TWI411989B - 顯示器驅動電路及方法 - Google Patents

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Description

顯示器驅動電路及方法
本發明涉及一種顯示器驅動電路及方法，尤其涉及能夠減少顯示面板上的殘像以及電流消耗的顯示器驅動電路及方法。
通常，液晶顯示器驅動電路和驅動系統使用的技術是在液晶顯示器中***黑色資料，從而去除液晶顯示器上的殘像。***黑色資料然後驅動有效資料去除液晶顯示器上殘像的技術具有當***黑色資料時電流消耗大幅增加的缺點。相反地，驅動有效資料然後***黑色資料的技術也具有當有效資料驅動時電流消耗大幅增的缺點。
在此，有效資料的意思係用以實際實現載入於液晶顯示面板上的影像資料，而黑色資料的意思是載入於去除發生在液晶顯示面板上之殘像效果的資料。
第1圖顯示***黑色資料然後驅動有效資料的技術中，載入於連續水平線上的資料電壓。
參考第1圖，當啟動液晶顯示器的第i條水平線ith時，首先***黑色資料，然後***有效資料。下一個第(i+1)條水平線(i+1)th以***黑色資料然後驅動有效資料的方式啟動。此時，載入連續水平線的電壓極性連續變化。儘管在兩個依次水平線上載入的有效資料具有相同的大小，當電壓極性反轉時，對應第i個黑色資料的電壓升高，而對應下一個第(i+1)個黑色資料的電壓也升高。
在***黑色資料然後驅動有效資料的情況下去除殘像，當***黑色資料時，通過由虛線標示出的四邊形區域電流的消耗增加。***黑色資料是指對應黑色資料的電荷對於對應的像素充電。因此，當電荷對像素充電時(如四邊形虛線所標示)，電流增加。
第2圖顯示了在驅動有效資料然後***黑色資料的技術中載入於連續水平線上的資料電壓。
參考第2圖，為了去除殘像，如果先驅動有效資料之後***黑色資料，在有效資料驅動時出現如四邊形虛線所標示的電流消耗升高區域。
第3圖顯示了利用液晶顯示器驅動電路的內部輸出緩衝器***黑色資料的技術。
參考第3圖，液晶顯示器驅動電路300包括安裝在電路內的複數個輸出緩衝器301至304，複數個資料選擇開關SW1 至SWN 與各個輸出緩衝器301至304的輸入級連接，其中輸出緩衝器輸出信號output#1至output#N以驅動對應像素(圖中未示)，且每個資料選擇開關切換有效資料和黑色資料的其中之一。
第4圖顯示了使用液晶顯示器驅動電路的外部輸出緩衝器***黑色資料的技術。
參考第4圖，液晶顯示器驅動電路400包括安裝在電路外的複數個輸出緩衝器401至404，並輸出信號output#1至output#N以驅動對應像素(圖中未示)、以及複數個有效資料選擇開關SW11 至SW1N ，該等開關的輸入端與各個輸出緩衝器401至404的輸出級連接。在此，輸出緩衝器。各個有效資料選擇開關SW11 至SW1 N之其他的輸出端與各個黑色資料選擇開關SW12 至SW2N 的輸出端連接，通過黑色資料選擇開關之其他輸入端供應黑色資料。儘管沒有在第4圖中顯示，黑色資料可以利用直流(DC)供應電壓替換。
參考第1圖至第4圖，可以瞭解的是，如果***黑色矩陣然後驅動有效資料，當驅動黑色資料時電流消耗顯著增加，如果驅動有效資料然後***黑色矩陣，當驅動有效資料時電流消耗也顯著增加。
對於半導體晶片的情況，高能耗導致晶片溫度增加，不僅僅增加了電流消耗，而且減少了晶片的使用壽命。
因此，本發明已經注意到現有技術中存在的問題，本發明實施例提供一種能夠減少顯示面板的殘像以及電流消耗的顯示器驅動電路。
本發明實施例還提供一種能夠減少顯示面板的殘像以及電流消耗的顯示器驅動方法。
根據本發明一方面，提供一種顯示器驅動電路，產生對應有效資料和黑色資料的驅動信號，並將驅動信號傳輸至顯示面板，該顯示器驅動電路包括：用以選擇有效資料和黑色資料其中之一的N個資料選擇開關(其中N為整數)；用以緩衝各個資料選擇開關所選擇的信號的N個緩衝器；用以切換各個緩衝器的輸出以輸出各個驅動信號的N個緩衝器輸出選擇開關；以及與相鄰的驅動信號對連接的複數個電荷共用開關。
根據本發明的另一方面，提供一種顯示器驅動電路，產生對應有效資料和黑色資料的驅動信號，並將驅動信號傳輸至顯示面板，顯示器驅動電路包括：用以緩衝有效資料的N個緩衝器(N為整數)；用以切換緩衝器輸出以輸出各個驅動信號的N個緩衝器輸出選擇開關；用以切換輸出各個驅動信號之黑色資料的N個黑色資料選擇開關；以及與相鄰的驅動信號對連接的複數個電荷共用開關。
根據本發明的再一方面，提供一種顯示器驅動方法，用以產生對應有效資料和黑色資料的驅動信號，並傳輸驅動信號至顯示器，該顯示器驅動方法包括：用以傳送對應有效資料的驅動信號至顯示器的有效資料***步驟；在至少兩個像素上共用充電的電荷共用步驟；以及用於傳送對應黑色資料的驅動信號至顯示器的黑色資料***步驟。
可以理解地是，前面概述和後面詳細描述都具實例性和解釋性，並意圖對本發明實施例提供進一步的解釋說明。
現在更加詳細地描述本發明實施例，並參考圖式。圖式和說明書中使用的相同的附圖標記代表相同或相似的部分。
第5圖顯示了本發明實施例中的顯示器驅動電路。
參考第5圖，顯示器驅動電路500產生對應有效資料或黑色資料之驅動信號output#1至output#N，且將信號傳輸至顯示面板(圖中未示)，並包括N個資料選擇開關SW11 至SWN1 、N個緩衝器501至504、N個緩衝器輸出選擇開關SW12 至SWN2 以及複數個電荷共用開關SWCS1 至SWCS(N-1) ，N為整數。
N個資料選擇開關SW11 至SWN1 選擇有效資料和黑色資料中的其中之一，並將所選資料傳輸至各個緩衝器501至504。N的緩衝器501至504緩衝由各個資料選擇開關SW11 至SWN1 所選的信號。N個緩衝器輸出選擇開關SW12 至SWN2 切換緩衝器501至504的輸出以輸出驅動信號output#1至output#N。電荷共用開關SWCS1 至SWCS(N-1) 與相鄰的驅動信號對output#1至output#N連接。
第6圖顯示了本發明另一個實施例中的顯示器驅動電路。
參考第6圖，顯示器驅動電路600產生對應有效資料或黑色資料之驅動信號output#1至output#N，且將信號傳輸至顯示面板(圖中未示)。結果，顯示器驅動電路600包括N個緩衝器601至604、N個緩衝器輸出選擇開關SW12 至SWN2 、N個黑色資料選擇開關SW13 至SWN3 以及複數個電荷共用開關SWCS1 至SWCS(N-1) 。
N個緩衝器601至604緩衝有效資料。N個緩衝器輸出選擇開關SW12 至SWN2 切換緩衝器601至601的輸出以輸出各個驅動信號output#1至output#N。N個黑色資料選擇開關SW13 至SWN3 切換黑色資料，以輸出各個驅動信號output#1至output#N。電荷共用開關SWCS1 至SWCS(N-1) 與相鄰的驅動信號對output#1至output#N連接。
第7圖顯示了在***黑色資料然後驅動有效資料的技術中載入於連續水平線上的資料電壓。
參考第7圖，顯示器驅動電路的第i條和第(i+1)條水平線ith和(i+1)th的資料傳送區段，可以每一條都劃分為黑色資料傳送區段和有效資料傳送區段。黑色資料傳送區段劃分為電荷共用區段TCS 和黑色資料***區段TBDI 。在電荷共用區段TCS 中，當由緩衝器501至504所供應的電流調整為0(零)時，驅動電路500的電流消耗最小化。當電荷共用區段TCS 終止時，恒量電荷分享至每個像素。之後，在黑色資料***區段TBDI 中，僅有對應於為了達到對應黑色資料之目標電壓所需電壓之電流從緩衝器501至504供應。因此，與第3圖所示的習用顯示器驅動電路比較，在第7圖中所示的本發明顯示器驅動電路與對應電荷共用區段TCS 中原先所共用的電荷不需使用一樣多的電流，從而使電流消耗總量減少。
事實是已經說明第二電荷共用區段TCS 經過控制具有與第一電荷共用區段TCS 的極性相反的極性。第二電荷共用區段TCS 的另一個結構與第一電荷共用區段TCS 的結構相同，從而省略描述。
第8圖顯示驅動有效資料然後***黑色資料的技術中載入於連續水平線上的資料電壓。
參考第8圖，顯示器驅動電路的第i條和第(i+1)條水平線ith和(i+1)th的資料傳送區段可以每一條都劃分為黑色資料傳送區段和有效資料傳送區段。有效資料傳送區段劃分為電荷共用區段TCS 和有效資料***區段TVD 。在電荷共用區段TCS 中，當緩衝器601至604所供應的電流調節為0(零)，則驅動電路600的電流消耗最小化。當在電荷共用區段TCS 終止後，在黑色資料傳送區段中，僅有為了達到對應黑色資料的目標電流所需的電流從黑色資料供應源(圖中未示)供應。因此，與第4圖中的習用顯示器驅動電路比較，藉由電荷共用區段TCS 減少電流消耗，使得電流消耗總量減少。
可以瞭解的是，電荷共用區段TCS 包括在第7圖內所示的實施例中的黑色資料傳送區段中，而電荷共用區段TCS 包括在第8圖所示的實施例中的有效資料傳送區段內。然而，這些區段只是為了方便說明才劃分的，因此，電荷共用區段TCS 可以用作獨立區段而不屬於黑色資料傳送區段或著有效資料傳送區段。
現在，本發明的實施例中顯示器驅動電路的操作將參考第5圖至第8圖描述。
首先，第5圖內所示的顯示器驅動電路的操作將參考第7圖和第8圖描述。如上所述，顯示器驅動電路使用***黑色資料然後有效資料的技術或者***有效資料然後黑色資料的技術，從而去除殘像。
術語“傳送”和“***”將使用如下。從傳送資料至對應像素的觀點而言，術語具有相同的意義。然而，術語“傳送”用於廣義，而術語“***”用於相對窄義。因此，傳送有效資料和***有效資料具有功能上的一致。這也等同地應用在傳輸黑色資料和***黑色資料。
另外，術語“開啟”和“關閉”使用在此。這裡，術語“開啟”意思是將開關形成閉路，而術語“關閉”意思是將開關形成開路。
***黑色資料然後有效資料的技術參考第5圖至第7圖描述。
在黑色資料傳送至對應像素所在的黑色資料傳送區段被劃分為電荷共用區段TCS 和黑色資料***區段TBDI 。
在電荷共用區段TCS 中，關閉緩衝器輸出選擇開關SW12 至SWN2 ，而開啟電荷共用開關SWCSl 至SWCS(N-1) 。依照這個方式，當緩衝器輸出選擇開關SW12 至SWN2 關閉時，則當電荷在像素之間共用時，流動至與緩衝器對應的像素上的電流變為0(零)。
在黑色資料***區段TBDI 中，資料選擇開關SW11 至SWN1 選擇黑色資料，並開啟緩衝器輸出選擇開關SW12 至SWN2 ，而關閉電荷共用開關SWCS1 至SWCS (N-1 )。因此，以對應黑色資料的部分電流所供應之對應的像素，藉由在電荷共用區段內充電的電荷而減少。
在有效資料傳送至對應像素的有效資料傳送區段中，資料選擇開關SW11 至SWN1 選擇有效資料，並開啟緩衝器輸出選擇開關SW12 至SWN2 ，而關閉電荷共用開關SWCS1 至SWCS(N-1) 。
接下來，參考第5圖和第8圖描述***有效資料然後黑色資料的技術。
有效資料傳送至對應像素的有效資料傳送區段劃分為電荷共用區段TCS 和有效資料***區段TVD 。
在電荷共用區段TCS 中，關閉緩衝器輸出選擇開關SW12 至SWN2 ，而開啟電荷共用開關SWCS1 至SWCS (N-1 )。在下面的有效資料***區段TVD 中，資料選擇開關SW11 至SWN1 選擇有效資料，並開啟緩衝器輸出選擇開關SW12 至SWN2 ，而關閉電荷共用開關SWCS1 至SWCS(N-1) 。
在黑色資料傳送至對應像素的黑色資料傳送區段中，資料選擇開關SW11 至SWN1 選擇黑色資料，並開啟緩衝器輸出選擇開關SW12 至SWN2 ，而關閉電荷共用開關SWCS1 至SWCS(N-1) 。
現在，本發明中顯示器驅動電路的操作將參考第6圖描述。
首先，將參考第6圖和第7圖描述***黑色資料然後有效資料的技術。
黑色資料傳送至對應像素的黑色資料傳送區段劃分為電荷共用區段TCS 和黑色資料***區段TBDI 。在電荷共用區段TCS 中，關閉緩衝器輸出選擇開關SW12 至SWN2 以及黑色資料選擇開關SW13 至SWN3 ，而開啟電荷共用開關SWCS1 至SWCS (N-1 )。在黑色資料***區段TBDI 中，關閉緩衝器輸出選擇開關SW12 至SWN2 以及電荷共用開關SWCS1 至SWCS (N-1 )，而開啟黑色資料選擇開關SW13 至SWN3 。
在有效資料傳送至對應像素的有效資料傳送區段中，開啟緩衝器輸出選擇開關SW12 至SWN2 ，而關閉黑色資料選擇開關SW13 至SWN3 和電荷共用開關SWCS1 至SWCS(N-1) 。
接下來，將參考第6圖和第8圖描述***有效資料和黑色資料的技術。
有效資料傳送至對應像素的有效資料傳送區段劃分為電荷共用區段TCS 和有效資料***區段TVD 。在電荷共用區段TCS 中，關閉緩衝器輸出選擇開關SW12 至SWN2 以及黑色資料選擇開關SW13 至SWN3 ，而開啟電荷共用開關SWCS1 至SWCS (N-1 )。在有效資料***區段TVD 中，關閉黑色資料選擇開關SW13 至SWN3 以及電荷共用開關SWCS1 至SWCS(N-1) ，而僅開啟緩衝器輸出選擇開關SW12 至SWN2 。
在黑色資料傳送至對應像素的黑色資料傳送區段中，關閉緩衝器輸出選擇開關SW12 至SWN2 以及電荷共用開關SWCS1 至SWCS(N-1) ，而僅開啟黑色資料選擇開關SW13 至SWN3 。
在此之後，將對於使用安裝於如第5圖所示的傳統顯示器驅動電路內部的緩衝器***黑色資料的情況(第9圖和第10圖)，以及對使用安裝在如第6圖所示的傳統顯示器驅動電路外面的緩衝器***黑色資料的情況(第11圖和第12圖)進行電腦模擬的結果詳細描述。
第9圖顯示當使用如第5圖所示的發明性顯示器驅動電路時，在***黑色資料然後傳送有效資料的技術中，電荷共用時間與動態電流的關係。
第10圖顯示了當使用如第5圖所示的發明性顯示器驅動電路時，在傳送有效資料然後***黑色資料的技術中，電荷共用時間與動態電流的關係。
第11圖顯示了當使用如第6圖所示的發明性顯示器驅動電路時，在***黑色資料然後傳送有效資料的技術中，電荷共用時間與動態電流的關係。
第12圖顯示了當使用如第6圖所示的發明性顯示器驅動電路時，在傳送有效資料然後***黑色資料的技術中，電荷共用時間與動態電流的關係。
在第9圖至第12圖中，水平軸代表電荷共用時間以微秒(μs)為單位，而垂直軸代表通道動態電流以微安培(μA)為單位。在此，通道動態電流代表驅動顯示器之單一像素的電流消耗。
參考第9圖和第11圖，使用安裝於顯示器驅動電路內的緩衝器，***黑色資料然後傳送有效資料的情況下，在前一個步驟中，被充電至對應有效資料之像素內的電荷，舉例來說，在電荷共用區段TCS 有效資料驅動步驟中，電荷被相鄰的像素共用，但是緩衝器不供應電荷。結果，最小化顯示器驅動電路的電流消耗。因此，當電荷共用區段TCS 增加，顯示器驅動電路的電流消耗減少。
參考第10圖和第12圖，使用安裝於顯示器驅動電路外的緩衝器傳送有效資料然後***黑色資料的情況下，出於同一個原因，如第9圖和第11圖所示，當電荷共用區段TCS 增加，顯示器驅動電路的電流消耗減少。
本發明可以在不脫離自身特點的情況下具體為若干形式，可以理解地是上所述者僅為用以解釋本發明之較佳實施例，並非企圖據以對本發明作任何形式上之限制，是以，凡有在相同之發明精神下所作有關本發明之任何修飾或變更，皆仍應包括在本發明意圖保護之範疇。
300．．．液晶顯示器驅動電路
301~304．．．輸出緩衝器
400．．．液晶顯示器驅動電路
401~404．．．輸出緩衝器
500．．．顯示器驅動電路
501~504．．．緩衝器
SW11 ~SWN1 ．．．資料選擇開關
SW12~ SWN2 ．．．緩衝器輸出選擇開關
SW13~ SWN3 ．．．黑色資料選擇開關
SWCS1 ~SWCS(N-1) ．．．電荷共用開關
600．．．顯示器驅動電路
601~604．．．緩衝器
TCS ．．．電荷共用區段
TBDI ．．．黑色資料***區段
TVD ．．．有效資料***區段
所附圖式其中提供關於本發明實施例的進一步理解並且結合與構成本說明書的一部份，說明本發明的實施例並且描述一同提供對於本發明實施例之原則的解釋。
圖式中：第1圖顯示了在***黑色資料然後驅動有效資料的技術中載入於連續水平線上的資料電壓；第2圖顯示了在驅動有效資料然後***黑色資料的技術中載入於連續水平線上的資料電壓；第3圖顯示了利用液晶顯示器驅動電路的內部輸出緩衝器***黑色資料的技術；第4圖顯示了使用液晶顯示器驅動電路的外部輸出緩衝器***黑色資料的技術；第5圖顯示了本發明實施例中顯示器驅動電路；第6圖顯示了本發明另一個實施例中的顯示器驅動電路；第7圖顯示了在***黑色資料然後驅動有效資料的技術中載入於連續水平線上的資料電壓；第8圖顯示了在驅動有效資料然後***黑色資料的技術中載入於連續水平線上的簣料電壓；第9圖顯示了當使用第5圖內所示的發明的顯示器驅動電路時，在***黑色資料然後傳送有效資料的技術中電荷共用時間與動態電流的關係；第10圖顯示了當使用第5圖內所示的發明的顯示器驅動電路時，在傳送有效資料然後***黑色資料的技術中電荷共用時間與動態電流的關係；第11圖顯示了當使用第6圖內所示的發明的顯示器驅動電路時，在***黑色資料然後傳送有效資料的技術中電荷共用時間與動態電流的關係；以及第12圖顯示了當使用第6圖內所示的發明的顯示器驅動電路時，在傳送有效資料然後***黑色資料的技術中電荷共用時間與動態電流的關係。
500．．．顯示器驅動電路
501~504．．．緩衝器
SW11 ~SWN1 ．．．資料選擇開關
SW12 ~SWN2 ．．．緩衝器輸出選擇開關
SWCS1 ~SWCS(N-1) ．．．電荷共用開關

Claims (10)

  1. 一種顯示器驅動電路，用以產生對應有效資料和黑色資料的複數個驅動信號，並將該等驅動信號傳輸至一顯示面板，包含：N個資料選擇開關，選擇該有效資料和該黑色資料中的其中之一，其中N為一整數；N個緩衝器，緩衝各該等資料選擇開關所選擇的信號；N個緩衝器輸出選擇開關，切換該等緩衝器的輸出以輸出各該驅動信號；以及複數個電荷共用開關，與相鄰的驅動信號對連接。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的顯示器驅動電路，其中在被劃分為一電荷共用區段和一黑色資料***區段的一黑色資料傳送區段中，該黑色資料傳送至一對應的像素，在該電荷共用區段中，關閉該等緩衝器輸出選擇開關，而開啟該等電荷共用開關，在該黑色資料***區段中，該等資料選擇開關選擇該黑色資料，並開啟該等緩衝器輸出選擇開關，而關閉該等電荷共用開關，以及在一有效資料傳送區段中，該有效資料傳送至一對應的像素，該等資料選擇開關選擇該有效資料，並開啟該等緩衝器輸出選擇開關，而關閉該等電荷共用開關。
  3. 如申請專利範圍第1項所述的顯示器驅動電路，其中在被劃分為一電荷共用區段和一有效資料***區段的一有效資料傳送區段中，該有效資料傳送至一對應的像素，在該電荷共用區段中，關閉該等緩衝器輸出選擇開關，而開啟該等電荷共用開關，在有效資料***區段中，該等資料選擇開關選擇該有效資料，並開啟該等緩衝器輸出選擇開關，而關閉該等電荷共用開關，以及在一黑色資料傳送區段中，該黑色資料傳送至一對應的像素，該等資料選擇開關選擇該黑色資料，並開啟該等緩衝器輸出選擇開關，而關閉該等電荷共用開關。
  4. 一種顯示器驅動電路，用以產生對應有效資料和黑色資料的複數個驅動信號，並將該等驅動信號傳輸至一顯示面板，包含：N個緩衝器，緩衝該有效資料，其中N為一整數；N個緩衝器輸出選擇開關，切換該等緩衝器的輸出以輸出各該驅動信號；N個黑色資料選擇開關，切換輸出各該驅動信號的該黑色資料；以及複數個電荷共用開關，與相鄰的驅動信號對連接。
  5. 如申請專利範圍第4項所述的顯示器驅動電路，其中在被劃分為一電荷共用區段和一黑色資料***區段的一黑色資料傳送區段中，該黑色資料傳送一對應的像素，在該電荷共用區段中，關閉該等N個緩衝器輸出選擇開關以及該等N個黑色資料選擇開關，而開啟電荷共用開關，在該黑色資料***區段中，關閉該等N個緩衝器輸出選擇開關以及該等電荷共用開關，而開啟該等N個黑色資料選擇開關，以及在該有效資料傳送區段中，該有效資料傳送至一對應的像素，開啟該等N個緩衝器輸出選擇開關，而關閉該等N個黑色資料選擇開關以及該等電荷共用開關。
  6. 如申請專利範圍第4項所述的顯示器驅動電路，其中在被劃分為一電荷共用區段和一有效資料***區段的一有效資料傳送區段中，該有效資料傳送至一對應的像素，在該電荷共用區段中，關閉該等緩衝器輸出選擇開關以及該等N個黑色資料選擇開關，而開啟該等電荷共用開關，在該有效資料***區段中，關閉該等N個資料選擇開關和該等電荷共用開關，而開啟該等緩衝器輸出選擇開關，以及在一黑色資料傳送區段中，該黑色資料傳送至一對應的像素，關閉該等緩衝器輸出選擇開關和該等電荷共用開關，而開啟該等N個黑色資料選擇開關。
  7. 如申請專利範圍第1項或第4項所述的顯示器驅動電路，其中該等電荷共用開關的數目至少為N/2。
  8. 一種顯示器驅動方法，用以產生對應N個有效資料或N個黑色資料的複數個驅動信號，並將該等驅動信號傳送至一顯示器，該方法包含：一有效資料***步驟，其選擇該等有效資料以及該等黑色資料之間的該等有效資料、緩衝以及切換該所選擇的有效資料、以及將對應該被緩衝以及被切換的有效資料的該等驅動信號傳送至一顯示器；一電荷共用步驟，其連接相鄰的兩個驅動信號，以及共用充電至至少兩個像素上的充電電荷；以及一黑色資料***步驟，其選擇該等有效資料以及該等黑色資料之間的該等黑色資料、緩衝以及切換該所選擇的黑色資料、以及將對應該被緩衝以及被切換的黑色資料的該等驅動信號傳送至該顯示器。
  9. 如申請專利範圍第8項所述的顯示器驅動方法，其中對應該被緩衝以及被切換的有效資料以及黑色資料的該等驅動信號在該電荷共用步驟中沒有傳輸至該等像素。
  10. 如申請專利範圍第8項所述的顯示器驅動方法，其中該顯示器藉由不斷重複該電荷共用步驟、該黑色資料***步驟以及該有效資料***步驟而驅動，或藉由不斷重複該電荷共用步驟、該 有效資料***步驟以及該黑色資料***步驟而驅動。
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