TWI386705B - 上部基材及具有該基材之液晶顯示裝置 - Google Patents

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Description

上部基材及具有該基材之液晶顯示裝置 發明領域
本發明案係主張韓國專利申請案於2003年01月08日提申之第2003-1105號，於2002年01月08日提申之第2003-1106號，於2003年01月30日提申之第2003-6007號及於2003年10月20日提申之第2003-72908號，其等揭露之內容全部於此併入作為參考。
 發明背景 1.發明範圍
本發明係關於上部基材及具有該基材之液晶顯示裝置，且更特定地關於用來增進顯示品質的上部基材及具有該上部基材的液晶顯示裝置。
2.習知技藝的描述
第1圖為傳統液晶顯示裝置的橫截面圖，且第2圖為如第1圖所示之閘極驅動電路的輸出信號圖案。在第2圖中，x軸表示時間且y軸表示電壓。
參照第1圖，傳統的液晶顯示裝置40包括下部基材10或射線基材10，上部基材20或彩色濾光片基材20，以及放入在射線基材10及彩色濾光片基材20間的液晶層30。電場形成在 彩色濾光片基材20及射線基材10間，且液晶層30之液晶分子的排列角度依據電場而變動，以致於液晶顯示裝置40顯示一外部信號的影像。陣列基材10包括顯示區域DA及鄰近於顯示區域的周圍區域PA。用來顯示一影像的顯示部設置在顯示區域DA，且用來驅動該顯示影像的驅動部設置在周圍區域PA。
顯示區域DA包括數個排列在一矩陣外形上的像素。像素之每一包括閘線，數據線，電氣地連接至閘線及數據線的薄膜電晶體(TFT)11，以及電氣地連接至薄膜電晶體11的像素電極12。
一施加驅動電壓至閘線的閘極驅動電路16經由一形成薄膜電晶體的過程而形成在周圍區域PA。形成閘極驅動電路16在周圍區域PA會降低製造液晶顯示裝置40過程的次數，及液晶顯示裝置40的容量及尺寸。
彩色濾光片基材20的共用電極24形成為面向顯示區域DA的像素電極12，且液晶層30放入於共用電極24及像素電極12間。一晶胞間隙維持構件25形成在共用電極24上以維持液晶顯示裝置40的晶胞間隙。
由於共用電極24也面向周圍區域PA的閘極驅動電路16，且液晶層30放入於它們之間，所以存在一寄生電容於閘極驅動電路16及共用電極24間。
在第2圖中，實線A1為正常的曲線，然而由於位在閘極 驅動電路16及共用電極24間的寄生電容而造成一歪曲的曲線。第2圖顯示歪曲曲線之電壓的最大點為至少5V，其小於正常曲線之電壓的最大點。
根據第2圖，寄生電容導致閘極驅動電路16之輸出信號的變形及延遲，且最後導致液晶顯示裝置40的顯示品質變壞。
此外，當外力施加至周圍區域PA時，共用電極124及閘極驅動電路16可能電氣短路而導致閘極驅動電路16故障。
 發明概要
因此，本發明的提供大體上能排除由於習知技藝的限制及缺點所產生的一個或更多個問題。
本發明的一特徵為提供一上部基材。
本發明的另一特徵為提供一液晶顯示裝置。
在上部基材的一態樣中，與下部基材結合之上部基材包括顯示部，其用來顯示影像，及鄰近於顯示部設置的驅動部，其用來施加驅動信號至顯示部，當液晶層放入於上部基材及下部基材間時，上部基材包括共用電極及絕緣構件。絕緣構件令該共用電極與驅動部呈電氣絕緣。
在液晶顯示裝置的另一態樣中，液晶顯示裝置包括下部基材，上部基材及液晶層。下部基材包括顯示部，其用來顯 示影像，及驅動部，其用來提供顯示部驅動信號。上部基材包括共用電極及一令該共用電極與驅動部呈電氣絕緣的絕緣構件。液晶層放入於下部基材及上部基材間。
在液晶顯示裝置的另一態樣中，液晶顯示裝置包括下部基材，上部基材及液晶層。下部基材包括顯示部，其用來顯示影像，及驅動部，其用來提供顯示部一驅動信號。上部基材包括共用電極及一令該共用電極與驅動部呈電氣絕緣的絕緣構件。液晶層放入於該下部基材及該上部基材間。
在液晶顯示裝置的另一態樣中，液晶裝置包括下部基材，上部基材，結合構件及液晶層。下部基材包括顯示部，其用來顯示影像，及鄰近於顯示部設置的驅動部。驅動部提供顯示部一驅動信號。上部基材包括共用電極。結合構件設置於顯示部及驅動部間。結合構件結合下部基材及上部基材。液晶層放入於下部基材及上部基材間。
在液晶顯示裝置的另一態樣中，液晶顯示裝置包括下部基材，上部基材及液晶層。下部基材包括顯示部，其用來顯示一影像，及驅動部，其用來驅動該顯示部。驅動部包括傳導層，其設置在一具有第一傳導圖案的差異層。上部基材包括共用電極及一令該共用電極與傳導層呈絕緣的絕緣構件。液晶層置於下部基材及上部基材間。
根據本發明，一絕緣層或具有一低於液晶層之介電常數 的空氣放入於下部基材之驅動部及上部基材之共用電極間。因此，位於驅動部及共用電極間的寄生電容減少以避免驅動部故障，且增進顯示品質。此外，避免位於驅動部及共用電極間的電氣短路，以致於也增加液晶顯示裝置的顯示品質。
然後，位於驅動部及共用電極間的寄生電容減少以避免驅動部之閘極驅動電路的不正常運作。因此，增加液晶顯示裝置的顯示品質。
此外，保護層保護閘極驅動電路以避免閘極驅動電路及共用電極短路，以致於也增加液晶顯示裝置的顯示品質。
圖式簡單說明
本發明的上述和其他優點將參照下面詳細的描述連同伴隨的圖式而變得顯而易見，其中；第1圖為傳統液晶顯示裝置的橫截面圖；第2圖為顯示如第1圖所示之閘極驅動電路的輸出信號波浪形式圖；第3圖為顯示根據本發明第一典型具體實施例之傳輸性液晶顯示裝置的橫截面圖；第4圖為顯示如第3圖所示之陣列基材的平面圖；第5圖為顯示如第3圖所示之彩色濾光片基材的平面圖；第6A，6B，6C，及6D圖為例示製造如第3圖所示之彩色濾光片基材的過程的橫截面圖； 第7圖為顯示根據本發明第二典型具體實施例之反射性及傳輸性液晶顯示裝置的橫截面圖；第8圖為顯示如第7圖所示之顯示部的橫截面圖；第9圖為顯示根據本發明第三典型具體實施例之反射性及傳輸性液晶顯示裝置的顯示部的橫截面圖；第10圖為顯示根據本發明第四典型具體實施例之液晶顯示裝置的平面圖；第11圖為顯示第10圖之液晶顯示裝置的橫截面圖；第12圖顯示製造第11圖之彩色濾光片基材的過程的橫截面圖；第13圖為顯示根據本發明第五典型具體實施例之傳輸性液晶顯示裝置的橫截面圖；第14圖為顯示第13圖之陣列基材的示意圖；第15圖為顯示根據本發明第六典型具體實施例之傳輸性液晶顯示裝置的橫截面圖；第16圖為顯示根據本發明第七典型具體實施例之反射性及傳輸性液晶顯示裝置的橫截面圖；第17圖為顯示根據本發明第八典型具體實施例之反射性及傳輸性液晶顯示裝置的橫截面圖；第18圖為顯示第17圖之閘極驅動電路之臺面結構的配置圖；以及 第19圖為顯示第17圖之彩色濾光片基材的平面圖。
 較佳實施例之詳細說明 實施例1
第3圖為顯示根據本發明第一典型具體實施例之傳輸性液晶顯示裝置的橫截面圖，第4圖為顯示如第3圖所示之陣列基材的平面圖，及第5圖為顯示如第3圖所示之彩色濾光片基材的平面圖。
參照第3及第4圖，根據本發明第一具體實施例的傳輸性液晶顯示裝置400包括下部基材(或陣列基材)150，面向陣列基材150的上部基材(或彩色濾光片基材)250，及放入於陣列基材150及彩色濾光片基材250間的液晶層300。
陣列基材150包括用來顯示影像的顯示區域DA，及鄰近於該顯示區域DA的周圍區域PA，其用來施加驅動信號至顯示區域DA。一用來顯示影像的顯示部設置在顯示區域DA內，及一用來驅動顯示部的驅動部設置在周圍區域PA內。
數個排列在矩陣外形內的像素形成在顯示區域DA內。該等像素之每一包括一薄膜電晶體(TFT)110，其電氣地連接至延伸在第一方向的數據線DL，及延伸在垂直於第一方向之第二方向的閘線GL，且像素電極120包含透明傳導物質且電氣地連接至該薄膜電晶體110。詳細地，薄膜電晶體110的閘極 電氣地連接至閘線GL，薄膜電晶體110的源極電氣地連接至數據線DL，而汲極電氣地連接至該像素電極120。
參照第3圖，第一有機絕緣層130放入於薄膜電晶體110及像素電極120間。一接觸孔131形成在第一有機絕緣層130上，以致於薄膜電晶體110的汲極經由接觸孔131電氣地連接至像素電極120。像素電極120包含銦錫氧化物(ITO)或銦鋅氧化物(IZO)。
薄膜電晶體110，數據線DL及閘線GL形成於上之陣列基材150的部分對應於一非有效顯示區域，且像素電極120形成於上之陣列基材150的部分對應於一有效顯示區域。
在陣列基材150的周圍區域PA中，形成閘極驅動電路160及數據驅動電路161。閘極驅動電路160電氣地連接至閘線GL以施加一驅動信號至閘線GL。閘極驅動電路160經由製造形成在顯示部PA之薄膜電晶體110的過程而形成在陣列基材150的驅動部DA中。
數據驅動電路161電氣地連接至數據線DL以施加影像信號至數據線DL。數據驅動電路161形成為一夾型且該陣列基材150完全地形成時附加至陣列基材150。
彩色濾光片基材250包括黑矩陣210，彩色濾光片220，位準層230及共用電極240。
覆蓋陣列基材150之非有效顯示區域的黑矩陣210避免 薄膜電晶體110，數據線DL，閘線GL反射在傳輸性液晶顯示裝置400的螢幕上。黑矩陣210也形成在周圍區域PA上以避免閘極驅動電路160反射在傳輸性液晶顯示裝置400的螢幕上。
如第3圖所示，彩色濾光片220形成在陣列基材150的有效顯示區域上。彩色濾光片220包含R色元件，G色元件及B色元件。彩色濾光片220形成一像素。彩色濾光片220的一部分包覆黑矩陣210的一部分。
位準層230設置在彩色濾光片220及黑矩陣210上以保護彩色濾光片220及黑矩陣210且調整位於彩色濾光片220及黑矩陣210間高度的差異。在位準層230上，設置包含透明傳導物質的共用電極240以形成均勻的厚度。
在共用電極240形成於位準層230上後，保護層252及晶胞間隙維持構件251也形成。詳細地，保護層252形成在共用電極240面向閘極驅動電路160的部分上，且晶胞間隙維持構件251形成在共用電極240面向顯示區域DA之黑矩陣210的部分上。
保護層252覆蓋共用電極240面向閘極驅動電路160的部分上以保護閘極驅動電路160。此外，保護層252具有低於液晶層300的介電常數以降低位於閘極驅動電路160及共用電極240間的寄生電容。因此，保護層252避免閘極驅動電路160不正常的運作。
晶胞間隙維持構件251放入在陣列基材150及彩色濾光片基材250間，以維持傳輸性液晶顯示裝置400之晶胞間隙的距離。晶胞間隙維持構件251包含光敏有機絕緣層，保護層255也同樣。
如第3及第5圖所示，晶胞間隙維持構件251形成在顯示區域DA之非有效顯示區域的部分上，為的是不影響孔徑率(有效顯示區域/全部區域)。晶胞間隙維持構件251具有延伸在數據線DL之方向上的條紋外形。
密封構件350結合陣列基材150及彩色濾光片基材250，以致於共用電極240及像素電極120彼此面對。然後，液晶層300放入在陣列基材150及彩色濾光片基材250間。按照這些流程，一傳輸性液晶顯示裝置完成。
傳輸性液晶顯示裝置400具有保護層252。保護層252避免共用電極240及閘極驅動電路160短路，且降低由形成保護層252所產品的寄生電容。
舉例而言，當第1圖之具有液晶層30位於閘極驅動電路16及共用電極24間之傳統液晶顯示裝置40的寄生電容為1.03pF時，本發明第3圖之具有保護層252位於閘極驅動電路160及共用電極240間之液晶顯示裝置400的寄生電容為0.34pF，其少於傳統寄生電容的百分之66.67。該電容直接地於介電常數成比例。因此，具有低於液晶層300之介電常數的 保護層252降低寄生電容。
在第3圖中，第一有機絕緣層130放入於薄膜電晶體110及像素電極120間。然而，一非有機絕緣層(未顯示)可放入於薄膜電晶體110及像素電極120間。此外，沒有層可放入於薄膜電晶體110及像素電極120間。
第6A，6B，6C，及6D圖為例示製造如第3圖所示之彩色濾光片基材的過程的橫截面圖。
參照第6A圖，鉻氧化物(CrO2 )層或有機黑矩陣層設置在彩色濾光片基材250上。圖案化設置在彩色濾光片基材250上的鉻氧化物(CrO2 )層或有機黑矩陣層，以致於黑矩陣210形成在顯示區域DA的非有效顯示區域及周圍區域PA。
在黑矩陣320形成的彩色濾光片基材250上，設置且圖案化具有紅色染料的第一光阻器(未顯示)，以便於形成R色元件。具有綠色染料的第二光阻器(未顯示)設置在彩色濾光片基材250上且圖案化以形成G色元件。然後具有藍色染料的第三光阻器(未顯示)設置在彩色濾光片基材250上且圖案化以形成B色元件。如上所述，如上所述，彩色元件輪流形成，以致於完成彩色濾光片基材250。R.G.B.色元件之每一形成在有效顯示區域且包覆黑矩陣210。
參照第6B圖，包含光敏丙烯酸樹脂或聚醯亞胺樹脂的位準層230設置在黑矩陣210及彩色濾光片220上。然後，共用電 極240形成在位準層230上。
位準層230調整位於黑矩陣210及彩色濾光片220間高度的差異，以致於共用電極240具有平坦的表面，不論黑矩陣210及彩色濾光片220。
然後，形成包含銦錫氧化物(ITO)或銦鋅氧化物(IZO)的共用電極240以具有均勻的厚度在位準層230上。
參照第6C及6D圖，包含光敏丙烯酸樹脂的第二有機絕緣層260設置在共用電極240上以具有預定的厚度。第二有機絕緣層260的厚度決定傳輸性液晶顯示裝置400的晶胞間隙。
在第二有機絕緣層260上，放置具有圖案對應至晶胞間隙維持構件251及保護層252的光罩265。光罩265具有開口265a對應至晶胞間隙維持構件251及保護層252不在的區域。然後，暴露具有光罩265設置於上的第二有機絕緣層260。
當第二有機絕緣層260處理出現的溶液時，晶胞間隙維持構件251及保護層252分別地形成在顯示區域DA及周圍區域PA。
實施例2
第7圖為顯示根據本發明第二典型具體實施例之反射性及傳輸性液晶顯示裝置的橫截面圖。第8圖為顯示如第7圖所示之顯示部的橫截面圖。本具體實施例之液晶顯示裝置相同於實施例1，除了像素電極外。因此，相同的參照數子將用來 表示如實施例1所述之相同或相似的部件，且將省略進一步的描述。
參照第7及第8圖，根據本發明第二具體實施例之反射性及傳輸性液晶顯示裝置500包括陣列基材150，與陣列基材150面對的彩色濾光片基材250，及放入於陣列基材150及彩色濾光片基材250間的液晶層300。
陣列基材150包括顯示區域DA及鄰近於顯示區域DA的周圍區域PA。
如第8圖所示，薄膜電晶體110及像素電極形成在顯示區域DA上。像素電極包括透明電極170及反射電極190。透明電極170電氣地連接至薄膜電晶體110。薄膜電晶體110包括閘極111，源極112及汲極113。薄膜電晶體110的汲極113電氣地連接至包含銦錫氧化物(ITO)的透明電極170以施加信號至透明電極170。
包含光敏丙烯酸樹脂的有機絕緣層180設置在薄膜電晶體110及具有預定厚度的透明電極170上。有機絕緣層180覆蓋汲極113及透明電極170的連接部。有機絕緣層180也具有一窗口181以暴露透明電極170的一些部分。窗口181形成在薄膜電晶體110沒有形成的區域上。
有機絕緣層180的表面185凹凸不平地形成以增進形成在有機絕緣層180上之反射電極190的反射效益。
反射電極190包含具有良好反射效益，例如鋁(AI)，銀(Ag)，及鉻(Cr)，的物質。反射電極190設置在有機絕緣層180上以形成均勻的厚度。反射電極190經由窗口181電氣地連接至透明電極170，以致於用來連接反射電極190及透明電極170的接觸是不需要的。因此，能增進反射效益。
反射電極190不只設置在頂表面，也設置在有機絕緣層180的側表面。因此，更能增進反射效益。
反射電極190形成的區域為反射區域RA，其用來反射從反射性及傳輸性液晶顯示裝置500的前面入射的第一光L1。透明電極170經由窗口181暴露的區域為傳輸區域TA，其用來傳輸由反射性及傳輸性液晶顯示裝置500之背面入射的第二光L2。
反射性及傳輸性液晶顯示裝置500具有傳輸區域TA的第一晶胞間隙D1及反射區域RA的第二晶胞間隙D2。第一晶胞間隙D1為第二晶胞間隙D2的兩倍，以致於第一光L1增加相同於第二光L2的距離。亦即，反射性及傳輸性液晶顯示裝置500具有兩倍的晶胞間隙，其在傳輸區域TA及反射區域RA具有不同的晶胞間隙。
液晶層300包括鄰近於彩色濾光片基材250的第一液晶(未顯示)及鄰近於陣列基材150的第二液晶(未顯示)。第一液晶及第二液晶的陣列角度或由第一液晶及第二液晶之縱軸所 形成的角度定義為液晶層300之彎曲的角度。
當彎曲的角度增加時，反射性及傳輸性液晶顯示裝置500的傳輸效益減少。因此，反射性及傳輸性液晶顯示裝置500有兩倍的晶胞間隙結構，其具有傳輸區域TA之第一缺口D1兩倍寬於反射區域RA的第二缺口，為的是避免由於極化作用所導致的光損。液晶層300具有其為零度彎曲角度之同類的排成一線以增加傳輸效益。
實施例3
第9圖為顯示根據本發明第三典型具體實施例之反射性及傳輸性液晶顯示裝置的顯示部的橫截面圖。
參照第9圖，顯示區域DA的陣列基材150包括薄膜電晶體110，像素電極，非有機絕緣層175及有機絕緣層180。像素電極包括透明電極170及反射電極190。
詳細地，在包括閘極111，源極112及汲極113的薄膜電晶體110形成於陣列基材150上後。設置非有機絕緣層175用來保護薄膜電晶體110。非有機絕緣層175包含透明非有機化合務，例如氮化矽(SiNx)或鉻氧化物(Cr2 O3 )。非有機絕緣層175包括用來暴露汲極113的接觸孔175a。
然後，透明電極170形成在絕緣層175上，且透明電極170經由接觸孔175a電氣地連接至汲極113。因此，汲極的信號施加至透明電極170。
然後，有機絕緣層180設置在薄膜電晶體110，非有機絕緣層175及透明電極170形成於上的陣列基材150上。窗口181形成在有機絕緣層180上以暴露透明電極170的一部分。窗口181形成在薄膜電晶體沒有形成的區域上以增進反射效益。
然後，反射電極190形成在有機絕緣層180上以形成均勻的厚度。反射電極190經由窗口181電氣地連接至透明電極170因此，汲極113的信號藉由透明電極170施加至反射電極190。
再次參照第7圖，閘極驅動電路160形成在周圍區域PA的陣列基材150上。閘極驅動電路160電氣地連接至閘線GL，以致於閘極驅動電路160施加閘極驅動信號至閘線GL。閘極驅動電路160經由製造形成在顯示區域PA上之薄膜電晶體110的過程而形成在陣列基材150的驅動部DA。
彩色濾光片基材250包括黑矩陣210，具有R.G.B.色彩元件的彩色濾光片220，位準層230，包含透明傳導基材的共用電極240，保護層252及晶胞間隙維持構件251。
詳細地，保護層252及晶胞間隙維持構件251設置在共用電極240已形成於上的彩色濾光片基材250上。保護層252設置在周圍區域PA面向閘極驅動電路160的共用電極240上。晶胞間隙維持構件形成在顯示區域DA的共用電極240上。
保護層252覆蓋面向閘極驅動電路160的共用電極240以絕緣共用電極240與閘極驅動電路160。亦即，保護層252為具 有低於液晶層300之介電常數的光敏絕緣層。保護層252避免閘極驅動電路160及共用電極240的電路短路，且降低位於閘極驅動電路160及共用電極240間的寄生電容。
晶胞間隙維持構件251放入於陣列基材150及彩色濾光片基材250間以維持晶胞間隙的距離。晶胞間隙維持構件251及保護層252可從光敏有機絕緣層一起形成。
實施例4
第10圖為顯示根據本發明第四典型具體實施例之液晶顯示裝置的平面圖。第11圖為顯示第10圖之液晶顯示裝置的橫截面圖。
參照第10及第11圖，彩色濾光片基財250包括黑矩陣210，彩色濾光片220，位準層230及共用電極240。
彩色濾光片220包括分別地顯示紅色，綠色及藍色的R.G.B.像素。黑矩陣210形成在顯示區域，以致於黑矩陣包圍R.G.B.像素。黑矩陣210面向形成在陣列基材上的閘極驅動電路160。
位準層230降低位於黑矩陣210及彩色濾光片220的高度差異。亦即，位準層230使彩色濾光片基材250的表面平整。
共用電極形成在位準層230上。晶胞間隙維持構件251及絕緣構件253形成在共用電極上。晶胞間隙維持構件251形成在顯示區域DA上，以致於晶胞間隙維持構件251維持位於陣 列基材150及彩色濾光片基材250間的晶胞間隙。絕緣構件253形成在周圍區域PA的第一區域B1上，且絕緣構件253放入於共用電極240及閘極驅動電路160間。
閘極絕緣構件253具有低於液晶層300的介電常數。舉例而言，晶胞間隙維持構件251及絕緣構件253可包含有機絕緣層，例如丙烯酸樹脂，聚醯亞胺樹脂等。
一總成構件(其後稱為密閉劑)總成陣列基材150及彩色濾光片基材250。密封劑350形成在周圍區域PA的第二區域B2。密封劑350具有低於液晶層300的介電常數。
然後，液晶材料注入至陣列基材150及彩色濾光片基材250以形成液晶層300。液晶層300沒有形成在閘極驅動電路160形成的第二區域B2。
此外，液晶層300在第一區域B1薄於其在顯示區域DA，或液晶層300沒有形成在第一區域B1。因此，絕緣構件253及密封劑350絕緣共用電極240及閘極驅動電路160，且絕緣構件253及密封劑350減少位於共用電極240及閘極驅動電路160間的寄生電容。
電容直接地與介電常數成比例。因此，當具有低於液晶層300之介電常數的絕緣構件253及密封劑350放入於共用電極240及閘極驅動電路160間時，位於共用電極240及閘極驅動電路160間的寄生電容降低以減少閘極驅動電路160的故障。
第12圖顯示製造第11圖之彩色濾光片基材的過程的橫截面圖。
參照第12圖，當共用電極240形成在位準層230上時，光敏層(未顯示)，例如丙烯酸樹脂及聚醯亞胺樹脂等，形成在共用電極240上。
然後，具有圖案對應於晶胞間隙維持構件251及絕緣層253的光罩266設置在光敏層上方。當光敏層完全地光敏時，光罩266在除了對應至晶胞間隙維持構件251及絕緣層253的區域外具有開口266a。相反地，當光敏層沒有光敏時，光罩266具有開口對應至晶胞間隙維持構件251及絕緣層253。
然後，光敏層暴露及顯示，以致於晶胞間隙維持構件251及絕緣層253分別地形成在顯示區域DA及周圍區域PA。對應至閘極驅動電路160的絕緣層253形成在第10圖之陣列基材的第一區域B1。因此，完成彩色濾光片基材250。
參照第10及第11圖，經由上述說明的步驟所形成的彩色濾光片基材250藉由密封劑350與陣列基材150總成。
密封劑350形成在周圍區域PA，以致於密封劑350覆蓋周圍區域PA的第二區域B2。
如上所述，絕緣層253及密封劑251絕緣共用電極240與閘極驅動電路160以在共用電極240及閘極驅動電路160間降低寄生電容。
實施例5
第13圖為顯示根據本發明第五典型具體實施例之傳輸性液晶顯示裝置的橫截面圖。第14圖為顯示第13圖之陣列基材的示意圖。
參照第13及第14圖，根據本發明第五典型具體實施例之傳輸性液晶顯示裝置600包括陣列基材150，彩色濾光片基材250，液晶層300及密封劑350。彩色濾光片基材250面向陣列基材150。液晶層300放入於陣列基材150及彩色濾光片基材250間。密封劑350結合陣列基材150及彩色濾光片基材250。
陣列基材150包括用來顯示影像的顯示區域DA，及鄰近於顯示區域DA設置的周圍區域PA。
顯示區域DA包括數個排列在矩陣外形的像素。每一像素包括薄膜電晶體110及像素電極120。薄膜電晶體110電氣地連接至延伸在第一方向的數據線DL，及延伸在大體上垂直於第一方向之第二方向的閘線GL。像素電極120包含具有電氣傳導性及視覺上透明的材料。
詳細地，薄膜電晶體110包括電氣地連接至閘線GL的閘極，電氣地連接至數據線DL的源極，以及電氣地連接至像素電極120的汲極。
周圍區域PA包括驅動區域DRA及密封線區域SLA。經由驅動區域DRA來顯示影像的驅動電路160設置在驅動區域 DRA。密封線區域SLA圍繞顯示區域DA。
閘極驅動電路160及數據區域電路170形成在陣列基材150的驅動區域DRA。閘極驅動電路160電氣地連接至閘線GL，閘線GL經由設置在密封線區域SLA的連接配線165設置在顯示區域DA。
因此，閘極驅動電路160提供閘線GL閘極驅動信號。閘極驅動電路160經由形成薄膜電晶體110的過程而形成。亦即，閘極驅動電路160及薄膜電晶體110經由相同的過程形成。
數據驅動電路170電氣地連接至數據線DL，以便於施加影像信號(或數據信號)至數據線DL。閘極驅動電路170形成在一片材上。因此，當陣列基材150完全地形成時，對應至數據驅動電路170的片材安裝在陣列基材150上。
彩色濾光片250包括黑矩陣210，彩色濾光片220，位準層230及共用電極240。當黑矩陣210及彩色濾光片220形成時，位準層230形成在黑矩陣21及彩色濾光片220上。然後，共用電極240形成在位準層230上。共用電極240包含具有電氣傳導性及視覺上透明的材料。
晶胞間隙維持構件251放入於彩色濾光片基材250及陣列基材150間。晶胞間隙維持構件251形成在共用電極240上，且晶胞間隙維持構件251使彩色濾光片基材250遠離陣列基材150。
密封劑350結合陣列基材150及彩色濾光片基材250在密封線區域SLA。當每一陣列基材150及彩色濾光片基材250形成時，密封劑350結合陣列基材150及彩色濾光片基材250。然後，共用電極240在顯示區域DA面向像素電極120，且共用電極240在周圍區域PA面向閘極驅動電路160。
密封線區域SLA的密封劑350沒有覆蓋閘極驅動電路160，以致於暴露閘極驅動電路160。此外，液晶層300沒有放入於閘極驅動電路160及共用電極240間。
位於共用電極240及閘極驅動電路160間的寄生電容直接地與放入於共用電極240及閘極驅動電路160間之材料的介電常數成比例，且空氣具有許多低於液晶層300的介電常數。因此，當空氣放入於共用電極240及閘極驅動電路160間時，位於共用電極240及閘極驅動電路160間的寄生電容減少。
其介電常數低於液晶層300的保護層可放入於共用電極240及閘極驅動電路160間，以便於保護閘極驅動電路160。
實施例6
第15圖為顯示根據本發明第六典型具體實施例之傳輸性液晶顯示裝置的橫截面圖。此實施例的液晶顯示裝置相同於實施例5的，除了彩色濾光片基材外。因此，相同的參照數字將用來表示描述於實施例5之相同的部分且將省略進一步的解釋。
參照第15圖，根據本發明第六典型具體實施例的液晶顯示裝置700包括陣列基材150及彩色濾光片基材250。陣列基材150包括顯示區域DA及周圍區域PA。數個像素形成在顯示區域，以致於像素排列在矩陣外形上。周圍區域PA鄰近於顯示區域DA設置。周圍區域PA包括驅動區域DRA及密封線區域SLA。密封線區域SLA放入於顯示區域DA及驅動區域DRA間。閘極驅動電路160形成在驅動區域DRA，且密封劑350形成在密封線區域SLA。
彩色濾光片基材250面向顯示區域DA及密封線區域SLA，且彩色濾光片基材250沒有面向驅動區域DRA。因此，彩色濾光片基材250的共用電極240沒有面向閘極驅動電路160。
因此，當陣列基材150及彩色濾光片基材250總成一起時，陣列基材150的閘極驅動電路160沒有面向彩色濾光片基材250的共用電極240，以便於移除位於閘極驅動電路160及共用電極240間的寄生電容。
實施例7
第16圖為顯示根據本發明第七典型具體實施例之反射性及傳輸性液晶顯示裝置的橫截面圖。
參照第15圖，根據本發明第七典型具體實施例之反射性及傳輸性液晶顯示裝置包括陣列基材150及彩色濾光片基材 250。
陣列基材150包括用來顯示影像的顯示區域DA，驅動區域DRA，及放入於顯示區域DA及驅動區域DRA間的密封線區域SLA。
薄膜電晶體110，有機絕緣層180，透明電極170及反射電極190形成在顯示區域DA。透明電極170及反射電極190電氣地連接至薄膜電晶體110。當薄膜電晶體110形成在第一基材100上時，有機絕緣層180形成在第一基材100上，以便於有機絕緣層180覆蓋薄膜電晶體110。
有機絕緣層180覆蓋位於透明電極170及薄膜電晶體110之汲極113間的連接部，且有機絕緣層180包括用來暴露透明電極170之一部分的窗口181。窗口181沒有形成在位於透明電極170及薄膜電晶體110之汲極113間的連接部。有機絕緣層180包括凸出及下凹部185，以便於增進形成在有機絕緣層180上之反射電極190的反射性。
然後，反射電極190形成在具有凸出及下凹部180的有機絕緣層180上，以致於反射電極190電氣地連接至透明電極170。
閘極驅動電路160經由相同於薄膜電晶體110的過程形成在陣列基材150的驅動電路DRA。閘極驅動電路160經由密封線區域SLA的連接配線165電氣地連接至顯示區域DA的閘 線。有機絕緣層180覆蓋閘極驅動電路160，以便於保護閘極驅動電路160。
移除密封線區域SLA的有機絕緣層180，以便於增進密封劑350及陣列基材150的黏著力(或位於密封劑350及陣列基材150間的結合力)。移除密封線區域SLA的有機絕緣層180及形成窗口181同時地完成。亦即，不需要另外的步驟來移除有機絕緣層180。
排列彩色濾光片基材250，以便於彩色濾光片基材250面向顯示區域DA及密封線區域SLA。當彩色濾光片基材250及陣列基材150一起總成時，閘極驅動電路160沒有面向彩色濾光片基材250的共用電極240。因此，位於閘極驅動電路160及共用電極240間的寄生電容沒有產生。
實施例8
第17圖為顯示根據本發明第八典型具體實施例之反射性及傳輸性液晶顯示裝置的橫截面圖。
參照第17圖，根據本發明第八典型具體實施例的反射性及傳輸性液晶顯示裝置800包括陣列基材150及彩色濾光片基材250。
陣列基材150包括用來顯示影像的顯示區域DA，閘極驅動區域GDA，及數據驅動區域(未顯示)。
顯示區域DA包括數個排列在矩陣外形上的像素。每一像 素包括薄膜電晶體110，透明電極170及反射電極190。薄膜電晶體110電氣地連接至延伸在第一方向的數據線，及延伸在大體上垂直於第一方向之第二方向的閘線。反射電極190包含具有電氣傳導性及視覺上透明的材料，例如銦錫氧化物(ITO)及銦鋅氧化物(IZO)。
薄膜電晶體110電氣地連接至透明電極170及放置在透明電極170上方的反射電極190。
有機絕緣層130放入於薄膜電晶體110及透明電極170間。有機絕緣層130包括用來暴露薄膜電晶體110之汲極的接觸孔131。因此，透明電極170經由接觸孔131電氣地連接至汲極。
閘極驅動電路形成在閘極驅動區域GDA。閘極驅動電路及薄膜電晶體110經由相同的過程形成。閘極驅動電路電氣地連接至閘線，以便於施加閘極驅動信號至閘線。數據驅動電路形成在一片材上，且此片材經由黏結過程安裝在數據驅動區域。當閘極驅動信號施加至閘線時，數據驅動電路施加一影像信號至數據線。
如第17圖所示，第一傳導圖案114形成在閘極驅動區域GDA。第一傳導圖案114及薄膜電晶體110的閘極111同時地圖案化。
第二傳導圖案115形成在閘極驅動區域GDA。第二傳導 圖案115及源極和汲極113同時地圖案化。
第一及第二傳導圖案114和115經由閘極絕緣層116而彼此電氣地絕緣。
有機絕緣層130形在第二傳導圖案115及閘極絕緣層116上。有機絕緣層130覆蓋顯示區域DA及閘極驅動區域GDA。有機絕緣層130包括第一及第二接觸孔141和143在閘極驅動區域GDA。
第一接觸孔141暴露第一傳導圖案114，且第二接觸孔143暴露第二傳導圖案115。
閘極絕緣層1169也包括對應至第一接觸孔的第三接觸孔。第三接觸孔暴露第一傳導圖案114。
傳導層140形成在經由第一接觸孔141及第三接觸孔而暴露的第一傳導圖案114，經由第二接觸孔143而暴露的第二傳導圖案115，及有機絕緣層130上。傳導層140電氣地連接至第一及第二傳導圖案114和115兩者，以致於第一及第二傳導圖案114和115經由傳導層140而彼此電氣地連接。
傳導層140可包含相同於透明電極之具有電氣傳導及視覺上透明的材料。因此，傳導層140及透明電極170可同時地形成。
傳導層140可包含相同於反射電極的金屬，例如鋁及鋁合金。因此，傳導層140及反射電極190可同時地形成。
第18圖為顯示第17圖之閘極驅動電路之臺面結構的配置圖。
參照第17及第18圖，閘極驅動電路包括具有數個彼此電氣連接之臺面的轉移記錄器。臺面的輸出電極電氣地連接至顯示區域DA的閘線。
每一臺面包括第一至第七NMOS電晶體NT1，NT2，NT3，NT4，NT5，NT6和NT7，及電容器C。第一至第七NMOS電晶體NT1至NT7電氣地連接至電容器C。詳細地，每一臺面包括第一至第七NMOS電晶體NT1至NT7的閘極，及從閘極突出的第一傳導圖案114。
此外，每一臺面包括第一至第七NMOS電晶體NT1至NT7的源極及汲極115a和115b。然而，傳導層140電氣地連接第一傳導圖案114至第二傳導圖案115。
每一臺面包括第一，第二，第三，第四及第五接觸區域CON1，CON2，CON3，CON4和CON5。第一接觸區域CON1電氣地連接第一NMOS電晶體NT1的閘極至第三NMOS電晶體NT3的源極。第二接觸區域CON2電氣地連接第二NMOS電晶體NT2的閘極至第七NMOS電晶體NT7的汲極。第三接觸區域CON3電氣地連接第七NMOS電晶體NT7的閘極至第三NMOS電晶體NT3的源極。第四接觸區域CON4電氣地連接第二NMOS電晶體NT2的閘極至第六NMOS電晶體NT6的源 極。第五接觸區域CON5電氣地連接第六NMOS電晶體NT6的閘極至第六NMOS電晶體NT6的汲極。
如上所述，第七NMOS電晶體NT7的閘極在第三接觸區域CON3電氣地連接至第三NMOS電晶體NT3的源極。設置在第七NMOS電晶體NT7之閘極及第三NMOS電晶體NT3之源極上的有機絕緣層130包括用來暴露第七NMOS電晶體NT7之閘極的第一接觸孔141，及用來暴露第三NMOS電晶體NT3之源極的第二接觸孔143。傳導層140分別地經由第一及第二接觸孔141和143而電氣地連接至第七NMOS電晶體NT7的閘極及第三NMOS電晶體NT3的源極。因此，第七NMOS電晶體NT7的閘極及第三NMOS電晶體NT3的源極彼此連接。
第19圖為顯示第17圖之彩色濾光片基材的平面圖。
參照第17及第19圖，彩色濾光片基材250包括黑矩陣210，彩色濾光片220，位準層230，共用電極240，晶胞間隙維持構件251及絕緣構件270。
當黑矩陣210及彩色濾光片220形成時，位準層230形成在黑矩陣210及彩色濾光片220上，以便於降低位於黑矩陣210及彩色濾光片220間的厚度差異。
因此，包含具有電氣傳導及視覺上透明之材料，例如銦錫氧化物(ITO)及銦鋅氧化物(IZO)等，的共用電極240形成在位準層230上。
晶胞間隙維持構件251及絕緣構件270形成在共用電極240上。晶胞間隙維持構件251形成在顯示區域DA，以便於使彩色濾光片基材250與陣列基材保持遠離。
形成絕緣構件270，以便於絕緣構件270對應至具有傳導層140的第一至第五接觸區域CON1至CON5。亦即，絕緣構件270放入於彩色濾光片基材250之共用電極240及形成在第一至第五接觸區域CON1至CON5上的絕緣層140間，以便於絕緣構件270電氣地絕緣共用電極240及絕緣層140。
因此，絕緣構件270避免傳導層140及共用電極240電氣短路。
此外，絕緣構件270具有低於液晶層300的介電常數，以便於降低位於傳導層140及共用電極240間的寄生電容。
絕緣構件270及晶胞間隙維持構件251彼此包含相同的材料。亦即，絕緣構件270及晶胞間隙維持構件251經由相同的程序形成。
如第17圖所示，第二接觸區域CON2的第一寬度W1較絕緣構件270的第二寬度W2狹窄。詳細地，第一寬度W1較第二寬度W2小0.1μm。
絕緣構件270的區域小於第二接觸區域CON2的區域，以致於第一寬度W1小於第二寬度W2。
因此，傳導層140可面向共用電極240以降低為於傳導層 140及共用電極240間的寄生電容。
如上所述，根據上部基材及具有該上部基材的液晶顯示裝置，絕緣層或具有少與液晶層之介電常數的空氣放入於下部基材之驅動部及上部基材的共用電極間。
因此，降低位於驅動部及共用電極間的寄生電容以避免驅動部的故障並增進顯示品質。
此外，避免位於驅動部及共用電極間的電氣短路，以便於增進液晶顯示裝置的顯示品質。
惟以上所述者，僅為本發明之典型實施例而已，當不能以此限定本發明實施之範圍，即大凡依本發明申請專利範圍及發明說明書內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆應仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。
10‧‧‧下部基材；射線基材
11‧‧‧薄膜電晶體
12‧‧‧像素電極
16‧‧‧閘極驅動電路
20‧‧‧上部基材；彩色濾光片基材
24‧‧‧共用電極
25‧‧‧晶胞間隙維持構件
30‧‧‧液晶層
40‧‧‧液晶顯示裝置
100‧‧‧第一基材
110‧‧‧薄膜電晶體
111‧‧‧閘極
112‧‧‧源極
113‧‧‧汲極
114‧‧‧第一傳導圖案
115‧‧‧第二傳導圖案
115a‧‧‧源極
115b‧‧‧汲極
116‧‧‧閘極絕緣層
120‧‧‧像素電極
130‧‧‧第一有機絕緣層
131‧‧‧接觸孔
140‧‧‧傳導層
141‧‧‧第一接觸孔
143‧‧‧第二接觸孔
150‧‧‧陣列基材
160‧‧‧閘極驅動電路
161‧‧‧數據驅動電路
165‧‧‧連接配線
170‧‧‧透明電極；閘極驅動電路
175‧‧‧非有機絕緣層
175a‧‧‧接觸孔
180‧‧‧有機絕緣層
181‧‧‧窗口
185‧‧‧表面；凸出及下凹部
190‧‧‧反射電極
210‧‧‧黑矩陣
220‧‧‧彩色濾光片
230‧‧‧位準層
240‧‧‧共用電極
250‧‧‧彩色濾光片基材
251‧‧‧晶胞間隙維持構件
252‧‧‧保護層
253‧‧‧絕緣構件
260‧‧‧第二有機絕緣層
270‧‧‧絕緣構件
265‧‧‧光罩
265a‧‧‧開口
300‧‧‧液晶層
350‧‧‧密封構件
400‧‧‧傳輸性液晶顯示裝置
500‧‧‧反射性及傳輸性液晶顯示裝置
600‧‧‧傳輸性液晶顯示裝置
700‧‧‧液晶顯示裝置
800‧‧‧反射性及傳輸性液晶顯示裝置
DA‧‧‧顯示區域
PA‧‧‧周圍區域
DL‧‧‧數據線
GL‧‧‧閘線
RA‧‧‧反射區域
TA‧‧‧傳輸區域
L1‧‧‧第一線
L2‧‧‧第二線
D1‧‧‧第一晶胞間隙
D2‧‧‧第二晶胞間隙
DRA‧‧‧驅動區域
SLA‧‧‧密封線區域
GDA‧‧‧閘極驅動電路
C‧‧‧電容器
NT1‧‧‧第一NMOS電晶體
NT2‧‧‧第二NMOS電晶體
NT3‧‧‧第三NMOS電晶體
NT4‧‧‧第四NMOS電晶體
NT5‧‧‧第五NMOS電晶體
NT6‧‧‧第六NMOS電晶體
NT7‧‧‧第七NMOS電晶體
CON1‧‧‧第一接觸區域
CON2‧‧‧第二接觸區域
CON3‧‧‧第三接觸區域
CON4‧‧‧第四接觸區域
CON5‧‧‧第五接觸區域
第1圖為傳統液晶顯示裝置的橫截面圖；第2圖為顯示如第1圖所示之閘極驅動電路的輸出信號波浪形式圖；第3圖為顯示根據本發明第一典型具體實施例之傳輸性液晶顯示裝置的橫截面圖；第4圖為顯示如第3圖所示之陣列基材的平面圖；第5圖為顯示如第3圖所示之彩色濾光片基材的平面圖； 第6A，6B，6C，及6D圖為例示製造如第3圖所示之彩色濾光片基材的過程的橫截面圖；第7圖為顯示根據本發明第二典型具體實施例之反射性及傳輸性液晶顯示裝置的橫截面圖；第8圖為顯示如第7圖所示之顯示部的橫截面圖；第9圖為顯示根據本發明第三典型具體實施例之反射性及傳輸性液晶顯示裝置的顯示部的橫截面圖；第10圖為顯示根據本發明第四典型具體實施例之液晶顯示裝置的平面圖；第11圖為顯示第10圖之液晶顯示裝置的橫截面圖；第12圖顯示製造第11圖之彩色濾光片基材的過程的橫截面圖；第13圖為顯示根據本發明第五典型具體實施例之傳輸性液晶顯示裝置的橫截面圖；第14圖為顯示第13圖之陣列基材的示意圖；第15圖為顯示根據本發明第六典型具體實施例之傳輸性液晶顯示裝置的橫截面圖；第16圖為顯示根據本發明第七典型具體實施例之反射性及傳輸性液晶顯示裝置的橫截面圖；第17圖為顯示根據本發明第八典型具體實施例之反射性及傳輸性液晶顯示裝置的橫截面圖； 第18圖為顯示第17圖之閘極驅動電路之臺面結構的配置圖；以及第19圖為顯示第17圖之彩色濾光片基材的平面圖。
100‧‧‧第一基材
110‧‧‧薄膜電晶體
120‧‧‧像素電極
130‧‧‧第一有機絕緣層
150‧‧‧陣列基材
160‧‧‧閘極驅動電路
210‧‧‧黑矩陣
220‧‧‧彩色濾光片
230‧‧‧位準層
240‧‧‧共用電極
250‧‧‧彩色濾光片基材
251‧‧‧晶胞間隙維持構件
252‧‧‧保護層
300‧‧‧液晶層
350‧‧‧密封構件
400‧‧‧傳輸性液晶顯示裝置
DA‧‧‧顯示區域
PA‧‧‧周圍區域

Claims (15)

  1. 一種液晶顯示裝置，其包含：一下部基材，其包括用來顯示影像的一顯示部，及用來將一驅動信號提供至該顯示部的一驅動部；一上部基材，其包括一共用電極及令該共用電極與該驅動部呈電氣絕緣的一絕緣構件；一液晶層，其被設置於該下部基材及該上部基材間；一結合構件，其結合該上部基材及該下部基材；以及一晶胞間隙維持構件，其被設置於該上部基材及該下部基材間，以維持位於該上部基材及該下部基材間的一晶胞間隙；其中該絕緣構件被設置在該結合構件及該顯示部之間，並且該絕緣構件及該晶胞間隙維持構件係形成自同一層。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之液晶顯示裝置，其中該絕緣構件完全地覆蓋該驅動部。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之液晶顯示裝置，其中該絕緣構件部分地覆蓋該驅動部。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之液晶顯示裝置，其中該結合構件覆蓋該驅動部的一部分。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之液晶顯示裝置，其中該絕緣構件及該晶胞間隙維持構件包含一光敏有機材料，該光敏有機材料所具有之介電常數比該液晶層低。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之液晶顯示裝置，其中該下部基材包含：一閘線，其在第一方向中延伸；一數據線，其在實質垂直於該第一方向的一第二方向中延伸；一切換裝置，其電氣地連接至該閘線及數據線；以及一像素電極，其電氣地連接至該切換裝置。
  7. 如申請專利範圍第6項所述之液晶顯示裝置，其中該驅動部對應於被電氣連接至該閘線的一閘極驅動部。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之液晶顯示裝置，其中該下部基材包含：一閘線，其在第一方向中延伸；一數據線，其在實質垂直於該第一方向的一第二方向中延伸；一切換裝置，其電氣地連接至該閘線及該數據線；一透明電極，其電氣地連接至該切換裝置；一第一絕緣層，其包括用以暴露出該透明電極之一部分的一窗口，該第一絕緣層覆蓋該切換裝置及位於該透明電極與該切換裝置間的一連接部；以及一反射電極，其被設置在該第一絕緣層上，該反射電極經由該窗口而電氣連接至該透明電極。
  9. 如申請專利範圍第8項所述之液晶顯示裝置，其中該下部基材另包含一第二絕緣層，其被設置於該切換裝置及 該透明電極間，該第二絕緣層包括用來暴露出該切換裝置之一部分的一接觸孔，且該切換裝置經由該接觸孔而電氣連接至該透明電極。
  10. 一種液晶顯示裝置，其包含：一下部基材，其包括用來顯示影像的一顯示部以及用來驅動該顯示部的一驅動部，該驅動部包括一傳導層，該傳導層將一第一傳導圖案電氣連接至一第二傳導圖案，該第二傳導圖案被設置於與該第一傳導圖案不同的層，該傳導層形成於覆蓋該等第一和第二傳導圖案的一絕緣層上；一上部基材，其包括一共用電極及一絕緣構件，該絕緣構件朝該下部基材突出以接觸該傳導層；以及一液晶層，其被設置於該下部基材及該上部基材間，其中該絕緣構件所具有之寬度大於該傳導層之寬度，使得該絕緣構件整個覆蓋該傳導層。
  11. 如申請專利範圍第10項所述之液晶顯示裝置，其中該絕緣構件所具有之介電常數比該液晶層低。
  12. 如申請專利範圍第10項所述之液晶顯示裝置，其另包含一晶胞間隙維持構件，其被設置在該下部基材及該上部基材間，以維持位於該下部基材及該上部基材間的晶胞間隙。
  13. 如申請專利範圍第12項所述之液晶顯示裝置，其中該絕緣構件及該晶胞間隙維持構件包含光敏性丙烯酸樹脂。
  14. 如申請專利範圍第10項所述之液晶顯示裝置，其中該絕 緣層被設置於該第二傳導圖案與該傳導層間並包括一光敏有機材料，且該絕緣層包括用來暴露出該第一傳導圖案的一第一接觸孔以及用來暴露出該第二傳導圖案的一第二接觸孔。
  15. 如申請專利範圍第14項所述之液晶顯示裝置，其中該傳導層分別地經由該等第一和第二接觸孔而電氣連接至該等第一和第二傳導圖案，以將該第一傳導圖案電氣連接至該第二傳導圖案。
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