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CN102759817A - 显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种显示装置。所述显示装置包括显示部，所述显示部包括二维矩阵形式的像素的阵列，其中所述显示部的各像素包括一对子像素，所述一对子像素是由显示第一原色的子像素与显示不同于所述第一原色的第二原色的子像素组成的；或者，所述显示装置包括半透射半反射型显示部，所述半透射半反射型显示部包括二维矩阵形式的像素的阵列，其中所述像素包括透射型子像素和反射型子像素。本发明的显示装置能够在确保一定程度的色域的同时显示出具有更高亮度的图像。

Description

显示装置
相关申请的交叉参考
本申请包含与2011年4月28日向日本专利局提交的日本优先权专利申请JP 2011-100516所公开的内容相关的主题，因此将该日本优先权申请的全部内容以引用的方式并入本文。
技术领域
本发明涉及显示装置。
背景技术
例如，通过控制外部光的反射系数显示图像的反射型显示装置以及通过控制来自布置在背面的背光部的光的透射系数显示图像的透射型显示装置作为显示装置已经为人所熟悉。此外，已经提出了例如半透射半反射型显示装置，其包括反射型子像素和透射型子像素并且是兼具反射型显示装置和透射型显示装置的优点的显示装置(例如，参照日本专利第2955277号公报)。
通常，进行彩色显示的显示装置包括包含显示三原色（即，红色、绿色和蓝色)的一组子像素的像素。该显示装置通过控制各子像素的亮度来显示彩色图像。
例如，在设计成透射部的显示优先的半透射半反射型彩色显示装置中，像素中反射型子像素所占的区域的比例小。在该显示装置中，反射的外部光的图像的亮度变低，因此降低了图像的可视性。在此情况下，将通过在一定程度上抑制色彩再现并且显示具有更高亮度的图像来改善可视性。以这样的方式，根据显示装置的应用，对于能够在确保一定程度的色域(color gamut)的同时显示具有更高亮度的图像的显示装置的需求正在增长。
发明内容
因此，期望提供能够在确保一定程度的色域的同时显示具有更高亮度的图像的显示装置。
本发明实施例提供了一种显示装置，所述显示装置包括显示部，所述显示部包括二维矩阵形式的像素的阵列，其中所述显示部的各像素包括一对子像素，所述一对子像素是由显示第一原色的子像素与显示不同于所述第一原色的第二原色的子像素组成的。
本发明另一实施例提供了一种显示装置，所述显示装置包括半透射半反射型显示部，所述半透射半反射型显示部包括二维矩阵形式的像素的阵列，其中所述像素包括透射型子像素和反射型子像素，所述透射型子像素包括用于显示红色的透射型子像素、用于显示绿色的透射型子像素和用于显示蓝色的透射型子像素，所述反射型子像素包括用于显示红色的反射型子像素和用于显示白色或青色的反射型子像素。
此外，本发明的又一实施例提供了一种显示装置，所述显示装置包括半透射半反射型显示部，所述半透射半反射型显示部包括二维矩阵形式的像素的阵列，其中所述像素包括反射型子像素和透射型子像素，所述反射型子像素包括用于显示红色的反射型子像素、用于显示绿色的反射型子像素和用于显示蓝色的反射型子像素，所述透射型子像素包括用于显示红色的透射型子像素和用于显示白色或青色的透射型子像素。
在本发明实施例的显示装置中，各像素包括一对子像素，所述一对子像素是由显示第一原色的子像素与显示不同于所述第一原色的第二原色的子像素组成的。因此，能够在确保一定程度的色域的同时显示出具有更高亮度的图像。本发明另一实施例的显示装置包括用于显示红色的子像素和用于显示白色或青色的子像素作为反射型子像素。因此，在通过反射外部光显示的图像中，能够在确保一定程度的色域的同时显示出具有更高亮度的图像。本发明又一实施例的显示装置包括用于显示红色的子像素和用于显示白色或青色的子像素作为透射型子像素。因此，在通过光透射显示的图像中，能够在确保一定程度的色域的同时显示出具有更高亮度的图像。
附图说明
图1是第一实施例的显示装置的示意性立体图；
图2是包括第(m，n)个像素的部分的显示部的示意性电路图；
图3是用于说明在包括第(m，n)个像素的部分的显示部中各部件的布置的示意性平面图；
图4A是沿着图3的IVA-IVA线获得的显示部的示意性截面图；
图4B是沿着图3的IVB-IVB线获得的显示部的示意性截面图；
图5A是用于说明在使用显示红色、绿色和蓝色的子像素的情况下的色域的示意性xy色度图；
图5B是用于说明在使用显示红色的子像素以及显示白色或青色的子像素的情况下的色域的示意性xy色度图；
图6是第二实施例的显示装置的示意性立体图；
图7是包括第(m，n)个像素的部分的显示部的示意性电路图；
图8是用于说明在包括第(m，n)个像素的部分的显示部中各部件的布置的示意性平面图；
图9是沿着图8的IX-IX线获得的显示部的示意性截面图；
图10是沿着图8的X-X线获得的显示部的示意性截面图；
图11是沿着图8的XI-XI线获得的显示部的示意性截面图；
图12是在第三实施例的显示装置中包括第(m，n)个像素的部分的显示部的示意性电路图；
图13是用于说明在包括第(m，n)个像素的部分的显示部中各部件的布置的示意性平面图；
图14是沿着图13的XIV-XIV线获得的显示部的示意性截面图；
图15是第四实施例的显示装置的示意性立体图；
图16是包括第(m，n)个像素的部分的显示部的示意性电路图；
图17是用于说明在包括第(m，n)个像素的部分的显示部中各部件的布置的示意性平面图；
图18是沿着图17的XVIII-XVIII线获得的显示部的示意性截面图；
图19是沿着图17的XIX-XIX线获得的显示部的示意性截面图；
图20是沿着图17的XX-XX线获得的显示部的示意性截面图；
图21是在第五实施例的显示装置中包括第(m，n)个像素的部分的显示部的示意性电路图；
图22是用于说明在包括第(m，n)个像素的部分的显示部中各部件的布置的示意性平面图；以及
图23是沿着图22的XXIII-XXIII线获得的显示部的示意性截面图。
具体实施方式
下面，将参照附图基于实施例给出本发明的说明。本发明不限于实施例，并且在实施例中的各种数值和材料是作为示例来说明的。在下面的说明中，相同的部件或具有相同功能的部件采用相同的附图标记，并因此将省略重复的说明。基于此，将按照下面的顺序进行说明。
1.本发明的显示装置的总体说明
2.第一实施例
3.第二实施例
4.第三实施例
5.第四实施例
6.第五实施例(其它)
本发明的显示装置的总体说明
在本发明实施例的显示装置中，期望将第一原色确定为基本上具有高色度(chroma)和亮度的颜色。尤其期望将第一原色确定为红色。在此情况下，期望将第二原色确定为白色或青色。
在包括上述优选构造的实施例的显示装置中，可以采用这样的构造：使用用于显示红色的视频信号驱动显示第一原色的子像素，并且使用用于显示绿色的视频信号驱动显示第二原色的子像素。关于这一点，在本说明书中，“使用视频信号”包括使用未改变的视频信号的构造，还包括使用通过处理视频信号产生的信号的构造。例如，能够采用使用未改变的用于显示绿色的视频信号驱动显示第二原色的子像素的构造，或者采用使用通过处理用于显示绿色的视频信号而产生的信号驱动显示第二原色的子像素的构造等。
在包括上述各优选构造的实施例的显示装置中，关于显示部，能够使用诸如液晶显示面板、电致发光显示面板、等离子显示面板或电子纸（例如，电泳型)等公知的显示面板。在这些面板之中，从减小显示装置的重量等观点来看，期望采用包含液晶显示面板的显示部。液晶显示面板的构造没有特别的限制。例如，液晶显示面板可以是反射型、可以是透射型或者可以是兼具前两种类型的优点的半透射半反射型。
在本发明另一实施例的显示装置中，能够采用这样的构造：其中，使用用于显示红色的视频信号驱动用于显示红色的透射型子像素和用于显示红色的反射型子像素，使用用于显示绿色的视频信号驱动用于显示绿色的透射型子像素和用于显示白色或青色的反射型子像素，并且使用用于显示蓝色的视频信号驱动用于显示蓝色的透射型子像素。
或者，在本发明另一实施例的显示装置中，像素包括用于显示白色或青色的第一反射型子像素和第二反射型子像素，因此能够采用这样的构造：其中，使用用于显示红色的视频信号驱动用于显示红色的透射型子像素和用于显示红色的反射型子像素，使用用于显示绿色的视频信号驱动用于显示绿色的透射型子像素和用于显示白色或青色的第一反射型子像素，并且使用用于显示蓝色的视频信号驱动用于显示蓝色的透射型子像素和用于显示白色或青色的第二反射型子像素。
在本发明又一实施例的显示装置中，能够采用这样的构造：其中，使用用于显示红色的视频信号驱动用于显示红色的反射型子像素和用于显示红色的透射型子像素，使用用于显示绿色的视频信号驱动用于显示绿色的反射型子像素和用于显示白色或青色的透射型子像素，并且使用用于显示蓝色的视频信号驱动用于显示蓝色的反射型子像素。
或者，在本发明又一实施例的显示装置中，像素包括用于显示白色或青色的第一透射型子像素和第二透射型子像素，因此能够采用这样的构造：其中，使用用于显示红色的视频信号驱动用于显示红色的反射型子像素和用于显示红色的透射型子像素，使用用于显示绿色的视频信号驱动用于显示绿色的反射型子像素和用于显示白色或青色的第一透射型子像素，并且使用用于显示蓝色的视频信号驱动用于显示蓝色的反射型子像素和用于显示白色或青色的第二透射型子像素。
在根据所述另一实施例的上述优选构造中或者在根据所述又一实施例的上述优选构造中，能够使用公知的半透射半反射型显示面板作为显示部。从减小显示装置的重量等观点来看，尤其期望采用包含半透射半反射型液晶显示面板的显示部。液晶显示面板的构造没有特别的限制。
在使用对显示部发光的照明部的情况下，能够使用公知的照明部。照明部的构造没有特别的限制。通常，能够用诸如光源或导光板等公知的组件构造照明部。
在稍后说明的各实施例中，使用有源矩阵型彩色液晶显示面板作为显示部。
液晶显示面板例如包括包含透明共用电极的前面板、包含像素电极的后面板以及布置在前面板与后面板之间的液晶材料。在透射型的情况下，应当用透明导电材料形成像素电极。此外，在反射型的情况下，能够用反光材料形成像素电极。或者，还能够在像素电极之外布置反光板，并且能够用透明导电材料构成像素电极。半透射半反射型的情况同样如此。
液晶显示面板的操作模式没有特别地限制。例如，可以采用以所谓的扭转向列(Twisted Nematic，TN)模式驱动液晶显示面板的构造。或者，可以采用以垂直取向(Vertical Alignment，VA)模式或平面内切换(In-PlaneSwitching，IPS)模式驱动液晶显示面板的构造。
更加具体地，所述前面板例如包括由玻璃制成的基板、布置在该基板的内表面上的透明共用电极(例如，是由铟锡氧化物(ITO)制成的)以及布置在基板的外表面上的偏振膜。在上述基板的内表面上布置有滤色器，该滤色器被由丙烯酸树脂或环氧树脂制成的外敷层覆盖。并且前面板具有这样的结构：其中，在外敷层上还形成有透明共用电极。关于这点，如果需要，在该透明共用电极上可形成有取向膜。
另一方面，所述后面板例如包括由玻璃制成的基板、形成于该基板的内表面上的切换元件、通过该切换元件控制为导通或非导通的像素电极(例如，由ITO制成)。如果需要，在整个区域(包括像素电极)上形成有取向膜，并且在基板的外表面上布置有偏振膜。
能够用公知的组件和材料制成液晶显示面板中包含的各种组件和液晶材料。例如对于切换元件，可以举出如下示例：诸如薄膜晶体管(thinfilm transistor，TFT)等三端子元件，诸如金属绝缘体金属(Metal InsulatorMetal，MIM)元件、变阻器元件或二极管等两端子元件。例如，在行方向上延伸的扫描线和在列方向上延伸的信号线与这些切换元件连接。
上述显示部不特别限于某种形状。显示部可以是横长的矩形形状，或者可以是纵长的矩形形状。当用(M，N)表示显示部中像素的数量M×N时，例如如果显示部是横长的矩形形状，那么用(640，480)、(800，600)、(1024，768)等给出(M，N)的值作为图像显示分辨率的一些示例。如果显示部是纵长的矩形形状，那么能够用将上述M和N值彼此互换的值例举出分辨率。然而，分辨率不限于这些值。
能够以各种电路构成驱动显示部等的驱动电路。能够使用公知的电路元件等构成驱动电路。
除了严格满足条件的情况之外，如果基本满足条件，那么也是满足本说明书中所述的各种条件。例如，如果“红色”基本上识别为红色并且“绿色”基本上识别为绿色，这就足够了。对于“蓝色”、“白色”和“青色”也是如此。设计上或生产中出现的各种差异是允许的。
第一实施例
将对本发明第一实施例的显示装置进行说明。
图1是第一实施例的显示装置的示意性立体图。
显示装置1包括包含二维矩阵形式的像素12的阵列的显示部10。显示部10的像素12包括一对子像素：显示第一原色的子像素12AR和显示第二原色(与第一原色不同)的子像素12AW。在第一实施例中，第一原色是红色，第二原色是白色。
显示部10包括反射型液晶显示面板。为了便于说明，设显示部10的显示区域11平行于X-Z平面，并且图像观察者一侧在+Y方向上。关于这点，图1中省略了(未图示)扫描电路101和信号输出电路102，它们在后面的图2中示出。
显示部10包括在图1中+Y方向侧的前面板、在-Y方向侧的后面板、布置在前面板与后面板之间的液晶材料等。关于这点，为了便于图示，在图1中将显示部10显示为一块面板。显示部10的形状是矩形的，并且其上像素12布置为阵列的显示区域11的形状也是矩形的。附图标记13A、13B、13C和13D表示显示部10的边。这对于稍后将要说明的图6和图15中示出的其它实施例的显示部而言是同样的。
显示区域11包括行方向(图中的X方向)上的M个像素12和列方向(图中的Z方向)上的N个像素12构成的阵列，即总共M×N个像素12。用第(m，n)个像素12或像素12(m，n)来表示位于第m列(注意m＝1，2...，M)和第n行(注意n＝1，2...，N)中的像素12。显示部10的像素数(M，N)例如是(768，1024)。对于在其它实施例中的显示部而言是同样的。
在第一实施例中，像素12包括一对反射型子像素12AR和12AW。将对子像素的细节进行说明。
图2是包含第(m，n)个像素的部分的显示部的示意性电路图。
显示装置1是这样的显示装置：其包括在行方向上延伸的N条扫描线22、在列方向上延伸的2×M条信号线26以及与单条扫描线22和单条信号线26连接的反射型子像素12AR和12AW，其中单条扫描线22的一端与扫描电路101连接，单条信号线26的一端与信号输出电路102连接，并且反射型子像素12AR和12AW包括响应于来自单条扫描线22的扫描信号而操作的晶体管(TFT)。
第n行扫描线22(下文中有时用扫描线22n表示)与像素12(m，n)连接。第(2×m-1)列信号线26与子像素12AR连接，并且第(2×m)列信号线26与子像素12AW连接。关于这点，在图2中省略了符号“×”。此外，在下面的说明中，有时也省略掉符号“×”。例如，第(2×m)列信号线26有时表示为信号线262m。
图2中所示的液晶电容LC1和LC2包括布置在前面板上的透明共用电极、布置在后面板上的像素电极和夹在前面板与后面板之间的液晶材料层。此外，保持电容C1和C2是由导通至像素电极的辅助电极等形成的。关于这方面，在接下来的图3和图4中，省略了(未图示)辅助电极。
从外部向显示装置1提供与将要显示的彩色图像相应的信号。用于显示红色的视频信号VSR和用于显示绿色的视频信号VSG是由图中未图示的电路基于与彩色图像相应的信号生成的。并且信号输出电路102利用用于显示红色的视频信号VSR对用于显示第一原色的子像素12AR进行驱动，并且利用用于显示绿色的视频信号VSG对用于显示第二原色的子像素12AW进行驱动。
图3是用于说明在包含第(m，n)个像素的部分的显示部中的各部件的布置的示意性平面图。图4A是沿着图3的IVA-IVA线获得的显示部的示意性截面图；图4B是沿着图3的IVB-IVB线获得的显示部的示意性截面图。
如图3中所示，子像素12AW具有比子像素12AR更大的面积。基本上，应该根据设计来选择占用率的优选值，使像素12中子像素12AW的占用率为大约60％～80％。
如图4A和图4B中所示，显示部10包括后面板20、前面板50和夹在上述两个面板之间的液晶材料层40。
前面板50例如包括由玻璃制成的基板51、布置在基板51的内表面上的透明共用电极54(例如，由ITO制成)和布置在基板51的外表面上的偏振膜61。这在稍后说明的其它实施例中是相同的。
在基板51的液晶材料层40侧，布置有：对应布置在彼此相邻的子像素之间的黑矩阵(black matrix)52、布置在被黑矩阵52包围的区域内的滤色器、覆盖着整个区域(包括黑矩阵52和滤色器)的透明共用电极54以及覆盖着整个区域(包括透明共用电极54)的上部取向膜55。图4A中的附图标记53R是红色滤色器，图4B中的附图标记53W是白色滤色器(换言之，简单的透明滤色器)。
后面板20例如包括由玻璃制成的基板21、在基板21的内表面上形成的包含TFT的切换元件以及被切换元件控制为导通或非导通的像素电极(例如，由ITO制成的)。
更加具体地，在基板21的液晶材料层40侧层叠形成有第一绝缘膜23和第二绝缘膜25。在第一绝缘膜23与第二绝缘膜25之间形成有形成TFT的半导体薄膜24。在第二绝缘膜25上形成有信号线26。信号线26的舌状部与TFT的源极/漏极电极中的一者连接。像素电极通过导电部26A与源极/漏极电极中的另一者连接。具体地，在图4A中像素电极30与源极/漏极电极中的另一者连接。在图4B中像素电极30′与源极/漏极电极中的另一者连接。关于这点，例如通过在形成信号线26的同时的图形化来形成导电部26A。
TFT用作根据来自扫描线22的信号操作的切换元件。基于根据来自扫描线22的扫描信号的TFT操作，通过信号线26将来自信号输出电路102的根据视频信号的电压施加至像素电极30和30′。
在第二绝缘膜25上形成有第一层间绝缘层27。在第一层间绝缘层27对应于子像素的部分的表面上形成有凹凸不平处。并且，例如，在凹凸不平处上形成有通过铝蒸发制成的反光板28。在反光板28上形成有第二层间绝缘层29，并且在第二层间绝缘层29上形成有像素电极30和30′。并且布置有覆盖着整个区域(包括像素电极30和30′)的下部取向膜31。
如图3中所示，像素电极30和30′形成为矩形形状。如图3、图4A和图4B中所示，像素电极30和30′通过贯穿绝缘层29和绝缘层27的接触部分别与导电部26A连接。
液晶材料层40与下部取向膜31和上部取向膜55接触。取向膜31和取向膜55在未施加电场的状态下规定液晶分子的分子轴的取向。而通过在像素电极30和30′与透明共用电极54之间形成的电场来控制液晶材料层40中包含的液晶分子的取向状态。
通过图中未图示的间隔件(spacer)等使图4A和图4B中用附图标记d1表示的液晶材料层40的厚度保持为具有预定值。根据施加的电压，液晶材料层40被控制为具有四分之一波片(quarter-wave plate)的强度。
例如，设偏振膜61的偏光轴相对于X轴具有135度角。外部光通过偏振膜61，并且成为具有相对于X轴成135度角的线偏振光从而进入液晶材料层40。
当液晶材料层40起到四分之一波片的作用时，外部光通过液晶材料层40从而成为顺时针圆偏振光。接着，上述光被反光板28反射并成为逆时针圆偏振光。进一步地，上述光通过液晶材料层40从而成为具有45度角的线偏振光并进入偏振膜61。入射在偏振膜61上的光的偏振方向垂直于偏振膜61的偏光轴，因此上述光无法出射至观察者侧。因此，像素12的亮度变为低状态。
另一方面，当液晶材料层40简单地起到透明层的作用时，外部光通过液晶材料层40，并随后被反光板28反射。进一步地，上述光通过液晶材料层40并作为具有未改变的135度角的线偏振光进入偏振膜61。入射在偏振膜61上的光的偏振方向与偏振膜61的偏光轴一致，因此光出射至观察者侧。因此，像素12的亮度变为高状态。
根据施加的电压将液晶材料层40控制为具有四分之一波片的功能的强度。通过信号线26将来自信号输出电路102的根据视频信号的电压施加至像素电极30和30′，由此来控制外部光的反射系数，从而显示出图像。
接着，将说明显示装置1上显示的图像的色域和亮度。
图5A是用于说明在使用显示红色、绿色和蓝色的子像素的情况下的色域的示意性xy色度图。图5B是用于说明在使用显示红色的子像素以及显示白色或青色的子像素的情况下的色域的示意性xy色度图。
当使用显示红色、绿色和蓝色的子像素时，通过颜色的相加混色(additive mixture)能够显示在这样的区域内的颜色：该区域是图5A中所示的具有由附图标记R、G和B表示的顶点的三角区域。另一方面，当使用显示红色的子像素和显示白色的子像素时，通过颜色的相加混色能够显示出在这样的线段中的颜色：在图5B中该线段连接着由附图标记W和R表示的点。关于这点，在以显示青色的滤色器代替图4B中所示的滤色器53W的结构的情况下，通过颜色的相加混色能够显示出在这样的线段中的颜色：该线段连接着图5B中所示的由附图标记C和R表示的点。在这方面，关于通过两色的相加混色识别出的颜色，例如在Takayanagi Kenjiro(高柳健次郎)，“Method of reproducing color bytwo-color method(利用两色法的色彩再现法)”，Television，Nikkan KogyoShinbunsha(日刊工业新闻社)，1960年3月1日，第14卷，第3号，111～116、137页中已经进行了说明。
当使用显示红色、绿色和蓝色的子像素时，仅利用了入射在子像素上的外部光中特定波长范围内的光，因此光利用效率低。相比之下，在显示装置1中，子像素12AW占据了像素12的大部分，并且子像素12AW利用未改变的外部光进行显示。因此，光利用效率高，并因此能够显示出具有更高亮度的图像。对于以用于显示青色的滤色器代替滤色器53W的结构，尽管光利用效率降低了一些，但也同样如此。
如上所述，在显示装置1中，通过颜色的相加混色能够显示出在这样的线段中的颜色：该线段连接着图5B中由附图标记W和R表示的点。另外，在以用于显示青色的滤色器代替滤色器53W的结构中，通过颜色的相加混色能够显示出在这样的线段中的颜色：该线段连接着在图5B中所示的由附图标记C和R表示的点。因此，能够确保一定范围的色域。
第二实施例
将对本发明第二实施例的显示装置进行说明。
图6是第二实施例的显示装置的示意性立体图。
显示装置2包括包含二维矩阵形式的像素12的阵列的显示部210。像素12包括透射型子像素和反射型子像素，即用于显示红色的透射型子像素12BR、用于显示绿色的透射型子像素12BG和用于显示蓝色的透射型子像素12BB以及用于显示红色的反射型子像素12AR和用于显示白色的反射型子像素12AW。
显示装置2包括从显示部210的背面发光的照明部70。照明部70包括与显示部210的背面相对布置的导光板72、以及与导光板72的端面相对布置的光源71，并且光源71包括例如冷阴极荧光灯。导光板72的形状基本呈矩形。
通常，到达显示部210的光的强度具有这样的趋势：随着距光源71的距离变大，该强度变弱。为了消除这个趋势，导光板72是楔状的。光源71被布置得与导光板72的边13A的端面相对。导光板72的厚度从边13A朝着边13C逐渐变小。每次光在导光板72中被全反射时，朝向显示部210的表面进入导光板72内的光的入射角变小。因此，距光源71的距离越长，在导光板72中朝着显示部210的表面行进的光的入射角变得越小，因此光变得更易于通过显示部210。这样，消除了上述趋势，因此无论距光源71的距离如何，都能够以一定的强度照亮显示部210。
显示部210包括半透射半反射型液晶显示面板。为了便于说明，设显示部210的显示区域11平行于X-Z平面，并且图像的观察者一侧在+Y方向上。图6中省略了(未图示)扫描电路101和信号输出电路202，它们将在图7中示出。这在稍后说明的其它实施例中也是同样的。
将对第二实施例的子像素的细节进行说明。
图7是包含第(m，n)个像素的部分的显示部的示意性电路图。
显示装置2是这样的显示装置：其包括在行方向上延伸的N条扫描线22、在列方向上延伸的3×M条信号线26以及与单条扫描线22和单条信号线26连接的子像素，其中单条扫描线22的一端与扫描电路101连接，单条信号线26的一端与信号输出电路202连接，并且子像素包括响应于来自单条扫描线22的扫描信号而操作的晶体管(TFT)。这对于稍后说明的其它实施例也是同样的。
第n行扫描线22n与像素12(m，n)连接。第(3×m-2)列信号线263m-2与子像素12AR和子像素12BR相连接，第(3×m-1)列信号线263m-1与子像素12AW和子像素12BG相连接，并且第(3×m)列信号线263m与子像素12BB相连接。
图7中所示的液晶电容LC3、LC3′和LC4包括布置在前面板上的透明共用电极、布置在后面板上的像素电极和夹在前面板与后面板之间的液晶材料层。此外，保持电容C3、C3′和C4是由导通至像素电极的辅助电极等形成的。关于这方面，在接下来的图8至图11中，省略了(未图示)辅助电极。
从外部向显示装置2提供与将要显示的彩色图像相应的信号。用于显示红色的视频信号VSR、用于显示绿色的视频信号VSG和用于显示蓝色的视频信号VSB是由图中未图示的电路基于与彩色图像相应的信号生成的。并且信号输出电路202利用用于显示红色的视频信号VSR对用于显示红色的透射型子像素12BR和用于显示红色的反射型子像素12AR进行驱动。信号输出电路202利用用于显示绿色的视频信号VSG对用于显示绿色的透射型子像素12BG和用于显示白色的反射型子像素12AW进行驱动。并且信号输出电路202利用用于显示蓝色的视频信号VSB对用于显示蓝色的透射型子像素12BB进行驱动。
图8是用于说明在包含第(m，n)个像素部分的显示部中的各部件的布置的示意性平面图。图9是沿着图8的IX-IX线获得的显示部的示意性截面图。图10是沿着图8的X-X线获得的显示部的示意性截面图。图11是沿着图8的XI-XI线获得的显示部的示意性截面图。
如图8等中所示，在显示装置2中透射型子像素占有了像素12的更大部分(在设计中着重于透射)。显示装置2具有这样的构造：其中，通常通过三原色的相加混色进行透射型显示，并且在确保一定程度的色域的同时用更高的亮度进行反射型显示。
图9至图11中所示的黑矩阵52的构造与第一实施例中所述的构造相同。在被黑矩阵52包围的区域内布置有滤色器。并且布置有覆盖着整个区域(包括黑矩阵52和滤色器)的透明共用电极54以及覆盖着整个区域(包括透明共用电极54)的上部取向膜55。图9中所示的附图标记53R表示红色滤色器，图10中所示的附图标记53G表示绿色滤色器，并且图11中所示的附图标记53B表示蓝色滤色器。此外，在图10和图11中所示的附图标记53W表示白色滤色器。
后面板20例如包括由玻璃制成的基板21、在基板21的内表面上形成的包含TFT的切换元件以及被切换元件控制为导通或非导通的像素电极(例如，由ITO制成的)。
关于这方面，与第一实施例不同，第二实施例的显示装置包括布置于基板21的外表面的偏振膜62。此外，在第二实施例的显示装置中，在对应于透射型子像素的部分上去除了第二层间绝缘层29和反光板28。
偏振膜62的偏光轴相对于X轴具有135度角。并且，在图9至图11中由附图标记d2表示的厚度被设定为由附图标记d1表示的厚度的两倍。对应于反射型子像素的部分的液晶材料层40根据施加的电压被控制为具有四分之一波片的功能。此外，对应于透射型子像素的部分的液晶材料层40根据施加的电压被控制为具有二分之一波片(half-wave plate)的功能。
反射型子像素的操作与第一实施例中所述的操作相同。将对透射型子像素的操作进行说明。
来自导光板72的照明光通过偏振膜62，从而成为具有相对于X轴成135度角的线偏振光并进入液晶材料层40。当对应于透射型子像素的部分的液晶材料层40起到二分之一波片的作用时，来自导光板72的照明光通过液晶材料层40，从而成为具有45度角的线偏振光并进入偏振膜61。入射在偏振膜61上的光的偏振方向垂直于偏振膜61的偏光轴，因此上述光无法出射至观察者侧。因此，像素12的亮度变为低状态。
另一方面，当对应于透射型子像素的部分的液晶材料层40简单地起到透明层的作用时，来自导光板72的照明光作为具有未改变的135度角的线偏振光进入偏振膜61。入射在偏振膜61上的光的偏振方向与偏振膜61的偏光轴一致，因此光出射至观察者侧。因此，像素12的亮度变为高状态。
对应于透射型子像素的部分的液晶材料层40根据施加的电压被控制为具有二分之一波片的功能的强度。从信号输出电路202通过信号线26将根据视频信号的电压施加至像素电极，由此来控制照明光的透射系数，从而显示出图像。
TFT用作根据来自扫描线22的信号操作的切换元件。如图9中所示，子像素12BR的像素电极30B和子像素12AR的像素电极30A是一体形成的。基于根据来自扫描线22的扫描信号的TFT操作，通过信号线26将来自信号输出电路202的根据视频信号VSR的电压施加至这些像素电极。
此外，如图10中所示，子像素12BG的像素电极30B和子像素12AW的像素电极30A′是一体形成的。基于根据来自扫描线22的扫描信号的TFT操作，通过信号线26将来自信号输出电路202的根据视频信号VSG的电压施加至这些像素电极。
另一方面，如图11中所示，子像素12BB的像素电极30B′是独立于子像素12AW的像素电极30A′形成的。基于根据来自扫描线22的扫描信号的TFT操作，通过信号线26将来自信号输出电路202的根据视频信号VSB的电压施加至像素电极30B′。
如图8中所示，图11中所示的像素电极30A′与图10中所示的像素电极30A′是一体形成的。因此，如图10中所示，根据视频信号VSG的电压被施加至图11中所示的像素电极30A′。
接着，将说明显示装置2上显示的图像的色域和亮度。
对于基于透射型子像素12BR、12BG和12BB的图像，通过颜色的相加混色能够显示在这样的区域内的颜色：该区域是图5A中所示的具有由附图标记R、G和B表示的顶点的三角区域。另一方面，对于基于反射型子像素12AR和12AW的图像，通过颜色的相加混色能够显示出在这样的线段中的颜色：在图5B中该线段连接着由附图标记W和R表示的点。关于这方面，在以用于显示青色的滤色器代替图10和图11中所示的滤色器53W的结构的情况下，通过颜色的相加混色能够显示出在这样的线段中的颜色：该线段连接着在图5B中所示的由附图标记C和R表示的点。
因此，显示装置2在作为透射型操作时能够通过三原色的相加混色显示良好的图像，并且在作为反射型操作时能够在确保一定程度的色域的同时显示出具有更高的亮度的图像。
第三实施例
将对本发明第三实施例的显示装置进行说明。在第三实施例中，用于显示白色的反射型子像素的构造不同于第二实施例。
在第三实施例的显示装置的示意性立体图中，图6中所示的子像素12AW应当变为子像素12AW1和12AW2，显示部210应当变为显示部310，并且显示装置2应当变为显示装置3。
在显示部310中，像素12包括用于显示白色的第一反射型子像素和第二反射型子像素。
将对第三实施例的子像素的细节进行说明。
图12是第三实施例的包含第(m，n)个像素的部分的显示部的示意性电路图。
第n行扫描线22n与像素12(m，n)连接。第(3×m-2)列信号线263m-2与子像素12AR和子像素12BR相连接，第(3×m-1)列信号线263m-1与子像素12AW1和子像素12BG相连接，并且第(3×m)列信号线263m与子像素12AW2和子像素12BB相连接。
在第二实施例中参照图7已经说明了图12中所示的液晶电容LC3和LC4以及保持电容C3和C4，因此省略对它们的说明。
从外部向显示装置3提供与将要显示的彩色图像相应的信号。用于显示红色的视频信号VSR、用于显示绿色的视频信号VSG和用于显示蓝色的视频信号VSB是由图中未图示的电路基于与彩色图像相应的信号生成的。并且信号输出电路202利用用于显示红色的视频信号VSR对用于显示红色的透射型子像素12BR和用于显示红色的反射型子像素12AR进行驱动。信号输出电路202利用用于显示绿色的视频信号VSG对用于显示绿色的透射型子像素12BG和用于显示白色的第一反射型子像素12AW1进行驱动。并且信号输出电路202利用用于显示蓝色的视频信号VSB对用于显示蓝色的透射型子像素12BB和用于显示白色的第二反射型子像素12AW2进行驱动。
图13是用于说明在包含第(m，n)个像素的部分的显示部中的各部件的布置的示意性平面图。
图14是沿图13的XIV-XIV线得到的显示部的示意性截面图。关于这方面，沿图13的IX-IX线得到的显示部的示意性截面图与图9中的截面图是相同的。此外，应当通过在图10中将附图标记12AW改为附图标记12AW1获得沿图13的X-X线得到的显示部的示意性截面图。
除了用显示蓝色的视频信号VSB驱动用于白色的反射型子像素12AW2之外，显示装置3的操作与第二实施例中所述的相同。
如图8中所示，在第二实施例的显示部210中，各像素电极的平面形状必然不同。相比之下，在第三实施例的显示部310中，各像素电极能够具有相同的平面形状。因此，第三实施例具有显示部310易于制造的优点。
第四实施例
将对本发明第四实施例的显示装置进行说明。
图15是第四实施例的显示装置的示意性立体图。
显示装置4包括包含二维矩阵形式的像素12的阵列的显示部410。像素12包括反射型子像素和透射型子像素，即用于显示红色的反射型子像素12AR、用于显示绿色的反射型子像素12AG和用于显示蓝色的反射型子像素12AB以及用于显示红色的透射型子像素12BR和用于显示白色的透射型子像素12BW。显示部410是由半透射半反射型液晶显示面板制成的。
将对第四实施例的子像素的细节进行说明。
图16是包含第(m，n)个像素的部分的显示部的示意性电路图。
第n行扫描线22n与像素12(m，n)连接。第(3×m-2)列信号线263m-2与子像素12AR和子像素12BR相连接，第(3×m-1)列信号线263m-1与子像素12AG和子像素12BW相连接，并且第(3×m)列信号线263m与子像素12AB相连接。
基本上，图16中所示的液晶电容LC3、LC4和LC4′以及保持电容C3、C4和C4′具有与图7中所示的第二实施例所述的相应部件相同的构造，并因此省略对它们的说明。
从外部向显示装置4提供与将要显示的彩色图像相应的信号。用于显示红色的视频信号VSR、用于显示绿色的视频信号VSG和用于显示蓝色的视频信号VSB是由图中未图示的电路基于与彩色图像相应的信号生成的。并且信号输出电路202利用用于显示红色的视频信号VSR对用于显示红色的反射型子像素12AR和用于显示红色的透射型子像素12BR进行驱动。信号输出电路202利用用于显示绿色的视频信号VSG对用于显示绿色的反射型子像素12AG和用于显示白色的透射型子像素12BW进行驱动。并且信号输出电路202利用用于显示蓝色的视频信号VSB对用于显示蓝色的反射型子像素12AB进行驱动。
图17是用于说明在包含第(m，n)个像素的部分的显示部中的各部件的布置的示意性平面图。图18是沿着图17的XVIII-XVIII线获得的显示部的示意性截面图。图19是沿着图17的XIX-XIX线获得的显示部的示意性截面图。图20是沿着图17的XX-XX线获得的显示部的示意性截面图。
如图17等中所示，在显示装置4中反射型子像素占有了像素12的更大部分(在设计中着重于反射)。显示装置4具有这样的构造：其中，通常通过三原色的相加混色进行反射型显示，并且在确保一定程度的色域的同时用更高的亮度进行透射型显示。
图18至图20中所示的黑矩阵52的构造与第一实施例中所述的构造相同。在被黑矩阵52包围的区域内布置有滤色器。并且布置有覆盖着整个区域(包括黑矩阵52和滤色器)的透明共用电极54以及覆盖着整个区域(包括透明共用电极54)的上部取向膜55。图18中所示的附图标记53R表示红色滤色器，图19中所示的附图标记53G表示绿色滤色器，并且图20中所示的附图标记53B表示蓝色滤色器。此外，在图19和图20中所示的附图标记53W表示白色滤色器。
反射型子像素的操作与第一实施例中所述的操作相同。透射型子像素的操作与第二实施例中所述的操作相同。
TFT用作根据来自扫描线22的信号操作的切换元件。如图18中所示，子像素12BR的像素电极30B和子像素12AR的像素电极30A是一体形成的。基于根据来自扫描线22的扫描信号的TFT操作，通过信号线26将来自信号输出电路202的根据视频信号VSR的电压施加至这些像素电极。
此外，如图19中所示，子像素12BW的像素电极30B″和子像素12AG的像素电极30A″是一体形成的。基于根据来自扫描线22的扫描信号的TFT操作，通过信号线26将来自信号输出电路202的根据视频信号VSG的电压施加至这些像素电极。
另一方面，如图20中所示，子像素12BW的像素电极30B″是独立于子像素12AB的像素电极30A″形成的。基于根据来自扫描线22的扫描信号的TFT操作，通过信号线26将来自信号输出电路202的根据视频信号VSB的电压施加至像素电极30A″。
并且如图17中所示，图19中所示的像素电极30B″与图20中所示的像素电极30B″是一体形成的。因此，如参照图19中所述，根据视频信号VSG的电压被施加至图20中所示的像素电极30B″。
接着，将说明显示装置4上显示的图像的色域和亮度。
对于基于反射型子像素12AR、12AG和12AB的图像，通过颜色的相加混色能够显示在这样的区域内的颜色：该区域是图5A中所示的具有由附图标记R、G和B表示的顶点的三角区域。另一方面，对于基于透射型子像素12BR和12BW的图像，通过颜色的相加混色能够显示出在这样的线段中的颜色：在图5B中该线段连接着由附图标记W和R表示的点。关于这方面，在以用于显示青色的滤色器代替图19和图20中所示的滤色器53W的结构的情况下，通过颜色的相加混色能够显示出在这样的线段中的颜色：该线段连接着在图5B中所示的由附图标记C和R表示的点。
因此，显示装置4在作为反射型操作时能够通过三原色的相加混色显示良好的图像，并且在作为透射型操作时能够在确保一定程度的色域的同时显示出具有更高的亮度的图像。
第五实施例
将对本发明第五实施例的显示装置进行说明。在第五实施例中，用于显示白色的透射型子像素的构造不同于第四实施例。
在第五实施例的显示装置的示意性立体图中，图15中所示的子像素12BW应当变为子像素12BW1和12BW2，显示部410应当变为显示部510，并且显示装置4应当变为显示装置5。
在显示部510中，像素12包括用于显示白色的第一透射型子像素12BW1和第二透射型子像素12BW。
将对第五实施例的子像素的细节进行说明。
图21是第五实施例的包含第(m，n)个像素的部分的显示部的示意性电路图。
第n行扫描线22n与像素12(m，n)连接。第(3×m-2)列信号线263m-2与子像素12AR和子像素12BR相连接，第(3×m-1)列信号线263m-1与子像素12AG和子像素12BW1相连接，并且第(3×m)列信号线263m与子像素12AB和子像素12BW2相连接。
图21中所示的液晶电容LC3和LC4以及保持电容C3和C4具有与参照图7在第二实施例中所述的相应部件基本相同的构造，并因此省略对它们的说明。
从外部向显示装置5提供与将要显示的彩色图像相应的信号。用于显示红色的视频信号VSR、用于显示绿色的视频信号VSG和用于显示蓝色的视频信号VSB是由图中未图示的电路基于与彩色图像相应的信号生成的。并且信号输出电路202利用用于显示红色的视频信号VSR对用于显示红色的反射型子像素12AR和用于显示红色的透射型子像素12BR进行驱动。信号输出电路202利用用于显示绿色的视频信号VSG对用于显示绿色的反射型子像素12AG和用于显示白色的第一透射型子像素12BW1进行驱动。并且信号输出电路202利用用于显示蓝色的视频信号VSB对用于显示蓝色的反射型子像素12AB和用于显示白色的第二透射型子像素12BW2进行驱动。
图22是用于说明在包含第(m，n)个像素的部分的显示部中的各部件的布置的示意性平面图。
图23是沿图22的XXIII-XXIII线得到的显示部的示意性截面图。关于这方面，沿图22的XVIII-XVIII线得到的显示部的示意性截面图与图18中的截面图相同。此外，应当通过在图19中将附图标记12BW改为附图标记12BW1获得沿着图22的XIX-XIX线得到的显示部的示意性截面图。
除了用显示蓝色的视频信号VSB驱动用于白色的透射型子像素12BW2之外，显示装置5的操作与第四实施例中所述的相同。
如图17中所示，在第四实施例的显示部410中，各像素电极的平面形状必然不同。相比之下，在第五实施例的显示部510中，各像素电极能够具有相同的平面形状。因此，第五实施例具有显示部510易于制造的优点。
在上文中，已经对本发明实施例进行了具体地说明。然而，本发明不限于上述实施例。在本发明的精神和范围内能够进行各种变形。
关于这方面，在本发明中，还能够采用如下所述的构造。
(1)一种显示装置，所述显示装置包括：
显示部，所述显示部包括二维矩阵形式的像素的阵列，其中，
所述显示部的各像素包括一对子像素，所述一对子像素是由显示第一原色的子像素与显示不同于所述第一原色的第二原色的子像素组成的。
(2)根据(1)的显示装置，其中所述第一原色是红色。
(3)根据(1)或(2)的显示装置，其中所述第二原色是白色或青色。
(4)根据(1)至(3)中任一项的显示装置，其中，
利用用于显示红色的视频信号来驱动所述显示第一原色的子像素，并且利用用于显示绿色的视频信号来驱动显示第二原色的子像素。
(5)根据(1)至(4)中任一项的显示装置，其中所述显示部包括液晶显示面板。
(6)一种显示装置，所述显示装置包括：
半透射半反射型显示部，所述半透射半反射型显示部包括二维矩阵形式的像素的阵列，其中所述像素包括透射型子像素和反射型子像素，所述透射型子像素包括用于显示红色的透射型子像素、用于显示绿色的透射型子像素和用于显示蓝色的透射型子像素，所述反射型子像素包括用于显示红色的反射型子像素和用于显示白色或青色的反射型子像素。
(7)根据(6)的显示装置，其中，
利用用于显示红色的视频信号来驱动所述用于显示红色的透射型子像素和所述用于显示红色的反射型子像素，
利用用于显示绿色的视频信号来驱动所述用于显示绿色的透射型子像素和所述用于显示白色或青色的反射型子像素，并且
利用用于显示蓝色的视频信号来驱动所述用于显示蓝色的透射型子像素。
(8)根据(6)的显示装置，其中，
所述像素设置有用于显示白色或青色的第一反射型子像素和第二反射型子像素，
利用用于显示红色的视频信号来驱动所述用于显示红色的透射型子像素和所述用于显示红色的反射型子像素，
利用用于显示绿色的视频信号来驱动所述用于显示绿色的透射型子像素和所述用于显示白色或青色的第一反射型子像素，并且
利用用于显示蓝色的视频信号来驱动所述用于显示蓝色的透射型子像素和所述用于显示白色或青色的第二反射型子像素。
(9)根据(6)至(8)中任一项的显示装置，其中所述显示部包括半透射半反射型液晶显示面板。
(10)一种显示装置，所述显示装置包括：
半透射半反射型显示部，所述半透射半反射型显示部包括二维矩阵形式的像素的阵列，其中所述像素包括反射型子像素和透射型子像素，所述反射型子像素包括用于显示红色的反射型子像素、用于显示绿色的反射型子像素和用于显示蓝色的反射型子像素，所述透射型子像素包括用于显示红色的透射型子像素和用于显示白色或青色的透射型子像素。
(11)根据(10)的显示装置，其中，
利用用于显示红色的视频信号来驱动所述用于显示红色的反射型子像素和所述用于显示红色的透射型子像素，
利用用于显示绿色的视频信号来驱动所述用于显示绿色的反射型子像素和所述用于显示白色或青色的透射型子像素，并且
利用用于显示蓝色的视频信号来驱动所述用于显示蓝色的反射型子像素。
(12)根据(10)的显示装置，其中，
所述像素设置有用于显示白色或青色的第一透射型子像素和第二透射型子像素，
利用用于显示红色的视频信号来驱动所述用于显示红色的反射型子像素和所述用于显示红色的透射型子像素，
利用用于显示绿色的视频信号来驱动所述用于显示绿色的反射型子像素和所述用于显示白色或青色的第一透射型子像素，并且
利用用于显示蓝色的视频信号来驱动所述用于显示蓝色的反射型子像素和所述用于显示白色或青色的第二透射型子像素。
(13)根据(10)至(12)中任一项的显示装置，其中所述显示部包括半透射半反射型液晶显示面板。

Claims (14)

1.一种显示装置，所述显示装置包括：
显示部，所述显示部包括二维矩阵形式的像素的阵列，其中，
所述显示部的各像素包括一对子像素，所述一对子像素是由显示第一原色的子像素与显示不同于所述第一原色的第二原色的子像素组成的。
2.根据权利要求1所述的显示装置，其中，所述第一原色为红色。
3.根据权利要求2所述的显示装置，其中，所述第二原色为白色或青色。
4.根据权利要求3所述的显示装置，其中，
利用用于显示红色的视频信号来驱动所述显示第一原色的子像素，并且利用用于显示绿色的视频信号来驱动所述显示第二原色的子像素。
5.根据权利要求3所述的显示装置，其中，所述显示第二原色的子像素的面积比所述显示第一原色的子像素的面积大。
6.根据权利要求1所述的显示装置，其中，所述显示部包括液晶显示面板。
7.一种显示装置，所述显示装置包括：
半透射半反射型显示部，所述半透射半反射型显示部包括二维矩阵形式的像素的阵列，其中，
各所述像素包括透射型子像素和反射型子像素，所述透射型子像素包括用于显示红色的透射型子像素、用于显示绿色的透射型子像素和用于显示蓝色的透射型子像素，所述反射型子像素包括用于显示红色的反射型子像素和用于显示白色或青色的反射型子像素。
8.根据权利要求7所述的显示装置，其中，
利用用于显示红色的视频信号来驱动所述用于显示红色的透射型子像素和所述用于显示红色的反射型子像素，
利用用于显示绿色的视频信号来驱动所述用于显示绿色的透射型子像素和所述用于显示白色或青色的反射型子像素，并且
利用用于显示蓝色的视频信号来驱动所述用于显示蓝色的透射型子像素。
9.根据权利要求7所述的显示装置，其中，
各所述像素设置有用于显示白色或青色的第一反射型子像素和第二反射型子像素，
利用用于显示红色的视频信号来驱动所述用于显示红色的透射型子像素和所述用于显示红色的反射型子像素，
利用用于显示绿色的视频信号来驱动所述用于显示绿色的透射型子像素和所述用于显示白色或青色的第一反射型子像素，并且
利用用于显示蓝色的视频信号来驱动所述用于显示蓝色的透射型子像素和所述用于显示白色或青色的第二反射型子像素。
10.根据权利要求7所述的显示装置，其中，所述半透射半反射型显示部包括半透射半反射型液晶显示面板。
11.一种显示装置，所述显示装置包括：
半透射半反射型显示部，所述半透射半反射型显示部包括二维矩阵形式的像素的阵列，其中，
各所述像素包括反射型子像素和透射型子像素，所述反射型子像素包括用于显示红色的反射型子像素、用于显示绿色的反射型子像素和用于显示蓝色的反射型子像素，所述透射型子像素包括用于显示红色的透射型子像素和用于显示白色或青色的透射型子像素。
12.根据权利要求11所述的显示装置，其中，
利用用于显示红色的视频信号来驱动所述用于显示红色的反射型子像素和所述用于显示红色的透射型子像素，
利用用于显示绿色的视频信号来驱动所述用于显示绿色的反射型子像素和所述用于显示白色或青色的透射型子像素，并且
利用用于显示蓝色的视频信号来驱动所述用于显示蓝色的反射型子像素。
13.根据权利要求11所述的显示装置，其中，
各所述像素设置有用于显示白色或青色的第一透射型子像素和第二透射型子像素，
利用用于显示红色的视频信号来驱动所述用于显示红色的反射型子像素和所述用于显示红色的透射型子像素，
利用用于显示绿色的视频信号来驱动所述用于显示绿色的反射型子像素和所述用于显示白色或青色的第一透射型子像素，并且
利用用于显示蓝色的视频信号来驱动所述用于显示蓝色的反射型子像素和所述用于显示白色或青色的第二透射型子像素。
14.根据权利要求11所述的显示装置，其中，所述半透射半反射型显示部包括半透射半反射型液晶显示面板。
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