KR101920448B1 - 표시 장치 및 그 구동 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 표시 장치 및 그 구동 방법에 관한 것이다. 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치는 복수의 화소를 포함하는 표시판, 상기 복수의 화소에 데이터 전압을 전달하는 데이터 구동부, 그리고 입력 영상 신호 및 입력 제어 신호를 입력 받아 상기 데이터 구동부를 제어하는 신호 제어부를 포함하고, 상기 신호 제어부는 상기 입력 영상 신호를 바탕으로 비취약 패턴의 비율을 계산하고 상기 비취약 패턴의 비율을 바탕으로 극성 신호를 생성하여 상기 데이터 구동부에 전달한다.

Description

표시 장치 및 그 구동 방법{DISPLAY DEVICE AND DRIVING METHOD THEREOF}
본 발명은 표시 장치 및 그 구동 방법에 관한 것이다.
일반적으로 표시 장치는 스위칭 소자 및 이에 연결된 화소 전극을 포함하는 복수의 화소, 스위칭 소자를 제어하며 화소 전극에 전압을 인가하기 위한 게이트선과 데이터선 등의 다수의 신호선이 구비된 표시판, 기준 계조 전압을 생성하는 계조 전압 생성부, 기준 계조 전압을 이용하여 복수의 계조 전압을 생성하고 생성된 계조 전압 중 입력 영상 신호에 해당하는 계조 전압을 데이터 신호로서 신호선 중 데이터선에 인가하는 데이터 구동부, 그리고 게이트 신호를 게이트선에 전달하는 게이트 구동부를 포함할 수 있다.
기준 계조 전압은 공통 전압(Vcom)에 대하여 양의 값을 가지는 집합 및 음의 값을 가지는 집합을 가질 수 있다. 데이터 구동부는 이러한 양의 값을 가지는 집합 및 음의 값을 가지는 집합의 기준 계조 전압을 분압하여 전체 계조에 대한 계조 전압을 생성하고 이중에서 데이터 신호를 선택할 수 있다. 공통 전압에 대한 데이터 전압의 극성은 프레임마다 반전될 수도 있고, 한 프레임 내에서도 반전 신호의 특성에 따라 한 데이터선을 따라 흐르는 데이터 전압의 극성이 바뀌거나 여러 데이터선을 따라 흐르는 데이터 전압의 극성이 일정하지 않을 수 있다. 이러한 데이터 전압의 극성이 소정의 프레임 별로, 소정의 화소 별로, 소정의 화소 별로, 또는 화소 별로 바뀌는 구동 모드를 극성 반전 모드 또는 반전 모드라 한다.
이러한 반전 모드를 수행하면 화질의 열화를 막을 수 있으나 특정 패턴의 영상, 예를 들어 화이트를 표시하는 화소의 대부분이 동일한 극성을 나타내는 경우 화면이 번쩍이는 등의 화질 문제가 생길 수 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 특정 패턴의 영상과 무관하게 표시 장치의 화질을 향상시키는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 과제는 신호 제어부의 알고리즘 또는 회로를 단순히 하는 것이다.
본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치는 복수의 화소를 포함하는 표시판, 상기 복수의 화소에 데이터 전압을 전달하는 데이터 구동부, 그리고 입력 영상 신호 및 입력 제어 신호를 입력 받아 상기 데이터 구동부를 제어하는 신호 제어부를 포함하고, 상기 신호 제어부는 상기 입력 영상 신호를 바탕으로 비취약 패턴의 비율을 계산하고 상기 비취약 패턴의 비율을 바탕으로 극성 신호를 생성하여 상기 데이터 구동부에 전달한다.
상기 신호 제어부는 이전 반전 모드가 기본 반전 모드인지 적어도 하나의 수정 반전 모드 중 하나인지 파악하는 반전 모드 파악부, 상기 입력 영상 신호를 바탕으로 상기 기본 반전 모드에 대한 비취약 패턴의 비율을 검출하는 패턴 비율 검출부, 그리고 상기 비취약 패턴의 비율을 바탕으로 해당 프레임에 대해 수행할 반전 모드를 결정하는 반전 모드 결정부를 포함할 수 있다.
상기 반전 모드 결정부는 상기 이전 반전 모드가 상기 기본 반전 모드인 경우 및 상기 이전 반전 모드가 상기 수정 반전 모드인 경우 중 적어도 하나는 상기 비취약 패턴의 비율을 사용할 수 있다.
상기 반전 모드 결정부는 상기 이전 반전 모드가 상기 기본 반전 모드인 경우, 상기 비취약 패턴의 비율이 제1 기준치보다 작으면 상기 수정 반전 모드를 선택하고 상기 비취약 패턴의 비율이 상기 제1 기준치보다 크거나 같으면 상기 기본 반전 모드를 선택하고, 상기 이전 반전 모드가 상기 수정 반전 모드인 경우, 상기 비취약 패턴의 비율이 제2 기준치보다 크면 상기 기본 반전 모드를 선택하고 상기 비취약 패턴의 비율이 상기 제2 기준치보다 작거나 같으면 상기 수정 반전 모드를 선택할 수 있다.
상기 제1 기준치는 상기 제2 기준치보다 작을 수 있다.
상기 패턴 비율 검출부는 상기 입력 영상 신호를 바탕으로 상기 기본 반전 모드에 대한 취약 패턴의 비율을 더 검출하고, 상기 반전 모드 결정부는 상기 이전 반전 모드가 상기 기본 반전 모드인 경우, 상기 취약 패턴의 비율이 제3 기준치보다 크면 상기 수정 반전 모드를 선택하고 상기 취약 패턴의 비율이 상기 제3 기준치보다 작거나 같으면 상기 기본 반전 모드를 선택하고, 상기 이전 반전 모드가 상기 수정 반전 모드인 경우, 상기 비취약 패턴의 비율이 제2 기준치보다 크면 상기 기본 반전 모드를 선택하고 상기 비취약 패턴의 비율이 상기 제2 기준치보다 작거나 같으면 상기 수정 반전 모드를 선택할 수 있다.
상기 패턴 비율 검출부는 상기 입력 영상 신호를 바탕으로 상기 기본 반전 모드에 대한 취약 패턴의 비율을 더 검출하고, 상기 반전 모드 결정부는 상기 이전 반전 모드가 상기 기본 반전 모드인 경우, 상기 비취약 패턴의 비율이 제1 기준치보다 작으면 상기 수정 반전 모드를 선택하고 상기 비취약 패턴의 비율이 상기 제1 기준치보다 크거나 같으면 상기 기본 반전 모드를 선택하고, 상기 이전 반전 모드가 상기 수정 반전 모드인 경우, 상기 취약 패턴의 비율이 제4 기준치보다 작으면 상기 기본 반전 모드를 선택하고 상기 취약 패턴의 비율이 상기 제4 기준치보다 크거나 같으면 상기 수정 반전 모드를 선택할 수 있다.
상기 비취약 패턴의 비율은 백분율, 화소의 수, 적어도 두 개의 화소로 이루어진 화소 블록의 수, 적어도 하나의 화소행의 수, 적어도 하나의 화소열의 수 중 어느 하나로 표현될 수 있다.
상기 비취약 패턴의 비율은 상기 입력 영상 신호의 특정 단위가 취약 패턴에 해당하는지 판단하여 계산하며, 상기 특정 단위는 화소, 적어도 두 개의 화소로 이루어진 화소 블록, 적어도 하나의 화소행, 적어도 하나의 화소열, 또는 이들의 조합 중 하나일 수 있다.
본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치의 구동 방법은 복수의 화소를 포함하는 표시판, 데이터 구동부, 그리고 입력 영상 신호 및 입력 제어 신호를 입력 받아 상기 데이터 구동부를 제어하는 신호 제어부를 포함하는 표시 장치에서, 상기 입력 영상 신호를 바탕으로 비취약 패턴의 비율을 계산하는 단계, 그리고 상기 비취약 패턴의 비율을 바탕으로 해당 프레임에 대해 수행할 반전 모드를 결정하는 단계를 포함한다.
이전 반전 모드가 기본 반전 모드인지 적어도 하나의 수정 반전 모드인지 파악하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 비취약 패턴의 비율은 상기 기본 반전 모드에 대한 비취약 패턴의 비율일 수 있다.
상기 비취약 패턴의 비율을 검출하는 단계는 상기 입력 영상 신호의 특정 단위가 취약 패턴에 해당하는지 판단하는 단계를 포함하며, 상기 특정 단위는 화소, 적어도 두 개의 화소로 이루어진 화소 블록, 적어도 하나의 화소행, 적어도 하나의 화소열, 또는 이들의 조합 중 하나일 수 있다.
상기 반전 모드를 결정하는 단계는 상기 이전 반전 모드가 상기 기본 반전 모드인 경우, 상기 비취약 패턴의 비율이 제1 기준치보다 작으면 상기 수정 반전 모드를 선택하고 상기 비취약 패턴의 비율이 상기 제1 기준치보다 크거나 같으면 상기 기본 반전 모드를 선택하는 단계, 그리고 상기 이전 반전 모드가 상기 수정 반전 모드인 경우, 상기 비취약 패턴의 비율이 제2 기준치보다 크면 상기 기본 반전 모드를 선택하고 상기 비취약 패턴의 비율이 상기 제2 기준치보다 작거나 같으면 상기 수정 반전 모드를 선택하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 제1 기준치는 상기 제2 기준치보다 작을 수 있다.
상기 비취약 패턴의 비율을 계산하는 단계는 상기 입력 영상 신호를 바탕으로 상기 기본 반전 모드에 대한 취약 패턴의 비율을 검출하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 반전 모드를 결정하는 단계는 상기 이전 반전 모드가 상기 기본 반전 모드인 경우, 상기 취약 패턴의 비율이 제3 기준치보다 크면 상기 수정 반전 모드를 선택하고 상기 취약 패턴의 비율이 상기 제3 기준치보다 작거나 같으면 상기 기본 반전 모드를 선택하는 단계, 그리고 상기 이전 반전 모드가 상기 수정 반전 모드인 경우, 상기 비취약 패턴의 비율이 제2 기준치보다 크면 상기 기본 반전 모드를 선택하고 상기 비취약 패턴의 비율이 상기 제2 기준치보다 작거나 같으면 상기 수정 반전 모드를 선택하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 반전 모드를 결정하는 단계는 상기 이전 반전 모드가 상기 기본 반전 모드인 경우, 상기 비취약 패턴의 비율이 제1 기준치보다 작으면 상기 수정 반전 모드를 선택하고 상기 비취약 패턴의 비율이 상기 제1 기준치보다 크거나 같으면 상기 기본 반전 모드를 선택하는 단계, 그리고 상기 이전 반전 모드가 상기 수정 반전 모드인 경우, 상기 취약 패턴의 비율이 제4 기준치보다 작으면 상기 기본 반전 모드를 선택하고 상기 취약 패턴의 비율이 상기 제4 기준치보다 크거나 같으면 상기 수정 반전 모드를 선택하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 비취약 패턴의 비율은 백분율, 화소의 수, 적어도 두 개의 화소로 이루어진 화소 블록의 수, 적어도 하나의 화소행의 수, 적어도 하나의 화소열의 수 중 어느 하나로 표현될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면 신호 제어부의 알고리즘 또는 회로를 단순화할 수 있고 특정 패턴의 영상과 무관하게 표시 장치의 화질을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치의 블록도이고,
도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치의 신호 제어부의 블록도이고,
도 3은 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치의 패턴 비율 검출부의 동작을 보여주는 순서도이고,
도 4는 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치에서 반전 모드를 결정하는 동작에서 사용되는 패턴의 조합을 보여주는 표이고,
도 5, 도 6 및 도 7은 각각 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치의 신호 제어부에서 반전 모드를 결정하는 동작을 보여주는 순서도이고,
도 8은 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치가 표시하는 취약 패턴의 한 예를 나타내는 평면도이고,
도 9는 도 8에 도시한 취약 패턴이 도 8에 도시한 반전 모드와 다른 반전 모드에 따라 표시된 한 예를 도시하는 평면도이다.
그러면 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
먼저, 도 1 및 도 2를 참고하여 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치에 대하여 설명한다.
도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치의 블록도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치는 표시판(display panel)(300), 게이트 구동부(gate driver)(400), 데이터 구동부(data driver)(500), 이들을 제어하는 신호 제어부(600), 그리고 메모리(650)를 포함한다.
표시판(300)은 복수의 신호선(signal line)(G1-Gn, D1-Dm)과 이에 연결되어 있으며 대략 행렬의 형태로 배열된 복수의 화소(pixel)(PX)를 포함한다. 신호선(G1-Gn, D1-Dm)은 게이트 신호를 전달하는 복수의 게이트선(G1-Gn)과 데이터 전압을 전달하는 복수의 데이터선(D1-Dm)을 포함한다. 각 화소(PX)는 신호선(Gi, Dj)(i=1, …, n)(j=1, .., m)에 연결된 스위칭 소자(도시하지 않음)와 이에 연결된 화소 전극(도시하지 않음) 등을 포함할 수 있다. 액정 표시 장치의 경우 표시판(300)은 서로 마주하는 두 표시판 및 그 사이에 위치하는 액정층(도시하지 않음)을 포함하며, 두 표시판에는 스위칭 소자와 연결되어 있는 화소 전극 및 공통 전압을 인가받는 대향 전극이 형성되어 있을 수 있다.
신호 제어부(600)는 외부로부터 입력 영상 신호(IDAT)와 그 표시를 제어하는 입력 제어 신호(ICON) 등을 입력 받아 이들을 바탕으로 게이트 구동부(400) 및 데이터 구동부(500)를 제어한다. 입력 영상 신호(IDAT)는 각 화소(PX)의 휘도(luminance) 정보를 담고 있으며 휘도는 정해진 수효, 예를 들면 2n(n은 자연수)개의 계조(gray)를 가질 수 있다. 입력 제어 신호(ICON)의 예로는 수직 동기 신호(Vsync), 수평 동기 신호(Hsync), 메인 클록(MCLK), 데이터 인에이블 신호(DE) 등의 동기 신호를 들 수 있다.
신호 제어부(600)는 입력 영상 신호(IDAT)와 입력 제어 신호(ICON)를 기초로 입력 영상 신호(IDAT)를 표시판(300) 및 데이터 구동부(500)의 동작 조건에 맞게 적절히 처리하고 게이트 제어 신호(CONT1), 데이터 제어 신호(CONT2) 등을 생성한 후, 게이트 제어 신호(CONT1)를 게이트 구동부(400)로 내보내고 데이터 제어 신호(CONT2)와 처리한 출력 영상 신호(DAT)를 데이터 구동부(500)로 내보낸다.
게이트 제어 신호(CONT1)는 주사 시작을 지시하는 주사 시작 신호(STV), 게이트 온 전압(Von)의 출력 시기를 제어하는 적어도 하나의 게이트 클록 신호(CPV) 및 게이트 온 전압(Von)의 지속 시간을 한정하는 적어도 하나의 출력 인에이블 신호(OE)를 포함할 수 있다
데이터 제어 신호(CONT2)는 한 화소행의 출력 영상 신호(DAT)의 전송 시작을 알리는 수평 동기 시작 신호(STH)와 표시판(300)에 데이터 신호를 인가하라는 로드 신호(LOAD), 데이터 클록 신호(HCLK) 및 데이터 인에이블 신호(DE) 등을 포함할 수 있다. 데이터 제어 신호(CONT2)는 또한 공통 전압(Vcom)에 대한 데이터 신호의 전압 극성(이하 데이터 신호의 극성이라 함)을 제어하는 극성 신호(POL)를 더 포함한다. 이러한 극성 신호(POL)에 따라 표시 장치의 반전 구동 모드가 결정될 수 있다.
본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치에서 반전 구동 모드는 기본 반전 모드(reference inversion mode)와 적어도 하나의 수정 반전 모드(modified inversion mode)를 포함하며, 수정 반전 모드는 기본 반전 모드와 다른 반전 모드일 수 있다. 예를 들어 기본 반전 모드가 1X1, 2X1, 1X2 점반전 방식 등일 경우 수정 반전 모드는 2X2, 3X3 , 4X4, 5X5 점반전 방식 등과 같이 기본 반전 모드와 다른 방식일 수 있다.
데이터 구동부(500)는 표시판(300)의 데이터선(D1-Dm)과 연결되어 있다. 데이터 구동부(500)는 신호 제어부(600)로부터 한 행의 화소(PX)에 대한 출력 영상 신호(DAT)를 수신하고, 데이터 제어 신호(CONT2)에 따라 각 출력 영상 신호(DAT)에 대응하는 계조 전압을 선택함으로써 디지털 출력 영상 신호(DAT)를 아날로그 데이터 전압으로 변환한 다음, 이를 해당 데이터선(D1-Dm)에 인가한다. 이때 변환된 아날로그 데이터 전압은 극성 신호(POL)에 따라 양의 극성을 가지거나 음의 극성을 가질 수 있다.
게이트 구동부(400)는 표시판(300)의 게이트선(G1-Gn)과 연결되어 있다. 게이트 구동부(400)는 신호 제어부(600)로부터의 게이트 제어 신호(CONT1)에 따라, 화소(PX)의 스위칭 소자를 턴 온시킬 수 있는 게이트 온 전압(Von)과 턴 오프시킬 수 있는 게이트 오프 전압(Voff)의 조합으로 이루어진 게이트 신호를 게이트선(G1-Gn)에 인가한다.
메모리(650)는 감마 데이터 등 신호 제어부(600)의 동작에 필요한 여러 가지 정보를 저장할 수 있다.
그러면 도 2를 참조하여 도 1에 도시한 신호 제어부(600)에 대해 좀 더 상세하게 설명한다.
도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치의 신호 제어부의 블록도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치의 신호 제어부(600)는 반전 모드 파악부(inversion mode identifying unit)(610), 패턴 비율 검출부(invulnerable pattern detecting unit)(620), 그리고 반전 모드 결정부(inversion mode determining unit)(630)를 포함한다.
반전 모드 파악부(610)는 이전의 반전 모드 또는 미리 정해진 반전 모드가 어떤 반전 모드인지 파악하여 그 결과를 패턴 비율 검출부(620)에 전달한다. 반전 모드 파악부(610)는 외부로부터의 입력 제어 신호(ICON) 또는 데이터 제어 신호(CONT2)의 극성 신호(POL) 등을 통해 이전 반전 모드 또는 미리 정해진 반전 모드(이전 반전 모드 또는 미리 정해진 반전 모드를 함께 이전 반전 모드라 함)를 파악할 수 있다. 파악된 이전 반전 모드는 기본 반전 모드 또는 적어도 하나의 수정 반전 모드 중 하나일 수 있다. 표시 장치의 구동이 처음 시작되는 경우에는 이전 반전 모드는 기본 반전 모드일 수 있다.
패턴 비율 검출부(620)는 적어도 한 프레임에 대한 입력 영상 신호(IDAT)를 바탕으로 기본 반전 모드에 대한 비취약 패턴의 비율을 검출한다. 이때 취약 패턴의 비율도 함께 검출할 수 있다. 여기서 비취약 패턴이란 취약 패턴이 아닌 패턴이고, 취약 패턴은 기본 반전 모드에 대해 표시되는 영상에 문제가 생길 수 있는 다양한 패턴으로서 미리 정해질 수 있다. 취약 패턴은 표시 장치의 구조 및 수행되는 기본 반전 모드의 종류에 따라 달라질 수 있다. 취약 패턴의 한 예로서 화소(PX)들이 블랙과 화이트 계조를 표시하는 경우에 기본 반전 모드에서 화이트를 표시하는 화소(PX)가 거의 대부분 동일 극성을 표시하는 패턴을 들 수 있다. 이러한 취약 패턴 또는 비취약 패턴의 유형들은 메모리(650) 등에 미리 저장되어 있을 수 있다.
또한 비취약 패턴의 비율이란 한 프레임에 대한 경우 전체 화면 대비 비취약 패턴이 차지하는 비율이 될 수 있다. 그러나, 이에 한정되지 않고 화소(PX)의 수 또는 적어도 두 개의 화소(PX)로 이루어진 화소 블록의 수, 적어도 하나의 화소행의 수, 또는 적어도 하나의 화소열의 수 등 다양한 단위로 표현될 수 있다. 두 개 이상의 프레임에 대한 경우에는 비취약 패턴의 비율은 각 프레임에 대한 비취약 패턴의 비율의 평균 또는 중간값 등을 의미할 수 있다.
그러면 도 2와 함께 도 3을 참조하여, 본 발명의 한 실시예에 따라 패턴 비율 검출부(620)에서 비취약 패턴의 비율 또는 비취약 패턴의 비율과 취약 패턴의 비율을 함께 검출하는 방법의 한 예에 대해 설명한다.
도 3은 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치의 패턴 비율 검출부(620)의 동작을 보여주는 순서도이다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 패턴 비율 검출부(620)는 입력 영상 신호(IDAT)의 특정 단위(비취약 패턴 검출 단위라 함)로 된 해당 영역이 취약 패턴에 해당하는지 판단한다(S1). 이러한 특정 단위 또는 비취약 패턴 검출 단위는 예를 들어 화소(PX), 적어도 두 개의 화소로 이루어진 화소 블록, 적어도 하나의 화소행, 적어도 하나의 화소열, 또는 이들의 조합 등이 될 수 있다. 이에 따라 검출된 비취약 패턴의 비율 또는 취약 패턴의 비율은 백분율(%)로 표시되거나 상기 특정 단위의 수로도 표현될 수도 있다. 패턴 비율 검출부(620)는 입력 영상 신호(IDAT)의 특정 단위 또는 비취약 패턴 검출 단위로 된 해당 영역이 메모리(650) 등에 미리 저장된 여러 취약 패턴과 동일한지 여부를 판단한다.
해당 영역이 취약 패턴에 해당하지 않는 경우에는(NO) 해당 영역을 비취약 패턴으로 인식하고(S2), 그렇지 아니한 경우에는(YES) 해당 영역을 취약 패턴으로 인식한다(S3). 해당 영역이 해당 프레임의 입력 영상 신호(IDAT)의 끝인지 판단하여(S4) 그러한 경우에는 해당 프레임에 대해 비취약 패턴의 비율을 계산하여 저장한다(S5). 이와 동시에 취약 패턴의 비율도 함께 계산하여 저장할 수 있다(S6). 취약 패턴의 비율과 비취약 패턴의 비율의 합은 단위가 백분율의 경우 100%일 수 있다. 해당 영역이 해당 프레임의 입력 영상 신호(IDAT)의 끝이 아닐 경우에는 처음으로 돌아가 다시 다음 영역이 취약 패턴에 해당하는지 판단하고(S1), 똑 같은 과정을 반복한다.
비취약 패턴의 비율은 도 3에 도시한 방법 외에도 다양한 방법으로 검출될 수 있다.
다시 도 2를 참조하면, 반전 모드 결정부(630)는 패턴 비율 검출부(620)의 검출 결과, 즉 비취약 패턴의 비율 또는 취약 패턴의 비율로부터 해당 프레임에 대해 수행할 반전 모드를 결정하여 극성 신호(POL)를 생성한다.
이때 반전 모드 파악부(610)에서 파악된 이전 반전 모드가 기본 반전 모드인 경우에 해당 프레임에 대해 수행할 반전 모드를 결정하는데 사용될 패턴의 종류와 이전 반전 모드가 수정 반전 모드인 경우에 해당 프레임에 대해 수행할 반전 모드를 결정하는데 사용될 패턴의 종류의 조합은 다양하게 바뀔 수 있다. 이러한 다양한 조합의 실시예에 대해 도 4를 참조하여 설명한다.
도 4는 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치에서 반전 모드를 결정하는 동작에서 사용되는 패턴의 조합을 보여주는 표이다.
도 4를 참조하면, 이전 반전 모드가 수정 반전 모드인 경우 기본 반전 모드로 복귀할 것인지 판단하는 경우와 이전 반전 모드가 기본 반전 모드인 경우 수정 반전 모드로 진입할 것인지 판단하는 경우 중 적어도 하나는 비취약 패턴의 비율을 사용한다. 예를 들어, 이전 반전 모드가 수정 반전 모드인 경우 기본 반전 모드로 복귀할 것인지 판단하는데 있어 비취약 패턴의 비율을 사용하고, 이전 반전 모드가 기본 반전 모드인 경우 수정 반전 모드로 진입할 것인지 판단하는데 있어 비취약 패턴의 비율을 사용할 수 있다(조합1).
또는 이전 반전 모드가 수정 반전 모드인 경우 기본 반전 모드로 복귀할 것인지 판단하는데 있어 취약 패턴의 비율을 사용하고, 이전 반전 모드가 기본 반전 모드인 경우 수정 반전 모드로 진입할 것인지 판단하는데 있어 비취약 패턴의 비율을 사용할 수 있다(조합2).
이와 반대로, 이전 반전 모드가 수정 반전 모드인 경우 기본 반전 모드로 복귀할 것인지 판단하는데 있어 비취약 패턴의 비율을 사용하고, 이전 반전 모드가 기본 반전 모드인 경우 수정 반전 모드로 진입할 것인지 판단하는데 있어 취약 패턴의 비율을 사용할 수 있다(조합3).
상기 모든 조합의 각각에 있어서 비취약 패턴의 비율은 적어도 한번 사용될 수 있다.
그러면 도 4에 도시한 여러 조합에 따라 본 발명의 한 실시예에 따른 신호 제어부(600)에서 해당 프레임에 대해 수행할 반전 모드를 결정하는 방법의 한 예에 대해 도 5, 도 6 및 도 7을 앞에서 설명한 도면들과 함께 참조하여 설명한다.
도 5, 도 6 및 도 7은 각각 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치의 신호 제어부에서 반전 모드를 결정하는 방법을 보여주는 순서도이다.
먼저 도 5를 참조하면, 본 실시예에 따른 신호 제어부(600)의 동작은 도 4에 도시한 조합 중 조합1에 따른 것이다.
먼저, 앞에서 설명한 바와 같이 신호 제어부(600)의 반전 모드 파악부(610)에서 이전 반전 모드가 기본 반전 모드인지 또는 적어도 하나의 수정 반전 모드인지 파악한다(S10).
이전 반전 모드 파악 단계(S10)에서 파악된 반전 모드가 수정 반전 모드가 아닌 경우(NO), 즉 이전 반전 모드가 기본 반전 모드인 경우에 패턴 비율 검출부(620)는 앞에서 설명한 바와 같이 비취약 패턴의 비율을 계산한다(S20). 이때 이전 반전 모드의 파악 단계(S10)와 비취약 패턴의 비율 계산 단계(S20)의 순서는 바뀔 수도 있다.
다음, 반전 모드 결정부(630)에서 비취약 패턴의 비율과 제1 기준치(TH_in_v)를 비교한다(S40). 비교 결과 비취약 패턴의 비율이 제1 기준치(TH_in_v)보다 작은 경우(YES) 취약 패턴의 비율이 상대적으로 높은 것이므로 기본 반전 모드를 벗어나 적어도 하나의 수정 반전 모드 중 하나를 선택하여 해당 프레임의 반전 모드로 결정한다(S60). 반면, 비취약 패턴의 비율이 제1 기준치(TH_in_v)보다 크거나 같은 경우(NO)에는 비취약 패턴의 비율이 상대적으로 높은 것이므로 기본 반전 모드를 유지하여 해당 프레임의 반전 모드로 결정한다(S70).
이전 반전 모드 파악 단계(S10)에서 파악된 반전 모드가 수정 반전 모드인 경우(YES), 즉 이전 반전 모드가 수정 반전 모드에 이미 진입 중인 경우에 패턴 비율 검출부(620)는 앞에서 설명한 바와 같이 비취약 패턴의 비율을 계산한다(S30). 이때에도 이전 반전 모드의 파악 단계(S10)와 비취약 패턴의 비율 계산 단계(S30)의 순서는 바뀔 수도 있다.
다음, 반전 모드 결정부(630)에서 비취약 패턴의 비율과 제2 기준치(TH_out_v)를 비교한다(S50). 비교 결과 비취약 패턴의 비율이 제2 기준치(TH_out_v)보다 큰 경우(YES) 기본 반전 모드를 유지하여 해당 프레임의 반전 모드로 결정한다(S70). 반면 비취약 패턴의 비율이 제2 기준치(TH_out_v)보다 작거나 같은 경우(NO)에는 기본 반전 모드를 벗어나 적어도 하나의 수정 반전 모드 중 하나를 선택하여 해당 프레임의 반전 모드로 결정한다(S60).
이와 같이 반전 모드 결정부(630)에서 결정된 반전 모드에 따라 극성신호(POL)가 생성되면 데이터 구동부(500)는 극성 신호(POL)에 따라 데이터 전압의 극성이 결정되고 해당 프레임의 표시 장치의 반전 구동 모드가 정해진다.
도 5에 도시한 실시예에서 제1 기준치(TH_in_v) 및 제2 기준치(TH_out_v)는 비취약 패턴의 비율의 표현 단위에 따른 단위를 가질 수 있다. 예를 들어 제1 기준치(TH_in_v) 및 제2 기준치(TH_out_v)는 전체 화면 대비 비취약 패턴이 차지하는 비율로서 백분율로 표시될 수도 있고, 화소(PX)의 수 또는 적어도 두 개의 화소(PX)로 이루어진 화소 블록의 수, 적어도 하나의 화소행의 수 또는 적어도 하나의 화소열의 수 등 다양한 단위로 표현될 수 있다.
도 5에 도시한 실시예에서 제1 기준치(TH_in_v) 및 제2 기준치(TH_out_v)는 각각 다르게 설정될 수 있다. 예를 들어 제1 기준치(TH_in_v)가 제2 기준치(TH_out_v)보다 작도록 할 수 있다. 그러면 영상의 잦은 휘도 변화 등에 따른 영향을 최소화하여 수정 반전 모드로의 진입 또는 탈출의 빈도가 과다해지는 것을 막을 수 있고 순간적인 화질의 불량(artifact)을 막을 수 있다.
다음 도 6을 참조하면, 본 실시예에 따른 신호 제어부(600)의 동작은 도 4에 도시한 조합 중 조합3에 따른 것이다. 앞에서 설명한 도 5에 도시한 실시예와 동일한 내용에 대한 설명은 생략하며 차이점을 중심으로 설명한다.
이전 반전 모드 파악 단계(S10)에서 파악된 반전 모드가 수정 반전 모드가 아닌 경우(NO), 즉 이전 반전 모드가 기본 반전 모드인 경우에 패턴 비율 검출부(620)는 취약 패턴의 비율을 계산한다(S21). 이때 이전 반전 모드의 파악 단계(S10)와 취약 패턴의 비율 계산 단계(S21)의 순서는 바뀔 수도 있다.
다음, 반전 모드 결정부(630)에서 취약 패턴의 비율과 제3 기준치(TH_in_u)를 비교한다(S41). 비교 결과 취약 패턴의 비율이 제3 기준치(TH_in_u)보다 큰 경우(YES) 기본 반전 모드를 벗어나 적어도 하나의 수정 반전 모드 중 하나를 선택하여 해당 프레임의 반전 모드로 결정한다(S60). 반면, 취약 패턴의 비율이 제3 기준치(TH_in_u)보다 작거나 같은 경우(NO)에는 기본 반전 모드를 유지하여 해당 프레임의 반전 모드로 결정한다(S70).
이전 반전 모드 파악 단계(S10)에서 파악된 반전 모드가 수정 반전 모드인 경우(YES), 즉 이전 반전 모드가 수정 반전 모드에 이미 진입 중인 경우에는 앞에서 설명한 도 5와 동일하므로 상세한 설명은 생략한다.
도 6에 도시한 실시예에서 제3 기준치(TH_in_u) 및 제2 기준치(TH_out_v)는 비취약 패턴의 비율 또는 취약 패턴의 비율의 표현 단위에 따른 단위를 가질 수 있다. 예를 들어 제3 기준치(TH_in_u) 및 제2 기준치(TH_out_v)는 전체 화면 대비 비취약 패턴이 차지하는 비율로서 백분율로 표시될 수도 있고, 화소(PX)의 수 또는 적어도 두 개의 화소(PX)로 이루어진 화소 블록의 수, 적어도 하나의 화소행의 수 또는 적어도 하나의 화소열의 수 등 다양한 단위로 표현될 수 있다.
도 6에 도시한 실시예에서 제3 기준치(TH_in_u) 및 제2 기준치(TH_out_v)는 각각 다르게 설정될 수 있다. 예를 들어 기준치가 백분율로 표시되는 경우 100과 제3 기준치(TH_in_u)의 차이가 제2 기준치(TH_out_v)보다 작도록 할 수 있다. 그러면 영상의 잦은 휘도 변화 등에 따른 영향을 최소화하여 수정 반전 모드로의 진입 또는 탈출의 빈도가 과다해지는 것을 막을 수 있고 순간적인 화질의 불량을 막을 수 있다.
다음 도 7을 참조하면, 본 실시예에 따른 신호 제어부(600)의 동작은 도 4에 도시한 조합 중 조합2에 따른 것이다. 앞에서 설명한 도 5에 도시한 실시예와 동일한 내용에 대한 설명은 생략하며 차이점을 중심으로 설명한다.
이전 반전 모드 파악 단계(S10)에서 파악된 반전 모드가 수정 반전 모드가 아닌 경우(NO), 즉 이전 반전 모드가 기본 반전 모드인 경우는 앞에서 설명한 도 5와 동일하므로 상세한 설명은 생략한다.
이전 반전 모드 파악 단계(S10)에서 파악된 반전 모드가 수정 반전 모드인 경우(YES), 즉 이전 반전 모드가 수정 반전 모드에 이미 진입 중인 경우에 패턴 비율 검출부(620)는 취약 패턴의 비율을 계산한다(S31). 이때에도 이전 반전 모드의 파악 단계(S10)와 취약 패턴의 비율 계산 단계(S31)의 순서는 바뀔 수도 있다.
다음, 반전 모드 결정부(630)에서는 취약 패턴의 비율과 제4 기준치(TH_out_u)를 비교한다(S51). 비교 결과 취약 패턴의 비율이 제4 기준치(TH_out_u)보다 작은 경우(YES) 기본 반전 모드를 유지하여 해당 프레임의 반전 모드로 결정한다(S70). 반면 취약 패턴의 비율이 제4 기준치(TH_out_u)보다 크거나 같은 경우(NO)에는 기본 반전 모드를 벗어나 적어도 하나의 수정 반전 모드 중 하나를 선택하여 해당 프레임의 반전 모드로 결정한다(S60).
도 7에 도시한 실시예에서 제1 기준치(TH_in_v) 및 제4 기준치(TH_out_u)는 비취약 패턴의 비율 또는 취약 패턴의 비율의 표현 단위에 따른 단위를 가질 수 있다. 예를 들어 제1 기준치(TH_in_v) 및 제4 기준치(TH_out_u)는 전체 화면 대비 비취약 패턴이 차지하는 비율로서 백분율로 표시될 수도 있고, 화소(PX)의 수 또는 적어도 두 개의 화소(PX)로 이루어진 화소 블록의 수, 적어도 하나의 화소행의 수 또는 적어도 하나의 화소열의 수 등 다양한 단위로 표현될 수 있다.
도 7에 도시한 실시예에서 제1 기준치(TH_in_v) 및 제4 기준치(TH_out_u)는 각각 다르게 설정될 수 있다. 예를 들어 기준치가 백분율로 표시되는 경우 제1 기준치(TH_in_v)가 100과 제4 기준치(TH_out_u)의 차이보다 작도록 할 수 있다. 그러면 영상의 잦은 휘도 변화 등에 따른 영향을 최소화하여 수정 반전 모드로의 진입 또는 탈출의 빈도가 과다해지는 것을 막을 수 있고 순간적인 화질의 불량(artifact)을 막을 수 있다.
도 5 내지 도 7에 도시한 실시예의 비취약 패턴의 비율 또는 취약 패턴의 비율과 여러 기준치를 비교하는 단계(S40, S50, S41, S51) 중 적어도 한 단계에서 부등호(<,>)는 등호(=)를 더 포함하여 ≤또는 ≥가 될 수도 있다.
이와 같이 해당 프레임의 반전 모드를 결정하는 데 있어서 이전 반전 모드가 기본 반전 모드인 경우와 수정 반전 모드인 경우 중 적어도 하나의 경우에 비취약 패턴의 비율을 사용하면, 두 경우 모두 취약 패턴의 비율을 사용하는 경우에 비해 취약 패턴의 유형을 정의하고 유형별 우선 순위 결정을 위한 알고리즘 등을 추가할 필요가 없으므로 신호 제어부(600)의 반전 모드 결정을 위한 알고리즘 또는 회로를 단순화할 수 있다. 또한 비취약 패턴의 비율과 취약 패턴의 비율을 적절히 조합하여 반전 모드를 결정할 수 있으므로 표시 장치의 구조 및 구동 조건에 따른 대응에 유연성이 생길 수 있다.
도 8은 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치가 표시하는 취약 패턴의 한 예를 나타내는 평면도이고, 도 9는 도 8에 도시한 취약 패턴이 도 8에 도시한 반전 모드와 다른 반전 모드에 따라 표시된 한 예를 도시하는 평면도이다.
도 8은 기본 반전 구동이 2X1 점반전 구동, 즉 수평1도트 수직 (1+2)도트 반전 구동인 예를 보여준다. 이때 표시되는 영상의 패턴이 데이터 전압의 극성이 음(-)인 화소(PX)는 모두 블랙을 표시하고 양극성(+)인 화소(PX)는 모두 화이트를 표시하는 패턴일 때 해당 패턴은 기본 반전 구동에 대해 취약 패턴이 될 수 있다.
이 경우 앞에서 설명한 여러 실시예에 따라 결정된 반전 모드는 수정반전 모드로 결정될 수 있다. 수정 반전 모드의 한 예로 도 9에 도시한 바와 같이 2X2 점반전 구동, 즉 수평2도트 수직 (1+2)도트 반전 구동이 될 수 있다. 이때 도 8에 도시한 영상과 동일한 영상 패턴이 표시되어도 데이터 전압이 음극성(-)인 화소(PX)와 양극성(+)인 화소(PX)가 고루 섞이므로 플리커 등의 화질 불량이 생기는 것을 막을 수 있다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
300: 표시판 400: 게이트 구동부
500: 데이터 구동부 600: 신호 제어부
610: 반전 모드 파악부 620: 패턴 비율 검출부
630: 반전 모드 결정부 650: 메모리

Claims (19)

  1. 복수의 화소를 포함하는 표시판,
    상기 복수의 화소에 데이터 전압을 전달하는 데이터 구동부, 그리고
    입력 영상 신호 및 입력 제어 신호를 입력 받아 상기 데이터 구동부를 제어하는 신호 제어부
    를 포함하고,
    상기 신호 제어부는,
    상기 입력 영상 신호를 바탕으로 비취약 패턴의 비율을 계산하고 상기 비취약 패턴의 비율을 바탕으로 극성 신호를 생성하여 상기 데이터 구동부에 전달하고,
    이전 반전 모드가 기본 반전 모드인지 적어도 하나의 수정 반전 모드 중 하나인지 파악하는 반전 모드 파악부,
    상기 입력 영상 신호를 바탕으로 상기 기본 반전 모드에 대한 비취약 패턴의 비율을 검출하는 패턴 비율 검출부, 그리고
    상기 비취약 패턴의 비율을 바탕으로 해당 프레임에 대해 수행할 반전 모드를 결정하는 반전 모드 결정부
    를 포함하고,
    상기 반전 모드 결정부는
    상기 이전 반전 모드가 상기 기본 반전 모드인 경우 및 상기 이전 반전 모드가 상기 수정 반전 모드인 경우 중 적어도 하나는 상기 비취약 패턴의 비율을 사용하는, 표시 장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에서,
    상기 반전 모드 결정부는
    상기 이전 반전 모드가 상기 기본 반전 모드인 경우, 상기 비취약 패턴의 비율이 제1 기준치보다 작으면 상기 수정 반전 모드를 선택하고 상기 비취약 패턴의 비율이 상기 제1 기준치보다 크거나 같으면 상기 기본 반전 모드를 선택하고,
    상기 이전 반전 모드가 상기 수정 반전 모드인 경우, 상기 비취약 패턴의 비율이 제2 기준치보다 크면 상기 기본 반전 모드를 선택하고 상기 비취약 패턴의 비율이 상기 제2 기준치보다 작거나 같으면 상기 수정 반전 모드를 선택하는
    표시 장치.
  5. 제4항에서,
    상기 제1 기준치는 상기 제2 기준치보다 작은 표시 장치.
  6. 제1항에서,
    상기 패턴 비율 검출부는 상기 입력 영상 신호를 바탕으로 상기 기본 반전 모드에 대한 취약 패턴의 비율을 더 검출하고,
    상기 반전 모드 결정부는
    상기 이전 반전 모드가 상기 기본 반전 모드인 경우, 상기 취약 패턴의 비율이 제3 기준치보다 크면 상기 수정 반전 모드를 선택하고 상기 취약 패턴의 비율이 상기 제3 기준치보다 작거나 같으면 상기 기본 반전 모드를 선택하고,
    상기 이전 반전 모드가 상기 수정 반전 모드인 경우, 상기 비취약 패턴의 비율이 제2 기준치보다 크면 상기 기본 반전 모드를 선택하고 상기 비취약 패턴의 비율이 상기 제2 기준치보다 작거나 같으면 상기 수정 반전 모드를 선택하는
    표시 장치.
  7. 제1항에서,
    상기 패턴 비율 검출부는 상기 입력 영상 신호를 바탕으로 상기 기본 반전 모드에 대한 취약 패턴의 비율을 더 검출하고,
    상기 반전 모드 결정부는
    상기 이전 반전 모드가 상기 기본 반전 모드인 경우, 상기 비취약 패턴의 비율이 제1 기준치보다 작으면 상기 수정 반전 모드를 선택하고 상기 비취약 패턴의 비율이 상기 제1 기준치보다 크거나 같으면 상기 기본 반전 모드를 선택하고,
    상기 이전 반전 모드가 상기 수정 반전 모드인 경우, 상기 취약 패턴의 비율이 제4 기준치보다 작으면 상기 기본 반전 모드를 선택하고 상기 취약 패턴의 비율이 상기 제4 기준치보다 크거나 같으면 상기 수정 반전 모드를 선택하는
    표시 장치.
  8. 제1항에서,
    상기 비취약 패턴의 비율은 백분율, 화소의 수, 적어도 두 개의 화소로 이루어진 화소 블록의 수, 적어도 하나의 화소행의 수, 적어도 하나의 화소열의 수 중 어느 하나로 표현되는 표시 장치.
  9. 제1항에서,
    상기 비취약 패턴의 비율은 상기 입력 영상 신호의 특정 단위가 취약 패턴에 해당하는지 판단하여 계산하며,
    상기 특정 단위는 화소, 적어도 두 개의 화소로 이루어진 화소 블록, 적어도 하나의 화소행, 적어도 하나의 화소열, 또는 이들의 조합 중 하나인
    표시 장치.
  10. 복수의 화소를 포함하는 표시판, 데이터 구동부, 그리고 입력 영상 신호 및 입력 제어 신호를 입력 받아 상기 데이터 구동부를 제어하는 신호 제어부를 포함하는 표시 장치에서,
    상기 입력 영상 신호를 바탕으로 비취약 패턴의 비율을 계산하는 단계,
    상기 비취약 패턴의 비율을 바탕으로 해당 프레임에 대해 수행할 반전 모드를 결정하는 단계, 그리고
    이전 반전 모드가 기본 반전 모드인지 적어도 하나의 수정 반전 모드인지 파악하는 단계
    를 포함하고,
    상기 비취약 패턴의 비율은 상기 기본 반전 모드에 대한 비취약 패턴의 비율인, 표시 장치의 구동 방법.
  11. 삭제
  12. 삭제
  13. 제10항에서,
    상기 비취약 패턴의 비율을 검출하는 단계는 상기 입력 영상 신호의 특정 단위가 취약 패턴에 해당하는지 판단하는 단계를 포함하며,
    상기 특정 단위는 화소, 적어도 두 개의 화소로 이루어진 화소 블록, 적어도 하나의 화소행, 적어도 하나의 화소열, 또는 이들의 조합 중 하나인
    표시 장치의 구동 방법.
  14. 제10항에서,
    상기 반전 모드를 결정하는 단계는
    상기 이전 반전 모드가 상기 기본 반전 모드인 경우, 상기 비취약 패턴의 비율이 제1 기준치보다 작으면 상기 수정 반전 모드를 선택하고 상기 비취약 패턴의 비율이 상기 제1 기준치보다 크거나 같으면 상기 기본 반전 모드를 선택하는 단계, 그리고
    상기 이전 반전 모드가 상기 수정 반전 모드인 경우, 상기 비취약 패턴의 비율이 제2 기준치보다 크면 상기 기본 반전 모드를 선택하고 상기 비취약 패턴의 비율이 상기 제2 기준치보다 작거나 같으면 상기 수정 반전 모드를 선택하는 단계
    를 포함하는 표시 장치의 구동 방법.
  15. 제14항에서,
    상기 제1 기준치는 상기 제2 기준치보다 작은 표시 장치의 구동 방법.
  16. 제10항에서,
    상기 비취약 패턴의 비율을 계산하는 단계는 상기 입력 영상 신호를 바탕으로 상기 기본 반전 모드에 대한 취약 패턴의 비율을 검출하는 단계를 더 포함하는 표시 장치의 구동 방법.
  17. 제16항에서,
    상기 반전 모드를 결정하는 단계는
    상기 이전 반전 모드가 상기 기본 반전 모드인 경우, 상기 취약 패턴의 비율이 제3 기준치보다 크면 상기 수정 반전 모드를 선택하고 상기 취약 패턴의 비율이 상기 제3 기준치보다 작거나 같으면 상기 기본 반전 모드를 선택하는 단계, 그리고
    상기 이전 반전 모드가 상기 수정 반전 모드인 경우, 상기 비취약 패턴의 비율이 제2 기준치보다 크면 상기 기본 반전 모드를 선택하고 상기 비취약 패턴의 비율이 상기 제2 기준치보다 작거나 같으면 상기 수정 반전 모드를 선택하는 단계
    를 포함하는 표시 장치의 구동 방법.
  18. 제16항에서,
    상기 반전 모드를 결정하는 단계는
    상기 이전 반전 모드가 상기 기본 반전 모드인 경우, 상기 비취약 패턴의 비율이 제1 기준치보다 작으면 상기 수정 반전 모드를 선택하고 상기 비취약 패턴의 비율이 상기 제1 기준치보다 크거나 같으면 상기 기본 반전 모드를 선택하는 단계, 그리고
    상기 이전 반전 모드가 상기 수정 반전 모드인 경우, 상기 취약 패턴의 비율이 제4 기준치보다 작으면 상기 기본 반전 모드를 선택하고 상기 취약 패턴의 비율이 상기 제4 기준치보다 크거나 같으면 상기 수정 반전 모드를 선택하는 단계
    를 포함하는 표시 장치의 구동 방법.
  19. 제10항에서,
    상기 비취약 패턴의 비율은 백분율, 화소의 수, 적어도 두 개의 화소로 이루어진 화소 블록의 수, 적어도 하나의 화소행의 수, 적어도 하나의 화소열의 수 중 어느 하나로 표현되는 표시 장치의 구동 방법.
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