(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
原盤作製用基材の表面上に形成されたレジスト層に対してランダムな露光パターンを形成し、
前記ランダムな露光パターンが形成されたレジスト層を現像することで、ランダムパターンの開口部を前記レジスト層に形成し、
前記開口部が形成されたレジスト層をマスクとして前記原盤作製用基材をエッチングすることで、前記開口部に対応して形成された凹部と、前記レジスト層で被覆された平坦部とを有する原盤を作製し、
前記凹部および前記平坦部をクロムめっきで被覆し、
前記クロムめっきにブラスト粒子を照射し、網状に張り巡らされた複数のクラックを前記クロムめっきに発生させることで、０．６μｍ以下の表面粗度（Ｒａ）となるように前記平坦部を粗面化し、
前記原盤の凹部およびその粗面化された平坦部の形状を透光性の基材の主面に転写することで、凸状の複数の構造体と各構造体間の粗面化された平坦部とを有する拡散シートを作製する
拡散シートの製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載の拡散シートの製造方法であって、
前記クロムめっきにブラスト粒子を照射する工程では、前記凹部の開口径よりも大きな粒子径を有するブラスト粒子が用いられる
拡散シートの製造方法。
【請求項３】
請求項１に記載の拡散シートの製造方法であって、
前記複数の構造体は、部分球面形状を有する
拡散シートの製造方法。
【請求項４】
請求項３に記載の拡散シートの製造方法であって、
前記主面に対する前記構造体の充填率は、６０％以上８０％以下である
拡散シートの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、凸状の構造体が表面に形成された拡散シートおよびその製造方法、ならびに当該拡散シートを備えたバックライトおよび液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、液晶表示装置に組み込まれるバックライトには、種々の光学シートが用いられている。種々の光学シートのうち最も重要なものの一つとして、拡散シートが挙げられる。拡散シートとして、透明なシート基材の主面上に凸形状の微小レンズ群が形成されたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−３１８６６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
近年における液晶表示装置の薄型化の進展により、拡散シートの更なる薄厚化が要求されている。拡散シートは、光源と液晶パネルとの間に配置され、光源から出射された光を拡散することで輝度あるいは輝点のムラを消失させる機能を有する。すなわち、拡散シートは高ヘイズであるほど光の拡散機能が高くなる。その反面、拡散シートは高ヘイズであるほど液晶パネルの正面方向の輝度が低下する傾向にある。
【０００５】
以上のような事情に鑑み、本発明の目的は、正面方向の輝度の低下を抑制しつつ光の拡散機能の向上を図ることができる拡散シートおよびこれを備えたバックライト、液晶表示装置ならびに拡散シートの製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、本発明の一形態に係る拡散シートは、透光性の基材と、複数の構造体と、平坦部とを具備する。
上記基材は、第１の主面および第２の主面を有する。
上記構造体は、上記第１の主面上にランダムに形成された凸形状を有する。
上記平坦部は、上記第１の主面上の上記構造体間に形成され、０．６μｍ以下の表面粗度（Ｒａ）を有する。
【０００７】
上記拡散シートにおいて、上記構造体は基材を透過する光の拡散機能および集光機能を有する。上記構造体は第１の主面上にランダムに形成されているので、モアレの発生は抑制される。また、上記第１の主面上の上記構造体間に形成された平坦部は、０．６μｍ以下の表面粗度（Ｒａ：算術平均粗さ）を有しているため、光の拡散機能を有する。したがって、上記拡散シートによれば、正面方向の輝度の低下を抑制しつつ、光の拡散機能の向上を図ることができる。
【０００８】
上記平坦部は、０．２μｍ以上０．６μｍ以下の表面粗度（Ｒａ）を有する。平坦部の表面粗度が０．２μｍ未満の場合、拡散シートのヘイズの上昇率が小さい。また、平坦部の表面粗度が０．６μｍを超えると、ヘイズの上昇率は大きくなるが、正面輝度の低下率も大きくなる。平坦部の表面粗度を上記範囲にすることで、正面輝度の大幅な低下を防止しつつ、ヘイズの上昇を図ることができる。なお、平坦部の粗度に方向性がある場合は、少なくとも一方向の粗度が０．６μｍ以下であればよい。
【０００９】
上記第２の主面は、０．５μｍ以下の表面粗度（Ｒａ）を有してもよい。これにより、拡散シートのヘイズの上昇を図ることができる。また、第２の主面の低摩擦化により傷つきの防止を図ることができる。
【００１０】
本発明の一形態に係るバックライトは、拡散シートと、光源とを具備する。
上記拡散シートは、透光性の基材と、複数の構造体と、平坦部とを有する。上記基材は、第１の主面および第２の主面を有する。上記構造体は、上記第１の主面上にランダムに形成された凸形状を有する。上記平坦部は、上記第１の主面上の上記構造体間に形成され、０．６μｍ以下の表面粗度（Ｒａ）を有する。
上記光源は、上記第２の主面側に配置される。
【００１１】
本発明の一形態に係る液晶表示装置は、拡散シートと、光源と、液晶パネルとを具備する。
上記拡散シートは、透光性の基材と、複数の構造体と、平坦部とを有する。上記基材は、第１の主面および第２の主面を有する。上記構造体は、上記第１の主面上にランダムに形成された凸形状を有する。上記平坦部は、上記第１の主面上の上記構造体間に形成され、０．６μｍ以下の表面粗度（Ｒａ）を有する。
上記光源は、上記第２の主面側に配置される。
上記液晶パネルは、上記第１の主面側に配置される。
【００１２】
上記バックライトおよび上記液晶表示装置において、上記拡散シートは、光の拡散機能および集光機能を有する。上記構造体は第１の主面上にランダムに形成されているので、モアレの発生は抑制される。また、上記第１の主面上の上記構造体間に形成された平坦部は、０．６μｍ以下の表面粗度（Ｒａ：算術平均粗さ）を有しているため、光の拡散機能を有する。これにより、正面方向の輝度の低下を抑制しつつ、光の拡散機能の向上を図ることができる。
【００１３】
本発明の一形態に係る拡散シートの製造方法は、原盤作製用基材の表面上に形成されたレジスト層に対してランダムな露光パターンを形成する工程を含む。
上記ランダムな露光パターンが形成されたレジスト層を現像することで、ランダムパターンの開口部が上記レジスト層に形成される。
上記開口部が形成されたレジスト層をマスクとして上記原盤作製用基材をエッチングすることで、上記開口部に対応して形成された凹部と、上記レジスト層で被覆された平坦部とを有する原盤が作製される。
０．６μｍ以下の表面粗度（Ｒａ）となるように上記平坦部は粗面化される。
上記原盤の凹部およびその粗面化された平坦部の形状を透光性の基材の主面に転写することで、凸状の複数の構造体と各構造体間の粗面化された平坦部とを有する拡散シートが作製される。
【００１４】
上記拡散シートの製造方法によれば、光の拡散機能および集光機能を有する構造体と、光の拡散機能を有する平坦部とが主面上に形成された拡散シートが製造される。これにより、正面方向の輝度の低下を抑制しつつ、光の拡散機能の向上を図ることができる。
【００１５】
上記原盤の平坦部を粗面化する工程は、上記平坦部へブラスト粒子を照射するブラスト処理を用いることができる。これ以外にも、レーザ加工やワイヤブラシ加工、原盤表面の研削処理などの他の表面処理法を用いて、原盤の平坦部を粗面化してもよい。
【００１６】
上記ブラスト処理において、上記凹部の開口径よりも大きな粒子径を有するブラスト粒子を用いることで、凹部内面の粗面化が阻止される。これにより、拡散シートの構造体の表面平滑性が維持され、正面輝度の低下を抑制することができる。
【発明の効果】
【００１７】
以上述べたように、本発明によれば、正面方向の輝度の低下を抑制しつつ光の拡散機能の向上を図ることができる拡散シートを提供することができる。また、当該拡散シートをバックライトまたは液晶表示装置に組み込むことで、輝度ムラが低減され、かつ正面輝度の高いバックライトまたは液晶表示装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】（Ａ）は本発明の一実施形態に係る拡散シートの要部の概略斜視図、（Ｂ）はその要部の概略平面図である。
【図２】（Ａ）は上記拡散シートの主面上に形成された構造体の概略断面図、（Ｂ）はその構成の変形例を示す断面図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る拡散シートの製造方法を説明する各工程の概略断面図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る拡散シートを製造する成形装置の一構成例を示す概略図であり、（Ａ）は溶融押出成形装置の概略図、（Ｂ）はラミネート転写成形装置の概略図である。
【図５】本発明の一実施形態に係る液晶表示装置の概略構成図であり、（Ａ）は第１の構成例、（Ｂ）は第２の構成例、（Ｃ）は第３の構成例を示す。
【図６】本発明の一実施形態に係る拡散シートの裏面ヘイズと正面方向の損失輝度との関係を示す一実験結果である。
【図７】本発明の一実施形態に係る拡散シートの製造用原盤に対するブラスト処理において、ブラスト粒子の吐出圧力と、当該原盤を用いて作製された拡散シートのヘイズとの関係を示す一実験結果である。
【図８】本発明の一実施形態に係る拡散シートの製造用原盤に対するブラスト処理において、ブラスト粒子の吐出圧力と、当該原盤を用いて作製された拡散シートの正面輝度との関係を示す一実験結果である。
【図９】本発明の一実施形態に係る拡散シートの製造用原盤に対するブラスト処理において、ブラスト粒子の吐出圧力と、当該原盤の表面粗度（Ｒａ）との関係を示す一実験結果である。
【図１０】本発明の一実施形態に係る拡散シートにおける平坦部の表面粗度とヘイズの上昇率との関係を示す一実験結果である。
【図１１】本発明の一実施形態に係る拡散シートにおける平坦部の表面粗度と正面方向の輝度低下率との関係を示す一実験結果である。
【図１２】本発明の一実施形態に係る拡散シートの製造用原盤に対して、０．５ｋＰａの吐出圧力でブラスト処理したときに得られる拡散シートの主面の拡大写真である。
【図１３】図１２に示した拡散シートにおける平坦部の表面粗度の測定結果を示す図である。
【図１４】本発明の一実施形態に係る拡散シートの製造用原盤に対して、１．０ｋＰａの吐出圧力でブラスト処理したときに得られる拡散シートの主面の拡大写真である。
【図１５】図１４に示した拡散シートにおける平坦部の表面粗度の測定結果を示す図である。
【図１６】本発明の一実施形態に係る拡散シートの製造用原盤に対して、１．５ｋＰａの吐出圧力でブラスト処理したときに得られる拡散シートの主面の拡大写真である。
【図１７】図１６に示した拡散シートにおける平坦部の表面粗度の測定結果を示す図である。
【図１８】（Ａ）は本発明の一実施形態に係る拡散シートの変形例を模式的に示す要部の断面図であり、（Ｂ）はその斜視図である。
【図１９】本発明の一実施形態に拡散シートの変形例を示す電子顕微鏡写真である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態を説明する。
【００２０】
＜第１の実施形態＞
［拡散シートの構成］
図１（Ａ）は本発明の一実施形態に係る拡散シートの要部の概略斜視図、図１（Ｂ）は上記拡散シートの要部の概略平面図である。本実施形態の拡散シート１は、主面１１ａ（第１の主面）および主面１１ｂ（第２の主面）を有する基材１１と、この基材１１の一方の主面１１ａに形成された凸状の構造体１２と、主面１１ａ上の構造体１２間に形成された平坦部１３とを有する。
【００２１】
拡散シート１の裏面側の主面１１ｂは光の入射面を形成し、表面側の主面１１ａは光の出射面を形成する。拡散シート１の両主面１１ａ、１１ｂは空気と接しており、主面１１ａは、空気層との界面における屈折率差を利用した光の拡散や集光などの光学機能を有する。特に、構造体１２は光の拡散機能および集光機能を有し、平坦部１３は光の拡散機能を有する。
【００２２】
基材１１としては、透明性を有するシートあるいはフィルムなどを用いることができる。基材１１の材料としては、例えば、公知の高分子材料を用いることができる。公知の高分子材料としては、例えば、トリアセチルセルロース（ＴＡＣ）、ポリエステル（ＴＰＥＥ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリイミド（ＰＩ）、ポリアミド（ＰＡ）、アラミド、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリアクリレート、ポリエーテルスルフォン、ポリスルフォン、ポリプロピレン（ＰＰ）、ジアセチルセルロース、ポリ塩化ビニル、アクリル樹脂（ＰＭＭＡ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、エポキシ樹脂、尿素樹脂、ウレタン樹脂、メラミン樹脂などが挙げられる。基材１１は、必要に応じて、フィラー、可塑剤、安定化剤、劣化防止剤、分散剤、難燃剤、紫外線吸収剤などを含んでもよい。基材１１の厚さは特に限定されず、生産性の観点からでは例えば２５μｍ〜３００μｍである。
【００２３】
基材１１の主面１１ａには、凸状の構造体１２がランダム（不規則）に複数形成されている。構造体１２は、基材１１の主面１１ａに一体成形されている。すなわち、拡散シート１は、同一の熱可塑性樹脂材料で形成された単層構造を有する。このような構造を採用することで、多層構造の拡散シートとは異なり界面反射がないため、輝度を向上できる。また、拡散シート１を構成する樹脂をリサイクルして用いることもできる。
【００２４】
（構造体）
基材１１の主面１１ａに形成された各構造体１２は、同一のまたはほぼ同一の形状を有する。本実施形態において、構造体１２は、部分球面形状を有する。部分球面形状とは、球形の一部を切り出した形状である。部分球面形状としては、後述する製造工程における構造体の離型性を考慮すると、半球より小さいものが好ましい。また、部分球面形状には、ほぼ部分球面形状も含まれる。ここで、ほぼ部分球面形状とは、部分球面形状の場合に比して輝度などの光学特性の大幅な低下を招かない範囲において、部分球面形状を若干歪ませた形状である。
【００２５】
図２（Ａ）は、構造体１２の形状について説明するための模式図である。構造体１２の大きさは、構造体１２を形状転写する方法に応じて選択することができる。形状転写の方法として溶融押出成形法を用いる場合、構造体１２の円形状底面の平均直径Ｄは、例えば５０μｍ以上１００μｍ以下である。平均直径Ｄが５０μｍ未満であると、転写性が低下する傾向がある。一方、平均直径Ｄが１００μｍを超えると、拡散シート１を液晶表示装置に実装した際に、視認性が低下する傾向がある。形状転写の方法としてラミネート転写成形法を用いる場合、構造体１２の円形状底面の平均直径Ｄは、例えば２０μｍ以上５０μｍ以下である。平均直径Ｄが２０μｍ未満であると、原盤作製が困難となる傾向がある。平均直径Ｄが５０μｍを超えると、生産性が低下する傾向がある。ここで、溶融押出成形法とは、加熱溶融された樹脂をシート状に押し出し、ロール原盤の凹凸を形状転写する方法である。また、ラミネート転写成形法とは、熱転写によりエンボスベルトの凹凸をシートに形状転写する方法である。なお、これらの成形法を採用した成形装置の詳細については後述する。
【００２６】
構造体１２のアスペクト比ｈ／ｒ（ｒ：構造体の平均半径、ｈ：構造体の平均高さ）は、０．８５を超え１．５０以下であり、好ましくは、０．９５以上１．１０以下である。アスペクト比ｈ／ｒが０．８５以下であると、１枚または複数枚の拡散シート１をバックライトに使用したときの輝度が低下する傾向がある。一方、アスペクト比ｈ／ｒが１．５０を超えると、転写性が低下する傾向がある。複数枚の拡散シート１をバックライトに使用する場合、複数枚の拡散シートのうち、光源から最も遠くに配置された拡散シート１のアスペクト比が最も大きいことが好ましい。光源から最も遠くに配置された拡散シートのアスペクト比の変化が、バックライトの輝度に与える影響が最も大きいからである。
【００２７】
なお、少なくとも１枚の拡散シート１を含む複数枚の光学シートをバックライトに使用する場合、構造体１２のアスペクト比ｈ／ｒは、０．５０を超え１．５０以下であり、好ましくは、０．５５以上１．１０以下である。アスペクト比ｈ／ｒが０．５０以下であると、上記複数枚の光学シートをバックライトに使用したときの輝度が低下する傾向がある。一方、アスペクト比が１．５０を超えると、転写性が低下する傾向がある。複数枚の拡散シート１を含む複数枚の光学シートをバックライトに使用する場合、複数枚の拡散シートのうち、光源から最も遠くに配置された拡散シートのアスペクト比が最も大きいことが好ましい。光源から最も遠くに配置された拡散シートのアスペクト比の変化が、バックライトの輝度の与える影響が最も大きいからである。
【００２８】
基材１１の主面１１ａとの境界近傍における構造体１２の側面角度θは、６５度以上９０度以下であることが好ましい。側面角度θが６５度未満であると、輝度が大幅に低下する傾向がある。側面角度θを７０度±２度程度にするのが、より高輝度を得る上で好ましい。一方、側面角度θが９０度を越えると、構造体１２の離型が困難となる傾向がある。ここで、「基材１１の主面１１ａとの境界近傍における構造体１２の側面角度」とは、構造体１２をその中心線を通るようにして切断したときに、その切断面の構造体１２の輪郭線と平坦部１３の輪郭線との交点近傍において、構造体１２の輪郭線の接線と平坦部の輪郭線がなす角度をいう。
【００２９】
図２（Ｂ）は、構造体１２の他の構成例を示す模式図である。図２（Ｂ）に示すように、構造体１２は、レンズ機能を有する本体部１２ａと、この本体部１２ａの底面から基材１１に向かって延在された基底部１２ｂとを有してもよい。このように基底部１２ｂを有することで、構造体１２の高さにばらつきがある場合でも、構造体１２の本体部１２ａを半球状またはより半球状に近い形状とすることができる。すなわち、上述したように、基材１１の主面１１ａとの境界近傍における構造体１２の側面角度を６５度以上９０度以下の角度範囲にすることができる。したがって、拡散シート１の輝度を向上させることができる。本体部１２ａの形状としては、部分球面形状であることが好ましい。ここで、本体部１２ａとは、拡散シート１の面内方向から構造体１２およびその構造体間の平坦部を見た場合において、構造体１２の輪郭線と構造体間の平坦部１３の輪郭線との接線がなす角度が０度以上８５度以下の範囲である区画Ａのことをいう。また、基底部１２ｂとは、拡散シート１の面内方向から構造体１２およびその構造体間の平坦部１３を見た場合において、構造体１２の輪郭線と構造体間の平坦部１３の平坦部の輪郭線との接線がなす角度が８５度を越えて９０度以下の範囲である区画Ｂのことをいう。
【００３０】
基底部１２ｂの平均長さｌ（区画Ｂの基材１１の主面１１ａからの高さ）は、例えば、０＜ｌ≦２０μｍである。基底部１２ｂの平均長さｌを０＜ｌとすることで、上述のように、構造体１２の高さにばらつきがある場合でも、構造体１２の本体部１２ａを半球状またはより半球状に近い形状とすることができる。基底部１２ｂの平均長さｌをｌ≦２０μｍとすることで、転写性の低下を抑制することができる。
【００３１】
基材１１の主面１１ａに対する構造体１２の充填率は、例えば、６０％以上８０％以下である。充填率が５５％未満であると、輝度が低下する傾向がある。一方、充填率が８０％を超えると、モアレが発生する傾向がある。ここで、モアレには、複数枚の拡散シート１を積層したときに発生するモアレ、拡散シート１を液晶パネルと組み合わせて用いたときに発生するパネルピクセルとのモアレ、また拡散シート１を拡散板と組み合わせて用いたときに発生する拡散板ピッチとのモアレが含まれる。
【００３２】
構造体１２は、同一の高さ、またはほぼ同一の高さを有している。構造体１２の高さのばらつき（Ｋ）は、例えば、０＜Ｋ≦１０％、好ましくは、０＜Ｋ≦８％の関係を満たす。構造体１２の高さのばらつき（Ｋ）をかかる範囲とすることで、拡散シート１の輝度の向上に寄与することができる。
【００３３】
（平坦部）
平坦部１３は、基材１１の主面１１ａ上の、個々の構造体１２の間に形成されている。平坦部１３は、各構造体１２の底面と同一の平面上に、個々の構造体１２の周囲を囲むように形成されている。
【００３４】
平坦部１３の表面は、適度に粗面化されることで、平坦部１３を透過する光の拡散機能を得ることができる。すなわち、平坦部１３の表面粗さが大きいほど高いヘイズ値が得られる。一方、ヘイズ値が高いほど正面方向の輝度が低下する傾向にある。拡散シート１のヘイズ値は、拡散シート１の主面１１ａに占める平坦部１３の割合、すなわち構造体１２の充填率によっても変化するため、平坦部１３の表面粗さは、構造体１２ｂの充填率によって適宜決定することができる。
【００３５】
上述のように、構造体１２の充填率が６０％〜８０％の場合、平坦部１３の表面粗さは、例えば０．６μｍ以下の算術平均粗さ（Ｒａ）を有する。このように平坦部１３の表面粗度を規定することで、輝度の低下を抑制しつつ、平坦部１３を適度なヘイズに調整することが可能となる。平坦部１３は、０．２μｍ以上０．６μｍ以下の表面粗度（Ｒａ）に粗面化されることにより、平坦部を粗面化しない場合と比較して、正面輝度の低下率を３％以内に抑えつつ、ヘイズを２０％近く上昇させることができる。
【００３６】
上記表面粗度（Ｒａ）を有する平坦部１３の形成方法は、特に限定されない。本実施形態では、後述するように成形装置を用いて拡散シート１が製造される。この際、拡散シート１の主面１１ａは、成形装置に使用される原盤の形状転写によって形成される。そこで、平坦部１３に対応する上記原盤の平坦部を上記範囲の表面粗度に粗面化することで、構造体１２と同時に平坦部１３を形成するようにしている。
【００３７】
なお、平坦部１３の粗面化は、平坦部１３表面の一様な粗面化に限られず、その表面の局所的な粗面化も含まれる。粗面化の具体的手法としては、平坦部１３の表面に微細な凹凸を形成したり、微細な亀裂を生じさせたりすることが含まれる。また、平坦部１３の粗度に方向性がある場合は、少なくとも一方向の粗度が０．６μｍ以下であればよい。
【００３８】
（その他）
基材１１の裏面側の主面１１ｂは、平坦な面に形成される。この場合、主面１１ｂは平滑面でもよいが、適度に粗面化されることで、摩擦による主面１１ｂの傷つきを抑制することができ、外観上の欠陥を低減することができる。また、主面１１ｂの粗面化により、主面１１ｂにおける光の拡散機能が高まることから、拡散シート１単独でのヘイズ値が上昇し、輝度ムラの低減に貢献することができる。
【００３９】
その一方で、主面１１ｂのヘイズの上昇分によって正面輝度が低下する傾向がある。図６はその一例を示す一実験結果であり、拡散シートの裏面のヘイズの上昇に応じて、正面輝度の損失割合が高まることがわかる。したがって、主面１１ｂの表面粗度は、目的とする拡散シート１のヘイズ値、正面輝度特性に応じて設定することができる。また、主面１１ｂの表面粗度は、主面１１ａ側のヘイズ値、特に、平坦部１３の表面粗度や構造体１２の充填率等も考慮して設定される。構造体１２の充填率が６０％以上８０％以下であり、平坦部１３の表面粗度（Ｒａ）が０．６μｍ以下である場合、主面１１ｂの表面粗度（Ｒａ）は、例えば０．５μｍ以下である。
【００４０】
［拡散シートの製造方法］
次に、図３（Ａ）〜（Ｆ）を参照しながら、拡散シート１の製造方法の一例について説明する。
【００４１】
（レジスト層形成工程）
まず、被加工体である原盤作製用基材２１の表面上に、レジスト層２２を形成する（図３（Ａ）参照）。被加工体である原盤作製用基材２１は、例えば金属材料で形成される。原盤作製用基材２１の表面にはあらかじめ、銅めっきなどのめっき処理が施されていてもよい。被加工体である原盤作製用基材２１の形状としては、例えば、板状、シート状、フィルム状、ブロック状、円柱状、円筒状、円環状などが挙げられる。レジスト層２２の材料としては、例えば、無機レジストおよび有機レジストのいずれをも用いることができる。なお、原盤作製用基材２１が円柱状または円筒状を有する場合には、それらの外周面にレジスト層２２が形成される。
【００４２】
（露光工程）
次に、例えば、レーザ光などの光Ｌ１をレジスト層２２に照射することにより、露光部２２ａをランダムにレジスト層２２に形成する（図３（Ｂ）参照）。レジスト層２２に形成される露光部２２ａの形状としては、例えば、円形状またはほぼ円形状を挙げることができる。このような形状の露光部を形成する場合、その露光部２２ａの大きさは、後述する形状転写工程にて用いられる転写方法の種類に応じて選択される。例えば、転写方法として溶融押出成形法が用いられる場合、露光部の底面の平均直径Ｄは、例えば５０μｍ以上１００μｍ以下である。転写方法としてラミネート転写成形法が用いられる場合、露光部の底面の平均直径Ｄは、例えば２０μｍ以上５０μｍ以下である。
【００４３】
（現像工程）
次に、露光部２２ａが形成されたレジスト層２２を現像する。これにより、露光部２２ａに応じた開口部２２ｂがレジスト層２２に形成される（図３（Ｃ）参照）。なお、図３（Ｃ）では、レジストとしてポジ型レジストを用い、露光部に開口部２２ｂを形成する例が示されているが、レジストはこの例に限定されるものではない。すなわち、レジストとしてネガ型レジストを用い、露光部を残すようにしてもよい。
【００４４】
（エッチング工程）
次に、開口部２２ｂが形成されたレジスト層２２をマスクとして、原盤作製用基材２１の表面をエッチングする。これにより、同一深さ、またはほぼ同一深さの凹部２１ａが、原盤作製用基材２１の表面に形成される（図３（Ｄ）参照）。エッチングとしては、例えば、ドライエッチングおよびウェットエッチングのいずれをも用いることができるが、設備が簡易である点からすると、ウェットエッチングを用いることが好ましい。また、エッチングとしては、例えば、等方性エッチングおよび異方性エッチングのいずれをも用いることができ、所望とする構造体１２の形状に応じて適宜選択することができる。
【００４５】
（レジスト剥離工程）
次に、アッシングなどにより、原盤作製用基材表面に形成されたレジスト層２２を剥離する（図３（Ｅ）参照）。これにより、構造体１２の反転形状である凹部２１ａと、レジスト層２２で被覆されていた平坦部２１ｂとを含む凹凸面を有する原盤２３が得られる。
【００４６】
（めっき工程）
次に、必要に応じて、原盤２３の凹凸面にめっき処理を施し、ニッケルめっき、ニッケル−リンめっき、クロムめっきなどのめっき層を形成する。本実施形態では、原盤２３の凹凸面にクロムめっきが施される。
【００４７】
（粗面化工程）
次に、原盤２３の平坦部２１ｂを粗面化する。本実施形態では、原盤２３の平坦部２１ｂをブラスト処理することで、平坦部２１ｂを粗面化する（図３（Ｆ）参照）。すなわち、図３（Ｆ）に示すように、原盤２３にブラスト粒子Ｂ１を高速で吹き付けることで、平坦部２１ｂの表面を粗くする。ブラスト粒子にはガラス粒子が用いられるが、これに限られず、金属粒子や樹脂粒子などが用いられてもよい。
【００４８】
また、ブラスト粒子の照射を受けることで、原盤２３の平坦部２１ｂを被覆するクロムめっきに微細な亀裂（クラック）が発生することがある。このクロムめっきに発生したクラックは、ブラスト粒子との衝突による表面の変形作用とともに平坦部２１ｂの表面粗度を高める機能を果たす。
【００４９】
一方、凹部２１ａ内面の粗面化を防ぐため、凹部２１ａの直径（開口径）よりも大きな粒子径を有するブラスト粒子が用いられる。これにより、後述するように原盤２３を用いて作製された拡散シート１の構造体１２の表面平滑性が維持され、正面輝度の低下を抑制することができる。
【００５０】
ブラスト処理条件は、原盤２３によって形状転写される拡散シート１の主面１１ａのヘイズ値および正面輝度に影響を与えるため、例えば当該主面１１ａを構成する構造体１２の充填率を考慮して設定される。例えば、図７は、ブラスト粒子の吐出圧力（原盤への照射圧力）と、当該原盤を用いて形状転写された拡散シート主面１１ｂのヘイズ値との関係を示す一実験結果である。また、図８は、原盤２３に対するブラスト粒子Ｂ１の吐出圧力と、当該原盤を用いて形状転写された拡散シート主面１１ｂの正面輝度との関係を示す一実験結果である。
【００５１】
測定サンプルには、構造体１２の充填率が５９％（サンプル１）、６３％（サンプル２）および７４％（サンプル３）の３つのサンプルを用いた。ここでは、ブラスト粒子として粒子径７５−９０μｍのガラスビーズを用い、ブラスト粒子の吐出ノズルと原盤２３の平坦部２１ｂとの間の距離は２０ｃｍとした。ブラスト粒子の吐出圧は、エアの噴出圧力とした。原盤２３は、外周面にクロムめっきが施された円筒形状の原盤を用い、これを軸回りに毎分５０回転させながらブラスト粒子を照射した。原盤は、サンプル１〜３に対応して３種類準備し、サンプル１作製用原盤の凹部の直径を６８μｍ、サンプル２作製用原盤の凹部の直径を７０μｍ、サンプル３作製用原盤の凹部の直径を７６μｍとした。
【００５２】
図７および図８に示すように、ブラスト粒子の吐出圧力の上昇に伴って、ヘイズ値が上昇する一方、正面輝度が低下する傾向にあることがわかる。図８では正面輝度を、サンプル２の正面輝度を基準とする「相対輝度」で表した。各サンプルともに、吐出圧力が１ｋＰａを超えると、輝度の低下およびヘイズの上昇が急激に大きくなる。輝度の低下は、ブラスト粒子との衝突作用による凹部２１ａの縁部の変形が原因であると考えられる。図７および図８から、ブラスト粒子の吐出圧が約０．７〜１．３ｋＰａの範囲で、各サンプルについて、輝度低下を４％以下に抑えつつ８０％近くの高ヘイズ化を図ることができる。
【００５３】
平坦部２１ｂの表面粗度（Ｒａ）は、平坦部２１ｂに対するブラスト粒子の照射圧（吐出圧）、ブラスト粒子の粒子径、ブラスト粒子の種類などによって異なる。したがって、所望の表面粗度を得るために、これらの処理条件を考慮する必要がある。例えば、図９に、原盤２３に対するブラスト粒子Ｂ１の吐出圧力と、当該原盤を用いて形状転写された拡散シート主面１１ｂ上の平坦部１３の表面粗度（Ｒａ）との関係を示す一実験結果である。原盤２３としては、上記サンプル１〜３の作製用原盤を用い、図９には各原盤の平坦部の表面粗度の平均値およびその偏差（＋３σ、−３σ）をプロットした。
【００５４】
図９に示すように、ブラスト粒子の吐出圧力が大きくなるほど平坦部２１ｂの表面粗度（Ｒａ）が上昇する。上記の例のように、ブラスト粒子の吐出圧力が０．７〜１．３ｋＰａの範囲内において、０．２μｍ以上０．６μｍ以下の表面粗度（Ｒａ）を得ることができる。
【００５５】
図１０および図１１は、拡散シート主面１１ｂの平坦部１３の表面粗度（Ｒａ）と、当該拡散シートのヘイズ値の上昇率および正面輝度の低下率との関係を示す実験結果である。測定サンプルとしては、上記サンプル１〜３の作製用原盤を用いて作製された、構造体１２の充填率が異なる３つのサンプルを用いた。図１０および図１１に示すように、構造体１２の充填率が低いものほど、平坦部１３の総面積が増加するため、ヘイズの上昇率は高い。また、構造体１２の充填率が高いものほど、輝度の低下率が大きい。これは、構造体１２を形成する原盤凹部の縁部の形状変化に起因するものと考えられる。
【００５６】
以上のように、平坦部１３の表面粗度（Ｒａ）が０．２μｍ以上０．６μｍ以下の範囲で、当該平坦部を粗面化しない場合に比べて、輝度の低下率を３％以下に抑制しつつ、ヘイズ値を５〜１８％上昇させることができる。
【００５７】
（形状転写工程）
次に、例えば、溶融押出成形装置、またはラミネート転写成形装置などの成形装置に、作製した原盤２３を取り付ける。次に、原盤２３の凹部２１ａおよび平坦部２１ｂの形状を基材１１の一主面に形状転写する（図３（Ｇ）参照）。
以上のようにして、図１に示したように、基材１１の主面１１ａ上に、凸状の複数の構造体１２と、これら構造体１２の間の所定の表面粗度を有する平坦部１３とが形成された拡散シート１が製造される。
【００５８】
図１２は、吐出圧力０．５ｋＰａでブラスト処理した原盤２３を用いて作製された拡散シート１の主面１１ａの顕微鏡写真である。円形の構造体を囲む平坦部に、網状に張り巡らされた複数のクラックが確認される。図１３は、図１２に示したシートサンプルの上記平坦部の表面粗度の測定データである。本例の場合、平坦部の表面粗度（Ｒａ）は、０．１０４μｍであった。なお、測定装置には、ザイゴ株式会社製表面粗さ測定器「Newview シリーズ」を用いた（以下、同様）。
【００５９】
図１４は、吐出圧力１．０ｋＰａでブラスト処理した原盤２３を用いて作製された拡散シート１の主面１１ａの顕微鏡写真である。円形の構造体を囲む平坦部に、網状に張り巡らされた複数のクラックと、ブラスト粒子との衝突により形成された微細な凹凸が確認される。図１５は、図１４に示したシートサンプルの上記平坦部の表面粗度の測定データである。本例の場合、平坦部の表面粗度（Ｒａ）は、０．４３４μｍであった。
【００６０】
図１６は、吐出圧力１．５ｋＰａでブラスト処理した原盤２３を用いて作製された拡散シート１の主面１１ａの顕微鏡写真である。円形の構造体を囲む平坦部に、網状に張り巡らされた複数のクラックと、ブラスト粒子との衝突により形成された微細な凹凸が確認される。また、上記構造体と平坦部との境界部が局所的に変形している様子が確認される。図１５は、図１４に示したシートサンプルの上記平坦部の表面粗度の測定データである。本例の場合、平坦部の表面粗度（Ｒａ）は、１．００８μｍであった。
【００６１】
［拡散シートの成形装置］
（成形装置の第１の例）
図４（Ａ）は、溶融押出成形装置の一構成例を示す模式図である。図４（Ａ）に示すように、この溶融押出成形装置３０は、押出機３１、Ｔダイ３２、成形ロール３３、弾性ロール３４および冷却ロール３５を備える。ここで、成形ロール３３が上述の原盤２３の一例である。
【００６２】
押出機３１は、図示を省略したホッパーから供給された樹脂材料を溶融し、Ｔダイ３２に供給する。Ｔダイ３２は直線状の開口を有するダイスであり、押出機３１から供給された樹脂材料を、成形しようとするシート幅まで広げて吐出する。
【００６３】
成形ロール３３は、円柱状の形状を有し、その中心軸を回転軸として回転可能に構成されている。また、成形ロール３３は、冷却されることが可能に構成されている。具体的には、成形ロール３３は、その内部に油媒体などの冷却媒体を流すための１または２以上の流路を有する。
【００６４】
成形ロール３３の円柱面には、Ｔダイ３２から吐出されるシートに微細パターンを転写するための凹凸形状が設けられている。この凹凸形状は、例えば、構造体１２を基材１１に転写するための微細な凹凸形状である。この凹凸形状は、上述したようにフォトリソグラフィ工程とエッチング工程との組合せにより形成することが好ましい。構造体１２の高さのばらつきを抑制することができるからである。上記凹凸形状には、図３（Ｇ）を参照して説明した原盤２３の凹凸面が含まれる。
【００６５】
弾性ロール３４は、円柱状の形状を有し、その中心軸を回転軸として回転可能に構成されている。また、弾性ロール３４の表面は弾性変形可能に構成され、成形ロール３３と弾性ロール３４とによりシートをニップした場合には、成形ロール３３と接触する面が押し潰れるようになっている。
【００６６】
弾性ロール３４は、例えばＮｉめっきなどからなるシームレスの筒により覆われ、その内部には、弾性ロール３４の表面を弾性変形可能とするための弾性体が備えられている。弾性ロール３４は、成形ロール３３と所定の圧力をもって接するときに表面が弾性変形するものであれば、その構成および材料は限定されるものではない。材料としては、例えばゴム材、金属または複合材などを用いることができる。また、弾性ロール３４としては、ロール状のものに限定されず、ベルト状のものを用いることができる。弾性ロール３４は、冷却されることが可能に構成されている。具体的には、弾性ロール３４は、その内部に水などの冷却媒体を流すための１または２以上の流路を有する。
【００６７】
弾性ロール３４の表面は、適度に粗面化されていてもよく、この場合、作製される拡散シートの裏面側（主面１１ｂ）の粗面化を図ることができる。弾性ロール３４の表面粗度（Ｒａ）は、例えば０．５μｍ以下である。
【００６８】
冷却ロール３５は、円柱状の形状を有し、その中心軸を回転軸として回転可能に構成されている。冷却ロール３５は、冷却されることが可能に構成されている。具体的には、冷却ロール３５は、その内部に水などの冷却媒体を流すための１または２以上の流路を有する。
【００６９】
次に、上述の構成を有する溶融押出成形装置３０の動作について説明する。
まず、樹脂材料を押出機３１により溶融してＴダイ３２に順次供給し、Ｔダイ３２からシートを連続的に吐出させる。次に、Ｔダイ３２から吐出されたシートを成形ロール３３と弾性ロール３４とによりニップする。これにより、樹脂材料に対して成形ロール３３の凹凸形状が転写される。次に、成形ロール３３と冷却ロール３５とにより基材１１をニップしてばたつきを抑えながら、冷却ロール３５により成形ロール３３から基材１１を剥離する。
以上により、目的とする拡散シート１を得ることができる。
【００７０】
（成形装置の第２の例）
図４（Ｂ）は、ラミネート転写成形装置の一構成例を示す模式図である。このラミネート転写成形装置４０は、加熱ロール４１と冷却ロール４２とによって回転するエンボスベルト４３と、加熱ロール４１および冷却ロール４２に対向して配置された２つの押圧ロール４４によって回転する平坦ベルト４５とを備えている。そして、表面に複数の凹部４３Ａを有するエンボスベルト４３と、立体形状のない平坦ベルト４５との間隙に、形状付与前の基材１１を挿入可能になっている。ここで、エンボスベルト４３が上述の原盤２３の一例である。
【００７１】
エンボスベルト４３には、図３（Ｇ）を参照して説明した原盤２３を用いることができる。この場合、凹部４３Ａは、原盤２３の凹部２１ａおよび平坦部２１ｂを含む凹凸面で形成される。また、平坦ベルトの表面を粗面化することで、作製される拡散シートの裏面（主面１１ｂ）に適度な表面粗度を付与することができる。
【００７２】
次に、上述の構成を有するラミネート転写成形装置４０の動作について説明する。
まず、エンボスベルト４３および平坦ベルト４５を回転させて、加熱ロール４１の側から両者の間隙に形状付与前の基材１１を挿入する。これにより、加熱ロール４１の熱により基材１１の一主面が一瞬だけ溶融し、基材１１の一主面に凹部４３Ａが形状転写される。その後、冷却ロール４２によって、凹部４３Ａが形状転写された基材１１の表面が冷却され、表面形状が固定される。すなわち、基材１１の一主面に複数の構造体１２が形成される。
以上により、目的とする拡散シート１を得ることができる。
【００７３】
本実施形態の拡散シート１によれば、構造体１２が主面１１ａ上にランダムに形成されているので、モアレの発生を抑制することができる。また、主面１１ａ上の構造体１２間に形成された平坦部１３は、０．６μｍ以下の表面粗度（Ｒａ）を有しているため、平坦部１３を透過する光の拡散機能を有する。これにより、正面方向の輝度の低下を抑制しつつ、光の拡散機能の向上を図ることができる。
【００７４】
本実施形態によれば、正面方向の輝度の低下を抑制しつつ、光の拡散機能を高めることができるため、拡散シートのうねりに起因する輝度ムラが視認されにくくなる。このため、拡散シート１の薄厚化の要求にも十分に応えることが可能となる。
【００７５】
さらに、主面１１ｂおよび平坦部１３の表面粗度を調整することで、構造体１２の充填率を８０％以上にした場合でもモアレの発生を阻止することが可能となる。
【００７６】
＜第２の実施形態＞
［液晶表示装置の構成］
（第１の構成例）
図５（Ａ）は、本発明の第２の実施形態に係る液晶表示装置の第１の構成例を示す模式図である。図５（Ａ）に示すように、この液晶表示装置は、光を出射するバックライト６と、バックライト６から出射された光を時間的空間的に変調して画像を表示する液晶パネル７とを備える。
以下、液晶表示装置を構成するバックライト６および液晶パネル７について順次説明する。
【００７７】
（バックライト）
バックライト６としては、例えば、直下型バックライト、エッジ型バックライト、平面光源型バックライトを用いることができる。なお、図５（Ａ）では、バックライト６が直下型バックライトである場合が例示されている。バックライト６は、例えば、反射シート４、光源５、拡散板３、２枚の拡散シート１、およびレンズシート２を備える。反射シート４は、液晶表示装置の表示面とは反対の側となる背面側に配置される。光源５と液晶パネル７との間に、拡散板３、拡散シート１、レンズシート２および拡散シート１が、光源５から液晶パネル７に向かってこの順序で配置されている。
【００７８】
光源５としては、例えば、冷陰極蛍光管（Cold Cathode Fluorescent Lamp：ＣＣＦＬ）、熱陰極蛍光管（Hot Cathode Fluorescent Lamp：ＨＣＦＬ）、有機エレクトロルミネッセンス（Organic Electro Luminescence：ＯＥＬ）、無機エレクトロルミネッセンス（Inorganic Electro Luminescence：ＩＥＬ）、発光ダイオード（Light Emitting Diode：ＬＥＤ）などが用いられる。
【００７９】
反射シート４は、光源５から出射された光を拡散や反射などすることにより、光の利用効率を高めるためのものである。反射シート４としては、例えば、拡散反射（白色）系の反射シート、鏡面反射系の反射シートなどを用いることができる。拡散反射系の反射シート４としては、例えば、白色ポリエステルフィルム、界面多重反射シート（例えば超白色ポリエステルフィルムなど）を用いることができる。鏡面反射系の反射シート４としては、例えば、銀（Ａｇ）薄膜フィルムなどの金属薄膜フィルムを用いることができる。
【００８０】
レンズシート２は、光源５からの拡散光を集光し、輝度を向上させるためのものである。レンズシート２としては、例えば、鋭角なプリズム頂部を有するプリズムシート、プリズムの頂部に丸みを付与したプリズムシート、ランダムプリズムパターンが一主面に形成されたプリズムシート、均一なウェブパターンが一主面に形成された光学シート（ウェブシート）などを用いることができる。
【００８１】
拡散シート１には、上述の第１の実施形態に係る拡散シートが用いられる。拡散シート１は、一方の主面１１ａが液晶パネル７側に、他方の主面１１ｂを光源５側にそれぞれ向けて配置される。
【００８２】
（液晶パネル）
液晶パネル７としては、例えば、ツイステッドネマチック（Twisted Nematic：ＴＮ）モード、スーパーツイステッドネマチック（Super Twisted Nematic：ＳＴＮ）モード、垂直配向（Vertically Aligned：ＶＡ）モード、水平配列（In-Plane Switching：ＩＰＳ）モード、光学補償ベンド配向（Optically Compensated Birefringence：ＯＣＢ）モード、強誘電性（Ferro-electric Liquid Crystal：ＦＬＣ）モード、高分子分散型液晶（Polymer Dispersed Liquid Crystal：ＰＤＬＣ）モード、相転移型ゲスト・ホスト（Phase Change Guest Host：ＰＣＧＨ）モードなどの表示モードのものを用いることができる。
【００８３】
また、バックライト６は、反射型偏光子（図示省略）をさらに備えることで、光源５から放射される光を有効利用することが可能となり、液晶表示装置の輝度を高め、消費電力を小さくすることができる。反射型偏光子は、液晶パネル７と隣り合うように、液晶パネル側に配置される。反射型偏光子は、直交する偏光成分の一方のみを通過させ、他方を反射するものである。反射型偏光子としては、例えば有機多層膜、無機多層膜または液晶多層膜などの積層体を用いることができる。
【００８４】
（第２の構成例）
図５（Ｂ）は、本発明の第２の実施形態に係る液晶表示装置の第２の構成例を示す模式図である。図５（Ｂ）に示すように、バックライト６は、拡散板３および３枚の拡散シート１を備える。これら拡散板３、３枚の拡散シート１は、光源５から液晶パネル７に向かってこの順序で配置されている。
この第２の構成例において、上記以外のことは、第１の構成例を同様である。
【００８５】
（第３の構成例）
図５（Ｃ）は、本発明の第２の実施形態に係る液晶表示装置の第３の構成例を示す模式図である。図５（Ｃ）に示すように、バックライト６は、拡散板３、レンズシート２および拡散シート１を備える。これら拡散板３、レンズシート２および拡散シート１は、光源５から液晶パネル７に向かってこの順序で配置されている。
この第３の構成例において、上記以外のことは、第１の構成例と同様である。
【００８６】
本実施形態によれば、バックライト６が第１の実施形態に係る拡散シート１を備えているので、光源５の輝度ムラを効果的に改善しつつ液晶表示装置の輝度を向上させることができる。また、レンズシート２を拡散シート１に置き換えることも可能である。
【００８７】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこれに限定されることはなく、本発明の技術的思想に基づいて種々の変形が可能である。
【００８８】
例えば以上の実施形態では、拡散シート製造用の原盤の粗面化処理にブラスト処理を用いたが、これに代えて、ワイヤブラシ加工、レーザ加工、研削加工等の各種表面処理法を用いて原盤の粗面化処理を実施してもよい。加工方法によらず、平坦部１３はその表面粗度（Ｒａ）で規定される。加工形状は特に限定されず、球状、プリズム状、格子状など何れの形状であってもよい。例えば図１８（Ａ）、（Ｂ）は、平坦部１３の表面に断面略三角形状のプリズム１３ｐが形成された拡散シート２を模式的に示す要部の側断面図および斜視図である。プリズム形状に平坦部１３を形成することによって、平坦部における光の拡散効果を得ることができる。また、このときの平坦部１３の表面粗度は、プリズム１３ｐの稜線方向と配列方向とで異なり得るが、両方向のうち少なくとも一方向が０．６μｍ以下の表面粗度（Ｒａ）を有していればよい。
【００８９】
構造体１２の表面粗度（Ｒａ）は、平坦部１３の表面粗度よりも小さければよく、例えば、０．２μｍ以下である。また、構造体１２は部分球面形状のものに限られない。例えば図１９に、部分球面形状の構造体を形成した後、当該構造体の表面に微細な溝形状を付与した例を示す。これにより、球面部における光の拡散効果と、溝部における集光機能とを有する構造体を形成することができる。
【００９０】
拡散シートの成形方法は、上述した溶融押出成形装置、ラミネート転写成形装置に限られず、例えば熱プレス装置などの他の成形装置を用いてもよい。
【００９１】
また、上述の実施形態において挙げた構成、方法、形状、材料および数値などはあくまでも一例に過ぎず、必要に応じてこれらと異なる構成、方法、形状、材料および数値などを用いてもよい。
【符号の説明】
【００９２】
１、２…拡散シート
１１…基材
１１ａ、１１ｂ…主面
１２…構造体
１３…平坦部
２１…原盤作製用基材
２１ａ…凹部
２１ｂ…平坦部
２２…レジスト層
２２ａ…露光部
２２ｂ…開口部
２３…原盤
３０…溶融押出成形装置
４０…ラミネート転写成形装置
【図１】
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【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】
0005630042.tif 000009
【図９】
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【図１０】
0005630042.tif 000011
【図１１】
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【図１８】
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【図１２】
0005630042.tif 000014
【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
0005630042.tif 000017
【図１６】
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【図１７】
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【図１９】
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