(57)【要約】【課題】高精細な隔壁幅の小さい微細放電セルにおいて、高品質な表示が可能なプラズマディスプレイパネルを実現することを目的とする。【解決手段】前面板と、前記前面板に放電空間を形成して対向配置した背面板とを備え、前記背面板２０の隔壁２４は、アドレス電極と平行に配置した縦隔壁２４ａと、前記縦隔壁２４ａに交差するように配置した横隔壁２４ｂとにより構成し、かつ前記縦隔壁２４ａ及び横隔壁２４ｂにおいて、縦隔壁２４ａの横隔壁２４ｂとの交差部２４ｃにおける高さをＨ１、縦隔壁２４ａの表示電極の放電ギャップの位置における高さをＨ２、縦隔壁２４ａの放電ギャップの位置から前記横隔壁２４ｂとの交差部２４ｃまでの間における特定の位置における高さをＨ３、横隔壁２４ｂの中央部の高さをＨ４としたとき、縦隔壁２４ａをＨ１≧Ｈ２＞Ｈ４≧Ｈ３を満足する形状としたことを特徴とする。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガラス基板上に放電ギャップを設けて維持電極と走査電極からなる表示電極を形成しかつ前記表示電極を覆うように誘電体層を形成するとともに前記誘電体層上に保護層を形成した前面板と、前記前面板に放電空間を形成して対向配置されかつガラス基板上に前記表示電極と直交する方向に配置して放電セルを構成するアドレス電極と前記放電セルを区画するように配置される隔壁と前記放電セルに配置される蛍光体層とを形成した背面板とを備え、前記隔壁は、前記アドレス電極と平行に配置した縦隔壁と、前記縦隔壁に交差するように配置した横隔壁とにより構成して前記放電空間を放電セルに区画形成し、かつ前記縦隔壁及び横隔壁において、前記縦隔壁の横隔壁との交差部における高さをＨ１、前記縦隔壁の表示電極の放電ギャップの位置における高さをＨ２、前記縦隔壁の放電ギャップの位置から前記横隔壁との交差部までの間における特定の位置における高さをＨ３、前記横隔壁の中央部の高さをＨ４としたとき、前記縦隔壁をＨ１≧Ｈ２＞Ｈ４≧Ｈ３を満足する形状としたことを特徴とするプラズマディスプレイパネル。
【請求項２】
隔壁の高さＨ１とＨ４との差Δｈ３が、２μｍ≦Δｈ３＜９μｍであることを特徴とする請求項１に記載のプラズマディスプレイパネル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は表示デバイスとして知られているプラズマディスプレイパネルに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、双方向情報端末として大画面、壁掛けテレビへの期待が高まっており、そのための表示デバイスとして、液晶表示パネル、フィールドエミッションディスプレイ、エレクトロルミネッセンスディスプレイなどの数多くのものがある。これらの表示デバイスの中でもプラズマディスプレイパネル（以下、「ＰＤＰ」と記す）は、自発光型で美しい画像表示ができ、大画面化が容易であるなどの理由から、視認性に優れた薄型表示デバイスとして注目されており、高精細化及び大画面化に向けた開発が進められている。
【０００３】
ＰＤＰは、表示電極、誘電体層、ＭｇＯによる保護層などの構成物を形成した前面板と、アドレス電極、隔壁、蛍光体層などの構成物を形成した背面板とを、内部に微小な放電セルを形成するように対向配置するとともに周囲を封着部材により封止して構成している。放電セルにはネオン（Ｎｅ）及びキセノン（Ｘｅ）などを混合した放電ガスを例えば６６１８０Ｐａ（約１８０Ｔｏｒｒ）程度の圧力で封入している。
【０００４】
ここで前面板は、表示電極を覆って誘電体層を形成し、誘電体層を覆って保護層を形成しているが、表示電極としてその一部に導電性を確保するために膜厚の厚い金属電極を用いている。そのために、表示電極位置の保護層が膨らみ前面板と背面板とを対向させたとき、この膨らんだ保護層の部分と隔壁とが局所的に接触する。このような状態でＰＤＰに振動や衝撃が加わると、保護層が接触している箇所の隔壁が欠損する場合があった。前面板の表示電極に対応する領域の隔壁は個々の放電セルの放電領域近傍であるため、欠損した隔壁によって蛍光体層が飛散して放電セルの放電状態に影響して放電電圧を上昇させたり、隣接する放電セルへの誤放電、さらには不灯などの点灯欠陥が発生していた。
【０００５】
隔壁の欠損を防止する目的で、隔壁を２層構成とし、隔壁の上に酸化アルミニウム（Ａｌ2Ｏ3）を主成分とする黒色ポーラス層を緩衝材として形成する例などが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００６】
一方、ＰＤＰの輝度向上を目的として、隔壁として縦隔壁と横隔壁とにより井桁形状の隔壁を備えたＰＤＰでは、放電空間の排気効率を高めるために縦隔壁上に盛り上がり部を設けて隔壁高さを部分的に変える例や、排気及びガス封入を容易とするためにアドレス電極に直交する隔壁の頂部を凹面形状とするなどの隔壁高さに関する例が知られている（例えば、特許文献３参照）。
【０００７】
しかしながら、近年の表示画像の高精細度化の要求に対して放電セルの微細化が要求されている。これらの微細放電セルを高品質、高歩留まりで実現し、高品質の表示画像を実現するためには、隔壁幅が小さくなっても落下や振動による隔壁の欠損の少ない放電セル構造と、隣接放電セル間での放電の影響、すなわち放電クロストークを抑制した放電セル構造の実現が要望されている。
【０００８】
一方、特許文献１には隔壁強度を向上させる隔壁構造が開示されているが、フルハイビジョン対応などの微細放電セルの隔壁幅の小さい隔壁の欠損抑制には充分ではなく、隣接放電セル間の放電クロストークの抑制についても効果がないものである。また、微細放電セルの輝度向上に有効な井桁形状の隔壁構造に関する特許文献２や特許文献３には、特に排気やガス封入の効率性を目的とした隔壁高さに関する例は開示されているが、隔壁の欠損や放電クロストークの抑制に関しては効果のないものであった。
【特許文献１】特開２００４−１５８２４５号公報
【特許文献２】特開２００１−０９２４１５号公報
【特許文献３】特開２００１−１１６６１４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
このＰＤＰの高精細化、セルの微細化に伴い、これまでのＰＤＰでは発生しなかった新たな課題が生じてきている。特に、前述する放電クロストークの抑制、隔壁の欠損による不灯の抑制、排気やガス封入の効率性などを微細セルで両立することが非常に困難であった。
【００１０】
本発明はこのような課題を鑑みてなされたもので、高精細な隔壁幅の小さい微細放電セルにおいて、高品質な表示が可能なＰＤＰを実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
この目的を達成するために本発明は、ガラス基板上に放電ギャップを設けて維持電極と走査電極からなる表示電極を形成しかつ前記表示電極を覆うように誘電体層を形成するとともに前記誘電体層上に保護層を形成した前面板と、前記前面板に放電空間を形成して対向配置されかつガラス基板上に前記表示電極と直交する方向に配置して放電セルを構成するアドレス電極と前記放電セルを区画するように配置される隔壁と前記放電セルに配置される蛍光体層とを形成した背面板とを備え、前記隔壁は、前記アドレス電極と平行に配置した縦隔壁と、前記縦隔壁に交差するように配置した横隔壁とにより構成して前記放電空間を放電セルに区画形成し、かつ前記縦隔壁及び横隔壁において、前記縦隔壁の横隔壁との交差部における高さをＨ１、前記縦隔壁の表示電極の放電ギャップの位置における高さをＨ２、前記縦隔壁の放電ギャップの位置から前記横隔壁との交差部までの間における特定の位置における高さをＨ３、前記横隔壁の中央部の高さをＨ４としたとき、前記縦隔壁をＨ１≧Ｈ２＞Ｈ４≧Ｈ３を満足する形状としたことを特徴とする。
【００１２】
また、隔壁の高さＨ１とＨ４との差Δｈ３が、２μｍ≦Δｈ３＜９μｍであることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、放電領域での隔壁の欠損と縦方向と横方向の放電クロストークの抑制と、ガスの排気、封入を高いレベルで両立させることができ、高品質、高歩留りの画像表示を実現するＰＤＰを提供することができ、大画面、高精細表示の画像表示装置などに有用である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態におけるＰＤＰについて、図面を用いて説明する。
【００１５】
まず、本発明の実施の形態におけるＰＤＰの構造について図１を用いて説明する。図１は本発明の実施の形態１におけるＰＤＰの構造を示す分解斜視図である。図１に示すように、ＰＤＰは、前面板１０と背面板２０とから構成され、前面板１０と背面板２０とは放電空間３０を形成するように対向配置されている。
【００１６】
前面板１０は、前面ガラス基板１１上に、走査電極１２と維持電極１３とで対をなすストライプ状の複数の表示電極１４が形成され、その隣接する表示電極１４の間には、光遮蔽部となるブラックストライプ１５が形成されている。また、表示電極１４とブラックストライプ１５とを覆って誘電体層１６が形成され、さらに誘電体層１６を覆って酸化マグネシウム（ＭｇＯ）からなる保護層１７が形成されており、これにより前面板１０が構成されている。
【００１７】
また、背面板２０は、背面ガラス基板２１上に、前記前面板１０の表示電極１４と直交する方向にアドレス電極２２が形成され、そのアドレス電極２２を覆うように下地誘電体層２３が設けられている。また、下地誘電体層２３上には、アドレス電極２２に平行な方向の縦隔壁２４ａと、アドレス電極２２に直交する方向の横隔壁２４ｂとにより井桁状に形成された隔壁２４が設けられ、隔壁２４の側面と下地誘電体層２３の表面には、蛍光体層２５が設けられている。蛍光体層２５は隣接する隔壁２４によって仕切られた放電空間３０に、アドレス電極２２毎にそれぞれ赤色に発光する赤色蛍光体層、緑色に発光する緑色蛍光体層、青色に発光する青色蛍光体層が順に形成され、これにより背面板２０が構成されている。
【００１８】
そして、前記前面板１０と背面板２０とは、前記前面板１０の表示電極１４と背面板２０のアドレス電極２２とが交差するように対向配置し、その周縁部を封着材で封着接合し、前記放電空間３０に、放電ガスとして、例えばネオン（Ｎｅ）とキセノン（Ｘｅ）との混合ガスなどを封入することによりパネルが構成されている。
【００１９】
このような構成のＰＤＰにおいては、表示電極１４に映像信号電圧を選択的に印加することによって放電させ、それによって発生した紫外線により各色の蛍光体層２５を励起して、赤色、緑色、青色の各色を発光させることによりカラー画像を表示するものである。
【００２０】
図２はＰＤＰを前面板１０の前面ガラス基板１１側からみた平面図であり、図３はＰＤＰの前面板１０の表示電極１４に垂直な方向の断面図である。図２、図３に示すように、前面板１０に設けられた表示電極１４を構成する走査電極１２及び維持電極１３は、それぞれ透明電極１２ａ、１３ａとバス電極１２ｂ、１３ｂとにより構成され、走査電極１２と維持電極１３とにより対をなす表示電極１４は、放電ギャップ１８を挟んで配列されている。また、縦隔壁２４ａと横隔壁２４ｂとによって区画され、表示電極１４とアドレス電極２２とが直交する方形の領域が単位発光領域としての放電セル３１を構成している。この放電セル３１は、隣接する放電セル３１間、すなわち隣接する表示電極１４間では非放電領域１９を形成し、この領域の前面ガラス基板１１上にコントラストを向上させる遮光層１５を形成している。したがって、横隔壁２４ｂは非放電領域１９に形成され、横隔壁２４ｂに対応する位置に遮光層１５が形成されている。
【００２１】
また、図３に示すように、透明電極１２ａ、１３ａは薄膜のＩＴＯなどで形成されて放電ギャップ１８を形成するとともに、放電セルから発生する光を透過させている。一方、バス電極１２ｂ、１３ｂは放電ギャップ１８と反対側のそれぞれの透明電極１２ａ、１３ａ上に、銀（Ａｇ）材料などの導電性の大きい材料で形成されている。
【００２２】
バス電極１２ｂ、１３ｂは導電性を確保するために銀材料の厚膜形成法によって形成されているため、表示電極１４を覆って形成された誘電体層１６には、バス電極１２ｂ、１３ｂに対応する位置で盛り上がり、さらにこの誘電体層１６上に形成された保護層１７が薄膜形成法で形成されるために、保護層１７の表面が盛り上がり部１０ａを有することになる。
【００２３】
したがって、図１に示すように、前面板１０と背面板２０とを対向配置して、背面板２０の縦隔壁２４ａと前面板１０の保護層１７とを接触させると、前面板１０のバス電極１２ｂ、１３ｂの位置に対応する保護層１７と縦隔壁２４ａとが他の領域に比べて強い接触圧力で接触し、隔壁に対して応力の強く発生する領域となる。フルハイビジョン対応などの微細放電セルの場合には、隔壁２４の隔壁幅が小さく、衝撃や振動などのわずかな応力印加によって隔壁の欠損を誘発し、特にバス電極１２ｂ、１３ｂ上の領域では欠損が生じやすくなる。また、この領域は、放電セルの放電領域に隣接しているため、わずかな縦隔壁２４ａの欠損によって、放電セル３１内の蛍光体層２５の飛散やその保護層１７への付着が発生し、放電電圧の上昇や不灯などの表示画像品質の劣化を生じる。
【００２４】
図４〜図６は、本発明の実施の形態におけるＰＤＰの縦隔壁２４ａの高さと前面板１０の表面との関係について説明する図であり、図４はＰＤＰの縦隔壁の高さと前面板の表面との関係について説明する縦隔壁に水平な方向の断面図、図５はＰＤＰの縦隔壁の高さと前面板の表面との関係について説明する縦隔壁に垂直な方向の断面図、図６はＰＤＰの背面板隔壁構造を示す斜視図である。
【００２５】
図４には、背面板２０として隔壁２４の縦隔壁２４ａと横隔壁２４ｂとを示し、縦隔壁２４ａの上端部を実線Ａで示している。また、前面板としては、透明電極１２ａ、バス電極１２ｂにより構成される走査電極１２と、透明電極１３ａ、バス電極１３ｂにより構成される維持電極１３と、それらにより構成される表示電極１４間に形成された非放電領域に設けられた遮光層１５、及び誘電体層１６上に形成された保護層１７の表面を実線Ｂで示している。
【００２６】
図４、図５、図６に示すように、本発明の実施の形態におけるＰＤＰでは、縦隔壁２４ａにおいて、横隔壁２４ｂとの交差部２４ｃにおける高さをＨ１、前記縦隔壁２４ａの表示電極１４の放電ギャップ１８の位置における高さをＨ２、前記縦隔壁２４ａの放電ギャップ１８の位置から前記横隔壁２４ｂとの交差部２４ｃまでの間における特定の位置における高さをＨ３、前記横隔壁２４ｂの頂部に付着した蛍光体層の表面までの高さをＨ４としたとき、Ｈ１≧Ｈ２≧Ｈ４＞Ｈ３を満足する形状としている。また、Ｈ３に対応する所定の位置を、バス電極１２ｂ、１３ｂの位置としている。ここで、上記Ｈ１、Ｈ２、Ｈ３、Ｈ４で示す高さとは、背面板２０の下地誘電体層２３の表面からの高さを示す。
【００２７】
すなわち、前面板１０の保護層表面はバス電極１２ｂ、１３ｂの領域にのみ盛り上がり部１０ａがあり、その他の領域はほぼ平坦である。一方、縦隔壁２４ａは交差部２４ｃで保護層表面と当接し、バス電極１２ｂ、１３ｂの位置に対応する領域ではその高さを小さくして、盛り上がり部１０ａに当接しない高さとし、さらに、放電ギャップ部１８の領域に対応する領域では、保護層表面とわずかな隙間を有する高さとしている。すなわち、図４に示すように前面板１０と背面板２０とは、保護層表面と縦隔壁２４ａとが交差部２４ｃでのみ当接し、放電ギャップ１８の領域では縦隔壁２４ｂを通過して隣接する放電セル３１に放電クロストークが発生しない隙間となるように縦隔壁２４ｂの高さを形成している。
【００２８】
さらに、高精細化によるセルサイズの微細化に伴い、輝度、効率等の向上のためには、非放電領域１９をいかに狭くし、透明電極１２ａ、１３ａの面積を広くとることが必須であり、その実現のためには、上下のセルとの縦方向のクロストークをさらに厳しく抑制することが必須である。しかし、上下セルとの縦方向のクロストークを抑制するために、横隔壁を高くし、縦隔壁との交差部との高さを一定に近づけることにより前面板とのすき間を狭めると、前面板と背面板を張り合わせた後のガスの排気や、封入が困難になるおそれが生じる。また、横隔壁を高くすることにより、蛍光体をディスペンサー方式で形成する場合に横隔壁の頂部に蛍光体が乗り上げるため、そのままでは、横方向のクロストークが発生するおそれが生じる。また、それを防ぐためには隔壁頂部の蛍光体を除去する必要が生じ、工程が増加することでパネルのコストが上昇するおそれがある。
【００２９】
このように、縦隔壁２４ａと前面板１０とが当接する部分を、縦隔壁２４ａと横隔壁２４ｂとが交差する交差部２４ｃのみの領域とすることにより、その他の領域では縦隔壁２４ａと前面板１０との接触がなくなる。特に、フルハイビジョンなどの微細放電セルでは縦隔壁の隔壁幅を小さくする必要があり、隔壁幅が小さくなると、応力に対する機械的強度も小さくなるだけでなく、隔壁頂部表面の表面粗さを制御することも難しくなる。そのため、放電領域に隣接した領域の縦隔壁の頂部表面粗さが大きいと、隔壁の欠損が発生して放電不良などの表示画像の劣化を発生しやすくする。
【００３０】
このような課題に対し、本発明の実施の形態では、上記のように、前面板１０と背面板２０との接触を、非放電領域であり、なおかつ、遮光層１５の領域に対応する縦隔壁２４ａと横隔壁２４ｂとの交差部２４ｃのみで行っているため、交差部２４ｃの領域で縦隔壁２４ａの欠損が発生しても、この領域が非放電領域であり、なおかつ遮光層１５で遮光された領域であるため、放電セルの放電現象や表示画像の品質に影響を与えることがない。また、本実施の形態においては、同時に縦方向のクロストークと、横方向のクロストークを抑制することができる。この縦方向、横方向のクロストークの抑制には、一般的に良く知られている面一井桁構造が最適ではあるが、この場合は、前述する隔壁の欠損による不灯の抑制と、パネル内のガスの排気や封入を効率良く両立させることが困難であるが、本実施の形態においてはその全ての高いレベルで両立させることができる。
【００３１】
なお、本発明の実施の形態におけるＰＤＰでは、図４に示すように、交差部２４ｃでの隔壁高さＨ１と放電ギャップ部１８の領域での隔壁高さＨ２との差Δｈ１は、放電クロストークの抑制から、０μｍ〜１０μｍの範囲とすることが望ましく、さらに好ましくは１μｍ〜７μｍとすることが望ましい。
【００３２】
さらに、バス電極１２ｂ、１３ｂの位置に対応する隔壁高さＨ３と放電ギャップ部１８の領域での隔壁高さＨ２との差Δｈ２は、基本的には盛り上がり部１０ａの高さ以上であれば良いが、大きくなると放電クロストークが発生するため９μｍ以下が望ましく、さらに好ましくは３μｍ〜５μｍが望ましい。また、Δｈ１とΔｈ２の合計値が１０μｍ以下となるように制御することがさらに望ましい。
【００３３】
また、前記横隔壁の中央部の高さＨ４と、交差部２４ｃでの隔壁高さＨ１との差Δｈ３は、放電クロストークの抑制から、０μｍ〜９μｍの範囲とすることが望ましく、さらに好ましくは２μｍ〜９μｍとすることが望ましい。
【００３４】
高精細化においても輝度、効率等を向上させるためには、縦方向のクロストークを抑制し非発光領域を出来る限り狭くする必要があるため、このΔｈ３を出来る限り狭く設定し、逆に横方向のクロストークマージンが確実にとれる範囲でΔｈ２を設定し、ガスの排気や封入の効率化にはΔｈ２、及び、Δｈ１のすき間を利用する方が好ましい。
【００３５】
この隔壁の形成においては、最終的な形態は面一井桁からの形成になるが、あえて隔壁を下層、上層の２層形状にすることで、上述の縦隔壁の隔壁高さと横隔壁の隔壁高さが制御された隔壁構造を感光性隔壁材料を用いた隔壁形成法を用いて実現することができる。すなわち、アドレス電極２２と下地誘電体層２３が形成された背面ガラス基板２１上に、隔壁材料と感光性樹脂材料などよりなる第１層目の隔壁形成材料層を所定厚みで塗布して乾燥させ、その後、縦隔壁と横隔壁の交点部分のみを露光する。さらに、その上に前述の同様組成の第２層目の隔壁形成材料層を所定厚みで塗布して乾燥させ、その後、縦隔壁２４ａ及び横隔壁２４ｂを形成する格子形状パターンに対応させて露光する。このように、露光が２回行われた隔壁形成材料層を現像することによって、井桁構造を形成することができ、焼成によって感光性樹脂材料を焼失させ、隔壁材料のみの前述する構造の隔壁を形成することができる。
【００３６】
このように、第１層目の部分的に露光された隔壁形成材料層に、第２層目の隔壁形成材料層を塗布し乾燥させると、第１層目の既に露光された横隔壁に対応する領域に第２層目の隔壁形成材料層が隔壁形成材料層中の溶媒の濃度拡散によって集中することを利用している。したがって、塗布乾燥された第２層目の隔壁形成材料層の厚みは、図４に示す隔壁高さに対応して、既に露光された縦隔壁２４ａと横隔壁２４ｂの交点に対応する交差部２４ｃで厚くなり、その周囲であるバス電極１２ｂ、１３ｂに対応する領域で一番薄くなり、さらに放電ギャップ部１８に対応する領域で若干盛り上がる厚みとなる。また、この交差部の盛上げにより、横隔壁の中央部は交差部に対して低く形成することができる。
【００３７】
このような、厚み分布を有する第２層目の隔壁形成材料層を、例えば縦隔壁２４ａと横隔壁２４ｂの格子形状パターンに対応させて露光したあと、現像、焼成をすることによって、図４に示す縦隔壁２４ａと横隔壁２４ｂの高さ分布を有する井桁形状の隔壁２４を実現することができる。
【００３８】
以上のように、本発明の実施の形態では、隔壁を感光性隔壁材料を用い、２層塗布と２回露光の場合の隔壁形成材料層の物理的性質に着目して実現している。したがって、図４に示す、縦隔壁２４ａと横隔壁２４ｂの隔壁高さの数値を、隔壁形成材料層の材料成分の調整や、露光方法などによって任意に調整することが可能であり、縦隔壁２４ａと横隔壁２４ｂの高さ分布を任意に調整することが可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００３９】
以上のように本発明によれば、大画面、高精細表示のＰＤＰを得る上で有用な発明である。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の実施の形態におけるＰＤＰの構造を示す分解斜視図
【図２】同じくＰＤＰを前面板の前面ガラス基板側からみた平面図
【図３】同じくＰＤＰの前面板の表示電極に垂直な方向の断面図
【図４】本発明におけるＰＤＰの縦隔壁の高さと前面板の表面との関係について説明する縦隔壁に水平な方向の断面図
【図５】縦隔壁に垂直な方向の断面図
【図６】同じく背面板隔壁構造を示す分解斜視図
【符号の説明】
【００４１】
１０  前面板
１１  前面ガラス基板
１２  走査電極
１３  維持電極
１４  表示電極
１６  誘電体層
１７  保護層
１８  放電ギャップ
２０  背面板
２１  背面ガラス基板
２２  アドレス電極
２３  下地誘電体層
２４  隔壁
２４ａ  縦隔壁
２４ｂ  横隔壁
２４ｃ  交差部
２５  蛍光体層
３０  放電空間
３１  放電セル
【図１】
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【図２】
2009295282.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2009295282.tif 000008