(57)【要約】【課題】高温時における電気泳動粒子の固着を防止し、コントラストの高い表示を行う電気泳動表示装置等を提供する。【解決手段】  表示手段３と、使用環境温度を検出する温度検出手段４１、４２と、表示手段の表示を制御する制御手段６０と、を含み、制御手段は、表示手段の表示モードを、通常表示を行う第１モードと、高温警告表示を行う第２モードと、第１色と第２色の単一色表示を交互に行う第３モードと、を切り替え、第１モードから第２モードへの切り替えを、第１モード時に温度検出手段が検出した使用環境温度が閾値温度以上である場合に行い、第２モードから第３モードへの切り替えを、第２モードに切り替わって所定の時間が経過した後に行い、第３モードから第２モードへの切り替えを、第３モード時において、第１色と第２色の単一色表示を所定の回数実行した後に行う。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気泳動表示装置であって、
一対の基板間に電気泳動粒子を含む電気泳動素子を狭持してなり、少なくとも第１色と第２色を表示可能な画素を複数配置する表示手段と、
使用環境温度を検出する温度検出手段と、
前記表示手段の表示を制御する制御手段と、を含み、
前記制御手段は、
前記表示手段の表示モードを、通常表示を行う第１モードと、前記使用環境温度が高温であることを警告する高温警告表示を行う第２モードと、前記第１色の単一色表示と前記第２色の単一色表示とを交互に行う第３モードと、を切り替える切り替え制御を行い、
前記第１モードから前記第２モードへの前記切り替え制御を、前記第１モード時において前記温度検出手段が検出した前記使用環境温度が閾値温度以上である場合に行い、
前記第２モードから前記第３モードへの前記切り替え制御を、前記表示モードが第２モードに切り替わって所定の時間が経過した後に行い、
前記第３モードから前記第２モードへの前記切り替え制御を、前記第３モード時において、前記第１色の単一色表示と前記第２色の単一色表示とを交互に所定の回数実行した後に行う電気泳動表示装置。
【請求項２】
請求項１に記載の電気泳動表示装置において、
前記制御手段は、
前記第２モードから前記第１モードへの前記切り替え制御を、前記第２モード時において前記温度検出手段が検出した前記使用環境温度が閾値温度未満である場合に行う電気泳動表示装置。
【請求項３】
請求項１乃至２のいずれかに記載の電気泳動表示装置において、
前記表示手段は、
一方の前記基板と前記電気泳動素子との間に前記画素に対応して形成された画素電極と、
他方の前記基板と前記電気泳動素子との間に、複数の前記画素電極と対向して形成された共通電極と、を含み、
前記制御手段は、
前記共通電極および前記画素電極の少なくとも一方に駆動パルス信号に基づく電圧を印加し、前記共通電極と前記画素電極との間に生じた電界によって前記電気泳動粒子を移動させることで表示を更新し、
前記表示モードが第３モードである場合には、前記駆動パルス信号の振幅を、前記第１モード、前記第２モードにおける前記駆動パルス信号の振幅よりも小さくする電気泳動表示装置。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれかに記載の電気泳動表示装置において、
前記制御手段は、
前記表示モードが第２モードである場合に、前記高温警告表示の背景色を、前記第１色と前記第２色の中間色とする電気泳動表示装置。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれかに記載の電気泳動表示装置を含む電子機器。
【請求項６】
請求項１乃至４のいずれかに記載の電気泳動表示装置と、
時刻を計時して、前記時刻を表す時刻信号を出力する計時手段と、を含み、
前記表示手段は、
前記時刻信号に基づいて前記時刻を表示する電子時計。
【請求項７】
一対の基板間に電気泳動粒子を含む電気泳動素子を狭持してなり、少なくとも第１色と第２色を表示可能な画素を複数配置する表示手段と、使用環境温度を検出する温度検出手段と、前記表示手段の表示を制御する制御手段と、を含む電気泳動表示装置の制御方法であって、
前記表示手段の表示モードを、通常表示を行う第１モードと、前記使用環境温度が高温であることを警告する高温警告表示を行う第２モードと、前記第１色の単一色表示と前記第２色の単一色表示とを交互に行う第３モードと、を切り替える切り替え制御工程を含み、
前記切り替え制御工程は、
前記第１モード時において前記温度検出手段が検出した前記使用環境温度が閾値温度以上である場合に、前記第１モードから前記第２モードへの切り替えを行う工程と、
前記表示モードが第２モードに切り替わって所定の時間が経過した後に、前記第２モードから前記第３モードへの切り替えを行う工程と、
前記第１色の単一色表示と前記第２色の単一色表示とを交互に所定の回数実行した後に、前記第３モードから前記第２モードへの切り替えを行う工程と、を含む電気泳動表示装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気泳動表示装置、電子機器、電子時計、電気泳動表示装置の駆動方法等に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、電源を切っても画像を保持できるメモリー性を有する表示パネルが開発され、電子時計等にも使用されている。メモリー性を有する表示パネルとしては、ＥＰＤ（Electro Phoretic Display）すなわち電気泳動表示装置や、メモリー性液晶表示装置等が知られている。
【０００３】
これらのパネルには正常な表示が保証される動作温度が定められている。例えば、動作温度を超える使用環境温度で使用した場合、異常な表示がされる、電池寿命や製品寿命が短くなる等の品質上の問題が生じる可能性があった。そのため、使用環境温度が動作温度の範囲を超えた場合には、直ちに表示を停止するといった措置がとられていた。例えば画面全体を白などの背景色だけで表示して、通常の表示ができないことを知らせていた。
【０００４】
しかし、表示を停止するだけだと、使用者はパネル自体の故障であると誤解する可能性がある。そこで、特許文献１の発明では、ＥＰＤのメモリー性を利用して、表示が停止されている理由を表示し続けることで、使用者が故障であると誤解することを防止している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−１２８０４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、特許文献１の発明では、表示が停止されている理由を固定のメッセージ（例えばＣＯＬＤ）で表示する。そのため、メッセージが長時間表示された後に、通常の表示に戻ると、長時間の表示による影響で通常表示のコントラストが低下する可能性がある。
【０００７】
つまり、ＥＰＤの電気泳動粒子がマイクロカプセルの壁に固着してしまい、表示を切り替えても所望のコントラストが得られない可能性がある。そして、この電気泳動粒子の固着は高温状態（例えば４０℃以上）で生じやすい。
【０００８】
本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものである。本発明のいくつかの態様によれば、高温時における電気泳動粒子の固着を防止し、コントラストの高い表示を行う電気泳動表示装置等を提供できる。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
（１）本発明は、電気泳動表示装置であって、一対の基板間に電気泳動粒子を含む電気泳動素子を狭持してなり、少なくとも第１色と第２色を表示可能な画素を複数配置する表示手段と、使用環境温度を検出する温度検出手段と、前記表示手段の表示を制御する制御手段と、を含み、前記制御手段は、前記表示手段の表示モードを、通常表示を行う第１モードと、前記使用環境温度が高温であることを警告する高温警告表示を行う第２モードと、前記第１色の単一色表示と前記第２色の単一色表示とを交互に行う第３モードと、を切り替える切り替え制御を行い、前記第１モードから前記第２モードへの前記切り替え制御を、前記第１モード時において前記温度検出手段が検出した前記使用環境温度が閾値温度以上である場合に行い、前記第２モードから前記第３モードへの前記切り替え制御を、前記表示モードが第２モードに切り替わって所定の時間が経過した後に行い、前記第３モードから前記第２モードへの前記切り替え制御を、前記第３モード時において、前記第１色の単一色表示と前記第２色の単一色表示とを交互に所定の回数実行した後に行う。
【００１０】
（２）この電気泳動表示装置において、前記制御手段は、前記第２モードから前記第１モードへの前記切り替え制御を、前記第２モード時において前記温度検出手段が検出した前記使用環境温度が閾値温度未満である場合に行ってもよい。
【００１１】
これらの発明によれば、制御手段は、表示手段の表示モードを、通常表示を行う第１モードと、使用環境温度が高温であることを警告する高温警告表示を行う第２モードと、第１色の単一色表示と第２色の単一色表示とを交互に行う第３モードと、を切り替える。
【００１２】
温度検出手段が検出した前記使用環境温度が閾値温度以上である場合に高温警告表示が行われ（第２モード）、第２モードになって所定の時間が経過すると画面全体の単一色表示が行われる（第３モード）。
【００１３】
第３モードでは、第１色と第２色の単一色表示が交互に行われる。表示色を変更すると電気泳動粒子が現在とは異なる電極側に移動する。そのため、高温時における電気泳動粒子の固着を防止し、コントラストの高い表示を行う電気泳動表示装置等を提供できる。なお、電極とは後述する画素電極と共通電極を指す。
【００１４】
なお、第２モード時において温度検出手段が検出した前記使用環境温度が閾値温度未満である場合に、再び通常表示が行われてもよい（第１モード）。ここで、再び通常表示に戻るときの閾値温度は、高温警告表示に変化する場合の閾値温度と同じであってもよいし、判断の慎重のためヒステリシスをもっていてもよい。
【００１５】
再び通常表示に戻った場合であっても、高温時における電気泳動粒子の固着が防止されているため、高温警告表示の影響を受けることなく、コントラストの高い表示がされる。なお、閾値温度とは例えば４０℃であってもよいし、それよりも高い温度であってもよい。また、所定の時間とは１０分〜１時間であってもよいし、温度に応じて時間が変化してもよい。
【００１６】
（３）この電気泳動表示装置において、前記表示手段は、一方の前記基板と前記電気泳動素子との間に前記画素に対応して形成された画素電極と、他方の前記基板と前記電気泳動素子との間に、複数の前記画素電極と対向して形成された共通電極と、を含み、前記制御手段は、前記共通電極および前記画素電極の少なくとも一方に駆動パルス信号に基づく電圧を印加し、前記共通電極と前記画素電極との間に生じた電界によって前記電気泳動粒子を移動させることで表示を更新し、前記表示モードが第３モードである場合には、前記駆動パルス信号の振幅を、前記第１モード、前記第２モードにおける前記駆動パルス信号の振幅よりも小さくしてもよい。
【００１７】
本発明によれば、高温時にはＥＰＤを構成する材料自体の内部抵抗値が低下してリーク電流が流れるため、高温時に電極の駆動を行う第３モードにおいて駆動パルス信号の振幅を小さくすることでリーク電流を減らす。
【００１８】
このことにより、リーク電流の影響によるＥＰＤの劣化を防止して、表示品質を保つことができる。
【００１９】
（４）この電気泳動表示装置において、前記制御手段は、前記表示モードが第２モードである場合に、前記高温警告表示の背景色を、前記第１色と前記第２色の中間色としてもよい。
【００２０】
本発明によれば、使用環境温度が高温である場合に高温警告表示を行う第２モードにおいて、背景色を中間色とすることで高温時における電気泳動粒子の固着を生じにくくする。
【００２１】
例えば二粒子系の電気泳動方式では、第１色の電気泳動粒子と、第２色の電気泳動粒子とを含む。このとき、第１色表示又は第２色表示を行った場合に、高温時における電気泳動粒子の固着が生じやすくなる。そこで、画面全体の大きな割合を占める高温警告表示の背景部分の色を、第１色と第２色の中間色にすることで、電気泳動粒子の固着をさらに生じにくくする。
【００２２】
（５）本発明は、前記のいずれかに記載の電気泳動表示装置を含む電子機器である。
【００２３】
本発明の電子機器の電気泳動表示装置は、高温時における電気泳動粒子の固着を防止し、コントラストの高い表示を行う。そのため、高温にさらされる可能性のある電子機器であっても、長期にわたり品質の優れた表示を行うことが可能になる。
【００２４】
（６）本発明は、前記のいずれかに記載の電気泳動表示装置と、時刻を計時して、前記時刻を表す時刻信号を出力する計時手段と、を含み、前記表示手段は、前記時刻信号に基づいて前記時刻を表示する電子時計である。
【００２５】
本発明の電子機器の電気泳動表示装置は、高温時における電気泳動粒子の固着を防止し、コントラストの高い表示を行う。そのため、例えば内部が高温になり得る乗用車に搭載される電子時計であっても、長期にわたり品質の優れた表示を行うことが可能になる。
【００２６】
（７）本発明は、一対の基板間に電気泳動粒子を含む電気泳動素子を狭持してなり、少なくとも第１色と第２色を表示可能な画素を複数配置する表示手段と、使用環境温度を検出する温度検出手段と、前記表示手段の表示を制御する制御手段と、を含む電気泳動表示装置の制御方法であって、前記表示手段の表示モードを、通常表示を行う第１モードと、前記使用環境温度が高温であることを警告する高温警告表示を行う第２モードと、前記第１色の単一色表示と前記第２色の単一色表示とを交互に行う第３モードと、を切り替える切り替え制御工程を含み、前記切り替え制御工程は、前記第１モード時において前記温度検出手段が検出した前記使用環境温度が閾値温度以上である場合に、前記第１モードから前記第２モードへの切り替えを行う工程と、前記表示モードが第２モードに切り替わって所定の時間が経過した後に、前記第２モードから前記第３モードへの切り替えを行う工程と、前記第１色の単一色表示と前記第２色の単一色表示とを交互に所定の回数実行した後に、前記第３モードから前記第２モードへの切り替えを行う工程と、を含む。
【００２７】
本発明によれば、高温時における電気泳動粒子の固着を防止し、コントラストの高い表示を行う電気泳動表示装置の制御方法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】第１実施形態におけるＥＰＤを含む電子時計の表示例を示す図。
【図２】第１実施形態における表示モードの切り替えを示す状態遷移図。
【図３】第１実施形態におけるＥＰＤを含む電子時計のブロック図。
【図４】第１実施形態におけるＥＰＤのブロック図。
【図５】第１実施形態における表示部の画素の構成例を示す図。
【図６】図６（Ａ）は電気泳動素子の構成例を示す図。図６（Ｂ）〜図６（Ｃ）は電気泳動素子の動作の説明図。
【図７】図７（Ａ）は駆動パルス信号の例を示す図。図７（Ｂ）は画素の変化を示す図。
【図８】第１実施形態のフローチャート。
【図９】第１変形例におけるＥＰＤを含む電子時計の表示例を示す図。
【図１０】第２変形例における駆動パルス信号の例を示す図。
【図１１】適用例における車載用ディスプレイ（電子機器の１つ）の図。
【図１２】比較例の電子時計の表示の図。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
１．第１実施形態
本発明の第１実施形態について図１〜図８を参照して説明する。ここでは、まず図１２を参照して比較例のＥＰＤにおける問題を説明してから、本実施形態のＥＰＤを説明する。なお、第１実施形態および比較例のＥＰＤは電子時計の一部（表示部を含む）として用いられているものとする。
【００３０】
１．１．比較例のＥＰＤの問題
図１２は、比較例のＥＰＤを含む電子時計１００の正面図である。電子時計１００の表示部１０３には、比較例のＥＰＤが用いられている。
【００３１】
ＥＰＤでは、高温状態（例えば４０℃以上）では構成材料自体の内部抵抗値が低下するために、表示を更新する場合に駆動パルス信号に基づく電圧を印加するとリーク電流が多く流れてしまう。
【００３２】
すると、例えば電子時計で使用されている場合、電池寿命低下の問題を生じてしまう。そのため、従来からＥＰＤが高温状態である場合、表示の更新を停止して画面全体を白表示、又は黒表示にして高温状態であることをユーザーに知らせていた。
【００３３】
しかし、画面全体を白表示、又は黒表示にすることは、使用者に故障との誤解させる可能性がある。そこで、比較例のＥＰＤは、高温状態において理由表示（図１２の中段の図におけるＨＩＧＨ  ＴＥＭＰ）を含む高温警告表示を行い、使用者に電子時計１００が高温状態にあることを知らせる。
【００３４】
このとき、表示の更新は行われないので、リーク電流の影響によるＥＰＤの劣化を防止でき、消費電力も抑えることができる。
【００３５】
しかしながら、高温状態において長時間一定の表示を続けると、後述するマイクロカプセルの壁に電気泳動粒子が固着してしまう可能性がある。電気泳動粒子の固着が生じると、固着した粒子の影響によって所望のコントラストが得られない可能性がある。
【００３６】
図１２の下段の図は、高温状態において長時間高温警告表示を行った（図１２の中段）後に、通常の時刻表示に復帰した場合の例を示す。高温警告表示が行われる前の時刻表示（図１２の上段）と比べると、数字のコントラストが低下して視認性が悪くなっている。また、理由表示（ＨＩＧＨ  ＴＥＭＰ）が行われた部分は他の背景部分と色が異なっている。
【００３７】
比較例のＥＰＤでは、このように高温警告表示の後にコントラストが低下する可能性がある。本実施形態のＥＰＤでは、高温時における電気泳動粒子の固着を防止することで、コントラストの高い表示を行うことが可能である。
【００３８】
１．２．本実施形態のＥＰＤの表示例
図１は、本実施形態のＥＰＤを含む電子時計１の正面図である。電子時計１の表示部３には、本実施形態のＥＰＤが用いられている。
【００３９】
本実施形態のＥＰＤは、表示モードとして、第１モード（ＳＴ１）、第２モード（ＳＴ２）、第３モード（ＳＴ３）を有している。第１モードでは通常表示を行い、第２モードでは高温警告表示を行い、第３モードでは電気泳動粒子の固着を防止する表示を行う。
【００４０】
図１において、左上の図は第１モード（ＳＴ１）、右上の図は第２モード（ＳＴ２）、下の図は第３モード（ＳＴ３）におけるＥＰＤを含む電子時計１の表示例である。
【００４１】
なお、図１のＴＣ１、ＴＣ２、ＴＣ３、ＴＣ４は表示モードの遷移を表す。第１モードから第２モードへの遷移をＴＣ１とし、第２モードから第１モードへの遷移をＴＣ４としている。第２モードから第３モードへの遷移をＴＣ２とし、第３モードから第２モードへの遷移をＴＣ３としている。本実施形態のＥＰＤでは、第３モードから第１モードへの遷移、および第１モードから第３モードへの遷移はない。
【００４２】
電子時計１は、時計ケース２と、時計ケース２に連結された一対のバンド４とを備える。時計ケース２の正面には、ＥＰＤの表示部３がある。また、時計ケース２の側面には操作ボタン６、７が設けられている。これらの操作ボタンは、例えば表示部３の表示や設定を変更する入力手段として用いられる。
【００４３】
表示部３の表示は、ＥＰＤの表示モードに応じて切り替わる。表示モードは通常は第１モード（ＳＴ１）になっている。図１の例では、第１モードの通常表示は、時刻表示である。
【００４４】
そして、使用環境温度が閾値温度以上である場合に、ＥＰＤの表示モードは第２モードに切り替わる（ＴＣ１）。第２モード（ＳＴ２）は、使用環境温度が高温であることを警告する高温警告表示を行う。
【００４５】
ＥＰＤは例えば使用環境温度を測る温度センサー（図外）と温度検出回路（図外）を含んでいてもよい。そして、閾値温度はあらかじめ決められた固定値であってもよいし、例えば使用者が操作ボタン６、７によって設定可能であってもよい。なお、使用環境温度とはＥＰＤが使用される周囲の温度を指してもよいし、ＥＰＤの表示部における温度を指してもよい。
【００４６】
図１の例では、ＥＰＤの表示モードが第２モードである場合には、高温警告表示として“ＨＩＧＨ  ＴＥＭＰ”の文字を含む表示がされる。例えば、電子時計１の使用者は、高温警告表示を見ることで、より温度の低い場所に電子時計１を移動させるなどの対応をとることができる。
【００４７】
もし、電子時計１の使用者が適切な対応を行い、使用環境温度が閾値温度より低くなった場合には、ＥＰＤの表示モードは第１モードに戻る（ＴＣ４）。
【００４８】
高温警告表示にもかかわらず、使用者がより温度の低い場所に電子時計１を移動させるなどの対応をとらない可能性がある。このとき、高温状態で長時間、高温警告表示を続けると、前記のように電気泳動粒子の固着が生じる可能性がある。
【００４９】
本実施形態のＥＰＤでは、第２モードになってから所定の時間が経過すると表示モードが第３モードになる（ＴＣ２）。第３モードは、高温時における電気泳動粒子の固着を防止する単一色表示を行う。
【００５０】
図１の例では、第３モードである場合には、高温警告表示の背景色（白色）を画面全体に表示する単一色表示を行い、その後に反転させた単一色表示（黒色）を行い、再び高温警告表示の背景色（白色）の単一色表示を行う。
【００５１】
第３モードでは、反転させた単一色表示によって電気泳動粒子を逆方向に移動させるため、高温時における電気泳動粒子の固着を防止する。なお、図１の第３モードの例では、白色から黒色への変化と、黒色から白色への変化を含むので、ＤＣバランスもとられている。
【００５２】
単一色表示が所定の回数だけ行われると第３モードは終了し、再び第２モードに戻ることになる（ＴＣ３）。なお、第２モードに戻ると、第２モードになってからの経過時間が再び測定される。ＥＰＤは、例えば経過時間を計るタイマー（図外）を含んでいてもよい。
【００５３】
１．３．表示モードの遷移
図２は、本実施形態におけるＥＰＤの表示モードの切り替えを示す状態遷移図である。なお、図１と同じ要素には同じ符号を付しており説明を省略する。
【００５４】
前記の通り、本実施形態のＥＰＤの表示モードは、通常の場合、通常表示を行う第１モードである（ＳＴ１）。しかし、使用環境温度が閾値温度以上である場合に、ＥＰＤの表示モードは第２モードに切り替わる（ＴＣ１）。
【００５５】
そして、第２モードでは高温警告表示が行われる（ＳＴ２）、使用環境温度が閾値温度より低くなった場合には、ＥＰＤの表示モードは第１モードに戻る（ＴＣ４）。
【００５６】
使用環境温度が閾値温度以上のままであれば、第２モードに切り替わってから所定の時間の経過後に、第３モードに切り替わる（ＴＣ２）。第３モードでは単一色表示、および反転した単一色表示が所定の回数繰り返される（ＳＴ３）。その後、再び第２モードに戻る（ＴＣ３）。
【００５７】
このような表示モードの切り替えにより、本実施形態におけるＥＰＤは高温時における電気泳動粒子の固着を防止してコントラストの高い表示を行う。
【００５８】
ここで、再び本実施形態のＥＰＤが電子時計の一部として使用される例を用いて説明を行う。以下に、ＥＰＤを含む電子時計の構成ブロック図を示し、ＥＰＤの駆動方法等について詳しく説明する。
【００５９】
１．４．ブロック図
図３は、本実施形態のＥＰＤを含む電子時計１のブロック図である。図１の例の電子時計１は、例えば図３の構成によって実現可能である。
【００６０】
電子時計１は、図３に示すように、ＥＰＤ１０、発振回路１１、分周回路１２、計時カウンター１３、スイッチ１５、１６、時刻修正回路１７を含む。ここで、ＥＰＤ１０は表示制御回路６０、タイマー２２、温度センサー４１、温度検出回路４２を含む。なお、図３では電源の記載を省略しているが、電子時計１は１次電池を含んでいてもよいし、発電装置と２次電池を含んでいてもよい。
【００６１】
１．４．１．電子時計に特有の構成要素
発振回路１１は、例えば水晶振動子等の基準発振源を高周波発振させ、基準発振信号を生成する。
【００６２】
分周回路１２は、発振回路１１で生成された基準発振信号を分周して所定の基準信号（例えば、１Ｈｚの信号）を生成する。
【００６３】
計時カウンター１３は、分周回路１２で生成された基準信号をカウントして、例えば現在時刻を計時する。計時カウンター１３は電子時計１の計時手段として機能する。計時カウンター１３は、例えば現在時刻を表す時刻信号を表示制御回路６０に出力する。
【００６４】
スイッチ１５、１６は、外部からの入力手段である操作ボタン６、７（図１参照）を押すことでオン状態となる。スイッチ１５、１６は、操作ボタン６、７の入力を検出する入力検出手段である。スイッチ１５、１６は、検出した操作ボタン６、７の入力に応じた信号を、時刻修正回路１７、および表示制御回路６０に出力する。
【００６５】
時刻修正回路１７は、各スイッチ１５、１６からの信号に基づいて時刻修正信号を生成し、計時カウンター１３に出力する。計時カウンター１３は、時刻修正信号に従って時刻信号の修正を行う。
【００６６】
１．４．２．ＥＰＤに含まれる構成要素
温度センサー４１は、ＥＰＤ１０の使用環境温度を検出するセンサーである。特に、表示部３の温度を検出することが好ましい。温度検出回路４２は、温度センサー４１で検出された温度が所定の範囲に含まれているか否かに応じた信号を、表示制御回路６０に入力する。温度センサー４１、温度検出回路４２により、ＥＰＤ１０の温度検出手段が構成される。
【００６７】
タイマー２２は、分周回路１２から基準信号を受け取る。そして、表示制御回路６０からの指示に従い時間をカウントする。タイマー２２は、例えばアップカウンターであり、所定の値になったことを知らせる信号を表示制御回路６０に出力する。具体的には、タイマー２２によって、ＥＰＤ１０の表示モードが第２モードになってからの時間が測定される。
【００６８】
表示制御回路６０は、表示部３に表示させる内容、および表示モードを制御する。表示制御回路６０は、通常、表示モードを第１モードとしている。この例の場合、計時カウンター１３からの時刻信号に基づいて、表示部３に時刻表示を行わせる（図１参照）。なお、表示制御回路６０はＥＰＤ１０の制御手段であり、表示部３はＥＰＤ１０の表示手段である。
【００６９】
表示制御回路６０は、温度検出回路４２からの信号に基づいて、使用環境温度が閾値温度以上の場合に表示モードを第２モードとする。そして、タイマー２２からの信号に基づいて、第２モードになってから所定の時間が経過した場合に、表示モードを第３モードとする。表示制御回路６０は、表示部３に表示モードに応じた表示を行わせる（図１参照）。
【００７０】
ここで、ＥＰＤ１０の表示動作の詳細について、図４〜図７（Ｂ）を用いて説明する。なお、図４では表示動作に直接関係のない温度センサー４１、温度検出回路４２、タイマー２２の図示を省略している。また、これらの要素からの信号、時刻信号、スイッチ１５、１６からの信号についても図示を省略している。
【００７１】
１．５．ＥＰＤの表示動作の詳細
１．５．１．ＥＰＤの構成
図４は、本実施形態のアクティブマトリックス方式のＥＰＤの構成を示す図である。なお、駆動方式はセグメント方式であってもよい。
【００７２】
ＥＰＤ１０は、表示制御回路６０、表示部３を含む。表示制御回路６０は、表示部３を制御し、走査線駆動回路６１、データ線駆動回路６２、コントローラー６３、共通電源変調回路６４、記憶部１６０を含む。
【００７３】
走査線駆動回路６１、データ線駆動回路６２、共通電源変調回路６４は、それぞれコントローラー６３と接続されている。コントローラー６３は、例えば時刻信号などの入力信号や記憶部１６０から読み出される画像信号等に基づいて、これらを総合的に制御する。
【００７４】
記憶部１６０は、ＳＲＡＭ、ＤＲＡＭ、その他のメモリーであってもよく、少なくとも表示部３に表示させる画像のデータ（画像信号）を記憶している。また、記憶部１６０には、コントローラー６３によって制御に必要な情報が記憶されてもよい。
【００７５】
表示部３には、走査線駆動回路６１から延びる複数の走査線６６と、データ線駆動回路６２から延びる複数のデータ線６８とが形成されており、これらの交差位置に対応して複数の画素４０が設けられている。
【００７６】
走査線駆動回路６１は、ｍ本の走査線６６（Ｙ１、Ｙ２、…、Ｙｍ）により各画素４０に接続されている。走査線駆動回路６１は、コントローラー６３の制御に従って１行目からｍ行目までの走査線６６を順次選択することで、画素４０に設けられた駆動用ＴＦＴ４８（図５参照）のオンタイミングを規定する選択信号を供給する。
【００７７】
データ線駆動回路６２は、ｎ本のデータ線６８（Ｘ１、Ｘ２、…、Ｘｎ）により各画素４０に接続されている。データ線駆動回路６２は、コントローラー６３の制御に従って、画素４０のそれぞれに対応する１ビットの画像データを規定する画像信号を画素４０に供給する。なお、本実施形態では、画素データ「０」を規定する場合には、ローレベルの画像信号を画素４０に供給し、画像データ「１」を規定する場合には、ハイレベルの画像信号を画素４０に供給するものとする。
【００７８】
表示部３には、また、共通電源変調回路６４から延びる低電位電源線４９（Ｖｓｓ）、高電位電源線５０（Ｖｄｄ）、共通電極配線５５（Ｖｃｏｍ）、第１のパルス信号線９１（Ｓ１）、第２のパルス信号線９２（Ｓ２）が設けられており、それぞれの配線は画素４０と接続されている。共通電源変調回路６４は、コントローラー６３の制御に従って上記配線のそれぞれに供給する各種信号を生成する一方、これら各配線の電気的な接続及び切断（ハイインピーダンス化、Ｈｉ−Ｚ）を行う。
【００７９】
１．５．２．画素部分の回路構成
図５は、図４の画素４０の回路構成図である。なお、図４と同じ配線には同じ番号を付しており、説明は省略する。また、全画素に共通の共通電極配線５５については記載を省略している。
【００８０】
画素４０には、駆動用ＴＦＴ（Thin Film Transistor）４８と、ラッチ回路７０と、スイッチ回路８０が設けられている。画素４０は、ラッチ回路７０により画像信号を電位として保持するＳＲＡＭ（Static Random Access Memory）方式の構成をとる。
【００８１】
駆動用ＴＦＴ４８は、Ｎ−ＭＯＳトランジスタからなる画素スイッチング素子である。駆動用ＴＦＴ４８のゲート端子は走査線６６に接続され、ソース端子はデータ線６８に接続され、ドレイン端子はラッチ回路７０のデータ入力端子に接続されている。ラッチ回路７０は転送インバーター７０ｔと帰還インバーター７０ｆとを備えている。インバーター７０ｔ、７０ｆには、低電位電源線４９（Ｖｓｓ）と高電位電源線５０（Ｖｄｄ）から電源電圧が供給される。
【００８２】
スイッチ回路８０は、トランスミッションゲートＴＧ１、ＴＧ２からなり、ラッチ回路７０に記憶された画素データのレベルに応じて、画素電極３５（図６（Ｂ）、図６（Ｃ）参照）に信号を出力する。なお、Ｖａは、１つの画素４０の画素電極へ供給される電位（信号）を意味する。
【００８３】
ラッチ回路７０に画像データ「１」（ハイレベルの画像信号）が記憶されて、トランスミッションゲートＴＧ１がオン状態となると、スイッチ回路８０はＶａとして信号Ｓ１を供給する。一方、ラッチ回路７０に画像データ「０」（ローレベルの画像信号）が記憶されて、トランスミッションゲートＴＧ２がオン状態となると、スイッチ回路８０はＶａとして信号Ｓ２を供給する。このような回路構成により、表示制御回路６０はそれぞれの画素４０の画素電極に対して供給する電位（信号）を制御することが可能である。
【００８４】
１．５．３．表示方式
本実施形態のＥＰＤ１０は、二粒子系マイクロカプセル型の電気泳動方式であるとする。分散液は無色透明、電気泳動粒子は白色又は黒色のものであるとすると、白色又は黒色の２色を基本色として少なくとも２色を表示できる。ここでは、ＥＰＤ１０は、基本色として黒色と白色とを表示可能であるとして説明する。そして、黒色を表示している画素を白色で表示すること、又は白色を表示している画素を黒色で表示することを反転と表現する。
【００８５】
図６（Ａ）は、本実施形態の電気泳動素子１３２の構成を示す図である。電気泳動素子１３２は素子基板１３０と対向基板１３１（図６（Ｂ）、図６（Ｃ）参照）との間に挟まれている。電気泳動素子１３２は、複数のマイクロカプセル１２０を配列して構成される。マイクロカプセル１２０は、例えば無色透明な分散液と、複数の白色粒子（電気泳動粒子）１２７と、複数の黒色粒子（電気泳動粒子）１２６とを封入している。本実施形態では、例えば白色粒子１２７は負に帯電しており、黒色粒子１２６は正に帯電しているとする。
【００８６】
図６（Ｂ）は、ＥＰＤ１０の表示部３の部分断面図である。素子基板１３０と対向基板１３１は、マイクロカプセル１２０を配列してなる電気泳動素子１３２を狭持している。表示部３は、素子基板１３０の電気泳動素子１３２側に、複数の画素電極３５が形成された駆動電極層３５０を含む。図６（Ｂ）では、画素電極３５として画素電極３５Ａと画素電極３５Ｂが示されている。画素電極３５により、画素ごとに電位を供給することが可能である（例えば、Ｖａ、Ｖｂ）。ここで、画素電極３５Ａを有する画素を画素４０Ａとし、画素電極３５Ｂを有する画素を画素４０Ｂとする。画素４０Ａ、画素４０Ｂは画素４０（図４、図５参照）に対応する２つの画素である。
【００８７】
一方、対向基板１３１は透明基板であり、表示部３において対向基板１３１側に画像表示がなされる。表示部３は、対向基板１３１の電気泳動素子１３２側に、平面形状の共通電極３７が形成された共通電極層３７０を含む。なお、共通電極３７は透明電極である。共通電極３７は、画素電極３５と異なり全画素に共通の電極であり、電位Ｖｃｏｍが供給される。
【００８８】
共通電極層３７０と駆動電極層３５０との間に設けられた電気泳動表示層３６０に電気泳動素子１３２が配置されており、電気泳動表示層３６０が表示領域となる。共通電極３７と画素電極（例えば、３５Ａ、３５Ｂ）との間の電位差に応じて、画素毎に所望の表示色を表示させることができる。
【００８９】
図６（Ｂ）では、共通電極側電位Ｖｃｏｍが画素４０Ａの画素電極の電位Ｖａよりも高電位である。このとき、負に帯電した白色粒子１２７が共通電極３７側に引き寄せられ、正に帯電した黒色粒子１２６が画素電極３５Ａ側に引き寄せられるため、画素４０Ａは白を表示していると視認される。
【００９０】
図６（Ｃ）では、共通電極側電位Ｖｃｏｍが画素４０Ａの画素電極の電位Ｖａよりも低電位である。このときは逆に、正に帯電した黒色粒子１２６が共通電極３７側に引き寄せられ、負に帯電した白色粒子１２７が画素電極３５Ａ側に引き寄せられるため、画素４０Ａは黒を表示していると視認される。なお、図６（Ｃ）の構成は図６（Ｂ）と同様であり説明は省略する。また、図６（Ｂ）、図６（Ｃ）ではＶａ、Ｖｂ、Ｖｃｏｍを固定された電位として説明したが、実際にはＶａ、Ｖｂ、Ｖｃｏｍは駆動パルス信号に基づく電圧であり、時間とともに電位が変化する。
【００９１】
図７（Ａ）は、駆動パルス信号の例を示す図である。Ｖａは画素電極３５Ａに与えられ、Ｖｂは画素電極３５Ｂに与えられる。そして、図７（Ｂ）は画素４０Ａ、４０Ｂの反射率（色）の変化を示す図である。なお、図７（Ｂ）は反射率の変化の概要を示すものであって、正確な反射率の推移を表すものではない。そして、図７（Ａ）〜図７（Ｂ）のＳＴ１（第１モード）、ＳＴ２（第２モード）、ＳＴ３（第３モード）は、ＥＰＤの表示モードを表す。
【００９２】
図７（Ａ）では、時刻ｔ０より前は駆動停止状態であり、共通電極と画素電極の間に電位差は生じていない。このとき、図７（Ｂ）のように、画素４０Ａは黒色、画素４０Ｂは白色であるとする。
【００９３】
時刻ｔ０〜時刻ｔ１では、表示モードは第１モードであり、通常表示を行うために画素４０Ａと画素４０Ｂとが更新される。図７（Ａ）では、画素４０Ａを黒色から白色に、画素４０Ｂを白色から黒色に変化させる場合の駆動パルス信号を示している。図７（Ｂ）のように、時刻ｔ１では、画素４０Ａは白色、画素４０Ｂは黒色に変化している。
【００９４】
その後、表示モードは高温警告表示を行う第２モードに変化する。このとき、時刻ｔ１〜時刻ｔ２では、警告のメッセージ“ＨＩＧＨ  ＴＥＭＰ”（図１参照）を表示するために、駆動パルス信号に基づく電圧の印加が行われるとする。このとき、画素４０Ａを白色に、画素４０Ｂを黒色にするように、駆動パルス信号に基づく電圧の印加が行われる。図７（Ｂ）のように、画素４０Ａと画素４０Ｂは、時刻ｔ１〜時刻ｔ２で色の変化はない。
【００９５】
時刻ｔ２〜時刻ｔ３では、高温警告表示が続けられている。このとき、表示の更新はなく、Ｖａ、Ｖｂ、Ｖｃｏｍは共にローレベルＶＬであって、共通電極と画素電極の間に電位差は生じない。図７（Ｂ）のように、表示色に変化はない。
【００９６】
第２モードに変化してから所定の時間（ここでは、時刻ｔ１〜時刻ｔ３）が経過すると、第３モードに変化する。第３モードでは、まず、白色の単一色表示が行われる。そのため、時刻ｔ３〜時刻ｔ４で画素４０Ａ、画素４０Ｂを共に白色にするように、駆動パルス信号に基づく電圧の印加が行われ（図７（Ａ））、図７（Ｂ）のように時刻ｔ４で白色になっている。
【００９７】
次に、高温時における電気泳動粒子の固着を防止するために、反転した単一色表示（黒色）が行われる。そのため、時刻ｔ４〜時刻ｔ５で画素４０Ａ、画素４０Ｂを共に黒色にするように、駆動パルス信号に基づく電圧の印加が行われ（図７（Ａ））、図７（Ｂ）のように時刻ｔ５で黒色になっている。
【００９８】
そして、第２モードに戻って高温警告表示を行う前に、再び高温警告表示の背景色である白色の単一色表示が行われる。そのため、時刻ｔ５〜時刻ｔ６で画素４０Ａ、画素４０Ｂを共に白色にするように、駆動パルス信号に基づく電圧の印加が行われ（図７（Ａ））、図７（Ｂ）のように時刻ｔ６で白色になっている。
【００９９】
そして、第３モードで所定回数（この例では白色、黒色、白色の３回）の単一色表示が行われた後に、第２モードに戻る。第２モードでは、時刻ｔ６〜時刻ｔ７で、警告のメッセージ“ＨＩＧＨ  ＴＥＭＰ”を表示するために、駆動パルス信号に基づく電圧の印加が行われ、その後に表示の更新を停止する。
【０１００】
なお、第３モードで所定回数は３回に限らず５回、７回などであってもよい。反転させながら単一色表示を行う回数を増やすことにより、電気泳動粒子の固着を防止する効果が高まる。
【０１０１】
１．６．フローチャート
図８は、本実施形態のＥＰＤの表示制御回路が行う制御のフローチャートである。
【０１０２】
表示制御回路は、現在の表示モードを確認し（Ｓ１０）、表示モードによって異なる処理を行う。
【０１０３】
表示制御回路は、現在の表示モードが第１モードである場合には以下の処理を行う（Ｓ１０  第１モード）。まず、使用環境温度が閾値温度以上であれば（Ｓ２０Ｙ）、表示モードを第２モードに設定する（Ｓ２２）。そしてＳ１０に戻る。ここで、閾値温度は例えば４０℃である。
【０１０４】
第１モードであって、使用環境温度が閾値温度未満（Ｓ２０Ｎ）であれば、通常表示を行う（Ｓ２４）。そしてＳ１０に戻る。ここで、通常表示とは通常の温度状態で行われる表示であって、例えば電子時計に本実施形態のＥＰＤが使用された場合には時刻表示等である（図１参照）。
【０１０５】
表示制御回路は、現在の表示モードが第２モードである場合には以下の処理を行う（Ｓ１０  第２モード）。まず、使用環境温度が閾値温度未満になっていれば（Ｓ３０Ｎ）、表示モードを第１モードに設定する（Ｓ３２）。そしてＳ１０に戻る。
【０１０６】
第２モードであって、使用環境温度が閾値温度以上であれば（Ｓ３０Ｙ）、タイマーをカウントアップする（Ｓ３４）。タイマーは第２モードに切り替わってからの時間を計測する。
【０１０７】
そして、タイマーが所定値になった場合に（Ｓ４０Ｙ）、表示モードを第３モードに設定する（Ｓ４２）。そしてＳ１０に戻る。タイマーが所定値になることは、第２モードに切り替わってから所定の時間（例えば１０分〜１時間）が経過したことを意味する。
【０１０８】
タイマーが所定値になっていない場合には（Ｓ４０Ｎ）、高温警告表示を行う（Ｓ４４）。そしてＳ１０に戻る。
【０１０９】
表示制御回路は、現在の表示モードが第３モードである場合には以下の処理を行う（Ｓ１０  第３モード）。まず、画面全体を高温警告表示の背景色で単一色表示する（Ｓ５２）。例えば、画面全体を白色で表示する（図１参照）。
【０１１０】
ここで、画面全体で反転した単一色表示（反転単一色表示）を行うことで、電気泳動粒子を現在とは逆の電極側に移動させて、高温時における電気泳動粒子の固着を防止する。例えば、反転単一色表示とは、画面全体を黒色で表示することである。
【０１１１】
表示制御回路は、反転が所定回数行われたかを確認する（Ｓ５４）。もし、所定回数に達していないときは（Ｓ５４Ｎ）、反転単一色表示（Ｓ５０）を行い、その後に再び高温警告表示の背景色で単一色表示を行う（Ｓ５２）。
【０１１２】
単一色表示の反転が所定回数行われた場合（Ｓ５４Ｙ）、タイマーをクリアして（Ｓ５６）、表示モードを第２モードに設定する（Ｓ５８）。そしてＳ１０に戻る。
【０１１３】
本実施形態のＥＰＤは、第３モードにおいて、第１色（例えば黒色）と第２色（例えば白色）の単一色表示が交互に行われる。そのため、高温時における電気泳動粒子の固着を防止し、コントラストの高い表示を行う電気泳動表示装置等を提供できる。
【０１１４】
２．第１変形例
本発明の第１実施形態の第１変形例について図９を参照して説明する。なお、図１〜図８と同じ要素には同じ符号を付しており、説明は省略する。
【０１１５】
図９は、第１変形例のＥＰＤを含む電子時計１の正面図である。第１モードＳＴ１、第３モードＳＴ３は第１実施形態（図１参照）と同じである。しかし、第２モードＳＴ２Ａでは、高温警告表示の背景色が第１色（例えば黒色）と第２色（例えば白色）の中間色（例えば灰色）で表示されている。
【０１１６】
中間色とは、第１色と第２色の中間の色を意味する。例えば、図７（Ｂ）の反射率Ｒ１（黒色に対応）とＲ２（白色に対応）の間の反射率で表される色であり、第１色と第２色のちょうど中間の色に限るわけではない。図９の例（ＳＴ２Ａ）では、さらに濃い灰色であってもよいし、逆に薄い灰色であってもよい。
【０１１７】
第１色、又は第２色で表示をする場合、電極間にかける電力（電位差×時間）は、中間色に比べて大きくなる。そのため、第１色、又は第２色の表示を行い、高温状態で長時間経過すると、マイクロカプセルの壁に電気泳動粒子が固着してしまう可能性が高くなる。
【０１１８】
そこで、本変形例では、第２モードＳＴ２Ａにおいて、画面全体の大きな割合を占める高温警告表示の背景部分の色を第１色と第２色の中間色にすることで、電気泳動粒子の固着をさらに生じにくくしている。なお、その他の構成については、第１実施形態と同じであり説明を省略する。
【０１１９】
３．第２変形例
本発明の第１実施形態の第２変形例について図１０を参照して説明する。なお、図１〜図９と同じ要素には同じ符号を付しており、説明は省略する。
【０１２０】
図１０は、第２変形例のＥＰＤにおける駆動パルス信号の例を示す図である。第１モードＳＴ１、第２モードＳＴ２での駆動パルス信号は第１実施形態（図７（Ａ）参照）と同じである。しかし、第３モードＳＴ３での駆動パルス信号は、振幅が他のモードの場合よりも小さくなっている。図１０の例では、第３モードＳＴ３での駆動パルス信号は、ハイレベルとしてＶＨではなく、ＶＨよりも低いＶＨＲを用いている。
【０１２１】
高温時にはＥＰＤを構成する材料自体の内部抵抗値が低下してリーク電流が流れる。そのため、高温時に表示の更新を行うと、ＥＰＤの表示品質が低下したり、製品寿命が短くなったりする恐れがある。
【０１２２】
そこで、本変形例では、高温で電極の駆動を行う必要がある第３モードにおいては、駆動パルス信号の振幅を小さくすることでリーク電流を減らしている。このことにより、リーク電流の影響によるＥＰＤの劣化を防止して、表示品質を保つことができる。なお、その他の構成については、第１実施形態と同じであり説明を省略する。
【０１２３】
４．適用例
本発明の適用例について図１１を参照して説明する。図１の表示例で示したように、本
発明のＥＰＤは高温状態で使用される可能性のある電子時計に好適に適用できる。電子時計は、高温の室内に放置される可能性がある。そのため、高温時における電気泳動粒子の固着を防止し、コントラストの高い表示を行うＥＰＤを備えることは、視認性を高め、製品の性能を向上させる。
【０１２４】
ここで、電子時計に限らず、高温状態で使用され得る用途の電子機器にとって、本実施形態で示したＥＰＤを備えることは、製品の性能を向上させることになる。
【０１２５】
例えば、図１１は自動車２００に用いられる車載用表示機器２０２のディスプレイ２１０を表す。ディスプレイ２１０は例えば、カーナビゲーションシステムの一部であってもよい。
【０１２６】
このようなディスプレイは、小型であり、自動車２００の車内で画像を表示するために高コントラストである必要がある。一方、夏の昼間などに高温状態で車内に放置される可能性がある。そのため、高温時における電気泳動粒子の固着を防止し、コントラストの高い表示を行うＥＰＤをディスプレイ２１０に用いることは、視認性を高め、製品の性能を向上させる。このように、本発明のＥＰＤは高温状態で使用され得る用途の電子機器に好適に適用できる。
【０１２７】
５．その他
前記の第１実施形態、変形例、適応例に用いられるＥＰＤは、黒粒子および白粒子による白黒二粒子系の電気泳動が行われるものでもよいし、一粒子系の電気泳動が行われるものでもよいし、また、白黒以外の色の組み合わせを用いてもよい。
【０１２８】
これらの例示に限らず、本発明は、実施の形態で説明した構成と実質的に同一の構成（例えば、機能、方法および結果が同一の構成、あるいは目的および効果が同一の構成）を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成の本質的でない部分を置き換えた構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成と同一の作用効果を奏する構成又は同一の目的を達成することができる構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成に公知技術を付加した構成を含む。
【符号の説明】
【０１２９】
１，１００…電子時計、２…時計ケース、３，１０３…表示部、４…バンド、６…操作ボタン、７…操作ボタン、１０…ＥＰＤ（電気泳動表示装置）、１１…発振回路、１２…分周回路、１３…計時カウンター、１５…スイッチ、１６…スイッチ、１７…時刻修正回路、２２…タイマー、３５，３５Ａ，３５Ｂ…画素電極、３７…共通電極、４０，４０Ａ，４０Ｂ…画素、４１…温度センサー、４２…温度検出回路、４８…駆動用ＴＦＴ（Thin Film Transistor）、４９…低電位電源線（Ｖｓｓ）、５０…高電位電源線（Ｖｄｄ）、５５…共通電極配線（Ｖｃｏｍ）、６０…表示制御回路、６１…走査線駆動回路、６２…データ線駆動回路、６３…コントローラー、６４…共通電源変調回路、６６…走査線、６８…データ線、７０…ラッチ回路、８０…スイッチ回路、９１…第１のパルス信号線（Ｓ１）、９２…第２のパルス信号線（Ｓ２）、１２０…マイクロカプセル、１２６…黒色粒子、１２７…白色粒子、１３０…素子基板、１３１…対向基板、１３２…電気泳動素子、１６０…記憶部、２００…自動車、２０２…車載用表示機器、２１０…ディスプレイ、３５０…駆動電極層、３６０…電気泳動表示層、３７０…共通電極層、ＳＴ１…第１モード、ＳＴ２…第２モード、ＳＴ３…第３モード
【図１】
2012189762.tif 000003
【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１０】
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【図１１】
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【図９】
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【図１２】
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