(57)【要約】【課題】高いコントラスト、高い色純度を実現して高画質なプラズマディスプレイパネルを実現する。【解決手段】隔壁１２により仕切られた空間が形成されるように対向配置した一対の前面基板３および背面基板９と、隔壁１２間に複数の放電セルが形成されるように前面基板３に配列して形成した複数の表示電極６と、表示電極６間でのガス放電により発光する蛍光体層１５とを備え、背面基板９の放電セルを形成する構成要素の少なくとも一部が、放電セルが発光する可視色と同色もしくは同色に近い色に着色され、放電セル内の可視光が放電セルを形成する構成要素によって外部に反射される際に、色純度の高い光のみを反射させる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板間に隔壁により仕切られた空間が形成されるように対向配置した一対の前面側および背面側の基板と、前記隔壁間に複数の放電セルが形成されるように前記前面側の基板に配列して形成した複数の表示電極と、前記表示電極間でのガス放電により発光する蛍光体層とを有し、前記背面側の基板の前記放電セルを形成する構成要素の少なくとも一部が、前記放電セルが発光する可視色と同色もしくは同色に近い色に着色されていることを特徴とするプラズマディスプレイパネル。
【請求項２】
赤色、緑色、青色をそれぞれ発光する放電セルを有し、前記放電セルのうちの少なくとも１色の放電セルを形成する構成要素を着色することを特徴とする請求項１に記載のプラズマディスプレイパネル。
【請求項３】
赤色、緑色、青色の放電セルの構成要素が着色され、各色の放電セルの放電空間の大きさをそれぞれ異ならせたことを特徴とする請求項１に記載のプラズマディスプレイパネル。
【請求項４】
放電セルは、隔壁の幅を異ならせることにより放電空間の大きさを異ならせたことを特徴とする請求項３に記載のプラズマディスプレイパネル。
【請求項５】
放電セルは少なくとも表示電極に平行な横隔壁と前記横隔壁と直交する縦隔壁とによって仕切られ、前記横隔壁または前記縦隔壁の幅を異ならせることにより放電空間の大きさを異ならせたことを特徴とする請求項４に記載のプラズマディスプレイパネル。
【請求項６】
放電セルは少なくとも表示電極に平行で非放電空間を形成する少なくとも２本の横隔壁と前記横隔壁と直交する縦隔壁とによって仕切られ、前記横隔壁の間隔を異ならせることにより放電空間の大きさを異ならせたことを特徴とする請求項４に記載のプラズマディスプレイパネル。
【請求項７】
放電セルは少なくとも表示電極に平行な横隔壁と前記横隔壁と直交する縦隔壁とによって仕切られ、前記縦隔壁の間隔を異ならせることにより放電空間の大きさを異ならせたことを特徴とする請求項４に記載のプラズマディスプレイパネル。
【請求項８】
着色された構成要素が放電セルの内壁に形成された蛍光体層であり、前記蛍光体層を構成する蛍光体の発光色と同色もしくは同色に近い色を反射する反射材料を含んでいることを特徴とする請求項２または３に記載のプラズマディスプレイパネル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、壁掛けテレビや大型モニターに用いられるプラズマディスプレイパネルに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、双方向情報端末としての大画面、壁掛けテレビへの期待が高まっている。そのための表示デバイスとして、プラズマディスプレイ、液晶ディスプレイ、フィールドエミッションディスプレイ、エレクトロルミネッセンスディスプレイなどの数多くのものが提案され、既に商品化に至っているものもある。これらの表示デバイスの中でも、特にプラズマディスプレイパネル（以下、ＰＤＰと呼ぶ）を用いたプラズマディスプレイ装置は、自発光型で美しい画像表示ができ、大画面化が容易で視認性に優れた薄型表示デバイスとして、高画質化、高精細化および大画面化に向けた開発が進められている。
【０００３】
ＰＤＰは、駆動面ではＡＣ型とＤＣ型に大別でき、放電形式では面放電型と対向放電型の２種類がある。現状では、高精細化、大画面化および製造の簡便性から、ＡＣ型で面放電型のＰＤＰが主流を占めるようになってきている。
【０００４】
このＡＣ型の面放電ＰＤＰは前面板ガラスと背面板ガラスを対向させた構造をしており、その間に隔壁を設けて、画素に対応させた多数の微少空間を形成している。この微少空間には６６５００Ｐａ（約５００Ｔｏｒｒ）のネオンとキセノンの混合ガスが満たされており、上下に形成された電極に電圧を印加すると、混合ガスが放電する。この放電によってキセノンガスから紫外線が放出され、微少空間に予め塗布された蛍光体に照射されて赤色、緑色、青色を発光する。ＰＤＰはこの発光を点滅させることによって、映像を表示するように構成したものである（例えば、非特許文献１など）。
【０００５】
一方、このようなＰＤＰの更なる高効率化、高画質化を達成するためには、コントラストの改善が不可欠である。このコントラスト改善のためにＰＤＰにおいてはＣＲＴと同様に、前面板に色純度の向上や黒色を沈み込ませる目的で、フィルターを設ける方法が用いられてきた。従来のフィルターは樹脂製フィルムが一般的であり、パネルの全面に貼り付ける方式のものが用いられてきた。また、誘電体に顔料などを混合し、ＲＧＢ各画素毎に透過色を異ならせて、高い色純度を実現できるフィルターも提案されている（例えば、特許文献１など）。
【０００６】
また、蛍光体組成物中に発光色帯域の色特性を有する着色皮膜を形成する方法も開示されている（例えば、特許文献２など）。
【非特許文献１】内池平樹、御子柴茂生共著、「プラズマディスプレイのすべて」（株）工業調査会、１９９７年５月１日、ｐ７９−ｐ８０
【特許文献１】特開平１０−６９８５９号公報
【特許文献２】特開平１０−１５２６８０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
フィルム方式のフィルターは安価であるが、全面に同一フィルムを貼り付けるため、各色毎に良好な色純度を得るには至らなかった。また、誘電体に顔料などを混合する方法では、高い透過性が要求されるため顔料の選択肢が低くなり、良好な透過色純度を確保するのが難しかった。またその材料には、ＰＤＰ製造過程における高温に対する高い耐熱性や、溶剤などに対する耐反応性が要求されるため、寿命、コストなどの面で課題があった。
【０００８】
フィルターによってコントラストや色純度を向上させる方法は、総合的に見て、ある程度の効果が期待できるものの、フィルターを設置することで光の透過率が低下するため、パネル全体としての輝度が低下するという課題もあった。そこで、その課題を解決するためにパネル輝度を上げると、コントラストも低下することになり、結局トレードオフの関係になるので、著しい改善効果を実現することはできなかった。また、輝度を増加させることによって、消費電力が増加するという課題も発生し、コスト増に対して得られる効果は低いという課題もあった。
【０００９】
また、蛍光体に顔料を混ぜる場合は顔料自体が１００％蛍光体からの発光を透過、または反射することができないことと、色毎に発光に対する透過率、または反射率が異なるため高い色温度を維持することが困難であった。
【００１０】
本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであり、コントラストと各画素毎の色純度を改善させて高画質なＰＤＰを実現することを目的としたものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記の目的を達成するために、本発明のＰＤＰは、基板間に隔壁により仕切られた空間が形成されるように対向配置した一対の前面側および背面側の基板と、隔壁間に複数の放電セルが形成されるように前面側の基板に配列して形成した複数の表示電極と、表示電極間でのガス放電により発光する蛍光体層とを有し、背面側の基板の放電セルを形成する構成要素の少なくとも一部が、放電セルが発光する可視色と同色もしくは同色に近い色に着色されている。
【００１２】
このような構成により、放電セル内の可視光は、放電セルを形成する構成要素によって外部に反射される際に、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）色の色としてのノイズの少ない純度の高い光のみが反射される。そのため外部に表示される色が鮮明になり高コントラストを実現することができる。
【００１３】
さらに、赤色、緑色、青色をそれぞれ発光する放電セルを有し、放電セルのうちの少なくとも１色の放電セルを形成する構成要素を着色してもよく、特定の色について高い色純度を実現することができる。
【００１４】
さらに、赤色、緑色、青色の放電セルの構成要素が着色され、各色の放電セルの放電空間の大きさをそれぞれ異ならせてもよく、蛍光体の発光に合わせて、色純度の高い反射光量を変化させることが可能になり色温度を高くすることができる。
【００１５】
さらに、放電セルは隔壁の幅を異ならせることにより放電空間の大きさを異ならせてもよく、簡易な隔壁構造で色温度を高くすることができる。
【００１６】
さらに、放電セルは少なくとも表示電極に平行な横隔壁と横隔壁と直交する縦隔壁とによって仕切られ、横隔壁または縦隔壁の幅を異ならせることにより放電空間の大きさを異ならせてもよい。このような構成によれば、高輝度で色温度の高いＰＤＰを実現することができる。
【００１７】
さらに、放電セルは少なくとも表示電極に平行で非放電空間を形成する少なくとも２本の横隔壁と横隔壁と直交する縦隔壁とによって仕切られ、横隔壁の間隔を異ならせることにより放電空間の大きさを異ならせてもよい。このような構成によれば、非放電空間を黒色とすることが容易になり、高いコントラストを実現することができる。
【００１８】
さらに、放電セルは少なくとも表示電極に平行な横隔壁と横隔壁と直交する縦隔壁とによって仕切られ、縦隔壁の間隔を異ならせることにより放電空間の大きさを異ならせてもよい。このような構成によれば、高い色温度と高いコントラストを実現することができる。
【００１９】
さらに、着色された構成要素が放電セルの内壁に形成された蛍光体層であり、蛍光体層を構成する蛍光体の発光色と同色もしくは同色に近い色を反射する反射材料を含んでいることが望ましい。このような構成によれば、高いコントラストを実現することができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明のＰＤＰによれば、高コントラストで色純度を改善した高画質な画像表示が可能なＰＤＰを実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明の実施の形態におけるＰＤＰについて図面を用いて説明する。
【００２２】
（第１の実施の形態）
図１は、本発明の第１の実施の形態におけるＰＤＰの概略構成を示す分解斜視図である。ＰＤＰは前面板１と背面板２とにより構成されている。
【００２３】
前面板１は、硼珪素ナトリウム系ガラスなどの前面側の基板となる前面基板３上に、走査電極４と維持電極５とで対をなすストライプ状の表示電極６と、その表示電極６群を覆う誘電体層７と、さらにその誘電体層７上のＭｇＯ保護膜８とを有する。なお、走査電極４および維持電極５は、それぞれ透明電極４ａ、５ａ、およびこの透明電極４ａ、５ａに電気的に接続されたＣｒ／Ｃｕ／ＣｒまたはＡｇなどからなるバス電極４ｂ、５ｂとから構成されている。
【００２４】
また、背面板２は、前面基板３に対向配置される背面側の基板となる背面基板９上に、表示電極６と直交する方向に形成したアドレス電極１０が形成されている。アドレス電極１０を覆って下地誘電体層１１が形成され、下地誘電体層１１上に隔壁１２が形成されている。本発明の第１の実施の形態では、隔壁１２としては、アドレス電極１０と平行で前面板１に形成された表示電極６と直交する縦隔壁１３と、縦隔壁１３に直交する横隔壁１４とで構成される井桁状の隔壁１２を有している。縦隔壁１３と横隔壁１４間の側面および下地誘電体層１１の表面には、隣接する縦隔壁１３毎に赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）の蛍光体層１５が形成されている。したがって、縦隔壁１３と横隔壁１４とにより仕切られた空間が放電セルを形成している。
【００２５】
前面板１と背面板２とが、前面基板３に形成された表示電極６と背面基板９に形成されたアドレス電極１０とが直交するように対向配置されて、その周囲が封着部材（図示せず）により封止されている。放電セル内には放電ガスとして、６６５００Ｐａ（５００Ｔｏｒｒ）程度の圧力のネオンとキセノンなどの混合ガスが充填されている。
【００２６】
また、このような井桁状の隔壁１２を構成する場合には、放電セル内の排気や放電ガス導入を円滑にするために、例えば横隔壁１４を縦隔壁１３よりも低くするなどして、排気通路を確保するようにしている。
【００２７】
表示電極６、アドレス電極１０にパルス状の電圧を印加することによって、各々の放電セル内に満たされている放電ガスを個別に放電させ、放電により発生した紫外線が蛍光体層１５に照射され、各放電セル毎にＲＧＢの可視光が点滅発光して画像を表示する。
【００２８】
したがって、隣接するＲ、Ｇ、Ｂ３つの放電セルによって１つの画素が形成される。放電セルから外部に表示される光は、外部から放電セルに入り込む外光の反射と、キセノンとネオンを放電させた際の放電光とが蛍光体の発光による光に混在したものとなる。つまり、表示光は外光反射光、放電光、蛍光体発光光の混合されたものであり、表示色は蛍光体の発光色以外に、放電セルを構成する構成要素の縦隔壁１３、下地誘電体層１１、横隔壁１４で反射された色と放電光の色とが混ざったものとなる。そのため、表示される色が様々な色雑音を含むため、コントラストや美しい色合いを劣化させる要因となっている。
【００２９】
本発明の第１の実施の形態では、放電セルを形成する構成要素である、下地誘電体層１１、縦隔壁１３、横隔壁１４の少なくとも一部が、放電セルが発光する可視色と同色もしくは同色に近い色に着色されている。すなわち、下地誘電体層１１、縦隔壁１３、横隔壁１４のうちの少なくとも１つの構成要素あるいは全部に、可視色と同色もしくは同色に近い色に顔料を含有させたり、あるいはそれら構成要素の表面に塗布して放電セルを形成している。
【００３０】
したがって、反射光、放電光、蛍光体発光光が下地誘電体層１１と縦隔壁１３、横隔壁１４などで反射される際に、色雑音成分が吸収されて各色として色純度が向上した光だけが反射されて外部に表示される。このため、各放電セルによって表示される色純度が向上して、高い色温度、高いコントラストを実現することが可能となる。
【００３１】
なお、上記の説明では、図１に示す放電セルを構成する構成要素としての、下地誘電体層１１と縦隔壁１３、横隔壁１４の全てを着色する場合について説明したが、放電セルの形状、その大きさに応じて、例えば井桁状の隔壁１２のみや、下地誘電体層１１のみを着色することによっても高い色温度、高いコントラストを実現することが可能である。さらに、下地誘電体層１１の透明性が高い場合は、その下部に酸化チタンなどの反射層を塗布することがあるが、これらの反射層に顔料など混在させても同様な効果を得ることができる。
【００３２】
また、上述の説明では、これらの構成要素の材料中に顔料などを混在させて着色する例について述べたが、これら構成要素の放電セルに面する面に、別途着色層を形成することでも同様の効果を発現することができる。
【００３３】
また、放電セルを構成要素としての蛍光体層１５を形成する蛍光体は白色に近い黄緑色であるため、非点灯時の黒画面を白く浮き上がらせコントラストを低下させる要因になっている。そこで、蛍光体の中に顔料を混在させて、発光色と同様な色合いにすると外部光の反射による白浮き上がりが低減され、黒色の沈み込みが向上し著しくコントラストが改善される。
【００３４】
また、これら下地誘電体層１１、縦隔壁１３、横隔壁１４、蛍光体層１５の着色については、Ｒ、Ｇ、Ｂの全ての放電セルに適用する必要はなく、例えば色温度との関連で、Ｂの放電セルにのみ着色を実施するという方法でもコントラスト向上や、色温度に効果を発揮する。
【００３５】
なお、本発明の第１の実施の形態では、井桁状の隔壁１２を有するＰＤＰについて説明したが、縦隔壁のみのいわゆるストライプ状隔壁を有するＰＤＰの場合についても、同様の効果を発現することができる。
【００３６】
（第２の実施の形態）
図２は、本発明の第２の実施の形態におけるＰＤＰの概略構成を示す平面透視図である。ＰＤＰの基本構造は図１に示す第１の実施の形態と同様であり、放電セルを形成する隔壁の構成が異なるのみであるので、詳細な説明は省略する。
【００３７】
走査電極４と維持電極５は、図２に示すように、マトリクス表示の各ラインにおいて放電ギャップ１６を挟んで隣接するように行方向に交互に配列されている。ここで、縦隔壁１３と横隔壁１７、１８、１９によって区画され、表示電極６とアドレス電極１０とが直交する部分が、ＰＤＰの放電セル２０、２１、２２として機能し各色の発光領域となる。
【００３８】
本発明の第２の実施の形態においては、この放電ギャップ１６を囲む横隔壁１７、１８、１９の隔壁の幅を変化させ、Ｒ、Ｇ、Ｂの放電セル毎に放電空間の大きさが異なるように構成している。そのため各放電セルの発光はＲ、Ｇ、Ｂで異なったものとなる。また本発明の第２の実施の形態においては、それぞれの放電セル２０、２１、２２を形成する横隔壁１７、１８、１９と縦隔壁１３と下地誘電体層１１は顔料を混ぜて形成され、それぞれの発光色と同色となるように着色されている。この場合、着色材料として無機顔料を混在させたものを用いているが、それぞれの構成要素の表面のみを比較的低温の焼成で済む有機着色層で覆うことも可能である。
【００３９】
このように、各放電セル２０、２１、２２の周囲は、セルの発光色と同色に着色され、しかも横隔壁１７、１８、１９の隔壁の幅によって放電空間の大きさが異なるように形成しているので、放電セルの色度、色相と共に輝度の調整が可能になる。そのため、白色の重要な因子である色温度も調整が可能になり、映像設計の自由度が向上する。また、非発光領域２３には、ブラックストライプ（不図示）を形成して、さらにコントラストを向上できることは言うまでもない。
【００４０】
明所コントラストとは外光の反射と発光との比で決定される。そのため、明所コントラストを向上させるためにはいかに外光反射を抑えるかがポイントとなる。特にＰＤＰ内部での反射が重要であり、例えば赤色の蛍光体を赤色に着色し、外光からの赤色以外の緑色や青色を１００％吸収させて、赤色自体を１００％透過および反射させる場合には最大でコントラストが２倍向上する。
【００４１】
そのため、第１の実施の形態において示したように、本発明の第２の実施の形態においても蛍光体を着色する方法も用いている。しかしながら、蛍光体に顔料を混ぜる場合は、顔料自体が１００％蛍光体からの発光を透過または反射することができないことと、色毎に発光に対する透過率または反射率が異なるため高い色温度を維持することが困難であった。また、仮に色温度を駆動方法により調整しようとすると最も輝度低下が大きい色に合わせることとなり、全体の輝度が低下する恐れがある。また色温度を調整するために着色度合いを顔料の組成や量により変化させる方法が考えられるが、この場合は透過率が変化し輝度が低下するためコントラスト向上に十分な効果が得られなくなる。
【００４２】
それらに対して本発明の実施の形態におけるＰＤＰにおいては、横隔壁１７、１８、１９の幅を変化させ、放電セルの放電空間の大きさを異ならせているので、高いコントラストが発現するように、最も効果的な着色を施すことが可能になり、高い色温度と高いコントラストの両方を実現することができる。
【００４３】
（第３の実施の形態）
図３は、本発明の第３の実施の形態におけるＰＤＰの概略構成を示す平面透視図である。ＰＤＰの基本構造は図１に示す第１の実施の形態と同様であり、放電セルを形成する隔壁の構成が異なるのみであるので、詳細な説明は省略する。
【００４４】
第２の実施の形態では横隔壁１７、１８、１９の幅を変化させて、着色された各放電セルの放電空間の大きさを変化させたが、本発明の第３の実施の形態では井桁状の隔壁１２のうちの縦隔壁１３の幅をそれぞれの色の放電セルに対応させて変化させて、各色の放電セルの面積を変化させている。すなわち、図３に示すように、縦隔壁１３は隔壁の幅が異なる３種類の縦隔壁３０、３１、３２としている。このような方法によって、第２の実施の形態の効果に加えて、隔壁を形成する際の工法が単純になるため、製造歩留まりが向上するという特徴がある。
【００４５】
（第４の実施の形態）
図４は、本発明の第４の実施の形態におけるＰＤＰの概略構成を示す平面透視図である。ＰＤＰの基本構造は図１に示す第１の実施の形態と同様であり、放電セルを形成する隔壁の構成が異なるのみであるので、詳細な説明は省略する。
【００４６】
図４に示すように、本発明の第４の実施の形態では、横隔壁として横隔壁２４を２本づつ対にして設け、２本の横隔壁２４間の幅を変化させることによって、各色の放電セルの放電空間の大きさを変化させている。この２本の対になった横隔壁２４は放電空間２５と非放電空間２６を構成している。本発明の第４の実施の形態においても、隔壁１２、下地誘電体層などを着色するが、非放電空間２６を黒色とすることが容易である。すなわち、２本の横隔壁２４の非放電空間２６内にカーボンブラックなどを充填することによって非放電空間２６を黒色化し、高いコントラストを得ることが可能となる。
【００４７】
（第５の実施の形態）
図５は、本発明の第５の実施の形態におけるＰＤＰの概略構成を示す平面透視図である。ＰＤＰの基本構造は図１に示す第１の実施の形態と同様であり、放電セルを形成する隔壁の構成が異なるのみであるので、詳細な説明は省略する。
【００４８】
図５に示すように、横隔壁２７の幅を変化させずに縦隔壁１３の間隔を変化させることによって、各色の放電セルの放電空間の大きさを変化させている。このような方法によると、隔壁の幅を一定にして放電空間の大きさを任意に調整することができるため、隔壁を形成する際の工法が単純になり製造歩留まりが向上するという特徴がある。
【００４９】
また、放電セルのうち少なくとも１色の放電セルの蛍光体に着色していることについては既に述べたが、放電空間の大きさを任意に調整することができる本発明の第２の実施の形態から第５の実施の形態では、さらに最も効果の高い１色の蛍光体にだけ着色した場合でも、さらに高い色温度と高いコントラストを実現することができる。
【００５０】
なお、各色の蛍光体に混在させる顔料成分としては、以下のような材料が適用できる。赤色蛍光体に対しては酸化鉄や赤色カドミウムなど適用できる。また、緑色蛍光体に対してはＣｏ系、Ｃｒ系が挙げられ、例えばＴｉ−Ｚｎ−Ｃｏ−Ｎｉ系、Ｃｏ−Ａｌ−Ｃｒ系の材料が適用できる。また、青色蛍光体に対してはＣｏ、Ｃｒ系が挙げられ、例えばＣｏ−Ｃｏ−Ａｌ系、Ｃｏ−Ａｌ−Ｃｒ系が挙げられる。
【００５１】
また、これらの着色材料はＰＤＰの製造過程においては、６００℃程度の高温の熱処理を行うため、無機顔料であることが好ましく、さらに、これら熱処理温度の低下が図られる場合などは有機顔料を用いることもできる。
【産業上の利用可能性】
【００５２】
以上述べたように本発明のＰＤＰは、高いコントラスト、高い色純度、高い色温度を実現して高画質の画像表示を実現するＰＤＰを提供することができるため、壁掛けテレビや大型モニターなどのディスプレイ装置として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明の第１の実施の形態におけるＰＤＰの概略構成を示す分解斜視図
【図２】本発明の第２の実施の形態におけるＰＤＰの概略構成を示す平面透視図
【図３】本発明の第３の実施の形態におけるＰＤＰの概略構成を示す平面透視図
【図４】本発明の第４の実施の形態におけるＰＤＰの概略構成を示す平面透視図
【図５】本発明の第５の実施の形態におけるＰＤＰの概略構成を示す平面透視図
【符号の説明】
【００５４】
１    前面板
２    背面板
３    前面基板
４    走査電極
４ａ，５ａ    透明電極
４ｂ，５ｂ    バス電極
５    維持電極
６    表示電極
７    誘電体層
８    ＭｇＯ保護膜
９    背面基板
１０    アドレス電極
１１    下地誘電体層
１２    隔壁
１３    縦隔壁
１４，１７，１８，１９，２４，２７    横隔壁
１５    蛍光体層
１６    放電ギャップ
２０，２１，２２    放電セル
２３    非発光領域
２５    放電空間
２６    非放電空間
【図１】
2006059630.tif 000003
【図２】
2006059630.tif 000004
【図３】
2006059630.tif 000005
【図４】
2006059630.tif 000006
【図５】
2006059630.tif 000007