(57)【要約】【課題】基板貼り付け時における帯電泳動粒子の巻き上がりを防止する。【解決手段】図１（ａ）  に示すように、第一基板１ａに電極５ａ，５ｂや絶縁層６ａ，６ｂや隔壁２を形成し、隔壁２にて仕切られる凹部に絶縁性液体３や帯電泳動粒子４を充填し、その上に第二基板１ｂを載せて構造体Ａを作製する。このように構成した構造体Ａを、図１（ｂ）  に示す回転装置Ｂ１にセットして回転させる。その回転により生じる遠心力によって帯電泳動粒子４が第一基板１ａの側に押し付けられた状態で第二基板１ｂが隔壁２に密着される。これにより、帯電泳動粒子４の巻き上がりを低減でき、帯電泳動粒子４の他の画素への移動や、隔壁２と基板１ｂとの間に帯電泳動粒子４が挟まったりすることを抑制でき、表示品質が良好な電気泳動表示装置を得ることができる。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定間隙を開けた状態に配置された第一基板及び第二基板と、画素を仕切るようにこれらの基板の間隙に配置された隔壁部材と、各画素に配置された液体と、該液体に分散された複数の帯電粒子と、前記液体に近接するように配置された第一電極及び第二電極と、を備え、これらの電極の間に電圧を印加して前記帯電粒子を前記第一電極の側又は前記第二電極の側に移動させることに基き表示を行う電気泳動表示装置を製造する電気泳動表示装置の製造方法において、
前記第一基板に前記隔壁部材を配置する工程と、
該隔壁部材にて仕切られた各画素に前記液体及び前記帯電粒子を配置する工程と、
該液体を覆うように前記第二基板を配置して構造体を作製する工程と、
該構造体を回転させて前記第二基板を前記隔壁部材に密着させながら余剰の液体を排出する工程と、
を備えたことを特徴とする電気泳動表示装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液体中の帯電粒子を移動させて表示を行う電気泳動表示装置の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、情報機器の発達に伴い、低消費電力且つ薄型の表示装置のニーズが増しており、これらニーズに合わせた表示装置の研究、開発が盛んに行われている。中でも液晶表示装置は、液晶分子の配列を電気的に制御し液晶の光学的特性を変化させる事ができ、上記のニーズに対応できる表示装置として活発な開発が行われ商品化されている。しかしながら、現在の液晶表示装置には、画面を見る角度や、反射光により画面上の文字が見づらく、また光源のちらつき・低輝度等から生じる視覚への負担の重さが問題となっている。そこで、低消費電力、眼への負担軽減などの観点から反射型表示装置が期待されている。
【０００３】
その１つとして、Ｈａｒｏｌｄ  Ｄ．Ｌｅｅｓ等により発明された電気泳動表示装置が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
この装置は、図１１に示すように、着色色素が溶解された絶縁性液体７１中に着色帯電泳動粒子７２を分散させてなる分散系と、この分散系を挟んで向かい合う一対の電極７３，７４からなっている。電極７３，７４を介して分散系に電圧を印加することにより、着色帯電泳動粒子７２の電気泳動性を利用して、その着色帯電泳動粒子７２を粒子自身が持つ電荷と反対極性の電極側にクーロン力により吸着させるものである。表示は、この着色帯電泳動粒子７２の色と染色された絶縁性液体７１の色の違いを利用して行われる。つまり、観測者に近い光透過性の第一の電極７３表面に着色帯電泳動粒子７２を吸着させた場合には着色帯電泳動粒子７２の色が観察され（図１１（ａ）  参照）、逆に観測者から遠い第二の電極７４表面に吸着させた場合には、着色帯電泳動粒子７２と光学的特性が異なるように染色された絶縁性液体７１の色が観察される（同図（ｂ）  参照）。
【０００５】
このように、電気泳動表示装置は顔料や染料などからの反射光によって表示を行うため、ディスプレーというよりは紙に近い表示品位を得ることが可能となる。そのため、電気泳動表示装置は近年では紙のような表示品位とディスプレーの書き換え機能を兼ね備えた電子ペーパーと呼ばれる表示装置の有力な候補となっている。
【０００６】
しかしながら、このような電気泳動装置では、絶縁性液体に染料やイオンなどの発色材を混合しなくてはならず、このような発色材の存在は、新たな電荷の授受をもたらすために電気泳動動作において不安定要因として作用しやすく、表示装置としての性能や寿命、安定性を低下させる場合があった。
【０００７】
そのような問題を解決するために、第一電極および第二電極からなる電極対を同一基板上に配置し、観察者から見て着色帯電泳動粒子を水平に移動させる表示装置が提案されている（例えば、特許文献２，３参照）。該装置は、図１２に示すような構成であって、電気泳動特性を利用して、透明な絶縁性液体８１中で着色帯電泳動粒子８２を電圧印加により、第一電極８８面および第二電極８７面間を、基板面と平行に移動させることによって表示を行うものである。
【０００８】
特許文献３に開示されたような水平移動型電気泳動表示装置においては、絶縁性液体８１が可視光に対して透明であって、観察者側から見て、第一電極８８と第二電極８７が異なる着色を呈し、いずれか一方の色を泳動粒子８２の色と一致させてある。例えば第一電極８８の色を白色、第二電極８７の色を黒色、泳動粒子８２の色を黒色とすると、泳動粒子が第二電極８７上に分布する場合には、第一電極８８が露出し白色を呈し（図１２（ａ）  参照）、泳動粒子８２が第一電極８８上に分布する場合には泳動粒子８２の色である黒色を呈す（図１２（ｂ）  参照）。
【０００９】
【特許文献１】
米国特許第３６１２７５８号明細書
【特許文献２】
特開昭４９−５５９８号公報
【特許文献３】
特開平１１−２０２８０４号公報
【特許文献４】
特許第２７３３６７９号公報
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述した帯電泳動粒子や絶縁性液体を基板間隙に封止する方法としては、一方の基板をローラー等で押圧する方法が提案されている（例えば特許文献４参照）。
【００１１】
しかしながら、ローラーで押圧する場合、絶縁性液体に大きな流れが生じてしまい、帯電泳動粒子を巻き上げてしまうこととなる。その結果、
・  帯電泳動粒子が他の画素に移動してしまって、画素相互の間で帯電泳動粒子量の不均一が生じたり、
・  帯電泳動粒子が基板間隙から漏出してしまって、表示コントラストが低下してしまったり、
・  隔壁と基板との間に帯電泳動粒子が挟まってしまって各画素を密封できなかったり、
するという問題があった。
【００１２】
そこで、本発明は、これらの問題を回避する電気泳動表示装置の製造方法を提供することを目的とするものである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記事情を考慮してなされたものであり、所定間隙を開けた状態に配置された第一基板及び第二基板と、画素を仕切るようにこれらの基板の間隙に配置された隔壁部材と、各画素に配置された液体と、該液体に分散された複数の帯電粒子と、前記液体に近接するように配置された第一電極及び第二電極と、を備え、これらの電極の間に電圧を印加して前記帯電粒子を前記第一電極の側又は前記第二電極の側に移動させることに基き表示を行う電気泳動表示装置を製造する電気泳動表示装置の製造方法において、
前記第一基板に前記隔壁部材を配置する工程と、
該隔壁部材にて仕切られた各画素に前記液体及び前記帯電粒子を配置する工程と、
該液体を覆うように前記第二基板を配置して構造体を作製する工程と、
該構造体を回転させて前記第二基板を前記隔壁部材に密着させながら余剰の液体を排出する工程と、を備えたことを特徴とする。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、図１乃至図７を参照して、本発明の実施の形態について説明する。
【００１５】
本実施の形態にて製造される電気泳動表示装置は、図５に示すように、所定間隙を開けた状態に配置された第一基板１ａ及び第二基板１ｂと、画素を仕切るようにこれらの基板１ａ，１ｂの間隙に配置された隔壁部材２と、各画素に配置された液体（以下、“絶縁性液体”とする）３と、該絶縁性液体３に分散された複数の帯電粒子（以下、“帯電泳動粒子”とする）４と、前記絶縁性液体３に近接するように配置された第一電極５ａ及び第二電極５ｂと、を備えており、これらの電極５ａ，５ｂの間に電圧を印加して前記帯電泳動粒子４を前記第一電極５ａの側又は前記第二電極５ｂの側に移動させることに基き表示を行うようになっている。
【００１６】
なお、第一基板１ａや第二基板１ｂの材料としては、例えば、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート、ポリエーテルスルフォン、ポリエチレン、ポリプロピレン等の樹脂フィルム、あるいは複数の樹脂の積層膜、さらにはガスバリア層が積層された樹脂フィルム、また、石英、金属等の無機材料も使用することができるが、これに限定されるものではない。第一基板１ａ及び第二基板１ｂの内、画像表示側（画像が視認される方の側）に配置される方の基板は透明にすると良い。
【００１７】
また、図５に示す電気泳動表示装置では、第一電極５ａ及び第二電極５ｂの両方が同じ基板の側に配置されているが、もちろんこれに限られるものではなく、第一電極５ａが一方の基板の側に配置され、第二電極５ｂが他方の基板の側に配置されるようにしても良い。
【００１８】
さらに、各電極５ａ，５ｂを覆うように絶縁層６ａ，６ｂを配置すると良い。
【００１９】
ところで、前記第一基板１ａ及び前記第二基板１ｂの少なくとも一方を可撓性材料にて形成すると良い。第二基板１ｂを可撓性材料にて形成した場合には、隔壁部材２の高さに多少の不均一が生じていても後述するような製造工程（構造体Ａを回転させる工程）において第二基板１ｂを隔壁部材２に密着させることができる。また、第二基板１ｂを可撓性材料にて形成せずに第一基板１ａを可撓性材料にて形成する場合には、可撓性の隔壁部材２を用い、後述する回転装置Ｂ１の基台８を柔軟材料にすることにより、同様の効果を得ることができる。
【００２０】
次に、本実施の形態に係る電気泳動表示装置の製造方法について、図１乃至図４等に沿って説明する。
【００２１】
本実施の形態に係る電気泳動表示装置の製造方法は、
・  前記第一基板１ａ（正確には、該基板の表面、又は該基板に形成された膜の表面）に前記隔壁部材２を配置する工程と、
・  該隔壁部材２にて仕切られた各凹部（つまり、各画素）に前記絶縁性液体３及び前記帯電泳動粒子４を配置する工程と、
・  該絶縁性液体３を覆うように前記第二基板１ｂを配置して構造体を作製する工程と、
・  図１（ｂ）  に示すように、該構造体Ａを回転させて前記第二基板１ｂを前記隔壁部材２に密着させながら余剰の絶縁性液体３を各凹部（画素）から排出する工程と、
を少なくとも備えている。
【００２２】
なお、本明細書において、「第一基板」とは、絶縁性液体３と帯電泳動粒子４をはさむ二枚の基板のうち、予め隔壁部材２を形成しておく方の基板を意味する。また、構造体とは、図１（ａ）  に符号Ａで示すように、第一基板１ａに隔壁部材２を配置して、その画素に絶縁性液体３や帯電泳動粒子４を配置して、第二基板１ｂを隔壁部材２に載せた状態のものをいう。
【００２３】
ここで、構造体Ａを回転させる工程について詳述する。
【００２４】
前記構造体Ａを回転させる工程においては、
・  図１（ｂ）  に示すように、前記第一基板１ａの面に沿った方向の軸（第二基板１ｂの面に沿った方向の軸）Ｃ１を回転軸としても（つまり、第一基板１ａの面と回転軸との為す角度を０度としても）、
・  図２に示すように、前記第一基板１ａの法線方向の軸（第二基板１ｂの法線方向の軸）Ｃ２を回転軸としても（つまり、第一基板１ａの面と回転軸の為す角度を９０度としても）、
・  “第一基板１ａの面と回転軸との為す角度”を他の角度（０度より大きく９０度より小さい任意の一定の角度）としても、
・  或いは、“第一基板１ａの面と回転軸との為す角度”を構造体の回転に伴って変化させていっても、
良い。いずれの方法でも絶縁性液体３の排除は可能であるが、図１（ｂ）  のように回転させた場合には、
・  絶縁性液体３の排除という効果の他に、
・  帯電泳動粒子４が遠心力によって第一基板１ａの方に押し付けられるために、該粒子の画素外部への散逸を低減できる、
という効果も得ることができる。特に、絶縁性液体３より比重の大きい帯電泳動粒子４を用いる場合に有効である。
【００２５】
前記構造体Ａの回転は、図３（ａ）  〜（ｃ）  に示すように、第二基板１ｂの一側（第一基板１ａや絶縁性液体３や帯電泳動粒子４が配置されていない方の側）に正の圧力を加えて第二基板１ｂを第一基板１ａの方向へ押圧した状態で行うようにすると良い。これにより、過剰な絶縁性液体３の排出を促進すると共に、回転中の第二基板１ｂのずれやたわみを防止できる。
【００２６】
ここで、図３（ａ）  （ｂ）  は、第二基板１ｂを押圧板Ｄ１，Ｄ２にて押圧する方法を示すものである。図３（ｂ）  に示す方法の場合、押圧板Ｄ２を配置しなくとも第二基板１ｂ自体に作用する遠心力で押圧されるが、押圧板Ｄ２を配置した場合には第二基板１ｂだけでなく押圧板Ｄ２に作用する遠心力によっても押圧されることとなり、効果が倍増される。また、図３（ａ）  の場合には押圧板Ｄ１に押圧力を付与する機構が必要であるが、図３（ｂ）  の場合には押圧力は回転によって発生されることから押圧板Ｄ２に押圧力を付与する機構は省略できる。さらに、同図（ｃ）  は、流体吐出手段Ｄ３にて流体（気体や液体）を第二基板１ｂに吐出することにより圧力を加える方法を示すものである。かかる場合、（特に、第二基板１ｂが可撓性材料にて構成されている場合）流体吐出手段Ｄ３は基板中央部から基板周辺部の方に走査すると良い。
【００２７】
また、前記構造体Ａの回転は、構造体Ａの周囲を減圧しておこなってもよい。ここで図１０は構造体Ａの周囲を減圧する方法の一例である。構造体Ａを回転させるための回転体Ｂ２中で、構造体Ａを設置する場所は密閉可能な容器内にある。構造体Ａを回転体Ｂ２に設置後、不図示の減圧口から不図示の減圧手段を用いて減圧を行い、しかるのちに回転により余剰な液体を排出する。これにより、回転時の空気との摩擦による第二基板１ｂのずれやめくれを防止できる。
【００２８】
一方、前記構造体Ａを回転させる場合、前記絶縁性液体３に電界を作用させて前記帯電泳動粒子４を各画素に保持しておくと良い。例えば、帯電泳動粒子４が第二基板１ｂから第一基板１ａに向かう方向に電界を印加すると良い。かかる場合の電界は、
▲１▼  前記第一電極５ａと前記第二電極５ｂとの間、或いは、
▲２▼  それら両方の電極或いは一方の電極と  専用電極（製造段階において電界発生用のために用いられる電極）との間、
に電圧を印加することによって発生させると良い。このような電界を発生させることにより、
・  帯電泳動粒子４が他の画素に移動してしまって、画素相互の間で帯電泳動粒子量の不均一が生じたり、
・  帯電泳動粒子４が基板間隙から漏出してしまって、表示コントラストが低下してしまったり、
・  隔壁部材２と第二基板１ｂとの間に帯電泳動粒子４が挟まってしまったり、することを防止する効果が増す。
【００２９】
なお、図４は、構造体Ａを回転させる場合において、押圧板Ｄ１に前記専用電極７を配置し、押圧板Ｄ１によって第二基板１ｂを第一基板１ａの側に押圧すると共に、専用電極７によって電界を発生させるようにした装置を示している。なお、その電界は、専用電極７と不図示の電極（例えば、第一基板１ａの方に形成した第一電極５ａや第二電極５ｂ）との間に発生させれば良い。
【００３０】
ところで、構造体Ａの回転は専用の回転装置Ｂ１，Ｂ２によって行うが、第一基板１ａの少なくとも一部は回転装置Ｂ１，Ｂ２の基台８に固定しておくと良い。これにより、第一基板１ａのズレを防止することができる。また、第二基板１ｂの方も、その少なくとも一部を第一基板１ａや基台８に固定しておくと良い。
【００３１】
なお、回転装置Ｂ１，Ｂ２の回転によって第二基板１ｂを隔壁部材２に密着させた後は、図５に示すように、第一基板１ａと第二基板１ｂとを接着剤９によって接着すると良い。
【００３２】
また、各画素への帯電泳動粒子４の供給は等量ずつ行うことが好ましいが、どのような方法を用いても良い。
【００３３】
さらに、各画素への絶縁性液体３の供給は、溢れる量が出来るだけ少なくなるように行うと良い。
【００３４】
なお、図１（ｂ）  や図２では、第一電極５ａや第二電極５ｂを形成した状態の構造体Ａを回転させているが、図６や図７に示すように、電極５ａ，５ｂを形成する前に第一基板１ａに隔壁部材２を形成し、絶縁性液体３や帯電泳動粒子４を注入して回転させても良い。
【００３５】
次に、本実施の形態の効果について説明する。
【００３６】
本実施の形態によれば、第一基板１ａや第二基板１ｂからなる構造体Ａが回転されるため、余剰の絶縁性液体３は基板間隙から排出され、第二基板１ｂと隔壁部材２とが密着される。
【００３７】
また、構造体Ａを図１（ｂ）  のように回転させた場合には、
・  絶縁性液体３の排除という効果の他に、
・  帯電泳動粒子４が遠心力によって第一基板１ａの方に押し付けられるために、該粒子の画素外部への散逸を低減できる、
という効果も得ることができる。これにより、
・  帯電泳動粒子４が他の画素に移動してしまって、画素相互の間で帯電泳動粒子量の不均一が生じたり、
・  帯電泳動粒子４が基板間隙から漏出してしまって、表示コントラストが低下してしまったり、
・  隔壁部材２と第二基板１ｂとの間に帯電泳動粒子４が挟まってしまったり、することを防止できる。特に、絶縁性液体３より比重の大きい帯電泳動粒子４を用いる場合に有効である。
【００３８】
【実施例】
以下、実施例に沿って本発明を更に詳細に説明する。
【００３９】
（実施例１）
本実施例においては、図１（ａ）  （ｂ）  に示す方法で電気泳動表示装置を作製した。
【００４０】
まず、第一基板１ａの表面に、不図示のスイッチング素子や、該スイッチング素子に接続される第一電極５ａを画素毎に形成した。なお、第一基板１ａには１ｍｍ厚のガラス基板を用い、第一電極５ａは、１辺２２０μｍの正方形状として、ガラス基板全体に５００×５００個形成した。
【００４１】
次に、この第一電極５ａ等を覆うように絶縁層６ａを形成し、その表面にはストライプ状の第二電極５ｂを形成した。この第二電極５ｂの線幅は１０μｍとし、ピッチは１２０μｍとした。
【００４２】
さらに、この第二電極５ｂを覆うように絶縁層６ｂを形成し、その表面には隔壁２を形成した。隔壁２は画素と画素との境界部に配置し、その幅は１５μｍ、高さは２０μｍ、ピッチは２４０μｍとした。
【００４３】
その後、隔壁２によって仕切られる各画素には、帯電泳動粒子４を分散させた絶縁性液体３を過剰量充填し、第二基板１ｂで覆った。なお、絶縁性液体３にはイソパラフィン（商品名：アイソパー、エクソン社製）を用い、帯電泳動粒子４には粒径１〜２μｍの程度のカーボンブラックを含有したポリスチレン−ポリメチルメタクリレート共重合体樹脂を用いた。絶縁性液体３には、荷電制御剤としてコハク酸イミド（商品名：ＯＬＯＡ１２００、シェブロン社製）を含有させた。また、第二基板１ｂには、厚さ１０μｍのポリエチレンテレフタレート製フィルムを用いた。
【００４４】
そして、このような構造体Ａを、図１（ｂ）  に示す回転装置（１辺３０ｃｍの立方体状）Ｂ１にセットした。なお、構造体Ａは不図示の固定機構によって基台８に固定した。徐々に回転速度を増し、回転によって生ずる遠心力の作用により過剰な絶縁性液体３を排出した。
【００４５】
その後、図５に示すように基板周囲を接着層９で接着し、不図示の配線で不図示の電圧印加手段に接続することで、電気泳動表示装置を得た。
【００４６】
本実施例によれば、余剰の絶縁性液体３は基板間隙から排出され、第二基板１ｂと隔壁２とが密着された。また、
・  帯電泳動粒子４が他の画素に移動してしまって、画素相互の間で帯電泳動粒子量の不均一が生じたり、
・  帯電泳動粒子４が基板間隙から漏出してしまって、表示コントラストが低下してしまったり、
・  隔壁部材２と第二基板１ｂとの間に帯電泳動粒子４が挟まってしまったり、することを防止できた。
【００４７】
（実施例２）
本実施例では、図２に示す回転装置Ｂ２で構造体Ａの回転を行った。その他の構成や製造方法は実施例１と同じにした。
【００４８】
本実施例によれば実施例１と同様の効果が得られた。
【００４９】
（実施例３）
本実施例では、図８に示す回転装置Ｂ２及び押圧板Ｄ１にて構造体Ａの回転を行った。すなわち、基台８の上面に構造体Ａを載置し、さらに押圧板Ｄ１をセットした。そして、不図示の圧力印加機構により押圧板Ｄ１に下向きに圧力を印加し、基台８と押圧板Ｄ１とを同じ速度で回転した。その他の構成や製造方法は実施例１と同じにした。
【００５０】
本実施例によれば実施例１と同様の効果が得られた。
【００５１】
（実施例４）
本実施例では、図９に示す回転装置Ｂ２及び押圧板Ｄ１にて構造体Ａの回転を行った。また、押圧板Ｄ１には電極７を配置しておいて、該電極７と第一電極５ａとの間に電圧を印加した。その他の構成や製造方法は実施例３と同じにした。
【００５２】
帯電泳動粒子４は正に帯電されているので、電極７には＋１００Ｖを印加し、第一電極５ａには−１００Ｖを印加した。これにより、帯電泳動粒子４は第一基板１ａの方に引き寄せられ、画素からの漏出が防止された。
【００５３】
その他、本実施例によれば実施例３と同様の効果が得られた。
【００５４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によると、第一基板や第二基板からなる構造体が回転されるため、余剰の絶縁性液体は基板間隙から排出され、第二基板と隔壁部材とが密着される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る電気泳動表示装置の製造方法の一実施の形態を示す模式図。
【図２】本発明に係る電気泳動表示装置の製造方法の他の実施の形態を示す模式図。
【図３】本発明に係る電気泳動表示装置の製造方法の他の実施の形態を示す模式図。
【図４】本発明に係る電気泳動表示装置の製造方法の他の実施の形態を示す模式図。
【図５】本発明を適用して製造される電気泳動表示装置の構造を示す断面図。
【図６】本発明に係る電気泳動表示装置の製造方法の他の実施の形態を示す模式図。
【図７】本発明に係る電気泳動表示装置の製造方法の他の実施の形態を示す模式図。
【図８】本発明に係る電気泳動表示装置の製造方法の他の実施の形態を示す模式図。
【図９】本発明に係る電気泳動表示装置の製造方法の他の実施の形態を示す模式図。
【図１０】本発明に係る電気泳動表示装置の製造方法の他の実施の形態を示す模式図。
【図１１】従来の電気泳動表示装置の構造の一例を示す断面図。
【図１２】従来の電気泳動表示装置の構造の一例を示す断面図。
【符号の説明】
１ａ        第一基板
１ｂ        第二基板
２          隔壁部材
３          絶縁性液体（液体）
４          帯電泳動粒子（帯電粒子）
５ａ        第一電極
５ｂ        第二電極
８          基台
Ａ          構造体
Ｂ１        回転装置
Ｂ２        回転装置
【図１】
2004151378.tif 000003
【図２】
2004151378.tif 000004
【図３】
2004151378.tif 000005
【図４】
2004151378.tif 000006
【図５】
2004151378.tif 000007
【図６】
2004151378.tif 000008
【図７】
2004151378.tif 000009
【図８】
2004151378.tif 000010
【図９】
2004151378.tif 000011
【図１０】
2004151378.tif 000012
【図１１】
2004151378.tif 000013
【図１２】
2004151378.tif 000014