(57)【要約】  本発明は、液晶パネルのハードパネル偏光板について述べている。当該ハードパネル偏光板は、液晶セルの発光面に貼り付けられ、ポリビニルアルコールフィルムとセルローストリアセテートフィルムとを有する。前記セルローストリアセテートフィルムは、ポリビニルアルコールフィルムの液晶セルの発光面に対向する面に貼り付けられる。また、ハードパネル偏光板は、ポリビニルアルコールフィルムの発光面に貼り付けられる保護層としてのガラス基板を含む。本発明のハードパネル偏光板は、偏光機能・輝度向上機能・反射防止機能・耐衝撃機能・全体構造が超薄型で平面的な装飾機能などを一体的に有し、伝統的な柔軟性のある偏光板に代えて、コントラストを失い・安全保護機能が弱い・装飾効果がない・液晶パネルの取り付け設計で枠なしにできないなどの欠陥を修正する。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液晶セルの発光面に貼り付けられるための液晶パネルのハードパネル偏光板であって、
前記ハードパネル偏光板は、ポリビニルアルコールフィルムと、保護層フィルムとを含み、
前記保護層フィルムは、前記ポリビニルアルコールフィルムの、前記液晶セルの発光面に対向する面に貼り付けられており、
前記ハードパネル偏光板は、前記ポリビニルアルコールフィルムの出光面に貼り付けられたガラス基板をさらに含むことを特徴とする、ハードパネル偏光板。
【請求項２】
前記ガラス基板の出光面に、反射防止蒸着層、耐傷性蒸着層および静電気防止蒸着層からなる群より選ばれる少なくとも一つの層が蒸着されていることを特徴とする、請求項１に記載のハードパネル偏光板。
【請求項３】
前記ガラス基板の出光面に、他の保護層フィルムが貼り付けられていることを特徴とする、請求項１に記載のハードパネル偏光板。
【請求項４】
前記他の保護層フィルムの出光面に、反射防止蒸着層、耐傷性蒸着層および静電気防止蒸着層からなる群より選ばれる少なくとも一つの層が蒸着されていることを特徴とする、請求項３に記載のハードパネル偏光板。
【請求項５】
前記保護層フィルムは、透明性の高いセルローストリアセテートフィルムまたはポリエチレンテレフタレートフィルムであることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一項に記載のハードパネル偏光板。
【請求項６】
前記ガラス基板は、厚さ０．５〜２．５ｍｍの板ガラスであることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一項に記載のハードパネル偏光板。
【請求項７】
前記ガラス基板は、厚さ０．７〜１．１ｍｍの板ガラスであることを特徴とする、請求項６に記載のハードパネル偏光板。
【請求項８】
前記ガラス基板は、強化処理を受けており、その表面圧縮応力値は４５０ＭＰａを上回ることを特徴とする、請求項６または７に記載のハードパネル偏光板。
【請求項９】
前記ガラス基板が受けた強化処理は、化学的強化加工或いは空冷式強化加工であることを特徴とする、請求項８に記載のハードパネル偏光板。
【請求項１０】
前記ガラス基板または前記他の保護層フィルムの、液晶セルの発光面に対向する面に装飾模様が施されていることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一項に記載のハードパネル偏光板。
【請求項１１】
前記ガラス基板の装飾模様は、シルクスクリーンで印刷されており、該印刷のインクが赤外乾燥された樹脂系インク、紫外線硬化型インクまたは焼結セラミックインクであり、
前記他の保護層フィルムの装飾模様は、オフセット印刷で印刷されていることを特徴とする、請求項１０に記載のハードパネル偏光板。
【請求項１２】
前記装飾模様が、モノクロ印刷また多色印刷で形成されたことを特徴とする、請求項１０または１１に記載のハードパネル偏光板。
【請求項１３】
前記各層のフィルム間の貼り付けは、光学感圧接着剤によって行われていることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一項に記載のハードパネル偏光板。
【請求項１４】
前記保護層フィルムの前記液晶セルの発光面に対向する面に、光学粘着剤層と離型保護膜とが貼り付けられることを特徴とする、請求項１に記載のハードパネル偏光板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶パネルの部品、特にハードパネル偏光板及びそれを使用した液晶パネルに関する。
【０００２】
偏光板（polarizer）は、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）の重要な部品で、多層の高分子材料から成る偏光を出す機能を持つ光学薄膜である。図１に示すように、偏光板が、液晶セル４の両側に貼ってあり、それぞれに上偏光板０１（或いは透過板）と下偏光板０２（或いは反射板）と呼ばれる。その機能は、バックライトからの光線を偏光にすることである。液晶ディスプレイは、液晶セルの中の液晶層の電気信号を変えることによって、液晶層の液晶分子の配列が変わり、ねじれている光チャネルが作られる。偏光が光チャネルを通っているとき、透過量と遮断量をコントロールすることによって、色に富んでいる画面を呈示できる。
【０００３】
現在通用する上偏光板は、サンドイッチのような構造で、図１に示すように、保護層膜０４、０５と中心の偏光膜０３とから構成される。そのうち、偏光膜０３は、ＰＶＡ（ポリビニルアルコール）材料が染色され、また伸ばされてからなったもので、偏光膜０３の性能によって偏光板の偏光機能と透過率が決められ、偏光板の色調と光学耐久力が変わる。ＰＶＡで作られた偏光膜０３は、水を吸収しやすくて、色あせしやすいので、偏光性能を失う可能性が高い。それを防ぐために、偏光膜０３の両側に光学平均性と透明性が高い保護層膜０４、０５を加え、水と空気から隔絶して偏光膜を保護する。前記保護層膜０４、０５には、一般に三酢酸セルロース（ＴＡＣ）膜を使う。それに、防紫外線（ＵＶ ＣＵＴ）と防眩（Ａｎｔｉ-Ｇｌａｒｅ）機能を持つ三酢酸セルロース膜を利用すれば、防紫外線と防眩型偏光板ができる。偏光板を液晶セル４のガラス面に貼り付けることにより、液晶ディスプレイが得られる。
【０００４】
各種の液晶ディスプレイ、特に大型パネルの液晶テレビが普及するにつれ、液晶パネルの技術、視覚美感及びコストの面への要求が、だんだん高くなっている。例えば、外観の面において、構造が超薄い、枠なし、また画面が美しいなど；実用性の面において、湿気と衝撃に強いなどの特徴；光学特性の面において、コントラストの向上と光透過量の損失の減少などが要求される。一方、液晶パネルの製造コストが低いことが要求される。偏光板は、液晶パネルの重要な部品で、特に上偏光板が液晶の関連性能に繋がる。
【０００５】
従来の技術では、偏光板は完全にそれらの要求を満たすことはできない。具体的に言うと、次のように；
１．三酢酸セルロース膜を保護層膜とする偏光板は、三酢酸セルロース膜が一定の水蒸気透過性（透過率が約３００ｇ／ｍ２／ｄａｙ）があるため、高温高湿の環境において保護能力が足りない。
２．保護層膜の表面ハードコート能力は、ハードコート層を加えることで、理論的に最高３Ｈに達する。しかし、偏光板が、柔軟性のある材料で構成されており、厚みが一般に３０００μｍ近くで、割れやすい液晶セルのガラスに直接に貼られているので、偏光板は、より高いハードコートを実現するための剛性に欠けている。
３．偏光板は柔軟性のある材料で構成されるため、液晶セルを保護する能力がない。液晶パネルが衝撃或いは圧力を受けすぎると、液晶セルが壊れやすい。
４．図２が示すように、外界の光妨害を防ぐために、偏光板の保護層膜０４の出光面が粗面化処理することによって防眩の機能を果たす。この粗面化処理は両面性があり、外界からの妨害光を分散することができるが、それと当時に液晶セルからの光を分散することもあって、液晶パネルのコントラストが低くなる。
【０００６】
現在、ディスプレイの外見構造と安全性を改善するためのＩＰＳハードパネル技術が開発された。それで、ディスプレイは表面が枠なし、画面が美しいまた衝撃に強いなどの特徴を備えてきた。図３のように、この種のハードパネルは、ただ従来の液晶パネルの上に透過性と硬度が高い材料０６（例えば有機ガラス（PMMC）印刷黒い枠ガラスなど）を加えるだけである。透過性と硬度が高い材料０６の両側に、保護層膜０７を貼り付ける必要がある。独立して加えたハードパネル０９は、偏光板からできた液晶パネルの基本構造と関係がない。前記ハードパネル０９と液晶パネルの間に隙間があって、液晶パネルからの偏光が隙間で二次屈折と内部反射が発生するため、表示画面に品質に影響を与える。改善方法として、前記ハードパネル０９と液晶パネルの偏光板０１の間に光導樹脂０８を注入することである。この方法は、ハードパネルを利用することによる二次屈折の問題を解決できるが、製造のむずかしさとコストが増えることになる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、透過型偏光機能、反射防止機能、反射減少機能、耐衝撃保護機能、薄型、軽量と画面装飾機能を備えるハードパネル偏光板を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記目的を達成するために、本発明のハードパネル偏光板は、液晶セルの発光面に貼り付けられ、ポリビニルアルコール膜と保護層膜とを含む。前記保護層膜が、液晶セルの発光面に近いポリビニルアルコール膜の面に接着される。前記ハードパネル偏光板は、ガラス基板をさらに含む。そのガラス基板が、ポリビニルアルコール膜の出光面に接着され、ポリビニルアルコール膜の出光面の保護層となる。
【０００９】
従来の技術と比べて、以上の構造を利用することで、以下のようなメリットがある。
１．ハードパネル偏光板は、ガラス基板を一つの部分とするので、液晶パネルが衝撃と圧力に強いものになる。従来の技術と比べ、ハードパネル偏光板は、硬度を確保すると当時に、液晶パネルの厚みを縮小することもできる。
２．ガラス基板の利用によって、液晶パネル表面のハードコート能力が高められる。
３．ガラス基板の水蒸気透過性が低いので、高温高湿の環境でも、有効にポリビニルアルコール膜を保護できる。
４．ハードパネル偏光板は、各層が軽くて薄く、十分の硬度が保てるので、この偏光板を利用する液晶ディスプレイは、枠がない構造設計が実現できる。
５．ハードパネル偏光板を通して光が出射したときに、ハードパネル偏光板の中のガラス基板の屈折機能によって、液晶ディスプレイの水平方向の視野角を広げる。
６．ガラス基板が、内部反射の特性を持つので、画像のグラデーションが改善され、３Ｄ技術が十分利用されることに役に立つ。
７．同ハードパネル偏光板は、いくつかの機能が一体に集まる構造であるだけではなく、従来のハードパネルおよびそれが加えられた液晶パネルの構造よりも、製造コストが相当低くなった。
【００１０】
ハードパネル偏光板のガラス基板の出光面に、他の保護層膜が接着している。この保護層膜は、ガラス基板の出光面を有効に保護できる。それに、他の保護層膜に特別な処理を加えたり、特殊な光学性能のある材料で保護層膜を作ったりすることで、作られた偏光板は、特殊な機能と使用効果を有するようになった。
【００１１】
ハードパネル偏光板の出光面に、反射防止の蒸着コーティング、耐ひっかき性の蒸着コーティングおよび帯電防止の蒸着コーティングの中の一種以上のコーティングが蒸着されている。反射防止の蒸着コーティングは、反射防止機能を有するので、液晶パネルの光学コントラストが高められる。耐ひっかき性の蒸着コーティングは、液晶パネル表面の耐ひっかき性能を一層強める。帯電防止の蒸着コーティングは、ハードパネル偏光板の表面についている静電荷を有効に減らす。
【００１２】
本発明の保護層膜は、透明度の高い三酢酸セルロース膜或いはテレフタル酸ポリエチレン（ＰＥＴ）膜である。保護層膜は、従来の技術の液晶パネルの保護層膜の材料を使ってもよいが、三酢酸セルロース膜或いはテレフタル酸ポリエチレン（ＰＥＴ）膜がよりよい。
【００１３】
本発明のガラス基板は、厚みが０．５ミリメートルから２．５ミリメートルまでのプレートガラスである。その中でも、厚みが０．７ミリメートルから１．１ミリメートルまでのプレートガラスがよりよい。この厚みのガラス基板は、柔らかさとも物理的強さとも備え、ハードパネル偏光板と液晶セルの発光面に対する貼り付け処理と加工に便利である。
【００１４】
ハードパネル偏光板のガラス基板に、強化処理を施す。前記強化処理は、化学強化処理或いは空冷強化処理のことを指す。強化されたガラス基板の表面圧縮応力は、４５０ＭＰａ以上になる。前記強化方法は、いずれも従来の技術で知られているガラス強化方法であり、例えば化学強化処理の中の分子交換法などである。強化されたガラス基板は、液晶パネルにより高い使用強度を提供する。
【００１５】
ハードパネル偏光板は、ガラス基板の両面、或いは他の保護層膜の液晶セルの発光面に近い面に印刷することができる。ガラス基板には、シルクスクリーン印刷で図案が印刷されている。印刷インクは、赤外線乾燥型の樹脂インク、紫外線固定型インク或いは焼結型セラミックスインクを利用する。他の保護層膜は、オフセット印刷で図案が印刷されている。前記図案は、パネルの枠、商標、機能アイコン、リモート半透明ウィンドウなど、或いは他の飾りの図案でもある。多様のデザインは、メーカーと消費者のいろいろな外見の要求を満足しうる。
【００１６】
ハードパネル偏光板の各膜の間を、光学感圧接着剤で接着する。前記の液晶セルの発光面に近い保護層膜の面に、光学感圧接着剤層と離型保護膜が設けられている。ハードパネル偏光板は、製造された後、離型保護膜を外さなくてもよく、ハードパネル偏光板の運送と貯蔵に便利である。ハードパネル偏光板を液晶セルの発光面に接着しようとするとき、離型保護膜を外して光学感圧接着剤層を露出させ、位置を調整して液晶セルの発光面と接着する。
【００１７】
以上のように、本発明のハードパネル偏光板は、偏光機能、反射防止機能、反射減少機能、耐衝撃保護機能、薄型、軽量と画面装飾機能を備え、従来の柔軟な偏光板の代わりをする。本発明は、従来の柔軟な偏光板のコントラストが損失すること、安全保護性が低い、飾りがない、液晶パネルに枠が必要とすることなどの欠点を改める。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】従来の液晶パネルの構造図
【図２】従来の偏光板の粗面化処理された三酢酸セルロース膜の出射光の路線図
【図３】従来のハードパネルの構造図
【図４】本発明のハードパネル偏光板の第１の実施形態の構造図
【図５】本発明のハードパネル偏光板の第２の実施形態の構造図
【図６】本発明のハードパネル偏光板の第３の実施形態の構造図
【図７】本発明のハードパネル偏光板の第４の実施形態の構造図
【図８】本発明のハードパネル偏光板の第５〜７の実施形態の構造図
【発明を実施するための形態】
【００１９】
図４〜８に示すように、本発明は、ハードパネル偏光板を、液晶セル４の発光面４１に貼りつける。ハードパネル偏光板は、ポリビニルアルコール膜１と、保護膜２とを含む。保護膜２は、ポリビニルアルコール膜１の液晶セル４の発光面４１に対向する面１１に貼り付けられる。そのなか、ハードパネル偏光板は、ガラス基板３をさらに含む。同ガラス基板は、ポリビニルアルコール膜１の出光面１２に貼り付けられて、ポリビニルアルコール膜１の出光面の保護層となる。
【００２０】
本発明のハードパネル偏光板のガラス基板３の出光面３１に、他の保護膜５が貼り付けられている。
【００２１】
ハードパネル偏光板の出光面には、反射防止コーティング蒸着層、擦り防止の蒸着層或いは静電気防止の蒸着層の中の一種以上の蒸着層が設けられている。
【００２２】
本発明のガラス基板３は、厚さ０．５ミリメートルから２．５ミリメートルまでの平板ガラスである。
【００２３】
本発明のハードパネル偏光板のガラス基板３は、すでに強化されている。強化の内容は、化学的強化、空冷強化である。強化されたガラス基板の表面は、４５０ＭＰａ以上の圧力に耐えられる。ボール落下テストには、２Ｊ（０．６Ｍ/５００ｇ）以上の値となる。その平面にはＳ形の変形がなく、アーチ形の変形は１/１００より低い。上述の強化手段は、全て現有の技術では周知されているガラス強化方法であり、たとえば化学的強化の分子交換法などが使われている。
【００２４】
保護膜２と５には、現有技術で液晶パネルポラロイドに使われている各保護膜の材料が使用できる。そのうち、三酢酸セルロース膜とポリエチレンテレフタレート膜が優れた材料として選ばれる。
【００２５】
本発明のガラス基板３或いは他の保護膜５の、液晶セル４の発光面４１に対向する面には、図案８がプリントされている。図案８は、ディスプレイの枠、ブランド、機能マーク、リモートコントロール用の窓や飾りに設定することができる。
【００２６】
ハードパネル偏光板の各層のフィルムは、光学粘着剤で粘着される。上述の液晶セル４の発光面４１に対向する保護膜２の面２１には、光学粘着層７と離型保護膜７１がある。ハードパネル偏光板が製造完了後、離型保護膜７１を剥さなくてもよく、ハードパネル偏光板の運送や貯蔵の安全に有利である。また、ハードパネル偏光板を、液晶セル４の発光面４１に貼り付ける時に、離型保護膜７１を剥がして、光学粘着剤７を液晶セル４の発光面４１に取り付ける。
【００２７】
ハードパネル偏光板の製造完了後、その出光面に剥しやすく、痕跡が残らないフィルム６がさらに貼り付けられる。
【００２８】
第１の実施形態
図４に示すように、本発明のハードパネル偏光板は、液晶セル４の発光面に貼り付けられ、ポリビニルアルコール膜１とセルローストリアセテート膜２とを含む。上述のセルローストリアセテート膜２は、ポリビニルアルコール膜１の、液晶セル４の発光面４１と対向する面１１に貼り付けられている。ハードパネル偏光板は、厚さ０．５ミリメートルのガラス基板３をさらに含む。そのガラス基板３は、ポリビニルアルコール膜１の出光面１２に貼り付けられ、各層の間を光学粘着層７で粘着させる。ガラス基板３の、液晶セル４の発光面４１に対向する面３２には、シルクスクリーンプリントされた飾りの図案８がある。
【００２９】
第２の実施形態
図５に示すように、本発明のハードパネル偏光板は、液晶セル４の発光面４１に貼り付けられ、ポリビニルアルコール膜１とポリエチレンテレフタレート膜２とを含む。上述のポリエチレンテレフタレート膜２は、ポリビニルアルコール膜１の、液晶セル４の発光面４１に対向する面１１に貼り付けられる。また、ハードパネル偏光板は、厚さ２．５ミリメートルのガラス基板３をさらに含み、ポリビニルアルコール膜１の出光面１２の上に貼り付けられる。各層の間を、光学粘着層７で粘着させる。ガラス基板３の出光面３１には、シルクスクリーンプリントされた飾りの図案８がある。
【００３０】
第３の実施形態
図６に示すように、本発明のハードパネル偏光板は、液晶セル４の発光面４１に貼り付けられ、ポリビニルアルコール膜１とセルローストリアセテート膜２とを含む。上述のセルローストリアセテート膜２は、ポリビニルアルコール膜１の、液晶セル４の発光面４１に対向する面１１に貼り付けられる。また、ハードパネル偏光板は、厚さ０．７ミリメートルのガラス基板３をさらに含み、そのガラス基板３は、ポリビニルアルコール膜１の出光面１２に貼り付けられる。各層の間を、光学粘着層７で粘着させる。上述のガラス基板３の出光面３１には、反射防止蒸着層と擦り傷防止蒸着層９が設けられている。ガラス基板３の、液晶セル４の発光面４１と対向する面３２に、シルクスクリーンプリントされた飾りの図案８がある。
【００３１】
第４の実施形態
図７に示すように、本発明のハードパネル偏光板は、液晶セル４の発光面４１に貼り付けられ、ポリビニルアルコール膜１とポリエチレンテレフタレート膜２とを含む。前記ポリエチレンテレフタレート膜２は、ポリビニルアルコール膜１の、液晶セル４の発光面４１に対向する面に貼り付けられる。また、ハードパネル偏光板は、ポリビニルアルコール膜１の出光面１２に貼り付けられたガラス基板３をさらに含み、厚さは１．１ｍｍである。ハードパネル偏光板の、ガラス基板３の出光面３１に、他のポリエチレンテレフタレート膜５が貼り付けられている。各層間の貼り付けは、光学粘着剤層７によって行う。ガラス基板３の、液晶セル４の発光面４１に対向する面３２に、シルクスクリーンで印刷された装飾模様８がある。前記他のポリエチレンテレフタレート膜５の出光面５１に、耐傷性蒸着層９が蒸着されている。
【００３２】
第５の実施形態
図８に示すように、本発明のハードパネル偏光板は、液晶セル４の発光面４１に貼り付けられ、ポリビニルアルコール膜１とセルローストリアセテート膜２とを含む。前記セルローストリアセテート膜２は、ポリビニルアルコール膜１の、液晶セル４の発光面４１に対向する面１１に貼り付けられている。また、ハードパネル偏光板は、ポリビニルアルコール膜１の出光面１２に貼り付けられたガラス基板３をさらに含み、厚さは０．５５ｍｍである。ハードパネル偏光板のガラス基板３の出光面３１に、他のセルローストリアセテート膜５が貼り付ける。各層間の貼り付けは、光学粘着剤層７によって行う。他のセルローストリアセテート膜５の、液晶セル４の発光面４１に対向する面５２に、オフセット印刷の装飾模様８がある。前記他のセルローストリアセテート膜５の出光面５１に、反射防止蒸着層・耐傷性蒸着層・静電気防止蒸着層９が蒸着されている。
【００３３】
第６の実施形態
図８に示すように、本発明のハードパネル偏光板は、液晶セル４の発光面４１に貼り付けられ、ポリビニルアルコール膜１とポリエチレンテレフタレート膜２とを含む。前記ポリエチレンテレフタレート膜２は、ポリビニルアルコール膜１の液晶セル４の発光面４１に対向する面１１に貼り付けられる。また、ハードパネル偏光板は、ポリビニルアルコール膜１の出光面１２に貼り付けられたガラス基板３をさらに含み、厚さは１．８ｍｍである。ハードパネル偏光板のガラス基板３の出光面３１に、他のポリエチレンテレフタレート膜５が貼り付けられる。各層間の貼り付けは、光学粘着剤層７によって行う。他のポリエチレンテレフタレート膜５の液晶セル４の発光面４１に対向する面５２に、オフセット印刷の装飾模様８がある。前記他のポリエチレンテレフタレート膜５の出光面５１に、反射蒸着層・静電気防止蒸着層９が蒸着されている。
【００３４】
第７の実施形態
図８に示すように、本発明のハードパネル偏光板は、液晶セル４の発光面４１に貼り付けられ、ポリビニルアルコール膜１とポリエチレンテレフタレート膜２とを含む。前記ポリエチレンテレフタレート膜２は、ポリビニルアルコール膜１の、液晶セル４の発光面４１に対向する面１１に貼り付けられている。また、ハードパネル偏光板は、ポリビニルアルコール膜１の出光面１２に貼り付けられたガラス基板３をさらに含み、厚さは０．９ｍｍである。ハードパネル偏光板のガラス基板３の出光面３１に、他のポリエチレンテレフタレート膜５が貼り付けられている。各層間の貼り付けは、光学粘着剤層７によって行う。他のポリエチレンテレフタレート膜５の、液晶セル４の発光面４１に対向する面５２に、オフセット印刷の装飾模様８がある。前記他のポリエチレンテレフタレート膜５の出光面５１に、反射防止蒸着層・静電気防止蒸着層９が蒸着されている。
【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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【国際調査報告】
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2013531813.tif 000012
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