JP2006235296A - Picture-story board set using reversible information display panel - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、相互に対向する、少なくとも一方が透明な二枚の基板間の密閉空間内に、表示媒体を封入するとともに、それらの表示媒体を電界で移動させて、透明基板側に所要の情報を表示させる、可逆式の情報表示パネルを用いた紙芝居セットに関するものである。 The present invention encloses a display medium in a sealed space between two substrates facing each other and at least one of which is transparent, and moves the display medium by an electric field so that necessary information is transferred to the transparent substrate side. Is a picture-story show set using a reversible information display panel.
従来の紙芝居は、予め演目の主要部分の場面を紙やプラスチックボードに記載した複数の画像を、額縁状の基台中で順に提示し、読み手がその場面の解説を順次することで行われている。近年、紙やプラスチックボードなどの画像を使用せずに、TVなどのディスプレイに静止画を順次表示し、上述した紙芝居と同様に、読み手がその場面を解説する電子紙芝居も知られている。 Conventional picture-story shows are performed by presenting multiple images of the main part of the performance in advance on a paper or plastic board in a frame-like base, and the reader sequentially explains the scene. . In recent years, there is also known an electronic picture-story show in which still images are sequentially displayed on a display such as a TV without using an image such as paper or a plastic board, and a reader explains the scene in the same manner as the picture-story show described above.
しかしながら、場面毎の画像を表示した紙やプラスチックボードなどを用いた従来の紙芝居では、場面毎に何枚もの静止画を準備し、上演会場に持っていかなければならなかった。これに対し、電子紙芝居では、何枚もの静止画を準備する必要はないが、画像を表示するディスプレイが大型化し、可搬性に乏しくなり、従来の紙芝居の雰囲気を出せないという問題や、上演中通電しつづけなければ表示が行えず消費電力がかさむという問題があった。 However, in the traditional picture-story show using paper or plastic boards displaying images for each scene, it was necessary to prepare several still images for each scene and bring them to the venue. On the other hand, in the electronic picture-story show, it is not necessary to prepare several still images, but the problem is that the display for displaying the image becomes larger, the portability becomes poor, and the atmosphere of the traditional picture-story show cannot be given. If the power is not kept energized, there is a problem that display cannot be performed and power consumption increases.
一方、繰り返して画像等の情報を表示することができる情報表示パネルとして、本出願人は、少なくとも一方が透明の二枚の基板間の空間内に、表示媒体を封入し、それらの表示媒体を電界中で移動させて透明基板側に所要の情報を表示させることのできる可逆式情報表示パネルを提案している(例えば、特許文献1参照)。この情報表示パネルは、基板内に形成された電界に基づいてあるいは基板上の静電潜像等の電荷の形成に基づいて、表示媒体を移動させ、表示媒体を構成する表示媒体用粒子同士のクーロン力、電極との電気影像力、分子間力、液架橋力、重力等によって、基板間の電界がなくなってもなお、表示情報を長期間にわたって維持できるという、優れた表示保存性を発揮できる利点を有している。そこで、透明基板側に所要の、図形、記号、画像等の情報を長期間表示した後、簡単に消去して書き換えることができ、繰り返し使用できることから、上述した場面毎に表示内容を書き換えて行う紙芝居に好適に用いられる可能性がある。
しかしながら、これまでの情報表示パネルを紙芝居に用いようとすると、鮮明な情報表示ができなかったり、表示情報の確実な消去および書き換えができなかったりする場合があるという問題があり、そのままでは本発明の対象とする紙芝居に用いることができなかった。 However, when the conventional information display panel is used for a picture-story show, there is a problem in that clear information display cannot be performed, and display information cannot be surely erased or rewritten, and the present invention is left as it is. It was not possible to use it for the picture-story show.
本発明の目的は上述した問題点を解消して、紙芝居の作製コストおよび工数を十分低く抑えることができ、しかも、消費電力を有効に抑制できる、軽量で、書き換え性及び可搬性に優れた可逆式情報表示パネルを用いた紙芝居セットを提供しようとするものである。 The object of the present invention is to solve the above-mentioned problems, reduce the production cost and man-hour of the picture-story show sufficiently low, and can reduce power consumption effectively, and is lightweight, reversible and excellent in portability. It is intended to provide a picture-story show set using a formula information display panel.
本発明の可逆式情報表示パネルを用いた紙芝居セットは、相互に対向する、少なくとも一方が透明な二枚の基板間の密閉空間内に、二種類の表示媒体を封入するとともに、それらの二種類の表示媒体を電界で移動させて、透明基板側に所要の情報を表示させる、可逆式情報表示パネルと、情報表示パネルに表示された情報を書き換える書き換え手段を有する紙芝居ボックスと、書き換え手段を制御する紙芝居ソフトと、からなり、(1)色および帯電特性が異なる二種類の表示媒体を使用し、(2)情報表示パネルに用いる二種類の表示媒体を構成するそれぞれ二種類の表示媒体用粒子の平均粒子径を3〜10μmの範囲とし、(3)情報表示パネルの総厚さを10μm以上で1mm未満としたことを特徴とするものである。 The picture-story show set using the reversible information display panel of the present invention encloses two types of display media in a sealed space between two substrates facing each other and at least one of which is transparent. The display medium is moved by an electric field to display required information on the transparent substrate side, a reversible information display panel, a picture-story show box having rewriting means for rewriting information displayed on the information display panel, and the rewriting means are controlled. (1) Two types of display media having different colors and charging characteristics are used, and (2) Two types of display medium particles constituting two types of display media used in an information display panel. The average particle diameter is 3 to 10 μm, and (3) the total thickness of the information display panel is 10 μm or more and less than 1 mm.
ここで好ましくは、二枚の基板の少なくとも一方の厚さが0.4mm以下であって、かつ、二枚の基板が対向して作り出す基板間の間隔が0.1mm以下となるよう構成する。また好ましくは、それぞれの基板をプラスチック材料製から構成する。さらに好ましくは、表示媒体として粒子群または粉流体を用いる。また、可逆式情報表示パネルを装着して紙芝居を実演する前面が透明板からなる紙芝居ボックスの前面および背面に、表示媒体に電界を付与する電極を設けることが好ましい。 Here, preferably, the thickness of at least one of the two substrates is 0.4 mm or less, and the distance between the substrates formed by the two substrates facing each other is 0.1 mm or less. Preferably, each substrate is made of a plastic material. More preferably, a particle group or a powder fluid is used as the display medium. In addition, it is preferable to provide electrodes for applying an electric field to the display medium on the front and back of a picture-story show box in which a reversible information display panel is mounted and the front of the picture-story show is made of a transparent plate.
本発明の可逆式情報表示パネルを用いた紙芝居セットにおいては、まず、従来の情報表示パネルが抱えていた、鮮明な情報表示ができなかったり、表示情報の確実な消去および書き換えができなかったりする場合があるという問題を、(1)色および帯電特性の異なる二種類の表示媒体を使用し、(2)表示媒体を構成する表示媒体用粒子の平均粒子径を3〜10μmの範囲とし、(3)情報表示パネルの総厚さを10μm以上で1mm未満とすることで解消している。これにより、情報表示パネルに電界を与える手段、たとえば情報表示パネル基板上に電荷を形成できる電荷形成手段(たとえば感光体によって静電潜像として電荷を形成する手段やイオンフローによって電荷を形成する手段)や、情報表示パネルの基板外に電極対を配置し電極間に電圧を印加する手段を用いれば表示情報の書き換えを確実に行える。そのため、上記構成を有する可逆式情報表示パネルを用いた紙芝居セットにおいては、一旦表示した情報を確実に消去した後、さらに新しい情報を表示することを一枚のパネルで何度でも行えるので、複数の用紙に所定の印刷等を施すことが不要となり、コストおよびそのための作業工数を大きく抑制することができるとともに、消費電力を十分に抑制した可搬性に優れたものとすることができる。 In the picture-story show set using the reversible information display panel of the present invention, first, the clear information display that the conventional information display panel has cannot be performed, or the display information cannot be erased and rewritten reliably. (1) Two types of display media having different colors and charging characteristics are used. (2) The average particle diameter of the display medium particles constituting the display medium is in the range of 3 to 10 μm. 3) This is solved by setting the total thickness of the information display panel to 10 μm or more and less than 1 mm. Thereby, means for applying an electric field to the information display panel, for example, charge forming means capable of forming charges on the information display panel substrate (for example, means for forming charges as an electrostatic latent image by a photoconductor or means for forming charges by ion flow) If the electrode pair is arranged outside the substrate of the information display panel and a voltage is applied between the electrodes, the display information can be rewritten with certainty. Therefore, in the picture-story show set using the reversible information display panel having the above-described configuration, once the displayed information is securely erased, new information can be displayed any number of times with one panel. It is not necessary to perform predetermined printing or the like on the paper, and the cost and the man-hours for the printing can be greatly suppressed, and the portability can be excellent with sufficiently reduced power consumption.
ところで、本発明の紙芝居セットに用いる情報表示パネルにおいて、それぞれの基板をプラスチック材料製とすることは、そのパネルを十分に薄肉化し、また軽量化することができるだけでなく、本発明の紙芝居セットに必要な、表示した情報を確実に消去して、その後さらに新しい情報を鮮明に表示したりする場合にも有効な方法となる。 By the way, in the information display panel used for the picture-story show set of the present invention, making each substrate made of a plastic material not only makes the panel sufficiently thin and light, but also makes the picture-story show set of the present invention. This is also an effective method for securely erasing necessary displayed information and then displaying new information clearly.
従って、本発明の紙芝居セットによれば、多数枚の用紙に所定の印刷を施すことが不要となり、紙芝居の製作コストおよび、そのための作業工数を大きく抑制することができ、また、一枚の表示パネルでその場で画像を書き換えることが出来るので、場面毎の複数の用紙を準備して持ち運ぶ必要がないので可搬性に優れる。 Therefore, according to the picture-story show set of the present invention, it is not necessary to perform predetermined printing on a large number of sheets, and the production cost of the picture-story show and the work man-hours for it can be greatly reduced. Since the image can be rewritten on the panel on the spot, there is no need to prepare and carry multiple sheets for each scene.
図1(a)、(b)はそれぞれ本発明の可逆式情報表示パネルを用いた紙芝居セットの一例を示す図であり、図1(a)に書き換え前の状態を示すとともに、図1(b)に書き換え後の状態を示す。 FIGS. 1A and 1B are diagrams showing an example of a picture-story show set using the reversible information display panel of the present invention. FIG. 1A shows a state before rewriting, and FIG. ) Shows the state after rewriting.
図1(a)、(b)に示す例において、紙芝居セット1は、後に構造を詳述する情報表示パネル2と、情報表示パネル2を装着してその画像等の情報を書き換える書き換え手段としての紙芝居ボックス3と、紙芝居ボックス3を制御する紙芝居ソフトを備える制御部4と、から構成されている。そして、紙芝居ソフトを備える制御部4の制御に応じて、情報表示パネル2に画像等の情報を順次表示し、各画像等の情報の説明を読み手が行うことで、従来の紙芝居と同様の表現を行うことができる。また、制御部4の紙芝居ソフトを取り替えることで、様々な紙芝居を行うことができる。
In the example shown in FIGS. 1A and 1B, a picture-
図2(a)、(b)はそれぞれ紙芝居ボックス3の情報表示パネル2と対応する部分の基板の一例を示す図である。図2(a)は紙芝居ボックス3の背面基板5の一例を示す図であり、背面基板5上には、ライン電極6が設けられている。図2(b)は紙芝居ボックス3の前面透明基板7の一例を示す図であり、前面透明基板7上には、ライン電極6と垂直方向に透明ライン電極8が設けられている。
FIGS. 2A and 2B are diagrams showing examples of the substrate corresponding to the
紙芝居ボックス3において、背面基板5と前面透明基板7とは、情報表示パネル2を出し入れ可能な間隔を隔てて設けられている。情報表示パネル2は、常に、背面基板5と前面透明基板7との間に装着して画像等の情報を順次書き換えて表示しても良いし、情報の書き換え毎に、一旦、背面基板5と前面透明基板7との間から取り出し、従来の紙芝居と同様の雰囲気を出すようにしても良い。このようにライン電極6と透明ライン電極8とを互いに垂直に配置することで、制御部4の制御のもと、情報表示パネル2にマトリックス方式の画像等の情報表示を行うことができる。
In the picture-
以下、上述した紙芝居セットに用いる、可逆式情報表示パネルについて説明する。 Hereinafter, a reversible information display panel used in the above-described picture-story show set will be described.
図3(a)〜(c)はそれぞれ本発明で用いる可逆式情報表示パネルにおける構造の一例を示す図である。図3(a)に示す可逆式情報表示パネルは、相互に対向して平行をなす二枚の基板11、12間の、たとえば空気を封じ込めた密閉空間内に、互いに色と帯電特性が異なる、図では白黒二色、二種類の表示媒体13B、13W(ここでは白色表示媒体用粒子で構成される粒子群からなる白色表示媒体13Wと黒色表示媒体用粒子で構成される粒子群からなる黒色表示媒体13Bを示す)を封入することにより構成してなる。なお、図3(b)に示す例では、図3(a)に示す例に加えて、基板11、12との間に例えば格子状に隔壁14を設けセルを形成している。また、図3(b)において、手前にある隔壁は省略している。さらに、図3(c)に示す例では、透明なカプセル17内に上述した表示媒体13B、13Wを封入し、隔壁を設けずに複数のカプセル17を表示媒体として基板11、12間に配置して可逆式情報表示パネルを構成している。
FIGS. 3A to 3C are diagrams showing an example of the structure of the reversible information display panel used in the present invention. The reversible information display panel shown in FIG. 3A is different in color and charging characteristics from each other, for example, in a sealed space containing air, between two
また、図4(a)〜(c)はそれぞれ本発明の可逆式情報表示パネルにおける構造の他の例を示す図である。図4(a)〜(c)に示す可逆式情報表示パネルは、図3(a)〜(c)について述べたところに加えて、それぞれの基板11、12の内面側に導電性部材15、16を配設するとともに、少なくとも透明基板11側の導電性部材16を透明導電性部材としたものである。
FIGS. 4A to 4C are diagrams showing other examples of the structure of the reversible information display panel of the present invention. The reversible information display panel shown in FIGS. 4A to 4C has a
このような可逆式情報表示パネルは、帯電特性が異なる表示媒体(13W、13B)に電界を付与することにより、低電位に帯電した表示媒体が、クーロン力等によって高電位の電界方向に向かって引き寄せられる一方、高電位に帯電した表示媒体が低電位の電界方向に向かって引き寄せられることになり、それらの表示媒体13B、13Wは、電界方向の変化に伴って移送方向が切り替わり、透明の基板11側に所要の情報を表示することができる。
In such a reversible information display panel, an electric field is applied to display media (13W and 13B) having different charging characteristics, so that a display medium charged at a low potential moves toward a high electric field direction by Coulomb force or the like. On the other hand, the display medium charged at a high potential is attracted toward the electric field direction of the low electric potential, and the
従って、図3(a)〜(c)及び図4(a)〜(c)に示すところでは、白色表示媒体用粒子で構成した粒子群からなる白色表示媒体13Wと黒色表示媒体用粒子で構成した粒子群からなる黒色表示媒体13Bとの二色の表示媒体13B、13Wを、基板11、12内に付与される電界に応じて、それらの両基板間で垂直に移動させて、表示媒体を構成する表示媒体用粒子の大きさを画素単位として、白色表示媒体13Wもしくは黒色表示媒体13Bを観察者に視認させることで、透明基板11にその表示を行うことができる。
Therefore, in the places shown in FIGS. 3A to 3C and FIGS. 4A to 4C, the white display medium 13W is composed of particles composed of the white display medium particles and the black display medium particles. In accordance with the electric field applied to the
なお、図3(a)〜(c)及び図4(a)〜(c)に示すこのようなパネルにおいて、白色表示媒体用粒子で構成した粒子群からなる白色表示媒体13Wを白色表示媒体用粒子で構成した粉流体からなる白色表示媒体に、そして黒色表示媒体用粒子で構成した粒子群からなる黒色表示媒体13Bを黒色表示媒体用粒子で構成した粉流体からなる黒色表示媒体に置き換えることもできる。また、可逆式情報表示パネルの、二色の表示媒体の色彩の組み合わせは、先に述べたような、白色と黒色等のみならず、実現可能な各種の色彩の任意の組み合わせとすることができる。 In addition, in such a panel shown in FIGS. 3A to 3C and FIGS. 4A to 4C, a white display medium 13W including a particle group composed of particles for a white display medium is used for the white display medium. It is also possible to replace the white display medium composed of powder fluid composed of particles and the black display medium 13B composed of particles composed of particles for black display medium with the black display medium composed of powder fluid composed of particles for black display medium. it can. Further, the combination of colors of the two-color display medium of the reversible information display panel can be any combination of various colors that can be realized, as well as white and black as described above. .
以上のような可逆式情報表示パネルは、少なくとも一方が透明な対向する二枚の基板11、12間の密閉空間内に、表示媒体13B、13Wを封入し、その表示媒体13B、13Wに電界を与えて、それを移動させて情報を表示する可逆式の表示パネルであり、ここでは、粒子群または粉流体を表示媒体13B、13Wとして使用し、その表示媒体13B、13Wを透明基板11を介して視認させることで、白黒等の大きなコントラストの下で、広い視野角を確保することができる。また、情報(表示内容)を書き換える、すなわち、表示媒体13B、13Wを移動させる時だけ電界を働かせ、移動後は、電界の作用なしにも、表示媒体13B、13Wは、一旦移動した位置に留まるので表示情報を長期間にわたって保持させることができる。この一方で、情報を書き換えたい時(紙芝居にて場面を変える時)には、再び電界を働かせることで、表示媒体13B、13Wが再度移動して別の情報(次の場面)を表示することになるので、情報の書換え(場面の進行)を可逆的に行うことができる。
In the reversible information display panel as described above,
なおここでは、表示媒体13が情報を直接的に表示するので、表示媒体13を構成する粒子(表示媒体用粒子)のサイズが情報の鮮明さを決めることになる。そこでここでは、好ましくは、平均粒子径3〜10μmの粒子からなる表示媒体用粒子を用いて構成した粒子群を表示媒体としたり、表示媒体用粒子を粉流体となるように調整して表示媒体としたりすることで、鮮明な情報の表示を担保して、繊細で緻密な情報の表示を可能とする。また、表示パネル2の総厚さは10μm以上1mm未満と大変薄く構成されるため、保護用シートにこれらの表示パネルを付けて、表示パネルを装着した保護用シートを背面基板5と前面透明基板7との間にスライドさせるようにして紙芝居ボックスに着脱自在に装着するようにすることが好ましい。
Here, since the
次に、上述した構成の本発明で用いる可逆式情報表示パネルにおける情報表示、情報書き換え、情報消去の例について説明する。 Next, an example of information display, information rewriting, and information erasing in the reversible information display panel used in the present invention having the above-described configuration will be described.
図5は本発明で用いる可逆式情報表示パネルにおける情報表示の一例を説明するための図である。本発明で用いる可逆式情報表示パネルでは、図5に一例を示すように、対向する基板11、12間に表示媒体13(13Bと13W)を封入した可逆式情報表示パネルの透明基板11側外部表面に、紙芝居ボックスに搭載した電荷形成手段21で静電場が形成される。その静電場にしたがって、正極性に帯電した基板部位に向かっては負極性に帯電した表示媒体13Bがクーロン力等によって引き寄せられ、また、負極性に帯電した基板部位に向かっては正極性に帯電した表示媒体13Wがクーロン力等によって引き寄せられ、それら表示媒体13W、13Bが透明基板11の内表面に引き寄せられて静電付着することにより、画像等の情報表示がなされる。
FIG. 5 is a diagram for explaining an example of information display on the reversible information display panel used in the present invention. In the reversible information display panel used in the present invention, as shown in an example in FIG. 5, the
なお、この静電場の形成は、電子写真感光体を用い通常の電子写真システムで行われる静電潜像を本発明の可逆式情報表示パネル上に転写形成する、あるいは、イオンフローにより静電潜像を直接形成する等の方法でも行うことができるが、紙芝居ボックスの背面基板と前面透明基板に配置した電極対を用いて電界を付与する方法で行うことが好ましい。透明基板11の内表面に引き寄せられて静電付着した表示媒体13は、図5に一例を示すように、静電場(電界)がなくなってもそのまま付着しているので、電源がその通電を切っても表示情報がそのまま保持(メモリー)される。図5では、正帯電の白色表示媒体13Wと負帯電の黒色表示媒体13Bを例示している。
This electrostatic field is formed by transferring an electrostatic latent image formed by an ordinary electrophotographic system using an electrophotographic photosensitive member onto the reversible information display panel of the present invention, or by electrostatic flow by ion flow. Although it can also be performed by a method such as directly forming an image, it is preferably performed by a method of applying an electric field using electrode pairs arranged on the back substrate and the front transparent substrate of the picture-story show box. The
図6は本発明で用いる可逆式情報表示パネルにおける情報書き換えの一例を説明するための図である。一度画像等の情報が表示されたパネルをそのままの状態で、図6に一例を示すように、表示パネルの透明基板11側外部表面に新たな電荷形成手段21で電荷が付与されることにより新たな静電場が形成される。その新たに形成された静電場にしたがって、再び表示媒体13の移動が起こり、正極性に帯電した基板部位に向かっては負極性に帯電した表示媒体13がクーロン力等によって引き寄せられ、また、負極性に帯電した基板部位に向かっては正極性に帯電した表示媒体13がクーロン力等によって引き寄せられ、それら表示媒体13が透明基板11の内表面に引き寄せられて静電付着することにより、画像等の情報表示が書き換えられる。図6では、正帯電の白色表示媒体3Wと負帯電の黒色表示媒体3Bを例示している。
FIG. 6 is a diagram for explaining an example of information rewriting in the reversible information display panel used in the present invention. Once the panel on which information such as an image is displayed is left as it is, a new
図7は本発明で用いる可逆式情報表示パネルにおける情報消去の一例を説明するための図である。図7に一例を示すように、表示用パネルの基板11、12のそれぞれの外面に電荷形成手段22、23(例えば電極対)を配置して、例えば基板11、12に交番電圧を印加する。これにより、可逆式情報表示パネルの基板11、12の外面に電荷を供給することによって、画像等の情報を消去することができる。
FIG. 7 is a view for explaining an example of information erasure in the reversible information display panel used in the present invention. As shown in FIG. 7,
上述した構成の情報表示パネルを紙芝居セットの表示パネル2として用いる場合には、それぞれの基板11、12をプラスチック材料製とすることが、表示パネルの薄肉化および軽量化を実現し、表示パネルを薄型で可搬性に優れたものとし、加えて紙芝居ボックスも薄型にできるので、紙芝居セット全体を可搬性に優れたものとする上で好ましい。
When the information display panel having the above-described configuration is used as the
ところで、情報表示パネルの基板11、12については、それらの少なくとも一方の基板11はパネルの外側から表示媒体の色が確認できる透明基板であり、この基板11は、可視光の透過率が高くかつ耐熱性の良い材料で構成することが好適である。なお、基板12は透明でも不透明でもかまわない。基板材料を例示すると、ポリエチレンテレフタレート、ポリエーテルサルフォン、ポリエチレン、ポリカーボネート、ポリイミド、アクリル樹脂などのポリマーシートや、金属シートのように可撓性のあるもの、および、ガラス、石英などの可撓性のない無機シートが挙げられる。
By the way, about the board |
基板の厚みは、2〜400μmが好ましく、さらに5〜300μmが好適である。薄すぎると、強度、基板間の間隔の均一性を保ちにくくなり、400μmより厚いと、基板内に形成した電荷による電界の力で表示媒体が移動しなくなる不都合がある。 The thickness of the substrate is preferably 2 to 400 μm, more preferably 5 to 300 μm. If it is too thin, it will be difficult to maintain the strength and the uniformity of the distance between the substrates, and if it is thicker than 400 μm, there will be a disadvantage that the display medium will not move due to the electric field generated by the electric charges formed in the substrate.
また、必要に応じて基板に設けられる導電性部材15、16の構成材料としては、アルミニウム、銀、ニッケル、銅、金等の金属類やITO、酸化インジウム、導電性酸化錫、導電性酸化亜鉛等の導電金属酸化物類、ポリアニリン、ポリピロール、ポリチオフェンなどの導電性高分子類が例示され、適宜選択して用いられる。導電性部材の形成方法としては、上記例示の材料をスパッタリング法、真空蒸着法、CVD(化学蒸着)法、塗布法等で薄膜状に形成する方法や、導電剤を溶媒や合成樹脂バインダーに混合して塗布したりする方法が用いられる。
この場合、視認側基板11に設ける導電性部材16は透明である必要があるが、背面側基板に設ける導電性部材15は透明である必要がない。いずれの場合もパターン形成可能であり、導電性である上記材料を好適に用いることができる。
In addition, the constituent materials of the
In this case, the
なお、導電性部材の厚みは、導電性が確保でき光透過性に支障がなければ良く、3〜1000nm、好ましくは5〜400nmが好適である。背面側基板12に設ける導電性部材15の材質や厚みになどは上述した視認側基板に設ける導電性部材16と同様であるが、透明である必要はない。
The thickness of the conductive member is not particularly limited as long as the conductivity can be secured and the light transmittance is not hindered, and is preferably 3 to 1000 nm, preferably 5 to 400 nm. The material and thickness of the
そして、これもまた必要に応じて設けられる隔壁14については、その形状は表示にかかわる表示媒体の種類により適宜最適に設定されるので、一概には特定することができないが、隔壁の幅は2〜100μm、好ましくは3〜50μmに、隔壁の高さは10〜100μm、好ましくは10〜50μmに調整される。また、隔壁を形成するにあたり、対向する両基板11、12の各々にリブを形成した後に接合する両リブ法、片側の基板上にのみリブを形成する片リブ法が考えられる。この発明では、いずれの方法も好適に用いられる。
Also, as for the
これらのリブからなる隔壁14により形成されるセルは、図8に略線平面図で示すごとく、基板平面方向からみて四角状、三角状、ライン状、円形状、六角状が例示され、配置としては格子状やハニカム状や網目状が例示される。表示面側から見える隔壁部分に相当する部分(セルの枠部の面積)はできるだけ小さくした方が良く、情報表示の鮮明さが増す。
The cells formed by the
ここで、隔壁の形成方法を例示すると、金型転写法、スクリーン印刷法、サンドブラスト法、フォトリソ法、アディティブ法が挙げられる。いずれの方法もこの発明に係る情報表示パネルに好適に用いることができるが、これらのうち、レジストフィルムを用いるフォトリソ法や金型転写法が好適に用いられる。 Here, examples of the method for forming the partition include a mold transfer method, a screen printing method, a sand blast method, a photolithography method, and an additive method. Any of these methods can be suitably used for the information display panel according to the present invention, and among these, a photolithography method using a resist film and a mold transfer method are suitably used.
次に、情報表示パネルで用いる表示媒体13を構成する表示媒体用粒子(以下、粒子ともいう)について説明する。表示媒体用粒子はそれだけで粒子群を形成して表示媒体としたり、他の粒子と合わせた粒子群を形成して表示媒体としたり、後述する粉流体となるように調整して表示媒体としたりすることができる。粒子は、その主成分となる樹脂に、必要に応じて、従来と同様に、荷電制御剤、着色剤、無機添加剤等を含ますことがきる。以下に、樹脂、荷電制御剤、着色剤、その他添加剤を例示する。
Next, display medium particles (hereinafter also referred to as particles) constituting the
樹脂の例としては、ウレタン樹脂、ウレア樹脂、アクリル樹脂、ポリエステル、アクリルウレタン樹脂、アクリルウレタンシリコーン樹脂、アクリルウレタンフッ素樹脂、アクリルフッ素樹脂、シリコーン樹脂、アクリルシリコーン樹脂、エポキシ樹脂、ポリスチレン、スチレンアクリル樹脂、ポリオレフィン、ブチラール樹脂、塩化ビニリデン樹脂、メラミン樹脂、フェノール樹脂、フッ素樹脂、ポリカーボネート、ポリスルフォン、ポリエーテル、ポリアミド等が挙げられ、二種以上混合することもできる。特に、基板との付着力を制御する観点から、アクリルウレタン樹脂、アクリルシリコーン樹脂、アクリルフッ素樹脂、アクリルウレタンシリコーン樹脂、アクリルウレタンフッ素樹脂、フッ素樹脂、シリコーン樹脂が好適である。 Examples of the resin include urethane resin, urea resin, acrylic resin, polyester, acrylic urethane resin, acrylic urethane silicone resin, acrylic urethane fluororesin, acrylic fluororesin, silicone resin, acrylic silicone resin, epoxy resin, polystyrene, styrene acrylic resin Polyolefin, butyral resin, vinylidene chloride resin, melamine resin, phenol resin, fluororesin, polycarbonate, polysulfone, polyether, polyamide and the like, and two or more kinds can be mixed. In particular, acrylic urethane resin, acrylic silicone resin, acrylic fluororesin, acrylic urethane silicone resin, acrylic urethane fluororesin, fluororesin, and silicone resin are suitable from the viewpoint of controlling the adhesive force with the substrate.
荷電制御剤としては、特に制限はないが、負荷電制御剤としては例えば、サリチル酸金属錯体、含金属アゾ染料、含金属(金属イオンや金属原子を含む)の油溶性染料、4級アンモニウム塩系化合物、カリックスアレン化合物、含ホウ素化合物(ベンジル酸ホウ素錯体)、ニトロイミダゾール誘導体等が挙げられる。
正荷電制御剤としては例えば、ニグロシン染料、トリフェニルメタン系化合物、4級アンモニウム塩系化合物、ポリアミン、イミダゾール誘導体等が挙げられる。
その他、超微粒子シリカ、超微粒子酸化チタン、超微粒子アルミナ等の金属酸化物、ピリジン等の含窒素環状化合物及びその誘導体や塩、各種有機顔料、フッ素、塩素、窒素等を含んだ樹脂等も荷電制御剤として用いることもできる。
The charge control agent is not particularly limited. Examples of the negative charge control agent include salicylic acid metal complexes, metal-containing azo dyes, metal-containing oil-soluble dyes (including metal ions and metal atoms), and quaternary ammonium salt systems. Examples thereof include compounds, calixarene compounds, boron-containing compounds (benzyl acid boron complexes), and nitroimidazole derivatives.
Examples of the positive charge control agent include nigrosine dyes, triphenylmethane compounds, quaternary ammonium salt compounds, polyamines, and imidazole derivatives.
In addition, metal oxides such as ultrafine silica, ultrafine titanium oxide, ultrafine alumina, nitrogen-containing cyclic compounds such as pyridine and derivatives and salts thereof, various organic pigments, resins containing fluorine, chlorine, nitrogen, etc. are also charged. It can also be used as a control agent.
着色剤としては、以下に例示するような、有機または無機の各種、各色の顔料、染料が使用可能である。 As the colorant, various organic or inorganic pigments and dyes as exemplified below can be used.
黒色着色剤としては、カーボンブラック、酸化銅、二酸化マンガン、アニリンブラック、活性炭等がある。
青色着色剤としては、C.I.ピグメントブルー15:3、C.I.ピグメントブルー15、紺青、コバルトブルー、アルカリブルーレーキ、ビクトリアブルーレーキ、フタロシアニンブルー、無金属フタロシアニンブルー、フタロシアニンブルー部分塩素化物、ファーストスカイブルー、インダンスレンブルーBC等がある。
Examples of the black colorant include carbon black, copper oxide, manganese dioxide, aniline black, activated carbon and the like.
Examples of blue colorants include C.I. I. Pigment blue 15: 3, C.I. I.
赤色着色剤としては、ベンガラ、カドミウムレッド、鉛丹、硫化水銀、カドミウム、パーマネントレッド4R、リソールレッド、ピラゾロンレッド、ウォッチングレッド、カルシウム塩、レーキレッドD、ブリリアントカーミン6B、エオシンレーキ、ローダミンレーキB、アリザリンレーキ、ブリリアントカーミン3B、C.I.ピグメントレッド2等がある。
Examples of red colorants include bengara, cadmium red, red lead, mercury sulfide, cadmium, permanent red 4R, resol red, pyrazolone red, watching red, calcium salt, lake red D, brilliant carmine 6B, eosin lake, rhodamine lake B, Alizarin Lake, Brilliant Carmine 3B, C.I. I.
黄色着色剤としては、黄鉛、亜鉛黄、カドミウムイエロー、黄色酸化鉄、ミネラルファーストイエロー、ニッケルチタンイエロー、ネーブルイエロー、ナフトールイエローS、ハンザイエローG、ハンザイエロー10G、ベンジジンイエローG、ベンジジンイエロー
GR、キノリンイエローレーキ、パーマネントイエローNCG、タートラジンレーキ、C.I.ピグメントイエロー12等がある。
緑色着色剤としては、クロムグリーン、酸化クロム、ピグメントグリーンB、C.I.ピグメントグリーン7、マラカイトグリーンレーキ、ファイナルイエローグリーンG等がある。
Examples of yellow colorants include yellow lead, zinc yellow, cadmium yellow, yellow iron oxide, mineral first yellow, nickel titanium yellow, navel yellow, naphthol yellow S, Hansa Yellow G, Hansa Yellow 10G, Benzidine Yellow G, Benzidine Yellow GR, Quinoline Yellow Lake, Permanent Yellow NCG, Tartrazine Lake, C.I. I. Pigment Yellow 12 etc.
Examples of green colorants include chrome green, chromium oxide, pigment green B, C.I. I. Pigment Green 7, Malachite Green Lake, Final Yellow Green G, etc.
橙色着色剤としては、赤色黄鉛、モリブデンオレンジ、パーマネントオレンジGTR、ピラゾロンオレンジ、バルカンオレンジ、インダンスレンブリリアントオレンジRK、ベンジジンオレンジG、インダンスレンブリリアントオレンジGK、C.I.ピグメントオレンジ31等がある。
紫色着色剤としては、マンガン紫、ファーストバイオレットB、メチルバイオレットレーキ等がある。
白色着色剤としては、亜鉛華、酸化チタン、アンチモン白、硫化亜鉛等がある。
Examples of the orange colorant include red chrome yellow, molybdenum orange, permanent orange GTR, pyrazolone orange, Vulcan orange, indanthrene brilliant orange RK, benzidine orange G, indanthrene brilliant orange GK, C.I. I. Pigment Orange 31 etc.
Examples of purple colorants include manganese purple, first violet B, and methyl violet lake.
Examples of white colorants include zinc white, titanium oxide, antimony white, and zinc sulfide.
体質顔料としては、バライト粉、炭酸バリウム、クレー、シリカ、ホワイトカーボン、タルク、アルミナホワイト等がある。また、塩基性、酸性、分散、直接染料等の各種染料として、ニグロシン、メチレンブルー、ローズベンガル、キノリンイエロー、ウルトラマリンブルー等がある。 Examples of extender pigments include barite powder, barium carbonate, clay, silica, white carbon, talc, and alumina white. Examples of various dyes such as basic, acidic, disperse, and direct dyes include nigrosine, methylene blue, rose bengal, quinoline yellow, and ultramarine blue.
無機系添加剤の例としては、酸化チタン、亜鉛華、硫化亜鉛、酸化アンチモン、炭酸カルシウム、鉛白、タルク、シリカ、ケイ酸カルシウム、アルミナホワイト、カドミウムイエロー、カドミウムレッド、カドミウムオレンジ、チタンイエロー、紺青、群青、コバルトブルー、コバルトグリーン、コバルトバイオレット、酸化鉄、カーボンブラック、マンガンフェライトブラック、コバルトフェライトブラック、銅粉、アルミニウム粉などが挙げられる。
これらの顔料および無機系添加剤は、単独であるいは複数組み合わせて用いることができる。このうち特に黒色顔料としてカーボンブラックが、白色顔料として酸化チタンが好ましい。
Examples of inorganic additives include titanium oxide, zinc white, zinc sulfide, antimony oxide, calcium carbonate, lead white, talc, silica, calcium silicate, alumina white, cadmium yellow, cadmium red, cadmium orange, titanium yellow, Examples include bitumen, ultramarine blue, cobalt blue, cobalt green, cobalt violet, iron oxide, carbon black, manganese ferrite black, cobalt ferrite black, copper powder, and aluminum powder.
These pigments and inorganic additives can be used alone or in combination. Of these, carbon black is particularly preferable as the black pigment, and titanium oxide is preferable as the white pigment.
また、表示媒体13を構成する粒子は平均粒子径d(0.5)が、3〜10μmの範囲であり、均一で揃っていることが好ましい。平均粒子径d(0.5)がこの範囲より大きいと表示上の鮮明さに欠け、この範囲より小さいと粒子同士の凝集力が大きくなりすぎるために表示媒体の移動に支障をきたすようになる。
Moreover, it is preferable that the particles constituting the
更にここでは、各粒子の粒子径分布に関して、下記式に示される粒子径分布Spanを5未満、好ましくは3未満とする。
Span=(d(0.9)−d(0.1))/d(0.5)
(但し、d(0.5)は粒子の50%がこれより大きく、50%がこれより小さいという粒子径をμmで表した数値、d(0.1)はこれ以下の粒子の比率が10%である粒子径をμmで表した数値、d(0.9)はこれ以下の粒子が90%である粒子径をμmで表した数値である。)
Spanを5以下の範囲に納めることにより、各粒子のサイズが揃い、均一な粒子移動が可能となる。
Furthermore, here, regarding the particle size distribution of each particle, the particle size distribution Span represented by the following formula is set to less than 5, preferably less than 3.
Span = (d (0.9) −d (0.1)) / d (0.5)
(However, d (0.5) is a numerical value expressed in μm that the particle diameter is 50% larger than this and 50% smaller than this, and d (0.1) is the ratio of particles smaller than 10%. % Is a numerical value expressing the particle diameter in μm, and d (0.9) is a numerical value expressing the particle diameter in which 90% or less of the particles are less than this in μm.)
By keeping Span within a range of 5 or less, the size of each particle is uniform, and uniform particle movement becomes possible.
さらにまた、各粒子の相関について、使用した粒子の内、最大径を有する粒子のd(0.5)に対する最小径を有する粒子のd(0.5)の比を50以下、好ましくは10以下とすることが肝要である。 Furthermore, regarding the correlation of each particle, the ratio of the d (0.5) of the particle having the minimum diameter to the d (0.5) of the particle having the maximum diameter among the used particles is 50 or less, preferably 10 or less. Is important.
なお、上記の粒子径分布および粒子径は、レーザー回折/散乱法などから求めることができる。測定対象となる粒子にレーザー光を照射すると空間的に回折/散乱光の光強度分布パターンが生じ、この光強度パターンは粒子径と対応関係があることから、粒子径および粒子径分布が測定できる。
ここで、粒子径および粒子径分布は、体積基準分布から得られたものである。具体的には、Mastersizer2000 (Malvern Instruments Ltd.)測定機を用いて、窒素気流中に粒子を投入し、付属の解析ソフト(Mie理論を用いた体積基準分布を基本としたソフト)にて、粒子径および粒子径分布の測定を行なうことができる。
The particle size distribution and the particle size can be obtained from a laser diffraction / scattering method or the like. When laser light is irradiated onto particles to be measured, a light intensity distribution pattern of diffracted / scattered light is spatially generated, and this light intensity pattern has a corresponding relationship with the particle diameter, so that the particle diameter and particle diameter distribution can be measured. .
Here, the particle size and the particle size distribution are obtained from a volume-based distribution. Specifically, using a Mastersizer2000 (Malvern Instruments Ltd.) measuring instrument, put particles into a nitrogen stream and use the attached analysis software (software based on volume-based distribution using Mie theory). Measurement of diameter and particle size distribution can be performed.
次に、情報表示用パネルに用いる表示媒体13として例えば用いる粉流体について説明する。なお、この発明に表示媒体として例えば用いる粉流体の名称については、出願人が「電子粉流体(登録商標):登録番号4636931」の権利を得ている。
Next, for example, the powder fluid used as the
ここでの「粉流体」は、気体の力も液体の力も借りずに、自ら流動性を示す、流体と粒子の特性を兼ね備えた両者の中間状態の物質である。例えば、液晶は液体と固体の中間的な相と定義され、液体の特徴である流動性と固体の特徴である異方性(光学的性質)を有するものである。(平凡社:大百科事典)。一方粒子の定義は、無視できるほどの大きさであっても有限の質量をもった物体であり、重力の影響を受けるとされている(丸善:物理学事典)。ここで、粒子でも、気固流動層体、液固流動体という特殊状態があり、粒子に底板から気体を流すと、粒子には気体の速度に対応して上向きの力が作用し、この力が重力とつりあう際に、流体のように容易に流動できる状態になるものを気固流動層体と呼び、同じく、流体により流動化させた状態を液固流動体と呼ぶとされている(平凡社:大百科事典)。このように気固流動層体や液固流動体は、気体や液体の流れを利用した状態である。 そこでここでは、このような気体の力も、液体の力も借りずに、自ら流動性を示す状態の物質を、特異的に作り出せることが判明し、これを粉流体と定義した。 The “powdered fluid” here is a substance in an intermediate state of both fluid and particle characteristics that exhibits fluidity by itself without borrowing the force of gas or liquid. For example, a liquid crystal is defined as an intermediate phase between a liquid and a solid, and has fluidity that is a characteristic of a liquid and anisotropy (an optical property) that is a characteristic of a solid. (Heibonsha: Encyclopedia). On the other hand, the definition of particle is an object with a finite mass even if it is negligible, and is said to be affected by gravity (Maruzen: Physics Encyclopedia). Here, even in the case of particles, there are special states of gas-solid fluidized bed and liquid-solid fluids. When gas is flowed from the bottom plate to the particles, upward force is applied to the particles according to the velocity of the gas. Is a gas-solid fluidized bed that is in a state where it can easily flow when it balances with gravity, and it is also called a liquid-solid fluidized state that is fluidized by a fluid (ordinary) Company: Encyclopedia). As described above, the gas-solid fluidized bed body and the liquid-solid fluid are in a state of using a gas or liquid flow. Therefore, it has been found here that a substance in a state of fluidity can be produced specifically without borrowing the force of such gas and liquid, and this is defined as a powder fluid.
すなわち、この発明における粉流体は、液晶(液体と固体の中間相)の定義と同様に、粒子と液体の両特性を兼ね備えた中間的な状態で、先に述べた粒子の特徴である重力の影響を極めて受け難く、高流動性を示す特異な状態を示す物質である。このような物質はエアロゾル状態、すなわち気体中に固体状もしくは液体状の物質が分散質として安定に浮遊する分散系で得ることができ、この発明に係る情報表示パネルで固体状物質を分散質とするものである。 That is, the pulverulent fluid in the present invention is an intermediate state having both particle and liquid properties, as in the definition of liquid crystal (liquid and solid intermediate phase), and the gravity characteristic that is the characteristic of the particles described above. It is a substance that is extremely unaffected and exhibits a unique state with high fluidity. Such a substance can be obtained in an aerosol state, that is, in a dispersion system in which a solid or liquid substance is stably suspended as a dispersoid in a gas. In the information display panel according to the present invention, a solid substance can be obtained as a dispersoid. To do.
この発明に係る情報表示パネルは、少なくとも一方が透明な、対向する基板間に、表示媒体として、例えば気体中に固体粒子が分散質として安定に浮遊するエアロゾル状態で高流動性を示す粉流体を封入するものであり、このような粉流体は、低電圧の印加でクーロン力などにより容易に安定して移動させることができる。この粉流体は、先に述べたように、気体の力も液体の力も借りずに、自ら流動性を示す、流体と粒子の特性を兼ね備えた両者の中間状態の物質である。その粉流体は、特にエアロゾル状態とすることができ、この発明に係る情報表示パネルでは、気体中に固体状の物質が分散質として比較的安定に浮遊する状態で用いられる。 The information display panel according to the present invention comprises a powder fluid exhibiting high fluidity in an aerosol state in which solid particles are stably suspended as a dispersoid, for example, as a display medium between opposing substrates, at least one of which is transparent. Such a powder fluid can be easily and stably moved by a Coulomb force by applying a low voltage. As described above, this powdered fluid is a substance in an intermediate state of both fluid and particle characteristics that exhibit fluidity by itself without borrowing the force of gas or liquid. The powder fluid can be in an aerosol state in particular, and in the information display panel according to the present invention, a solid substance is used in a state of being relatively stably suspended as a dispersoid in the gas.
表示媒体用粒子の帯電量は当然その測定条件に依存するが、情報表示パネルにおける表示媒体用粒子の帯電量はほぼ、初期帯電量、隔壁との接触、基板との接触、経過時間に伴う電荷減衰に依存し、特に表示媒体用粒子の帯電挙動の飽和値が支配因子となっているということが分かった。 The charge amount of the display medium particles naturally depends on the measurement conditions, but the charge amount of the display medium particles in the information display panel is almost the initial charge amount, the contact with the partition wall, the contact with the substrate, the charge associated with the elapsed time. It was found that depending on the attenuation, the saturation value of the charging behavior of the particles for the display medium is a dominant factor.
さらに、表示媒体用粒子で構成する粒子群や粉流体をそのまま表示媒体とする乾式の情報表示パネルに用いる場合は、パネル基板間の表示媒体を取り巻く空隙部分の気体の管理が重要であり、表示の安定性向上に寄与する。具体的には、空隙部分の気体の湿度について、25℃における相対湿度を60%RH以下、好ましくは50%RH以下、更に好ましくは35%RH以下とすることが重要であるが、表示媒体用粒子で構成する粒子群や粉流体をカプセル内に封入して表示媒体とする乾式の情報表示パネルに用いる場合には、パネル基板間の表示媒体(表示媒体封入カプセル)を取り巻く空隙部分の気体の管理はさほど重要ではない。 In addition, when used in a dry information display panel that uses particles or powdered fluid composed of particles for display media as they are as the display medium, it is important to manage the gas in the void surrounding the display medium between the panel substrates. Contributes to the improvement of stability. Specifically, it is important that the relative humidity at 25 ° C. is 60% RH or less, preferably 50% RH or less, and more preferably 35% RH or less. When used in a dry information display panel in which a particle group composed of particles or powdered fluid is enclosed in a capsule and used as a display medium, the gas in the void surrounding the display medium (display medium-encapsulated capsule) between the panel substrates is used. Management is not so important.
この空隙部分とは、図3(a)〜(c)及び図4(a)〜(c)において、対向する基板11、12に挟まれる部分から、導電性部材15、16(導電性部材を設けた場合)、表示媒体13の占有部分、隔壁14の占有部分(隔壁を設けた場合)、情報表示パネルのシール部分を除いた、いわゆる表示媒体13が接する気体部分を指すものとする。
3A to 3C and FIGS. 4A to 4C, the gaps are defined by the
空隙部分の気体は、先に述べた湿度領域であれば、その種類は問わないが、乾燥空気、乾燥窒素、乾燥アルゴン、乾燥ヘリウム、乾燥二酸化炭素、乾燥メタンなどが好適である。この気体は、その湿度が保持されるように情報表示パネルに封入することが必要であり、例えば、表示媒体の充填、情報表示パネルの組み立てなどを所定湿度環境下にて行い、さらに、外からの湿度侵入を防ぐシール材、シール方法を施すことが肝要である。 The gas in the gap is not limited as long as it is in the humidity region described above, but dry air, dry nitrogen, dry argon, dry helium, dry carbon dioxide, dry methane, and the like are preferable. This gas needs to be sealed in the information display panel so that the humidity is maintained. For example, filling of the display medium, assembly of the information display panel, etc. are performed in a predetermined humidity environment. It is important to apply a sealing material and a sealing method that prevent moisture from entering.
ここでの情報表示用パネルにおける基板11と基板12との間隔は、表示媒体13が移動できて、コントラストを維持できればよいが、通常10〜100μm、好ましくは10〜50μmに調整される。対向する基板間の空間における表示媒体13B、13Wの体積占有率は5〜70%が好ましく、さらに好ましくは5〜60%である。70%を超える場合には表示媒体13B、13Wの移動に支障をきたし、5%未満の場合にはコントラストが不明確となり易い。
The distance between the
本発明の可逆式情報表示パネルを用いた紙芝居セットは、一旦表示した情報を確実に消去した後、さらに新しい情報を表示することを何度でも行えるので、表示する場面毎に準備した複数の用紙に所定の印刷等を施して表示することが不要となり、コストおよびそのための作業工数を大きく抑制することができるとともに、場面を書き換える時だけ電荷を与えて電界を発生させるか電圧を印加して電界を発生させればよいので、消費電力が少なく、可搬性が要求される移動式紙芝居等の用途に好適に用いることができる。 The picture-story show set using the reversible information display panel according to the present invention can erase the displayed information securely and then display new information any number of times, so that a plurality of sheets prepared for each scene to be displayed It is no longer necessary to display the image by performing predetermined printing, etc., which can greatly reduce the cost and the man-hours required for it, and generate an electric field by applying a charge or applying a voltage only when rewriting the scene. Therefore, it can be suitably used for applications such as a mobile picture-story show where power consumption is low and portability is required.
1 紙芝居セット
2 情報表示パネル
3 紙芝居ボックス
4 制御部
5 背面基板
6 ライン電極
7 前面透明基板
8 透明ライン電極
11、12 基板
13 表示媒体(粒子群または粉流体)
13W 白色表示媒体
13B 黒色表示媒体
14 隔壁
15、16 導電性部材
17 カプセル
21、22、23 電荷形成手段
DESCRIPTION OF
13W
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