(57)【要約】【課題】複数の電子的にアドレス指定可能なページディスプレイを含む電子ブック。【解決手段】上記ページディスプレイは、フレキシブルな薄い基板上に形成され得る。上記ブックはさらに、メモリ、電源、コントロール機能および通信を含み得る。電子的にアドレス指定可能なディスプレイは、例えば、表面を有する基板と、その基板の表面上にプリントされた電子的にアドレス指定可能なディスプレイ媒体と、その基板の表面上にプリントされた複数のアナログまたはデジタル論理素子とを含む。その複数のアナログまたはデジタル論理素子は、プリントされたディスプレイ媒体にマトリクスアドレス指定する。【選択図】図２Ａ
2010117720.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
より高い誘電率を有する第１の種と、より低い誘電率を有する第２の種とを含むマイクロカプセルディスプレイ媒体と、
該ディスプレイ媒体に隣接して配置されている少なくとも二対の電極であって、該ディスプレイ媒体のより高い面またはより低い面においてより高い電界を有する領域を一対の電極により、かつ、より低い電界を有する領域をもう一方の対の電極によって選択的に作成する、少なくとも二対の電極と
を含み、
該一対の電極は、該ディスプレイ媒体の１つの表面に隣接して配置されている該より高い電界の領域を担い、該第１の種は、該より高い電界に向かって移動する、電子的にアドレス指定可能なディスプレイ。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
（背景）
現在、（現Ａｐｐｌｅ  ＣｏｍｐｕｔｅｒのＡｌａｍ  Ｋａｙによって発明されたオムニブックコンセプトのような）電子ブックは、なんらかの入力に従って時間とともに複数のテキストページを連続的に表示する電子的にアドレス指定可能な（ａｄｄｒｅｓｓａｂｌｅ）単一のディスプレイを有するデバイスを含む。さらに、ＥＰＯ  ６１８  ７１５  Ａには、アドレス指定可能な３ページの液晶ディスプレイを有する電子ノートブックが開示されている。一方、本物の紙の本は、自然の接触的入力によってアクセスし得る複数のページを含む。しかし、そのようなページは、一度印刷されてしまうと、変更不可能である。
【０００２】
本開示において、我々は、複数の電子的にアドレス指定可能なディスプレイを有する電子ブックを説明する。そのような電子ブックは、電子的にアドレスまたは「植字」が可能でありページの内容を電子信号によって変更し得る多数の物理的ページであって、さらに、取り扱い、物理的に移動、および書き込みし得る多数の物理的ページ上の情報の表現を具現化する。本発明の利点は、単一の電子ブックにおいて、通常の紙の本の非常に好ましい自然な触覚および視覚インターフェースを維持しながら、通常の紙の本では普通多くの冊数になってしまうような膨大な領域の情報にアクセスする能力を含む。そのようなものとして、複数の電子的にアドレス指定可能なページディスプレイを有する電子ブックは、本明細書において開示されるように、非常に有用な情報相互作用をなす。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００３】
（発明の要旨）
本発明は、複数の電子的にアドレス指定可能なページディスプレイを有する電子ブックを提供する。１つの実施態様において、そのようなページディスプレイは、薄く、低コスト、かつ紙または紙様の基板に形成され得る。そのような基板は、薄さ、構造、操作性、または触覚的および視覚的にインタラクティブな情報ディスプレイの役割を果たす紙に通常関連した他の特性を含む紙様品質のいくらかまたは大部分を具現化する、本物の紙、超薄ガラス、プラスチック、ポリマー、エラストマー、または他の適切な材料であり得る。そのようなページディスプレイは、アドレスライン、および電力を与えることなしにページディスプレイに書き込まれたテキストまたはイメージが維持され得る双安定性媒体であり得る電子的にアドレス指定可能なコントラスト媒体をさらに含む。上記ページディスプレイは、上記複数ページディスプレイブック中の特定のページを電子的にアドレス指定する目的で、ページストローブ、またはページアドレス論理をさらに含み得る。
【０００４】
上記ブックは、電子メモリ、内部電源、操作装置（ｃｏｎｔｒｏｌ）、および種々のデータまたは情報ソースとインターフェースするためにワイアード、ワイアレスまたは光学的にされ得るインターフェースを追加的に含み得る。そのような電子メモリは、複数の通常の紙の本に含まれる、テキストおよびグラフィックの両方の情報的内容を含み得る。ユーザは、操作装置によって選んだブックを選択し、上記ブックの電子的にアドレス指定可能なページに「植字」させ、いくらかの時間遅延後に、所望の内容が電子ブックのページに表示されるようにする。
【０００５】
本発明は、紙または紙様の基板上に上記電子ブックのページを低コストで製造する手段を提供する。本発明は、そのようなページを結合する手段、およびそのような複数ページ電子ブックをアドレス指定する手段をさらに提供する。インターフェース、可逆的な書き込み、そのような書き込みを記憶する性能を含む追加の特徴も記載する。さらなる特徴および局面が、以下の説明および請求の範囲から明らかになる。
【０００６】
本発明の前記および他の目的、特徴、ならびに利点が、異なる図面を通して同じ参照符号が同じ部分を指す添付の図面に示されるような以下の本発明の好ましい実施態様のより詳細な説明により明らかになる。図面は、必ずしも尺度が正しくなく、むしろ本発明の原理を図示することに重点をおいている。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１Ａ】図１Ａは、複数の電子的にアドレス指定可能なページを有する電子ブックの部分斜視図および部分模式図である。
【図１Ｂ】図１Ｂは、複数の電子的にアドレス指定可能なページを有する電子ブックの部分斜視図および部分模式図である。
【図２Ａ】図２Ａは、複数の電子的にアドレス指定可能なページを有し、そのようなページの１ページを開けた電子ブックの部分斜視図および部分模式図である。
【図２Ｂ】図２Ｂは、先のページ上の列および行アドレス電極、後続ページ上の接地面（ｇｒｏｕｎｄ  ｐｌａｎｅ）で構成された電子ブックの部分斜視図および部分模式図である。
【図３】図３は、単純化されたアドレスラインレイアウト、および列ストローブでの部分的なページのアドレス指定可能性のために構成された電子的にアドレス指定可能なページの模式図である。
【図４】図４は、多層アドレスラインレイアウト、および列ストローブでの完全なページアドレス指定可能性のために構成された電子的にアドレス指定可能なページの模式図である。
【図５Ａ】図５Ａは、アナログ選択された列ラインでの行アドレス指定のために構成された電子的にアドレス指定可能なページの模式図である。
【図５Ｂ】図５Ｂは、アナログ列選択機構の模式的詳細図である。
【図６Ａ】図６Ａは、ディジタル選択された列ラインでの行アドレス指定のために構成された電子的にアドレス指定可能なページの模式図である。
【図６Ｂ】図６Ｂは、ディジタル列選択機構の模式的詳細図である。
【図６Ｃ】図６Ｃは、ディジタルに選択された行ラインおよび列ラインのために構成された電子的にアドレス指定可能なページの模式図である。
【図６Ｄ】図６Ｄは、面内スイッチまたは誘電泳動的にスイッチされた電子的にアドレス指定可能なコントラスト媒体のために適切な行および列アドレス指定ラインのアレイの模式的詳細図である。
【図７Ａ】図７Ａは、種々の電子的にアドレス指定可能なコントラスト媒体の模式的詳細図である。
【図７Ｂ】図７Ｂは、種々の電子的にアドレス指定可能なコントラスト媒体の模式的詳細図である。
【図７Ｃ】図７Ｃは、種々の電子的にアドレス指定可能なコントラスト媒体の模式的詳細図である。
【図７Ｄ】図７Ｄは、種々の電子的にアドレス指定可能なコントラスト媒体の模式的詳細図である。
【図７Ｅ】図７Ｅは、２つの部分の色素を有する電子的にアドレス指定可能なコントラスト媒体の模式的詳細図である。
【図７Ｆ】図７Ｆは、２つの部分の色素を有する電子的にアドレス指定可能なコントラスト媒体の模式的詳細図である。
【図７Ｇ】図７Ｇは、面内スイッチおよび面内付近スイッチされた電子的にアドレス指定可能なコントラスト媒体の模式的詳細図である。
【図７Ｈ】図７Ｈは、面内スイッチおよび面内付近スイッチされた電子的にアドレス指定可能なコントラスト媒体の模式的詳細図である。
【図７Ｉ】図７Ｉは、面内スイッチおよび面内付近スイッチされた電子的にアドレス指定可能なコントラスト媒体の模式的詳細図である。
【図７Ｊ】図７Ｊは、面内スイッチおよび面内付近スイッチされた電子的にアドレス指定可能なコントラスト媒体の模式的詳細図である。
【図７Ｋ】図７Ｋは、面内スイッチおよび面内付近スイッチされた電子的にアドレス指定可能なコントラスト媒体の模式的詳細図である。
【図７Ｌ】図７Ｌは、面内スイッチおよび面内付近スイッチされた電子的にアドレス指定可能なコントラスト媒体の模式的詳細図である。
【図７Ｍ】図７Ｍは、誘電泳動スイッチされた電子的にアドレス指定可能なコントラスト媒体の模式的詳細図である。
【図７Ｎ】図７Ｎは、誘電泳動スイッチされた電子的にアドレス指定可能なコントラスト媒体の模式的詳細図である。
【図７Ｏ】図７Ｏは、誘電泳動スイッチされた電子的にアドレス指定可能なコントラスト媒体の模式的詳細図である。
【図７Ｐ】図７Ｐは、誘電泳動スイッチされた電子的にアドレス指定可能なコントラスト媒体の模式的詳細図である。
【図８Ａ】図８Ａは、種々のスイッチおよびリレーアセンブリの模式的詳細図である。
【図８Ｂ】図８Ｂは、種々のスイッチおよびリレーアセンブリの模式的詳細図である。
【図８Ｃ】図８Ｃは、種々のスイッチおよびリレーアセンブリの模式的詳細図である。
【図８Ｄ】図８Ｄは、種々のスイッチおよびリレーアセンブリの模式的詳細図である。
【図８Ｅ】図８Ｅは、種々のスイッチおよびリレーアセンブリの模式的詳細図である。
【図９Ａ】図９Ａは、種々のスイッチ構造の模式的詳細図である。
【図９Ｂ】図９Ｂは、種々のスイッチ構造の模式的詳細図である。
【図９Ｃ】図９Ｃは、種々のスイッチ構造の模式的詳細図である。
【図９Ｄ】図９Ｄは、種々のスイッチ構造の模式的詳細図である。
【図９Ｅ】図９Ｅは、種々のスイッチ構造の模式的詳細図である。
【図９Ｆ】図９Ｆは、種々のプリントされたスイッチ構造の模式的詳細図である。
【図９Ｇ】図９Ｇは、種々のプリントされたスイッチ構造の模式的詳細図である。
【図９Ｈ】図９Ｈは、種々のプリントされたスイッチ構造の模式的詳細図である。
【図９Ｉ】図９Ｉは、種々のプリントされたスイッチ構造の模式的詳細図である。
【図１０Ａ】図１０Ａは、種々の光学的にアドレス指定される光電子スイッチ構造の模式的詳細図である。
【図１０Ｂ】図１０Ｂは、種々の光学的にアドレス指定される光電子スイッチ構造の模式的詳細図である。
【図１０Ｃ】図１０Ｃは、種々の光学的にアドレス指定される光電子スイッチ構造の模式的詳細図である。
【図１０Ｄ】図１０Ｄは、種々の光学的にアドレス指定される光電子スイッチ構造の模式的詳細図である。
【図１１Ａ】図１１Ａは、電子ブックの単一ページ、およびそのようなページの複数を結合する手段の部分斜視図および部分模式図である。
【図１１Ｂ】図１１Ｂは、電子ブックの単一ページ、およびそのようなページの複数を結合する手段の部分斜視図および部分模式図である。
【図１２】図１２は、複数のディスプレイページを有する電子アドレス／日付ブックの模式図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
（好ましい実施態様の詳細な説明）
図１を参照すると、ブック１０は、複数のページディスプレイアンサンブル２０を形成し、アンサンブルの各ページに個別に電子的にアドレス指定し得る複数の電子的にアドレス指定可能なページディスプレイからなる。このブックは、さらに：バッテリなどの内部電源４０；メモリに含まれる情報、適切なインターフェースから得た情報、あるいは電子ペンまたはスタイラス（ｓｔｙｌｕｓ）などの他のソースもしくは他の適切なソースから得られる情報を書き得るページディスプレイに情報を書き込む電子ディスプレイドライバ５０；フラッシュメモリまたはバブルメモリなどの固体メモリ、光ディスクまたは磁気媒体などの他の形態のメモリ、もしくは他の形態の任意のメモリであり得るメモリ６０を含み得る。そのようなメモリは、テキストおよび／またはグラフィックを含む情報を含み得る。そのような情報は、例えば、選択された本またはジャーナルのテキストおよびグラフィックであり得る。さらに、このメモリは、プログラム可能または再プログラム可能であり得る。また、このメモリは、永久メモリであり得る。このメモリはまた、再プログラムまたは他の目的のために取り外し可能であり得る。また、このメモリは固定メモリであり得る。このメモリはまた、上記電子ドライバとインターフェース、さらに外部ソース；本のタイトルなどのメモリに含まれる情報の特定のサブセットを表示するためのＬＣＤディスプレイであり得る高速ディスプレイ７０；メモリに含まれる情報にアクセスし、その情報を高速ディスプレイ上またはページディスプレイ上に表示させるまたはなんらかの他のコントロール機能にアクセスさせるために使用され得るコントロールボタン８０；ページディスプレイに類似した電子的にアドレス指定可能な構造からなり得るタイトルスペース３０；レシーバ、トランスミッタもしくはデータポート、モデム、または他のいかなる適切なインターフェースなどの他の通信手段を含み得る追加の電子要素９０とインターフェースされ得る。追加の構成要素は、さらにプロセッサまたはマイクロプロセッサ、およびコンピュータまたは携帯コンピュータの分野で知られている他のいかなる構成要素、もしくは上記電子ブックの操作において有用な他のいかなる電子構成要素も含み得る。
【０００９】
図２Ａを参照すると、上記ブック１０は、組み合わされて複数ページディスプレイ２０のアンサンブルを形成する電子的にアドレス指定可能なページディスプレイ１００を含む。このブックは、図１を参照して説明したような種々の要素を保持し得るカバー１４０および背表紙１３０をさらに含み得る。そのようなページディスプレイ１００は、基板１０５、電子的にアドレス指定可能なコントラスト媒体１２０、およびアドレスライン１１０からなる。このブック１０およびこのページディスプレイ１００は、実質的に異なる情報が、複数ページアンサンブル２０を含む異なるページディスプレイ１００上に書き込みまたは電子的に「植字」され得るように構成される。
【００１０】
好ましい実施態様において、上記ページディスプレイは、薄く、低コスト、かつ紙または紙様基板上に形成される。そのような基板は、薄さ、構造、操作性、または触覚的および視覚的にインタラクティブな情報ディスプレイの役割を果たす紙に通常関連した他の特性を含む紙様品質のいくらかまたは大部分を具現化する、本物の紙、合成紙、超薄ガラス、プラスチック、ポリマー、エラストマー、薄金属、カーボンファイバー、または他の適切な材料であり得る。
【００１１】
上記アドレスラインは、透明な導電性ポリマー、インジウム錫酸化物などの透明導電体、薄金属導電体、または他の適切な導電体からなり得る。このようなアドレスラインは、真空蒸着、スパッタリング、フォトリソグラフィによって設けられ、インクジェットシステムまたはレーザプリンタシステムを介してプリントされ、もしくは他の適切な手段を介して設けられ得る。さらに、このアドレスラインは、非導電性ポリマーのような適切な絶縁体または他の適切な絶縁体で追加的に絶縁され得る。また、行と行導電性ラインとの間、行と列アドレスラインとの間、列と列アドレスラインとの間に電気的絶縁を生じるために、または電気的絶縁の他の目的のために絶縁層が設けられ得る。
【００１２】
上記コントラスト媒体は、通電変色（ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｒｏｍｉｃ）材料、回転可能なマイクロカプセル微小球、ポリマー分散型液晶（ＰＤＬＣ）、ポリマー安定型液晶、表面安定型液晶、スメクティック液晶、強誘電性材料、エレクトロルミネセンス材料、または従来技術において知られる非常に多くあるコントラスト媒体のうちの他のあらゆる材料であり得る。マイクロカプセル媒体などの特定のそのようなコントラスト媒体は、インクジェットまたはインクジェット様システムを介してプリントされ、もしくは他の適切な手段によって設けられ得る。
【００１３】
図２Ｂは、前ページ１０７の裏にある行２３０および列２１０電極、ならびに後続ページ１００に埋め込まれた接地面１０８で構成された電子ブックである。そのような配置は、電子ブックが電子ページディスプレイをアドレス指定する場合に、電子ブックが閉じられた状態にある時はその電子ページディスプレイのアドレス指定を可能にし、ブックが開かれた状態にある時は上部電極（ｔｏｐ  ａ  ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ）を通して見ることなくそのページディスプレイを見ることを可能にする。そのようなアドレス指定の動作は、相補直交性（ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ  ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌｉｔｙ）のアドレスラインによって生成された電界をキャンセルまたは追加することによってもたらされる。
【００１４】
図３は、部分ページアドレス指定可能性のために構成された単純化されたアドレスライン機構を取り入れたページディスプレイ１００の好ましい実施態様を描いている。基板１０５は、下にある行アドレスライン２３０のアレイ、電子的にアドレス指定可能なコントラスト媒体１２０および列アドレスライン２１０のアレイの上に配置されるか、またはそれらを中に埋め込まれている。ブック構成は、すべてのアドレスラインが、ブックページの単一エッジに沿ってまたはその付近において実質的にアクセス可能であることを必要とする。これは、本開示において記載する機構に当てはまる。好ましい実施態様において、行ライン２３０および列ライン２１０は、複数ページアンサンブルの各ページにおいて共通である。ページは、ページストローブ制御ライン２００および２０５、ならびにページアドレスストローブ制御ラインに印加される信号に応じて、特定のページの列アドレスラインをアクティブにするか否かを制御するページアドレスストローブスイッチ２２０を備えるページアドレスストローブを介して個々にアドレス指定される。しかし、記載する実施態様のそれぞれにおいて、ページストローブが、複数ページアンサンブルの各ページが直接かつ個別にディスプレイドライバに結線され得るより複雑な背表紙ドライバと交換に除かれ得ることが理解される。
【００１５】
図４は、完全なページアドレス指定可能性のために構成された多層アドレスライン機構を取り入れたページディスプレイ１００の好ましい実施態様を描写している。エッジ列アドレスラインコネクタ２４０は、導電性接続２６０を介して、列アドレスライン２５０に接続されている。このような接続は、導電性ポリマー、ＩＴＯ、金属、または他の適切な導電体を介して行われ、もしくはライン２４０を２５０へレーザ溶接または非導電性または導電性エポキシまたは他の接着剤で接着され得て直接接続し得る。列アドレスラインコネクタ２４０が列アドレスライン２５０と交差するその他の全ての領域においては、適切な絶縁層の配置により導電性接続は存在しない。ページストローブ制御ライン２００および２０５、ならびにページストローブスイッチ２２０からなるページストローブは、列アドレスラインの状態を制御するために図３に示すように動作する。上記と同様、列および行アドレスは、複数ページアンサンブルの各ページにおいて共通であり得る。
【００１６】
図５Ａ−Ｂは、行ライン２６０が、ページエッジから出て、かつディスプレイドライバに接続された電子的にアドレス指定可能なページ１００の模式図である。行ラインは、各ページにおいて共通であり得る。列アドレスラインは、アナログ列スイッチ制御ライン２９０と３００および３１０と３２０の間に適切な電圧を印加することによってアナログに選択される。
【００１７】
詳細図を参照すると、アナログ列選択機構は、以下のように動作する：各列アドレスライン２７０は、１からＮの間の番号ｊ（ただし、Ｎはページ当たりの列アドレスラインの合計数）によって示され得る。次いで、各列アドレスラインは、上部および下部制御スイッチ（３３０および３４０）に対してそれぞれｋおよびｌの符号（ただし、ｋおよびｌの両方は１からＮの範囲にある）を与えられ得る２つの列スイッチ３３０および３４０の１組を介して制御される。
【００１８】
上記列スイッチ３３０および３４０は、スイッチ制御ライン入力で測定した時に、列スイッチのコントロールライン２９０と３００および３１０と３２０がそれぞれしきい値電圧Ｖthを上回る電位差を有した場合に、列スイッチ３３０および３４０が制御する列アドレスライン２７０がアクティブ（黒い四角によって示される閉回路）になる均一な閾値を有する。レジスタ３５０は、上記スイッチ制御ラインに印加された電位差に対して、各スイッチが、その制御ライン入力面において、異なったかつ単調に比例した電位差を有する上記スイッチ３３０または３４０を接続する。スイッチ制御ライン２９０および３１０が、電圧Ｖ1およびＶ2にそれぞれ保持され、スイッチ制御ライン３００および３２０が接地された場合を考慮する。列アドレスラインｊが、アクティブ、それゆえ共通列アドレスラインバイアス２８０に印加される電位Ｖcにあるための基準は：
Ｖ1／（ｊ＊Ｒ）  ＞  ＶthかつＶ2／（（Ｎ−ｊ）＊Ｒ）  ＞  Ｖth
である。従って、適切なＶ1およびＶ2の値を選択することによって、単一の列アドレスラインが選択され得る。詳細図に示す例において、黒く塗られた制御スイッチは、閉スイッチ状態を示し、白く塗られた制御スイッチは開スイッチ状態を示す。列ライン２は、Ｖ1およびＶ2の適切な選択によりアクティブにされており、一方その他の全ての列ラインは非アクティブにされており、その他の全ての列ラインのうち少なくとも１つの列制御スイッチはオープン回路状態である。単一の電圧ラインのみがアドレス指定される必要があるようにＶ2＝定数−Ｖ1とすることによってさらに単純化し得ることが理解される。アナログ列スイッチ制御ラインまたは複数のラインは、固有であり、各ページにおいて共通ではないため、ページ選択性を付与している。
【００１９】
図６Ａ−Ｂは、行ライン２６０がページエッジから出て、かつディスプレイドライバに接続された電子的にアドレス指定可能なページ１００の模式図である。行ラインは、各ページにおいて共通であり得る。列アドレスラインは、ディジタル列スイッチ制御ライン３８０、３８２、および３８４に接地３９０とともに適切な論理値を印加することによってディジタルに選択される。
【００２０】
詳細図を参照すると、ディジタル列選択機構は以下のように動作する：ディジタル列スイッチ３７０、３７２、および３７４の行は、列アドレスラインを、所与の列内の全てのそのような列スイッチが、列アドレスラインをアクティブにするために閉回路状態（黒く塗られた四角）となるように制御する。Ｎ列アドレスラインを制御するためには、ＳがＬｏｇ［Ｎ］／Ｌｏｇ［２］より大きい最も小さい整数であるようなＳ行の列スイッチを有する必要がある。詳細図に示す例において、そのような列スイッチ３７０、３７２、および３７４の３本の行は、８本の列アドレスライン２７０を制御する。第１のそのような行は、この行の列スイッチ制御ライン３８０に印加される論理１が、第１のＮ／２スイッチが閉回路状態にあり、第２のＮ／２スイッチが開回路状態であるような状態をもたらすように結線される。第２の行３８２は、上記スイッチ状態がＮ＊２-2の期間ごとに交互するように結線される。ｍth行は、Ｎ＊２-mの期間ごとに交互する。このような構成によって、上記選択された列アドレスラインが、共通列アドレスバイアス３９５によりアクティブとなるように単一列アドレスラインが固有に選択される。詳細図に示す例において、列アドレスライン３は、列スイッチ制御ライン３８０、３８２、および３８４に対してそれぞれ１、０、１である論理値によりアクティブにされる。
【００２１】
図６Ｃを参照すると、電子的にアドレス指定可能なページ１００は、列アドレスラインおよび行アドレスラインの両方がディジタルに選択される構成にされ得る。そのような機構では、ページから出ているアドレスラインの合計数を最小にし、基板外の（ｏｆｆ  ｂｏａｒｄ）アドレス論理への接続を単純化し得る。そのような機構は、図６Ａ−Ｂに示すようなディジタル列スイッチ３７１、接地３９０を有するディジタル列スイッチ制御ライン３８１、および列アドレスライン共通端子３９５を、さらにディジタル行スイッチ３７３、接地３９１を有するディジタル行スイッチ制御ライン３８３、および行アドレスライン共通端子３９６を採用する。この実装においては、アドレス指定の目的のためにディスプレイから出るリード線の必要とされる合計数は、Ｌｏｇ［Ｎｃ］／Ｌｏｇ［２］＋Ｌｏｇ［Ｎｒ］／Ｌｏｇ［２］＋４である（ただし、Ｎｃは列アドレスラインの数であり、Ｎｒは行アドレスラインの数である）。追加の４本は、スイッチ接地および共通端子ラインを提供する。制御スイッチのさらなるバンク（ｂａｎｋ）によって、スイッチ制御ラインをさらにアドレス指定することによって、出ているリード線が小さい数でも採用し得ることが認識される。
【００２２】
最後に、ディスプレイアドレス指定の文献および従来技術において知られるような、各ページがページアドレスを有するその他のいかなる適切なディジタル機構も採用され得ることが理解される。
【００２３】
図６Ｄを参照するように、行電極２６０および列電極２７０が、絶縁パッド２６４および追加アドレスラインセクション２６２を追加することによりラインを互いと絶縁することによって面内スイッチング機能を行うように構成され得る。一方が他方の上に位置する２つのそのような面内スイッチングアレイは、誘電泳動的にスイッチング機能を行うのに適切である。
【００２４】
図７Ａ−Ｄを参照するように、非常に多くの電子的にアドレス指定可能なコントラスト媒体が文献および従来技術において知られている。１つの実施態様において、実質的に異なるコントラスト半球を有する誘電球体４４０が、マイクロカプセル４２０中にマイクロカプセル内蔵され得、流体４３０中で自由に回転し得る。そのような球体の配向は、電極またはアドレスライン４００と４１０との間に印加される電位差を介して制御され得る。そのような電極の一方または両方が、実質的に透明である場合、電子的にアドレス指定可能なコントラストが生じる。そのようなシステムは、オープン回路の間、静電固着（ｅｌｅｃｔｒｏｓｔａｔｉｃ  ｓｔｉｃｔｉｏｎ）により本質的に双安定性または記憶（ｍｅｍｏｒｙ）を有することが知られている。
【００２５】
他のシステムにおいては、ポリマー分散型液晶（ＰＤＬＣ）４５０が、マイクロカプセルあるいはカプセル４２０中にマイクロカプセル内蔵あるいはカプセル内蔵され得る。電極４００と４１０との間に印加バイアスが存在しない場合において、上記ＰＤＬＣは、配向されず、従って、高度に散乱し、そのため不透明となる。バイアスの印加の下、上記ＰＤＬＣは配向され、そのため実質的に透過性となる。従って、再度、電子的にアドレス指定可能なコントラストが生じ得る。さらにそのようなコントラストシステムは、システムが双安定性を示すような、従来技術において知られるようなポリマー安定型システムであり得る。
【００２６】
他のシステムにおいて、マイクロカプセル４２０中にマイクロカプセル内蔵され得る配向ＬＣＤ分子４７０は、回転して配向され、そのため４００と４１０との間にバイアスを印加する際に入射光の偏光を変更する。偏光板４６０を通して見ると、配置は再度電子的にアドレス指定可能なコントラスト媒体を生じ得る。
【００２７】
他のシステムにおいて、通電変色材料４８０、および固体電解質であり得る電解質４９０が、電極４００と４１０との間に挟持される。これらの電極間への電位差の印加により、電子的にアドレス指定可能なコントラストの変化が生じる。上記通電変色システムは、固体電解質システムによる記憶、閾値、色性能、および操作性が可能であることが従来技術において知られている。
【００２８】
図７Ｅ−Ｆを参照すると、１９９６年７月１９日に提出されたＪｏｓｅｐｈ  Ｍ．Ｊａｃｏｂｓｏｎの特許出願第６０／０２２，２２２号に記載の他のシステムにおいて、電極４００および４１０に印加される電界によって、正電荷を有し得るあるいは正電荷を有する粒子に結合し得る色素材料４９１が、負電荷を有し得るあるいは負電荷を有する粒子に結合し得るｐＨが逆の（ｐＨ  ａｌｔｅｒｉｎｇ）物質または溶解物質４９２と近接または離され得る。カプセル４２０中にカプセル内蔵され得るそのような化学システムは、色素材料の色が、上記ｐＨが逆の物質または溶解物質により変化する場合には、電界効果により電子的にアドレス指定可能なコントラスト媒体を構成し得る。
【００２９】
図７Ｇ−Ｌを参照すると、上部透明電極４００の使用を避けることが望ましくあり得、これは、そのような電極がディスプレイの光学特性を損ない得るからである。これは、面内スイッチングを採用することによって反射型ディスプレイにおいて達成され得る。面内スイッチング技術は、透過型ＬＣＤディスプレイにおいて、他の目的、すなわちそれらのディスプレイの視野角を増加する目的で採用されてきた。特許出願第６０／０２２，２２２号において、いくつかの面内スイッチング技術が、上部電極の必要性をなくすために採用され得る。そのようなシステムの１つにおいて、関連する正電荷を有する色素材料４９１、および関連する負電荷４９２を有するｐＨまたは溶解物質は、面内電極４９５および４９６に対する電位の印加により生じた面内電界によって分離され得る。そのようなシステムは、上部から見られ、従って、上記電極は不透明であり、上記ディスプレイに光学特性を生じない。
【００３０】
他のそのようなシステムにおいては、Ｍｉｎｏｌｔａによって実証されたタイプの双安定性液晶システムが、面内電極によって、液晶混合物が第１の透明平面構造４９７から第２の散乱焦点円錐（ｆｏｃａｌ  ｃｏｎｉｃ）構造４９８に変換するように改変されている。
【００３１】
他の機構においては、２色の小球体に適切な、中間電極４９８につくられた穴に置かれた外部カプセル４２０に２色小球体４４０がカプセル内蔵された面内付近スイッチング配置が実現され得る。上記中間電極４９８と下部電極４９７との間にバイアスを印加することによって、バイアスの分極に従って上記球体が回転する。
【００３２】
他の機構において、通電変色コントラスト媒体が、適切なバインダ４９９中に、蛍光粒子（ｐｈｏｓｐｈｏｒ  ｐａｒｔｉｃｌｅ）５００、光導電性半導電体粒子、および色素インジケータ粒子５０１を含むマイクロカプセル４２０によって実現され得る。電極４９５および４９６に交流電界（ＡＣ  ｆｉｅｌｄ）を印加することによって、半導電体材料中に自由電荷が生成されて、色素インジケータに色状態を変化させるような、交流電界発光を生じる。
【００３３】
図７Ｍ−７Ｐを参照すると、全く異なる手段が採用されて、上記コントラスト媒体の後部アドレスを生じ得る。特許出願第６０／０２２，２２２号に開示されているこれらの機構においては、誘電定数の高い物質（ａ  ｓｐｅｃｉｅｓ  ｏｆ  ｈｉｇｈｅｒ  ｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃ  ｃｏｎｓｔａｎｔ）が高い電界領域に移動し得る、誘電泳動的効果が採用されている。
【００３４】
図７Ｍおよび図７Ｎを参照して、電極対５０２に場が与えられない場合に安定している無色の色素溶媒複合体５０３は、電極対５０２の電位によって生じる電界５０６によって有色色素５０４および溶媒５０５の成分に解離され得る。
【００３５】
別のシステムでは、積み重ねられた電極対５０２および５０７を用いて、高い方の面５０６または低い方の面５０８に高電場領域を生じさせ得、二色の微小球（ｍｉｃｒｏｓｐｈｅｒｅ）の１つの半球４４０、または有色種４８３および４８４の混合物のうちの１つの種４８３などのより誘電率の高い材料を、高い方または低い方の面にそれぞれ移動させ、異なる色状態の効果を与える。そのような機構では、誘電性材料であり得、または導電性材料であり得る材料５０９を用いて前記電界が形成され得る。
【００３６】
言うまでもなく、上述のものの代わりに、他のいかなる電子的にアドレス指定可能なコントラスト媒体も容易に用いることができる。
【００３７】
図８Ａから図８Ｅを参照して、アドレスライン制御スイッチを実現するための手段について説明する。左の一番上の図を参照して、アドレス入力ライン５１０は、分極可能な流体、導電性のビーズもしくはファイリング（ｆｉｌｉｎｇ）または他のそのような物質を含み得る空間５７０によってアドレス出力ライン５２０から分離され、スイッチ制御ライン５３０と５４０との間にバイアスを与えると、絶縁体５５０および５６０と空間５７０とを介して静電場を確立し、ライン５１０と５２０との間で抵抗率の実質的な低下が起こるようにする。
【００３８】
別のシステムでは、アドレス入力ライン５１０は、実質的に導電性の半球と、実質的に絶縁性の半球とを有する磁気的に極が与えられた微小球６１０を含み得る空間６００によってアドレス出力ライン５２０から分離される。ループ制御ライン５８０に電流を与えると、図示したような磁場が生じ、該微小球は、実質的に導電性の半球が該間隙または空間６００を架橋（ｂｒｉｄｇｅ）するような向きにされるように整列し、５１０と５２０との間に実質的に閉じた回路が得られる。絶縁体５９０は、該スイッチ制御ラインを該アドレスラインから絶縁する。
【００３９】
別のシステムでは、アドレス入力ライン５１０は、磁気的に極が与えられた電気的に導電性の球６４０を含む空間６３０によってアドレス出力ライン５２０から分離される。スイッチ制御ライン６２０に電流を与えると、図示したような磁場が発生し、該球が整列して、文献において既知のように５１０と５２０との間に導電性ブリッジを形成し、これにより、５１０と５２０との間に実質的に閉じた回路が得られる。
【００４０】
別のシステムでは、アドレス入力ライン５１０は、このアドレス入力ラインと一体になった導電性片持梁（ｃａｎｔｉｌｅｖｅｒ）５１５を有し、この片持梁は間隙によってアドレス出力ライン５２０から分離されている。ライン５１０とスイッチ制御ライン６５０との間に電位差を与えると、該片持梁と該アドレス出力ラインとの間に静電気的誘引が起こり、これにより、５１０と５２０との間に実質的に閉じた回路が得られる。絶縁体６６０は、該スイッチ制御ラインを該アドレス出力ラインから絶縁する。
【００４１】
別のシステムでは、アドレス入力ライン５１０は、このアドレス入力ラインと一体になった導電性片持梁を有し、この片持梁はさらに、この片持梁と一体になった磁気物質６９０を有する。該磁気的に活性な導電性片持梁は、間隙によりアドレス出力ライン５２０から分離される。スイッチ制御ループ６７０に電流を与えると磁場が発生し、この磁場によって、該導電性片持梁が曲がって該アドレス出力ラインに接し、これにより５１０と５２０との間に実質的に閉じた回路が得られる。絶縁体６８０は、該スイッチ制御ラインを該アドレス出力ラインから絶縁する。
【００４２】
図９Ａから図９Ｅを参照して、部品を動かさずに電子スイッチまたはトランジスタ機能を果たすための幾つかの機構が文献および先行技術において既知である。上方の図を参照して、アドレス入力ライン５１０は、アドレス出力ライン５２０から電気的に絶縁される。ジフタロシアニンスカンジウム（ＳｃＰｃ2）層７４０、フタロシアニンニッケル（ＮｉＰｃ）層７３０、二酸化シリコン（ＳｉＯ2）層７２０、およびｎドープトシリコン（ｎ−Ｓｉ）層がこれらのアドレスラインを架橋する。制御ゲート７００を組み込むことにより、この場合はジフタロシアニン薄膜を用いる電界効果トランジスタは、文献において既知のように実現される。該ゲート７００が該アドレス入力ライン５１０から該アドレス出力ライン５２０への電流の流れを実質的に制御し得るため、そのような構造はアドレス制御ラインスイッチとして動作し得る。
【００４３】
別の構成では、アドレス入力ライン５１０は、半導体ポリマー層７５０と、半導体ポリマーが充填された、樟脳スルホン酸でプロトン化されたポリアニリン（ＰＡＮＩ−ＣＳＡ）グリッド電極からなるスイッチ制御ライン７６０とを含む積層物によってアドレス出力ライン５２０から分離される。該スイッチ制御ライン７６０が該アドレス入力ライン５１０から該アドレス出力ライン５２０への電流の流れを実質的に制御するように、今述べたような構造が文献において既知のようにポリマーグリッド三極管（ＰＧＴ）を形成するため、そのような構造はアドレス制御ラインスイッチとして動作し得る。あるいは、スイッチ制御ライン７６０は金属膜からなっていてもよく、この場合、説明した構造は電流スイッチを形成する。
【００４４】
別の機構では、常磁性金属膜８５０と強磁性体膜８７０および８８０とによってバイポーラスピンスイッチが形成される。非磁性金属電極８６０と強磁性体膜８７０との間に与えられるバイアスが、入力電極５１０と出力電極５２０との間の電流を調節する役割を果たし、既存の文献において既知のようにスイッチを形成する。
【００４５】
別の機構では、ホール効果スイッチが得られ、これにより、電極８９０によって注入され且つ電極９００によって集められた付帯する（ｉｎｃｉｄｅｎｔ）電流と、該電流に垂直な磁場であってループ制御ライン６７０に電流を与えることによって作り出され、絶縁体６８０によって絶縁される磁場Ｈとを同時に与えることによって、入力電極５１０と出力電極５２０との間のホール効果材料９１０に電位が形成され得る。
【００４６】
別の機構では、絶縁体９４０によって電気的に絶縁されるが熱的には絶縁されない湾曲レジスタ９３０は、該レジスタに電流を与えることにより加熱され、負の抵抗の温度係数を有するサーミスタ材料９２０のインピーダンスを減少させ、したがって入力電極５１０と出力電極５２０との間のインピーダンスを低下させ得る。
【００４７】
導電性ポリマーからなるデバイスなどの上述のデバイスのうちのいくつかは、構造的な柔軟性の特性と、調節可能な電子的特性と、本物の紙または紙状の基板などのある特定の基板に適切であり得る簡略化された堆積手順（回転成形など）とを有するため、この応用においてかなり有用性がある。しかし、言うまでもなく、ページディスプレイの一部分またはすべてに超薄型ガラスなどの適切な基板を用いた場合特に、ＳｉまたはＧａＡｓなどの標準無機半導体技術を採用してもよい。
【００４８】
図９Ｆから図９Ｉを参照して、堆積およびその後のエッチングを必要とする標準半導体技術の他、特に典型的でない基板の場合には、トランジスタおよびスイッチを作ることができる半導体インクを堆積することが有用であろう。特許出願シリアルナンバー第６０／０２２，２２２号に記載されているように、半導体インク９４３は、半導体粉末９４５を適切な結合剤９４６中で分散させることによって作られ得る。該半導体粉末は、Ｓｉ、ＧａＡｓのゲルマニウム、または他の適切な半導体であってもよく、さらに、粉末にする前に、リン、アンチモンもしくは砒素などのｎ型不純物、または、ホウ素、ガリウム、インジウムもしくはアルミニウムなどのｐ型不純物、または、半導体製造技術分野において既知の他の適切なｎもしくはｐ型ドーパントをドープしてもよい。該結合剤９４６は、ビニル、プラスチックの熱硬化可能もしくはＵＶ硬化可能な材料、または、導電性インクの技術分野において既知の他の適切な結合剤であってもよい。そのような結合剤９４６は、硬化すると該半導体粉末粒子９４５を近接させ、半導体特性を有する連続的に浸透（ｐｅｒｃｏｌａｔｅ）される構造を作り出す。該半導体インク９４３は、プリンティング技術によって塗布され、スイッチまたは論理構造を形成し得る。図９Ｆから図９Ｉに示すように、ｎ型エミッタ９５０と、ｐ型ベース９５４と、ｎ型コレクタ９５２とからなるＮＰＮ接合トランジスタが製造され得る。
【００４９】
あるいは、金属酸化物半導体などの電界効果トランジスタがプリントされ得る。そのようなトランジスタは、ｐ型材料の金属酸化物半導体からなる。そのようなトランジスタは、ｐ型材料９７０、ｎ型材料９６６、ｎ型反転層９６８、ゲートとして動作する酸化物層９６２、ソースリード９６０、およびドレインリード９６４からなる。
【００５０】
図１０Ａから１０Ｄを参照して、光学制御デバイスまたは光電子デバイスに基づいて制御スイッチを実現する手段を説明する。左上の図を参照して、励起電極７７０と７９０との間にエレクトロルミネセンス材料７８０が挟まれ、透明絶縁体７９５によって電気的に絶縁されるエレクトロルミネセンス発光構造を形成する。該エレクトロルミネセンス発光構造から発した光により、光伝導体７６０のインピーダンスが減少し、従って、文献において既知のように、入力電極５１０と出力電極５２０との間の有効インピーダンスが低下する。層８００は該発光構造体から他の成分を光学的に遮蔽する役割を果たす不透明層である。
【００５１】
あるいは、該エレクトロルミネセンス発光構造体が光ファイバ８０２に置き換えられる場合、スイッチが構成されてもよい。この光ファイバには、該光伝導体７６０または光ファイバ光源８０４に光を散乱するように変更を加えてもよい。この光源は、発光ダイオードであっても、レーザダイオードであっても、他の適切な光源であってもよい。
【００５２】
別の構成では、該光伝導体を、開口部８０５を有する出力電極５１０と、高濃度にドープされたｐ+層８１０と、空乏層８２０と、低濃度にドープされたｎ型層８３０と、ｎ+層８４０と、入力電極５２０とを含むフォトダイオードと置き換えられてもよい。あるいは、言うまでもなく、先行技術において既知の他のいかなるフォトダイオードまたはフォトトランジスタ構造を用いてもよい。
【００５３】
図１１Ａおよび図１１Ｂは、１つの電気的にアドレス指定可能なページ１００と、多数の該ページが多数のページディスプレイのアンサンブル２０を形成し得るための手段との好適な構成を示す。１つのページの概略図を参照して、第１のページ基板１０５は、第２の基板部１５０をさらに多く囲んでいてもよい。この第２の基板部は、プラスチックまたはガラス材料などの、該第１の基板とは異なる材料であって、第１の基板材料とは実質的に異なる機械的または電気的特性を有する材料からなっていてもよい。該第２の基板材料は、その上にぺージストローブまたはアドレス論理１６５およびページストローブまたはページアドレス制御ライン１７５が置かれていてもよい。該第２の基板は、開口部１６０をさらに囲んでいてもよい。
【００５４】
多数のページを示す斜視図を参照して、そのような１ページのディスプレイ１００を組み合わせてページディスプレイアンサンブル２０を形成してもよい。行または列アドレスライン１１０は、ディスプレイドライバライン１８５が該ページアンサンブルの各ページ１００の該アドレスラインを接続し、ページからページへの共通のアドレスラインを形成するように、該開口部１６０に接続されてもよい。そのようなディスプレイドライバラインは、さらにディスプレイドライバ１８０に接続され得る。各ディスプレイページに共通であり且つ該ディスプレイページの該開口部を介してさらに接続するそのようなディスプレイドライバラインはさらに、該ページを機械的に結合して、該ページディスプレイアンサンブルを形成する役割を果たし得る。各ページに共通でないページストローブまたはページアドレスライン１７５は、ページストローブまたはページアドレスドライバ１７０に接続され得る。
【００５５】
あるいは、該基板１０５は、１つの材料からなっていてもよい。別の構成では、該開口部１６０を取り除いてもよく、該制御ラインは、該制御ラインが該ドライバラインに接続され得るページ端部まで拡張されてもよい。別の構成では、さらなる機械的結合を用いて、該ページを機械的に結合してもよい。もちろん、製本技術分野において既知である代替的な機械的結合技術や、エレクトロニクスおよびディスプレイ製造技術分野において既知である他の電気的接続手段を用いてもよいことは言うまでもない。
【００５６】
図１２を参照して、以前に説明にでてきた材料および構成を用いて、多数の電気的にアドレス指定可能なディスプレイページ９８８を有する電子アドレスブック／デートブック９８０を構成してもよく、該ブックは、ドライバエレクトロニクス９８６と、コンピュータネットワークの別のコンピュータへのインタフェース９８４とを有していてもよい。該インタフェース９８４は、ワイアード、またはワイアレス、または光学的なものが可能である。最後に、該アドレスブック／デートブックは、永久的に印刷される情報９８３であっても変更可能な情報９８２であってもよい。
【００５７】
以上、本発明を好適な実施形態を参照しながら具体的に示し説明したが、添付の請求の範囲に規定した本発明の精神および範囲から逸脱することなく本発明に形態および詳細に種々の変更を加えることができることは当業者には明らかであろう。
【図１Ａ】
2010117720.tif 000003
【図１Ｂ】
2010117720.tif 000004
【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３】
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【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
2010117720.tif 000012
【図６Ｃ】
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【図６Ｄ】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図７Ｃ】
2010117720.tif 000017
【図７Ｄ】
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【図７Ｅ】
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【図７Ｆ】
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【図７Ｇ】
2010117720.tif 000021
【図７Ｈ】
2010117720.tif 000022
【図７Ｉ】
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【図７Ｊ】
2010117720.tif 000024
【図７Ｋ】
2010117720.tif 000025
【図７Ｌ】
2010117720.tif 000026
【図７Ｍ】
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【図７Ｎ】
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【図７Ｏ】
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【図７Ｐ】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図８Ｃ】
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【図８Ｄ】
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【図８Ｅ】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図９Ｃ】
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【図９Ｄ】
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【図９Ｅ】
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【図９Ｆ】
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【図９Ｇ】
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【図９Ｈ】
2010117720.tif 000043
【図９Ｉ】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１０Ｃ】
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【図１０Ｄ】
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【図１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
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【図１２】
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