(57)【要約】可撓性ＥＬランプ（４３）は、リリース層（４７）に複数の層を重ねて付着させることにより作られる。ランプは実質的に剛性のある物品（４５）に成形され、ランプは該物品の表面の一部として残される。本発明の一実施形態によれば、ランプは物品の中を通じて発光する。別の実施形態によれば、ランプは、表面の露出された部分から発光する。成形されたＥＬランプは、実質的に平坦でもよく、３次元形状でもよい。ランプは、リリース層がある状態でも、ない状態でも成形される。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
射出成形品であって、該射出成形品の第１の面にエレクトロルミネセンスパネルを有し、前記パネルは、
透明な第１の層と、
前記第１の層の上に重なる第１導電層と、
第２導電層と、
前記第１導電層と前記第２導電層との間の誘電層および蛍光層と、
前記第２導電層の上に重なる保護層と、
射出成形の間他の層を支持するように前記保護層の上に重なる、取り除き可能なリリース層とを備えていることを特徴とする、射出成形品。
【請求項２】
前記パネルが前記第１の面から外側へ光を放出することを特徴とする、請求項１に記載の射出成形品。
【請求項３】
前記パネルが前記成形品内に光を放出することを特徴とする、請求項１に記載の射出成形品。
【請求項４】
前記外側の面は３次元形状であることを特徴とする、請求項１に記載の射出成形品。
【請求項５】
前記透明な第１の層と前記保護層はポリウレタンであることを特徴とする、請求項１に記載の射出成形品。
【請求項６】
前記透明な第１の層の上に重なる硬質被覆層を更に含むことを特徴とする、請求項１に記載の射出成形品。
【請求項７】
前記透明な第１の層の上に重なるＵＶ硬化性樹脂を更に含むことを特徴とする、請求項１に記載の射出成形品。
【請求項８】
前記透明な第１の層の上に重なるグラフィック層を更に含むことを特徴とする、請求項１に記載の射出成形品。
【請求項９】
前記射出成形品の第２の面に隣接するグラフィック層を更に含むことを特徴とする、請求項１に記載の射出成形品。
【請求項１０】
発光面を有する物品の製造方法であって、
リリース層に第１の半透明な層を付着させる工程と、
前記第１の半透明な層に第１電極を付着させる工程と、
前記第１電極に蛍光層または誘電層を付着させる工程と、
前記付着させた蛍光層または誘電層に誘電層または蛍光層を付着させる工程と、
前記付着させた誘電層または蛍光層に第２電極を付着させる工程と、
前記第２電極に保護層を付着させる工程と、
前記付着させた各層を硬化させる工程と、
前記リリース層と前記硬化させた層とを、前記リリース層を外側に向けた状態で金型内に配置する工程と、
樹脂を前記保護層の背面側で金型中に射出する工程と、
前記樹脂を硬化させる工程と、
前記物品を前記金型から取り出す工程と、
前記リリース層を取り除く工程とからなることを特徴とする、製造方法。
【請求項１１】
前記付着工程のうち少なくとも１つがスクリーン印刷工程であることを特徴とする、請求項１０に記載の製造方法。
【請求項１２】
前記付着工程のうち少なくとも１つがロールコーティングであることを特徴とする、請求項１０に記載の製造方法。
【請求項１３】
前記保護層はUV硬化性樹脂であり、前記硬化させる工程は前記保護層にUV放射線を照射する工程を含むことを特徴とする、請求項１０に記載の製造方法。
【請求項１４】
前記硬化させる工程は各付着工程後に行われることを特徴とする、請求項１０に記載の製造方法。
【請求項１５】
前記金型に、前記リリース層から離れてグラフィック層を配置する工程を更に含むことを特徴とする、請求項１０に記載の製造方法。
【請求項１６】
前記射出工程は、樹脂を少なくとも前記保護層と前記グラフィック層との間に射出する工程を含むことを特徴とする、請求項１５に記載の製造方法。
【請求項１７】
インストルメントクラスター（ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ  ｃｌｕｓｔｅｒ）であって、前記クラスターは、その第１の面として少なくとも１つのエレクトロルミネセンスランプを有しており、前記ランプは、
透明な第１の層と、
前記第１の層の上に重なる第１導電層と、
第２導電層と、
前記第１導電層と前記第２導電層との間の誘電層および蛍光層と、
前記第２導電層の上に重なる保護層と、
射出成形の間他の層を支持するように前記保護層の上に重なる、取り除き可能なリリース層とを備えていることを特徴とする、インストルメントクラスター。
【請求項１８】
複数のエレクトロルミネセンスランプを更に含んでおり、前記ランプの少なくとも一部はグラフィック層を含むことを特徴とする、請求項１７に記載のインストルメントクラスター。
【請求項１９】
携帯電話であって、前記携帯電話は、その第１の面としてエレクトロルミネセンスランプを有しており、前記パネルは、
透明な第１の層と、
前記第１の層の上に重なる第１導電層と、
第２導電層と、
前記第１導電層と前記第２導電層との間の誘電層および蛍光層と、
前記第２導電層の上に重なる保護層と、
射出成形の間他の層を支持するように前記保護層の上に重なる、取り除き可能なリリース層とを備えていることを特徴とする、携帯電話。
【請求項２０】
発光面を有する物品の製造方法であって、前記製造方法は、
リリース層に第１の半透明な層を付着させる工程と、
前記第１の半透明な層に第１電極を付着させる工程と、
前記第１電極に蛍光層または誘電層を付着させる工程と、
前記付着させた蛍光層または誘電層に誘電層または蛍光層を付着させる工程と、
前記付着させた誘電層または蛍光層に第２電極を付着させる工程と、
前記第２電極に保護層を付着させる工程と、
前記付着させた各層を硬化させる工程と、
前記リリース層を取り除く工程と、
前記硬化させた層を金型内に配置する工程と、
樹脂を、前記硬化させた層の背面側で金型中に射出する工程と、
前記樹脂を硬化させる工程と、
前記物品を前記金型から取り出す工程とからなることを特徴とする、製造方法。
【請求項２１】
樹脂を前記金型に射出する前に前記硬化された層を真空成形する工程を更に含むことを特徴とする、請求項２０に記載の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、厚膜無機エレクトロルミネセンス（ＥＬ）パネルの組み合わせに関し、特に、比較的薄い発光領域を有するＥＬパネルの構造に関する。
【０００２】
本明細書においてＥＬ「パネル」とは、1以上の発光領域を含む一枚のシートであり、各発光領域がＥＬ「ランプ」である。ＥＬランプは、主に、２枚の導電電極の間に誘電層を有するコンデンサからなり、これら導電電極のうち少なくとも１枚は透明である。誘電層は蛍光粉末を含むことができ、または別個の蛍光粉末の層を誘電層に隣接して設けることもできる。蛍光粉末は、比較的低電流を用い、強い電場の存在下で光を放射する。
【背景技術】
【０００３】
近年（１９９０年以後）のＥＬランプは、通常、約７．０ミル（０．１７８ｍｍ）の厚みを有するポリエステルまたはポリカーボネート材料でできた透明な基板を備えている。酸化インジウムスズまたは酸化インジウムの透明な前面電極が約１０００Å（０．０００１ｍｍ）の厚みまで基板上に真空蒸着される。蛍光層が前面電極にスクリーン印刷され、蛍光層に誘電層がスクリーン印刷される。背面電極は誘電層にスクリーン印刷される。当該技術分野では、ロールコーティングによって各層を付着させることも知られている。
【０００４】
スクリーン印刷またはロールコーティングに用いられるインクはバインダ、溶媒および充填材を含み、充填材が、印刷される層の性質を決める。代表的な溶媒はジメチルアセトアミド（ＤＭＡＣ）である。バインダは通常、ポリフッ化ビニリデン／ヘキサフルオロプロピレン（ＰＶＤＦ／ＨＦＰ）、ポリエステル、ビニール、エポキシ、またはアトフィナ（Ａｔｏｆｉｎａ）社が販売する特許製品ターポリマーであるカイナー（Ｋｙｎａｒ）９３０１である。蛍光層は通常、溶媒とバインダと硫化亜鉛粒子とを含むスラリーからスクリーン印刷される。誘電層は通常、溶媒とバインダと二酸化チタン（ＴｉＯ２）またはチタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ３）の粒子とを含むスラリーからスクリーン印刷される。背面電極は、通常、溶媒とバインダと銀または炭素などの導電性粒子とを含むスラリーからスクリーン印刷される。各層の溶媒とバインダは、化学的に同じまたは類似なので、隣接する層の間には化学的融和性（ｃｈｅｍｉｃａｌ  ｃｏｍｐａｔｉｂｉｌｉｔｙ）があり、良好な接着が得られる。
【０００５】
従来技術により構成されるパネルは、通常７ミル（約０．１７８ｍｍ）の厚みしかないが比較的剛性があり、例えば３次元の面内に成形することは困難である。層の厚みと剛性とは直接関連がない。層をつくる材料が剛性に影響する。通常、ＥＬランプは上記した材料から作られ、このことが望ましくない剛性を生じさせる。単に厚みを小さくするだけでは、所望の可撓性は得られない。
【０００６】
ポリウレタン層を有するＥＬランプは公知である。米国特許第４，２９７，６８１号（ダークソン（Ｄｉｒｃｋｓｅｎ））参照。外被（ｅｎｖｅｌｏｐｅ）に包まれたＥＬパネルが当該技術分野で知られている。米国特許第４，１３８，６２０号（ディクソン（Ｄｉｃｋｓｏｎ））および米国特許第４，１８１，９２５号（バロウズ（Ｂｕｒｒｏｗｓ））参照。米国特許５，８５６，０３０号（バロウズ（Ｂｕｒｒｏｗｓ））は、リリース紙の上のウレタン層を基板として有するＥＬパネルを開示している。リリース紙は、他のランプ層が形成される間、支持構造を提供する。第２のウレタン層が付着され、ランプ層をウレタンの外被で包むように、パネルの周縁部の周りで第１のウレタン層に取り付けられる。
【０００７】
比較的可撓性のあるＥＬパネルが当該技術分野で知られている。約７ミル（約０．１７８ｍｍ）厚みの基板上につくられるパネルと異なり、可撓性材料、例えば１−５ミル（約０．０２５−０．１２７ｍｍ）厚みのウレタンから作られる薄い基板上のＥＬパネルは、その形状が保持されずに屈曲したりカールしたりする。このため、パネルを最終製品、例えば携帯電話のフロントカバーに組み込むことを自動化するのは困難である。
【０００８】
ＥＬランプを半透明または透明な物品に成形することが知られている。例えば米国特許第４，６１９，６２４号（カー・ザ・サードら（Ｋｅｒｒ  Ш  ｅｔ．ａｌ））、第５，５６５，７３３号（クラフチックら（Ｋｒａｆｃｉｋ  ｅｔ．ａｌ））、第５，７８０，９６５号（キャスら（Ｃａｓｓ  ｅｔ．ａｌ）、国際公開ＷＯ  ０３／０２５８９０（日本写真印刷株式会社）、日本国特許要約１１−１６２６３３号（日本写真印刷株式会社）を参照。一般に、成形されたランプは、成形部品の内部部材となり、端子への必要なアクセスを制限する。さらに、ランプがあらかじめ成形されて上述したポリエステルやポリカーボネート製基板のような比較的剛性のある（自立性）基板を含むものでない限り、ＥＬランプの最終的な形状を予測または制御することは困難である。最後に、内部のＥＬランプは物品の主要な面やランプ自体に施されるグラフィックの種類や範囲を制限することがある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上記を鑑みて、本発明の目的は、可撓性があって成形可能なＥＬランプを提供することである。
【００１０】
本発明のもう１つの目的は、ＥＬランプが物品に成形されているが当該物品の外表面の一部を形成している成形物品を提供することである。
【００１１】
本発明の更なる目的は、ランプの物品への成形を容易にするＥＬランプを提供することである。
【００１２】
本発明の更なる目的は、可撓性ＥＬパネルの周りの外被を不要にすることである。
【００１３】
本発明の更なる目的は、ＥＬランプの広範囲のグラフィックや質感と両立できるＥＬランプを提供することである。
【００１４】
本発明の更なる目的は、ＥＬランプを含む物品の広範囲のグラフィックや質感と両立できるＥＬランプを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記の目的は、リリース層の上に複数の層を重ねて付着させることによって可撓性のあるＥＬランプを作製する、本発明において達成される。ランプは実質的に剛性のある物品に成形され、ランプは該物品の表面の一部として残される。本発明の一実施形態によれば、ランプは物品の中を通じて発光する。本発明の他の実施形態によれば、ランプは表面の露出部分から発光する。成形されたＥＬランプは、実質的に平坦であっても、３次元の形状を有していてもよい。ランプはリリース層がある状態で成形されても、リリース層のない状態で成形されてもよい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
添付図面と合わせて以下の詳細な説明を考慮することにより、本発明のより完全な理解が得られる。
【００１７】
図１は従来技術により構成されるＥＬランプの断面図である。種々の層は、正確な比率では示されていない。ランプ１０において、リリースフィルム（ｒｅｌｅａｓｅ  ｆｉｌｍ）１１が、例えばポリウレタンなどの薄い透明基板１２を支持する。透明な前面電極１３は基板１２の上に重なっている。前面電極１３は、酸化インジウムスズまたは酸化インジウムの薄い導電層である。蛍光層１５が前面電極の上に重なり、誘電層１６が蛍光層の上に重なっている。層１５と層１６とは、用途によっては組み合わされる。誘電層１６には不透明な背面電極１７が重なっている。ポリウレタン層１８がランプ１０をその周縁部（図示せず）の周りで密封している。コーティングされた蛍光粉末を用いてもよい。これらの層のいずれも寸法通りでは示されていない。例えば、層１８は１ミル（．０２５ｍｍ）厚であり、蛍光層と誘電層も同じである。
【００１８】
図２は本発明の好ましい実施形態により構成されたＥＬランプの断面図であり、ランプの樹脂側に硬質被覆層を有している。本発明では、電極の一方または両方を半透明にすることができる。このことは、ランプ２０を、成形品の中を通じて、または成形品の主要な面からの照明に用いることを可能にする。
【００１９】
図２において、ランプ２０は、例えばスクリーン印刷や当該技術分野で知られる他の技術によってポリウレタン層２２が付着された、リリース層２１を有している。ＥＬランプを製造したりランプを射出成形するために公知の技術を用いることができることは本発明の利点であるが、後述するように、インク層の保護のため、射出成形装置を約２７０°Ｆ（１３２℃）より低い温度で運転することが好ましい。リリース層は、ロールで供給されるコート紙（ｃｏａｔｅｄ  ｐａｐｅｒ）またはＰＥＴのようなプラスチックシートである。このことは、ランプを扱い易くし、ランプを成形装置に供給し易くする。
【００２０】
電極２３が層２２の上に重なっている。電極２３は酸化インジウムスズまたは酸化インジウムの薄い導電層か、またはスクリーン印刷された導電体である。蛍光層２５が電極２３の上に重なり、誘電層２６が蛍光層の上に重なっている。電極２７は誘電層２６の上に重なっており、電極２７は導電性インクをスクリーン印刷することにより形成される。ポリウレタン層２８は電極２８の上に重なっており、保護機能を提供する。層２９は硬質被覆層であり、例えば若干のスクラッチ抵抗を与え、インク層（例えば２５、２６、２７）を射出される樹脂の熱に対して断熱する、ＵＶ硬化性クリアコート層である。適当な材料は、例えばＮａｚｄａｒ  ６４１１０９ＰＳ  ＳＰＬが市販されている。大きな曲げを必要としない一部の用途では、硬質被覆層２９を用い、保護層２８を省略することができる。
【００２１】
図３は、本発明の好ましい実施形態により構成されるＥＬランプの断面図であり、グラフィック層を有している。ランプ３０は、ポリウレタン層３２が付着したリリース層３１を有している。分割電極（ｓｐｌｉｔ  ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ）３３が層３２の上に重なっており、分割電極３３は酸化インジウムスズまたは酸化インジウムの薄い層、または印刷された層である。分割電極３３は、電源とランプとの結合を簡素にしたり、グラフィックデザインまたは文字等を表示するためのパターン電極を提供するために用いることができる。分割部は省略することもできる。電極３３がスクリーン印刷される場合、分割部は単にパターンの一部である。電極３３が他の手段により形成される場合は、レーザ除去を用いて電極をパターン化することができる。
【００２２】
蛍光層３５が分割電極３３の上に重なり、誘電層３６が蛍光層に重なっている。電極３７は誘電層３６の上に重なっている。ポリウレタン層３８は電極３８に重なり、保護機能を提供する。グラフィック層である層３９もまた、インク層（例えば３５、３６、３７）を射出される樹脂の熱に対して断熱する。層３９は、好ましくは、グラフィックが印刷された、５−１０ミル（０．１２７−０．２５４ｍｍ）厚みのポリカーボネートの層である。大きな曲げを必要としない一部の用途では、グラフィック層３９を用い、保護層３８を省略することができる。
【００２３】
ランプ２０とランプ３０は、当該技術分野で知られている射出成形工程における使用に適している。図４はＥＬランプ４３が金型の一方側に位置している射出成形用金型４１の概略断面図である。樹脂が射出され、硬化された後、図５に示すような成形品４５が金型から取り出され、リリース層４７を成形品から取り除くことができる。ランプ４３は成形品と一体であるが、ランプの端子は容易にアクセス可能でランプ領域のどこにでも配置できる。しかし、通常は、端子をランプの一端縁部に沿って配置することが好ましい。任意により、少量の樹脂がランプ４３の端縁部を覆うように、隙間４８と隙間４９のような、ＥＬランプ４３と金型４１との間の隙間を用いることもできる。これは外観のため、例えばフレームを設けるため、またはランプ４３の端縁部を包むために行うことができる。リリース層を取り除くことにより、実質的にランプ４３の全面が露出される。
【００２４】
図６と図７は、本発明の他の実施形態を示し、この実施形態では、グラフィック層は金型内で、当該金型の第２の主要な面に隣接して設けられている。グラフィック層５５は、図ではＥＬランプ５３とは反対側に位置するよう示されているが、金型５１の底部または図の紙面に平行な側部に配置することもできる。グラフィック層とＥＬランプの位置は個別の用途によって決まる。図７に示されるように、樹脂が硬化した後、物品５８が金型から取り出され、リリース層５９が取り除かれる。
【００２５】
本発明は、公知のランプ製造工程および材料や、公知の射出成形装置および材料に適合できるので、発光させたいと望まれるほぼいかなる射出成形品も、特に３次元の発光面を有する製品は、本発明から利益を得ることができる。図８、９および１０は、本発明により構成される、３次元の発光面を有する物品の製造を示す。
【００２６】
図８は、本発明により構成されるＥＬランプ６０の断面図であり、硬質被覆層６２とリリース層６３とを備えている。図９において、ランプ６０は湾曲した射出成形用金型内に配置されている。図１０では、湾曲した物品６７が金型から取り出され、リリース層６３が取り除かれている。物品６７は、携帯電話の上蓋（ｆｌｉｐ−ｕｐ  ｃｏｖｅｒ）、パーソナルデジタルアシスタント（ＰＤＡ）用カバー、またはより小さいものでは車両のスイッチの発光キーなど、いかなる所望の構成要素または部品でもよい。
【００２７】
図１１は本発明の他の実施形態により得られる３次元の物品の断面図である。この実施形態では、リリースライナーは除かれ、ＥＬランプ７１が残されている。ＥＬランプ７１は、ここでは食品保存用の薄いプラスチックラップとほぼ同等の構造安定性を有しており、適当なフレーム（図示せず）に端縁部を保持され、基部７２と上側シェル７３とを備える金型に配置されている。ランプ７１は、単一工程で成形されるよりも、金型成形前に基部７２に対して真空成形されることが好ましい。その後、金型が閉じられて、適当な樹脂が注入される。樹脂７５はランプ７１と接着し、ランプ７１は物品の外表面を形成する。ランプ７１の余分な部分は物品の端縁部から取り除かれる。図１１に示されるように、ＥＬランプ７１は物品の凹側にある。ＥＬランプ７１は、物品の凸側にあってもよい。
【００２８】
図１２は複数のＥＬランプを備える、車両用インストルメントクラスター（ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ  ｃｌｕｓｔｅｒ）７６の平面図である。クラスター７６のグラフィックと照明部分の全体を、本発明により一体に作ることができる。スピードメータ７７のような一部の領域では、図３、６および７に示されるように、ＥＬランプはグラフィック被覆部の中を通じて発光し、一方、警告ランプ７８のような他の領域では、図２に示されているようなＥＬランプが成形品から外側に向けて発光する。
【００２９】
図１３は携帯電話８０の斜視図であり、上記と同様にカバー８３の中を通じて、またはカバー８３から発光する複数のＥＬランプを含むことができる。
【００３０】
本発明はこのように射出成形品の外表面の一部を形成する、可撓性のある成形可能な
ＥＬランプを提供する。リリース層上にあるＥＬランプの安定性はランプの物品への成形を容易にし、これにより可撓性ＥＬパネルの周囲の外被を不要にすることができる。本発明により構成されるＥＬランプは、ＥＬランプのまたは当該ＥＬランプを含む物品の広範囲のグラフィックおよび質感と両立することができる。
【００３１】
本明細書中、「面」とは、実質的に平坦な平面のほか、急な切れ目や角を有しない、即ち数学上不連続と称されるであろうもの、例えば突然変化する曲率半径などを有しない３次元の形状も含む。数学上の「面」の定義は、特に厚みに関して、ここでは意図するものではない。ＥＬランプは物品の外表面であるか、もしくは物品の外表面と交差する。連続であって、ある一定の体積、例えばリング、卵形の物体、長球などを包み込む面について用いられる場合、「面」とは、実質的に一方向に面したもの、または物品を回転させること無く垂直な観察距離で見ることができるものを指す。
【００３２】
以上、本発明を説明したが、本発明の範囲内で種々の変更が可能であることが当業者にとって明らかであろう。例えば、上述の工程では、樹脂は一回「ショット」または射出されるが、本発明によれば、２ショット金型で物品を製造することもできる。この場合、リード線を保護し、２回目の射出が行われる間樹脂がリード線を覆ってしまうことを妨げるように金型を形成する。リリース層は、必要に応じて、射出工程間で取り除かれ、または部分的に取り除かれ、または保持される。図２および図３は、いくつかの特徴を組み合わせたものを示しているが、可能な組み合わせのすべてを示すものではない。例えば、図２に示されたＥＬランプは、硬質被覆層の中を通じての発光を容易にするために蛍光層と誘電層とを逆にしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】図１は、従来技術により構成されるＥＬランプの断面図である。
【図２】図２は、本発明の好ましい実施形態により構成されるＥＬランプの断面図である。
【図３】図３は、本発明の他の実施形態により構成されるＥＬランプの断面図である。
【図４】図４は、本発明の好ましい実施形態による、ＥＬランプ成形用金型の概略図である。
【図５】図５は、本発明により成形される物品の断面図である。
【図６】図６は、本発明の他の実施形態によるＥＬランプ成形用金型の概略図である。
【図７】図７は、本発明により成形される物品の断面図である。
【図８】図８は、本発明により構成されるＥＬランプの断面図である。
【図９】図９は、３次元の物品用金型内に配置された、本発明によるＥＬランプの断面図である。
【図１０】図１０は、本発明による、ＥＬランプが埋設された３次元の物品の断面図である。
【図１１】図１１は、本発明の他の実施形態により構成される３次元の物品の断面図である。
【図１２】図１２は、３次元に成形された、ＥＬバックライトを含む本発明によるインストルメントクラスターを示す。
【図１３】図１３は、本発明により構成されるＥＬランプを含んだ成形カバーを有する携帯電話を示す。
【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】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【国際調査報告】
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