(57)【要約】 【課題】  暗部の除去及び輝度の均一性を向上させ、全体の厚さを減少させることができるバックライト組立体を提供する。また、このようなバックライト組立体を有する液晶表示装置を提供する。【解決手段】  本発明は面光源装置に関し、前記面光源装置は、第１基板、前記第１基板と対向して光出射部と空間分割部を有する第２基板、並びに前記第１基板と前記第２基板の間に放電空間を有する光源本体を備えており、前記各光出射部の表面には複数の凹凸が形成されている。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１基板と、
前記第１基板と対向して光出射部と空間分割部を有する第２基板と、
前記第１基板と前記第２基板との間に放電空間を有する光源本体とを備え、
前記各光出射部の表面は複数の凹凸が形成されていることを特徴とする、面光源装置。
【請求項２】
前記第１基板は一つ以上の凹凸を有することを特徴とする、請求項１に記載の面光源装置。
【請求項３】
前記第１基板の前記凹凸は前記光出射部と対応する領域に位置していることを特徴とする、請求項２に記載の面光源装置。
【請求項４】
前記光源本体の内面に形成され、前記放電空間で生成された光を反射する反射層と、
前記光源本体の内面に形成され、可視光を生成する蛍光層とをさらに備えることを特徴とする、請求項１に記載の面光源装置。
【請求項５】
前記光源本体と結合しており、互いに離隔している第１及び第２電極をさらに備えることを特徴とする、請求項４に記載の面光源装置。
【請求項６】
前記第１及び第２電極は前記第２基板の両端部の外側表面に形成されていることを特徴とする、請求項５に記載の面光源装置。
【請求項７】
第１基板と、
前記第１基板と対向して光出射部と空間分割部を有する第２基板と、
前記第１基板と前記第２基板との間に放電空間を有する光源本体とを備え、
前記第１基板が一つ以上の凹凸を有することを特徴とする、面光源装置。
【請求項８】
前記凹凸は前記光出射部に対応する領域に位置していることを特徴とする、請求項７に記載の面光源装置。
【請求項９】
前記光源本体の内面に形成され、前記放電空間で生成された光を反射する反射層と、
前記光源本体の内面に形成され、可視光を生成する蛍光層と、
前記光源本体と結合している第１及び第２電極とをさらに備えることを特徴とする、請求項７に記載の面光源装置。
【請求項１０】
一つ以上の電極、第１基板、前記第１基板と対向して光出射部と空間分割部を有する第２基板、並びに前記第１基板と前記第２基板との間に放電空間を有する光源本体を備える面光源と、
前記面光源と一定の距離離隔して配置されている拡散板と、
前記面光源及び前記拡散板を収納する収納容器と、
前記収納容器の背面に配置され、前記面光源を駆動するための放電電圧を前記電極に印加するインバータとを備え、
前記各光出射部の表面に複数の凹凸が形成されていることを特徴とする、バックライト組立体。
【請求項１１】
前記第１基板は一つ以上の凹凸を有することを特徴とする、請求項１０に記載のバックライト組立体。
【請求項１２】
前記第１基板の凹凸は前記光出射部に対応する領域に位置していることを特徴とする、請求項１１に記載のバックライト組立体。
【請求項１３】
一つ以上の電極、第１基板、前記第１基板と対向して光出射部と空間分割部を有する第２基板、並びに前記第１基板と前記第２基板との間に放電空間を有する光源本体を備える面光源と、
前記面光源と一定の距離離隔して配置されている拡散板と、
前記面光源及び前記拡散板を収納する収納容器と、
前記収納容器の背面に配置され、前記面光源を駆動するための放電電圧を前記電極に印加するインバータとを備え、
前記第１基板が一つ以上の凹凸を有することを特徴とする、バックライト組立体。
【請求項１４】
前記凹凸が前記光出射部に対応する領域に位置していることを特徴とする、請求項１３に記載のバックライト組立体。
【請求項１５】
一つ以上の電極、第１基板、前記第１基板と対向して光出射部と空間分割部を有する第２基板、並びに前記第１基板と前記第２基板との間に放電空間を有する光源本体を備える面光源と、
前記面光源と一定の距離離隔して配置されている拡散板と、
前記面光源及び前記拡散板を収納する収納容器と、
前記収納容器の背面に配置され、前記面光源を駆動するための放電電圧を前記電極に印加するインバータと、
前記面光源から射出して前記拡散板を透過した光を用いて映像を表示する液晶表示パネルと、
前記液晶表示パネルを固定し、前記収納容器に結合されている固定部材とを備え、
前記各光出射部の表面に複数の凹凸が形成されていることを特徴とする、液晶表示装置。
【請求項１６】
前記第１基板は一つ以上の凹凸を有することを特徴とする、請求項１５に記載の液晶表示装置。
【請求項１７】
前記第１基板の凹凸は前記光出射部に対応する領域に位置していることを特徴とする、請求項１６に記載の液晶表示装置。
【請求項１８】
一つ以上の電極、第１基板、前記第１基板と対向して光出射部と空間分割部を有する第２基板、並びに前記第１基板と前記第２基板との間に放電空間を有する光源本体を備える面光源と、
前記面光源と一定の距離離隔して配置されている拡散板と、
前記面光源及び前記拡散板を収納する収納容器と、
前記収納容器の背面に配置され、前記面光源を駆動するための放電電圧を前記電極に印加するインバータと、
前記面光源から射出して前記拡散板を透過した光を用いて映像を表示する液晶表示パネルと、
前記液晶表示パネルを固定し、前記収納容器に結合されている固定部材とを備え、
前記第１基板が一つ以上の凹凸を有することを特徴とする、液晶表示装置。
【請求項１９】
前記凹凸は前記光出射部に対応する領域に位置していることを特徴とする、請求項１８に記載の液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はバックライト組立体及びこれを有する液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
コンピュータのモニターやＴＶなどに使用される表示装置には、自ら発光する陰極線管（ＣＲＴ）、電界発光素子（ＦＥＤ）などと、自ら発光できずに光源を必要とする液晶表示装置（ＬＣＤ）などがある。
【０００３】
一般の液晶表示装置は、二つの表示板と、その間に入っている誘電率異方性を有する液晶層とを有する。液晶層に電場を印加し、この電場の強さを調節して液晶層を通過する光の透過率を調節することによって所望の画像が得られる。この時の光は、別途に備えられた人工光源であるか、自然光である。
【０００４】
液晶表示装置用光源、つまりバックライト装置は、一般に光源として冷陰極蛍光ランプ（ＣＣＦＬ）のような複数個の蛍光ランプを使用しており、ランプを駆動する複数のインバータを有する。ランプは、ＬＣＤパネル組立体の下に配置（直下型）したり、ＬＣＤパネル組立体の周縁に配置できる（周縁型）。
【０００５】
しかし、このような形態のバックライト組立体は、導光板または拡散板のような光損失を生じる光学部材を有するため、光効率が低く、構造が複雑で、製造コストが高く、輝度の均一性が低下する問題点がある。
【０００６】
このような問題点を解決するために、近年、面形態で光を直接出射する面光源を有するバックライト組立体の開発が進められている。面光源は、複数の放電空間に分割された光源本体、及び光源本体に放電電圧を印加するための電極を備える。このような面光源は、外部から電極に印加される放電電圧によってそれぞれの放電空間でプラズマ放電を起こし、これを利用して光を出射する。
【０００７】
しかし、互いに隣接した放電空間の間に暗部が生じ、輝度の均一性が低下する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、このような問題点を鑑みてなされたもので、本発明の目的は、暗部の除去及び輝度の均一性を向上させ、全体の厚さを減少させることができるバックライト組立体を提供することである。
【０００９】
本発明の他の目的は、このようなバックライト組立体を有する液晶表示装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の目的を達成するためのバックライト組立体は、面光源、拡散板、収納容器及びインバータを備える。
前記面光源は、一つ以上の電極、第１基板、及び光出射部と空間分割部を有する第２基板からなり、内部に放電空間を有する光源本体を備える。
【００１１】
前記第２基板の光出射部は、複数の凹凸形状を有する面光源、前記拡散板は面光源と一定の距離離隔して配置されている。
前記収納容器は面光源及び前記拡散板を収納する。
【００１２】
前記インバータは収納容器の背面に配置され、前記面光源を駆動するための放電電圧を前記電極に印加する。
このようなバックライト組立体及びこれを有する液晶表示装置によれば、面光源で暗部が生じる放電空間の間に対応して、第１基板と第２基板に凹凸を形成し、暗部の低減及び輝度の均一性を向上させ、バックライト組立体の全体の厚さを減少させることができる。
【発明の効果】
【００１３】
面光源において、第２基板の光出射部または／及び第１基板の光出射部に対応する領域に凹凸を形成することによって、既存面光源装置に比べて側面に光を出射するようにし、暗部の低減及び輝度の均一性を向上させ、バックライト組立体の全体の厚さを減少させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、添付した図面を参照して本発明の好適な実施形態をより詳細に説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係るバックライト組立体の分解斜視図であり、図２は、図１に示された面光源、拡散板及び収納容器の結合体のII−II線における断面図である。
【００１５】
図１及び図２を参照すれば、本発明の一実施形態に係るバックライト組立体１０００は、面光源１００、拡散板２００、収納容器３００及びインバータ４００を備える。
面光源１００は、複数の放電空間に分割された内部空間を有する光源本体１１０、光源本体１１０の両端部に各々形成されている第１及び第２電極１２０、１３０を備える。
【００１６】
光源本体１１０は、第１基板１１２及び第１基板１１２と結合された第２基板１１４からなる。
第１基板１１２は四角形の形状を有し、可視光線は透過させ、紫外線は遮断する透明なガラス基板などからなる。図２に示すように、第１基板１１２は、表面に形成され、断面が半円形状を有する一つ以上の突起を有する。
【００１７】
第２基板１１４は、第１基板１１２と共に内部空間を形成し、第１基板１１２と同一な透明なガラス基板などからなる。第２基板１１４は、第１基板１１２と離隔して内部空間を形成する光出射部１１４aと光出射部１１４aによって形成された内部空間を分割して複数の放電空間１４０を形成し、第１基板１１２と隣接した空間分割部１１４bからなる。空間分割部１１４bは、一定の間隔で形成されている。このような第２基板１１４は、たとえば成形加工によって作ることができる。具体的に、第１基板１１２のような板状のベース基板を一定の温度に加熱した後、所望の形状の金型を使用してベース基板を成形することによって、光出射部１１４aと空間分割部１１４bを有する第２基板１１４を得ることができる。
【００１８】
本実施形態において、第２基板１１４は図２に示すように、複数の突起が表面に形成された半楕円形状であり、連続的に配列されている。しかし、これとは異なって、第２基板１１４は、複数の突起が表面に形成された半円、四角形など様々な形状を有することができる。
【００１９】
このような形状を有する第２基板１１４は、たとえば融解された鉛ガラスなどの接着手段１５０によって第１基板１１２と結合される。即ち、第２基板１１４と第１基板１１２の間に周縁部を囲むように接着手段１５０を介在させた後に焼成することによって、第２基板１１４と第１基板１１２は互いに結合される。この時、接着手段１５０は、第２基板１１４と第１基板１１２の間の周縁部にのみ形成されるため、空間分割部１１４bは、放電空間１４０内外の圧力差によって第１基板１１２側に密着される。具体的に、第２基板１１４と第１基板１１２の結合によって形成された複数の放電空間１４０にはプラズマ放電のための放電ガスが注入される。前記放電ガスのガス圧は約6.7ｋPa（５０torr）程度であって、外部大気圧である約101.3ｋPa（７６０torr）と比較して圧力差が生ずる。このような圧力差によって空間分割部１１４bは第１基板１１２に密着され、その結果複数の放電空間１４０が形成される。
【００２０】
第１及び第２電極１２０、１３０は、第２基板１１４の外側表面の両端部に各々形成され、空間分割部１１４bの長さ方向と交差する方向に延長されて複数の放電空間１４０と交差する。本実施形態で、第１及び第２電極１２０、１３０は、空間分割部１１４bの長さ方向に直交する方向に延長する。第１及び第２電極１２０、１３０は、導電性が優れた材質、例えば銅（Cu）、ニッケル（Ni）、銀（Ag）、金（Au）、アルミニウム（Al）、クロム（Cr）などからなる金属粉末を使用して、スプレーコーティングなどの方法で形成される。また、第１及び第２電極１２０、１３０は、アルミニウムテープを貼ったり、シルバーペーストをコーティングすることによって形成することができる。これとは異なって、融解した導電物質に光源本体１１０の両端部を浸漬する（dipping）方法で第１及び第２電極１２０、１３０を形成することもできる。
【００２１】
本実施形態で、第１及び第２電極１２０、１３０は、第２基板１１４の外側表面にのみ形成されているが、これとは異なって、第１基板１１２の外側表面、または第２基板１１４と第１基板１１２の外側表面の両方に形成することができる。
【００２２】
一方、面光源１００は、第１及び第２基板１１２、１１４に各々互いに対向するように形成されている第１及び第２蛍光層１６０、１７０と、第１基板１１２と第１蛍光層１６０の間に形成されている反射層１８０を有する。第１及び第２蛍光層１６０、１７０は、プラズマ放電を通じて発生した紫外線によって励起されて可視光線を放出する。反射層１８０は、可視光線を第２基板１１４側に反射させ、第１基板１１２に光が漏洩するのを防ぐ。
【００２３】
また、面光源１００は、第２基板１１４と第２蛍光層１７０の間及び／または第１基板１１２と反射層１８０の間に形成されている保護層（図示せず）をさらに有することができる。保護層は、第２または第１基板１１４、１１２と放電ガスの主成分である水銀との化学的な反応を抑え、水銀の損失を防止する。
【００２４】
このような構成を有する面光源１００の上部には、面光源１００から射出する光を拡散させるための拡散板２００が配置されている。
このように、面光源１００から一定の距離離隔して配置された拡散板２００によって、空間分割部１１４b付近で生じる暗部の影響が除去され、輝度の均一性が向上する。
【００２５】
しかし、拡散板２００の厚さ及び拡散板２００と面光源１００間の離隔距離によって、バックライト組立体１０００の輝度特性が変化する。
収納容器３００は、面光源１００と拡散板２００を収納し、底部３１０及び底部３１０の周縁から上側方向に所定の距離延長された複数の側壁３２０からなる。複数の側壁３２０は、収納された面光源１００の４つの側面と接して面光源１００を固定する。また、側壁３２０の上端には拡散板２００の収納位置をガイドするための段差部が形成される。
【００２６】
インバータ４００は収納容器３００の背面に配置され、面光源１００の駆動のための放電電圧を生成する。インバータ４００から生成された放電電圧は、第１及び第２信号線４１０、４２０を介して第１及び第２電極１２０、１３０に印加される。
【００２７】
一方、光源本体１１０は、複数の放電空間１４０に存在する放電ガスの均一な分布のため、隣接した放電空間１４０を互いに連結する連結通路（図示略）を有する。
次に、図３を参照して本発明の他の実施形態に係るバックライト組立体について説明する。
【００２８】
図３は、他の実施形態に係るバックライト組立体の断面図である。
図３は、第２基板１１４’の上部表面に複数の突起が形成されていないこと以外は、図１及び図２の構成要素は同様である。
【００２９】
次に、図４を参照して本発明の他の実施形態に係るバックライト組立体について説明する。
図４は、他の実施形態に係るバックライト組立体の断面図である。
【００３０】
図４は、第１基板１１２’複数の突起を備えないこと以外は図２の構成要素と同様である。次に、図５と図６を参照して出射位置と出射角による従来と本発明の輝度分布を比較する。
【００３１】
図５Ａ及び図５Ｂは、各々従来の面光源構造の出射位置による輝度分布と出射角による輝度分布を示すグラフであり、図６Ａ及び図６Ｂは、本発明の一実施形態に係る面光源構造の出射位置による輝度分布と出射角による輝度分布を従来の場合と比較して示すグラフである。
【００３２】
図６Ａ及び図６Ｂで、第１の場合（ケースＩ）は、従来の面光源装置から射出する光の出射位置と出射角度による輝度分布を各々示すグラフであり、第２の場合（ケースII）は、図４に示す第１基板１１２の縦断面には凹凸が形成されず、第２基板１１４の縦断面は複数の凹凸形状を有する複数の半楕円が連続的に連結されている形態を有する面光源装置から射出する光の出射位置と出射角度による輝度分布を各々示すグラフである。また、第３の場合（ケースIII）は、図３に示す第１基板１１２の縦断面に一つ以上の凹凸が形成されており、第２基板１１４の縦断面は凹凸形状を有しない複数の半楕円が連続的に連結されている形態を有する面光源装置から射出する光の出射位置と出射角度による輝度分布を各々示すグラフであり、第４の場合（ケースIV）は、図２に示す第１基板１１２の縦断面には一つ以上の凹凸が形成されており、第２基板１１４の縦断面は複数の凹凸形状を有する複数の半楕円が連続的に連結されている形態を有する面光源装置から射出する光の出射位置と出射角度による輝度分布を各々示すグラフである。
【００３３】
図５Ａ乃至図６Ｂを参照すれば、第２乃至第４の場合（ケースII〜IV）、第１の場合（ケースI）に比べて均等な輝度分布を表すことが分かる。これは、面光源の第２基板１１４の光出射部または／及び第１基板１１２の光出射部に対応する領域に凹凸を形成することによって、従来の面光源に比べて側面に光を出射するようにし、均等な輝度分布を有するようになる。
次に、図７と図８を参照して図１に示す光源本体をより詳細に説明する。
【００３４】
図７は、図１に示す光源本体を具体的に示す斜視図であり、図８は、図７のＥ部分に対する拡大図であり、図９は、図８のＦ-Ｆ´線断面図である。
図７、図８及び図９を参照すれば、第２基板１１４の各空間分割部１１４bには、隣接した放電空間１４０を互いに連結する連結通路１１６が形成されている。この連結通路１１６は、第１基板１１２と一定の距離離隔している。連結通路１１６の個数は、各空間分割部１１４bに少なくとも一つがあり、互いに隣接した空間分割部１１４bの長さ方向の中央部に形成されるのが好ましい。このような連結通路１１６は、第２基板１１４の成形加工の際に、空間分割部１１４bよりも陥没を少なくして得られる。
【００３５】
従って、一つ以上の放電空間１４０に注入される放電ガスは、連結通路１１６を介して他の放電空間１４０に移動し、その結果、全ての放電空間１４０には放電ガスが均等に分布する。
【００３６】
次に、図１０を参照して本発明の一実施形態に係る液晶表示装置について説明する。
図１０は、本発明の一実施形態に係る液晶表示装置を示す分解斜視図である。
図１０を参照すれば、本発明の一実施形態に係る液晶表示装置２０００は、バックライト組立体１０００、ディスプレイユニット７００及び固定部材８００を備える。本実施形態で、バックライト組立体１０００は、図１乃至図９に示したものと同様の構成であり、その重複する説明は省略する。
【００３７】
ディスプレイユニット７００は、映像を表示する液晶表示パネル７１０、液晶表示パネル７１０を駆動するための駆動信号を提供するデータ及びゲート印刷回路基板７２０、７３０を有する。データ及びゲート印刷回路基板７２０、７３０から提供される駆動信号は、データテープキャリアパッケージ（以下、ＴＣＰという。）７４０及びゲートＴＣＰ７５０を経て液晶表示パネル７１０に印加される。
【００３８】
液晶表示パネル７１０は、薄膜トランジスタ（以下、ＴＦＴという。）基板７１２、ＴＦＴ基板７１２と対向して結合されるカラーフィルタ基板７１４及び前記両基板７１２、７１４の間に介在する液晶層７１６を有する。
【００３９】
ＴＦＴ基板７１２は、スイッチング素子であるＴＦＴ（図示せず）がマトリックス形態に形成された透明なガラス基板である。前記ＴＦＴのソース及びゲート端子には各々データ及びゲートラインが接続され、ドレイン端子には透明な導電性材質からなる画素電極（図示せず）が接続される。
【００４０】
カラーフィルタ基板７１４は、赤色、緑色及び青色のような原色用画素（図示せず）を有する。カラーフィルタ基板７１４には、透明な導電性材質からなる共通電極（図示せず）が形成される。
【００４１】
このような構成を有する液晶表示パネル７１０は前記ＴＦＴのゲート端子に駆動電圧が印加されてＴＦＴがターンオンされれば、画素電極と共通電極の間には電界が形成される。このような電界によって液晶層７１６の液晶分子配列が変化し、液晶層７１６の液晶分子の配列変化によって面光源１００から供給される光の透過度が変更され、所望の映像が得られることになる。
【００４２】
固定部材８００は、液晶表示パネル７１０の周縁を囲みながら収納容器３００に結合され、液晶表示パネル７１０をバックライト組立体１０００に固定する。固定部材８００は、外部衝撃に対する液晶表示パネル７１０の破損を防ぎ、液晶表示パネル７１０がバックライト組立体１０００から離脱するのを防止する。
【００４３】
このようなバックライト組立体及びこれを有する液晶表示装置によれば、面光源において、第２基板の光出射部または／及び第１基板の光出射部に対応する領域に凹凸を形成することによって、既存面光源装置に比べて側面に光を出射するようにし、暗部の低減及び輝度の均一性を向上させ、バックライト組立体の全体の厚さを減少させることができる。
【００４４】
以上、本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明の権利範囲はこれに限定されるものでなく、特許請求の範囲で定義している本発明の基本概念を利用した当業者の様々な変形及び改良形態も本発明の権利範囲に属するものである。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明の一実施形態に係るバックライト組立体の分解斜視図である。
【図２】図１のバックライト組立体をＩＩ-ＩＩ線に沿って切断した断面図である。
【図３】他の実施形態に係るバックライト組立体の断面図である。
【図４】他の実施形態に係るバックライト組立体の断面図である。
【図５Ａ】従来の面光源構造の出射位置による輝度分布と出射角による輝度分布を示すグラフである。
【図５Ｂ】従来の面光源構造の出射位置による輝度分布と出射角による輝度分布を示すグラフである。
【図６Ａ】本発明の一実施形態に係る出射位置による輝度分布と出射角による輝度分布を示すグラフである。
【図６Ｂ】本発明の一実施形態に係る出射位置による輝度分布と出射角による輝度分布を示すグラフである。
【図７】図１に示された光源の本体を具体的に示す斜視図である。
【図８】図７に示された光源のＥ部分に対する拡大図である。
【図９】図８の光源のＦ-Ｆ´線に沿って切断した断面図である。
【図１０】本発明の一実施形態に係る液晶表示装置の分解斜視図である。
【符号の説明】
【００４６】
１００  面光源
１１０  光源本体
１１２、１１２’  第１基板
１１４、１１４’  第２基板
１１４a  光出射部
１１４b  空間分割部
１１６  連結通路
１２０、１３０  電極
１４０  放電空間
１５０  接触部材
１６０、１７０  蛍光層
１８０  反射層
２００  拡散板
３００  収納容器
３１０  底部
３２０  側壁
４００  インバータ
４１０、４２０  信号線
７１０  液晶表示パネル
７１２  ＴＦＴ基板
７１４  カラーフィルタ基板
７２０  データ印刷回路基板
７３０  ゲート印刷回路基板
７４０  データテープキャリアパッケージ
７５０  ゲートテープキャリアパッケージ
８００  固定部材
１０００  バックライト組立体
２０００  液晶表示装置
【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５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図７】
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【図８】
2006108109.tif 000012
【図９】
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【図１０】
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