JPH0682762A - Liquid crystal device - Google Patents
Liquid crystal deviceInfo
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- JPH0682762A JPH0682762A JP4230349A JP23034992A JPH0682762A JP H0682762 A JPH0682762 A JP H0682762A JP 4230349 A JP4230349 A JP 4230349A JP 23034992 A JP23034992 A JP 23034992A JP H0682762 A JPH0682762 A JP H0682762A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は液晶装置に関し、特に二
枚の基板間に多数の液晶ドロップレットを分散させた高
分子材を配設すると共に、いずれか一方の基板にカラー
フィルターを設けたポリマー分散型液晶装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a liquid crystal device, and in particular, a polymer material in which a large number of liquid crystal droplets are dispersed is arranged between two substrates, and a color filter is provided on one of the substrates. The present invention relates to a polymer dispersed liquid crystal device.
【０００２】[0002]
【従来の技術およびその問題点】従来の液晶装置は、図
２に示すように、二枚の基板１１、１２の対峙する一主
面にスイッチング用トランジスタ１３と画素電極１４を
設けると共に、対峙する他の主面にカラーフィルター１
５と対向電極１６を設け、この二枚の基板１１、１２で
液晶１７を挟持すると共に、二枚の基板１１、１２の外
表面に偏光板１８、１９を設け、画素電極１４が形成さ
れた基板１１の外表面に反射膜１８ａを設けて構成され
ていた。液晶１７は、例えばネマティック液晶などで構
成され、画素電極１４と対向電極１６間に電圧が印加さ
れないときは、この液晶１７が配向膜（不図示）のラビ
ング方向に沿って配向することにより、基板１２側から
入射した光が、液晶１７を通過して基板１１の裏面側に
形成された反射膜１８ａで反射して、再び基板１２側へ
取り出される。また、画素電極１４と対向電極１６間に
電圧が印加されたときは、液晶１７の分子が起立し、こ
の液晶１７の分子によって光の進路が妨げられる。な
お、図２中、２１はポリイミドなどから成る配向膜であ
る。2. Description of the Related Art As shown in FIG. 2, in a conventional liquid crystal device, a switching transistor 13 and a pixel electrode 14 are provided on one main surface of two substrates 11 and 12 which face each other and face each other. Color filter 1 on the other main surface
5 and the counter electrode 16 are provided, the liquid crystal 17 is sandwiched between the two substrates 11 and 12, and the polarizing plates 18 and 19 are provided on the outer surfaces of the two substrates 11 and 12 to form the pixel electrode 14. The reflective film 18a is provided on the outer surface of the substrate 11. The liquid crystal 17 is composed of, for example, a nematic liquid crystal, and when no voltage is applied between the pixel electrode 14 and the counter electrode 16, the liquid crystal 17 is aligned along the rubbing direction of the alignment film (not shown), and thus the substrate Light incident from the 12 side passes through the liquid crystal 17, is reflected by the reflection film 18 a formed on the back surface side of the substrate 11, and is extracted again to the substrate 12 side. When a voltage is applied between the pixel electrode 14 and the counter electrode 16, the molecules of the liquid crystal 17 stand up, and the molecules of the liquid crystal 17 block the light path. In FIG. 2, 21 is an alignment film made of polyimide or the like.
【０００３】ところが、この従来の液晶装置は、二枚の
基板１１、１２の外表面に液晶１７の分子の捩じれ角と
整合して位相角をずらして二枚の偏光板１８、１９が設
けられていることから、入射光量に対する反射光量は４
０％程度に減少し、全体的に暗い表示パネルになるとい
う問題があった。However, in this conventional liquid crystal device, two polarizing plates 18 and 19 are provided on the outer surfaces of the two substrates 11 and 12 so as to shift the phase angle in conformity with the twist angle of the molecules of the liquid crystal 17. Therefore, the amount of reflected light with respect to the amount of incident light is 4
There is a problem that the display panel is reduced to about 0% and becomes a dark display panel as a whole.
【０００４】また、従来の液晶装置は、赤（Ｒ）、青
（Ｂ）、緑（Ｇ）のカラーフィルター１５を光の入射側
の基板１２に設けていることから、光はこのカラーフィ
ルター１５を通過しなければならない。このフィルター
１５の光の透過率は、赤、緑、青の各色によって異なる
が、最も透過し易い赤色光は９０％前後透過するが、最
も透過しにくい青色光は６０％前後しか透過せず、この
フィルター１５によっても光の有効効率が低下するとい
う問題があった。Further, since the conventional liquid crystal device is provided with the red (R), blue (B), and green (G) color filters 15 on the substrate 12 on the light incident side, light is emitted from the color filters 15. Have to go through. The light transmittance of the filter 15 varies depending on each color of red, green, and blue. The red light that is most easily transmitted is about 90%, but the blue light that is most difficult to be transmitted is only about 60%. This filter 15 also has a problem that the effective efficiency of light is lowered.
【０００５】さらに、赤、緑、青の各色のフィルター１
５の境界部分には、各色毎のフィルターの境界を明瞭に
して画面を引き締めるために、ブラックマトリクスと呼
ばれる黒色の遮光膜２０が設けられている。この遮光膜
２０のために、基板１２側の開口率が低下し、この遮光
膜２０によっても、光の有効効率が低下するという問題
があった。Further, filters 1 for each color of red, green and blue
A black light-shielding film 20 called a black matrix is provided at the boundary portion of 5 in order to clarify the boundary of the filter for each color and tighten the screen. Due to the light-shielding film 20, there is a problem that the aperture ratio on the substrate 12 side is reduced, and the light-shielding film 20 also reduces the effective light efficiency.
【０００６】このように光の有効効率が低下するのを防
止するために、本出願人は、特願平３−３１７１３３号
で、図３に示すように、一方の基板２１にスイッチング
用トランジスタ２２に接続された画素電極２３と黒色系
の膜２４を設けると共に、この画素電極２３と対峙する
部分の他方の基板２５にカラーフィルター２６と対向電
極２７を設け、この二枚の基板２１、２５で光を透過す
る高分子材２８を挟持し、この高分子材２８中に、多数
の液晶ドロップレット２９を分散させた反射型のポリマ
ー分散型液晶装置を開示した。In order to prevent the reduction of the effective efficiency of light as described above, the applicant of the present application discloses, in Japanese Patent Application No. 3-317133, a switching transistor 22 on one substrate 21 as shown in FIG. The pixel electrode 23 and the black film 24 connected to the pixel electrode 23 are provided, and the color filter 26 and the counter electrode 27 are provided on the other substrate 25 facing the pixel electrode 23. A polymer dispersion type liquid crystal device of a reflection type in which a polymer material 28 that transmits light is sandwiched and a large number of liquid crystal droplets 29 are dispersed in the polymer material 28 has been disclosed.
【０００７】この反射型のポリマー分散型液晶装置は、
画素電極２３と対向電極２７間に電圧を印加した場合
は、液晶ドロップレット２９内の液晶が起立して配列す
ることにより、カラーフィルター２６が形成された基板
２５側から入射した光が、液晶ドロップレット２９を通
過して黒色系の膜２４に到達し、この黒色系の膜２４で
反射して再び液晶ドロップレット２９を通過して基板２
５側に至り、黒色系の膜２４とカラーフィルター２６の
色が視認される。一方、画素電極２３と対向電極２７間
に電圧を印加しない場合は、液晶ドロップレット２９内
の液晶分子は、高分子材２８の壁面に支配されて、液晶
ドロップレット２９毎にランダムに配列し、その結果基
板２５側から入射した光は、多数の液晶ドロップレット
２９によって散乱し、乳白色が視認される。This reflection type polymer dispersion type liquid crystal device is
When a voltage is applied between the pixel electrode 23 and the counter electrode 27, the liquid crystal in the liquid crystal droplets 29 stands up and is arranged, so that the light incident from the substrate 25 side on which the color filter 26 is formed is dropped. After passing through the droplet 29, it reaches the black film 24, is reflected by the black film 24, passes through the liquid crystal droplet 29 again, and passes through the substrate 2
The color of the black film 24 and the color filter 26 is visually recognized as it reaches the 5 side. On the other hand, when the voltage is not applied between the pixel electrode 23 and the counter electrode 27, the liquid crystal molecules in the liquid crystal droplets 29 are dominated by the wall surface of the polymer material 28 and are randomly arranged for each liquid crystal droplet 29. As a result, the light incident from the substrate 25 side is scattered by many liquid crystal droplets 29, and milky white is visually recognized.
【０００８】ところが、この従来の液晶装置でも、光の
入射側の基板２５にカラーフィルター２６を設けている
ことから、このカラーフィルター２６自体とブラックマ
トリクス３０によって光の有効効率が減少し、全体とし
て暗い表示パネルになるという問題があった。However, also in this conventional liquid crystal device, since the color filter 26 is provided on the substrate 25 on the light incident side, the effective efficiency of light is reduced by the color filter 26 itself and the black matrix 30, and as a whole. There was a problem of becoming a dark display panel.
【０００９】[0009]
【問題を解決するための手段】本発明に係る液晶装置
は、このような従来技術の問題点に鑑みてなされたもの
であり、その特徴とするところは、二枚の基板の対峙す
る一主面にスイッチング用トランジスタと画素電極を設
けると共に、対峙する他の主面にカラーフィルターと対
向電極を順次積層して設け、この二枚の基板間に多数の
液晶ドロップレットを分散させた高分子材を配設して液
晶装置を形成し、前記画素電極が形成された基板側から
入射して前記カラーフィルター部分で反射した光を視認
する点にある。The liquid crystal device according to the present invention has been made in view of the above problems of the prior art, and is characterized in that the two main substrates facing each other are the main components. A polymer material in which a switching transistor and a pixel electrode are provided on the surface, and a color filter and a counter electrode are sequentially laminated on the other main surface facing each other, and a large number of liquid crystal droplets are dispersed between the two substrates. Is provided to form a liquid crystal device, and light incident from the side of the substrate on which the pixel electrode is formed and reflected by the color filter portion is visually recognized.
【００１０】[0010]
【作用】上記液晶装置では、スイッチング用トランジス
タと画素電極が形成された基板側から光が入射し、他方
の基板に形成されたカラーフィルターで反射して、スイ
ッチング用トランジスタと画素電極が形成された基板側
から取り出される。したがって、従来装置のように光が
偏光板やカラーフィルターを透過することがなくなり、
さらにカラーフィルター部分にブラックマトリクスを設
ける必要がないことから、光の有効効率が向上し、全体
的に明るい表示パネルになる。In the above liquid crystal device, light enters from the side of the substrate on which the switching transistor and the pixel electrode are formed and is reflected by the color filter formed on the other substrate to form the switching transistor and the pixel electrode. It is taken out from the board side. Therefore, unlike the conventional device, light does not pass through the polarizing plate and the color filter,
Furthermore, since it is not necessary to provide a black matrix in the color filter portion, the effective efficiency of light is improved, and the display panel is bright as a whole.
【００１１】[0011]
【実施例】以下、本発明の実施例を添付図面に基づき詳
細に説明する。Embodiments of the present invention will now be described in detail with reference to the accompanying drawings.
【００１２】図１は、本発明に係る液晶装置の一実施例
を示す断面図であり、１、２はガラスや樹脂などの透光
部材から成る基板である。FIG. 1 is a cross-sectional view showing an embodiment of a liquid crystal device according to the present invention. Reference numerals 1 and 2 are substrates made of a light-transmitting member such as glass or resin.
【００１３】前記基板１、２のうちの一方の基板１に
は、アルミニウムなどの金属薄膜から成る反射膜３が設
けられている。なお、後述するカラーフィルター４を光
が透過しないもので構成すれば、この反射膜３は必ずし
も必要ではない。One of the substrates 1 and 2 is provided with a reflection film 3 made of a metal thin film such as aluminum. If the color filter 4 described later is made of a material that does not transmit light, the reflective film 3 is not always necessary.
【００１４】この反射膜３上には、赤色（Ｒ）、緑色
（Ｇ）、青色（Ｂ）のカラーフィルター４が形成されて
いる。このカラーフィルター４は、後述する画素電極６
に対峙して設けられる。このカラーフィルター４は、エ
ポキシ樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、ポリイミド樹
脂、アクリル樹脂などから成り、印刷の原理を応用した
印刷法、フォトリソグラフィーを使用する染色法と顔料
分散法、電気化学的に色素を付着する電着法などによっ
て製造される。なお、本発明では、光が入射する基板２
とは反対の基板１上に設けられることから、各色のフィ
ルター４の間には、従来装置のようなブラックマトリク
スを設ける必要はない。すなわち、光が入射する基板２
側に設けられるトランジスタ７のゲート線（データライ
ン）とソース線（バスライン）によって、フィルター４
の境界部分は隠蔽される。On the reflective film 3, red (R), green (G) and blue (B) color filters 4 are formed. The color filter 4 has a pixel electrode 6 which will be described later.
It is provided to face. The color filter 4 is made of an epoxy resin, a polyvinyl alcohol resin, a polyimide resin, an acrylic resin, or the like, and a printing method applying a printing principle, a dyeing method using photolithography and a pigment dispersion method, and an electrochemically attached dye. It is manufactured by the electrodeposition method or the like. In the present invention, the substrate 2 on which light is incident
Since it is provided on the substrate 1 opposite to the above, it is not necessary to provide a black matrix between the filters 4 of the respective colors as in the conventional device. That is, the substrate 2 on which light is incident
The filter 4 is provided by a gate line (data line) and a source line (bus line) of the transistor 7 provided on the side.
The boundary part of is hidden.
【００１５】前記カラーフィルター４上には、酸化スズ
や酸化インジウム錫（ＩＴＯ）などから成る対向電極５
が形成されている。この対向電極５は、例えばスパッタ
リング法などによって形成される。On the color filter 4, a counter electrode 5 made of tin oxide, indium tin oxide (ITO), or the like.
Are formed. The counter electrode 5 is formed by, for example, a sputtering method.
【００１６】前記他方の基板２上には、酸化インジウム
錫（ＩＴＯ）などから成る画素電極６が形成されてい
る。この画素電極６も例えばスパッタリング法などで形
成される。A pixel electrode 6 made of indium tin oxide (ITO) or the like is formed on the other substrate 2. The pixel electrode 6 is also formed by, for example, the sputtering method.
【００１７】この画素電極６には、この画素電極６に選
択して電圧を印加するためのスイッチング用トランジス
タ７が設けられている。The pixel electrode 6 is provided with a switching transistor 7 for selecting the pixel electrode 6 and applying a voltage thereto.
【００１８】この二枚の基板１、２の間には、多数の液
晶ドロップレット８が分散された高分子材９が挟持され
ている。このような液晶装置は、次のような工程で製造
される。すなわち、一方の基板上に、ガラスや樹脂など
から成るスペーサ部材を散布すると共に、二枚の基板の
周縁部を袋状に封止する。この封止材としては、光硬化
型樹脂や熱硬化型樹脂などが用いられる。次に、重合前
の高分子材（プレポリマー）と液晶を６０：４０〜９
５：５程度に混合して、ダロキュア（チバガイギー社
製）などの光重合開始剤を加えて充分に攪拌して混合さ
せた材料を、二枚の基板間に注入して注入口を封止す
る。次に、第二の基板２側から高分子材９へ０．１〜１
００ｍＷ／ｃｍ2 の紫外線を照射して高分子材９を硬化
（重合）させる。この際、液晶８は表面張力によって凝
集し、硬化した高分子材９中に多数の液晶ドロップレッ
ト８が分散した状態になる。A polymer material 9 having a large number of liquid crystal droplets 8 dispersed therein is sandwiched between the two substrates 1 and 2. Such a liquid crystal device is manufactured by the following steps. That is, a spacer member made of glass, resin, or the like is scattered on one of the substrates, and the peripheral portions of the two substrates are sealed in a bag shape. As the sealing material, a photocurable resin or a thermosetting resin is used. Next, the polymer material (prepolymer) before polymerization and the liquid crystal are mixed at 60: 40-9.
The mixture is mixed at a ratio of about 5: 5, a photopolymerization initiator such as Darocur (manufactured by Ciba Geigy) is added, and the mixture is sufficiently stirred and mixed, and the mixture is injected between the two substrates to seal the injection port. . Next, from the second substrate 2 side to the polymer material 9 0.1 to 1
The polymer material 9 is cured (polymerized) by irradiating with ultraviolet rays of 00 mW / cm 2 . At this time, the liquid crystal 8 aggregates due to surface tension, and a large number of liquid crystal droplets 8 are dispersed in the cured polymer material 9.
【００１９】この液晶装置では、画素電極６が形成され
た基板２側から光が入射し、他方の基板１上のカラーフ
ィルター４もしくは反射膜３で反射して、基板２側から
出る。この場合、光が透過しなければならないのは、基
板２、画素電極６、および対向電極５だけであり、入射
光量に対する出射光量は、３０％程度しか減少しない。
すなわち、本発明の液晶装置では、従来装置のように、
光が偏光板とカラーフィルイターを透過することはな
い。In this liquid crystal device, light enters from the side of the substrate 2 on which the pixel electrode 6 is formed, is reflected by the color filter 4 or the reflective film 3 on the other substrate 1 and exits from the side of the substrate 2. In this case, it is only the substrate 2, the pixel electrode 6, and the counter electrode 5 that light has to pass through, and the amount of emitted light with respect to the amount of incident light is reduced by only about 30%.
That is, in the liquid crystal device of the present invention, like the conventional device,
No light passes through the polarizer and the color filter.
【００２０】また、画素電極６と対向電極５に電圧が印
加されない場合は、液晶８は、高分子材９の壁面に支配
されて、液晶ドロップレット８毎にランダムに配向する
ことから、基板２側から入射した光は、液晶ドロップレ
ット８で乱反射して乳白色に視認される。一方、画素電
極６と対向電極５に電圧が印加された場合は、液晶ドロ
ップレット８内の液晶分子は起立し、カラーフィルター
４の色が視認される。なお、前記液晶８としては、例え
ばカーボンブラックなどによって薄く黒色に染色したゲ
スト・ホスト型の液晶を用いてもよい。このように薄く
黒色に染色した液晶を用いると、画素電極６と対向電極
５間に電圧が印加された状態では、液晶８と高分子材９
の屈折率が一致することから、光の透過率は殆ど低下し
ないのに対し、画素電極６と対向電極５間に電圧が印加
されない状態では、光の散乱時に黒色の染料に光が吸収
されることから、光の透過率が低下し、全体のコントラ
ストが向上する。When a voltage is not applied to the pixel electrode 6 and the counter electrode 5, the liquid crystal 8 is dominated by the wall surface of the polymer material 9 and is randomly oriented for each liquid crystal droplet 8. The light incident from the side is diffusely reflected by the liquid crystal droplets 8 and visually recognized as milky white. On the other hand, when a voltage is applied to the pixel electrode 6 and the counter electrode 5, the liquid crystal molecules in the liquid crystal droplets 8 stand up and the color of the color filter 4 is visually recognized. The liquid crystal 8 may be a guest-host type liquid crystal that is dyed light black with carbon black or the like. When the liquid crystal dyed in a light black color is used as described above, the liquid crystal 8 and the polymer material 9 are used in the state where the voltage is applied between the pixel electrode 6 and the counter electrode 5.
Since the refractive indices of the two coincide with each other, the light transmittance hardly decreases. On the other hand, when no voltage is applied between the pixel electrode 6 and the counter electrode 5, the black dye absorbs the light when the light is scattered. Therefore, the light transmittance is reduced and the overall contrast is improved.
【００２１】[0021]
【発明の効果】以上のように、本発明に係る液晶装置に
よれば、二枚の基板の対峙する一主面にスイッチング用
トランジスタと画素電極を設けると共に、対峙する他の
主面にカラーフィルターと対向電極を順次積層して設
け、この二枚の基板間に多数の液晶ドロップレットを分
散させた高分子材を配設して液晶装置を形成し、前記画
素電極が形成された基板側から入射して前記カラーフィ
ルター部分で反射した光を視認することから、従来装置
のように光が偏光板やカラーフィルターを透過すること
がなくなり、さらにカラーフィルター部分にブラックマ
トリクスがないことから、光の有効効率が向上し、全体
的に明るい表示パネルになる。As described above, according to the liquid crystal device of the present invention, the switching transistor and the pixel electrode are provided on one main surface of the two substrates facing each other, and the color filter is provided on the other main surface facing each other. And a counter electrode are sequentially laminated, and a polymer material in which a large number of liquid crystal droplets are dispersed is arranged between the two substrates to form a liquid crystal device. From the substrate side on which the pixel electrode is formed, Since the light entering and reflected by the color filter portion is visually recognized, the light does not pass through the polarizing plate or the color filter as in the conventional device, and the color filter portion does not have a black matrix. The effective efficiency is improved and the display panel is bright as a whole.
【図１】本発明に係る液晶装置の一実施例を示す断面図
である。FIG. 1 is a cross-sectional view showing an embodiment of a liquid crystal device according to the present invention.
【図２】従来の液晶装置を示す断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view showing a conventional liquid crystal device.
【図３】従来の他の液晶装置を示す断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view showing another conventional liquid crystal device.
【符号の説明】 １、２・・・基板、３・・・反射膜、４・・・カラーフ
ィルター、５・・・対向電極、６・・・画素電極、７・
・・スイッチング用トランジスタ、８・・・液晶ドロッ
プレット、９・・・高分子材。[Explanation of reference numerals] 1, 2 ... Substrate, 3 ... Reflective film, 4 ... Color filter, 5 ... Counter electrode, 6 ... Pixel electrode, 7 ...
..Switching transistors, 8 ... Liquid crystal droplets, 9 ... Polymer materials.
Claims (1)
ング用トランジスタと画素電極を設けると共に、対峙す
る他の主面にカラーフィルターと対向電極を順次積層し
て設け、この二枚の基板間に多数の液晶ドロップレット
を分散させた高分子材を配設して液晶装置を形成し、前
記画素電極が形成された基板側から入射して前記カラー
フィルター部分で反射した光を視認する液晶装置。1. A switching transistor and a pixel electrode are provided on one main surface of two substrates facing each other, and a color filter and a counter electrode are sequentially stacked on the other main surface of the two substrates facing each other. A liquid crystal that forms a liquid crystal device by arranging a polymer material in which a large number of liquid crystal droplets are dispersed in between, and visually recognizes light that is incident from the substrate side on which the pixel electrode is formed and reflected by the color filter portion. apparatus.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4230349A JPH0682762A (en) | 1992-08-28 | 1992-08-28 | Liquid crystal device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4230349A JPH0682762A (en) | 1992-08-28 | 1992-08-28 | Liquid crystal device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0682762A true JPH0682762A (en) | 1994-03-25 |
Family
ID=16906465
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4230349A Pending JPH0682762A (en) | 1992-08-28 | 1992-08-28 | Liquid crystal device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0682762A (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5745201A (en) * | 1995-10-03 | 1998-04-28 | Sharp Kabushiki Kaisha | Matrix type display device |
| JP2011095407A (en) * | 2009-10-28 | 2011-05-12 | Casio Computer Co Ltd | Display device |
| US9213193B2 (en) | 1995-11-17 | 2015-12-15 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Liquid crystal display and method of driving |
-
1992
- 1992-08-28 JP JP4230349A patent/JPH0682762A/en active Pending
Cited By (3)
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| US5745201A (en) * | 1995-10-03 | 1998-04-28 | Sharp Kabushiki Kaisha | Matrix type display device |
| US9213193B2 (en) | 1995-11-17 | 2015-12-15 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Liquid crystal display and method of driving |
| JP2011095407A (en) * | 2009-10-28 | 2011-05-12 | Casio Computer Co Ltd | Display device |
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