(57)【要約】【課題】  加飾層が設けられている非透光領域において、表示パネルとカバー板との間に位置する接着剤層に光エネルギーを十分に与えて接着剤層を硬化させることができる表示装置と表示装置の製造方法を提供する。【解決手段】  カバー板２０の背面に設けられた加飾層２１に前方反射層２５が印刷により重ねられている。表示パネル１０の前方ガラス基板１２の前面に前方偏光層１５が設けられ、前方偏光層１５の前面に、後方反射層２６が印刷により重ねられている。前方偏光層１５とカバー板２０とが光硬化性の接着剤層５で固定されている。加飾層２１で覆われている部分では、前方反射層２５と後方反射層２６で反射された光エネルギーが接着剤に十分に与えられる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
表示パネルと、前記表示パネルの前方に配置された透光性のカバー板と、を有する表示装置において、
前記カバー板の前記表示パネルに向く背面に加飾層が形成され、前記カバー板が、前記加飾層が形成されている非透光領域と、前記加飾層で囲まれた透光領域とに区分されて、前記加飾層の背面に前方反射層が重ねられ、
前記表示パネルでは、前記カバー板に向く前面に前方偏光層が重ねられて、前記前方偏光層の前面に、前記前方反射層に対向する後方反射層が重ねられており、
前記カバー板と前記前方偏光層とが、透光性で光硬化性の接着剤層で固定され、前記非透光領域では、前記前方反射層と前記後方反射層との間に前記接着剤層が介在していることを特徴とする表示装置。
【請求項２】
前記加飾層は印刷層であり、前記前方反射層は、前記加飾層の背面に重ねて印刷されて形成されており、
前記後方反射層は、前記前方偏光層の前面に印刷されて形成されている請求項１記載の表示装置。
【請求項３】
前記前方反射層の背面であって前記後方反射層に向く前方反射面と、前記後方反射層の前面であって前記前方反射層に向く前方反射面の、少なくとも一方は、正反射率が６０％以上の鏡面である請求項１または２記載の表示装置。
【請求項４】
前記表示パネルの前方に透光性のカバー板を設置する表示装置の製造方法において、
前記カバー板の前記表示パネルに向く背面に加飾層を印刷工程で形成して、前記カバー板を、前記加飾層が形成されている非透光領域と、前記加飾層で囲まれた透光領域とに区分し、さらに、前記加飾層の背面に、印刷工程で前方反射層を重ねて形成し、
前記表示パネルでは、前記カバー板に向く前面に前方偏光層を重ね、前記前方偏光層の前面に、印刷工程によって前記前方反射層に対向する後方反射層を重ねて形成し、
前記カバー板と前記前方偏光層との間に光硬化性の接着剤を介在させて、前記接着剤を光の照射で硬化させ、前記非透光領域では、前記前方反射層と前記後方反射層との間に介在する前記接着剤を、前記前方反射層と前記後方反射層とで反射された光で硬化させることを特徴とする表示装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表示パネルと、その前方に位置するカバー板とを光硬化性の接着剤を用いて固定する表示装置および表示装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
車載用の表示装置や携帯用端末などの情報機器用に使用されている表示装置は、カラー液晶パネルなどの表示パネルの前面に、透光性のカバー板が透光性の接着剤層を介して接着固定されている。カバー板の表示パネルに向けられた背面に、加飾層が形成されて、カバー板は、加飾層が形成された非透光領域と、加飾層で囲まれた透光領域とに区分されている。前記透光性の接着剤層として、紫外線などの光エネルギーで硬化する光硬化性の光学接着剤層が使用されることがある。この場合の製造工程では、表示パネルとカバー板との間に、液状またはシート状の接着剤を介在させ、接着剤に光エネルギーを与えて硬化させ、前記接着剤層を形成する。
【０００３】
しかし、非透光領域において表示パネルとカバー板との間に介在している接着剤は加飾層の背部に隠れているため、カバー板の前方から与える光エネルギーが届きにくく、接着剤を完全に硬化させるのが難しい。また、表示パネルとカバー板との間に介在している接着剤は薄く、特に、非透過領域では加飾層の層厚分だけさらに接着剤が薄くなっている。そのため、表示パネルとカバー板との対向部に対して側方から光を照射しても、非透過領域に介在している接着剤の全体に光エネルギーを十分に与えることは難しい。
【０００４】
特許文献１に記載された表示装置は、液晶表示パネルの前方にカバー板に相当する透光性プレートが設けられている。透光性プレートの背面に黒色遮光部が形成され、黒色遮光部の背面に反射部が形成されている。液晶表示パネルは、前方に位置するカラーフィルタ基板と後方に位置するＴＦＴ基板との間に液晶層が挟まれているが、カラーフィルタ基板の背面には、第二反射部と、第二反射部を覆う第二黒色遮光部（ブラックマトリクス）とが形成されている。液晶表示パネルと透光性プレートは、光硬化性の光学接着剤を介して接着固定されている。この発明は、液晶表示パネルと透光性プレートとの間に側方から光を照射させ、この光を反射部と第二反射部とで反射させて、黒色遮光部で覆われている光学接着剤に与えるべき光の減衰を抑制する、というものである。
【０００５】
特許文献２に記載された画像表示パネルは、ＣＦ基板とＴＦＴ基板との間に液晶を封入した液晶パネルと、その前方に位置する前面板とが設けられ、液晶パネルと前面板とがＵＶ硬化樹脂で固定されている。ＣＦ基板の前面には、サンドブラスト処理された拡散面が形成されており、この拡散面がＣＦ基板の背面に設けられた遮光膜に対向している。この発明は、表示パネルと前面板との間に側方から紫外線を照射し、紫外線を拡散面で拡散させることで、遮光膜で覆われているＵＶ硬化樹脂に紫外線を均一に与える、というものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００９−１９２７９４号公報
【特許文献２】特開２０１７−１９８７６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１に記載された表示装置は、カラーフィルタ基板の背面に第二反射部を設けた特殊な構造の液晶表示パネルを使用しているため、液晶表示パネルの構造が複雑になりその製造コストも高くなる。また、液晶表示パネルは、カラーフィルタ基板の前面に偏光層を設けることが必要である。液晶表示パネルで表示される画像を、黒色遮光部が設けられていない透光領域の全域に表示させるためには、偏光層を、透光領域のみならず、黒色遮光部で覆われている非透光領域まで延長させることが必要である。そのため、特許文献１の図３などに記載されているように、黒色遮光部と偏光層とが対向する領域がどうしても存在することになる。その結果、カラーフィルタ板の背面に設けられた第二反射部で反射された光が、その前方に位置する偏光層で遮られ、黒色遮光部と偏光層とが対向する領域に介在する光学接着剤に、光エネルギーを十分に与えることができず、この領域に介在している光学接着剤の硬化が不十分になりやすい。
【０００８】
特許文献２に記載された液晶表示パネルでは、ＣＦ基板の前面をサンドブラスト処理して拡散面とすることが必要であるため、液晶表示パネルが特殊な構造となり、その製造コストも高くなる。また、透明板であるＣＦ基板の表面を凹凸面となるように加工した拡散面では、ＵＶの反射能力が十分ではなく、ＵＶ硬化樹脂に紫外線を十分に与えることが難しい。
【０００９】
本発明は上記従来の課題を解決するものであり、加飾層に隠れた位置に介在している接着剤に光エネルギーを十分に与えて硬化させることができる表示装置および表示装置の製造方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、表示パネルと、前記表示パネルの前方に配置された透光性のカバー板と、を有する表示装置において、
前記カバー板の前記表示パネルに向く背面に加飾層が形成され、前記カバー板が、前記加飾層が形成されている非透光領域と、前記加飾層で囲まれた透光領域とに区分されて、前記加飾層の背面に前方反射層が重ねられ、
前記表示パネルでは、前記カバー板に向く前面に前方偏光層が重ねられて、前記前方偏光層の前面に、前記前方反射層に対向する後方反射層が重ねられており、
前記カバー板と前記前方偏光層とが、透光性で光硬化性の接着剤層で固定され、前記非透光領域では、前記前方反射層と前記後方反射層との間に前記接着剤層が介在していることを特徴とするものである。
【００１１】
本発明の表示装置は、前記加飾層が印刷層であり、前記前方反射層は、前記加飾層の背面に重ねて印刷されて形成されており、
前記後方反射層は、前記前方偏光層の前面に印刷されて形成されているものである。
【００１２】
本発明の表示装置は、前記前方反射層の背面であって前記後方反射層に向く前方反射面と、前記後方反射層の前面であって前記前方反射層に向く前方反射面の、少なくとも一方が、正反射率が６０％以上の鏡面であることが好ましい。
【００１３】
次に、本発明は、前記表示パネルの前方に透光性のカバー板を設置する表示装置の製造方法において、
前記カバー板の前記表示パネルに向く背面に加飾層を印刷工程で形成して、前記カバー板を、前記加飾層が形成されている非透光領域と、前記加飾層で囲まれた透光領域とに区分し、さらに、前記加飾層の背面に、印刷工程で前方反射層を重ねて形成し、
前記表示パネルでは、前記カバー板に向く前面に前方偏光層を重ね、前記前方偏光層の前面に、印刷工程によって前記前方反射層に対向する後方反射層を重ねて形成し、
前記カバー板と前記前方偏光層との間に光硬化性の接着剤を介在させて、前記接着剤を光の照射で硬化させ、前記非透光領域では、前記前方反射層と前記後方反射層との間に介在する前記接着剤を、前記前方反射層と前記後方反射層とで反射された光で硬化させることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１４】
本発明は、カバー板に形成された加飾層の背面に設けられた前方反射層と、表示パネルの前方に設けられた前方反射層とを、偏光層を間に介在させることなく、接着剤層に前後から直接に対向させている。また、好ましくは、前方反射層の背面である前方反射面と、後方反射層の前面である後方印刷面の少なくとも一方を、正反射率が６０％以上の鏡面としている。この構造で、前方反射層と後方反射層との間に介在している接着層に光エネルギーを十分に与えることができ、非透光領域に位置する接着剤層を確実に硬化させるこができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施形態の表示装置の全体構造を示すものであり、（Ａ）は断面図、（Ｂ）は前方から見た平面図、
【図２】図１（Ａ）に示されているカバー板と表示パネルとの接着構造の第１実施形態の一部を拡大して示す拡大断面図、
【図３】図１（Ａ）に示されているカバー板と表示パネルとの接着構造の第２実施形態の一部を拡大して示す拡大断面図、
【図４】反射層の反射面の正反射率と波長との関係を示す線図、
【図５】偏光層の光透過率と波長との関係を示す線図、
【図６】正反射率の測定方法を示す説明図、
【図７】比較例を示す説明図、
【発明を実施するための形態】
【００１６】
図１（Ａ）（Ｂ）に示す表示装置１は車載用であり、自動車の車室内のダッシボードやインストルメントパネルに設置される。あるいは、本発明の表示装置１は、携帯用端末などの情報機器に装備される。
図１（Ａ）および図２と図３では、Ｙ１方向が前方でＹ２方向が後方である。またＹ１方向は表示方向でもある。表示装置１を構成する各層は、Ｙ１方向に向く面が前面であり、Ｙ２方向に向く面が背面である。
【００１７】
図１（Ａ）に示すように、表示装置１は、表示パネル１０とその前方（Ｙ１方向）に位置するカバー板２０とを有しており、表示パネル１０とカバー板２０とが透光性の接着剤である光学接着剤層５を介して接着され固定されている。表示パネル１０の後方（Ｙ２方向）には、少し隙間を空けてバックライトモジュール３０が設けられている。互いに接着固定された表示パネル１０およびカバー板２０と、バックライトモジュール３０は、筐体（図示省略）に保持されている。
【００１８】
表示パネル１０とカバー板２０とを接着している光学接着剤層５は光エネルギーで硬化する光硬化性の接着剤で構成されており、光エネルギーとして紫外線エネルギーが使用される。本明細書では、製造方法に使用される硬化前の液状またはシート状のものを「光学接着剤」または「接着剤」と呼び、光エネルギーで硬化されたものを「光学接着剤層」または「接着剤層」と呼んで区別することがある。
【００１９】
表示パネル１０は光透過構造のカラー液晶表示パネルであり、透光性の後方ガラス基板１１と透光性の前方ガラス基板１２との間に液晶層１３が挟まれている。表示パネル１０はＩＰＳモードで動作するものであり、後方ガラス基板１１の前方に向く内面にＩＴＯや銀ナノワイヤなどで形成された透明電極が設けられており、前方ガラス基板１２の後方に向く内面にカラーフィルタ層が設けられている。なお、表示パネル１０は、ＩＰＳ方式に限られず、ＴＮ方式やＶＡ方式であってもよい。
【００２０】
表示パネル１０では、後方ガラス基板１１の背面に後方偏光層１４が重ねられ、前方ガラス基板１２の前面に前方偏光層１５が重ねられている。後方偏光層１４と前方偏光層１５は、ＰＶＡなどの透光性フィルムをヨウ素化合物などで染色し、一方向へ延伸してから架橋させた偏光板である。後方ガラス基板１１と後方偏光層１４とは光学接着剤層を介して密着して接着固定され、前方ガラス基板１２と前方偏光層１５も光学接着剤層を介して密着して接着固定されている。前方偏光層１５はカバー板２０に向く（前方に向く）前面１５ａを有している。
【００２１】
カバー板２０は、透光性の（透明な）ガラス板またはポリカーボネート樹脂などの透明な樹脂板である。カバー板２０は、前方（Ｙ１方向）に向けられる前面２０ａと、後方に向けられる背面２０ｂを有している。背面２０ｂは表示パネル１０に向けられている。カバー板２０の背面２０ｂには、枠状に形成された加飾層２１が印刷工程で形成されている。加飾層２１は、黒色または濃緑色などの色相の顔料を有するインクを用いてスクリーン印刷されている。加飾層２１は可視光を透過できない厚さに形成されている。なお、加飾層２１はインクジェット印刷やタンポ印刷などで形成されてもよい。
【００２２】
図１（Ｂ）に示すように、カバー板２０および表示装置１は、加飾層２１が形成されている枠状の領域が非透光領域４であり、加飾層２１が設けられておらず、加飾層２１および非透光領域４で囲まれた領域が透光領域３である。透光領域３は四角形の領域である。
【００２３】
バックライトモジュール３０は、ＬＥＤなどの光源と、光源からの光を表示パネル１０に対して後方から与えて照明する導光層とを有している。表示パネル１０が動作するときは、バックライトモジュール３０からの照明光が、表示パネル１０を透過して表示画像を含む表示光となって前方へ出力される。この表示光は、透光領域３を透過して前方（Ｙ１方向）へ出力され、前方から透光領域３内の画像を目視可能となるが、非透光領域４では、表示光が遮光される。表示パネル１０に設けられた配線層を、非透光領域４に配置することで、配線層を前方から見えないように隠すことができる。
【００２４】
カラー液晶表示パネルは、後方偏光層１４と前方偏光層１５を設け、その間に位置する液晶層１３にかかる電圧を制御することで、バックライトモジュール３０からの光を透過させ、あるいは遮光し、これにより画像を含む表示光が形成される。図１（Ａ）および図２に示すように、後方偏光層１４と前方偏光層１５を、透光領域３のみならず、加飾層４で覆われている非透光領域４まで延長して設けることで、表示領域３の全域で表示画像を表示することが可能になる。
【００２５】
図１（Ａ）と図２に示すように、加飾層２１の背面２１ａに、前方反射層２５が重ねられて形成されている。前方反射層２５は、反射率の高い顔料を使用した印刷層であり、いわゆるミラー印刷層である。前方反射層２５は、スクリーン印刷やインクジェット印刷またはタンポ印刷などで形成されている。前方反射層２５は、加飾層２１と同じ面積で、加飾層２１にほぼ完全に重なるように形成されている。ただし、図２に示すように、少なくとも加飾層２１の透光領域３に向く内側エッジ２１ｂと、前方反射層２５の透光領域３に向く内側エッジ２５ｂを一致させれば、前方反射層２５の面積が加飾層２１の面積よりも狭くてもよい。
【００２６】
非透光領域４では、表示パネル１０に設けられている前方偏光層１５の前面１５ａに、後方反射層２６が形成されている。後方反射層２６は、反射率の高い顔料を使用した印刷層であり、いわゆるミラー印刷層である。後方反射層２６は、スクリーン印刷やインクジェット印刷またはタンポ印刷などで形成されている。後方反射層２６は、前方反射層２５の少なくとも一部に対向する面積に形成されている。ただし、後方反射層２６の透光領域３に向く内側エッジ２６ｂは、加飾層２１の内側エッジ２１ｂよりも非透光領域４の内部側に位置していることが好ましい。図１（Ａ）には、加飾層２１の内側エッジ２１ｂに対する後方反射層２６の内側エッジ２６ｂの非透光領域４側への後退距離が、δで示されている。後退距離δを設けることで、前方または斜め前方から見たときに、後方反射層２６の一部が視野に入るのを防止できるようになる。
【００２７】
次に、図１（Ａ）（Ｂ）と図２に示す表示装置１の製造方法を説明する。
カバー板２０の背面２０ｂに、印刷工程で加飾層２１を形成し、加飾層２１が乾燥し硬化した後に、加飾層２１の背面２１ａに前方反射層２５を重ねて印刷する。また、前方偏光層１５の前面１５ａに後方反射層２６を印刷工程で形成した後に、前方偏光層１５を、光学接着剤を用いて、表示パネル１０の前方ガラス基板１２の前面に接着固定する。
【００２８】
次に、表示パネル１０の前方偏光層１５と、カバー板２０との間に光硬化性の接着剤を介在させる。接着剤は液状またはシート状の光学接着剤である。表示パネル１０とカバー板２０とを光学接着剤を介して重ねた後に、図２に示すように、カバー板２０の前方から紫外線Ｌｕ１を照射する。紫外線Ｌｕ１は、透光領域３においてカバー板２０を透過し、接着剤を硬化させる。
【００２９】
透光領域３においてカバー板２０を透過した一部の紫外線Ｌｕ２は、前方反射層２５の背面である前方反射面２５ａと、後方反射層２６の前面である後方反射面２６ａで交互に反射されて、非透光領域４に設けられた接着剤に光エネルギーが与えられる。また、表示パネル１０とカバー板２０との接合部において側方から紫外線Ｌｕ３を照射する。この紫外線Ｌｕ３は、前方反射層２５の前方反射面２５ａと、後方反射層２６の後方反射面２６ａとで交互に反射されて、非透光領域４に設けられた接着剤に光エネルギーが与えられる。この光エネルギーによって、加飾層２１で覆われている非透光領域４においても、接着剤が十分に硬化して接着剤層５が形成される。
【００３０】
図２に示すように、前方反射層２５の内側エッジ２５ｂが、加飾層２１の内側エッジ２１ｂに一致しているため、前方反射面２５ａで反射される光エネルギーによって、非透光領域４における透光領域３との境界部付近に位置する光学接着剤を十分に硬化させることができる。その結果、非透光領域４において硬化が不十分な接着剤が透光領域３に向けて流出する現象を防止でき、透光領域３の縁部において接着剤層５の内部の空隙が生じることや、接着剤層５に皺が発生する現象を抑制でき、表示品質を低下させるという不都合の発生を防止することができる。
【００３１】
前方反射層２５の前方反射面２５ａと、後方反射層２６の後方反射面２６ａは、共に鏡面であることが好ましい。図４は、前方反射層２５と後方反射層２６をスクリーン印刷で形成したミラー印刷層とし、前方反射面２５ａと後方反射面２６ａである鏡面に光を与えたときの正反射率について説明している。図４では横軸が光の波長（横軸）であり、縦軸がそれぞれの波長の光の正反射率を示している。図４は、ミラー印刷で形成した反射層の反射面に実際に光を与えて正反射率を測定したときの実測値である。
【００３２】
図６には、前記正反射率の測定方法が示されている。各波長の光を入射角θ（例えば８度）で入射させ、入射角θと同じ角度で反射した光の光量を測定する。入射光Ｌｉの光量に対する反射光Ｌｒの光量の比（Ｌｕ／Ｌｉ）×１００（％）が正反射率である。図４に示すように、ミラー印刷層の反射面では、ＵＶ波長帯域で正反射率を６０％以上とすることが可能である。すなわち、前方反射層２５の前方反射面２５ａと後方反射層２６の後方反射面２６ａの鏡面としては、ＵＶ波長帯域の正反射率が６０％以上であることが好ましい。ただし、本発明では、前方反射面２５ａと後方反射面２６ａの少なくも一方が、正反射率が６０％以上の鏡面であればよい。例えば、前方反射面２５ａと後方反射面２６ａの一方が鏡面で、他方が光を散乱させる散乱面であってもよい。
【００３３】
実施形態の表示装置１では、図２に示すように、非透光領域４において、前方反射面２５ａと後方反射面２６ａが、偏光層（偏光板）を介在させることなく、接着剤層５に直接に接触している。前方反射面２５ａと後方反射面２６ａで交互に反射された光エネルギーは、偏光層に遮られることなく加飾層２１で覆われた接着剤層５に直接に与えられるため、非透光領域４に位置している接着剤層５を十分に硬化させることが可能になる。
【００３４】
図７に比較例の表示装置が示されている。この表示装置は、特許文献１の図３に記載されているものと同じである。図７に示す比較例は、後方反射層が、液晶表示パネルを構成する前方ガラス板の背面（液晶表示パネルの内面）に重ねられている。また、前方ガラス基板の前面に偏光板が重ねられている。液晶表示パネルで生成される画像を透光領域の全域に表示する必要があるため、偏光板は非透光領域まで延長して設けられている。そのため、非透光領域では、偏光板と加飾層とが重ねられた幅Ｗの領域が存在している。
【００３５】
図５に示す線図は、偏光層（偏光板）が重ねられた透明ガラスを透過する各波長の光の透過率を変化曲線（ｉ）で示し、偏光層が重ねられていない透明ガラスを透過する各波長の光の透過率を変化曲線（ｉｉ）で示している。図５から、ＵＶ波長帯域の光は、偏光層（偏光板）への透過率がきわめて低いことが分かる。図７に示すように、特許文献１に記載されている比較例では、後方反射層で反射された光が偏光板で遮られるため、非透過領域において加飾層と偏光板との間に位置する幅Ｗの範囲の接着剤に光エネルギーを十分に与えることができず、非透過領域において接着剤が十分に硬化されない領域が存在しやすい。一方で、図２に示す本発明の実施形態では、後方反射面２６ａで反射された光エネルギーが偏光層で遮られることなく非透光領域４の全域において接着剤に直接に与えられるため、非透過領域４の全域において接着剤層５を十分に硬化させることができる。
【００３６】
図３に、本発明の第２実施形態の表示装置１０１が示されている。この表示装置１０１は、前方反射層１２５の前方反射面１２５ａが、非透光領域４から透光領域３に向けて、前方に向かうように傾斜している。前方反射面１２５ａを傾斜させることにより、側方から照射される紫外線Ｌｕ３を前方反射面１２５ａによって、透光領域３の方向へ反射させやすくなる。また、後方反射層１２６の後方反射面１２６ａが前方に突状となる曲面となっている。後方反射面１２６ａを突状の曲面とすることで、後方反射面１２６ａに与えられた光エネルギーを、加飾層２１で覆われた接着剤に広い範囲で均一に与えることができるようになる。
【符号の説明】
【００３７】
１  表示装置
２  光学接着剤層
３  透光領域
４  加飾領域
５  接着剤層
１０  表示パネル
１１  後方ガラス基板
１２  前方ガラス基板
１３  液晶層
１５  前方偏光層
２０  カバー板
２１  加飾層
２５  前方反射層
２５ａ  前方反射面
２６  後方反射層
２６ａ  後方反射面
【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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