KR20080015584A - 표시 장치 - Google Patents

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김범준
채종석
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Abstract

구동부 회로부품의 수를 감소시켜 사이즈를 줄이기 위한 표시 장치가 개시된다. 표시 장치는 제1 표시 패널, 제2 표시 패널, 전원 발생부 및 전압 조절부를 포함한다. 제1 표시 패널은 게이트 배선들 및 데이터 배선들에 의해 복수의 화소부가 정의되고, 각 화소부에 박막트랜지스터 및 제1 액정 커패시터가 구비되어 영상을 표시한다. 제2 표시 패널은 공통 전극들 및 공통 전극들과 교차하는 세그먼트 전극들에 의해 복수의 제2 액정 커패시터들이 정의되어 영상을 표시한다. 전원 발생부는 제1 표시 패널을 구동하기 위한 제1 구동전압을 생성한다. 전압 조절부는 제1 구동전압을 제공받아, 제2 표시 패널을 구동하기 위한 제2 구동전압으로 조절한다. 이에 따라, 전원부의 회로부품 수를 감소시켜, 구동칩의 면적을 감소시키고 원가를 절감할 수 있다.
능동 행렬, 수동 행렬, 전원 발생부, 구동전압

Description

표시 장치{DISPLAY APPARATUS}
도 1은 본 발명에 따른 표시 장치의 개념을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 도 1에 도시된 제1 표시부를 나타낸 평면도이다.
도 3은 도 2에 도시된 구동부의 상세 블록도이다.
도 4는 도 1에 도시된 제1 표시부의 구성 블록도이다.
도 5a는 도 4에 도시된 제2 표시 패널의 평면도이다.
도 5b는 도 4에 도시된 제2 표시 패널을 등가적으로 도시한 회로도이다.
도 6은 도 4에 도시된 전압 조절부의 실시예를 개략적으로 도시한 구성 블록도이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
510: 제2 표시 패널 520: 세그먼트 구동부
530: 공통 구동부 540: 전압 조절부
550: 제2 제어부 210e: 레벨 제어신호
240d: 기초 구동전압
본 발명은 표시 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 구동부 회로부품의 수를 감소시켜 사이즈를 줄이기 위한 표시 장치에 관한 것이다.
셀룰러 폰은 화상을 표시하는 표시패널이 외부로 노출된 플립형 및 표시패널과 셀룰러 폰을 조작하기 위한 키 입력부가 힌지로 연결되어 표시패널과 키 입력부가 서로 대향하게 결합하는 폴더형이 있다.
폴더형은 표시패널의 개수에 따라 일반 폴더형과 듀얼 폴더형으로 분류된다. 듀얼 폴더형은 주 화상을 표시하는 메인패널 및 대기 화상(예를 들어, 시간, 날짜, 수신감도 등)을 표시하는 서브패널을 갖는다.
메인패널은 키 입력부와 대향하게 결합하여 외부로 노출되지 않고, 서브패널은 외부로 노출되어 사용자가 메인패널을 확인하지 않고도 대기 정보를 확인할 수 있도록 한다.
일반적으로, 메인 및 서브패널은 데이터 신호를 인가하기 위한 데이터 구동칩 및 게이트 신호를 인가하기 위한 게이트 구동칩을 각각 구비한다.
이와 같이, 데이터 구동칩 및 게이트 구동칩이 메인패널과 서브패널에 별도로 구비되면, 이들을 구성하기 위한 회로의 부품수가 증가하여 표시장치의 전체적인 사이즈가 증가되는 문제점이 있다.
이에 본 발명의 기술적 과제는 이러한 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 전원부 회로부품을 감소시킴으로써, 원가를 절감하고 사이즈를 줄일 수 있는 표시 장치를 제공하는 것이다.
상기한 본 발명의 목적을 실현하기 위한 실시예에 따른 표시 장치는 제1 표시 패널, 제2 표시 패널, 전원 발생부 및 전압 조절부를 포함한다. 상기 제1 표시 패널은 게이트 배선들 및 데이터 배선들에 의해 복수의 화소부가 정의되고, 각 화소부에 박막트랜지스터 및 제1 액정 커패시터가 구비되어 영상을 표시한다. 상기 제2 표시 패널은 공통 전극들 및 상기 공통 전극들과 교차하는 세그먼트 전극들에 의해 복수의 제2 액정 커패시터들이 정의되어 영상을 표시한다. 상기 전원 발생부는 상기 제1 표시 패널을 구동하기 위한 제1 구동전압을 생성한다. 상기 전압 조절부는 상기 제1 구동전압을 제공받아, 상기 제2 표시 패널을 구동하기 위한 제2 구동전압으로 조절한다.
이러한 표시 장치에 의하면, 제1 표시 패널의 구동전압 중 일부를 제2 표시 패널을 구동하기 위한 제2 구동전압으로 조절하여 구동함으로써, 제2 구동전압의 생성에 필요한 회로부품을 생략할 수 있으므로 표시 장치의 사이즈를 줄일 수 있다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명을 보다 상세하게 설명하고자 한다.
도 1은 본 발명에 따른 표시 장치의 개념을 설명하기 위한 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 표시 장치는 외부의 그래픽 장치로부터 동기신호 및 영상신호를 제공받아 메인 영상을 표시하는 제1 표시부(100)와, 서브 영상을 표시하는 제2 표시부(500)를 포함한다. 제1 표시부(100)는 액티브 매트릭 스(Active Matrix, 능동행렬)형 표시부이고, 제2 표시부(500)는 패시브 매트릭스(Passive Matrix, 단순행렬)형 표시부이다.
제1 표시부(100) 및 제2 표시부(500)에 제공되는 동기신호 및 영상신호는 동일한 신호이거나, 서로 다른 신호일 수 있다. 따라서, 서브 영상은 메인 영상과 동일한 영상 또는 메인 영상의 일부 또는 메인 영상과 다른 영상일 수 있다.
여기서, 제2 표시부는 제1 표시부에서 메인 영상을 표시하기 위하여 생성한 제1 구동전압 중의 일부를 기초 구동전압(240d)으로 제공받고, 레벨 제어신호(210e)를 제공받으며, 제공받은 기초 구동전압(240d)을 레벨 제어신호(210e)에 따라서 제2 표시부(500)를 구동하기 위한 제2 구동전압으로 조절하여 구동한다.
첨부된 도면을 참조하여 제1 표시부(100) 및 제2 표시부(500)에 대하여 상세히 설명한다.
도 2는 도 1에 도시된 제1 표시부를 나타낸 평면도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 표시 장치의 제1 표시부(100)는 제1 표시 패널(110)과, 제1 표시 패널(110)을 구동하기 위한 제1 구동 회로부(150)를 포함한다.
제1 표시 패널(110)은 어레이 기판(112) 및 대향 기판(114, 예컨대 컬러필터 기판)과, 두 기판(112, 114) 사이에 개재된 액정층(미도시)을 포함한다. 이러한 제1 표시 패널(110)은 영상을 표시하는 표시 영역(DA)과 표시 영역(DA)을 둘러싸는 주변 영역(PA)으로 구분된다. 주변 영역(PA)은 데이터 배선들(DL1 ~ DLm)의 일단부에 위치하는 제1 주변 영역(PA1)과 게이트 배선들(GL1 ~ GLn)의 일단부에 위치하는 제2 주변 영역(PA2)을 포함한다.
표시 영역(DA)에는 복수의 게이트 배선들(GL1 ~ GLn) 및 게이트 배선들(GL1 ~ GLn)과 교차하는 복수의 데이터 배선들(DL1 ~ DLm)에 의해 정의되는 복수의 화소부들이 형성된다. 각 화소부에는 박막트랜지스터(TFT)와, 박막트랜지스터(TFT)에 전기적으로 연결된 제1 액정 커패시터(CLC1) 및 스토리지 커패시터(CST)가 형성된다.
구동 회로부(150)는 구동부(200), 게이트 구동부(152) 및 연성인쇄회로기판(154)을 포함한다.
구동부(200)는 게이트 구동부(130)에 게이트 제어신호를 제공하고, 데이터 배선들(DL1 ~ DLm)에 데이터 신호를 출력한다. 일 예로, 구동부(200)는 단일 칩(chip)으로 형성되어 제1 주변 영역(PA1)에 실장 된다.
게이트 구동부(152)는 게이트 배선들(GL1 ~ GLn)의 일단부에 위치하는 제2 주변 영역(PA2)에 형성되며, 구동부(200)에서 출력되는 데이터 신호에 연동되어 게이트 배선들(GL1 ~ GLn)에 게이트 신호를 출력한다. 즉, 데이터 신호에 연동되어 게이트 배선들(GL1 ~ GLn)을 활성화시킨다.
연성인쇄회로기판(154)은 일단부가 제1 주변 영역(PA1)에 부착되어 외부 장치와 구동부(200)를 전기적으로 연결한다. 즉, 연성인쇄회로기판(154)은 외부의 장치로부터 제공되는 영상신호 및 동기신호들을 구동부에 전달한다.
도 3은 도 2에 도시된 구동부의 상세 블록도이다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 구동부(200)는 제1 제어부(210), 데이터 구동 부(220), 게이트 제어부(230) 및 전원 발생부(240)를 포함한다. 데이터 구동부(220)에 연동되어 게이트 신호를 출력하는 게이트 구동부(310)의 상세 설명을 위해 함께 도시하였다.
제1 제어부(210)는 외부 장치로부터 원시 데이터 신호(200a)와 동기신호들(200b)을 수신하며, 수신되는 동기신호들(200b)은 수직 동기신호(Vsync), 수평 동기신호(Hsync), 메인 클럭 신호(MCLK), 데이터 인에이블 신호(DE)를 포함한다.
제1 제어부(210)는 수신된 동기신호들(200b)에 기초하여 각부를 구동하기 위한 제어신호들을 생성하여 제공하며, 원시 데이터 신호(200a)에 대응하는 디지털 형태의 데이터 신호(210b)를 데이터 구동부(220)에 제공한다. 즉, 데이터 구동부(220)에 데이터 제어신호(210a)를 출력하고, 게이트 제어부(230)에 게이트 구동부(152)를 제어하기 위한 게이트 제어신호(210c)를 출력하며, 전원 발생부(240)에 구동전압 제어신호(210d)를 제공한다.
또한, 제1 제어부(210)는 제2 표시부(500)의 제2 구동전압의 레벨을 제어하기 위한 레벨 제어신호(210e)를 생성하여 제2 표시부(500)에 출력한다. 레벨 제어신호(210e)에 대해서는 제2 표시부(500)와 함께 상세히 설명하기로 한다.
전원 발생부(240)는 외부전원을 이용하여 감마 기준전압(240a), 게이트 전압(240b), 공통 전압(240c)을 포함하는 제1 구동전압을 생성한다. 생성된 감마 기준전압(240a)은 데이터 구동부(220)에 인가되고, 게이트 전압(240b)은 게이트 온 전압 및 게이트 오프 전압을 포함하여 게이트 제어부(230)에 인가된다. 공통 전압(240c)은 하이 공통전압 및 로우 공통전압을 포함하고, 제1 액정 커패시터(CLC1) 의 공통전극(미도시)에 인가된다.
또한. 전원 발생부(240)는 생성된 제1 구동전압 중에서 선택된 소정개의 구동전압을 제2 표시부(500)에 제공한다. 예를 들면, 전원 발생부(240)는 게이트 온 전압 및 하이 공통전압 또는 게이트 온 전압, 게이트 오프 전압 및 하이 공통전압을 제2 표시부(500)에 기초 구동전압(240d)으로 제공한다.
데이터 구동부(220)는 제1 제어부(210)에서 제공되는 데이터 제어신호(210a) 기초하여 디지털 형태의 데이터 신호(210b)를 감마 기준전압(240a)을 이용하여 아날로그 형태의 데이터 신호(예컨대 데이터 전압)로 변환하여 데이터 배선들(DL1 ~ DLm)에 출력한다.
여기서, 데이터 구동부(220)에 제공되는 데이터 제어신호(210a)는 수평 개시신호(STH), 로드 신호(TP) 및 반전 신호(POL)를 포함한다. 데이터 구동부(220)는 데이터 제어신호(210a)에 기초하여 각 프레임에 해당하는 데이터 신호(210b)를 유효데이터 구간에 출력한다.
게이트 제어부(230)는 제1 제어부(210)에서 제공받은 게이트 제어신호(210c)와 전원 발생부(240)로부터 제공받은 게이트 전압(230b)을 게이트 구동부(152)에 출력한다. 여기서, 게이트 제어신호(210c)는 수직 개시신호(STV)와 서로 위상이 반대인 제1 클럭 신호(CK1) 및 제2 클럭 신호(CK2)를 포함하고, 게이트 전압(230b)은 게이트 온 전압 및 게이트 오프 전압을 포함한다.
한편, 게이트 제어부(230)로부터 게이트 제어신호(230a) 및 게이트 전압(230b)을 제공받은 게이트 구동부(152)는 게이트 제어신호(230a)에 기초하여 데 이터 구동부(220)와 연동되어 게이트 배선들(GL1 ~ GLn)에 게이트 신호들을 출력한다.
도 4는 도 1에 도시된 제1 표시부의 구성 블록도이고, 도 5a는 도 4에 도시된 제2 표시 패널의 평면도이며, 도 5b는 도 4에 도시된 제2 표시 패널를 등가적으로 도시한 회로도이다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 표시 장치의 제2 표시부(500)는 단순 매트릭스형의 제2 표시 패널(510)과, 제2 표시 패널을 구동하기 위한 제2 구동 회로부를 포함한다. 제2 구동 회로부는 제2 제어부(550), 세그먼트 구동부(520), 공통 구동부(530) 및 전압 조절부(540)를 포함하며, 제2 구동 회로부는 단일 칩 형태로 형성될 수 있다.
제2 표시 패널(510)은 액정층을 사이에 두고 마주보는 두 기판으로 이루어지며, 일방향으로 연장된 복수의 공통 전극(514)들과, 공통 전극(512)과 교차하는 방향으로 연장된 복수의 세그먼트 전극(512)들이 형성된다. 공통 전극(514)과 세그먼트 전극(514) 사이에 개재된 액정층을 절연체로 하여 제2 액정 커패시터(CLC2)가 정의된다. 즉, 공통 전극(514)들과 세그먼트 전극(512)들의 교차부에 의해 매트릭스 형태의 복수의 제2 액정 커패시터(CLC2)가 정의되고, 제2 액정 커패시터(CLC2) 영역은 화소부로 정의할 수 있다.
제2 제어부(550)는 공통 전극(514)들과 세그먼트 전극(512)들을 제어할 수 있도록 세그먼트 구동부(520) 및 공통 구동부(530)에 접속되어 있다.
세그먼트 구동부(520)는 세그먼트 구동신호가 입력됨과 동시에 각 레벨의 구 동전압이 입력될 수 있도록 제2 제어부(550)와 전압 조절부(540)에 연결되어 있으며, 공통 구동부(530)는 공통 전극 구동신호가 입력됨과 동시에 각 레벨의 구동전압이 입력될 수 있도록 제2 제어부(550) 및 전압 조절부(540)에 연결되어 있다.
전압 조절부(540)는 제1 표시부(100)로부터 기초 구동전압(240d) 및 레벨 제어신호(210e)를 제공받고, 제공받은 기초 구동전압(240d)을 레벨 제어신호(210e)에 따라서 제2 표시 패널(510)을 구동하기 위한 제2 구동전압으로 조절한다. 즉, 제1 표시부(100)의 전원 발생부(240)로부터 제1 구동전압 중 일부를 제공받고, 제1 제어부(210)에서 레벨 제어신호(210e)를 제공받아 제2 구동전압으로 조절한다. 일 예로, 기초 구동전압(240d)은 전원 발생부(240)에서 생성된 게이트 온 전압 및 하이 공통전압이고, 경우에 따라선 게이트 오프 전압을 더 포함하여 제공받는다. 전압 조절부(240)는 레벨 제어신호(210e)의 펄스폭(듀티비)에 따라서 제2 구동전압의 레벨을 조절하게 된다.
일 예로, 제2 표시부(500)는 5종류의 전압을 사용하여 구동하는 ASDM(Advanced STN Driving Method) 방식으로 구동한다. 즉, 제2 구동전압은 하이레벨 공통전극 전압(VcomH), 중간레벨 공통전극 전압(VcomM), 로우레벨 공통전극 전압(VcomL), 하이레벨 세그먼트 전압(VsegH) 및 로우레벨 세그먼트 전압(VsegL)의 5종류의 구동전압을 포함한다. 여기서, 중간레벨 공통전극 전압(VcomM)은 공통측과 세그먼트측에서 공통으로 사용되는 기준전압이다. 하기 하는 표 1은 제2 구동전압에 포함되는 5종류 전압의 일 예이며, 로우레벨 세그먼트 전압(VsegL)은 접지전압(GND)을 사용한다.
VsegH VcomM VcomH VcomL
2.007813 1.003906 -4.01563 6.023438
2.070313 1.035156 -4.14063 6.210938
… … … …
2.414063 1.207031 -4.82813 7.242188
… … … …
3.945313 1.972656 -7.89063 11.83594
4 2 -8 12
상기한 표 1을 통해 알 수 있듯이, 제2 구동전압은 제1 표시부(100)에서 사용되는 제1 구동전압의 범위를 벗어나지 않는다.
이하, 도면을 참조하여 전압 조절부의 실시예를 설명한다.
도 6은 도 4에 도시된 전압 조절부의 실시예를 개략적으로 도시한 구성 블록도이다.
여기서, 도 6의 도면에서는 하이레벨 세그먼트 전압(VsegH) 및 중간레벨 공통전극 전압(VcomM)으로 조절하기 위한 구성만을 도시하였으며, 하이레벨 공통전극 전압(VcomH) 및 로우레벨 공통전극 전압(VcomL)으로 조절하기 위한 구성은 이와 유사하므로 간략하게 설명하기로 한다.
도 6을 참조하면, 실시예에 따른 전압 조절부(540)는 변압부(542), 분압부(544) 및 버퍼부(546)를 포함한다.
변압부(542)는 전원 발생부(240)로부터 하이 공통전압(5V)을 제공받고, 제1 제어부(210)로부터 레벨 제어신호를 제공받아 하이 공통전압을 레벨 제어신호(210e)에 따라서 하이레벨 세그먼트 전압(VsegH)으로 조절(감압)한다. 즉, 레벨 제어신호(210e)의 펄스폭 혹은 듀티비에 의해 하이레벨 세그먼트 전압(VsegH)의 전압레벨이 조절된다.
분압부(544)는 변압부(542)에서 출력되는 하이레벨 세그먼트 전압(VsegH)을 1/2 레벨의 중간레벨 공통전극 전압(VcomM)으로 조절(감압)한다. 일 예로, 분압부는(544) 동일한 두 저항을 포함하는 저항열이다.
버퍼부(546)는 변압부(542)에서 출력되는 하이레벨 세그먼트 전압(VsegH) 및 분압부(544)에서 출력되는 중간레벨 공통전극 전압(VcomM)을 안정화시켜 출력한다.
한편, 하이레벨 공통전극 전압(VcomH) 및 로우레벨 공통전극 전압(VcomL)으로 조절하기 위한 회로구성은 게이트 온 전압(15V)을 입력받고, 로우레벨 공통전극 전압(VcomL)은 변압부(542)에서 출력된 전압을 적정 레벨로 분배 한 다음 반전하여 출력하는 차이점만 갖는다. 여기서, 하이레벨 공통전극 전압(VcomH) 및 로우레벨 공통전극 전압(VcomL)으로 조절하기 위한 회로구성을 각각 구성할 수도 있다.
이처럼, 전압 조절부(540)는 전원 발생부(240)에서 생성된 제1 구동전압 중에서 일부를 제공받아, 제2 구동전압으로 조절한다. 즉, 하이 공통전압을 하이레벨 세그먼트 전압(VsegH) 및 중간레벨 공통전극 전압(VcomM)으로 조절하여 사용하고, 게이트 온 전압을 하이레벨 및 로우레벨 공통전극 전압(VcomH, VcomL)으로 조절하여 사용한다.
본 발명에 따른 표시 장치의 제2 표시부(500)는 제2 구동전압의 생성부를 필요로 하지 않으며, 다만 구동전압의 레벨을 조절하기 위한 전압 조절부(540)만을 구비하면 되므로, 회로부품 수를 감소시킬 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면 제1 및 제2 표시 패널을 포함 하는 표시 장치에서, 제1 표시 패널의 전원 발생부에서 생성된 구동전압을 제공받아 제2 표시 패널을 구동하기 위한 구동전압으로 조절하여 사용함으로써, 제2 표시 패널에서 구동전압을 생성하기 구성을 제거하여 전원부의 회로부품 수를 감소시킬 수 있다. 또한, 전원부 회로부품 수의 감소로 단일 구동칩으로 형성할 경우에 구동칩의 면적을 감소시킬 수 있으며, 원가를 절감할 수 있다.
이상에서는 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (8)

  1. 게이트 배선들 및 데이터 배선들에 의해 복수의 화소부가 정의되고, 각 화소부에 박막트랜지스터 및 제1 액정 커패시터가 구비되어 영상을 표시하는 제1 표시 패널;
    공통 전극들 및 상기 공통 전극들과 교차하는 세그먼트 전극들에 의해 복수의 제2 액정 커패시터들이 정의되어 영상을 표시하는 제2 표시 패널;
    상기 제1 표시 패널을 구동하기 위한 제1 구동전압을 생성하는 전원 발생부; 및
    상기 제1 구동전압을 제공받아, 상기 제2 표시 패널을 구동하기 위한 제2 구동전압으로 조절하는 전압 조절부를 포함하는 표시 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제1 구동전압을 제공받아 상기 제1 표시 패널을 구동하는 제1 구동 회로부를 더 포함하며,
    상기 제1 구동 회로부는
    상기 게이트 배선들에 순차적으로 게이트 신호를 출력하는 게이트 구동부;
    상기 데이터 배선들에 데이터 신호를 출력하는 데이터 구동부; 및
    상기 게이트 및 데이터 구동부를 제어하는 제1 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 데이터 구동부, 제어부 및 전원 발생부는 단일 칩으로 형성되는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  4. 제2항에 있어서, 상기 제2 구동전압을 제공받아 상기 제2 표시 패널을 구동하는 제2 구동 회로부를 더 포함하며,
    상기 제2 구동 회로부는
    상기 공통 전극들에 공통 구동신호를 출력하는 공통 구동부;
    상기 세그먼트 전극들에 세그먼트 구동신호를 출력하는 세그먼트 구동부; 및
    상기 공통 구동부 및 세그먼트 구동부의 동작을 제어하는 제2 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  5. 제4항에 있어서, 상기 공통 구동부, 세그먼트 구동부, 제2 제어부 및 전압 조절부는 단일 칩으로 형성되는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  6. 제4항에 있어서, 상기 전압 조절부는 상기 제1 제어부로부터 레벨 제어신호를 제공받으며,
    제공받은 상기 레벨 제어신호의 펄스폭에 응답하여 상기 제2 구동전압의 레벨을 제어하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  7. 제6항에 있어서, 상기 제1 구동전압은 상기 게이트 구동부에 제공되는 게이 트 온 전압 및 게이트 오프 전압과, 상기 제1 표시 패널에 제공되는 하이 공통전압 및 로우 공통전압을 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  8. 제7항에 있어서, 상기 전압 조절부는 상기 게이트 온 전압 및 하이 공통전압을 제공받는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
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