(57)【要約】【課題】給電配線から対向電極に確実に給電することが可能な給電構造を備えた信頼性の高い液晶表示装置を提供すること。【解決手段】  アクティブエリア６Ａに対応して配置された画素電極８と、所定電位を供給するための給電配線２５０と、を備えたアレイ基板３と、  アクティブエリアを囲むフレームエリア６Ｂに配置されるとともにフレームエリア外に延在した耳部ＢＭＥを有する遮光層ＢＭと、アクティブエリアに対応して配置されるとともにフレームエリア外に延在し耳部に重なった接続部９Ａを有する対向電極９と、を備えた対向基板４と、  フレームエリア内に配置され、アレイ基板と対向基板とをその間に所定のギャップを形成した状態で貼り合わせるシール材１１０と、  アレイ基板と対向基板との間のギャップに保持された液晶層５と、  シール材の外側において、給電配線と対向電極の接続部とを導通する導通部材２９０と、を備えたことを特徴とする。【選択図】      図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
アクティブエリアに対応して配置された画素電極と、所定電位を供給するための給電配線と、を備えたアレイ基板と、
アクティブエリアを囲むフレームエリアに配置されるとともにフレームエリア外に延在した耳部を有する遮光層と、アクティブエリアに対応して配置されるとともにフレームエリア外に延在し前記耳部に重なった接続部を有する対向電極と、を備えた対向基板と、
フレームエリア内に配置され、前記アレイ基板と前記対向基板とをその間に所定のギャップを形成した状態で貼り合わせるシール材と、
前記アレイ基板と前記対向基板との間のギャップに保持された液晶層と、
前記シール材の外側において、前記給電配線と前記対向電極の接続部とを導通する導通部材と、
を備えたことを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】
前記給電配線は、遮光性を有する導電材料によって形成されフレームエリア外に延在した電極部と、光透過性を有する導電材料によって形成され前記電極部とコンタクトするとともに前記導通部材とコンタクトした給電パッドと、を有し、
前記電極部は、スリットを有することを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項３】
前記電極部は、走査線または信号線と同一材料によって形成されたことを特徴とする請求項２に記載の液晶表示装置。
【請求項４】
前記給電パッドは、画素電極と同一材料によって形成されたことを特徴とする請求項２に記載の液晶表示装置。
【請求項５】
アクティブエリアに対応して配置された画素電極と、所定電位を供給するための給電配線と、を備えたアレイ基板と、
アクティブエリアを囲むフレームエリアに配置された遮光層と、アクティブエリアに対応して配置された対向電極と、を備えた対向基板と、
フレームエリア内に配置され、前記アレイ基板と前記対向基板とをその間に所定のギャップを形成した状態で貼り合わせるシール材と、
前記アレイ基板と前記対向基板との間のギャップに保持された液晶層と、
前記給電配線と前記対向電極とを導通する導通部材と、を備え、
前記給電配線は、前記導通部材と重なる位置にスリットを有することを特徴とする液晶表示装置。
【請求項６】
前記遮光層は、樹脂材料によって形成されたことを特徴とする請求項１または５に記載の液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、液晶表示装置に係り、特に、一方の基板上に配置された給電配線から他方の基板上に配置された対向電極に給電するための構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
平面表示装置として代表的な液晶表示装置は、シール材を介して貼り合わせられたアレイ基板と対向基板との間に液晶層を保持して構成された液晶表示パネルを備えている。この液晶表示パネルは、マトリクス状の画素によって構成されたアクティブエリアを備えている。アレイ基板は、アクティブエリアにおいて、画素の行方向に沿って延在する複数の走査線、画素の列方向に沿って延在する複数の信号線、これら走査線と信号線との交差部付近に配置されたスイッチング素子、スイッチング素子に接続された画素電極などを備えている。
【０００３】
対向基板に配置された対向電極に対してアレイ基板側から電位を供給するための給電構造は、種々提案されている。
【０００４】
例えば、シール材の外側において、アレイ基板側の給電配線と対向基板側の対向電極とを導通部材を介して接続する給電構造が提案されている。このような給電構造は、外気に触れやすい。このため、対向電極がその下地の段差部分をまたぐ構造となる場合、段差部分に結露した水分によって対向電極が腐食し、段差部分で断線するおそれがある。
【０００５】
これに対して、特許文献１によれば、シール材によって囲まれた内側において、ダミーカラーフィルタパターンを機械的な緩衝材として導電性接着剤が上部透明基板と下部透明基板との間に介在する給電構造が開示されている。より具体的には、下部透明基板はインジウム・ティン・オキサイド（ＩＴＯ）によって形成された端子電極膜を備えており、また、上部透明基板はダミーカラーフィルタパターン上に透明導電膜を備えており、これらの端子導電膜と透明導電膜とが導電性接着剤によって導通している。
【特許文献１】特開平７−２０４８７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、給電配線は、アレイ基板上に形成される導電材料、例えば信号線、走査線、画素電極などを形成するための導電材料を用いて形成されることが多い。特許文献１によれば、給電配線となる端子導電膜は、透過型や半透過型の液晶表示パネルにおいて画素電極材料として広く適用されているＩＴＯによって形成されている。このようなＩＴＯなどの光透過性を有する導電性酸化物は、比較的抵抗が高いことが知られている。したがって、対向電極に対して所定の電位を安定的に給電するためには、給電配線の低抵抗化が望まれる。
【０００７】
また、給電配線は、信号線や走査線などの比較的低抵抗な導電材料を用いて形成することも可能であるが、これらの導電材料は光透過性を有していないため、導通部材が給電配線にコンタクトしているか否かを確認することが困難である。
【０００８】
この発明は、上述した問題点に鑑みなされたものであって、その目的は、給電配線から対向電極に確実に給電することが可能な給電構造を備えた信頼性の高い液晶表示装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この発明の第１態様による液晶表示装置は、
アクティブエリアに対応して配置された画素電極と、所定電位を供給するための給電配線と、を備えたアレイ基板と、
アクティブエリアを囲むフレームエリアに配置されるとともにフレームエリア外に延在した耳部を有する遮光層と、アクティブエリアに対応して配置されるとともにフレームエリア外に延在し前記耳部に重なった接続部を有する対向電極と、を備えた対向基板と、
フレームエリア内に配置され、前記アレイ基板と前記対向基板とをその間に所定のギャップを形成した状態で貼り合わせるシール材と、
前記アレイ基板と前記対向基板との間のギャップに保持された液晶層と、
前記シール材の外側において、前記給電配線と前記対向電極の接続部とを導通する導通部材と、
を備えたことを特徴とする。
【００１０】
この発明の第２態様による液晶表示装置は、
アクティブエリアに対応して配置された画素電極と、所定電位を供給するための給電配線と、を備えたアレイ基板と、
アクティブエリアを囲むフレームエリアに配置された遮光層と、アクティブエリアに対応して配置された対向電極と、を備えた対向基板と、
フレームエリア内に配置され、前記アレイ基板と前記対向基板とをその間に所定のギャップを形成した状態で貼り合わせるシール材と、
前記アレイ基板と前記対向基板との間のギャップに保持された液晶層と、
前記給電配線と前記対向電極とを導通する導通部材と、を備え、
前記給電配線は、前記導通部材と重なる位置にスリットを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
この発明によれば、給電配線から対向電極に確実に給電することが可能な給電構造を備えた信頼性の高い液晶表示装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、この発明の一実施の形態に係る表示装置、特に液晶表示装置について図面を参照して説明する。
【００１３】
図１及び図２に示すように、表示装置の一例としての液晶表示装置は、略矩形平板状の液晶表示パネル１を備えている。この液晶表示パネル１は、一対の基板すなわちアレイ基板３及び対向基板４と、これら一対の基板の間に保持された液晶層５によって構成されている。これらのアレイ基板３と対向基板４とは、これらの間に液晶層５を保持するための所定のギャップを形成した状態でシール材１１０によって貼り合わせられている。この液晶表示パネル１は、シール材１１０によって囲まれた内側に画像を表示する略矩形状のアクティブエリア６Ａを備えている。つまり、シール材１１０は、アクティブエリア６Ａを囲むフレームエリア６Ｂ内に配置されている。アクティブエリア６Ａは、マトリクス状に配置された複数の画素ＰＸや、各画素ＰＸに駆動信号を供給する複数の信号供給配線などを有している。
【００１４】
アレイ基板３は、光透過性を有するガラスなどの絶縁基板８１を用いて構成され、アクティブエリア６Ａに配置された信号供給配線として、例えば、画素ＰＸの行方向に沿って延在する複数の走査線Ｙ（１、２、３、…、ｍ）や、画素ＰＸの列方向に沿って延在する複数の信号線Ｘ（１、２、３、…、ｎ）などを備えている。これら走査線Ｙ及び信号線Ｘは、絶縁層を介して互いに異なる層に配置されている。また、アレイ基板３は、アクティブエリア６Ａにおいて、これらの走査線Ｙと信号線Ｘとの交差部付近において画素ＰＸ毎に配置されたスイッチング素子７、このスイッチング素子７に接続された画素電極８などを備えている。
【００１５】
スイッチング素子７は、例えば薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）などによって構成されている。このスイッチング素子７は、半導体層７ＳＣ、ゲート電極７Ｇ、ソース電極７Ｓ、及び、ドレイン電極７Ｄを有している。
【００１６】
半導体層７ＳＣは、絶縁基板８１を覆うアンダーコート層８２上に配置されている。この半導体層７ＳＣは、例えば多結晶シリコン薄膜によって形成されている。アンダーコート層８２は、窒化シリコン膜（ＳｉＮ）や酸化シリコン膜（ＳｉＯ）などによって形成されている。半導体層７ＳＣは、ゲート絶縁膜８３によって覆われている。
【００１７】
ゲート電極７Ｇは、例えばモリブデン−タングステン（ＭｏＷ）によって形成され、ゲート絶縁膜８３上に配置されている。このゲート電極７Ｇは、対応する走査線Ｙに電気的に接続されている（あるいは走査線と一体に形成されている）。ゲート絶縁膜８３は、例えば酸化シリコン膜によって形成されている。ゲート電極７Ｇは、層間絶縁膜８４によって覆われている。
【００１８】
ソース電極７Ｓ及びドレイン電極７Ｄは、例えばモリブデン（Ｍｏ）／アルミニウム（Ａｌ）／モリブデン（Ｍｏ）によって形成された積層体であり、層間絶縁膜８４上に配置されている。ソース電極７Ｓは、ゲート絶縁膜８３及び層間絶縁膜８４を貫通するコンタクトホール８５を介して半導体層７ＳＣのソース領域にコンタクトしているとともに、対応する信号線Ｘに電気的に接続されている（あるいは信号線と一体に形成されている）。ドレイン電極７Ｄは、ゲート絶縁膜８３及び層間絶縁膜８４を貫通するコンタクトホール８６を介して半導体層７ＳＣのドレイン領域にコンタクトしている。層間絶縁膜８４は、例えば、窒化シリコン膜や酸化シリコン膜などの無機系材料によって形成されている。ソース電極７Ｓ及びドレイン電極７Ｄは、保護絶縁膜８７によって覆われている。この保護絶縁膜８７は、窒化シリコン膜や酸化シリコン膜などの無機系材料や、有機系の樹脂材料などによって形成されている。
【００１９】
画素電極８は、保護絶縁膜８７上に配置されている。この画素電極８は、保護絶縁膜８７を貫通するコンタクトホール８８を介してドレイン電極７Ｄに電気的に接続されている。この画素電極８は、バックライト光を選択的に透過して画像を表示する透過型の液晶表示装置においては、インジウム・ティン・オキサイド（ＩＴＯ）などの光透過性を有する導電材料によって形成される。また、画素電極８は、対向基板４側から入射する外光を選択的に反射して画像を表示する反射型の液晶表示装置においては、アルミニウム（Ａｌ）などの光反射性を有する導電材料によって形成される。このような構成のアレイ基板３における少なくともアクティブエリア６Ａの表面は、液晶層５に含まれる液晶分子の配向を制御するための配向膜８９によって覆われている。
【００２０】
対向基板４は、ガラスなどの光透過性を有する絶縁基板９１を用いて構成されている。この対向基板４は、アクティブエリア６Ａにおいて、絶縁基板９１の一方の主面（表面）上に、カラーフィルタＣＦを備えている。すなわち、カラー表示タイプの液晶表示装置は、複数種類の表示画素、例えば赤（Ｒ）を表示する赤色画素、緑（Ｇ）を表示する緑色画素、青（Ｂ）を表示する青色画素を有している。対向基板４は、絶縁基板９１上に、赤色画素に対応して赤色の主波長の光を透過する赤色カラーフィルタを備え、緑色画素に対応して緑色の主波長の光を透過する緑色カラーフィルタを備え、さらに、青色画素に対応して青色の主波長の光を透過する青色カラーフィルタを備えている。このようなカラーフィルタＣＦは、着色された樹脂材料などを用いて形成されている。
【００２１】
また、対向基板４は、アクティブエリア６Ａにおいて、カラーフィルタＣＦ上に複数の画素ＰＸに共通の対向電極９などを備えている。この対向電極９は、ＩＴＯなどの光透過性を有する導電材料によって形成されている。このような構成の対向基板４における少なくともアクティブエリア６Ａの表面は、液晶層５に含まれる液晶分子の配向を制御するための配向膜９２によって覆われている。
【００２２】
これらのアレイ基板３及び対向基板４は、複数の画素ＰＸの画素電極８と対向電極９とを対向させた状態で配設され、これらの間にギャップを形成する。シール材１１０は、フレームエリア６Ｂ内に配置され、このような状態のアレイ基板３及び対向基板４を貼り合わせている。液晶層５は、アレイ基板３と対向基板４とのギャップに封止された液晶組成物によって形成されている。また、アレイ基板３及び対向基板４の外面には、それぞれ液晶層５の特性に合わせて偏光方向を設定した一対の偏光板が設けられている。
【００２３】
液晶表示パネル１は、フレームエリア６Ｂよりも外側に位置する外周部６Ｃに配置された接続部３１を備えている。この接続部３１は、信号供給源として機能する駆動ＩＣチップやフレキシブル配線基板などと接続可能である。図１に示した例では、接続部３１は、対向基板４の端部４Ａより外方に延在したアレイ基板３の延在部３Ａ上に配置されている。アクティブエリア６Ａに配置された走査線Ｙ（１、２、３、…、ｍ）のそれぞれは、外周部６Ｃに引き出され、接続部３１に接続されている。また、信号線Ｘ（１、２、３、…、ｎ）のそれぞれは、外周部６Ｃに引き出され、接続部３１に接続されている。
【００２４】
次に、アレイ基板側から対向電極に対して電位を供給するための給電構造について説明する。なお、図３乃至図５においては、説明に必要な構成のみを図示している。
【００２５】
図１に示すように、アレイ基板３は、所定電位を供給するための給電配線２５０を備えている。この給電配線２５０の一端は、外周部６Ｃに引き出され、接続部３１に接続されている。また、給電配線２５０の他端は、外周部６Ｃに設けられた給電部２６０に接続されている。この給電部２６０において、対向電極９は、給電配線２５０と電気的に接続されている。
【００２６】
すなわち、図３乃至図５に示すように、対向基板４は、アクティブエリア６Ａを囲むフレームエリア６Ｂに配置された遮光層ＢＭを備えている。この遮光層ＢＭは、黒色に着色された樹脂材料によって形成されている。このような遮光層ＢＭは、十分な遮光性を得るために比較的厚膜に形成され、この実施の形態においては、１．２μｍ乃至１．６μｍの膜厚に形成されている。また、この遮光層ＢＭは、フレームエリア６Ｂ外の外周部６Ｃに延在した耳部ＢＭＥを有している。この耳部ＢＭＥは、給電部２６０に対応して設けられている。
【００２７】
また、対向基板４において、対向電極９は、アクティブエリア６Ａのみならず、フレームエリア６Ｂ外の外周部６Ｃに延在した接続部９Ａを有している。この接続部９Ａは、遮光層ＢＭの耳部ＢＭＥに重なるように配置されている。つまり、接続部９Ａは、給電部２６０に対応して設けられている。
【００２８】
一方、アレイ基板３に備えられた給電配線２５０は、主にアクティブエリア６Ａに延在しており、その一端が接続部３１に接続されているとともに他端が給電部２６０に対応して設けられている。すなわち、給電配線２５０は、電極部２５１及び給電パッド２５２を有している。電極部２５１は、給電配線２５０の他端に相当し、フレームエリア６Ｂ外の外周部６Ｃに延在している。給電パッド２５２は、電極部２５１にコンタクトしている。つまり、電極部２５１及び給電パッド２５２は、給電部２６０に対応して設けられている。
【００２９】
電極部２５１は、アレイ基板３上に形成される比較的低抵抗の導電材料、例えば信号線Ｘまたは走査線Ｙを形成するための導電材料を用いて形成されている。この実施の形態では、電極部２５１は、走査線Ｙと同一材料すなわちモリブデン−タングステン（ＭｏＷ）によって形成されている。つまり、電極部２５１は、遮光性を有する導電材料によって形成されている。
【００３０】
給電パッド２５２も電極部２５１と同様に、アレイ基板３上に形成される導電材料を用いて形成されている。この実施の形態では、給電パッド２５２は、画素電極８と同一材料すなわちＩＴＯによって形成されている。つまり、給電パッド２５２は、光透過性を有する導電材料によって形成されている。この給電パッド２５２と電極部２５１との間には、層間絶縁膜８４及び保護絶縁膜８７が介在している。このため、給電パッド２５２は、層間絶縁膜８４及び保護絶縁膜８７に形成されたコンタクトホールＣＨを介して電極部２５１とコンタクトしている。
【００３１】
シール材１１０の外側の給電部２６０においては、アレイ基板３側で露出している給電配線２５０の給電パッド２５２と対向基板４側で露出している対向電極９の接続部９Ａとは、導通部材２９０とコンタクトし、両者が導通している。つまり、接続部３１を介して供給される所定の電位は、給電配線２５０及び導通部材２９０を経て対向電極９に給電される。
【００３２】
このような給電構造を採用したことにより、対向電極９は、フレームエリア６Ｂ外の給電部２６０まで延在する遮光層ＢＭ上に配置されている。つまり、対向電極９は、その下地部分の段差部分に跨ることなく、給電部２６０に引き出されている。このため、給電部２６０が外気に触れやすいものの、遮光層ＢＭに結露した水分が付着したとしても、給電部２６０での対向電極９の腐食を抑制することが可能となる。これにより、対向電極９の給電部２６０までの間での断線を防止することが可能となる。
【００３３】
また、給電配線２５０は、比較的低抵抗な導電材料を用いて形成されている。このため、対向電極９に対して所定の電位を安定的に給電することが可能となる。
【００３４】
このように、この実施の形態によれば、給電配線２５０から対向電極９に確実に給電することが可能となり、対向電極９の腐食に起因した表示不良の発生を防止することが可能となる。したがって、信頼性の高い液晶表示装置を提供することができる。
【００３５】
なお、上述した給電構造を適用した液晶表示装置を用いて、雰囲気温度６０℃、湿度９０％の環境下で動作させる信頼性試験を行ったところ、表示不良は発生しなかった。
【００３６】
一方で、給電部２６０は、遮光されている。すなわち、導通部材２９０は、給電パッド２５２と接続部９Ａとの間に配置されるが、アレイ基板３において給電パッド２５２と絶縁基板８１との間には遮光性の導電材料によって形成された電極部２５１が配置されており、また、対向基板４において接続部９Ａと絶縁基板９１との間には遮光層ＢＭが配置されている。このため、アレイ基板３及び対向基板４のいずれの外面側からも導通部材２９０の配置位置は勿論のこと、導通部材２９０の存在すら確認することは難しい。
【００３７】
そこで、導通部材２９０を介した給電配線２５０から対向電極９への確実な給電を可能とするために、給電配線２５０は、導通部材２９０と重なる位置にスリットを有するように構成することが望ましい。すなわち、図６に示すように、給電配線２５０において、給電部２６０に対応する電極部２５１は、導通部材２９０と重なる位置にスリットＳを有している。図６に示した例では、スリットＳは、導通部材２９０の配置位置の中心、あるいは導通部材２９０を塗布する際の目標となる点を中心として十字パターンに形成されている。また、図６に示した例では、スリットＳは、均等な間隔のメモリも有している。
【００３８】
このような構成により、給電部２６０は、アレイ基板３の外面側から目視することが可能となる。つまり、給電配線２５０の低抵抗化のために、遮光性を有する導電材料を用いて給電配線２５０の一部を構成したとしても、給電部２６０に対応する部分（ここでは電極部２５１）にスリットＳを設けることにより、導通部材２９０が確実に配置されているか否かを確認することができるとともに、導通部材２９０を配置する際の目標ともなり得る。
【００３９】
このような構成によれば、導通部材２９０を介して給電配線２５０から対向電極９に確実に給電することが可能となり、信頼性の高い液晶表示装置を提供することができる。
【００４０】
また、図７に示したように、給電部２６０をシール材１１０の内側（すなわち液晶層５で満たされた領域内）に配置しても良い。このような給電構造においては、結露の影響による給電部２６０での腐食は進行しにくいが、給電配線２５０の低抵抗化のために、遮光性を有する導電材料を用いて給電配線２５０の一部を構成せざるを得ない場合がある。このような場合には、図６に示した例と同様に、給電配線２５０の給電部２６０に対応する部分にスリットＳを設けることにより、導通部材２９０による給電配線２５０と対向電極９との接続を確認しやすくなり、同様の効果が得られる。
【００４１】
なお、この発明は、上記実施形態そのものに限定されるものではなく、その実施の段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合せにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。更に、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組み合せてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】図１は、この発明の一実施の形態に係る液晶表示装置の液晶表示パネルの構成を概略的に示す図である。
【図２】図２は、図１に示した液晶表示パネルにおけるアクティブエリアの断面構造を概略的に示す図である。
【図３】図３は、図１に示した液晶表示パネルにおける対向基板側の給電部の構成を概略的に示す図である。
【図４】図４は、図１に示した液晶表示パネルにおけるアレイ基板側の給電部の構成を概略的に示す図である。
【図５】図５は、図１に示した液晶表示パネルにおける給電部の断面構造を概略的に示す図である。
【図６】図６は、図１に示した液晶表示パネルにおけるアレイ基板側の給電部の他の構成を概略的に示す図である。
【図７】図７は、図１に示した液晶表示パネルにおける給電部の他の断面構造を概略的に示す図である。
【符号の説明】
【００４３】
ＰＸ…画素  Ｙ…走査線  Ｘ…信号線  １…液晶表示パネル  ３…アレイ基板  ４…対向基板  ５…液晶層  ６Ａ…アクティブエリア  ６Ｂ…フレームエリア  ６Ｃ…外周部  ７…スイッチング素子  ８…画素電極  ９…対向電極  ９Ａ…接続部  ８１…絶縁基板  ８２…アンダーコート層  ８３…ゲート絶縁膜  ８４…層間絶縁膜  ８７…保護絶縁膜  ＣＨ…コンタクトホール  １１０…シール材  ２５０…給電配線  ２５１…電極部  ２５２…給電パッド  ２６０…給電部  ２９０…導通部材  ＣＦ…カラーフィルタ  ＢＭ…遮光層  ＢＭＥ…耳部  Ｓ…スリット  
【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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