(57)【要約】【課題】  反射板をユニット化した高分子分散型液晶表示装置を安く作る。【解決手段】  下面に反射板を備える高分子分散液晶を用いた液晶表示装置において、前記反射板３２は金属板でできており、対向する両側端部には溝３２ｂを形成する一対の折り返し部３２ａを対面して有し、該一対の折り返し部３２ａの対面した溝３２ｂに前記液晶表示装置１０を挿嵌して液晶表示装置１０を反射板３２に固定する。また、溝３２ｂは略コの字形或いは略円形に形成し、折り返し部３２ａには液晶表示装置１０を押さえる押さえ部を設ける。反射板と液晶表示装置の２部品でユニット化できるので部品コストを安くすることができる。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
下面に反射板を備える高分子分散液晶を用いた液晶表示装置において、前記反射板は金属板でできており、対向する両側端部には溝を形成する一対の折り返し部を対面して有し、該一対の折り返し部の対面した溝に前記液晶表示装置を挿嵌して液晶表示装置を反射板に固定したことを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】
前記反射板の一対の折り返し部を設けた両側端部と異なる側端部に折り曲げ突起のストッパー部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】
前記反射板の溝を形成する一対の折り返し部には内側に向かって前記液晶表示装置を押さえる押さえ部を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の液晶表示装置。
【請求項４】
前記反射板の一対の折り返し部によって形成した溝は、略コの字形又は略円形であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の液晶表示装置。
【請求項５】
前記反射板の前記挿嵌された液晶表示装置の裏面側に当たる部分に段部を有することを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の液晶表示装置。
【請求項６】
前記反射板の前記挿嵌された液晶表示装置の裏面側に当たる部分は鏡面になっていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の液晶表示装置。
【請求項７】
前記反射板は蒸着膜、メッキ膜、塗装膜の少なくとも１種を有することを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の液晶表示装置。
【請求項８】
前記反射板の溝を形成する一対の折り返し部の少なくとも一方側の内側に照明光源を配設したことを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載の液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は高分子分散液晶を用いた液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年デスプレイや調光ガラス、腕時計としての用途に高分子分散液晶が利用されている。この高分子分散液晶は０．５〜数μｍの液晶微粒子が高分子材料中に分散されているものであり、電界の有無により光透過の状態（透明）と光散乱の状態（白濁）の間を変化する。このような液晶としては、ＰＮＬＣＤ、ＰＤＬＣＤ、ＮＣＡＰ、ＰＳＣＴ等が知られている。
【０００３】
高分子分散液晶は光散乱を利用するものであるので、従来の多く使用されているＴＮ型液晶やＳＴＮ型液晶と比べると偏光板を用いる必要がなく、透過率が高く光の利用効率が良いという特徴を持っている。また、高分子分散液晶を用いて液晶表示装置を製造するに当たっては、ラビングによる分子配向処理を行う必要もないため製造プロセスを短縮できるという特徴も持っている。
【０００４】
この高分子分散液晶を用いた液晶表示装置は、一般的に、図８、図９に示すような構造をとっている。図８は高分子分散液晶を用いた液晶表示装置の平面図、図９は図８における要部断面図を示している。尚、図８において、透明電極及びそれと接続形成される引き回し電極のパターンは省略してある。
【０００５】
図８、図９より、高分子分散液晶を用いた液晶表示装置１０は、上面に下透明電極２を設けた下透明基板１と、下面に上透明電極４を設けた上透明基板３とをスペーサ５を挟んで一定のギャップ（隙間）を持たせて対向して配置し、封止材７を介して上下の透明基板３、１を接着固定し、そして、上下の透明基板３、１の内部に高分子分散液晶６を注入して封止した構造を取っている。また、下透明基板１は図中下方に延びた額縁１ａを持っており、その額縁１ａの一部分に、駆動ＩＣ８とＦＰＣ９が取り付いている。尚、図示はしていないが、駆動ＩＣ８と上透明電極４並びに下透明電極２のそれぞれとは引き回し電極によって接続されている。また、駆動ＩＣ８とＦＰＣ９とは接続電極によって接続されている。また、上記構造は下透明基板１に額縁１ａを形成しているが、上透明基板３の方に額縁を形成して、上透明基板３側に駆動ＩＣやＦＰＣを取り付けることもおこなわれている。
【０００６】
上記構造の液晶表示装置１０の各構成部品は次のようなものから形成している。上透明基板３と下透明基板１は透明なガラスが使用される。ガラスとしてはソーダガラスや石英ガラス、ホウケイ酸ガラス、普通板ガラス等のものが利用され、多くは０．７〜１．１ｍｍの厚みのものが選択される。上透明基板３及び下透明基板１に形成される上透明電極４と下透明電極２、並びに図示はしていない各引き回し電極パターンは錫をドープした酸化インジウムのＩＴＯ（Indium Tin Oxide）膜で形成している。このＩＴＯ膜は真空蒸着法、スパッタリング法、ＣＶＤ法等でＩＴＯ膜を形成し、その後、このＩＴＯ膜をエッチング法で所望の形状に仕上げられる。スペーサ５は上下の透明基板３、１を一定の間隔に保つために設けるもので、絶縁性と透明性が求められることからガラスボールやプラスチックボール等が使用される。また、このボールの粒径は設計する上下基板１１、１のギャップ量（隙間量）に合わせて選定されるが、概ね４〜１０μｍのものが選択される。封止材７は熱硬化性のエポキシ樹脂や光硬化性のアクリル樹脂等を使い、一部分に開口部を設けてスクリーン印刷等で形成する。印刷後、加圧・加熱の下で、或いは加圧・紫外線照射の下で上下の透明基板３、１とが所定のギャップ量を持って接合される。上記封止材７を印刷するときに設ける開口部は高分子分散液晶６を注入するために設けるもので、注入後は封口材で封口される。高分子分散液晶１７は高分子材料（モノマー）と液晶材料（例えば、ネマティック液晶など）の混合材料で、紫外線照射によってモノマーが重合してポリマーネツトワークを形成するＰＮＬＣＤと呼ばれる液晶などがよく利用される。注入は真空注入方法をとる。
【０００７】
高分子分散液晶を用いた液晶表示装置の表示はその下面に反射板を取り付けて行う。例えば、ＰＮＬＣＤ（ポリマーネットワーク液晶）の表示は、電圧無印加時の液晶とポリマーネットワーク（ＰＮ）の屈折率差による散乱状態と、電圧印加時に液晶とＰＮの屈折率差がなくなることによる透明状態により行う。原理的に電圧無印加時の散乱度合いはギャップの大きさに比例する。表示色調として見るなら、散乱状態の場合は白濁色を示し、透明状態の場合は下透明基板の下面に設ける反射板の色調が現れる。そして、白濁色と反射板の色調とのコントラストによって表示が視認できるようにしている。
【０００８】
図９に示すものは、液晶表示装置１０の下面に反射板１２を接着剤で接着して配設したものを示している。接着剤を介して一体的に配設する構造、或いは、一定の僅かな隙間を設けて配設する構造などが用いられている。
【０００９】
反射板１２は透過した光を反射させるために設けるもので、アルミ板やステンレス板、真鍮板などに銀メッキや銀蒸着などを施したものが多く用いられる。高反射率の下でコントラストを高めるために反射板を鏡面状態にして使用することも多い。しかし、特にこれらの材料に限定されるものではなく、プラスチックフィルムに金属蒸着を施したものなどのものでも使用することができる。また、塗装などを施したものでも使用することができる。
【００１０】
駆動ＩＣ８は上下の透明電極４、２に電圧を印加して表示の駆動を行わせる回路を組み込んだ集積回路である。この駆動ＩＣ８はその部分に集結した引き回し電極と異方性導電接着剤などを介して接着固定される。また、ＦＰＣ９は外部から電圧を印可するために設けるもので、異方性導電接着剤を介してその部分に形成した接続電極に接着固定される。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
上記の構成を取る液晶表示装置１０と反射板１２は、概ね、図１０、図１１に示すような構造にユニット化して、装置のフレームなどに取り付けられて用いられる。図１０は反射板を一体的に取り付けた液晶表示装置を支持枠に組み込んだユニットの要部断面図を示しており、図１１は反射板と液晶表示装置を分離して支持枠に組み込んだユニットの要部断面図を示したものである。図１０に示す構造は、液晶表示装置１０と反射板１２は接着剤を介して一体的に接合し、そして、接合した液晶表示装置１０と反射板１２を支持枠１３に組み込んでユニットになっている。図１１に示す構造は、液晶表示装置１０と反射板１２はそれぞれ僅かな隙間ｈを設けて離した状態で支持枠２３に組み込んでユニットになっている。支持枠１３、２３は、一般的には、プラスチック材を用いて射出成形方法で形成することが多い。
【００１２】
液晶表示装置はガラスでできているので、運搬中に、或いは、装置との組立中に何かに接触して衝撃が加わったりすると割れたり、亀裂が入ったりして不良になりやすい。同様に、反射板もキズなどが付きやすい。従って、図１０、図１１に示すように、ユニットにして運搬、装置への組み込みを行うと液晶表示装置の割れ、反射板のキズなどが発生せず、且つ、装置への組み込み作業も楽になると云う理由から、液晶表示装置と反射板の多くはユニット化して用いることが行われている。
【００１３】
しかしながら、上記に示すように、支持枠を介してユニット化する方法は、支持枠と云う部品を１つ増やすことになり、製造コストをアップさせる。また、支持枠には液晶表示装置や反射板を固定する構造を取らなければならないことなどから比較的複雑な構造となり、金型の構造も複雑になって金型コストも高くなる。
【００１４】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたもので、安いコストで液晶表示装置のユニット化を図ることを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記課題を解決するために、本発明の請求項１に記載の発明は、下面に反射板を備える高分子分散液晶を用いた液晶表示装置において、反射板は金属板でできており、対向する両側端部には溝を形成する一対の折り返し部を対面して有し、該一対の折り返し部の対面した溝に前記液晶表示装置を挿嵌して液晶表示装置を反射板に固定したことを特徴とするものである。
【００１６】
また、本発明の請求項２に記載の発明は、反射板の一対の折り返し部を設けた両側端部と異なる側端部に折り曲げ突起のストッパー部を有することを特徴とするものである。
【００１７】
また、本発明の請求項３に記載の発明は、反射板の溝を形成する一対の折り返し部には内側に向かって液晶表示装置を押さえる押さえ部を有することを特徴とするものである。
【００１８】
また、本発明の請求項４に記載の発明は、反射板の一対の折り返し部によって形成した溝は、略コの字形又は略円形であることを特徴とするものである。
【００１９】
また、本発明の請求項５に記載の発明は、反射板の挿嵌された液晶表示装置の裏面側に当たる部分に段部を有することを特徴とするものである。
【００２０】
また、本発明の請求項６に記載の発明は、反射板の挿嵌された液晶表示装置の裏面側に当たる部分は鏡面になっていることを特徴とするものである。
【００２１】
また、本発明の請求項７に記載の発明は、反射板は蒸着膜、メッキ膜、塗装膜の少なくとも１種を有することを特徴とするものである。
【００２２】
また、本発明の請求項８に記載の発明は、反射板の溝を形成する一対の折り返し部の少なくとも一方側の内側に照明光源を配設したことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００２３】
高分子分散液晶を用いた液晶表示装置は反射板を必要とする。反射板をプレス加工等が容易な金属板で形成し、その対向する両側端部に対面する形で一対の折り返し部を設けて溝を形成し、その対面した溝に液晶表示装置を挿嵌して固定し、液晶表示装置と反射板とのユニットを形成する。溝を形成する折り返し部には液晶表示装置を押さえる押さえ部を設け、また、折り返し部を設けた両側端部と異なる側端部に折り曲げた突起のストッパー部を設けて、溝に挿嵌した液晶表示装置が所定の位置に止まるようにする。液晶表示装置をストッパー部で止め、折り返し部に設けた押さえ部で液晶表示装置を押さえることによって反射板に液晶表示装置が所定の位置で完全に固定されてユニット化される。ここで、溝は略コの字形や円形の簡単で、且つ、押さえ部が形成し易い形状にする。これらの形状は全て簡単なプレス作業でできるので、安いコストで製作することができる。
【００２４】
反射板を金属板にして、蒸着膜、メッキ膜、塗装膜の少なくとも１種を施すことによって、経時的な品質劣化を防止して、また、高い反射率を得ることができる。また、反射板の液晶表示装置の裏面側に当たる部分を鏡面に仕上げると、非常に高い反射率が得られることから鮮明で綺麗な表示が得られる。
【００２５】
反射板の液晶表示装置の裏面側に当たる部分に僅かな段部を設けることによって、液晶表示装置と反射板とに僅かな隙間を設けることができ、これによってコントラストが良くなる効果が得られる。
【００２６】
反射板の溝を形成する一対の折り返し部の少なくとも一方側の内側に、即ち、溝の内部に照明光源を配設することによって、液晶表示装置の側面に照明光源を配置することができる。照明光源用の専用反射板を特別に設ける必要もなく、反射板を照明光源用の反射板として利用することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下、本発明の最良の実施形態を図１〜図７を基にして説明する。図１は本発明の第１実施形態に係る液晶表示装置の斜視図、図２は図１における反射板の斜視図である。図３は本発明の第２実施形態に係る液晶表示装置の斜視図、図４は図３における反射板の斜視図である。図５は本発明の第３実施形態に係る液晶表示装置の斜視図、図６は図５における反射板の斜視図、図７は本発明の第４実施形態に係る液晶表示装置の斜視図を示している。尚、前述の背景技術の中で説明した従来例と同じ構成を取る部品は同一付号を付して説明する。
【００２８】
本発明の第１実施形態に係る液晶表示装置は、図１、図２に示すように、反射板３２は金属の平板から形成しており、図中左右の両端部に折り返し部３２ａが一対、対面して設けてある。そして、その折り返し部３２ａによって形成された一対の左右の溝３２ｂの中に液晶表示装置１０を挿嵌していて、これによって、液晶表示装置１０と反射板３２とがユニットになっているものである。
【００２９】
ここで、反射板３２の一対の折り返し部３２ａは略コの字形に形成してあり、このコの字形の内部（内側）が溝３２ｂを形成する。この折り返し部３２ａの折り返し辺は少し湾曲に、図中溝の内側に凸になる形で、折り返えしていて、この凸になる所が液晶表示装置１０を押さえるための押さえ部３２ａ１を形成している。液晶表示装置１０を左右の溝３２ｂに挿入すると、押さえ部３２ａ１が液晶表示装置１０を付勢して、液晶表示装置１０が反射板３２の上面３２ｄ側に押し付けられて固定される。
【００３０】
また、反射板３２は、折り返し部３２ａを設けていない側端部側（図中では手前側の側端部）に折り曲げ突起のストッパー部３２ｃを設けている。このストッパー部３２ｃは単に金属板を折り曲げて突起を出させたもので、溝３２ｂに挿入した液晶表示装置１０はこのストッパー３２ｃに当接して位置決めされる。このストッパー部３２ｃの設ける位置は駆動ＩＣ８やＦＰＣ９を取り付けた液晶表示装置１０の邪魔にならない位置であるならどこでも良いものである。また、ストッパー部３２ｃの高さなどについても液晶表示装置１０に邪魔にならない程度に適宜設計すると良い。
【００３１】
反射板３２に使用する金属板はアルミ板，真鍮板，ステンレス板，スチール板などが選択できる。弾性を有していて変形が少ないものが良いので、厚みとしては０．１５〜０．３ｍｍの範囲のものが好適に使用できる。
【００３２】
反射板３２は耐蝕性を有して高反射率であることが求められる。そのために、金属メッキ処理して金属膜を設けるとか、真空蒸着処理して蒸着膜を設けるとか、仕様によっては塗装膜を設けることもできる。また、金属箔膜を接着しても良い。また、これらの膜を組み合わせて積層膜を設けることも自由にできる。求める仕様によって適宜設定すると良い。また、高い反射率を得るために、液晶表示装置１０の裏面にあたる場所、即ち、反射板３２の上面３２ｄの面は研磨を施して鏡面に仕上げると良い。鏡面に仕上がっていると綺麗で鮮明な表示が得られる。
【００３３】
本発明での液晶表示装置１０は、前述の背景技術で述べたように、ＰＮＬＣＤなる高分子分散液晶を用いている。透明電極が形成された表示部分は、電圧印加時透明になって反射板の色調が表示色調となって現れる。一方、透明電極が形成されていない背景部分は電圧が印加されないから白濁色を示す。表示の鮮明さは、この白濁色と反射板の色調とのコントラストの比によって決まってくる。表示部分の反射面が鏡面になっているとコントラストが高くなって鮮明さを増し、綺麗な表示が得られる。
【００３４】
反射板を以上の述べた構成にすることによって、反射板と液晶表示装置の２部品で構成するユニットができあがる。従来例で述べた支持枠を用いる必要もなくなり、部品コストを下げることができる。また、反射板の形状を作るのに比較的簡単なプレス金型でできるので金型コストも小さくて済む。
【００３５】
次に、図３、図４に示すものは、本発明の第２実施形態に係る液晶表示装置を示したもので、図３は反射板とユニットにした液晶表示装置の斜視図を示しており、図４は図３における反射板の斜視図を示している。図３、図４より、この反射板４２は、左右一対の折り返し部４２ａはコの字形を形成しているが、折り返し辺は少し傾斜をもって折り返しており、溝４２ｂの入り口が少し狭くなっている。従って、ここでの液晶表示装置１０を押さえる押さえ部４２ａ１は折り返し辺の先端に持っている。折り返し部４２ａによって形成された溝４２ｂに液晶表示装置１０を挿入すると折り返し辺の先端の押さえ部４２ａ１が液晶表示装置を上面４２ｄ側に付勢して固定する。
【００３６】
また、反射板４２の上面４２ｄは、設けた僅かな段部４２ｅによって、僅かに下がった位置（ｈ量）に配されている。従って、図３に示すように、液晶表示装置１０と反射板４２の上面４２ｄとに僅かな隙間ｈを有している。この僅かな隙間ｈは光の干渉縞が発生しない程度の大きさで、且つ、隙間が視認出来ない程度の大きさに設定している。隙間ｈが数μｍの単位であると干渉縞が現れる。また、隙間ｈが３０μｍ以上になると見る位置によって隙間が視認されてくる。何れも外観品質や表示品質を悪くして良くない。概ね、１０〜２０μｍの隙間ｈに設定すれば上記の問題は発生しなくなる。液晶表示装置１０と反射板４２とに僅かな隙間を設けることによって、白濁色を示す背景色と反射板の色調を示す表示色とのコントラストが高くなって現れてくる。従って、鮮明さの増した表示が得られることになる。
【００３７】
本第２実施形態において、反射板４２に設けるストッパー部４２ｃや反射板４２の表面仕上げなどは前述の第１実施形態と同じであるので、ここでの説明は省略する。
【００３８】
次に、図５、図６に示すものは、本発明の第３実施形態に係る液晶表示装置を示したもので、図５は反射板と照明光源とをユニットにした液晶表示装置の斜視図を示しており、図６は図５における反射板の斜視図を示している。図５、図６より、この反射板４２の左右一対の折り返し部５２ａは少し大きめな略円形に形成している。そして、円形の溝５２ｂの内部に液晶表示装置１０を照明する照明光源５５を配設してある。折り返し部５２ａの先端は押さえ部５２ａ１になっており溝５２ｂに挿入した液晶表示装置１０を押さえて固定する。この反射板５２の上面５２ａ及び折り返し部５２ａの内面は高反射率を有した反射面に成っているので光源からの光を良く反射して液晶表示装置１０を明るく照明する。
【００３９】
照明光源５５は、本実施形態では冷陰極管を使用しているが、特に冷陰極管に限定するものではなく、ＬＥＤなどでも良い。
【００４０】
このように、反射板の折り返し部を少し大きめに形成し、その折り返し部によって形成された溝の内部に液晶表示装置を挿入すると共に照明光源を配設する構造を取れば、別に新たに照明光源を配設する場所を設ける必要もないので、非常にコンパクトな構造で照明光源を配設することができる。尚、図示はしていないが、照明光源を支持する支持部材を溝の両端に取り付けて照明光源を支持する構造を取れば、液晶表示素子と反射板と照明光源をユニット化できる。
【００４１】
次に、図７に示すものは、本発明の第４実施形態に係る液晶表示装置を示したもので、反射板と照明光源とをユニットにした液晶表示装置の斜視図を示している。ここでの照明光源は図中右側の折り返し部６２ａの溝６２ｂに配設した冷陰極管なる１個の光源だけである。折り返し部６２ａは略コの字形に少し大きめに形成していて、溝６２ｂの内部を広く取って、そこに照明光源を配設している。そして、折り返し部６２ａの先端が押さえ部６２ａ１になっており、ここで挿入した液晶表示装置１０を押さえている。一方。左側の折り返し部６２ｇは小さめに略コの字形に形成して、溝６２ｆの中に液晶表示装置１０を挿入する。ここでの折り返し部６２ｇの先端は押さえ部６２ｇ１になっており、挿入した液晶表示装置１０を押さえて固定している。片方の照明光源で十分と云う場合には本実施例の構造を用いると良い。
【００４２】
以上詳細に説明したように、反射板に折り返し部を設けて溝を形成し、その溝に液晶表示装置を挿嵌する構成にすれば、反射板と液晶表示装置とだけのユニットが仕上がる。また、折り返し部を少し大きめにして溝の内部を少し広めにし、そこに照明光源を配設す構成にすれば、反射板と液晶表示装置と照明光源とだけのユニットができる。何れも従来用いていた支持枠を用いることなくユニット化できるので、製造コストを下げることができる。
【産業上の利用可能性】
【００４３】
本発明は、液晶表示装置のユニット化に関する発明で、特に、高分子分散液晶を用いて液晶表示装置と反射板とのユニット化、或いは、液晶表示装置と反射板と照明光源とのユニット化での利用に好適である。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明の第１実施形態に係る液晶表示装置の斜視図である。
【図２】図１における反射板の斜視図である。
【図３】本発明の第２実施形態に係る液晶表示装置の斜視図である。
【図４】図３における反射板の斜視図である。
【図５】本発明の第３実施形態に係る液晶表示装置の斜視図である。
【図６】図５における反射板の斜視図である。
【図７】本発明の第４実施形態に係る液晶表示装置の斜視図である。
【図８】高分子分散液晶を用いた液晶表示装置の平面図である。
【図９】図８における要部断面図である。
【図１０】反射板を一体的に取り付けた液晶表示装置を支持枠に組み込んだユニットの要部断面図である。
【図１１】反射板と液晶表示装置とを分離して支持枠に組み込んだユニットの要部断面図である。
【符号の説明】
【００４５】
１    下透明基板
２    下透明電極
３    上透明基板
４    上透明電極
５    スペーサ
６    高分子分散液晶
７    封止材
８    駆動ＩＣ
９    ＦＰＣ
１０    液晶表示装置
１２、３２、４２、５２、６２    反射板
１３、２３    支持枠
３２ａ、４２ａ、５２ａ、６２ａ、６２ｇ    折り返し部
３２ｂ、４２ｂ、５２ｂ、６２ｂ、６２ｆ    溝
３２ｃ、４２ｃ、５２ｃ、６２ｃ    ストッパー部
３２ａ１、４２ａ１、５２ａ１、６２ａ１、６２ｇ１    押さえ部
３２ｄ、４２ｄ、５２ｄ    上面
４２ｅ    段部
【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】
2005077531.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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