(57)【要約】【課題】磁性粒子を用いた表示装置が開示される。【解決手段】本発明にかかる磁性粒子を用いた表示方法は、（ａ）磁性を有し、所定のカラーを有する複数の粒子が溶媒に分散した状態で、前記複数の粒子に対して第１の磁場を印加し、前記複数の粒子が前記第１の磁場の方向と平行な方向に整列されて複数の粒子鎖を形成するようにするステップと、（ｂ）前記形成された複数の粒子鎖のうちの少なくとも一部に対して第２の磁場を印加し、前記複数の粒子鎖のうちの少なくとも一部が前記第２の磁場の印加される領域の表示面に近い方向に移動するようにし、これにより、前記表示面で前記所定のカラーが表示されるようにするステップとを含むことを特徴とする。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁性粒子を用いた表示方法であって、
（ａ）磁性を有し、かつ所定のカラーを有する複数の粒子が溶媒に分散した状態で、前記複数の粒子に対して第１の磁場を印加して、前記複数の粒子を前記第１の磁場の方向と平行な方向に整列させることによって複数の粒子鎖を形成するステップと、
（ｂ）前記形成された複数の粒子鎖のうちの少なくとも一部に対して第２の磁場を印加し、前記複数の粒子鎖のうちの少なくとも一部を前記第２の磁場の印加される領域の表示面に近い方向に移動させることによって、前記表示面で前記所定のカラーを表示するステップとを含むことを特徴とする、磁性粒子を用いた表示方法。
【請求項２】
前記（ａ）ステップにおいて、
前記複数の粒子のそれぞれを該粒子の磁化方向が前記第１の磁場の方向と同一になるように回転または移動させ、前記複数の粒子間の相互作用によって前記複数の粒子を前記第１の磁場の方向と平行な方向に整列させるようにしたことを特徴とする、請求項１記載の磁性粒子を用いた表示方法。
【請求項３】
前記複数の粒子は、強磁性物質を含み、
前記（ａ）ステップにおいて、前記第１の磁場が遮断されても、前記強磁性物質によって前記複数の粒子のそれぞれに形成された残留磁極により、前記複数の粒子鎖を維持するようにしたことを特徴とする、請求項１記載の磁性粒子を用いた表示方法。
【請求項４】
前記（ｂ）ステップにおいて、前記第２の磁場の強度、方向、印加時間、印加速度および磁力線のパターンのうちの少なくとも１つを調節して、前記第２の磁場の印加される領域の表示面に近い方向に移動する粒子鎖の、前記表示面との距離および前記表示面との角度のうちの少なくとも１つを変更することによって、前記表示面で表示される前記所定のカラーの明暗度を調整するようにしたことを特徴とする、請求項１記載の磁性粒子を用いた表示方法。
【請求項５】
前記複数の粒子が、飽和磁化値が互いに異なり、かつカラーが互いに異なる少なくとも２種類の粒子を含み、
前記（ｂ）ステップにおいて、前記第２の磁場の強度に応じて前記第２の磁場の印加される領域の表示面に近い方向に移動する粒子鎖の種類が異なるようにすることによって、前記表示面で表示されるカラーが異なるようにしたことを特徴とする、請求項１記載の磁性粒子を用いた表示方法。
【請求項６】
カラーが互いに異なる少なくとも２種類の粒子をそれぞれ含む少なくとも２つのセルを垂直に積層させ、前記少なくとも２つのセルに対して印加される前記第２の磁場の強度に応じて前記表示面に近い方向に移動する粒子鎖の種類が異なるようにすることによって、前記表示面で表示されるカラーが異なるようにしたことを特徴とする、請求項１記載の磁性粒子を用いた表示方法。
【請求項７】
カラーが互いに異なる少なくとも２種類の粒子をそれぞれ含む少なくとも２つのセルを水平に配列させ、前記少なくとも２つのセルに対して前記第２の磁場を独立的に印加することによって、前記表示面に近い方向に移動する粒子鎖の種類を前記少なくとも２つのセルごとに独立して調整するようにしたことを特徴とする、請求項１記載の磁性粒子を用いた表示方法。
【請求項８】
前記溶媒内における前記複数の粒子鎖の移動抵抗を調整することによって、前記（ｂ）ステップで前記第２の磁場が遮断された後も、前記第２の磁場が印加されていた領域の表示面に近い方向に移動していた粒子鎖の配列状態を所定範囲内で所定時間以上維持するようにしたことを特徴とする、請求項１記載の磁性粒子を用いた表示方法。
【請求項９】
前記溶媒の粘度、前記溶媒の比重および前記粒子の比重のうちの少なくとも１つを調節するか、または前記溶媒に添加剤を添加することによって、前記溶媒内における前記複数の粒子鎖の移動抵抗を調整するようにしたことを特徴とする、請求項１記載の磁性粒子を用いた表示方法。
【請求項１０】
（ｃ１）前記表示面における前記第２の磁場の方向、強度、印加時間、印加速度および磁力線のパターンのうちの少なくとも１つを変化させ、前記（ｂ）ステップで前記第２の磁場が印加されていた領域の表示面に近い方向に移動していた粒子鎖を不規則に配列させることによって、前記表示面のうちの、前記変化が発生する領域でのみ前記所定のカラーの明暗度を低くするステップをさらに含むことを特徴とする、請求項１記載の磁性粒子を用いた表示方法。
【請求項１１】
（ｃ２）第３の磁場を印加して、前記複数の粒子鎖を前記表示面から遠い方向に移動させることによって、前記表示面で表示される前記所定のカラーの明暗度を低くするステップをさらに含むことを特徴とする、請求項１記載の磁性粒子を用いた表示方法。
【請求項１２】
前記複数の粒子および前記溶媒を光透過性媒質によってカプセル化し、フィルム形態に加工したことを特徴とする、請求項１記載の磁性粒子を用いた表示方法。
【請求項１３】
前記複数の粒子が、表面に互いに同じ符号の電荷を有し、かつ
前記（ｂ）ステップにおいて、電場をさらに印加し、前記複数の粒子鎖のうちの少なくとも一部を前記電場の印加される領域の表示面に近い方向に移動させるか、または前記表示面から遠い方向に移動させることによって、前記表示面で表示される前記所定のカラーの明暗度を調整するようにしたことを特徴とする、請求項１記載の磁性粒子を用いた表示方法。
【請求項１４】
前記（ｂ）ステップにおいて、前記表示面上に備えられたタッチセンサから入力される信号を参照して前記電場のパターンを調節することによって、前記表示面で表示される前記所定のカラーの明暗度を調整するようにしたことを特徴とする、請求項１３記載の磁性粒子を用いた表示方法。
【請求項１５】
（ｄ）光学スキャン技術を利用して、前記表示面で表示される前記所定のカラーに関する情報をコンピュータ読み取り可能な形態の情報に変換するステップをさらに含むことを特徴とする、請求項１記載の磁性粒子を用いた表示方法。
【請求項１６】
磁性粒子を用いた表示方法であって、
（ａ）強磁性物質を含み、所定のカラーを有し、かつ溶媒中に分散した状態の複数の粒子が、前記強磁性物質によって前記各粒子に形成された残留磁極により整列して複数の粒子鎖を形成するステップと、
（ｂ）前記形成された複数の粒子鎖のうちの少なくとも一部に対して第２の磁場を印加し、前記複数の粒子鎖のうちの少なくとも一部を前記第２の磁場の印加される領域の表示面に近い方向に移動させることにより、前記表示面で前記所定のカラーを表示するステップとを含むことを特徴とする、磁性粒子を用いた表示方法。
【請求項１７】
磁性粒子を用いた表示装置であって、
磁性を有し、かつ所定のカラーを有する複数の粒子と、
前記複数の粒子が分散した溶媒と、
前記粒子および前記溶媒に対して第１の磁場を印加する第１の磁場印加部と、
前記粒子および前記溶媒に対して第２の磁場を印加する第２の磁場印加部とを含み、
前記第１の磁場印加部により、前記溶媒中に分散した状態の前記複数の粒子に対して第１の磁場を印加して、前記複数の粒子を前記第１の磁場の方向と平行な方向に整列させることによって複数の粒子鎖を形成し、
前記第２の磁場印加部により、前記形成された複数の粒子鎖のうちの少なくとも一部に対して第２の磁場を印加して、前記複数の粒子鎖のうちの少なくとも一部を前記第２の磁場の印加される領域の表示面に近い方向に移動させることによって、前記表示面で前記所定のカラーが表示されるように構成したことを特徴とする、磁性粒子を用いた表示装置。
【請求項１８】
前記第１の磁場印加により、前記複数の粒子のそれぞれを該粒子の磁化方向が前記第１の磁場の方向と同一になるように回転または移動させ、前記複数の粒子間の相互作用によって前記複数の粒子を前記第１の磁場の方向と平行な方向に整列させるように構成したことを特徴とする、請求項１７記載の磁性粒子を用いた表示装置。
【請求項１９】
前記複数の粒子が強磁性物質を含み、
前記第１の磁場が遮断されても、前記強磁性物質によって前記複数の粒子のそれぞれに形成された残留磁極により、前記複数の粒子鎖を維持するように構成したことを特徴とする、請求項１７記載の磁性粒子を用いた表示装置。
【請求項２０】
前記第２の磁場印加部により、前記第２の磁場の強度、方向、印加時間、印加速度および磁力線のパターンのうちの少なくとも１つを調節して、前記第２の磁場の印加される領域の表示面に近い方向に移動する粒子鎖の、前記表示面との距離および前記表示面との角度のうちの少なくとも１つを変更することによって、前記表示面で表示される前記所定のカラーの明暗度を調整するように構成したことを特徴とする、請求項１７記載の磁性粒子を用いた表示装置。
【請求項２１】
前記複数の粒子が、飽和磁化値が互いに異なり、カラーが互いに異なる少なくとも２種類の粒子を含み、
前記第２の磁場の強度に応じて前記第２の磁場の印加される領域の表示面に近い方向に移動する粒子鎖の種類が異なるようにすることによって、前記表示面で表示されるカラーが異なるように構成したことを特徴とする、請求項１７記載の磁性粒子を用いた表示装置。
【請求項２２】
カラーが互いに異なる少なくとも２種類の粒子をそれぞれ含む少なくとも２つのセルを垂直に積層させ、前記少なくとも２つのセルに対して印加される前記第２の磁場の強度に応じて前記表示面に近い方向に移動する粒子鎖の種類が異なるようにすることによって、前記表示面で表示されるカラーが異なるように構成したことを特徴とする、請求項１７記載の磁性粒子を用いた表示装置。
【請求項２３】
カラーが互いに異なる少なくとも２種類の粒子をそれぞれ含む少なくとも２つのセルを水平に配列させ、前記第２の磁場印加部により、前記少なくとも２つのセルに対して前記第２の磁場を独立的に印加することによって、前記表示面に近い方向に移動する粒子鎖の種類を前記少なくとも２つのセルごとに独立して調整するように構成したことを特徴とする、請求項１７記載の磁性粒子を用いた表示装置。
【請求項２４】
前記溶媒内における前記複数の粒子鎖の移動抵抗を調整することによって、前記第２の磁場が遮断された後も、前記第２の磁場が印加されていた領域の表示面に近い方向に移動していた粒子鎖の配列状態を所定範囲内で所定時間以上維持するように構成したことを特徴とする、請求項１７記載の磁性粒子を用いた表示装置。
【請求項２５】
前記溶媒の粘度、前記溶媒の比重および前記粒子の比重のうちの少なくとも１つを調節するか、または前記溶媒に添加剤を添加することによって、前記溶媒内における前記複数の粒子鎖の移動抵抗を調整するように構成したことを特徴とする、請求項１７記載の磁性粒子を用いた表示装置。
【請求項２６】
前記第２の磁場印加部により、前記表示面における前記第２の磁場の方向、強度、印加時間、印加速度および磁力線のパターンのうちの少なくとも１つを変化させ、前記第２の磁場が印加されていた領域の表示面に近い方向に移動していた粒子鎖を不規則に配列させることによって、前記表示面のうちの、前記変化が発生する領域でのみ前記所定のカラーの明暗度が低くなるように構成したことを特徴とする、請求項１７記載の磁性粒子を用いた表示装置。
【請求項２７】
第３の磁場を印加して、前記複数の粒子鎖を前記表示面から遠い方向に移動させることによって、前記表示面で表示される前記所定のカラーの明暗度を低くする第３の磁場印加部をさらに含むことを特徴とする、請求項１７記載の磁性粒子を用いた表示装置。
【請求項２８】
前記複数の粒子および前記溶媒を光透過性媒質によってカプセル化し、フィルム形態に加工したことを特徴とする、請求項１７記載の磁性粒子を用いた表示装置。
【請求項２９】
前記複数の粒子が、表面に互いに同じ符号の電荷を有し、かつ
電場を印加し、前記複数の粒子鎖のうちの少なくとも一部を前記電場の印加される領域の表示面に近い方向に移動させるか、または前記表示面から遠い方向に移動させることによって、前記表示面で表示される前記所定のカラーの明暗度を調整する電場印加部をさらに含むことを特徴とする、請求項１７記載の磁性粒子を用いた表示装置。
【請求項３０】
前記電場印加部により、前記表示面上に備えられたタッチセンサから入力される信号を参照して前記電場のパターンを調節することによって、前記表示面で表示される前記所定のカラーの明暗度を調整するように構成したことを特徴とする、請求項２９記載の磁性粒子を用いた表示装置。
【請求項３１】
光学スキャン技術を利用して、前記表示面で表示される前記所定のカラーに関する情報をコンピュータ読み取り可能な形態の情報に変換する情報変換部をさらに含むことを特徴とする、請求項１７記載の磁性粒子を用いた表示装置。
【請求項３２】
前記第２の磁場印加部は、
前記第２の磁場を生成する磁場発生部と、
前記磁場発生部で生成された第２の磁場がターゲット粒子鎖の存在する領域以外の領域に印加されることを遮断する磁場遮断部とを含むことを特徴とする、請求項１７記載の磁性粒子を用いた表示装置。
【請求項３３】
前記第２の磁場印加部により、前記磁場発生部から発生する第２の磁場の強度および方向のうちの少なくとも１つを調整するように構成したことを特徴とする、請求項３２記載の磁性粒子を用いた表示装置。
【請求項３４】
前記表示面は、柔軟性のある材質からなる巻物形態で構成され、
前記第３の磁場印加部は、前記表示面上の任意の位置に配置され、
前記表示面が巻き取られるかまたは巻き戻される場合に、前記表示面のうちの、前記第３の磁場印加部から所定の距離内に位置する領域に表示されていた前記所定のカラーの明暗度が低くなるように構成したことを特徴とする、請求項２７記載の磁性粒子を用いた表示装置。
【請求項３５】
磁性粒子を用いた表示装置であって、
強磁性物質を含み、かつ所定のカラーを有する複数の粒子と、
前記複数の粒子が分散した溶媒と、
前記粒子および前記溶媒に対して第２の磁場を印加する第２の磁場印加部とを含み、
前記溶媒中に分散した状態の前記複数の粒子が、前記強磁性物質によって前記各粒子に形成された残留磁極により整列して複数の粒子鎖を形成し、
前記第２の磁場印加部により、前記形成された複数の粒子鎖のうちの少なくとも一部に対して第２の磁場を印加して、前記複数の粒子鎖のうちの少なくとも一部を前記第２の磁場の印加される領域の表示面に近い方向に移動させることによって、前記表示面で前記所定のカラーが表示されるように構成したことを特徴とする、磁性粒子を用いた表示装置。
【請求項３６】
磁性粒子を用いたフィルムであって、
磁性を有し、かつ所定のカラーを有する複数の粒子と、
前記複数の粒子が分散した溶媒とを含み、
前記溶媒中に分散した状態の前記複数の粒子に対して第１の磁場が印加されると、前記複数の粒子が前記第１の磁場の方向と平行な方向に整列して複数の粒子鎖を形成し、
前記形成された複数の粒子鎖のうちの少なくとも一部に対して第２の磁場が印加されると、前記複数の粒子鎖のうちの少なくとも一部が前記第２の磁場の印加される領域の表示面に近い方向に移動し、これにより、前記表示面で前記所定のカラーが表示されるように構成したことを特徴とする、磁性粒子を用いたフィルム。
【請求項３７】
前記第２の磁場の方向および強度のうちの少なくとも１つが変化すると、前記第２の磁場が印加されていた領域の表示面に近い方向に移動していた粒子鎖が不規則に配列され、これにより、前記表示面で表示される前記カラーの明暗度が低くなるように構成したことを特徴とする、請求項３６記載の磁性粒子を用いたフィルム。
【請求項３８】
前記第２の磁場と反対方向の第３の磁場が印加されると、前記複数の粒子鎖が前記表示面から遠い方向に移動し、これにより、前記表示面で表示される前記カラーの明暗度が低くなるように構成したことを特徴とする、請求項３６記載の磁性粒子を用いたフィルム。
【請求項３９】
磁性粒子を用いたフィルムであって、
強磁性物質を含み、かつ所定のカラーを有する複数の粒子と、
前記複数の粒子が分散した溶媒とを含み、
前記溶媒中に分散した状態の前記複数の粒子が、前記強磁性物質によって前記各粒子に形成された残留磁極により整列して複数の粒子鎖を形成し、
前記形成された複数の粒子鎖のうちの少なくとも一部に対して第２の磁場が印加されると、前記複数の粒子鎖のうちの少なくとも一部が前記第２の磁場の印加される領域の表示面に近い方向に移動し、これにより、前記表示面で前記所定のカラーが表示されるように構成したことを特徴とする、磁性粒子を用いたフィルム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁性粒子を用いた表示方法、フィルムおよび表示装置に関するものである。より詳細には、溶媒に分散して磁性を有する粒子に対して第１の磁場を印加し、粒子が第１の磁場の方向と平行な方向に整列されて粒子鎖を形成するようにし、このように形成された粒子鎖に対して第２の磁場を印加し、粒子鎖が表示面に近い方向に移動するようにし、第２の磁場の強度または方向を変化させるか、第２の磁場と方向が反対の第３の磁場を印加し、粒子鎖が表示面から遠くなるようにすることにより、表示面を通して表示される情報の明暗度およびカラーを調整できるようにする、磁性粒子を用いた表示方法、フィルムおよび表示装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
磁性粉末および磁場を用いた磁気黒板（magnetic board）は、無色、無尽などの有用性により、幼児用筆記具などに広範に活用されている。従来技術の一例として、磁性を有する粒子を有色の流体に分散させ、これを隔壁構造を有する構造体に充填させてから、構造体の上部で磁石ペンなどを用いて磁場を局所的に印加することにより、磁性粒子を移動させて所定の情報を表示するか、構造体の下部で移動可能な磁石板などを用いて反対方向の磁場を印加することにより、磁性粒子によって表示されていた情報を全体的に消去する方法が紹介されている。
【０００３】
図１は、従来技術にかかる表示装置の構成を例示的に示す図である。図１を参照すれば、表示装置の上部に位置する磁石１３０を用いて磁場を印加し、溶媒１２０内の粒子１１０を上側方向に移動させることにより、粒子１１０のカラーが表示されるようにすることができ（すなわち、書き込み）、表示装置の下部に位置する、左右に移動可能な磁石１４０を用いて反対方向の磁場を全域的に印加し、溶媒１２０内の粒子１１０を下側方向に移動させることにより、粒子１１０のカラーが表示されないようにすることができる（すなわち、消去）。
【０００４】
しかし、このような従来技術によれば、表示されている情報を部分的に削除しにくく、表示される情報の明暗度やカラーを調整することが不可能であり、表示装置を薄いながらも柔軟に製作することができない問題があった。
【０００５】
そこで、本発明者は、溶媒に分散して磁性を有する粒子に対して第１の磁場を印加し、粒子が第１の磁場の方向と平行な方向に整列されて粒子鎖を形成するようにし、このように形成された粒子鎖に対して第２の磁場を印加し、粒子鎖が表示面に近い方向に移動するようにし、第２の磁場の強度または方向を変化させるか、第２の磁場と方向が反対の第３の磁場を印加し、粒子鎖が表示面から遠くなるようにすることにより、表示面を通して粒子のカラーが表示されるようにする、磁性粒子を用いた表示方法、フィルムおよび表示装置を開発し、これを用いて多様な応用実施例を構想するに至った。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上述した問題をすべて解決することを目的とする。
【０００７】
また、本発明は、溶媒に分散して磁性を有する粒子に対して第１の磁場を印加し、粒子が第１の磁場の方向と平行な方向に整列されて粒子鎖を形成するようにし、このように形成された粒子鎖に対して第２の磁場を印加し、粒子鎖が表示面に近い方向に移動するようにし、第２の磁場の強度または方向を変化させるか、第２の磁場と方向が反対の第３の磁場を印加し、粒子鎖が表示面から遠くなるようにすることにより、表示状態を多様に調整することができる、表示方法、フィルムおよび表示装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明にかかる磁性粒子を用いた表示方法は、（ａ）磁性を有し、所定のカラーを有する複数の粒子が溶媒に分散した状態で、前記複数の粒子に対して第１の磁場を印加し、前記複数の粒子が前記第１の磁場の方向と平行な方向に整列されて複数の粒子鎖を形成するようにするステップと、（ｂ）前記形成された複数の粒子鎖のうちの少なくとも一部に対して第２の磁場を印加し、前記複数の粒子鎖のうちの少なくとも一部が前記第２の磁場の印加される領域の表示面に近い方向に移動するようにし、これにより、前記表示面で前記所定のカラーが表示されるようにするステップとを含むことを特徴とする。
【０００９】
前記（ａ）ステップにおいて、前記複数の粒子の磁化方向が前記第１の磁場の方向と同一になるように、前記複数の粒子それぞれが回転または移動し、前記複数の粒子間の相互作用により、前記複数の粒子が前記第１の磁場の方向と平行な方向に整列できる。
【００１０】
前記複数の粒子は、強磁性（ferromagnetic）物質を含み、前記（ａ）ステップにおいて、前記第１の磁場が遮断されても、前記強磁性物質によって前記複数の粒子それぞれに形成された残留磁極により前記複数の粒子鎖が維持できる。
【００１１】
前記（ｂ）ステップにおいて、前記第２の磁場の強度、方向、印加時間、印加速度および磁力線のパターンのうちの少なくとも１つを調整し、前記第２の磁場の印加される領域の表示面に近い方向に移動する粒子鎖の、前記表示面との距離および前記表示面との角度のうちの少なくとも１つを調整し、これにより、前記表示面で表示される前記所定のカラーの明暗度（intensity）を調整することができる。
【００１２】
前記複数の粒子は、飽和磁化値が互いに異なり、カラーが互いに異なる少なくとも２種類の粒子を含み、前記（ｂ）ステップにおいて、前記第２の磁場の強度に応じて前記第２の磁場の印加される領域の表示面に近い方向に移動する粒子鎖の種類が異なるようにし、これにより、前記表示面で表示されるカラーが異なるようにすることができる。
【００１３】
カラーが互いに異なる少なくとも２種類の粒子をそれぞれ含む少なくとも２つのセルを垂直に積層させ、前記少なくとも２つのセルに対して印加される前記第２の磁場の強度に応じて前記表示面に近い方向に移動する粒子鎖の種類が異なるようにし、これにより、前記表示面で表示されるカラーが異なるようにすることができる。
【００１４】
カラーが互いに異なる少なくとも２種類の粒子をそれぞれ含む少なくとも２つのセルを水平に配列させ、前記少なくとも２つのセルに対して前記第２の磁場を独立に印加し、前記表示面に近い方向に移動する粒子鎖の種類が前記少なくとも２つのセルごとに独立して調整されるようにすることができる。
【００１５】
前記溶媒内における前記複数の粒子鎖の移動抵抗を調整することにより、前記（ｂ）ステップで前記第２の磁場が遮断された以降も、前記第２の磁場が印加されていた領域の表示面に近い方向に移動していた粒子鎖の配列状態が所定範囲内で所定時間以上維持されるようにすることができる。
【００１６】
前記溶媒の粘度、前記溶媒の比重および前記粒子の比重のうちの少なくとも１つを調整するか、前記溶媒に添加剤を添加することにより、前記溶媒内における前記複数の粒子鎖の移動抵抗を調整することができる。
【００１７】
（ｃ１）前記表示面における前記第２の磁場の方向、強度、印加時間、印加速度および磁力線のパターンのうちの少なくとも１つを変化させ、前記（ｂ）ステップで前記第２の磁場が印加されていた領域の表示面に近い方向に移動していた粒子鎖が不規則に配列されるようにし、これにより、前記表示面のうち、前記変化が発生する領域でのみ前記所定のカラーの明暗度が低くなるようにするステップをさらに含むことができる。
【００１８】
（ｃ２）第３の磁場を印加し、前記複数の粒子鎖が前記表示面から遠い方向に移動するようにし、これにより、前記表示面で表示される前記所定のカラーの明暗度が低くなるようにするステップをさらに含むことができる。
【００１９】
前記複数の粒子および前記溶媒は、光透過性媒質によってカプセル化され、フィルム形態に加工できる。
【００２０】
前記複数の粒子は、表面に互いに同じ符号の電荷を有し、前記（ｂ）ステップにおいて、電場をさらに印加し、前記複数の粒子鎖のうちの少なくとも一部が前記電場の印加される領域の表示面に近い方向に移動するか、前記表示面から遠い方向に移動するようにし、これにより、前記表示面で表示される前記所定のカラーの明暗度を調整することができる。
【００２１】
前記（ｂ）ステップにおいて、前記表示面上に備えられるタッチセンサから入力される信号を参照して前記電場のパターンを調整することにより、前記表示面で表示される前記所定のカラーの明暗度を調整することができる。
【００２２】
（ｄ）光学スキャン技術を利用して、前記表示面で表示される前記所定のカラーに関する情報をコンピュータ読み取り可能な形態の情報に変換するステップをさらに含むことができる。
【００２３】
そして、本発明にかかる磁性粒子を用いた表示方法は、（ａ）強磁性物質を含み、所定のカラーを有する複数の粒子が溶媒に分散した状態で、前記強磁性物質によって前記複数の粒子それぞれに形成された残留磁極により前記複数の粒子が整列されて複数の粒子鎖を形成するようにするステップと、（ｂ）前記形成された複数の粒子鎖のうちの少なくとも一部に対して第２の磁場を印加し、前記複数の粒子鎖のうちの少なくとも一部が前記第２の磁場の印加される領域の表示面に近い方向に移動するようにし、これにより、前記表示面で前記所定のカラーが表示されるようにするステップとを含むことを特徴とする。
【００２４】
そして、本発明にかかる磁性粒子を用いた表示装置は、磁性を有し、所定のカラーを有する複数の粒子と、前記複数の粒子が分散した溶媒と、前記粒子および前記溶媒に対して第１の磁場を印加する第１の磁場印加部と、前記粒子および前記溶媒に対して第２の磁場を印加する第２の磁場印加部とを含み、前記第１の磁場印加部は、前記複数の粒子が前記溶媒に分散した状態で、前記複数の粒子に対して第１の磁場を印加し、前記複数の粒子が前記第１の磁場の方向と平行な方向に整列されて複数の粒子鎖を形成するようにし、前記第２の磁場印加部は、前記形成された複数の粒子鎖のうちの少なくとも一部に対して第２の磁場を印加し、前記複数の粒子鎖のうちの少なくとも一部が前記第２の磁場の印加される領域の表示面に近い方向に移動するようにし、これにより、前記表示面で前記所定のカラーが表示されるようにすることを特徴とする。
【００２５】
前記第１の磁場印加部は、前記複数の粒子の磁化方向が前記第１の磁場の方向と同一になるように、前記複数の粒子それぞれが回転または移動するようにし、前記複数の粒子間の相互作用により、前記複数の粒子が前記第１の磁場の方向と平行な方向に整列されるようにすることができる。
【００２６】
前記複数の粒子は、強磁性（ferromagnetic）物質を含み、前記第１の磁場が遮断されても、前記強磁性物質によって前記複数の粒子それぞれに形成された残留磁極により前記複数の粒子鎖が維持できる。
【００２７】
前記第２の磁場印加部は、前記第２の磁場の強度、方向、印加時間、印加速度および磁力線のパターンのうちの少なくとも１つを調整し、前記第２の磁場の印加される領域の表示面に近い方向に移動する粒子鎖の、前記表示面との距離および前記表示面との角度のうちの少なくとも１つを調整し、これにより、前記表示面で表示される前記所定のカラーの明暗度（intensity）を調整することができる。
【００２８】
前記複数の粒子は、飽和磁化値が互いに異なり、カラーが互いに異なる少なくとも２種類の粒子を含み、前記第２の磁場の強度に応じて前記第２の磁場の印加される領域の表示面に近い方向に移動する粒子鎖の種類が異なるようにし、これにより、前記表示面で表示されるカラーが異なるようにすることができる。
【００２９】
カラーが互いに異なる少なくとも２種類の粒子をそれぞれ含む少なくとも２つのセルが垂直に積層され、前記少なくとも２つのセルに対して印加される前記第２の磁場の強度に応じて前記表示面に近い方向に移動する粒子鎖の種類が異なるようにし、これにより、前記表示面で表示されるカラーが異なるようにすることができる。
【００３０】
カラーが互いに異なる少なくとも２種類の粒子をそれぞれ含む少なくとも２つのセルを水平に配列され、前記第２の磁場印加部は、前記少なくとも２つのセルに対して前記第２の磁場を独立に印加し、前記表示面に近い方向に移動する粒子鎖の種類が前記少なくとも２つのセルごとに独立して調整されるようにすることができる。
【００３１】
前記溶媒内における前記複数の粒子鎖の移動抵抗が調整されることにより、前記第２の磁場が遮断された以降も、前記第２の磁場が印加されていた領域の表示面に近い方向に移動していた粒子鎖の配列状態が所定範囲内で所定時間以上維持されるようにすることができる。
【００３２】
前記溶媒の粘度、前記溶媒の比重および前記粒子の比重のうちの少なくとも１つが調整されるか、前記溶媒に添加剤が添加されることにより、前記溶媒内における前記複数の粒子鎖の移動抵抗が調整されるようにすることができる。
【００３３】
前記第２の磁場印加部は、前記表示部における前記第２の磁場の方向、強度、印加時間、印加速度および磁力線のパターンのうちの少なくとも１つを変化させ、前記第２の磁場が印加されていた領域の表示面に近い方向に移動していた粒子鎖が不規則に配列されるようにし、これにより、前記表示面のうち、前記変化が発生する領域でのみ前記所定のカラーの明暗度が低くなるようにすることができる。
【００３４】
第３の磁場を印加し、前記複数の粒子鎖が前記表示面から遠い方向に移動するようにし、これにより、前記表示面で表示される前記所定のカラーの明暗度が低くなるようにする第３の磁場印加部をさらに含むことができる。
【００３５】
前記複数の粒子および前記溶媒は、光透過性媒質によってカプセル化され、フィルム形態に加工できる。
【００３６】
電場を印加し、前記複数の粒子鎖のうちの少なくとも一部が前記電場の印加される領域の表示面に近い方向に移動するか、前記表示面から遠い方向に移動するようにし、これにより、前記表示面で表示される前記所定のカラーの明暗度を調整する電場印加部をさらに含み、前記複数の粒子は、表面に互いに同じ符号の電荷を有することができる。
【００３７】
前記電場印加部は、前記表示面上に備えられるタッチセンサから入力される信号を参照して前記電場のパターンを調整することにより、前記表示面で表示される前記所定のカラーの明暗度を調整することができる。
【００３８】
光学スキャン技術を利用して、前記表示面で表示される前記所定のカラーに関する情報をコンピュータ読み取り可能な形態の情報に変換する情報変換部をさらに含むことができる。
【００３９】
前記第２の磁場印加部は、前記第２の磁場を発生させる磁場発生部と、前記磁場発生部から発生する第２の磁場がターゲット粒子鎖の存在する領域以外の領域に印加されることを遮断させる磁場遮断部とを含むことができる。
【００４０】
前記第２の磁場印加部は、前記磁場発生部から発生する第２の磁場の強度および方向のうちの少なくとも１つが調整可能となるようにすることができる。
【００４１】
前記表示面は、柔軟性のある材質からなる巻物形態で構成され、前記第３の磁場印加部は、前記表示面上の任意の位置に配置され、前記表示面が巻き取られたり巻き戻される場合に、前記表示面のうち、前記第３の磁場印加部から所定の距離内に位置する領域に表示されていた前記所定のカラーの明暗度が低くなるようにすることができる。
【００４２】
そして、本発明にかかる磁性粒子を用いた表示装置は、強磁性物質を含み、所定のカラーを有する複数の粒子と、前記複数の粒子が分散した溶媒と、前記粒子および前記溶媒に対して第２の磁場を印加する第２の磁場印加部とを含み、前記複数の粒子が溶媒に分散した状態で、前記強磁性物質によって前記複数の粒子それぞれに形成された残留磁極により前記複数の粒子が整列されて複数の粒子鎖を形成するようにし、前記第２の磁場印加部は、前記形成された複数の粒子鎖のうちの少なくとも一部に対して第２の磁場を印加し、前記複数の粒子鎖のうちの少なくとも一部が前記第２の磁場の印加される領域の表示面に近い方向に移動するようにし、これにより、前記表示面で前記所定のカラーが表示されるようにすることを特徴とする。
【００４３】
そして、本発明にかかる磁性粒子を用いたフィルムは、磁性を有し、所定のカラーを有する複数の粒子と、前記複数の粒子が分散した溶媒とを含み、前記複数の粒子が前記溶媒に分散した状態で、前記複数の粒子に対して第１の磁場が印加されると、前記複数の粒子が前記第１の磁場の方向と平行な方向に整列されて複数の粒子鎖を形成し、前記形成された複数の粒子鎖のうちの少なくとも一部に対して第２の磁場が印加されると、前記複数の粒子鎖のうちの少なくとも一部が前記第２の磁場の印加される領域の表示面に近い方向に移動し、これにより、前記表示面で前記所定のカラーが表示されることを特徴とする。
【００４４】
前記第２の磁場の方向および強度のうちの少なくとも１つが変化すると、前記第２の磁場が印加されていた領域の表示面に近い方向に移動していた粒子鎖が不規則に配列され、これにより、前記表示面で表示される前記カラーの明暗度が低くなり得る。
【００４５】
前記第２の磁場と反対方向の第３の磁場が印加されると、前記複数の粒子鎖が前記表示面から遠い方向に移動し、これにより、前記表示面で表示される前記カラーの明暗度が低くなり得る。
【００４６】
そして、本発明にかかる磁性粒子を用いたフィルムは、強磁性物質を含み、所定のカラーを有する複数の粒子と、前記複数の粒子が分散した溶媒とを含み、前記複数の粒子が溶媒に分散した状態で、前記強磁性物質によって前記複数の粒子それぞれに形成された残留磁極により前記複数の粒子が整列されて複数の粒子鎖を形成し、前記形成された複数の粒子鎖のうちの少なくとも一部に対して第２の磁場が印加されると、前記複数の粒子鎖のうちの少なくとも一部が前記第２の磁場の印加される領域の表示面に近い方向に移動し、これにより、前記表示面で前記所定のカラーが表示されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００４７】
このように構成された本発明によれば、磁石ペンなどの磁場印加装置を用いて所望の情報を部分的に書き込んだり消去することが可能になるという効果が達成される。
【００４８】
また、本発明によれば、表示装置上に表示される情報の明暗度およびカラーを調整することができるという効果が達成される。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】従来技術にかかる表示装置の構成を例示的に示す図である。
【図２】本発明の一実施形態にかかる表示装置の構成および動作原理を例示的に示す図である。
【図３】本発明の一実施形態にかかる表示装置の構成および動作原理を例示的に示す図である。
【図４】本発明の一実施形態にかかる表示装置の構成および動作原理を例示的に示す図である。
【図５】本発明の一実施形態にかかる表示装置の構成および動作原理を例示的に示す図である。
【図６】本発明の一実施形態により明暗度を調整する構成を例示的に示す図である。
【図７】本発明の一実施形態により明暗度を調整する構成を例示的に示す図である。
【図８】本発明の一実施形態により多様なカラーを表示する構成を例示的に示す図である。
【図９】本発明の一実施形態により多様なカラーを表示する構成を例示的に示す図である。
【図１０】本発明の一実施形態により多様なカラーを表示する構成を例示的に示す図である。
【図１１】本発明の一実施形態により積層された構造の表示装置の構成を例示的に示す図である。
【図１２】本発明の一実施形態により積層された構造の表示装置の構成を例示的に示す図である。
【図１３】本発明の一実施形態により積層された構造の表示装置の構成を例示的に示す図である。
【図１４】本発明の一実施形態により第２の磁場印加部の構成を例示的に示す図である。
【図１５】第２実施例により製造されたフィルムの表示状態の維持性能に関する実験結果を示す図である。
【図１６】第３実施例により製造されたフィルムの表示状態の維持性能に関する実験結果を示す図である。
【図１７】第３実施例により製造されたフィルムの書き込みおよび消去性能に関する実験結果を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００５０】
後述する本発明に関する詳細な説明は、本発明が実施できる特定の実施形態を例として示す添付図面を参照する。これらの実施形態は、当業者が本発明を実施できるように十分に詳細に説明される。本発明の多様な実施形態は互いに異なるが、相互排他的である必要はないことが理解されなければならない。例えば、ここに記載されている特定の形状、構造および特性は一実施形態に関連し、本発明の精神および範囲を逸脱しない範囲内で他の実施形態で実現可能である。また、各々の開示された実施形態における個別構成要素の位置または配置は、本発明の精神および範囲を逸脱しない範囲内で変更可能であることが理解されなければならない。したがって、後述する詳細な説明は、限定的な意味として受け入れようとするものではなく、本発明の範囲は、適切に説明された場合、その請求項が主張するのと均等なすべての範囲とともに添付した請求項によってのみ限定される。図面において、類似の参照符号は、様々な側面にわたって同一または類似の機能を指し示す。
【００５１】
以下、本発明の属する技術分野における通常の知識を有する者が本発明を容易に実施できるようにするために、添付した図面を参照して本発明の構成を詳細に説明する。
【００５２】
粒子および溶媒の構成
【００５３】
まず、本発明にかかる表示装置に含まれる粒子および溶媒の構成について具体的に説明すると、以下のとおりである。
【００５４】
本発明の一実施形態によれば、粒子は、磁場により磁力を受けて回転または移動可能に磁性を有することができるが、例えば、ニッケル（Ｎｉ）、鉄（Ｆｅ）、コバルト（Ｃｏ）などの磁性物質が粒子に含まれ得る。
【００５５】
また、本発明の一実施形態によれば、粒子は、磁場が印加されることにより磁性を有することになる、すなわち、磁化される物質を含むことができる。特に、本発明の一実施形態によれば、磁場が印加されることにより粒子が整列されて形成される粒子鎖が、磁場が遮断された以降も維持できるようにするために、外部磁場が印加されると、磁化（magnetization）が起こり、印加されていた外部磁場が遮断されても、残留磁化（remnant magnetization）によって磁化された状態が維持される強磁性（ferromagnetic）物質を用いることができる。さらに、本発明の一実施形態によれば、表示装置に、互いに異なる飽和磁化値を有する２種類以上の粒子が含まれ得る。
【００５６】
また、本発明の一実施形態によれば、粒子が溶媒内で沈殿しないようにするために、粒子の表面を当該粒子と比重の異なる物質でコーティングするか、溶媒に当該粒子と比重の異なる物質を混合するか、または粒子を表面処理することもできる。
【００５７】
さらに、本発明の一実施形態によれば、粒子は、特定波長の光を反射させることができるように、すなわち、特定のカラーを有するように構成できる。より具体的には、本発明にかかる粒子は、酸化水調整、または無機顔料、顔料などのコーティングを通じて特定のカラーを有することができる。例えば、本発明にかかる粒子にコーティングされる無機顔料としては、発色団を含むＺｎ、Ｐｂ、Ｔｉ、Ｃｄ、Ｆｅ、Ａｓ、Ｃｏ、Ｍｇ、Ａｌなどが酸化物、硫化物、乳酸塩の形態で使用可能であり、本発明にかかる粒子にコーティングされる染料としては、蛍光染料、酸性染料、塩基性染料、媒染染料、硫化染料、バット染料、分散染料、反応性染料などが使用可能である。このように、本発明にかかる粒子が蛍光、燐光または発光物質を含む場合には、夜間のような暗い環境においても情報を効果的に表示することができる。例えば、本発明の一実施形態にかかる粒子のカラーは黒色であり得る。
【００５８】
また、本発明の一実施形態にかかる粒子は、光結晶による構造色を有する物質を含むことができる。より具体的に説明すると、前記粒子としては、光結晶による構造色を発現する物質に磁性を有する粒子をコーティングするか、磁性を有する粒子を含んだ物質を用いることができ、あるいは、磁性を有する粒子と構造色を有する粒子とを混合して用いることもできる。光結晶構造を有する粒子は、視野角に応じて互いに異なる構造色が発現できるため、前記磁場を印加することにより、前記磁性粒子の配列によって光結晶粒子が動くようになり、磁性に応じて互いに異なる構造色を発現させることができる。
【００５９】
さらに、本発明の一実施形態によれば、粒子が溶媒内で高い分散性および安定性を有するようにするために、シリカ、高分子、高分子単量体などを粒子の表面にコーティングさせることもできる。
【００６０】
一方、本発明にかかる粒子の直径は、数十ナノメートル〜数十マイクロメートルであり得、好ましくは３μｍ以下であり得るが、必ずしもこれに限定されるものではない。また、本発明にかかる粒子は、球の形状を有することができ、楕円体の形状を有することもできる。
【００６１】
次に、本発明にかかる表示装置に含まれる溶媒の構成について具体的に説明すると、以下のとおりである。
【００６２】
本発明の一実施形態によれば、溶媒は、粒子が均一に分散可能に粒子の比重と類似の比重を有する物質で構成でき、溶媒内における粒子が安定的に分散するのに適した物質で構成できるが、例えば、低誘電率を有するハロゲンカーボンオイル、ジメチルシリコーンオイルなどを含むことができる。
【００６３】
また、本発明の一実施形態によれば、溶媒は、特定波長の光を反射させることができるように、すなわち、特定のカラーを有するように構成できる。より具体的には、本発明にかかる溶媒は、無機顔料、染料を有する物質を含むか、光結晶による構造色を有する物質を含むことができる。例えば、溶媒のカラーは白色であり得る。
【００６４】
さらに、本発明の一実施形態によれば、磁性粒子を脂溶性溶媒に均一に分散させることにより、カプセル化過程で粒子同士で互いに固まったりカプセルの内壁にくっ付くのを防止することができる。
【００６５】
また、本発明の一実施形態によれば、溶媒には、チタン酸化物（ＴｉＯｘ）を含むことができる。
【００６６】
ただし、本発明にかかる粒子および溶媒の構成が前記列挙したものに限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲内で適切に変更可能であることを明らかにする。
【００６７】
次に、本発明にかかる表示装置に含まれる粒子および溶媒がカプセル化または区画化される構成について具体的に説明すると、以下のとおりである。
【００６８】
本発明の一実施形態によれば、粒子は、溶媒内で分散した状態で、光透過性物質からなる複数のカプセルにカプセル化できる。本発明の一実施形態によれば、粒子および溶媒をカプセル化することにより、互いに異なるカプセル間の混入などの直接的な干渉が発生するのを防止することができ、これにより、表示装置に含まれる粒子を各カプセルごとに独立して制御することができ、その結果、表示状態をより多様に調整することができる。
【００６９】
例えば、本発明の一実施形態にかかるカプセルを構成する物質には、ゼラチン、アカシア、メラミン、ウレア、プロテイン、ポリサッカライドなどが使用可能であり、表示装置内でカプセルを固定させるための物質（すなわち、バインダー）が使用可能である。ただし、本発明にかかるカプセルの構成が必ずしも前記列挙した例に限定されるものではなく、光透過性で、物理的に強くて硬くなく、弾性を有し、多孔性でなく、外部の熱と圧力に強い材料であれば、いずれの物質でも本発明にかかるカプセルの材料として使用可能である。
【００７０】
また、本発明の一実施形態によれば、粒子は、溶媒内で分散した状態で区画化できる。本発明の一実施形態によれば、隔壁によって仕切られた互いに異なるセル間への混入などの直接的な干渉が発生するのを防止することができ、これにより、表示装置に含まれる粒子を各カプセルごとに独立して制御することができる。
【００７１】
本発明の一実施形態によれば、粒子と溶媒とを含むカプセルは、柔軟性があり薄い基板に塗布されることにより、フィルム形態に製造できる。また、本発明の一実施形態によれば、フィルムの下部には、クッションの役割を果たす部材がさらに形成されていてよいし、これにより、使用者がフィルムに対して書き込みまたは消去動作を行う際にフィルムが損傷することを最小化することができる。
【００７２】
表示装置の構成
【００７３】
図２ないし図５は、本発明の一実施形態にかかる表示装置の構成および動作原理を例示的に示す図である。参考として、図２ないし図５は、表示装置に含まれる多数のカプセルのうちのいずれか１つのカプセルのみを示したものであるが、図２ないし図５に示された内容は、表示装置に含まれる残りの他のカプセルに対しても同様に適用可能である。また、図２ないし図５のそれぞれにおいて、（ａ）は、表示装置の表示面を撮影した写真であり、（ｂ）は、表示装置の表示面の様子を概念的に示す図であり、（ｃ）は、表示装置の断面を概念的に示す図である。
【００７４】
まず、表示装置に磁場が印加されない場合に、磁性を有する複数の粒子は、表示装置内で不規則に分散していてよいし、この場合、表示装置の表示面に特別な情報が表示されない状態となる。すなわち、表示装置に入射する光は、表示装置内に不規則に分散している複数の粒子あるいは溶媒によって散乱または反射したり、表示装置をそのまま透過することができる。
【００７５】
次に、図２を参照すれば、本発明の一実施形態にかかる表示装置内の磁性を有する複数の粒子は、第１の磁場印加部２３０によって印加される第１の磁場の方向と平行な方向に整列されて粒子鎖２１０が形成できる。
【００７６】
より具体的に説明すると、本発明の一実施形態により表示装置に第１の磁場が印加される場合に、複数の粒子のＳ極からＮ極への方向が第１の磁場の方向と同一になるように、複数の粒子それぞれが回転または移動できる。また、本発明の一実施形態によれば、表示装置に第１の磁場が印加される場合に、第１の磁場により複数の粒子が磁化され得、その磁化方向が第１の磁場の方向と同一になるように、磁化された複数の粒子それぞれが回転または移動できる。このように回転または移動したそれぞれの粒子のＮ極およびＳ極は、周辺の粒子のＳ極およびＮ極にそれぞれ近くなるため、複数の粒子の間に磁気的引力あるいは斥力が発生し、これにより、複数の粒子が第１の磁場の方向と平行な方向に規則的に整列されて粒子鎖２１０が形成できるようになる。
【００７７】
一方、本発明の一実施形態によれば、複数の粒子が強磁性体物質のように残留磁極を有する場合には、複数の粒子は、印加されていた第１の磁場が遮断される場合にも、粒子相互間に磁気的引力／斥力によって一定に配列できる。すなわち、複数の粒子が残留磁極を有する場合には、一旦第１の磁場が印加されていた粒子は、第１の磁場が遮断されても、残留磁化現象によって一定に整列されて粒子鎖２１０が形成された状態を維持することができ、以降、後述するように、第２の磁場が部分的に印加されるか、反対方向の第３の磁場が印加されることにより、その位置または方向が調整可能であり、これにより、表示装置の表示状態が調整できるのである。
【００７８】
一方、本発明の他の実施形態によれば、別に第１の磁場を印加しなくても、強磁性物質を含む複数の粒子それぞれに残留磁極が形成されている場合であれば、前記複数の粒子それぞれに形成された残留磁極により複数の粒子が整列されて複数の粒子鎖が形成されてもよい。
【００７９】
次に、図３を参照すれば、本発明の一実施形態にかかる表示装置内の複数の粒子鎖３１０に対して第２の磁場が部分的に印加されることにより、複数の粒子鎖３１０のうちの少なくとも一部が第２の磁場の印加される領域の表示面に近い方向に移動可能であり、これにより、表示装置の表示面を通して粒子鎖３１０の有するカラーが表示できる。
【００８０】
本発明の一実施形態によれば、複数の粒子鎖３１０に対して第２の磁場を印加する第２の磁場印加部３３０は、所望の領域にのみ部分的に第２の磁場を印加するために必要な特有の構成を含むことができる。第２の磁場印加部３３０の構成に関するより詳細な説明は後述する。
【００８１】
また、本発明の一実施形態によれば、溶媒の粘度、粒子と溶媒の比重、添加剤などを調整し、溶媒３２０内における粒子鎖３１０の移動抵抗を調整することにより、表示装置に印加されていた第２の磁場が遮断される場合にも、磁性を有する複数の粒子鎖が第２の磁場により移動または配列されていた状態が所定時間以上そのまま維持されるようにすることができる。より詳細には、本発明において、溶媒３２０内における粒子鎖３１０の移動抵抗を調整する構成は、本出願人によって出願されて公開された韓国特許公開公報第１０−２０１２−００１０１４７号に記載された内容によって実現可能であり、前記公報は全体として本明細書に組み込まれたものと見なすべきである。
【００８２】
一方、図３に示されていないが、本発明の一実施形態によれば、複数の粒子は、表面に互いに同じ符号の電荷を有していてよく、表示装置は、電荷を有する複数の粒子鎖に対して電場を印加する機能を果たす電場印加部（図示せず）をさらに含むことができる。本発明の一実施形態によれば、電場印加部（図示せず）は、電荷を有する複数の粒子鎖に対して電場を印加し、複数の粒子鎖のうちの少なくとも一部が電場の印加される領域の表示面に近い方向に移動するか、遠い方向に移動するようにすることができ、これにより、表示面で表示されるカラーの明暗度を調整することができる。
【００８３】
また、本発明の一実施形態によれば、表示装置は、表示面上に備えられるタッチセンサ部（図示せず）をさらに含むことができ、このタッチセンサ部（図示せず）から入力される信号を参照して電場印加部（図示せず）によって印加される電場の印加パターンを調整することができ、これにより、表示面で表示されるカラーの明暗度を使用者のタッチ入力に符合するように調整することができる。
【００８４】
さらに、本発明の一実施形態によれば、表示装置は、光学スキャン技術を利用して、表示面で表示されるカラーに関する情報をコンピュータ読み取り可能な他の形態の情報に変換する機能を果たす情報変換部（図示せず）をさらに含むことができる。
【００８５】
次に、図４を参照すれば、本発明の一実施形態にかかる表示装置内の複数の粒子鎖４１０に対して印加される第２の磁場の強度、方向、印加時間、印加速度および磁力線のパターンのうちの少なくとも１つが変化することにより、表示面に近い方向に移動していた粒子鎖４１０が不規則に配列可能であり、これにより、表示面で表示される粒子鎖４１０のカラーの明暗度が低くなるか、粒子鎖４１０のカラー自体が表示されなくなり得る。
【００８６】
より具体的には、第２の磁場の強度、方向、印加時間、印加速度および磁力線のパターンのうちの少なくとも１つが変化する速度が、粒子鎖４１０が移動して安定化される速度より速ければ、表示面に近い方向に集中して配列されていた粒子鎖４１０が不規則に配列可能であり、これにより、表示面を通して表示されていたカラーの明暗度が低くなり得、これにより、表示面のうち、第２の磁場の強度、方向、印加時間、印加速度および磁力線のパターンのうちの少なくとも１つの変化が発生する領域に対してのみ部分的に情報が消去できるようになる。
【００８７】
本発明の一実施形態によれば、複数の粒子鎖４１０に対して第２の磁場を印加する第２の磁場印加部４３０は、所望の領域でのみ第２の磁場の強度、方向、印加時間、印加速度および磁力線のパターンのうちの少なくとも１つを変化させるために必要な特有の構成を含むことができる。第２の磁場印加部４３０の構成に関するより詳細な説明は後述する。
【００８８】
次に、図５を参照すれば、本発明の一実施形態にかかる表示装置内の複数の粒子鎖５１０に対して第２の磁場と反対方向の第３の磁場が印加されることにより、第３の磁場の印加される領域の複数の粒子鎖５１０が表示面から遠い方向に移動可能であり、これにより、表示面を通して表示されていたカラーの明暗度が低くなり得、これにより、表示装置に表示される情報のうち、第３の磁場が印加される領域を通して表示されていた情報が消去できるようになる。仮に、第３の磁場印加部５３０によって表示装置内のすべての粒子鎖５１０に対して第３の磁場が全域的に印加される場合、表示装置に表示されていたすべての情報が一括的に消去できる（すなわち、リセット（reset））。
【００８９】
一方、本発明の一実施形態によれば、表示面を含むフィルムが柔軟性のある材質からなる巻物形態で構成でき、第３の磁場印加部は、この表示面上の任意の位置に配置できる。したがって、本発明の一実施形態によれば、巻物が巻き取られたり巻き戻されるかのように表示面が巻き取られたり巻き戻される場合には、表示面のうち、前記第３の磁場印加部から所定の距離内に位置する領域に表示されていた所定のカラーの明暗度が低くなり得る。すなわち、本発明の一実施形態によれば、表示面を巻いたり解いたりする動作を行うだけで、表示面に表示されている情報を削除することができる。一方、本発明の一実施形態によれば、巻物形態のフィルムの下部には、クッションの役割を果たす部材がさらに形成されていてよいし、これにより、使用者がフィルムに対して書き込みまたは消去動作を行う際にフィルムが損傷することを最小化することができる。
【００９０】
一方、図６および図７は、本発明の一実施形態により明暗度を調整する構成を例示的に示す図である。
【００９１】
まず、図６を参照すれば、第２の磁場印加部６３０と粒子鎖６１０との間の距離が相対的に近く、粒子鎖６１０に印加される第２の磁場の強度が相対的に大きい場合には、第２の磁場が印加されている領域に存在する粒子鎖６１０が表示面に非常に近接した所まで移動し、表示面の近傍に集中して配列可能であり（図６の（ｂ）参照）、これにより、表示装置の表示面を通して表示されるカラーの明暗度が相対的に高くなり得る（図６の（ａ）参照）。
【００９２】
次に、図７を参照すれば、第２の磁場印加部７３０と粒子鎖７１０との間の距離が相対的に遠く、粒子鎖７１０に印加される第２の磁場の強度が相対的に小さい場合には、第２の磁場が印加されている領域に存在する粒子鎖７１０が表示面に近い方向に移動するものの、その移動程度や配列の集中程度が相対的に高くないことがあり（図７の（ｂ）参照）、これにより、表示装置の表示面を通して表示されるカラーの明暗度が相対的に低くなり得る（図７の（ａ）参照）。
【００９３】
一方、図６および図７には、第２の磁場の強度を調整し、表示装置の明暗度を調整する実施形態についてのみ示されているが、本発明にかかる明暗度の調整に関する構成が必ずしもこれに限定されるものではない。
【００９４】
また、本発明の一実施形態によれば、第２の磁場の印加される領域の面積を調整することにより、表紙装置の表示面を通して表示されるカラーの明暗度またはカラーが表示される領域の面積（すなわち、大きさ）を調整することができる。
【００９５】
他の例として、第２の磁場の方向と平行な方向に整列可能な粒子鎖の整列方向を調整し、粒子鎖に入射する光の透過度を変化させることにより、明暗度を調整することができる。より具体的には、粒子鎖の整列方向が入射光の方向と平行な場合には（すなわち、表示面に垂直な場合には）、入射光が粒子鎖によって反射または散乱する程度が相対的に低いため、入射光の透過度が相対的に高くなり得、これにより、粒子鎖によるカラーの明暗度が低くなり得る。しかし、粒子３１０、４１０の整列方向が入射光の方向と平行でなく所定の角をなす場合には、特に、直角をなす場合には（すなわち、表示面に水平な場合には）、入射光が粒子鎖によって反射または散乱する程度が相対的に高いため、入射光の透過度が相対的に低くなり得、これにより、粒子鎖によるカラーの明暗度が高くなり得る。
【００９６】
さらに他の例として、第２の磁場の印加される時間を調整し、粒子鎖が移動する程度を調整することにより、粒子鎖によるカラーの明暗度を調整することができる。すなわち、第２の磁場の印加される時間が長いほど粒子鎖が表示面により近い所に移動し、これにより、粒子鎖のカラーの明暗度が高くなり得る。
【００９７】
一方、図８ないし図１０は、本発明の一実施形態により多様なカラーを表示する構成を例示的に示す図である。図８ないし図１０において、本発明の一実施形態にかかる表示装置には、飽和磁化値が互いに異なり、互いに異なるカラーを有する少なくとも２種類の粒子からそれぞれなる少なくとも２種類の粒子鎖が含まれ得、互いに異なる種類の粒子鎖は、第２の磁場が印加されることにより、互いに異なる移動態様を示すことができる。
【００９８】
まず、図８を参照すれば、表示装置には、飽和磁化値が互いに異なり、互いに異なるカラーを有する第１粒子鎖８１２、第２粒子鎖８１４および第３粒子鎖８１６が含まれ得る。本発明の一実施形態によれば、第２の磁場印加部８３０と粒子鎖８１２、８１４、８１６との間の距離が相対的に遠く、粒子鎖８１２、８１４、８１６に印加される第２の磁場の強度が相対的に小さい場合には、第１粒子鎖８１２だけが表示面に近い方向に移動可能であり、これにより、第１粒子鎖８１２のカラーだけが表示面を通して表示できる。
【００９９】
次に、図９を参照すれば、第２の磁場印加部９３０と粒子鎖９１２、９１４、９１６との間の距離が図８の場合よりも近く、粒子鎖９１２、９１４、９１６に印加される第２の磁場の強度が図８の場合よりも強い場合には、第１粒子鎖９１２だけでなく、第２粒子鎖９１４まで表示面に近い方向に移動可能であり、これにより、第１粒子鎖９１２のカラーと第２粒子鎖９１４のカラーとが混合されて表示面を通して表示できる。
【０１００】
次に、図１０を参照すれば、第２の磁場印加部１０３０と粒子鎖１０１２、１０１４、１０１６との間の距離が図９の場合よりも近く、粒子鎖１０１２、１０１４、１０１６に印加される第２の磁場の強度が図９の場合よりも強い場合には、第１粒子鎖１０１２および第２粒子鎖１０１４だけでなく、第３粒子鎖１０１６まですべて表示面に近い方向に移動可能であり、これにより、第１粒子鎖１０１２のカラーと、第２粒子鎖１０１４のカラーと、第３粒子鎖１０１６のカラーとがすべて混合されて表示面を通して表示できる。
【０１０１】
図１１ないし図１３は、本発明の一実施形態により積層された構造の表示装置の構成を例示的に示す図である。図１１ないし図１３において、本発明の一実施形態にかかる表示装置には、カラーが互いに異なる少なくとも２種類の粒子からなる少なくとも２種類の粒子鎖をそれぞれ含む少なくとも２つのセルが垂直に積層されたまま含まれ得、各セルに含まれる互いに異なる種類の粒子鎖は、第２の磁場が印加されることにより、互いに異なる移動態様を示すことができる。
【０１０２】
まず、図１１を参照すれば、表示装置には、互いに異なるカラーを有する第１粒子鎖１１１２、第２粒子鎖１１１４および第３粒子鎖１１１６が垂直的に積層された３つのセルにそれぞれ含まれ得る。本発明の一実施形態によれば、第２の磁場印加部１１３０と粒子鎖１１１２、１１１４、１１１６との間の距離が相対的に遠く、粒子鎖１１１２、１１１４、１１１６に印加される第２の磁場の強度が相対的に小さい場合には、第２の磁場印加部１１３０に最も近い所に位置した第１粒子鎖１１１２だけが表示面に近い方向に移動可能であり、これにより、第１粒子鎖１１１２のカラーだけが表示面を通して表示できる。
【０１０３】
次に、図１２を参照すれば、第２の磁場印加部１２３０と粒子鎖１２１２、１２１４、１２１６との間の距離が図８の場合よりも近く、粒子鎖１２１２、１２１４、１２１６に印加される第２の磁場の強度が図１１の場合よりも強い場合には、第１粒子鎖１２１２だけでなく、第２粒子鎖１２１４まで表示面に近い方向に移動可能であり、これにより、第１粒子鎖１２１２のカラーと第２粒子鎖１２１４のカラーとが混合されて表示面を通して表示できる。
【０１０４】
次に、図１３を参照すれば、第２の磁場印加部１３３０と粒子鎖１３１２、１３１４、１３１６との間の距離が図１０の場合よりも近く、粒子鎖１３１２、１３１４、１３１６に印加される第２の磁場の強度が図１０の場合よりも強い場合には、第１粒子鎖１３１２および第２粒子鎖１３１４だけでなく、第３粒子鎖１３１６まですべて表示面に近い方向に移動可能であり、これにより、第１粒子鎖１３１２のカラーと、第２粒子鎖１３１４のカラーと、第３粒子鎖１３１６のカラーとがすべて混合されて表示面を通して表示できる。
【０１０５】
以上説明した図２ないし図１３には、第１の磁場により複数の粒子が１つの直線形態の鎖をなす実施形態についてのみ示されているが、本発明にかかる粒子の整列形態に関する構成が必ずしもこれに限定されるものではなく、複数の粒子が相互作用して複合鎖形態を含む多様な形態をなしてもよい。
【０１０６】
一方、図１４は、本発明の一実施形態により第２の磁場印加部の構成を例示的に示す図である。
【０１０７】
図１４を参照すれば、本発明の一実施形態にかかる第２の磁場印加部１４３０は、磁場発生部１４１０と、磁場遮断部１４２０とを含むことができる。磁場発生部１４１０は、永久磁石や電磁石を含み、第２の磁場を発生させる機能を果たすことができる。また、磁場遮断部１４２０は、磁場を遮断可能な物質を含み、磁場発生部１４１０の側面を取り囲む形態で構成されており、これにより、磁場発生部１４１０から発生する第２の磁場が特定方向にのみ局所的に印加可能とする機能を果たすことができる。
【０１０８】
また、本発明の一実施形態によれば、第２の磁場印加部１４３０の磁場発生部１４１０は、昇降可能であるか高さが調整可能に構成されるか、自身が発生させる磁場の強度を変化させることができるように構成され、粒子鎖に対して印加される第２の磁場の強度が調整されるようにすることができる。さらに、本発明の一実施形態によれば、第２の磁場印加部１４３０の磁場発生部１４１０は、振動または回転可能に構成され、粒子鎖に対して印加される第２の磁場の強度または方向が変化可能とすることができる。
【０１０９】
実験結果
【０１１０】
以下では、本発明の一実施形態により実際に磁性粒子を用いた表示装置を構成するフィルムを製造した実験結果について説明する。
【０１１１】
＜第１実施例＞
【０１１２】
（１）磁性粒子の製造
まず、酸化鉄粒子を高分子樹脂でコーティングするために、酸化鉄粒子をトルエン（toluene）に分散させる。コーティングに用いられた高分子樹脂は、スチレンアクリロニトリル（ＳＡＮ、Styrene-Acrylonitrile）樹脂であって、これをトルエン（toluene）溶剤と混合した後、撹拌させ、液状のＳＡＮ樹脂溶液を作る。液状のＳＡＮ樹脂に、予め分散させた酸化鉄粒子溶液を入れて撹拌させる。反応が完了した後、磁石で酸化鉄粒子を捕獲した状態で残りの溶液を捨て、沈殿した酸化鉄粒子を乾燥させる。
【０１１３】
（２）芯物質分散液の製造
前記ＳＡＮ樹脂でコーティングされた酸化鉄粒子を、ＴＣＥ（tetrachloroethylene）溶剤に分散させる。この時、鉄粒子と溶剤との混和性を増加させるために、非イオン性高分子添加剤を添加させ、撹拌し、分散性を確保する。その後、ＴＣＥ溶剤に分散した酸化鉄粒子と白色ペイントをさらに撹拌する。
【０１１４】
（３）製造
壁物質として用いるアカシア（gum arabic、acacia gum）を予め水に溶解させて遠心分離し、混合物から不溶性物質を除去する。次に、水を５０℃以上に加熱した状態でゼラチン（gelatin）を添加し、先に作っておいたアカシア（gum arabic、acacia gum）溶液を添加し、分散液を製造する。
【０１１５】
（４）カプセル化
反応槽を撹拌しながら、前記製造された分散液に芯物質分散液を入れてエマルジョン化させる。このように形成されたエマルジョンに酢酸（acetic acid）溶液を添加してｐＨを低くし、エマルジョンを安定化した後、このエマルジョンを冷却させる。エマルジョンに水溶性硬化剤溶液を添加し、温度を上げて室温で撹拌する。カプセルを沈めた後、水で洗浄してカプセルを集める。
【０１１６】
（５）フィルム化
洗浄されたカプセルとバインダーとをローラで混合させる。カプセル層が全部沈むと、上部分の透明溶液部分を注いで捨て、フィルム製造用スラリー（slurry）を完成する。バーコータにＰＥＴ（polyethylene telephthalate）フィルムを固定させた後、先に製造しておいたカプセルスラリーをフィルム上に塗布する。これを乾燥させた後、ラミネータ（laminator）を用いてＰＥＴフィルムの上板をコーティングし、フィルムを最終的に完成する。
【０１１７】
＜第２実施例＞
【０１１８】
（１）芯物質分散液の製造
ＴＣＥ（tetrachloroethylene）溶剤に、酸化鉄粒子と溶剤との混和性を増加させるために、非イオン性高分子添加剤を添加して撹拌する。その後、酸化鉄粒子を添加してさらに撹拌する。酸化鉄粒子が分散した溶液に白色ペイントを入れた後、混合されやすいようにローラを用いて混合する。
【０１１９】
（２）壁物質分散液の製造
壁物質として用いるアカシア（gum arabic、acacia gum）を予め水に溶解させて遠心分離し、混合物から不溶性物質を除去する。次に、水を５０℃以上に加熱した状態でゼラチン（gelatin）を添加し、先に作っておいたアカシア（gum arabic、acacia gum）溶液を添加し、壁物質分散液を製造する。
【０１２０】
（３）カプセル化
反応槽を撹拌しながら、前記製造された壁物質分散液に芯物質分散液を入れてエマルジョン化させる。このように形成されたエマルジョンに酢酸（acetic acid）溶液を添加してｐＨを低くし、エマルジョンを安定化した後、このエマルジョンを冷却させる。エマルジョンに硬化剤溶液を添加し、温度を常温に上げて室温で撹拌する。カプセルを沈めた後、水で洗浄してカプセルを集める。
【０１２１】
（４）フィルム化
洗浄されたカプセルとバインダーとをローラで混合させる。カプセル層が全部沈むと、上部分の透明溶液部分を注いで捨て、フィルム製造用スラリー（slurry）を完成する。バーコータにＰＥＴ（polyethylene telephthalate）フィルムを固定させた後、先に製造しておいたカプセルスラリーをフィルム上に塗布する。これを乾燥させた後、ラミネータ（laminator）を用いてＰＥＴフィルムの上板をコーティングし、フィルムを最終的に完成する。
【０１２２】
＜第３実施例＞
【０１２３】
（１）芯物質分散液の製造
ＴＣＥ（tetrachloroethylene）溶剤とトルエン（toluene）溶剤とを混合する。粒子と溶媒との混和性を増加させるために、分散剤を添加した後、撹拌する。その後、混合された溶剤にそれぞれチタニア（ＴｉＯ２）粒子と酸化鉄粒子を入れ、それぞれ１時間撹拌して分散させる。よく分散したチタニア（ＴｉＯ２）粒子溶液にペイントを添加する。ローラを用いて混合されやすいように混ぜる。その後、分散した酸化鉄粒子溶液を添加し、ローラを用いて混合する。
【０１２４】
（２）壁物質分散液の製造
壁物質として用いるアカシア（gum arabic、acacia gum）を予め水に溶解させて遠心分離し、混合物から不溶性物質を除去する。次に、水を５０℃以上に加熱した状態でゼラチン（gelatin）を添加し、先に作っておいたアカシア（gum arabic、acacia gum）溶液を添加し、壁物質分散液を製造する。
【０１２５】
（３）カプセル化
反応槽を撹拌しながら、前記製造された壁物質分散液に芯物質分散液を入れてエマルジョン化させる。このように形成されたエマルジョンに酢酸（acetic acid）溶液を添加してｐＨを低くし、エマルジョンを安定化した後、このエマルジョンを冷却させる。エマルジョンに硬化剤溶液を添加し、温度を常温に上げて室温で撹拌する。カプセルを沈めた後、水で洗浄してカプセルを集める。
【０１２６】
（４）フィルム化
洗浄されたカプセルとバインダーとをローラで混合させる。カプセル層が全部沈むと、上部分の透明溶液部分を注いで捨て、フィルム製造用スラリー（slurry）を完成する。バーコータにＰＥＴ（polyethylene telephthalate）フィルムを固定させた後、先に製造しておいたカプセルスラリーをフィルム上に塗布する。これを乾燥させた後、ラミネータ（laminator）を用いてＰＥＴフィルムの上板をコーティングし、フィルムを最終的に完成する。
【０１２７】
図１５および図１６は、それぞれ第２実施例および第３実施例により製造されたフィルムの表示状態の維持性能に関する実験結果を示す図である。図１５および図１６において、反射度が変化するのは、フィルムの表示状態が変化することを意味することができる。
【０１２８】
図１５および図１６を参照すれば、印加されていた磁場が遮断された直後に反射度が減少する（すなわち、表示状態が変化する）傾向をやや示しているものの、時間が経過するほど反射度の減少傾向は弱くなり、特に、印加されていた磁場が遮断されてから７００秒経過した時点からは反射度がほとんど変化しないこと（すなわち、表示状態がほとんど変化しないこと）が確認された。したがって、本発明にかかるフィルムによれば、磁場が印加されることにより、粒子鎖が表示面に近い方向に移動して発生する表示状態が、磁場が遮断された以降も長い時間安定的に維持可能であることを確認することができる。
【０１２９】
図１７は、第３実施例により製造されたフィルムの書き込みおよび消去性能に関する実験結果を示す図である。図１７において、黒色で表示されたグラフ１７１０は、フィルムに第２の磁場を印加し、粒子鎖を表示面に近い方向に移動させることにより、所定の情報が表示されるようにする場合（すなわち、書き込み）の反射度を波長に応じて示すグラフに相当し、赤色で表示されたグラフ１７２０は、フィルムに第２の磁場と反対方向の第３の磁場を印加し、粒子鎖を表示面から遠い方向に移動させることにより、表示されていた所定の情報が消去されるようにする場合（すなわち、消去）の反射度を波長に応じて示すグラフに相当する。
【０１３０】
図１７を参照すれば、書き込みの場合の反射度と、消去の場合の反射度とが大差を示すことが明らかになった実験結果から、フィルムを通して表示される情報が、明暗度が高い状態で表示可能であることを確認することができる。
【０１３１】
以上説明した本発明にかかる表示方法、フィルムおよび表示装置は、教育用黒板、ノートなどの教育用器具に適用可能であり、冷蔵庫、テレビ、ノートパソコンのような電子製品や、机、椅子のような家具の表面のカラーを調整する装置に適用可能であり、壁面、床のような建築用内外装材のカラーを調整する手段として活用可能である。
【０１３２】
以上のように、本発明では、具体的な構成要素などのような特定事項と限定された実施形態および図面によって説明されたが、これは、本発明のより全般的な理解のために提供されたものに過ぎず、本発明は、上記の実施形態に限定されるものではなく、本発明の属する分野における通常の知識を有する者であれば、このような記載から多様な修正および変形が可能である。
【０１３３】
したがって、本発明の思想は、説明された実施形態に限って定められてはならず、後述する特許請求の範囲だけでなく、この特許請求の範囲と均等または等価的変形があるすべてのものは本発明の思想の範疇に属するというべきである。
【符号の説明】
【０１３４】
１１０：従来技術にかかる粒子
１２０：従来技術にかかる溶媒
１３０、１４０：従来技術にかかる磁石
２１０〜１３１０：粒子鎖
２２０〜１３２０：溶媒
２３０：第１の磁場印加部
３３０、４３０、６３０〜１４３０：第２の磁場印加部
５３０：第３の磁場印加部
【図１】
2015505622.tif 000003
【図６】
2015505622.tif 000004
【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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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
2015505622.tif 000013
【図１６】
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【図１７】
2015505622.tif 000015
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2015505622.tif 000019
【国際調査報告】
2015505622.tif 000020
2015505622.tif 000021
2015505622.tif 000022
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