JP2001004846A - 導光板 - Google Patents
導光板Info
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- JP2001004846A JP2001004846A JP11174397A JP17439799A JP2001004846A JP 2001004846 A JP2001004846 A JP 2001004846A JP 11174397 A JP11174397 A JP 11174397A JP 17439799 A JP17439799 A JP 17439799A JP 2001004846 A JP2001004846 A JP 2001004846A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 光源が非発光部を有して有効発光長さが導光
板の入光部端面の長さよりも小さい場合に、均一に被照
明物を照明できる導光板を提供すること。 【解決手段】 導光板（１０）は液晶表示部（３０）と
略等しい長さＬ０を有するが光源（２０）の有効発光部
分（２１）の長さＬ１はＬ０よりも短い。導光板の表面
にはプリズムアレー（１３）が形成されていて、その稜
線（１５）と谷線（１６）を合わせて条線（１４）とす
ると、条線は、非常に細長い、すなわち長径と短径の比
が大きい、楕円を長径に平行な線でカットした円弧であ
って、中央領域Ｃ内では略光源の軸線方向に延伸してい
て、外側領域Ｓ内では光源２０の方に向かって曲がって
いる。
板の入光部端面の長さよりも小さい場合に、均一に被照
明物を照明できる導光板を提供すること。 【解決手段】 導光板（１０）は液晶表示部（３０）と
略等しい長さＬ０を有するが光源（２０）の有効発光部
分（２１）の長さＬ１はＬ０よりも短い。導光板の表面
にはプリズムアレー（１３）が形成されていて、その稜
線（１５）と谷線（１６）を合わせて条線（１４）とす
ると、条線は、非常に細長い、すなわち長径と短径の比
が大きい、楕円を長径に平行な線でカットした円弧であ
って、中央領域Ｃ内では略光源の軸線方向に延伸してい
て、外側領域Ｓ内では光源２０の方に向かって曲がって
いる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、液晶表示装置のバ
ックライト、あるいは、フロントライト、に使用する導
光板に関する。
ックライト、あるいは、フロントライト、に使用する導
光板に関する。
【０００２】
【従来の技術】例えば、液晶表示装置の表示面を見やす
くするように、バックライトあるいはフロントライトと
よばれる照明装置が用いられる。これらの装置には導光
板が用いられ、導光板は、導光板の側方に配置した光源
から入射した光を内部で反射し、液晶表示面に向けて出
射する。そのために導光板の表面には例えばプリズムを
多数ならべたプリズムアレイが形成されている。
くするように、バックライトあるいはフロントライトと
よばれる照明装置が用いられる。これらの装置には導光
板が用いられ、導光板は、導光板の側方に配置した光源
から入射した光を内部で反射し、液晶表示面に向けて出
射する。そのために導光板の表面には例えばプリズムを
多数ならべたプリズムアレイが形成されている。
【０００３】ところで、液晶表示装置の開発に際して
は、液晶表示面は見やすくするためにできるだけ大きく
することが要求される。したがって、液晶表示面の大き
さが、最初に決められ、それと同じ大きさの導光板が用
意され、その大きさに配置することができる長さの光源
が採用されるのである。
は、液晶表示面は見やすくするためにできるだけ大きく
することが要求される。したがって、液晶表示面の大き
さが、最初に決められ、それと同じ大きさの導光板が用
意され、その大きさに配置することができる長さの光源
が採用されるのである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ここで、光源には冷陰
極管といわれる線状の光源が用いられることが多いが、
この冷陰極管は、両端に電源と接続する電極部を設けな
ければならない。したがって、冷陰極管の実際の発光部
の長さは、導光板の長さ（本明細書においては光源の長
さと同じ方向を長さといい、それに直角な方向を幅とい
う）よりも小さいものとされている。その結果、導光板
の長さ方向で外側の領域は中央の領域よりも輝度が低下
してしまうという問題がある。
極管といわれる線状の光源が用いられることが多いが、
この冷陰極管は、両端に電源と接続する電極部を設けな
ければならない。したがって、冷陰極管の実際の発光部
の長さは、導光板の長さ（本明細書においては光源の長
さと同じ方向を長さといい、それに直角な方向を幅とい
う）よりも小さいものとされている。その結果、導光板
の長さ方向で外側の領域は中央の領域よりも輝度が低下
してしまうという問題がある。
【０００５】そこで、特開平９−１８４９２０号公報で
は、導光板の表面に形成するＶ溝の条線を円弧状にする
ことが開示されている。しかしながら、Ｖ溝の条線を円
弧状にすると幅方向で光源から遠くにある中央領域の外
側に近い部分に到達する光は、光軸に平行な条線とした
場合よりも、長い距離を進んできた光が多くなり輝度が
低下する可能性がある。
は、導光板の表面に形成するＶ溝の条線を円弧状にする
ことが開示されている。しかしながら、Ｖ溝の条線を円
弧状にすると幅方向で光源から遠くにある中央領域の外
側に近い部分に到達する光は、光軸に平行な条線とした
場合よりも、長い距離を進んできた光が多くなり輝度が
低下する可能性がある。
【０００６】本発明は、上記問題に鑑み、光源が非発光
部を有して有効発光長さが導光板の入光部端面の長さよ
りも小さい場合に、均一に被照明物を照明できる導光板
を提供することを目的とする。
部を有して有効発光長さが導光板の入光部端面の長さよ
りも小さい場合に、均一に被照明物を照明できる導光板
を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明によれ
ば、被照明物を裏側から照明するバックライトユニット
あるいは被照明物を表側から照明するフロントライトユ
ニットに使用される導光板で、長さ方向に伸びる幅方向
の側部端面に対向配置した線状の光源から発し側部端面
から入射した光を一方の面に複数のプリズムを並べて形
成したプリズムアレイで反射して他方の面から被照明物
に向けて出射する導光板であって、導光板の長さが、外
側に非発光部を有する光源の発光部の長さよりも大き
く、導光板のプリズムアレイの条線が、長さ方向で光源
の発光部に略対応する導光板の中央領域では光源の軸線
に略平行で、長さ方向で光源の非発光部に略対応する導
光板の外側領域では光源側に曲がっている、長円、また
は、楕円の円弧を成している導光板が提供される。この
ように構成された導光板によれば、光源の発光部の長さ
方向の端部部分から外側方向に出て導光板に入射した光
はプリズムアレイの円弧状の条線を成す部分で反射して
から出射する、したがって、外側領域では光源からの履
歴距離が短い光が出射することができる、また、中央領
域では光源から長さ方向に直角に近い角度で出て履歴距
離が短い光が多く含まれるので輝度が低下しない。
ば、被照明物を裏側から照明するバックライトユニット
あるいは被照明物を表側から照明するフロントライトユ
ニットに使用される導光板で、長さ方向に伸びる幅方向
の側部端面に対向配置した線状の光源から発し側部端面
から入射した光を一方の面に複数のプリズムを並べて形
成したプリズムアレイで反射して他方の面から被照明物
に向けて出射する導光板であって、導光板の長さが、外
側に非発光部を有する光源の発光部の長さよりも大き
く、導光板のプリズムアレイの条線が、長さ方向で光源
の発光部に略対応する導光板の中央領域では光源の軸線
に略平行で、長さ方向で光源の非発光部に略対応する導
光板の外側領域では光源側に曲がっている、長円、また
は、楕円の円弧を成している導光板が提供される。この
ように構成された導光板によれば、光源の発光部の長さ
方向の端部部分から外側方向に出て導光板に入射した光
はプリズムアレイの円弧状の条線を成す部分で反射して
から出射する、したがって、外側領域では光源からの履
歴距離が短い光が出射することができる、また、中央領
域では光源から長さ方向に直角に近い角度で出て履歴距
離が短い光が多く含まれるので輝度が低下しない。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下、添付の図面を参照して本発
明の実施の形態を説明する。図１が本発明を液晶表示装
置のフロントライト型照明装置に応用した第１の実施の
形態の構造を示す上面図、図２が側面図であって、説明
のために適宜誇張して描かれている。導光板１０は略長
方形であり、その一方の側面に沿って冷陰極管から成る
光源２０が配置されている。そして、破線で示されてい
るのが液晶表示部３０である。
明の実施の形態を説明する。図１が本発明を液晶表示装
置のフロントライト型照明装置に応用した第１の実施の
形態の構造を示す上面図、図２が側面図であって、説明
のために適宜誇張して描かれている。導光板１０は略長
方形であり、その一方の側面に沿って冷陰極管から成る
光源２０が配置されている。そして、破線で示されてい
るのが液晶表示部３０である。
【０００９】導光板１０は液晶表示部３０と略等しい長
さＬ０を有している。光源２０の全長もこの長さＬ０に
等しいが、光源２０は両端部にハッチングをかけて示さ
れている電極部２２、２３を有しているので有効発光部
分２１の長さＬ１はＬ０よりも短い。ここで、導光板１
０の領域の内、Ｌ１の両端を通る線Ｗ１、Ｗ２で挟まれ
る領域を中央領域Ｃと称し、線Ｗ１、Ｗ２よりも長さ方
向で外側のハッチングをかけて示される領域を外側領域
Ｓと称することにする。
さＬ０を有している。光源２０の全長もこの長さＬ０に
等しいが、光源２０は両端部にハッチングをかけて示さ
れている電極部２２、２３を有しているので有効発光部
分２１の長さＬ１はＬ０よりも短い。ここで、導光板１
０の領域の内、Ｌ１の両端を通る線Ｗ１、Ｗ２で挟まれ
る領域を中央領域Ｃと称し、線Ｗ１、Ｗ２よりも長さ方
向で外側のハッチングをかけて示される領域を外側領域
Ｓと称することにする。
【００１０】導光板１０の表面１１（図２参照）には後
述する各プリズム１００（図２参照）から成るプリズム
アレー１３が形成されていてその稜線１５と谷線１６が
示されている。この稜線１５と谷線１６を合わせて条線
１４と称する。条線１４は、非常に細長い、すなわち長
径と短径の比が大きい、楕円を長径に平行な線でカット
した円弧であって、中央領域Ｃ内では略光源の軸線方向
に延伸していて、外側領域Ｓ内では光源２０の方に向か
って曲がっている。
述する各プリズム１００（図２参照）から成るプリズム
アレー１３が形成されていてその稜線１５と谷線１６が
示されている。この稜線１５と谷線１６を合わせて条線
１４と称する。条線１４は、非常に細長い、すなわち長
径と短径の比が大きい、楕円を長径に平行な線でカット
した円弧であって、中央領域Ｃ内では略光源の軸線方向
に延伸していて、外側領域Ｓ内では光源２０の方に向か
って曲がっている。
【００１１】図２は、それぞれ図１のII-II 線に沿って
見た断面図を拡大表示したものであって、図１において
は省略されていたリフレクタ４０、すなわち光源２０の
導光板１０とは反対側で発した光を導光板１０に向ける
反射板、も示されている。そして、図中上方が表側であ
って、プリズムアレイ１３が形成されている表面１１と
は反対側の裏面１２は平面にされていて、裏面１２に対
向して液晶表示装置３０が配置されていることが示され
ている。
見た断面図を拡大表示したものであって、図１において
は省略されていたリフレクタ４０、すなわち光源２０の
導光板１０とは反対側で発した光を導光板１０に向ける
反射板、も示されている。そして、図中上方が表側であ
って、プリズムアレイ１３が形成されている表面１１と
は反対側の裏面１２は平面にされていて、裏面１２に対
向して液晶表示装置３０が配置されていることが示され
ている。
【００１２】図示されるように導光板１０の表面１１の
プリズムアレイ１３を形成している各プリズム１００は
光源２０に近い側に長辺１１０を有し、光源２０に遠い
側に短辺１２０を有する不等辺三角形の形状を有してい
る。なお、プリズム１００は非常に誇張して描かれてお
り、実際には、２５０ｍｍ程の幅の中に、５００個程度
のプリズムが形成されている。この実施の形態の場合、
各プリズム１００の長辺１１０の裏面１２に対する傾斜
角αは約２°に、短辺１２０の裏面１２に対する傾斜角
βは約４３°にされている。光源２０から出た光は例え
ば矢印に示すような経路を通過して液晶表示装置３０に
向かい、液晶表示装置３０を表側から照射する。
プリズムアレイ１３を形成している各プリズム１００は
光源２０に近い側に長辺１１０を有し、光源２０に遠い
側に短辺１２０を有する不等辺三角形の形状を有してい
る。なお、プリズム１００は非常に誇張して描かれてお
り、実際には、２５０ｍｍ程の幅の中に、５００個程度
のプリズムが形成されている。この実施の形態の場合、
各プリズム１００の長辺１１０の裏面１２に対する傾斜
角αは約２°に、短辺１２０の裏面１２に対する傾斜角
βは約４３°にされている。光源２０から出た光は例え
ば矢印に示すような経路を通過して液晶表示装置３０に
向かい、液晶表示装置３０を表側から照射する。
【００１３】図３は上記の本発明のの効果を説明する図
であって、（Ａ）は上記の本発明の第１の実施の形態の
場合、（Ｂ）は同心円状にプリズムアレイの条線が形成
されている従来技術の場合であって、それぞれ上段に示
した×印を付けた位置ａ、すなわち、本発明で定義した
中央領域の内の外側領域に近い領域内の点で、光源の点
Ｐから最短距離で、すなわち、光源２０の軸線に対し直
角に進んで、到達した光がプリズムの短辺で反射する場
合を比較する。×印を付けた位置ａでは、プリズムの短
辺に対し、それぞれ、下段に示すように光が当たる。
であって、（Ａ）は上記の本発明の第１の実施の形態の
場合、（Ｂ）は同心円状にプリズムアレイの条線が形成
されている従来技術の場合であって、それぞれ上段に示
した×印を付けた位置ａ、すなわち、本発明で定義した
中央領域の内の外側領域に近い領域内の点で、光源の点
Ｐから最短距離で、すなわち、光源２０の軸線に対し直
角に進んで、到達した光がプリズムの短辺で反射する場
合を比較する。×印を付けた位置ａでは、プリズムの短
辺に対し、それぞれ、下段に示すように光が当たる。
【００１４】（Ａ）に示される本発明の場合、最短距離
で到達した光が、例えば、×印の点ａで紙面の背面方向
に直角に曲がり、ａの位置で液晶表示装置３０に向かっ
て導光板１０から出射する考えると、（Ｂ）の従来技術
の場合には最短距離で点ａに到達した光は、それより浅
い角度でプリズムの短辺に当たることになるため直角に
は曲がらないで例えば点ａ’で出射することになる。逆
に、点ａで直角に曲がるのは、光源の点Ｐ’から出た光
であって、場合によっては、（Ａ）の場合には、直接に
プリズムの短辺に当たることができても、（Ｂ）の場合
には、途中で１回反射した光となる可能性もある。した
がって、最短距離で到達した強い光が、有効に利用でき
ない。
で到達した光が、例えば、×印の点ａで紙面の背面方向
に直角に曲がり、ａの位置で液晶表示装置３０に向かっ
て導光板１０から出射する考えると、（Ｂ）の従来技術
の場合には最短距離で点ａに到達した光は、それより浅
い角度でプリズムの短辺に当たることになるため直角に
は曲がらないで例えば点ａ’で出射することになる。逆
に、点ａで直角に曲がるのは、光源の点Ｐ’から出た光
であって、場合によっては、（Ａ）の場合には、直接に
プリズムの短辺に当たることができても、（Ｂ）の場合
には、途中で１回反射した光となる可能性もある。した
がって、最短距離で到達した強い光が、有効に利用でき
ない。
【００１５】次に第２の実施の形態について説明する。
図４が第３の実施の形態を図１と同じ上面図で示したも
のであって、この第３の実施の形態は第１の実施の形態
と同様にフロントライトユニット用のものであるが、プ
リズムアレイの条線は、楕円の円弧ではなくて、中央領
域Ｃでは光源２０の軸線に平行な直線で外側領域が円弧
にされている長円（の半分）を成している。プリズムア
レイを構成する各プリズムの仕様は第１の実施の形態と
同じようにされている。この第３の実施の形態では、プ
リズムアレイの条線は、中央領域Ｃでは光源２０の軸線
に平行な直線とされているので第１の実施の形態につい
て説明した効果をより明確に得ることが可能である。
図４が第３の実施の形態を図１と同じ上面図で示したも
のであって、この第３の実施の形態は第１の実施の形態
と同様にフロントライトユニット用のものであるが、プ
リズムアレイの条線は、楕円の円弧ではなくて、中央領
域Ｃでは光源２０の軸線に平行な直線で外側領域が円弧
にされている長円（の半分）を成している。プリズムア
レイを構成する各プリズムの仕様は第１の実施の形態と
同じようにされている。この第３の実施の形態では、プ
リズムアレイの条線は、中央領域Ｃでは光源２０の軸線
に平行な直線とされているので第１の実施の形態につい
て説明した効果をより明確に得ることが可能である。
【００１６】次に第３の実施の形態について説明する。
第３の実施の形態は、第１の実施の形態に比較して平面
図で見たプリズムアレイの条線の形は第１の実施の形態
と同じ細長い楕円の半円弧であるが、断面図でみた各プ
リズムの形状が異なるものであって、図５に示すのが第
３の実施の形態の断面図である。図５に示されるよう
に、この第３の実施の形態は、プリズムの谷線が幅を有
する１６’となっている点が第１の実施の形態と異な
る。このようにすることにより光源２０の光が、より光
源２０から遠いところにあるプリズムの短辺に、直接届
きやすく、光源２０から遠い部分の輝度を向上すること
ができる。
第３の実施の形態は、第１の実施の形態に比較して平面
図で見たプリズムアレイの条線の形は第１の実施の形態
と同じ細長い楕円の半円弧であるが、断面図でみた各プ
リズムの形状が異なるものであって、図５に示すのが第
３の実施の形態の断面図である。図５に示されるよう
に、この第３の実施の形態は、プリズムの谷線が幅を有
する１６’となっている点が第１の実施の形態と異な
る。このようにすることにより光源２０の光が、より光
源２０から遠いところにあるプリズムの短辺に、直接届
きやすく、光源２０から遠い部分の輝度を向上すること
ができる。
【００１７】次に第４の実施の形態について説明する。
図６が第４の実施の形態の断面図であって、第４の実施
の形態は、第３の実施の形態と同様にプリズムの谷線は
幅を有する谷線１６”とされているが、谷線１６”の幅
は、光源に近い方が広く、光源に遠い方が狭くされてい
る。その結果、光源２０に近い部分はプリズム１００の
存在する密度が小さく、遠い部分は大きくなり、光源２
０に近い部分の輝度と遠い部分の輝度が平均化される。
図６が第４の実施の形態の断面図であって、第４の実施
の形態は、第３の実施の形態と同様にプリズムの谷線は
幅を有する谷線１６”とされているが、谷線１６”の幅
は、光源に近い方が広く、光源に遠い方が狭くされてい
る。その結果、光源２０に近い部分はプリズム１００の
存在する密度が小さく、遠い部分は大きくなり、光源２
０に近い部分の輝度と遠い部分の輝度が平均化される。
【００１８】次に第５の実施の形態について説明する。
図７が第５の実施の断面図で示したものであって、この
第５の実施の形態はバックライト用の導光板である。プ
リズムアレーの平面図で見た形は第１の実施の形態と同
じであり、プリズムアレイの各プリズムの仕様も第１の
実施の形態に対して上下が逆になっただけであって、光
源２０から発した光は矢印のような経路を辿り、裏側か
ら液晶表示装置３０を照らす。そして、プリズムアレー
の仕様を、第２の実施の形態から第４の実施の形態に示
した仕様とすることは勿論可能である。
図７が第５の実施の断面図で示したものであって、この
第５の実施の形態はバックライト用の導光板である。プ
リズムアレーの平面図で見た形は第１の実施の形態と同
じであり、プリズムアレイの各プリズムの仕様も第１の
実施の形態に対して上下が逆になっただけであって、光
源２０から発した光は矢印のような経路を辿り、裏側か
ら液晶表示装置３０を照らす。そして、プリズムアレー
の仕様を、第２の実施の形態から第４の実施の形態に示
した仕様とすることは勿論可能である。
【００１９】
【発明の効果】本発明によれば、光源の発光部の長さ方
向の端部部分から外側方向に出て導光板に入射した光は
プリズムアレイの円弧状の条線を成す部分で反射してか
ら出射する、したがって、外側領域では光源からの履歴
距離が短い光が出射することができ、また、中央領域で
は光源から長さ方向に直角に近い角度で出て履歴距離が
短い光が多く含まれるので輝度が低下せず、全体に均一
な輝度を得ることができる。
向の端部部分から外側方向に出て導光板に入射した光は
プリズムアレイの円弧状の条線を成す部分で反射してか
ら出射する、したがって、外側領域では光源からの履歴
距離が短い光が出射することができ、また、中央領域で
は光源から長さ方向に直角に近い角度で出て履歴距離が
短い光が多く含まれるので輝度が低下せず、全体に均一
な輝度を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施の形態の構造を示す上面図である。
【図２】第１の実施の形態の側面図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態と従来技術の作用の
差を説明する図であって、（Ａ）は第１の実施の形態に
おける作用を示し、（Ｂ）は従来技術における作用を示
す図である。
差を説明する図であって、（Ａ）は第１の実施の形態に
おける作用を示し、（Ｂ）は従来技術における作用を示
す図である。
【図４】第２の実施の形態の構造を示す上面図である。
【図５】第３の実施の形態の構造を示す上面図である。
【図６】第４の実施の形態の構造を示す上面図である。
【図７】第５の実施の形態の構造を示す上面図である。
１０…導光板 １１…（導光板の）表面 １２…（導光板の）裏面 １３…プリズムアレイの １４…（プリズムアレイの）条線 １５…（プリズムアレイの）稜線 １６…（プリズムアレイの）谷線 ２０…光源 ２１…発光部 ２２、２３…電極部 ３０…液晶表示部 １００…プリズム １１０…（プリズムの）長辺 １２０…（プリズムの）短辺 Ｃ…中央領域 Ｓ１，Ｓ２…外側領域
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 塩澤 勇雄 神奈川県横浜市都筑区川和町654番地 富 士通化成株式会社内 (72)発明者 平野 雅也 神奈川県横浜市都筑区川和町654番地 富 士通化成株式会社内 (72)発明者 古川 真悟 神奈川県横浜市都筑区川和町654番地 富 士通化成株式会社内 Ｆターム(参考） 2H038 AA55 BA01 2H091 FA21X FA21Z FA23X FA23Z FA41X FA41Z FD04 LA18
Claims (1)
- 【請求項１】 被照明物を裏側から照明するバックライ
トユニットあるいは被照明物を表側から照明するフロン
トライトユニットに使用される導光板で、長さ方向に伸
びる側部端面に対向配置した線状の光源から発し側部端
面から入射した光を一方の面に複数のプリズムを並べて
形成したプリズムアレイで反射して他方の面から被照明
物に向けて出射する導光板であって、 導光板の長さが、外側に非発光部を有する光源の発光部
の長さよりも大きく、 導光板のプリズムアレイの条線が、長さ方向で光源の発
光部に略対応する導光板の中央領域では光源の軸線に略
平行で、長さ方向で光源の非発光部に略対応する導光板
の外側領域では光源側に曲がっている、長円、または、
楕円の円弧を成していることを特徴とする導光板。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11174397A JP2001004846A (ja) | 1999-06-21 | 1999-06-21 | 導光板 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11174397A JP2001004846A (ja) | 1999-06-21 | 1999-06-21 | 導光板 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001004846A true JP2001004846A (ja) | 2001-01-12 |
Family
ID=15977879
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11174397A Pending JP2001004846A (ja) | 1999-06-21 | 1999-06-21 | 導光板 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001004846A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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1999
- 1999-06-21 JP JP11174397A patent/JP2001004846A/ja active Pending
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