック信号ＣＫであり、左右対称の構成となる。この
結果、走査方向を切換える場合でも、クロック信号とシ
フトレジスタの入力信号の関係を等しくすることができ
るので、簡単な回路構成で双方向シフトレジスタを実現
することができる。
【０００９】図２に、本発明の双方向シフトレジスタの
全体構成のブロック図を示す。本シフトレジスタは、２
ｎ段のシフトレジスタの単位回路ＳＲ（１）…ＳＲ（２
ｎ）、クロック信号ＣＫと走査切換え信号ＤＲを反転す
るためのインバータ２０１、２０２と、スタート信号Ｓ
Ｔを切換えるためのスイッチ２１１、２１２から構成す
る。インバータ２０１は外部からのクロック信号ＣＫを
入力してその反転信号ＣＫＮを出力し、インバータ２０
２は外部からの走査切換え信号ＤＲを入力してその反転
信号ＤＲＮを出力する。これらの各信号は各単位回路Ｓ
Ｒ（１）…ＳＲ（２ｎ）に供給される。スイッチ２１１
は、走査切換え信号ＤＲが“Ｈ”のときに、外部からの
スタート信号ＳＴを単位回路ＳＲ（１）に入力する。ま
た、スイッチ２１１は、走査切換え信号ＤＲが“Ｌ”の
ときに、外部からのスタート信号ＳＴを単位回路ＳＲ
（２ｎ）に入力する。
全体構成のブロック図を示す。本シフトレジスタは、２
ｎ段のシフトレジスタの単位回路ＳＲ（１）…ＳＲ（２
ｎ）、クロック信号ＣＫと走査切換え信号ＤＲを反転す
るためのインバータ２０１、２０２と、スタート信号Ｓ
Ｔを切換えるためのスイッチ２１１、２１２から構成す
る。インバータ２０１は外部からのクロック信号ＣＫを
入力してその反転信号ＣＫＮを出力し、インバータ２０
２は外部からの走査切換え信号ＤＲを入力してその反転
信号ＤＲＮを出力する。これらの各信号は各単位回路Ｓ
Ｒ（１）…ＳＲ（２ｎ）に供給される。スイッチ２１１
は、走査切換え信号ＤＲが“Ｈ”のときに、外部からの
スタート信号ＳＴを単位回路ＳＲ（１）に入力する。ま
た、スイッチ２１１は、走査切換え信号ＤＲが“Ｌ”の
ときに、外部からのスタート信号ＳＴを単位回路ＳＲ
（２ｎ）に入力する。
【００１０】以上のように構成した双方向シフトレジス
タの動作を図３を用いて説明する。（ａ）が走査切換え
信号ＤＲが“Ｈ”で順走査の場合であり、（ｂ）がＤＲ
が“Ｌ”で逆走査の場合である。いずれの場合も、信号
ＣＫＮはインバータ２０１により外部からのクロック信
号ＣＫを反転する。外部からのスタート信号ＳＴは、ク
ロック信号ＣＫの立ち上がりで“Ｈ”になり、次の立ち
上がりで“Ｌ”になるタイミングで供給される。（ａ）
の順走査の場合、スタート信号ＳＴはシフトレジスタの
単位回路ＳＲ（１）に入力される。この結果、各単位回
路の出力は、図示のように、ＯＵＴ（１）から順に位相
がクロック信号の１／２周期ずつずれて出力される。ま
た、（ｂ）の逆走査の場合、スタート信号ＳＴはシフト
レジスタの単位回路ＳＲ（２ｎ）に入力される。この結
果、各単位回路の出力は、図示のように、ＯＵＴ（２
ｎ）から順に位相がクロック信号の１／２周期ずつずれ
て出力される。
タの動作を図３を用いて説明する。（ａ）が走査切換え
信号ＤＲが“Ｈ”で順走査の場合であり、（ｂ）がＤＲ
が“Ｌ”で逆走査の場合である。いずれの場合も、信号
ＣＫＮはインバータ２０１により外部からのクロック信
号ＣＫを反転する。外部からのスタート信号ＳＴは、ク
ロック信号ＣＫの立ち上がりで“Ｈ”になり、次の立ち
上がりで“Ｌ”になるタイミングで供給される。（ａ）
の順走査の場合、スタート信号ＳＴはシフトレジスタの
単位回路ＳＲ（１）に入力される。この結果、各単位回
路の出力は、図示のように、ＯＵＴ（１）から順に位相
がクロック信号の１／２周期ずつずれて出力される。ま
た、（ｂ）の逆走査の場合、スタート信号ＳＴはシフト
レジスタの単位回路ＳＲ（２ｎ）に入力される。この結
果、各単位回路の出力は、図示のように、ＯＵＴ（２
ｎ）から順に位相がクロック信号の１／２周期ずつずれ
て出力される。
【００１１】図４は、本実施形態における双方向シフト
レジスタの単位回路の詳細を示す。図１と等しい個所は
同一の符号で表す。図４において、クロックドインバー
タ１０１、１０２は、Ｎ型トランジスタ３１３、３１４
とＰ型トランジスタ３１１、３１２から、また、インバ
ータ１０３はＰ型トランジスタ３３１、Ｎ型トランジス
タ３３２から、また、スイッチ１０４、１０５はＰ型ト
ランジスタ３４１、Ｎ型トランジスタ３４２からそれぞ
れ構成する。
レジスタの単位回路の詳細を示す。図１と等しい個所は
同一の符号で表す。図４において、クロックドインバー
タ１０１、１０２は、Ｎ型トランジスタ３１３、３１４
とＰ型トランジスタ３１１、３１２から、また、インバ
ータ１０３はＰ型トランジスタ３３１、Ｎ型トランジス
タ３３２から、また、スイッチ１０４、１０５はＰ型ト
ランジスタ３４１、Ｎ型トランジスタ３４２からそれぞ
れ構成する。
【００１２】次に、この単位回路の動作を説明する。ス
イッチ１０４、１０５は走査切換え信号ＤＲとその反転
信号ＤＲＮによって制御される。図面左から右方向に走
査するとき、走査切換え信号ＤＲは“Ｈ”に、その反転
信号は“Ｌ”に設定する。この信号により、スイッチ１
０４はオフに、スイッチ１０５はオン状態になる。クロ
ックドインバータ１０１、１０２はクロック信号ＣＫと
その反転信号ＣＫＮによって制御される。クロック信号
ＣＫが“Ｌ”、その反転信号ＣＫＮが“Ｈ”のとき、ク
ロックドインバータ１０１のＰ型トランジスタ３１１と
Ｎ型トランジスタ３１４は共にオンに、クロックドイン
バータ１０２のＰ型トランジスタ３１１とＮ型トランジ
スタ３１４は共にオフ状態になる。この結果、クロック
ドインバータ１０１はインバータとして動作し、クロッ
クドインバータ１０２の入力と出力の関係はオープン状
態になる。このとき、図面左の信号ＩＮＬは、インバー
タとして動作するクロックドインバータ１０１、インバ
ータ１０３、スイッチ１０５を介して図面右の信号ＩＮ
Ｒに伝送される。この経路には、２段にインバータが含
まれるので、信号ＩＮＲは信号ＩＮＬと同じ信号とな
る。次に、クロック信号ＣＫが“Ｈ”、その反転信号Ｃ
ＫＮが“Ｌ”のとき、クロックドインバータ１０１のＰ
型トランジスタ３１１とＮ型トランジスタ３１４は共に
オフに、クロックドインバータ１０２のＰ型トランジス
タ３１１とＮ型トランジスタ３１４は共にオン状態にな
る。この結果、クロックドインバータ１０１の入出力は
オープン状態となり、クロックドインバータ１０２はイ
ンバータとして動作する。このとき、図面右の信号ＩＮ
Ｒはインバータとして動作するクロックドインバータ１
０２、インバータ１０３、スイッチ１０５を介して帰還
される。このループの中にインバータが２段含まれるの
で、信号ＩＮＲは安定状態となり、保持される。また、
図面左の信号ＩＮＲはクロックドインバータ１０１によ
り遮断される。以上のように、図４に示す双方向シフト
レジスタは、図面左の信号ＩＮＬを信号ＩＮＲに伝達す
る状態と、その伝達した信号を保持する状態とを繰り返
すことにより、図面左の信号ＩＮＬを図面右の方向に転
送する。このように、本実施形態では、単位回路を１４
個のトランジスタから実現するに比し、従来例では単位
回路を４個のクロックドインバータにより実現している
ので、使用するトランジスタは１６個である。このよう
にみると、本実施形態の双方向シフトレジスタは、少な
いトランジスタ数で実現することができる効果がある。
イッチ１０４、１０５は走査切換え信号ＤＲとその反転
信号ＤＲＮによって制御される。図面左から右方向に走
査するとき、走査切換え信号ＤＲは“Ｈ”に、その反転
信号は“Ｌ”に設定する。この信号により、スイッチ１
０４はオフに、スイッチ１０５はオン状態になる。クロ
ックドインバータ１０１、１０２はクロック信号ＣＫと
その反転信号ＣＫＮによって制御される。クロック信号
ＣＫが“Ｌ”、その反転信号ＣＫＮが“Ｈ”のとき、ク
ロックドインバータ１０１のＰ型トランジスタ３１１と
Ｎ型トランジスタ３１４は共にオンに、クロックドイン
バータ１０２のＰ型トランジスタ３１１とＮ型トランジ
スタ３１４は共にオフ状態になる。この結果、クロック
ドインバータ１０１はインバータとして動作し、クロッ
クドインバータ１０２の入力と出力の関係はオープン状
態になる。このとき、図面左の信号ＩＮＬは、インバー
タとして動作するクロックドインバータ１０１、インバ
ータ１０３、スイッチ１０５を介して図面右の信号ＩＮ
Ｒに伝送される。この経路には、２段にインバータが含
まれるので、信号ＩＮＲは信号ＩＮＬと同じ信号とな
る。次に、クロック信号ＣＫが“Ｈ”、その反転信号Ｃ
ＫＮが“Ｌ”のとき、クロックドインバータ１０１のＰ
型トランジスタ３１１とＮ型トランジスタ３１４は共に
オフに、クロックドインバータ１０２のＰ型トランジス
タ３１１とＮ型トランジスタ３１４は共にオン状態にな
る。この結果、クロックドインバータ１０１の入出力は
オープン状態となり、クロックドインバータ１０２はイ
ンバータとして動作する。このとき、図面右の信号ＩＮ
Ｒはインバータとして動作するクロックドインバータ１
０２、インバータ１０３、スイッチ１０５を介して帰還
される。このループの中にインバータが２段含まれるの
で、信号ＩＮＲは安定状態となり、保持される。また、
図面左の信号ＩＮＲはクロックドインバータ１０１によ
り遮断される。以上のように、図４に示す双方向シフト
レジスタは、図面左の信号ＩＮＬを信号ＩＮＲに伝達す
る状態と、その伝達した信号を保持する状態とを繰り返
すことにより、図面左の信号ＩＮＬを図面右の方向に転
送する。このように、本実施形態では、単位回路を１４
個のトランジスタから実現するに比し、従来例では単位
回路を４個のクロックドインバータにより実現している
ので、使用するトランジスタは１６個である。このよう
にみると、本実施形態の双方向シフトレジスタは、少な
いトランジスタ数で実現することができる効果がある。
【００１３】図５は、本発明の他の実施形態による双方
向シフトレジスタの回路構成を示す。図１の実施形態と
異なる点は、クロックドインバータ１０１の代わりにイ
ンバータ１１１とスイッチ１１３により構成するスイッ
チドインバータ１２１、クロックドインバータ１０２の
代わりにインバータ１１２とスイッチ１１４により構成
するスイッチドインバータ１２２を用いた点である。こ
のスイッチドインバータ１２１、１２２は、制御信号で
あるクロック信号ＣＫとその反転信号ＣＫＮによって、
インバータ動作と、オープン状態をとる。これは、図１
に示したクロックドインバータと同じ動作である。この
ため、本実施形態においては、図１に示す実施形態と同
じ効果が得られる。
向シフトレジスタの回路構成を示す。図１の実施形態と
異なる点は、クロックドインバータ１０１の代わりにイ
ンバータ１１１とスイッチ１１３により構成するスイッ
チドインバータ１２１、クロックドインバータ１０２の
代わりにインバータ１１２とスイッチ１１４により構成
するスイッチドインバータ１２２を用いた点である。こ
のスイッチドインバータ１２１、１２２は、制御信号で
あるクロック信号ＣＫとその反転信号ＣＫＮによって、
インバータ動作と、オープン状態をとる。これは、図１
に示したクロックドインバータと同じ動作である。この
ため、本実施形態においては、図１に示す実施形態と同
じ効果が得られる。
【００１４】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
双方向シフトレジスタの出力と次段の駆動をインバータ
の出力から取り出しているため、負荷の駆動能力高める
ことができると共に、次段への応答時間を速めることが
できる。また、偶数段の出力を得るのに偶数段の単位シ
フトレジスタを用い、左右対称の構成となるので、簡単
な回路構成で双方向シフトレジスタを実現することがで
きる。さらに、本発明の双方向シフトレジスタを用いる
ことにより、高精細かつ高画質の画像を得る回路一体型
の液晶表示装置を得ることができる。
双方向シフトレジスタの出力と次段の駆動をインバータ
の出力から取り出しているため、負荷の駆動能力高める
ことができると共に、次段への応答時間を速めることが
できる。また、偶数段の出力を得るのに偶数段の単位シ
フトレジスタを用い、左右対称の構成となるので、簡単
な回路構成で双方向シフトレジスタを実現することがで
きる。さらに、本発明の双方向シフトレジスタを用いる
ことにより、高精細かつ高画質の画像を得る回路一体型
の液晶表示装置を得ることができる。
【図１】本発明の一実施形態による双方向シフトレジス
タの単位回路
タの単位回路
【図２】本発明の双方向シフトレジスタの全体構成を示
すブロック図
すブロック図
【図３】本発明の双方向シフトレジスタの動作を示すタ
イミング図
イミング図
【図４】本発明の双方向シフトレジスタの単位回路の詳
細図
細図
【図５】本発明の他の実施形態を示す双方向シフトレジ
スタの単位回路
スタの単位回路
【図６】双方向シフトレジスタを適用した液晶表示装置
を示すブロック図
を示すブロック図
【図７】従来例として示す双方向シフトレジスタの回路
構成図
構成図
１…画素回路、１０１、１０２…クロックドインバー
タ、１０３…インバータ、１０４、１０５…スイッチ、
１２１、１２２…スイッチドインバータ、２００…信号
回路、２１０…双方向シフトレジスタ、２２０…サンプ
ル回路、３００…走査回路、ＳＲ（ｎ）…シフトレジス
タの単位回路
タ、１０３…インバータ、１０４、１０５…スイッチ、
１２１、１２２…スイッチドインバータ、２００…信号
回路、２１０…双方向シフトレジスタ、２２０…サンプ
ル回路、３００…走査回路、ＳＲ（ｎ）…シフトレジス
タの単位回路
Claims (5)
- 【請求項１】 走査方向を切換える単位シフトレジスタ
を複数段接続する双方向シフトレジスタにおいて、前記
単位シフトレジスタを第１、第２のクロックドインバー
タと、インバータと、第１、第２のスイッチによって構
成し、前記第１、第２のクロックドインバータの出力端
と前記インバータの入力端を互いに接続すると共に、前
記インバータの出力端を前記第１、第２のスイッチを介
して前記第１、第２のクロックドインバータの入力端と
接続し、前記第１、第２のスイッチのいずれか一方を導
通状態にすることにより、走査方向を切換えることを特
徴とする双方向シフトレジスタ。 - 【請求項２】 走査方向を切換える単位シフトレジスタ
を複数段接続する双方向シフトレジスタにおいて、イン
バータとスイッチからなる第１、第２のスイッチドイン
バータを形成し、前記単位シフトレジスタを前記第１、
第２のスイッチドインバータと、インバータと、第１、
第２のスイッチによって構成し、前記第１、第２のスイ
ッチドインバータの出力端と前記インバータの入力端を
互いに接続すると共に、前記インバータの出力端を前記
第１、第２のスイッチを介して前記第１、第２のスイッ
チドインバータの入力端と接続し、前記第１、第２のス
イッチのいずれか一方を導通状態にすることにより、走
査方向を切換えることを特徴とする双方向シフトレジス
タ。 - 【請求項３】 請求項１または請求項２において、複数
段接続する前記単位シフトレジスタが偶数段となるよう
に構成し、奇数段の第１のクロックドインバータをクロ
ック信号により、その第２のクロックドインバータをそ
の反転信号により制御し、偶数段の第２のクロックドイ
ンバータをクロック信号により、その第１のクロックド
インバータをその反転信号により制御することを特徴と
する双方向シフトレジスタ。 - 【請求項４】 走査方向を切換える単位シフトレジスタ
を複数段接続する双方向シフトレジスタにおいて、前記
単位シフトレジスタを第１、第２のクロックドインバー
タまたは第１、第２のスイッチドインバータと、インバ
ータと、第１、第２のスイッチによって構成し、前記単
位シフトレジスタの２段を一つのシフトレジスタの単位
回路として複数個（１〜２ｎ）接続すると共に、前記単
位回路（１）、（２ｎ）にスタート信号を入力するため
の第一、第二のスイッチを接続し、前記第一、第二のス
イッチのいずれか一方を導通状態にすることにより、走
査順序を切換えることを特徴とする双方向シフトレジス
タ。 - 【請求項５】 液晶表示装置が有する、マトリクス状に
配置した複数の画素を駆動する信号回路と走査回路の少
なくともいずれか一方に、第１、第２のクロックドイン
バータまたは第１、第２のスイッチドインバータと、イ
ンバータと、第１、第２のスイッチによって構成する単
位シフトレジスタを備えることを特徴とする双方向シフ
トレジスタ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9362152A JPH11176186A (ja) | 1997-12-11 | 1997-12-11 | 双方向シフトレジスタ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9362152A JPH11176186A (ja) | 1997-12-11 | 1997-12-11 | 双方向シフトレジスタ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11176186A true JPH11176186A (ja) | 1999-07-02 |
Family
ID=18476081
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9362152A Pending JPH11176186A (ja) | 1997-12-11 | 1997-12-11 | 双方向シフトレジスタ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11176186A (ja) |
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6501456B1 (en) * | 1997-11-10 | 2002-12-31 | Hitachi, Ltd. | Liquid crystal display apparatus including scanning circuit having bidirectional shift register stages |
| WO2002065062A3 (en) * | 2001-02-13 | 2003-01-16 | Samsung Electronics Co Ltd | Shift register and liquid crystal display using the same |
| WO2003034438A1 (en) * | 2001-10-16 | 2003-04-24 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Shift resister and liquid crystal display having the same |
| WO2003104879A2 (en) * | 2002-06-01 | 2003-12-18 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Shift register, liquid crystal display device having the shift register and method of driving scan lines using the same |
| US6903570B2 (en) | 2002-11-22 | 2005-06-07 | Sony Corporation | Bidirectional signal transmission circuit |
| US20060061562A1 (en) * | 2004-09-18 | 2006-03-23 | Haeng-Won Park | Gate driving unit and display device having the same |
| WO2003107314A3 (en) * | 2002-06-15 | 2006-06-29 | Samsung Electronics Co Ltd | METHOD FOR DRIVING SHIFT REGISTER, SHIFT REGISTER, LIQUID CRYSTAL DISPLAY EQUIPPED WITH SAID REGISTER |
| JP2006216091A (ja) * | 2005-02-01 | 2006-08-17 | Seiko Epson Corp | 双方向シフトレジスタ |
| JP2007140197A (ja) * | 2005-11-18 | 2007-06-07 | Hitachi Displays Ltd | 表示装置 |
| US7697656B2 (en) | 2005-02-01 | 2010-04-13 | Seiko Epson Corporation | Shift register, method of controlling the same, electro-optical device, and electronic apparatus |
| WO2020019432A1 (zh) * | 2018-07-26 | 2020-01-30 | 深圳市华星光电技术有限公司 | 液晶面板 |
| US11830437B2 (en) | 2020-07-17 | 2023-11-28 | Sharp Kabushiki Kaisha | Display device |
-
1997
- 1997-12-11 JP JP9362152A patent/JPH11176186A/ja active Pending
Cited By (19)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| KR100752602B1 (ko) * | 2001-02-13 | 2007-08-29 | 삼성전자주식회사 | 쉬프트 레지스터와, 이를 이용한 액정 표시 장치 |
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| US6690347B2 (en) | 2001-02-13 | 2004-02-10 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Shift register and liquid crystal display using the same |
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| WO2003104879A2 (en) * | 2002-06-01 | 2003-12-18 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Shift register, liquid crystal display device having the shift register and method of driving scan lines using the same |
| WO2003104879A3 (en) * | 2002-06-10 | 2006-06-22 | Samsung Electronics Co Ltd | SHIFT REGISTER, LIQUID CRYSTAL DISPLAY EQUIPPED WITH SAID REGISTER, AND METHOD OF CONTROLLING SCANNING LINES USING THE SAME |
| US7696974B2 (en) | 2002-06-15 | 2010-04-13 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Method of driving a shift register, a shift register, a liquid crystal display device having the shift register |
| WO2003107314A3 (en) * | 2002-06-15 | 2006-06-29 | Samsung Electronics Co Ltd | METHOD FOR DRIVING SHIFT REGISTER, SHIFT REGISTER, LIQUID CRYSTAL DISPLAY EQUIPPED WITH SAID REGISTER |
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| US9659542B2 (en) * | 2004-09-18 | 2017-05-23 | Samsung Display Co., Ltd. | Gate driving unit and display device having the same |
| US10074334B2 (en) | 2004-09-18 | 2018-09-11 | Samsung Display Co., Ltd. | Driving unit and display device having the same |
| US7697656B2 (en) | 2005-02-01 | 2010-04-13 | Seiko Epson Corporation | Shift register, method of controlling the same, electro-optical device, and electronic apparatus |
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| JP2007140197A (ja) * | 2005-11-18 | 2007-06-07 | Hitachi Displays Ltd | 表示装置 |
| WO2020019432A1 (zh) * | 2018-07-26 | 2020-01-30 | 深圳市华星光电技术有限公司 | 液晶面板 |
| US11830437B2 (en) | 2020-07-17 | 2023-11-28 | Sharp Kabushiki Kaisha | Display device |
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