(57)【要約】【課題】本発明では、環状形状の導光体の内側を均一に照明することのできる照明装置、及びそれを備えた表示装置を提供する。【解決手段】本発明の照明装置４０は、第１導光体と、前記第１導光体の一方の面に設けられた発光素子と、前記第１導光体の前記一方の面とは反対側の面である他方の面を覆うように設けられた導光性を有する第２導光体と、を備え、前記第１導光体は、前記一方の面及び前記他方の面の一端側同士を接続する内周面と、前記一方の面及び前記他方の面の他端側同士を接続する外周面と、を有するように、前記一方の面の法線方向から見て連続した環状形状であることを特徴とする。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１導光体と、
前記第１導光体の一方の面に設けられた発光素子と、
前記第１導光体の前記一方の面とは反対側の面である他方の面を覆うように設けられた導光性を有する第２導光体と、を備え、
前記第１導光体は、
前記一方の面及び前記他方の面の一端側同士を接続する内周面と、前記一方の面及び前記他方の面の他端側同士を接続する外周面と、を有するように、前記一方の面の法線方向から見て連続した環状形状であることを特徴とする照明装置。
【請求項２】
前記発光素子は、前記第１導光体の前記一方の面の法線方向から見て連続した環状形状とされていることを特徴とする請求項１に記載の照明装置。
【請求項３】
前記発光素子は、前記第１導光体の前記一方の面の法線方向から見て前記第１導光体の周に沿って分割されていることを特徴とする請求項１に記載の照明装置。
【請求項４】
前記発光素子は、陽極と、陰極と、前記陽極および前記陰極の間に挟持される発光層と、を有し、前記第１導光体上に設けられた前記陽極側から前記第１導光体へ向けて発光光を発する有機ＥＬ素子であることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の照明装置。
【請求項５】
前記第１導光体は、前記第１導光体の前記外周面に、前記発光素子からの光を反射させる第１反射部材が設けられていることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の照明装置。
【請求項６】
前記第２導光体は、前記第２導光体の外周面に、前記発光素子からの光を反射させる第２反射部材が設けられていることを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の照明装置。
【請求項７】
前記第１導光体は、前記第１導光体の前記内周面に、前記内周面から射出される光の光路を変更する光路変更手段が設けられていることを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載の照明装置。
【請求項８】
前記陽極に電流を供給する補助電極配線をさらに備え、
前記陽極は、前記補助電極配線に複数個所で接続されていることを特徴とする請求項４から７のいずれか一項に記載の照明装置。
【請求項９】
前記発光素子は、前記陽極および前記陰極に電流を供給する複数の端子を有し、
前記複数の端子の各々は、それぞれ前記発光素子の複数の位置に配置されていることを特徴とする請求項４から７のいずれか一項に記載の照明装置。
【請求項１０】
前記導光体は、円形、四角形あるいは多角形を含む閉曲線の環状形状であることを特徴とする請求項１から９のいずれか一項に記載の照明装置。
【請求項１１】
前記発光素子の前記導光体とは反対側を覆うように、光透過性及び光反射性を有する構造体をさらに備えることを特徴とする請求項１から１０のいずれか一項に記載の照明装置。
【請求項１２】
請求項１から１１のいずれか一項に記載した照明装置と、
前記照明装置によって照明される被照明体と、を備え、
前記照明装置が、前記被照明体の観測者側に配置されることを特徴とする表示装置。
【請求項１３】
前記被照明体は、素子基板と、前記素子基板に対向する対向基板と、前記素子基板と前記対向基板との間に挟持される表示層と、を有する前記照明装置からの光を反射させて表示を行う反射型の表示素子であることを特徴とする請求項１２に記載の表示装置。
【請求項１４】
前記素子基板及び前記対向基板の側面に第３反射部材が付与されていることを特徴とする請求項１３に記載の表示装置。
【請求項１５】
前記被照明体は、素子基板と、前記素子基板と前記第２導光体との間に挟持される表示層と、を有する前記照明装置からの光を反射させて表示を行う反射型の表示素子であることを特徴とする請求項１２に記載の表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、照明装置、表示装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電気泳動ディスプレイ、エレクトロクロミックディスプレイ、反射型液晶ディスプレイなどの非発光ディスプレイは、消費電力が少なく、腕時計や携帯型電子機器の表示装置として用いられる。しかしながら、夜間や暗い部屋などの照明光がない環境では、表示が見え難いので、補助的な照明装置を備える必要がある。
【０００３】
照明装置として、反射型表示素子を観測者側から照明するフロントライト構造のものがある。フロントライト構造では、表示素子の表示領域を覆うように配置された導光板の表面に光射出構造を形成し、導光板を伝播してきた光を光射出構造によって表示素子側へ取り出して表示素子を照明する。
【０００４】
しかしながら、表示素子の表面に、光射出構造が形成された導光板で表示領域を覆うことは、照明装置の点灯の有無に関わらず、表示のコントラストが低下するという問題がある。
【０００５】
表示素子の表示領域上に導光体を配置しない構成のフロントライトが特許文献１に開示されている。特許文献１では、表示領域の周囲に環状を成す導光体を配置し、発光ダイオードからの光を導光体に導入し、導光体に形成された光取出し構造で表示領域を照明するものである。
【０００６】
しかしながら、点光源とみなせる発光ダイオードからの光を導光体に導入する場合、発光ダイオードの近傍の光強度が強いために、表示領域において、発光ダイオードに近い領域のみが明るくなり、表示領域の全体を均一に照明することが難しいという課題がある。
また、光取り出し構造が離散的な構造であるため、射出される光量が離散的になり、表示領域全面を均一に照明することが難しいという課題がある。
【０００７】
点光源ではなく、発光領域が線状である光源として有機ＥＬ素子がある。線状パターンの有機ＥＬ素子を光源として用いた照明装置が、特許文献２、３に開示されている。
しかしながら、これらの文献では、矩形状の表示領域を前提として照明装置の技術が開示されており、円形や多角形の表示領域に対する技術は開示されていない。
【０００８】
特許文献４には、側面から光を発する有機ＥＬ素子が、時計の文字盤の周囲に配置されており、文字盤の外側から文字盤を照らす構成が記載されている。また、特許文献５には、円板状の導光体と、導光体に対向する実装基板と、実装基板上に導光体の円周に沿って円環状に配列されかつ導光体へ向けて光を射出する複数のＬＥＤと、を備えた照明装置が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００４−１３４２２３号公報
【特許文献２】特開平１０−５０１２４号公報
【特許文献３】特開平１１−２０２７９９号公報
【特許文献４】特開平０８−１３８８７０号公報
【特許文献５】特開２０１４−１１６２３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、特許文献４では、導光体を導光させて対象物を照明する技術的思想がなく、有機ＥＬ素子の内側の側面以外を反射部材で覆う構成に限定されている。この従来構成では、有機ＥＬ素子の近傍を明るく照射することはできるものの、対象物全体を均一に照明することは難しい。また、特許文献５は、円環状に配列された複数のＬＥＤから導光体へ向けて光を射出させるもので、ＬＥＤ配列の環状内（開口内）を照明するものではない。
【００１１】
本発明は、上記従来技術の問題点に鑑み成されたものであって、環状形状の導光体の内側を均一に照明することのできる照明装置、及びそれを備えた表示装置を提供することを目的の一つとしている。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の一態様における照明装置は、第１導光体と、前記第１導光体の一方の面に設けられた発光素子と、前記第１導光体の前記一方の面とは反対側の面である他方の面を覆うように設けられた導光性を有する第２導光体と、を備え、前記第１導光体は、前記一方の面及び前記他方の面の一端側同士を接続する内周面と、前記一方の面及び前記他方の面の他端側同士を接続する外周面と、を有するように、前記一方の面の法線方向から見て連続した環状形状であることを特徴とすることを特徴とする。
【００１３】
本発明によれば、環状の照明光を照射する照明装置となる。発光機能を有しない表示素子へ本発明の照明装置を適用することで、表示領域全体を均一に照明することが可能となる。
【００１４】
本発明の一態様において、前記発光素子は、前記第１導光体の前記一方の面の法線方向から見て連続した環状形状とされている構成としてもよい。
【００１５】
本発明によれば、導光体だけでなく発光素子も連続した環状形状とされているため、周方向に亘ってより均一な照明光を照射することができる。
【００１６】
本発明の一態様において、前記発光素子は、前記第１導光体の前記一方の面の法線方向から見て前記第１導光体の周に沿って分割されている構成としてもよい。
【００１７】
本発明によれば、発光素子が導光体の周方向に分割された構成であっても、導光体の周方向に亘って均一な照明光を照射することができる。
【００１８】
本発明の一態様において、前記発光素子は、陽極と、陰極と、前記陽極および前記陰極の間に挟持される発光層と、を有し、前記第１導光体上に設けられた前記陽極側から前記第１導光体へ向けて発光光を発する有機ＥＬ素子である構成としてもよい。
【００１９】
本発明によれば、発光機能を有しない表示素子へ本発明の照明装置を適用する際、導光体を透過した光によって表示素子の表示領域全体を均一に照明することが可能となる。
【００２０】
本発明の一態様において、前記第１導光体は、前記第１導光体の前記外周面に、前記発光素子からの光を反射させる第１反射部材が設けられている構成としてもよい。
【００２１】
本発明によれば、導光体の外周面から外部へ射出されてしまう光を第１反射部材によって導光体内へと反射させることができる。これにより、照明に寄与せず無駄になってしまう光をなくして、光の利用効率を向上させることができる。
【００２２】
本発明の一態様において、前記第２導光体は、前記第２導光体の外周面に、前記発光素子からの光を反射させる第２反射部材が設けられている構成としてもよい。
【００２３】
本発明によれば、透明基体の外周面から外部へ射出されてしまう光を第２反射部材によって透明基体内へと反射させることができる。これにより、照明に寄与せず無駄になってしまう光をなくして、光の利用効率を向上させることができる。
【００２４】
本発明の一態様において、前記第１導光体は、前記第１導光体の前記内周面に、前記内周面から射出される光の光路を変更する光路変更手段が設けられている構成としてもよい。
【００２５】
本発明によれば、光路変更手段によって導光体の内周面から射出された光の光路を変更させることにより、導光体から射出される光成分を導光体の面方向に分散させることができる。
【００２６】
本発明の一態様において、前記陽極に電流を供給する補助電極配線をさらに備え、前記陽極は、前記補助電極配線に複数個所で接続されている構成としてもよい。
【００２７】
本発明によれば、細長いパターンの陽極であっても部分的な電圧降下を低減させることができる。これにより、発光素子からの光の明暗の差が抑えられて均一な照明光が得られる。
【００２８】
本発明の一態様において、前記発光素子は、前記陽極および前記陰極に電流を供給する複数の端子を有し、前記複数の端子の各々は、それぞれ前記発光素子の複数の位置に配置されていることを特徴とする構成としてもよい。
【００２９】
本発明によれば、細長いパターンの陽極であっても部分的な電圧降下を低減させることができる。これにより、発光素子からの光の明暗の差が抑えられて均一な照明光が得られる。
【００３０】
本発明の一態様において、前記導光体は、円形、四角形あるいは多角形を含む閉曲線の環状形状である構成としてもよい。
【００３１】
本発明によれば、適用する表示素子の形状に応じて種々の形状変更が可能なため、デザイン性が向上する。
【００３２】
本発明の一態様において、前記発光素子の前記導光体とは反対側を覆うように、光透過性及び光反射性を有する構造体をさらに備える構成としてもよい。
【００３３】
本発明によれば、発光素子から放射された光のうち、構造体に入射する光の一部を反射させることで環状形状とされた導光体の中央付近へ向かう光とすることができる。
【００３４】
本発明の一態様における照明装置は、先に記載した照明装置と、前記照明装置によって照明される被照明体と、を備え、前記照明装置が、前記被照明体の観測者側に配置されることを特徴とする。
【００３５】
本発明によれば、表示素子そのものが発光機能を持たない被照明体に適用することで、被照明体を均一に照明することができる。
【００３６】
本発明の一態様において、前記被照明体は、素子基板と、前記素子基板に対向する対向基板と、前記素子基板と前記対向基板との間に挟持される表示層と、を有する前記照明装置からの光を反射させて表示を行う反射型の表示素子である構成としてもよい。
【００３７】
本発明によれば、表示素子そのものが発光機能を持たない反射型の表示素子に適用することで、表示素子の補助照明として機能する照明装置によって、表示素子を均一に照明することができる。
【００３８】
本発明の一態様において、前記素子基板及び前記対向基板の側面に第３反射部材が設けられている構成としてもよい。
【００３９】
本発明によれば、対向基板の側面から外部へ射出されてしまう光を表示素子内へと反射させることができる。これにより、照明に寄与せず無駄になってしまう光をなくして、光の利用効率を向上させることができる。
【００４０】
本発明の一態様において、前記被照明体は、素子基板と、前記素子基板と前記第２導光体との間に挟持される表示層と、を有する前記照明装置からの光を反射させて表示を行う反射型の表示素子である構成としてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】（Ａ）は、本発明を適用した反射型液晶装置を各構成要素と共に対向基板の側から見た平面図、図１（Ｂ）は、（Ａ）のＡ−Ａ′断面図。
【図２】（Ａ）は、本発明を適用した反射型液晶装置に用いた素子基板において相隣接する画素の平面図、図２（Ｂ）は、（Ａ）のＢ−Ｂ′線に相当する位置で素子基板を切断したときの断面図。
【図３】（Ａ）は、第１実施形態における照明装置の概略構成を示す平面図、（Ｂ）は、（Ａ）のＣ―Ｃ’線に沿う断面図。
【図４】第２実施形態の表示装置の全体構成を示す断面図。
【図５】（Ａ）、（Ｂ）は、第２実施形態の表示装置の変形例を示す断面図。
【図６】第３実施形態の表示装置の全体構成を示す断面図。
【図７】第４実施形態の表示装置における照明装置の構成を示す正面図。
【図８】第５実施形態の表示装置における照明装置の構成を示す正面図。
【図９】第６実施形態の表示装置における照明装置の構成を示す断面図。
【図１０】変形例１の照明装置の形状を示す正面図。
【図１１】変形例２の照明装置の形状を示す正面図。
【図１２】変形例３の照明装置の形状を示す正面図。
【図１３】第７実施形態の表示装置における照明装置の構成を示す正面図。
【発明を実施するための形態】
【００４２】
以下、本発明の実施形態につき、図面を参照して説明する。なお、以下の説明に用いる各図面では、各部材を認識可能な大きさとするため、各部材の縮尺を適宜変更している。
【００４３】
［第１実施形態］
図１（Ａ）は、本発明を適用した反射型液晶装置１００を各構成要素と共に対向基板の側から見た平面図、図１（Ｂ）は、（Ａ）のＡ−Ａ′断面図である。
本実施形態の表示装置１（図３）は、反射型液晶装置（表示素子；被表示体）１００と、照明装置４０（図３）と、を備えて構成されている。
【００４４】
「反射型液晶パネルの構成」
先ず、第１実施形態の反射型液晶パネルの構成について述べる。
図１（Ａ）、（Ｂ）に示すように、反射型液晶装置（表示素子；被照明体）１００では、所定の隙間を介して素子基板１０と対向基板２０とが所定の隙間を介してシール材１０７によって貼り合わされており、シール材１０７は対向基板２０の縁に沿うように配置されている。
【００４５】
シール材１０７は、光硬化樹脂や熱硬化性樹脂などからなる接着剤であり、素子基板１０と対向基板２０との間の距離を所定値とするためのグラスファイバー、あるいはガラスビーズ等のギャップ材が配合されている。
【００４６】
本実施形態において、素子基板１０の支持基板は透光性基板１０ｄであり、対向基板２０の支持基板は透光性基板２０ｄである。
【００４７】
素子基板１０において、シール材１０７の外側領域では、素子基板１０の周辺に沿ってデータ線駆動回路１０１および複数の端子１０２が形成されており、これらデータ線駆動回路１０１および複数の端子１０２の両側に走査線駆動回路１０４がそれぞれ形成されている。また、対向基板２０の少なくとも１箇所においては、素子基板１０と対向基板２０との間で電気的導通をとるための上下導通材１０９が形成されている。
【００４８】
詳しくは後述するが、素子基板１０には、光反射性の画素電極９ａがマトリクス状に形成されている。
これに対して、対向基板２０には、シール材１０７の内側領域に遮光性材料からなる額縁１０８が形成され、その内側が画像表示領域１０ａとされている。対向基板２０には、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）膜からなる共通電極２１が形成されている。なお、対向基板２０には画素電極９ａ間と対向する位置にブラックマトリクスあるいはブラックストライプと称せられる遮光膜（図示せず）が形成されることがある。
【００４９】
また、画素領域１０ｂには、額縁１０８と重なる領域にダミーの画素が構成される場合があり、この場合、画素領域１０ｂのうち、ダミー画素を除いた領域が画像表示領域１０ａとして利用されることになる。
【００５０】
なお、対向基板の額縁１０８を無くし、素子基板側に遮光性材料からなる額縁を形成しても良い。
【００５１】
このように形成した反射型液晶装置１００では、対向基板２０の側から入射した光が画素電極９ａで反射して再び、対向基板２０の側から出射される間に液晶層（表示層）５０によって画素毎に光変調される結果、画像が表示される。ここで、反射型液晶装置１００は、モバイルコンピューター、携帯電話機などといった電子機器のカラー表示装置として用いることができ、この場合、対向基板２０には、カラーフィルター（図示せず）や保護膜が形成される。
【００５２】
また、対向基板２０および素子基板１０の光入射側の面には、使用する液晶層５０の種類、すなわち、ＴＮ（ツイステッドネマティック）モード、ＳＴＮ（スーパーＴＮ）モード等々の動作モードや、ノーマリホワイトモード／ノーマリブラックモードの別に応じて、偏光フィルム、位相差フィルム、偏光板などが所定の向きに配置される。
【００５３】
また、対向基板２０に何層もの屈折率の異なる干渉層を積層することにより、光の干渉作用を利用して、ＲＧＢ色をつくり出すダイクロイックフィルターを形成してもよい。このダイクロイックフィルター付きの対向基板によれば、より明るいカラー表示を行うことができる。
【００５４】
（各画素の構成）
図２（Ａ）は、本発明を適用した反射型液晶装置１００に用いた素子基板１０において相隣接する画素の平面図、図２（Ｂ）は、（Ａ）のＢ−Ｂ′線に相当する位置で素子基板１０を切断したときの断面図である。なお、図２（Ａ）において、画素電極９ａについては長い点線で示し、データ線６ａについては一点鎖線で示し、走査線３ａおよび容量線３ｂは実線で示し、半導体層１ａは短くて細い点線で示してある。
【００５５】
図２（Ａ）、（Ｂ）に示すように、素子基板１０には、石英基板やガラス基板などからなる透光性基板１０ｄ（支持基板）の第１面１０ｘおよび第２面１０ｙのうち、対向基板２０側に位置する第１面１０ｘにシリコン酸化膜などからなる透光性の下地絶縁層１５が形成されているとともに、その上層側において、画素電極９ａと重なる位置にＮチャネル型の薄膜トランジスタ３０が形成されている。
【００５６】
薄膜トランジスタ３０は、島状のポリシリコン膜からなる半導体層１ａに対して、チャネル領域１ｇ、低濃度ソース領域１ｂ、高濃度ソース領域１ｄ、低濃度ドレイン領域１ｃ、および高濃度ドレイン領域１ｅが形成されたＬＤＤ構造を備えている。
【００５７】
半導体層１ａの表面側には、シリコン酸化膜やシリコン窒化膜からなる透光性のゲート絶縁層２が形成されており、ゲート絶縁層２の表面に、金属膜やドープトシリコン膜からなるゲート電極（走査線３ａ）が形成されている。
【００５８】
なお、薄膜トランジスタ３０はＬＤＤ（Lightly Doped Drain）構造を備えていたが、高濃度ソース領域および高濃度ドレイン領域が走査線３ａに自己整合的に形成されている構造を採用してもよい。
【００５９】
また、半導体層１ａにおける高濃度ドレイン領域１ｅからの延設部分には、ゲート絶縁層２を介して容量線３ｂが対向し、保持容量６０が形成されている。
【００６０】
薄膜トランジスタ３０の上層側には、層間絶縁層７、８が形成されている。層間絶縁層７の表面には金属膜やドープトシリコン膜からなるデータ線６ａが形成され、データ線６ａは、層間絶縁層７に形成されたコンタクトホール７ａを介して高濃度ソース領域１ｄに電気的に接続している。
【００６１】
層間絶縁層８の表面には、アルミニウム単体膜、アルミニウム合金膜、銀単体膜、銀合金膜、あるいはそれらの積層膜からなる光反射性の画素電極９ａが形成され、その上層には配向膜１６が形成されている。画素電極９ａは、層間絶縁層７，８に形成されたコンタクトホール８ａを介して高濃度ドレイン領域１ｅに電気的に接続している。
【００６２】
なお、画素電極９ａをＩＴＯ膜などの透光性の薄膜で形成し、その下層側にアルミニウム単体膜、アルミニウム合金膜、銀単体膜、銀合金膜、あるいはそれらの積層膜からなる光反射層を形成する場合もある。
【００６３】
このように構成した素子基板１０は、図１（Ｂ）に示すように、画素電極９ａと共通電極２１とが対面するように対向基板２０に対向配置され、かつ、これらの基板間には、シール材１０７により囲まれた空間内に電気光学物質としての液晶層５０が封入されている。
【００６４】
液晶層５０は、画素電極９ａからの電界が印加されていない状態で、図２（Ｂ）に示す素子基板１０および対向基板２０に形成された配向膜２６（図１（Ｂ）では図示せず）により所定の配向状態をとる。液晶層５０は、例えば一種または数種のネマティック液晶を混合したものなどからなる。
【００６５】
「照明装置４０」
次に、第１実施形態の照明装置４０の構成について述べる。
図３（Ａ）は、第１実施形態における照明装置４０の概略構成を示す平面図であり、図３（Ｂ）は、（Ａ）のＣ―Ｃ’線に沿う断面図である。
【００６６】
照明装置４０は、反射型液晶装置１００の対向基板２０上に配置され、反射型液晶装置１００を照明する装置として機能する。
【００６７】
照明装置４０は、図３（Ａ）に示すようにその全体形状が、平面視において円形状に形成されている。照明装置４０は、図３（Ｂ）に示すように、透明基体（第２導光体）４１と、導光体（第１導光体）４２と、有機ＥＬ素子（発光素子）４３と、封止基板４４と、を備えて構成されている。
【００６８】
透明基体４１は、例えばガラス材からなり、平面視において円形状に形成されている。透明基体４１の直径は、およそ３５ｍｍであり、照明装置４０全体の大きさに相当する。透明基体４１の表面上には導光体４２が設けられている。
【００６９】
導光体４２は、上面４２ａの法線方向から見て連続した円形の環状形状に形成されており、中央には透明基体４１の一部を露出させる中心孔１９が設けられている。導光体４２は、上面４２ａと、上面４２ａに対向する下面４２ｂと、上面４２ａ及び下面４２ｂの一端側同士を接続するとともに中心孔１９の壁面を構成する内周面４２ｃと、上面４２ａ及び下面４２ｂの他端側同士を接続する外周面４２ｄと、を有している。
【００７０】
導光体４２としては、例えば、ガラスやシクロオレフィンポリマーなどの透明材料が用いられる。ここで、例えばガラス板を用いた場合には、円環状に加工することによって得られる。後述する有機ＥＬ素子４３の劣化を抑えるには、水分及び酸素の透過率が低いガラスが好適である。
【００７１】
本実施形態では、例えば、厚さ０．５ｍｍ、幅３ｍｍ程度の円環状の導光体４２が用いられる。
【００７２】
このような導光体４２の上面４２ａ、つまり透明基体４１に接する下面４２ｂとは反対側の面上には有機ＥＬ素子４３（発光素子）が設けられている。
【００７３】
有機ＥＬ素子４３は、導光体４２の上面４２ａの全体を覆うようにしてほぼ同じ大きさで形成され、導光体４２と同様に平面視において連続した円形の環状形状をなす。有機ＥＬ素子４３は、陽極４５と、陰極４６と、陽極４５および陰極４６の間に配置される発光層４７と、発光層４７の周囲を封止する封止層４８と、を有しており、これらを積層した構造からなる。
【００７４】
陽極４５は、導光体４２の上面４２ａの略中央の一部領域を覆うようにして円環状に形成されている。発光層４７は、陽極４５と同様に円環状に形成され、陽極４５の表面全体を覆っている。陰極４６は、発光層４７の表面の略中央の一部領域を覆って円環状に形成され、発光層４７を介して陽極４５に対向する。
【００７５】
封止層４８は、発光層４７の表面全体を覆うことで発光層４７を封止している。発光層４７は酸素や水分等で劣化しやすい。そのため、封止層４８と後述の封止基板４４とによって発光層４７を封止する構成としておく。なお、図３（Ｂ）においては、封止層４８の表面と陰極４６の表面とが面一になっているが、陰極４６の表面が封止層４８で覆われていてもよい。
【００７６】
陽極４５は、例えばＩＴＯ（酸化インジウムスズ）のように光透過性のある材料で形成されている。なお、非光透過性の金属材料であっても、光が透過する程度に薄く形成するのであれば、陽極４５の材料として用いることができる。
【００７７】
陰極４６は、例えばアルミニウムや銀・マグネシウム合金、カルシウムなどの非光透過性の金属材料によって構成される。
陽極４５及び陰極４６は、各電極端子４０５，４０６を介して不図示の電源に接続されている。
【００７８】
発光層４７は、有機材料で構成された有機発光層（エレクトロルミネッセンス層）を有する。発光層４７は、有機発光層の他に、正孔輸送層、正孔注入層、電子注入層、電子輸送層、正孔阻止層、電子阻止層等の他の層を備える構成であってもよい。
【００７９】
有機ＥＬ素子４３は、蒸着により薄膜成膜とフォトリソグラフィによるエッチングによって形成することができるため、円環状に形成することが容易である。なお、形成方法としては、フォトリソグラフィに限られず、インクジェット方式を採用してもよい。インクジェット方式の場合、有機ＥＬ素子４３の形成領域に選択的に発光層４７を形成することができるので、有機発光材料などの使用料を削減できる効果を奏する。
【００８０】
本実施形態で用いる有機ＥＬ素子４３は、白色光を発光する発光素子であって、陽極４５と陰極４６との間に挟持された発光層４７に、陽極４５および陰極４６を介して電流を流すことによって発光させる素子である。発光層４７では、陽極４５側から注入される正孔と、陰極４６側から注入される電子と、が発光層４７の有機発光層で再結合することにより発光が得られる。
【００８１】
本実施形態の有機ＥＬ素子４３は、封止基板４４とは反対の導光体４２側に発光光を放射させるボトムエミッション型である。
【００８２】
封止基板４４は、有機ＥＬ素子４３を封止する。封止基板４４としては、酸素や水分の透過率の低いガラス材が好適であるが、これに限られず、他の基材を用いてもよい。本実施形態の有機ＥＬ素子４３はボトムエミッション型であるため、封止基板４４として透明な基材を用いる必要はない。有機ＥＬ素子４３からの光漏れを防止するために遮光性材料からなる基材を用いてもよいし、反射性材料からなる基材を用いて発光光を導光体４２側へと反射させる構成としてもよい。
【００８３】
透明基体４１は、導光性に優れたガラスなどの透明な基体からなる。透明基体４１は、導光体４２の外形と略同じ大きさを有した円板である。導光体４２は円環状を呈する形状とされているが、透明基体４１は開口のない単なる円形状である。透明基体４１は、接着層２２を介して導光体４２の下面４２ｂに貼り合わされている。
【００８４】
上述した照明装置４０は、反射型液晶装置１００の対向基板２０上に不図示の接着層により貼り合わされている。このようにして、本実施形態の表示装置１が構成されている。
【００８５】
本実施形態の照明装置４０において、有機ＥＬ素子４３から放射された発光光は、導光体４２内を透過して、下面４２ｂ、内周面４２ｃ及び外周面４２ｄから放射される。これにより、円状に光る照明装置４０となる。上述したように、本実施形態の照明装置４０では有機ＥＬ素子４３の一方の電極として、金属材料により構成される陰極４６を用いているため、発光層４７からの光が陰極４６で反射されて導光体４２側へと放射される。封止基板４４として光反射性を有する基材を用いた場合には、封止基板４４においても発光光を導光体４２側へと反射させることができる。また、封止基板４４上あるいは封止基板４４と封止層４８との間に、反射層を別途設ける構成としてもよい。
【００８６】
なお、本実施形態では、図３（Ｂ）に示したように、陰極４６が、陽極４５と平面的に重なる領域よりも狭い領域に形成されているが、陽極４５と平面的に重なる領域と同じ領域、あるいはこの領域を超えた領域まで陰極４６を形成することによって、陰極４６において発光層４７からの発光光を反射させる確率が高くなる。ひいては、陰極４６に入射した発光光を導光体４２に入射させる確率が高くなる。
【００８７】
また、有機ＥＬ素子４３からの発光光のうち、導光体４２から透明基体４１に入射した光は、周縁側から中央へ向かって伝搬して表面から均一に放射される。透明基体４１から放射された光は、反射型液晶装置１００の照明に用いられる。
【００８８】
照明装置４０の内側に存在する円形の開口（導光体４２の中心孔１９）は、表示領域１０ａと略同じ開口面積とされており、上記中心孔１９から反射型液晶装置１００の表示領域１０ａが露出している。例えば、表示装置１を腕時計とした場合、外形は円形である場合が多い。そのため、反射型液晶装置１００の観測者側に円環状の照明装置４０を設けることによって、反射型液晶装置１００の表示領域１０ａを均一に照明することができる。
【００８９】
なお、照明装置４０において均一な照明光を得るためには、有機ＥＬ素子４３が平面視において連続した円形の環状形状であることが好ましいが、これに限らない。例えば、複数の有機ＥＬ素子４３を円形の環状形状となるように並べた構成としてもよい。
【００９０】
また、照明装置４０の透明基体４１が、反射型表示装置１００の対向基板２０を兼ねる構成としても良い。具体的には、素子基板１０と、素子基板１０と透明基体（第２導光体）４１との間に挟持される液晶層５０と、を有し、照明装置４０からの光を反射させて表示を行う反射型表示装置１００としてもよい。
【００９１】
［第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態について説明する。
図４は、第２実施形態の表示装置の全体構成を示す断面図である。
以下に示す本実施形態の表示装置の基本構成は、上記第１実施形態と略同様であるが、導光体４２に反射フィルム（第１反射部材）５１を設けた点において異なる。よって、以下の説明では、第１実施形態と異なる点について詳しく説明し、共通な箇所の説明は省略する。また、説明に用いる各図面において、図１〜図３と共通の構成要素には同一の符号を付すものとする。
【００９２】
本実施形態の表示装置４は、導光体４２の外周面４２ｄに反射フィルム５１を備えた照明装置４０を備えている。ここでは、導光体４２の外周面４２ｄの全面を反射フィルム５１で覆う構成となっているが、外周面４２ｄの一部を反射フィルム５１で覆う構成であってもよい。反射フィルム５１は、Ａｇなどの金属からなる光反射性のフィルムであって、不図示の接着剤等を介して外周面５２ｄに貼り付けられている。
【００９３】
照明装置４０の有機ＥＬ素子４３から放射された光のうち、導光体４２の内周面４２ｃから射出される光は、外周面４２ｄと空気層との界面における屈折率差によって下方へと屈折されて、反射型液晶装置１００に入射する。一方、有機ＥＬ素子４３から放射された光のうち、導光体４２の外周面４２ｄに入射した光は、反射フィルム５１において反射されて導光体４２の下面４２ｂから射出される。反射型液晶装置１００に入射した光は、対向基板２０を透過して画素電極９ａで反射され、再び対向基板２０側から射出される。
【００９４】
先の実施形態では、導光体４２の外周面４２ｄから放射された光は、反射型液晶装置１００の表示領域１０ａの照明に寄与せず、無駄になっていた。
本実施形態の表示装置４によれば、導光体４２の外周面４２ｄに反射フィルム５１を設けることによって、導光体４２の外周面４２ｄから外部に放射されてしまう光を内側へと反射させて、反射型液晶装置１００の表示領域１０ａの照明に用いることができる。これにより、光の利用効率が向上し、更に明るく見やすい表示を行うことができる。
【００９５】
（変形例）
以下に、第２実施形態の表示装置の変形例について述べる。
図５（Ａ）、（Ｂ）は、第２実施形態の表示装置４の変形例を示す断面図である。
図５（Ａ）に示すように、導光体４２の外周面だけでなく、反射型液晶装置１００の透明基体４１の外周面にも反射フィルム（第２反射部材）５２を設けてもよい。また、図５（Ｂ）に示すように、反射型液晶装置１００の対向基板２０の外周面にも反射フィルム（第３反射部材）５３を設けてもよい。
このような構成とすることで、光の利用効率がより一層向上し、視認性の良好な表示装置４となる。
【００９６】
［第３実施形態］
次に、本発明の第３実施形態について説明する。
図６は、第３実施形態の表示装置の全体構成を示す断面図である。
以下に示す本実施形態の表示装置の基本構成は、第１実施形態と略同様であるが、光路変更部材（光路変更手段）５７を備えた点において異なる。よって、以下の説明では、第１実施形態と異なる点において詳しく説明し、共通な箇所の説明は省略する。また、説明に用いる各図面において、図１〜図３と共通の構成要素には同一の符号を付すものとする。
【００９７】
本実施形態の表示装置５は、導光体４２の内周面４２ｃから射出される光の進行方向を変える光路変更部材５７を有した照明装置４０を備えている。光路変更部材５７は、断面が三角形をなす円環状の直角プリズムである。
【００９８】
光路変更部材５７は、導光体４２の内周面４２ｃに入射面５７ａを当接させた状態で設けられている。射出面５７ｂは、互いに直交する入射面５７ａ及び上面５７ｃのそれぞれに対して４５°の角度で傾斜した斜面である。斜面である射出面５７ｂを反射型液晶装置１００側へ向けた状態で光路変更部材５７を設置することにより、入射面５７ａから入射した光は、射出面５７ｂにおいてわずかに上方へと屈折されて射出される。そのため、反射型液晶装置１００における表示領域１０ａの略中央側へ向かう光を増やすことができる。
【００９９】
光路変更部材５７を備えていない構成の場合、導光体４２の内周面４２ｃから射出される光は、内周面４２ｃと空気層との界面において反射型液晶装置１００側へと大きく屈折されてしまうため、表示領域１０ａの中央までは届きにくい。
【０１００】
これに対して本実施形態のように、導光体４２の内周面４２ｃに円環状のプリズムからなる光路変更部材５７を設けることによって、反射型液晶装置１００の表示領域１０ａの中央に向かう光成分を増やすことができる。したがって、表示領域１０ａを照明する光の内面均一性が向上し、より一層視認性を向上させることができる。
【０１０１】
なお、本実施形態では、光路変更部材５７として直角プリズムを用いているがこれに限らない。また、プリズムに代えて、レンズ、フレネル光学素子あるいはミラーなど、導光体４２の内周面４２ｃから放射される光の射出方向を反射型液晶装置１００における表示領域１０ａの略中央に向けるような光路変更部材であればよい。
【０１０２】
また、導光体４２の内周面４２ｃの全体を光路変更部材５７で覆う構成となっているが、内周面４２ｃの一部を光路変更部材５７で覆う構成であってもよい。
【０１０３】
［第４実施形態］
次に、本発明の第４実施形態について説明する。
図７は、第４実施形態の表示装置６における照明装置４０の構成を示す正面図である。
以下に示す本実施形態の表示装置６の基本構成は、第１実施形態と略同様であるが、陽極４５の補助電極配線５４を設けた点において異なる。よって、以下の説明では、第１実施形態と異なる点において詳しく説明し、共通な箇所の説明は省略する。また、説明に用いる各図面において、図１〜図３と共通の構成要素には同一の符号を付すものとする。
【０１０４】
本実施形態の表示装置６は、図７に示すように、有機ＥＬ素子４３の陽極４５に電流を供給するための補助配線として、陽極４５と同様に円環状をなす補助電極配線５４を設けた照明装置４０を備えている。
【０１０５】
補助電極配線５４は、陽極４５の外側にその全周に亘って延在しており、陽極４５よりも直径の大きい円形の環状形状に形成されている。補助電極配線５４は、複数個所で陽極４５と接続されている。具体的に、補助電極配線５４と陽極４５とは複数の接続配線５５を介して電気的に接続されている。本実施形態では４つの接続配線５５を有しており、互いに等間隔に配置されている。接続配線５５の数は４つに限られるものではない。補助電極配線５４は、陽極４５と不図示の電源とを接続する電極端子４０５に接続されており、当該電極端子４０５を介して電源から電流が供給される。
【０１０６】
本実施形態の照明装置４０では、有機ＥＬ素子４３の陽極４５として透明な導電性酸化膜、例えばＩＴＯ（インジウム錫酸化物）膜が用いられている。ＩＴＯ膜は金属に対して電気抵抗が大きく、細長いパターンの陽極４５では電圧降下も大きくなってしまう。そのため、電極端子５６から離れたところでは発光層４７に十分な電流を供給することができず、有機ＥＬ素子４３において発光される光の輝度が低下してしまう。一方、電極端子５６に近いところでは発光輝度が明るくなるため、照明装置４０内において部分的に照明光の明暗の差が生じ、不均一な輝度分布になる。
【０１０７】
これを回避するために、本実施形態のように円環状の陽極４５に対して電流を供給する補助電極配線５４を別途設ける構成とした。補助電極配線５４を設けることによって、電極端子５６から遠い位置であっても陽極４５の電圧降下を低減させることができる。これにより、円環状の有機ＥＬ素子４３からの光の明暗の差が抑えられて均一性が向上し、照明光に明暗の分布が生じるのを抑制できる。その結果、表示装置６の良好な表示品位を実現することができる。
【０１０８】
［第５実施形態］
次に、本発明の第５実施形態について説明する。
図８は、第５実施形態の表示装置１１における照明装置４０の構成を示す正面図である。以下に示す本実施形態の表示装置１１の基本構成は、第１実施形態と略同様であるが、陽極４５および陰極４６の電極端子４０５，４０６をそれぞれ複数設けた点において異なる。よって、以下の説明では、第１実施形態と異なる点において詳しく説明し、共通な箇所の説明は省略する。また、説明に用いる各図面において、図１〜図３と共通の構成要素には同一の符号を付すものとする。
【０１０９】
本実施形態の表示装置１１は、図８に示すように、有機ＥＬ素子４３の陽極４５および陰極４６と電源（不図示）とを接続させるための電極端子４０５，４０６をそれぞれ複数備えた照明装置４０を備えている。
陽極４５には４つの陽極電極端子４０５が接続されており、互いに等間隔に配置されている。これら陽極電極端子４０５を介して電源（不図示）から陽極４５に電流が供給されるようになっている。
陰極４６にも４つの陰極電極端子４０６が接続されており、互いに等間隔に配置されている。これら陰極電極端子４０６を介して電源（不図示）から陰極４６に電流が供給されるようになっている。
なお、陽極電極端子４０５及び陰極電極端子４０６の数は上述した数に限られない。
【０１１０】
本実施形態の構成によれば、陽極４５及び陰極４６のそれぞれに複数ずつ電極端子４０５，４０６を接続させることによって、陽極４５および陰極４６に対する電圧降下を抑制することができる。有機ＥＬ素子４３に供給される電流の不均一を抑制することで、照明光の均一性の向上を図ることができる。
【０１１１】
［第６実施形態］
次に、本発明の第６実施形態について説明する。
図９は、第６実施形態の表示装置１２における照明装置４０の構成を示す断面図である。
先に述べた各実施形態で示した照明装置は、導光体側に透明基体を設けた構成となっているが、本実施形態の照明装置は、観測者側にカバーガラス（構造体）４９を備えた点において異なる。さらに、導光体の外周面及び下面に反射層を備えた点において異なる。よって、以下の説明では、先の各実施形態と異なる点について詳しく説明し、共通な箇所の説明は省略する。また、説明に用いる各図面において、先の実施形態と共通の構成要素には同一の符号を付すものとする。
【０１１２】
本実施形態における表示装置１２は、図９に示すように、観測者側の表面にカバーガラス４９を備えた照明装置４０を備えている。
カバーガラス４９は、ガラス製あるいは樹脂製の透明基材からなるもので、平面視円板形状を呈している。
【０１１３】
また、本実施形態の照明装置４０は、導光体４２の外周面４２ｄを覆うとともに下面４２ｂを覆う反射層５８を有している。反射層５８は、導光体４２の外周面４２ｄを覆う反射フィルムと、下面４２ｂを覆う反射フィルムと、で構成されていてもよい。反射層５８は、Ａｇなどの金属からなる光反射性の材料により形成される。
【０１１４】
本実施形態の表示装置１２では、有機ＥＬ素子４３から放射された光のうち、導光体４２の内周面４２ｃから射出された光は、反射型液晶装置１００の表示領域１０ａの周辺部分に入射し、画素電極において反射されてカバーガラス４９から射出される。このように、照明装置４０の導光体４２をそのまま透過して内周面４２ｃから反射型液晶装置１００へと射出される光は、表示領域１０ａの周辺部分を照射する光となる。
【０１１５】
一方、有機ＥＬ素子４３から放射された光のうち、導光体４２の外周面４２ｄ及び下面４２ｂに入射した光は、その外側に設けられた反射層５８において反射される。反射層５８において反射された光は、導光体４２の内周面４２ｃから斜め上方へ向かって射出され、カバーガラス４９側へと向かう光となる。カバーガラス４９に入射する光は、その裏面４９ｂにおいて反射されて反射型液晶装置１００における表示領域１０ａの中央付近に入射し、画素電極においてカバーガラス４９側へと反射される。このため、カバーガラス４９の中央付近、すなわち表示領域の中央付近から光が射出されることになり、表示領域１０ａの中央付近を照射する光となる。
【０１１６】
このような照明装置４０を備えた本実施形態の表示装置１２によれば、表示領域１０ａにおける照明光分布の均一性を向上させることができる。
また、本実施形態の表示装置１２のように、照明装置４０の中心孔（導光体４２の中心孔１９）を含む最表面を覆うカバーガラス４９を備えることによって、照明装置４０の防塵性や防水性を高めることができる。また、表示装置１２としての剛性も向上する。
【０１１７】
なお、本実施形態では、カバーガラス４９を設けた構成としたが、光透過性及び光反射性を有し、カバーガラス４９と同様の作用効果が得られる他の構造体を設けてもよい。
【０１１８】
また、カバーガラス４９の観測者側の表面４９ａに反射防止膜をさらに設けてもよい。反射防止膜としては、カバーガラス４９の裏面４９ｂにその法線方向に対して所定の角度で入射する光に対する反射率が高く、裏面４９ｂに対して垂直に近い角度で入射する光に対する透過率が高い特性を有するものを用いることが好ましい。
【０１１９】
なお、先に述べた各実施形態では、円形の環状形状をなす照明装置４０について述べたが、照明装置４０の外形は円形に限らず、その他の環状形状であってもよい。つまり、端部のない閉曲線形状や多角形状であれば、他の形状としてもよい。
表示装置１１の照明装置４０の形状として、以下のように種々の変形例が考えられる。
【０１２０】
（変形例１）
図１０は、変形例１の照明装置４０の形状を示す正面図である。
例えば、図１０に示すように、平面視において正方形の環状形状をなす照明装置４０としてもよい。正方形状以外にも、長方形、平行四辺形あるいは台形など、他の四角形状としてもよい。
【０１２１】
（変形例２）
図１１は、変形例２の照明装置４０の形状を示す正面図である。
例えば、図１１に示すように、平面視において正三角形の環状形状をなす照明装置４０としてもよい。正三角形以外にも、二等辺三角形、直角三角形など、他の三角形状としてもよい。
【０１２２】
（変形例３）
図１２は、変形例３の照明装置４０の形状を示す正面図である。
例えば、図１２に示すように、平面視において六角形の環状形状をなす照明装置４０としてもよい。六角形以外にも、五角形、八角形など、他の多角形状としてもよい。
【０１２３】
なお、先の各実施形態では、有機ＥＬ素子が環状形状に形成されており、端部のない閉曲線形状とされている。有機ＥＬ素子の平面形状は、上述したように連続した環状形状に限られず、分割されていてもよい。すなわち、導光体の周方向（環状形状）に沿って、複数の発光素子が配置された構成としてもよい。次の実施形態で詳述する。
【０１２４】
［第７実施形態］
次に、本発明の第７実施形態について説明する。
先に述べた各実施形態で示した照明装置は、環状形状の有機ＥＬ素子を１つ備えた構成となっているが、本実施形態の表示装置１３は、複数の有機ＥＬ素子を備えた点において異なる。よって、以下の説明では、先の実施形態と異なる点において詳しく説明し、共通な箇所の説明は省略する、また、説明に用いる各図面において、先の実施形態と共通の構成要素には同一の符号を付すものとする。
【０１２５】
図１３は、第７実施形態の表示装置における照明装置の構成を示す正面図である。
本実施形態における表示装置１３は、図１３に示すように、平面視において正方形の環状形状をなす導光体４２と、導光体４２の４辺それぞれに対応して配置された４つの有機ＥＬ素子４３０と、を有する照明装置４０を備えている。導光体４２の中心孔１９からは反射型液晶装置１００の表示領域１０ａが露出している。
【０１２６】
各有機ＥＬ素子４３０は、導光体４２の各辺に沿って延在し、導光体４２の周方向に等間隔で配置されている。複数の有機ＥＬ素子４３０の配置間隔や大きさは、導光体４２や中心孔１９の大きさなどに応じて適宜設定される。
【０１２７】
本実施形態の構成においても、各有機ＥＬ素子４３０から放射された光を、反射型液晶装置１００の表示領域１０ａに対する照明に用いることができる。各有機ＥＬ素子４３０から均一な光が放射されるため、環状方向に亘って明暗の差が抑えられ、均一な輝度分布の照明光が得られる。また、各有機ＥＬ素子４３０において用いる陽極４５および陰極４６の長さが短くて済むため電圧降下が生じにくく、補助配線等を用いる必要がない。
【０１２８】
なお、本実施形態では、４つの有機ＥＬ素子４３０を備えて構成としたが、有機ＥＬ素子４３０の数はこれに限らない。導光体４２の平面視における形状などに応じて、適宜設定できる。
【０１２９】
以上、変形例を含めて各実施形態を述べたが、本発明における照明装置４０は、環状の導光体４２を備え、反射型液晶装置１００における表示領域１０ａの周辺から環状の照明光を照射する機能を有している。そのため、この概念に基づいて、照明装置４０として種々の形状変更が可能である。
【０１３０】
また、先の実施形態では、反射型液晶装置を例に挙げて述べたが、これに限られず、電気泳動ディスプレイやエレクトロクロミックディスプレイなど、発光機能を持たない種々の反射型の表示素子を用いることができる。被照明体である非発光ディスプレイは消費電力が少なく、腕時計や携帯型電子機器の表示装置として用いられる。そのため、表示装置の実施例としても腕時計に限られず、車載メーターや携帯電子機器等にも適用が可能である。また、被照明体としては非発光ディスプレイに限られない。
【０１３１】
非発光ディスプレイに本発明に係る照明装置４０を用いることによって、表示領域を均一に照明することができ、夜間や暗い部屋など、照明光がない環境であっても表示が見やすくなる。
【０１３２】
以上、添付図面を参照しながら本発明に係る好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。各実施形態の構成を適宜組み合わせてもよい。
【符号の説明】
【０１３３】
１，４，５，６，１１…表示装置、１０…素子基板、１０ｘ，１０ｙ…面、２０…対向基板、４０…照明装置、４１…透明基体（第２導光体）、４２…導光体（第１導光体）、４２ａ，５３ｃ…上面、４２ｂ…下面、４２ｃ…内周面、４２ｄ，５２ｄ…外周面、４３…有機ＥＬ素子、４３…有機ＥＬ素子（発光素子）、４５…陽極、４６…陰極、４７…発光層、５０…液晶層（表示層）、５１…反射フィルム（第１反射部材）、５２…反射フィルム（第２反射部材）、５７…光路変更部材（光路変更手段）、５３…反射フィルム（第３反射部材）、５４…補助電極配線、１００…反射型液晶装置（表示素子；被表示体）
【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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