(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１基板と、
該第１基板に対向配置された可撓性の第２基板と、
前記第１基板において前記第２基板と対向する面、あるいは前記第１基板に対して前記第２基板とは反対側に設けられた押圧位置検出用の第１電極と、
前記第２基板に設けられた押圧位置検出用の第２電極と、
前記第１基板と前記第２基板との間に充填された絶縁性液状物と、
前記第１基板と前記第２基板との間における前記絶縁性液状物の充填領域を、前記絶縁性液状物が流通可能な隙間をもって小区域に分割する網目状高分子化合物と、
を有する入力装置。
【請求項２】
前記網目状高分子化合物は、前記第１基板と前記第２基板との間の厚さ方向の全体にわたって設けられている請求項１に記載の入力装置。
【請求項３】
前記網目状高分子化合物は、前記絶縁性液状物中において前記第１基板側と接する側、および前記絶縁性液状物中において前記第２基板側と接する側のうちの少なくとも一方に設けられ、
前記第１基板と前記第２基板との間の厚さ方向の一部には前記網目状高分子化合物が設けられていない請求項１に記載の入力装置。
【請求項４】
前記第１電極は、前記第１基板において前記第２基板と対向する面側に設けられた抵抗膜であり、
前記第２電極は、前記第２基板において前記第１基板と対向する面側に設けられた抵抗膜である請求項１乃至３の何れか一項に記載の入力装置。
【請求項５】
請求項１乃至４の何れか一項に記載の入力装置を備えた入力機能付き表示装置であって、
前記第１基板に対して前記第２基板側とは反対側に画像生成装置が重ねて設けられている入力機能付き表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、指やペン等により押圧された位置を検出する入力装置、および該入力装置を備えた入力機能付き表示装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
各種の入力装置（タッチパネル）のうち、抵抗膜型の入力装置は、図１２（ａ）に示すように、対向配置された第１基板１０および第２基板２０において互いに対向する面に第１電極１５および第２電極２５が形成された構造になっており、第２基板２０が押圧されたときの第１電極１５と第２電極２５との接触位置を検出することにより、入力座標を検出する。かかる入力装置１を携帯電話、カーナビゲーション、パーソナルコンピューター、券売機、銀行の端末等といった入力機能付き表示装置に用いる場合、第１基板１０、第２基板２０、第１電極１５および第２電極２５を透光性とし、第１基板１０に対して第２基板２０側とは反対側に液晶装置が設けられる。従って、液晶装置の画像表示領域に表示された画像を参照しながら、情報の入力を行なうことができる。
【０００３】
ここで、第１基板１０と第２基板２０との間に第１電極１５や第２電極２５を構成する透光性導電膜と屈折率の差が大きい空気層が介在していると、界面での反射により、透過率が低下する結果、画像の視認性が低下してしまう。そこで、第１基板１０と第２基板２０との間に、第１電極１５や第２電極２５の屈折率に近い屈折率を有する絶縁性液状物４９、例えば、シリコンオイルを充填した構成が提案されている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−２８４９１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、第１基板１０と第２基板２０との間に絶縁性液状物４９を充填した場合、ペン９等による第２基板２０への押圧位置を移動させると、押圧位置の移動軌跡に沿ってスジが発生し、利用者に違和感を与えるという問題点がある。すなわち、図１２（ｂ）に示すように、第２基板２０がペン９で押圧されると、矢印Ｌ１で示すように、押圧個所から周辺に絶縁性液状物４９が流出するが、押圧が解除されると、図１２（ｃ）に示すように、第２基板２０は第１基板１０から離れる。その結果、絶縁性液状物４９は、矢印Ｌ２に示すように、負圧により元の場所に戻ろうとするが、絶縁性液状物４９が戻るまでの間に真空気泡４９０が発生し、押圧箇所の移動軌跡に沿って、図１２（ｄ）に示すようなスジ４９１が発生してしまうのである。
【０００６】
以上の問題点に鑑みて、本発明の課題は、第１基板と第２基板との間に絶縁性液状物を充填した場合でも、第２基板に対する押圧が解除された個所で真空気泡が視認されるのを抑制することのできる入力装置、およびかかる入力装置を備えた入力機能付き表示装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明に係る入力装置は、第１基板と、該第１基板に対向配置された可撓性の第２基板と、前記第１基板において前記第２基板と対向する面、あるいは前記第１基板に対して前記第２基板とは反対側に設けられた押圧位置検出用の第１電極と、前記第２基板に設けられた押圧位置検出用の第２電極と、前記第１基板と前記第２基板との間に充填された絶縁性液状物と、前記第１基板と前記第２基板との間における前記絶縁性液状物の充填領域を、前記絶縁性液状物が流通可能な隙間をもって小区域に分割する網目状高分子化合物と、を有する。
【０００８】
本発明に係る入力装置において、第２基板を押圧すると、押圧個所では、第１電極と第２電極が短絡し、あるいは第１電極と第２電極とが接近するので、その際の抵抗変化あるいは静電容量変化を監視すれば、第２基板に対する押圧箇所を検出することができる。また、第１基板と第２基板との間には絶縁性液状物が充填されているため、第１基板と第２基板との間に空気が介在している場合に比して界面での反射が小さい。従って、第２基板の側では、第１基板および第２基板を透過してきた画像を視認しやすい。さらに、第１基板と第２基板との間には網目状高分子化合物が設けられているため、絶縁性液状物は、小区域毎に分割された状態にある。このため、絶縁性液状物中に真空気泡が発生しようとした場合でも、網目状高分子化合物によって真空気泡の集中が抑制される。それ故、第１基板と第２基板との間に絶縁性液状物を充填した場合でも、第２基板に対する押圧が解除された個所で真空気泡が視認されることを抑制することができるので、押圧個所を移動させた際に移動軌跡に沿ってスジが視認されることを抑制することができる。
また、網目状高分子化合物（高分子ネットワーク）を設けているために、極めて小さな小区域毎に絶縁性液状物を分割した状態を実現することができる。このため、絶縁性液状物中に真空気泡が発生しようとした場合でも、網目状高分子化合物によって真空気泡の集中をより確実に抑制することができる。それ故、第１基板と第２基板との間に絶縁性液状物を充填した場合でも、第２基板に対する押圧が解除された個所で真空気泡が視認されることをより確実に抑制することができる。
【０００９】
本発明において、前記網目状高分子化合物は、前記第１基板と前記第２基板との間の厚さ方向の全体にわたって設けられている構成を採用することができる。かかる構成によれば、第１基板と第２基板との間のいずれの箇所に発生した真空気泡についても集中することを抑制することができる。
【００１０】
本発明において、前記網目状高分子化合物は、前記絶縁性液状物中において前記第１基板側と接する側、および前記絶縁性液状物中において前記第２基板側と接する側のうちの少なくとも一方に設けられ、前記第１基板と前記第２基板との間の厚さ方向の一部には前記網目状高分子化合物が設けられていない構成を採用してもよい。真空気泡は、絶縁性液状物中において第１基板側と接する側、および絶縁性液状物中において第２基板側と接する側で発生しやすいので、かかる構成であっても、真空気泡が集中することを抑制することができる。
【００１３】
本発明は、抵抗膜方式の入力装置および静電容量方式の入力装置に適用できる。本発明を抵抗膜方式の入力装置に適用する場合、前記第１電極は、前記第１基板において前記第２基板と対向する面側に設けられた抵抗膜であり、前記第２電極は、前記第２基板において前記第１基板と対向する面側に設けられた抵抗膜である。抵抗膜方式の入力装置の場合、第１電極と第２電極とを接触させる必要があるため、第２基板が深く押圧されることになる。このため、押圧個所から周辺に絶縁性液状物が大量に流出するので、押圧から開放された際、それまで押圧されていた箇所に向けて絶縁性液状物が大量に戻る必要がある。このため、抵抗膜方式の入力装置の場合は特に真空気泡が発生しやすいが、本発明によれば、かかる真空気泡が集中しにくいので、押圧個所を移動させた際でも、移動軌跡に沿って、スジが発生することを抑制することができる。
【００１４】
本発明を適用した入力装置は、入力機能付き表示装置に用いることができ、この場合、前記第１基板に対して前記第２基板側とは反対側に画像生成装置が重ねて設けられる。
【００１５】
本発明を適用した入力機能付き表示装置は、携帯電話、カーナビゲーション、パーソナルコンピューター、券売機、銀行の端末等の電子機器に用いられる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施の形態１に係る入力機能付き表示装置の全体構成を模式的に示す説明図である。
【図２】本発明の実施の形態１に係る入力機能付き表示装置の断面構成を模式的に示す説明図である。
【図３】本発明の実施の形態１に係る入力装置１に形成した電極の平面的なレイアウトを模式的に示す説明図である。
【図４】本発明の実施の形態１に係る入力機能付き表示装置に用いた入力装置における第１基板と第２基板との間の構成を示す説明図である。
【図５】本発明の実施の形態２に係る入力機能付き表示装置の断面構成を模式的に示す説明図である。
【図６】本発明の実施の形態２に係る入力機能付き表示装置に用いた入力装置における第１基板と第２基板との間を拡大して示す説明図である。
【図７】本発明の実施の形態３に係る入力機能付き表示装置の断面構成を模式的に示す説明図である。
【図８】本発明の実施の形態３に係る入力機能付き表示装置に用いた入力装置における第１基板と第２基板との間を拡大して示す説明図である。
【図９】本発明の実施の形態３に係る入力装置に形成した電極の平面的なレイアウトを模式的に示す説明図である。
【図１０】本発明の実施の形態４に係る静電容量方式の入力装置の説明図である。
【図１１】本発明に係る入力機能付き表示装置を用いた電子機器の説明図である。
【図１２】従来の入力装置の問題点を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。なお、以下の説明で参照する図においては、各層や各部材を図面上で認識可能な程度の大きさとするため、各層や各部材毎に縮尺を異ならしめてある。
【００１８】
［実施の形態１］
（全体構成）
図１および図２は各々、本発明の実施の形態１に係る入力機能付き表示装置の全体構成を模式的に示す説明図、および入力機能付き表示装置の断面構成を模式的に示す説明図である。
【００１９】
図１および図２において、本形態の入力機能付き表示装置１００は、概ね、画像生成装置としての液晶装置５と、この液晶装置５において表示光を出射する側の面に重ねて配置された入力装置１（タッチパネル）とを有している。液晶装置５は、透過型、反射型あるいは半透過反射型のアクティブマトリクス型の液晶パネル５ａを備えている。本形態において、液晶パネル５ａは、透過型であるため、表示光の出射側とは反対側にバックライト装置（図示せず）が配置される。また、液晶装置５において、液晶パネル５ａに対して表示光の出射側には第１偏光板８１が重ねて配置され、その反対側に第２偏光板８２が重ねて配置されている。
【００２０】
液晶パネル５ａは、表示光の出射側に配置された透光性の素子基板５０と、この素子基板５０に対して対向配置された透光性の対向基板６０とを備えている。対向基板６０と素子基板５０とは、矩形枠状のシール材７１により貼り合わされており、対向基板６０と素子基板５０との間においてシール材７１で囲まれた領域内に液晶層５５が保持されている。
【００２１】
素子基板５０において、対向基板６０と対向する面には複数の画素電極５８がＩＴＯ（Indium Tin Oxide）膜等の透光性導電膜により形成され、対向基板６０において、素子基板５０と対向する面には共通電極６８がＩＴＯ膜等の透光性導電膜により形成されている。なお、液晶装置５がＩＰＳ(In Plane Switching)方式や、ＦＦＳ（Fringe Field Switching）方式である場合、共通電極６８は素子基板５０の側に設けられる。また、素子基板５０が表示光の出射側に配置されることもある。
【００２２】
素子基板５０において、対向基板６０の縁から張り出した張出領域５９には駆動用ＩＣ７５がＣＯＧ実装されているとともに、張出領域５９にはフレキシブル基板７３が接続されている。なお、素子基板５０には、素子基板５０上のスイッチング素子と同時に駆動回路を形成することもある。
【００２３】
（入力装置１の詳細構成）
本形態の入力装置１は、ガラス板やプラスチック板等からなる透光性の第１基板１０と、ガラス板、プラスチック板、プラスチックシート等からなる透光性の第２基板２０とを備えている。第１基板１０および第２基板２０をプラスチック材料から構成する場合、プラスチック材料としては、ＰＣ（ポリカーボネート）、ＰＥＳ（ポリエーテルスルホン）、ＰＩ（ポリイミド）等を用いることができる。本形態では、第１基板１０および第２基板２０のいずれにもガラス板が用いられている。
【００２４】
第１基板１０と第２基板２０とは、第１面１１、２１同士が所定の隙間を介して対向するように、矩形枠状のシール材３１によって貼り合わされている。第２基板２０は入力操作側に配置され、第１基板１０は液晶装置５の側に配置されている。このため、第２基板２０は、第２面２２を入力操作側に向けており、第１基板１０は、第２面１２を液晶装置５の側に向けている。入力装置１では、入力を行なう際、第２基板２０を押圧し、押圧個所で第２基板２０を第１基板１０に向けて撓ませる必要がある。このため、第２基板２０は、第１基板１０より厚さが薄く、可撓性を備えている。
【００２５】
第１基板１０の第１面１１において、第２基板２０の縁から張り出した張出領域１３にはフレキシブル基板３３が接続されている。かかるフレキシブル基板３３は、入力装置１から外部に信号を出力するための配線部材である。
【００２６】
本形態において、入力装置１は、アクリル樹脂系等といった透光性の接着剤（図示せず）によって、第１基板１０の第２面１２が第１偏光板８１に接着されている。
【００２７】
（入力装置１の電極構成）
図３は、本発明の実施の形態１に係る入力装置１に形成した電極の平面的なレイアウトを模式的に示す説明図であり、図３（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は各々、入力装置１の第１基板１０と第２基板２０とに形成された電極の平面的な位置関係を示す説明図、第１基板に形成された電極の平面的構成を模式的に示す説明図、および第２基板に形成された電極の平面的構成を模式的に示す説明図である。なお、図３（ａ）には、第１基板１０に形成された帯状電極を実線で示し、第２基板に形成された帯状電極を点線で示し、図３（ｂ）、（ｃ）には、第１基板１０と第２基板２０とに形成された面状の押圧位置検出用の電極（抵抗膜）を一点鎖線で示してある。また、以下の説明では、入力装置１に用いた第１基板１０および第２基板２０の基板面で互いに交差する方向（本形態では、直交する方向）を各々Ｘ方向およびＹ方向として説明する。
【００２８】
図１および図２に示すように、本形態の入力装置１では、第１基板１０の第１面１１の入力領域２ａの全体にわたって面状の押圧位置検出用の第１電極１５（第１抵抗膜）が設けられ、第２基板２０の第１面２１にも、入力領域２ａの全体にわたって面状の押圧位置検出用の第２電極２５（第２抵抗膜）が設けられている。本形態において、第１電極１５および第２電極２５はいずれも、ＩＴＯ膜等の透光性導電膜からなる。
【００２９】
第１基板１０の第１面１１では、第１電極１５においてＹ方向で対向する両端部の各々に対して一対の第１帯状電極１６ａ、１６ｂが設けられている。第１帯状電極１６ａ、１６ｂは、第１電極１５においてＹ方向で対向する両端部の上層に積層された金属電極であり、銀や銀合金等からなる。このため、第１帯状電極１６ａ、１６ｂは、第１電極１５に比較してシート抵抗が低い。第１基板１０の４つの角部のうち、１つの角部付近には４つの端子１６ｅ、１６ｆ、１６ｇ、１６ｈが設けられており、一対の第１帯状電極１６ａ、１６ｂのうち、一方の第１帯状電極１６ａは端子１６ｅの一方端から、Ｙ方向の一方側に位置する基板辺に平行に延在している。また、端子１６ｇからは中継電極１６ｓがＸ方向の一方側に位置する基板辺に沿って延在しており、他方の第１帯状電極１６ｂは、中継電極１６ｓの先端部からＹ方向の他方側に位置する基板辺に沿って延在している。
【００３０】
第２基板２０の第１面２１では、第２電極２５においてＸ方向で対向する両端部の各々に対して一対の第２帯状電極２６ａ、２６ｂが設けられている。本形態において、第２帯状電極２６ａ、２６ｂは、第２電極２５においてＸ方向で対向する両端部の上層に積層された金属電極であり、第１帯状電極１６ａ、１６ｂと同様、銀や銀合金等からなる。このため、第２帯状電極２６ａ、２６ｂのシート抵抗は、第２電極２５に比較してシート抵抗が低い。第２基板２０の端部には２つの端子２６ｆ、２６ｈが設けられており、一対の第２帯状電極２６ａ、２６ｂのうち、一方の第２帯状電極２６ａは端子２６ｆの一方端から、Ｘ方向の一方側に位置する基板辺に沿って延在している。また、端子２６ｈからは中継電極２６ｓがＹ方向の一方側に位置する基板辺に沿って延在しており、他方の第２帯状電極２６ｂは、中継電極２６ｓの先端部からＸ方向の他方側に位置する基板辺に沿って延在している。
【００３１】
このように構成した第１基板１０に第２基板２０を対向配置すると、第２基板２０に設けられた端子２６ｆ、２６ｈは、第１基板１０に設けられた端子１６ｆ、１６ｈと重なる。また、第１基板１０の第１面１１では、端子１６ｅ、１６ｆ、１６ｇ、１６ｈにおいて張出領域１３に位置する他方側端部にフレキシブル基板３３（図１参照）が接続される。
【００３２】
図２に示すシール材３１において、端子１６ｅ、１６ｆ、１６ｇ、１６ｈ、２６ｆ、２６ｈが形成されている領域に塗布された部分には、表面に金属層が設けられたプラスチックビーズ等からなる基板間導通材（図示せず）が配合されている。従って、第２基板２０の端子２６ｆ、２６ｈと、第１基板１０の端子１６ｆ、１６ｈとは、基板間導通材を介して導電接続することになる。それ故、第１帯状電極１６ａは、端子１６ｅおよびフレキシブル基板３３を介して入力位置検出回路に電気的に接続され、第１帯状電極１６ｂは、中継電極１６ｓ、端子１６ｇおよびフレキシブル基板３３を介して入力位置検出回路に電気的に接続される。また、第２帯状電極２６ａは、端子２６ｆ、端子１６ｆおよびフレキシブル基板３３を介して入力位置検出回路に電気的に接続され、第２帯状電極２６ｂは、中継電極２６ｓ、端子２６ｈ、端子１６ｈおよびフレキシブル基板３３を介して入力位置検出回路に電気的に接続される。
【００３３】
かかる入力装置１において、第１基板１０および第２基板２０はいずれも平面矩形である。また、シール材３１は、第１基板１０および第２基板２０の外周縁に沿うように配置されている。このため、シール材３１は矩形枠状に設けられ、かかるシール材３１で囲まれた矩形の領域２ｂの中央領域が入力領域２ａとして利用される。
【００３４】
（第１基板１０と第２基板２０との間の構成）
図４は、本発明の実施の形態１に係る入力機能付き表示装置１００に用いた入力装置１における第１基板１０と第２基板２０との間の構成を示す説明図であり、図４（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）は各々、入力装置１において第２基板２０を押圧する前の状態の説明図、第２基板２０をペンで押圧している状態の説明図、第２基板２０に対する押圧を解除した状態の説明図、および領域分割体の説明図である。
【００３５】
図２および図４（ａ）に示す入力装置１において、第１基板１０と第２基板２０との間が空気層になっていると、空気層と第１電極１５との界面での反射や、空気層と第２電極２５との界面での反射により、入力装置１の透過率が低下する結果、画像の視認性が低下してしまう。そこで、本形態において、第１基板１１と第２基板２０との間には、シール材３１で囲まれた領域２ｂ内に空気よりも屈折率が大きい絶縁性液状物４９が充填されている。このため、第１基板１０と第２基板２０との間が空気層になっている場合には、３８０〜７８０ｎｍの波長域における入力装置１の透過率が約８５％であるのに対して、第１基板１０と第２基板２０との間に絶縁性液状物４９を充填すると、３８０〜７８０ｎｍの波長域における入力装置１の透過率が約９０％以上にまで向上することができる。
【００３６】
かかる絶縁性液状物４９としては、パラフィン系オイル、石油系オイル、植物オイル、シリコンオイル等のオイルの他、アルコール類、炭化水素類、ケトン類、エステル類、エーテル類、水、液晶材料を用いることができる。本形態では、絶縁性液状物４９として、第１電極１５や第２電極２５を構成するＩＴＯ（屈折率１．９）と同等の屈折率を有するシリコンオイル（屈折率１．４）等が用いられている。
【００３７】
本形態の入力装置１では、第１基板１０と第２基板２０との間には、第１基板１０と第２基板２０との間における絶縁性液状物４９の充填領域（領域２ｂ）を、絶縁性液状物４９が流通可能な隙間をもって小区域２ｃに分割する領域分割体４１が介在している。このため、絶縁性液状物４９は小区域２ｃに分割された状態で充填されている。但し、領域分割体４１には大きな隙間があるため、絶縁性液状物４９は、隣接する小区域２ｃの間で流動可能である。
【００３８】
本形態において、領域分割体４１は網目状高分子化合物（高分子ネットワーク）であり、第１基板１０と第２基板２０との間において、厚さ方向および面内方向の全体にわたって略均一に分布している。かかる網目状高分子化合物は、例えば、図４（ｄ）に示すように、鎖状の延在部分４１ｘと、延在部分４１ｘ同士を接続する接続部分４１ｙとを有する構造として示すことができるため、絶縁性液状物４９の充填領域（領域２ｂ）を、絶縁性液状物４９が流通可能な隙間をもって小区域２ｃに分割した状態にある。
【００３９】
このような構成の領域分割体４１は、例えば、絶縁性液状物４９中に光硬化性（紫外線硬化性）のモノマーや、光硬化性（紫外線硬化性）のオリゴマーを分散させた状態で、絶縁性液状物４９を第１基板１０と第２基板２０との間においてシール材３１で囲まれた領域２ｂに充填し、しかる後に重合させることにより形成することができる。その際、第１基板１０の側からの紫外線照射と、第２基板２０の側からの紫外線照射とを行なうとともに、紫外線の照射量を制御する。その結果、絶縁性液状物４９中に分散させたモノマーやオリゴマーの全体あるいは略全体において重合反応が進行する。かかる領域分割体４１に用いるモノマーやオリゴマーについては、例えば、特開２０００−３１７１７４において、液晶中に「ポリマー分散体」を形成するための材料を用いることができる。
【００４０】
例えば、絶縁性液状物４９を形成するためのモノマーとして、以下の化学式（１）で示される２′−メチル−ｐ−ターフェニル−４、４″−ジイルジメタクリレートを用いると、化学式（２）で示される網目状高分子化合物（網目状ネットワーク／高分子ネットワーク）が形成される。ここで、絶縁性液状物４９中のモノマーの混入量は、０．１〜５重量％程度が好ましく、混入量が０．１重量％未満であると、領域２ｂを分割する効果が十分でない一方、５重量％を越えると、絶縁性液状物４９の流動性を抑制しすぎるおそれがある。
【化１】
0005392677.tif 000002
【化２】
0005392677.tif 000003
【００４１】
モノマーとしては、２′−メチル−ｐ−ターフェニル−４、４″−ジイルジメタクリレート以外にも、特開２０００−３１７１７４の表２〜表６に示すモノマー等を用いてもよい。また、絶縁性液状物４９については、上記材料の他、化学式（３）で表されるモノマーを用いてもよい。
【化３】
0005392677.tif 000004
【００４２】
なお、前記化学式（３）中、Ｂ1およびＢ2は、メタクリレート基、アクリレート基、水素原子、アルキル基、アルコキシ基、フッ素原子、シアノ基のいずれかを示す。Ｂ1およびＢ2の少なくとも一方はメタクリレート基またはアクリレート基のいずれかを示し、Ｂ1が存在せずその両側のベンゼン環同士が単結合で直結している場合、またはＢ1が下記化学式（４）中のいずれかの基または酸素原子、あるいは硫黄原子のいずれかである場合もある。さらに、Ａ1の両側のベンゼン環の水素原子はすべて水素原子であるか、または少なくとも１つの水素原子がハロゲン原子によって置換されているものであってもよい。
【化４】
0005392677.tif 000005
【００４３】
なお、網目状の高分子化合物からなる領域分割体４１を形成するにあたっては、紫外線硬化型のモノマーやオリゴマーに限らず、熱硬化型のモノマーやオリゴマーを用いてもよい。具体的には、例えば、以下の化学式（５）、（６）、（７）に示すようなエポキシ基を持つ化合物と、以下の化学式（８）で示すアルコール類や、以下の化学式（９）で示すアミン（例えば、（４−（ω−アミノアルコキシ）−４′−シアノビフェニル）との混合モノマーを使用することができる。かかるモノマーを用いた場合、絶縁性液状物４９中に上記のモノマーを分散させた状態で第１基板１０と第２基板２０との間に充填し、しかる後に、加熱して重合させることにより得ることができる。その際の加熱条件は、例えば、６０℃において３時間程度である。
【化５】
0005392677.tif 000006
【化６】
0005392677.tif 000007
【化７】
0005392677.tif 000008
【化８】
0005392677.tif 000009
【化９】
0005392677.tif 000010
【００４４】
また、上記モノマーについては、絶縁性液状物４９自身として用いることもできる。すなわち、上記のモノマーを第１基板１０と第２基板２０との間に充填し、しかる後に、紫外線を照射して重合させると、網目状高分子化合物（網目状ネットワーク）からなる領域分割体４１が形成されるとともに、未反応のモノマーが絶縁性液状物４９として残る。かかる構成によれば、網目状の領域分割体４１が形成されている部分では、領域分割体４１の空孔内に絶縁性液状物４９が充填された状態にある。
【００４５】
また、高分子材料は、使用するモノマーの種類や重合条件によっては、網目状の他、鎖状あるいは環状の高分子化合物として形成される場合があり、かかる高分子材料を領域分割体４１として用いてもよい。
【００４６】
（動作）
本形態の入力装置１において、入力操作を行う際、利用者は第２基板２０の所定位置を指やペン等で押圧する。その結果、押圧個所では、第２基板２０が第１基板１０の側に撓み、第１電極１５と第２電極２５とが接触する。ここで、Ｘ方向の接触位置を検出するには、第２帯状電極２６ａ、２６ｂを介して第２電極２５にＸ方向の電圧を印加し、入力位置検出回路において、第１基板１０に設けられた第１電極１５を介して電位を監視する。従って、第２基板２０が押圧されて第１電極１５と第２電極２５とが接触した際、第２電極２５での抵抗分割により、Ｘ方向での接触位置を検出することができる。
【００４７】
また、Ｙ方向の接触位置を検出するには、入力位置検出回路から第１帯状電極１６ａ、１６ｂを介して第１電極１５にＹ方向の電圧を印加し、入力位置検出回路において、第２基板２０に設けられた第２電極２５を介して電位を監視する。従って、第２基板２０が押圧されて第１電極１５と第２電極２５とが接触した際、第１電極１５での抵抗分割により、Ｙ方向での接触位置を検出することができる。
【００４８】
（本形態の主な効果）
以上説明したように、本形態の入力装置１において、図４（ｂ）に示すように、例えば、ペン９で第２基板２０を押圧すると、矢印Ｌ１で示すように、押圧個所から周辺に絶縁性液状物４９が流出する。そして、図４（ｃ）に示すように押圧を解除すると、第２基板２０は第１基板１０から離間する。その結果、それまで押圧された箇所が負圧になるので、矢印Ｌ２で示すように、それまで押圧されていた箇所に向けて絶縁性液状物４９が戻る。その際、絶縁性液状物４９の戻りが遅いと、真空気泡が発生する。しかるに本形態では、第１基板１０と第２基板２０との間には領域分割体４１が設けられているため、絶縁性液状物４９は、小区域２ｃ毎に分割された状態にある。このため、絶縁性液状物４９中に真空気泡が発生しようとした場合でも、領域分割体４１によって真空気泡の集中が抑制され、視認できる程のサイズの真空気泡が発生しにくい。それ故、第１基板１０と第２基板２０との間に絶縁性液状物４９を充填した場合でも、第２基板２０に対する押圧が解除された個所で真空気泡が視認されることを抑制することができるので、ペン等による押圧個所を移動させた際に移動軌跡に沿ってスジが視認されることを抑制することができる。
【００４９】
また、本形態において、領域分割体４１は、網目状高分子化合物（高分子ネットワーク）であり、変形自在である。このため、第２基板２０が押圧された際に押圧箇所で第１基板１０側の第１電極１５と第２基板２０側の第２電極２５とが接触することが妨げられない。また、領域分割体４１が網目状高分子化合物であるため、領域分割体４１は、絶縁性液状物４９が充填された領域２ｂを極めて小さな小区域２ｃに分割する。このため、絶縁性液状物４９は、極めて小さな小区域４ｃ毎に分割された状態にある。従って、絶縁性液状物４９中に真空気泡が発生しようとした場合でも、真空気泡の集中をより確実に抑制することができる。それ故、第１基板１０と第２基板２０との間に絶縁性液状物４９を充填した場合でも、第２基板２０に対する押圧が解除された個所で真空気泡が視認されることをより確実に抑制することができる。
【００５０】
本形態で設けた絶縁性液状物４９および領域分割体４１は、本形態の抵抗膜方式の入力装置１に限らず、静電容量方式の入力装置に適用できる。但し、抵抗膜方式の入力装置１の場合、第１電極１５と第２電極２５とを接触させる必要があるため、第２基板２０が深く押圧されることになる。このため、抵抗膜方式の入力装置１の場合は特に真空気泡が発生しやすいが、本形態によれば、かかる真空気泡が視認されにくいので、抵抗膜方式の入力装置１においてペン等による押圧個所を移動させた際でも、移動軌跡に沿って、スジが発生することを確実に抑制することができる。
【００５１】
［実施の形態２］
図５は、本発明の実施の形態２に係る入力機能付き表示装置の断面構成を模式的に示す説明図である。図６は、本発明の実施の形態２に係る入力機能付き表示装置１００に用いた入力装置１における第１基板１０と第２基板２０との間を拡大して示す説明図であり、図６（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は各々、入力装置１において第２基板２０を押圧する前の状態の説明図、第２基板２０をペンで押圧している状態の説明図、および第２基板２０に対する押圧を解除した状態の説明図である。なお、本形態の基本的な構成は、実施の形態１と同様であるため、共通する部分には同一の符号を付して図示し、それらの詳細な説明を省略する。
【００５２】
図５において、本形態の入力機能付き表示装置１００も、実施の形態１と同様、画像生成装置としての液晶装置５と、この液晶装置５において表示光を出射する側の面に重ねて配置された入力装置１とを有している。入力装置１は、ガラス板やプラスチック板等からなる透光性の第１基板１０と、ガラス板、プラスチック板、プラスチックシート等からなる透光性の第２基板２０とを備えており、本形態では、第１基板１０および第２基板２０のいずれにもガラス板が用いられている。かかる入力装置１も、実施の形態１と同様、第１基板１０の第１面１１の入力領域２ａの全体にわたってＩＴＯ膜からなる透光性の第１電極１５（第１抵抗膜）が設けられ、第２基板２０の第１面２１にも、入力領域２ａの全体にわたってＩＴＯ膜からなる透光性の第２電極２５（第２抵抗膜）が設けられている。また、第１基板１０と第２基板２０との間には、シール材３１で囲まれた領域内に空気よりも屈折率が大きい絶縁性液状物４９が充填されている。
【００５３】
本形態の入力装置１でも、実施の形態１と同様、第１基板１０と第２基板２０との間には、第１基板１０と第２基板２０との間における絶縁性液状物４９の充填領域（領域２ｂ）を、絶縁性液状物４９が流通可能な隙間をもって小区域２ｃに分割する領域分割体４１が設けられている。このため、絶縁性液状物４９は小区域２ｃに分割された状態で充填されている。但し、領域分割体４１には大きな隙間があるため、絶縁性液状物４９は、隣接する小区域２ｃの間で流動可能である。
【００５４】
本形態において、領域分割体４１は、領域２ｂの面内方向の全体にわたって略均一に設けられている。但し、本形態では、図５および図６（ａ）に示すように、実施の形態１と違って、領域分割体４１は、絶縁性液状物４９中において第１基板１０側（第１電極１５）と接する側、および絶縁性液状物４９中において第２基板２０側（第２電極２５）と接する側のみに形成されている。このため、領域分割体４１は、第１基板１０と第２基板２０との間の厚さ方向の全体にわたって設けられてはおらず、第１基板１０と第２基板２０の間の厚さ方向の一部（中間部分）には領域分割体４１が設けられていない。
【００５５】
本形態において、領域分割体４１は、実施の形態１と同様、図４（ｄ）を参照して説明した網目状高分子化合物（高分子ネットワーク）であり、絶縁性液状物４９中に領域分割体４１の光硬化性モノマーや光硬化性のオリゴマーを分散させた状態で、絶縁性液状物４９を第１基板１０と第２基板２０との間に充填した後、モノマーやオリゴマーを重合させることにより得ることができる。その際、第１基板１０の側からの紫外線照射と、第２基板２０の側からの紫外線照射とを行なうとともに、紫外線の照射量を制御する。その結果、絶縁性液状物４９中に分散させたモノマーやオリゴマーのうち、絶縁性液状物４９が第１基板１０側（第１電極１５）と接する側、および絶縁性液状物４９が第２基板２０側（第２電極２５）と接する側のみに分布するモノマーやオリゴマーのみにおいて重合反応が進行する。
【００５６】
なお、網目状の高分子化合物からなる領域分割体４１を形成するにあたっては、実施の形態１と同様、紫外線硬化型のモノマーやオリゴマーに限らず、熱硬化型のモノマーやオリゴマーを用いてもよい。かかる熱硬化型のモノマーやオリゴマーを用いた場合にも、絶縁性液状物４９中に領域分割体４１のモノマーやオリゴマーを分散させた状態で、絶縁性液状物４９を第１基板１０と第２基板２０との間に充填し、しかる後に、重合させる。その際、第１基板１０の側からの加熱と、第２基板２０の側からの加熱とを行なうとともに、熱量を制御する。その結果、絶縁性液状物４９中に分散させたモノマーやオリゴマーのうち、絶縁性液状物４９中において第１基板１０側（第１電極１５）と接する側、および絶縁性液状物４９中において第２基板２０側（第２電極２５）と接する側のみに分布するモノマーやオリゴマーのみにおいて重合反応が進行する。
【００５７】
また、本形態においても、上記モノマーについては、絶縁性液状物４９自身として用いることもできる。すなわち、上記のモノマーを第１基板１０と第２基板２０との間に充填し、しかる後に、モノマーを重合させると、網目状高分子化合物からなる領域分割体４１が形成されるとともに、未反応のモノマーが絶縁性液状物４９として残る。かかる構成によっても、網目状の領域分割体４１が形成されている部分では、領域分割体４１の空孔内に絶縁性液状物４９が充填された状態となる。
【００５８】
かかる構成の入力装置１においても、実施の形態１と同様、図６（ｂ）に示すように、例えば、ペン９で第２基板２０を押圧すると、矢印Ｌ１で示すように、押圧個所から周辺に絶縁性液状物４９が流出する。そして、図６（ｃ）に示すように押圧を解除すると、第２基板２０は第１基板１０から離間し、矢印Ｌ２で示すように、それまで押圧されていた箇所に向けて絶縁性液状物４９が戻る。その際、絶縁性液状物４９の戻りが遅いと、真空気泡が発生するが、本形態でも、実施の形態１と同様、絶縁性液状物４９が領域分割体４１によって小区域２ｃ毎に分割された状態で充填されている。このため、領域分割体４１によって真空気泡の集中が抑制されるので、真空気泡が視認されることを抑制することができるので、ペン等による押圧個所を移動させた際に移動軌跡に沿ってスジが視認されることを抑制することができる等、実施の形態１と同様な効果を奏する。
【００５９】
なお、本形態では、領域分割体４１は、絶縁性液状物４９中において第１基板１０側（第１電極１５）と接する側、および絶縁性液状物４９中において第２基板２０側（第２電極２５）と接する側の双方に形成されていた。但し、領域分割体４１が絶縁性液状物４９中において第１基板１０側（第１電極１５）と接する側、および絶縁性液状物４９中において第２基板２０側（第２電極２５）と接する側の一方のみに形成されている構成を採用してもよい。
【００６０】
［実施の形態３］
図７は、本発明の実施の形態３に係る入力機能付き表示装置の断面構成を模式的に示す説明図である。図８は、本発明の実施の形態３に係る入力機能付き表示装置１００に用いた入力装置１における第１基板１０と第２基板２０との間を拡大して示す説明図であり、図８（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は各々、入力装置１において第２基板２０を押圧する前の状態の説明図、第２基板２０をペンで押圧している状態の説明図、および第２基板２０に対する押圧を解除した状態の説明図である。図９は、本発明の実施の形態３に係る入力装置１に形成した電極の平面的なレイアウトを模式的に示す説明図であり、図９（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は各々、入力装置１の第１基板１０と第２基板２０とに形成された電極の平面的な位置関係を示す説明図、第１基板に形成された電極の平面的構成を模式的に示す説明図、および第２基板に形成された電極の平面的構成を模式的に示す説明図である。なお、本形態の基本的な構成は、実施の形態１と同様であるため、共通する部分には同一の符号を付して図示し、それらの詳細な説明を省略する。
【００６１】
図７において、本形態の入力機能付き表示装置１００も、実施の形態１と同様、画像生成装置としての液晶装置５と、この液晶装置５において表示光を出射する側の面に重ねて配置された入力装置１とを有している。入力装置１は、ガラス板やプラスチック板等からなる透光性の第１基板１０と、ガラス板、プラスチック板、プラスチックシート等からなる透光性の第２基板２０とを備えており、本形態では、第１基板１０および第２基板２０のいずれにもガラス板が用いられている。かかる入力装置１も、実施の形態１と同様、第１基板１０の第１面１１の入力領域２ａの全体にわたってＩＴＯ膜からなる透光性の第１電極１５（第１抵抗膜）が設けられ、第２基板２０の第１面２１にも、入力領域２ａの全体にわたってＩＴＯ膜からなる透光性の第２電極２５（第２抵抗膜）が設けられている。
【００６２】
また、図７および図８（ａ）に示すように、第１基板１０と第２基板２０との間には、シール材３１で囲まれた領域内に空気よりも屈折率が大きい絶縁性液状物４９が充填されている。また、本形態の入力装置１でも、実施の形態１と同様、第１基板１０と第２基板２０との間に、絶縁性液状物４９の流動を抑制する領域分割体４２が介在している。
【００６３】
本形態で用いた領域分割体４２は、実施の形態１、２と違って、第１基板１０において、第１電極１５の側から第２基板２０に向けて突出した複数の絶縁性突起４２ａからなる。ここで、領域分割体４２（絶縁性突起４２ａ）は、第２基板２０および第２電極２５には届いておらず、第１基板１０と第２基板２０の間の厚さ方向の一部（中間部分から第２基板２０にかけて）には領域分割体４２（絶縁性突起４２ａ）が設けられていない。
【００６４】
かかる領域分割体４２（絶縁性突起４２ａ）は、図９（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示すように、第１電極１５が形成されている領域を複数の小区域２ｃに分割するように分布している。より具体的には、Ｘ方向に並ぶ絶縁性突起４２ａと、Ｙ方向に並ぶ絶縁性突起４２ａとに囲まれた領域が小区域２ｃになっている。また、領域分割体４２（絶縁性突起４２ａ）は、互いに所定の間隔で形成されているため、隣り合う領域分割体４２の間には、絶縁性液状物４９が流通可能な隙間があいている。
【００６５】
かかる領域分割体４２は、例えば、第１基板１０に第１電極１５等を形成した後、第１電極１５の上層に絶縁材料を所定の分布で形成することにより実現することができる。より具体的には、領域分割体４２を例えば感光性樹脂により形成する場合、第１電極１５の上層に塗布したアクリル樹脂等の感光性樹脂を所定のパターンで露光した後、現像することにより形成することができる。また、領域分割体４２を例えば無機材料により形成する場合、第１電極１５の上層にシリコン酸化膜等の無機膜を形成した後、レジストマスクを所定のパターンで形成し、しかる後に、無機膜をパターニングすることによっても形成することができる。
【００６６】
かかる構成の入力装置１においても、実施の形態１と同様、図８（ｂ）に示すように、例えば、ペン９で第２基板２０を押圧すると、矢印Ｌ１で示すように、押圧個所から周辺に絶縁性液状物４９が流出する。そして、図８（ｃ）に示すように押圧を解除すると、第２基板２０は第１基板１０から離間し、矢印Ｌ２で示すように、それまで押圧されていた箇所に向けて絶縁性液状物４９が戻る。その際、絶縁性液状物４９の戻りが遅いと、真空気泡が発生するが、本形態でも、実施の形態１と同様、絶縁性液状物４９が領域分割体４２によって小区域２ｃ毎に分割された状態で充填されている。このため、領域分割体４２によって真空気泡の集中が抑制されるので、真空気泡が視認されることを抑制することができるので、ペン等による押圧個所を移動させた際に移動軌跡に沿ってスジが視認されることを抑制することができる。
【００６７】
なお、本形態では、領域分割体４２（複数の絶縁性突起４２ａ）は、第１基板１０において、第１電極１５の側から第２基板２０に向けて突出した構成であったが、領域分割体４２（複数の絶縁性突起４２ａ）が、第２基板２０の側から第１基板１０に向けて突出した構成を採用してもよい。また、領域分割体４２（複数の絶縁性突起４２ａ）が第１基板１０の側および第２基板２０の側の双方に形成されている構成を採用してもよい。
【００６８】
［実施の形態４］
上記実施の形態では、本発明を抵抗膜方式の入力装置に適用したが、以下に説明するように、静電容量方式の入力装置に本発明を適用してもよい。図１０は、本発明の実施の形態４に係る静電容量方式の入力装置の説明図であり、図１０（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は各々、本発明の実施の形態４に係る静電容量方式の入力装置の断面図、その第１基板１０側の構成を模式的に示す説明図、および第２基板２０側の構成を模式的に示す説明図である。なお、本形態の基本的な構成は、実施の形態１と同様であるため、共通する部分には同一の符号を付してそれらの説明を省略する。
【００６９】
実施の形態１〜３では、第１基板１０および第２基板２０に対して第１電極１５および第２電極２５を面状に形成したが、本形態では、図１０（ａ）に示すように、第１基板１０および第２基板２０に対して第１電極１５および第２電極２５が各々、複数形成されている。
【００７０】
より具体的には、図１０（ｂ）に示すように、第１基板１０の第１面１１には、複数の第１電極１５が形成されている。ここで、第１電極１５は、Ｘ方向（第２方向）に延在する複数列の透光性電極パターン１５５（電極パターン）からなる。また、図１０（ｃ）に示すように、第２基板２０の第１面２１には、複数の第２電極２５が形成されている。ここで、第２電極２５は、Ｙ方向（第１方向）に延在する複数列の透光性電極パターン２５５（電極パターン）からなる。第１電極１５および第２電極２５はいずれもＩＴＯ膜からなる。
【００７１】
第１電極１５は、菱形形状の大面積のパッド部１５５ａを複数備え、パッド部１５５ａ同士は、幅の狭い連結部分１５５ｂで繋がっている。また、第２電極２５も、第１電極１５と同様、菱形形状の大面積のパッド部２５５ａを複数備え、パッド部２５５ａ同士は、幅の狭い連結部分２５５ｂで繋がっている。
【００７２】
かかる構成の第１基板１０と第２基板２０とは、例えば、パッド部１５５ａとパッド部２５５ａとが完全に重なるように配置される。また、第１電極１５の両端に電圧を印加するとともに、複数の第２電極２５の電位を透光性電極パターン２５５毎に監視する処理と、第２電極２５の両端に電圧を印加するとともに、複数の第１電極１１の電位を透光性電極パターン１５５毎に監視する処理を行なう。かかる構成によれば、入力操作を行う際、利用者は第２基板２０の所定位置を指やペン等で押圧すると、押圧個所では、第２基板２０が第１基板１０の側に撓み、第１電極１５と第２電極２５との対向距離が変化する結果、静電容量が変化する。従って、複数列の透光性電極パターン１５５のうち、静電容量が増大した電極パターンを特定すれば、押圧位置のＹ座標を特定できる。また、複数列の透光性電極パターン２５５のうち、静電容量が増大した電極パターンを特定すれば、押圧位置のＸ座標を特定できる。
【００７３】
かかる入力装置１でも、実施の形態１と同様、第１基板１０と第２基板２０との間に、空気よりも屈折率が大きい絶縁性液状物４９が充填しておけば、入力装置１の透過率を高めることができる。また、本形態でも、実施の形態１と同様、第１基板１０と第２基板２０との間における絶縁性液状物４９の充填領域（領域２ｂ）を、隙間をもって小区域２ｃに分割する領域分割体４１が設ければ、真空気泡が視認されることを抑制することができる等、実施の形態１と同様な効果を奏する。なお、本形態に入力装置１でも、実施の形態２、３を参照して説明した領域分割体４１、４２を設けてもよい。
【００７４】
なお、本形態では、第１電極１５が第１基板１０の第１面１１に形成されていたが、第１電極１５が、第１基板１０に対して第２基板２０とは反対側、例えば第２面１２に設けられていてもよい。また、本形態では、第２電極２５が第２基板２０の第１面２１に形成されていたが、第２電極２５が、第２基板２０の第２面２２に設けられていてもよい。
【００７５】
［他の実施の形態］
上記実施の形態では、画像生成装置として液晶装置５を用いたが、画像生成装置としては有機エレクトロルミネッセンス装置を用いてもよい。
【００７６】
［電子機器への搭載例］
次に、上述した実施形態に係る入力機能付き表示装置１００を適用した電子機器について説明する。図１１（ａ）に、入力機能付き表示装置１００を備えたモバイル型のパーソナルコンピューターの構成を示す。パーソナルコンピューター２０００は、表示ユニットとしての入力機能付き表示装置１００と本体部２０１０を備える。本体部２０１０には、電源スイッチ２００１及びキーボード２００２が設けられている。図１１（ｂ）に、入力機能付き表示装置１００を備えた携帯電話機の構成を示す。携帯電話機３０００は、複数の操作ボタン３００１及びスクロールボタン３００２、並びに表示ユニットとしての入力機能付き表示装置１００を備える。スクロールボタン３００２を操作することによって、入力機能付き表示装置１００に表示される画面がスクロールされる。図１１（ｃ）に、入力機能付き表示装置１００を適用した情報携帯端末（ＰＤＡ：Personal Digital Assistants）の構成を示す。情報携帯端末４０００は、複数の操作ボタン４００１及び電源スイッチ４００２、並びに表示ユニットとしての入力機能付き表示装置１００を備える。電源スイッチ４００２を操作すると、住所録やスケジュール帳といった各種の情報が入力機能付き表示装置１００に表示される。
【００７７】
なお、入力機能付き表示装置１００が適用される電子機器としては、図１１に示すものの他、デジタルスチールカメラ、液晶テレビ、ビューファインダー型、モニター直視型のビデオテープレコーダー、カーナビゲーション装置、ページャー、電子手帳、電卓、ワードプロセッサー、ワークステーション、テレビ電話、ＰＯＳ端末、銀行端末等の電子機器等が挙げられる。そして、これらの各種電子機器の表示部として、前述した入力機能付き表示装置１００が適用可能である。
【符号の説明】
【００７８】
１・・入力装置、２ａ・・入力領域、２ｂ・・絶縁性液状物が充填されている領域、２ｃ・・小区域、５・・液晶装置（画像生成装置）、１０・・第１基板、１５・・第１電極、２０・・第２基板、２５・・第２電極、４１、４２・・領域分割体、４２ａ・・絶縁性突起、４９・・絶縁性液状物、１００・・入力機能付き表示装置
【図１】
0005392677.tif 000011
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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