JP2001133764A - 液晶表示素子 - Google Patents
液晶表示素子Info
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- JP2001133764A JP2001133764A JP31243099A JP31243099A JP2001133764A JP 2001133764 A JP2001133764 A JP 2001133764A JP 31243099 A JP31243099 A JP 31243099A JP 31243099 A JP31243099 A JP 31243099A JP 2001133764 A JP2001133764 A JP 2001133764A
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- display device
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 従来の液晶表示素子内面に半透過反射層を持
つ液晶表示素子では、反射層は鏡面のため、バックライ
トの光が反射層で反射する割合が多くなり、液晶材料中
に入射する光が弱くなり、暗い表示となる問題があっ
た。高い反射輝度と低消費電力を実現した液晶表示素子
を提供する。 【解決手段】 本発明の液晶表示素子は、背面側透明基
板の外側表面が散乱層になっていることにより、明る
く、視認性に優れた半透過型の液晶表示素子が実現でき
る。
つ液晶表示素子では、反射層は鏡面のため、バックライ
トの光が反射層で反射する割合が多くなり、液晶材料中
に入射する光が弱くなり、暗い表示となる問題があっ
た。高い反射輝度と低消費電力を実現した液晶表示素子
を提供する。 【解決手段】 本発明の液晶表示素子は、背面側透明基
板の外側表面が散乱層になっていることにより、明る
く、視認性に優れた半透過型の液晶表示素子が実現でき
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、コンピュ−タ−端
末、画像表示装置、シャッタ−のようなシステムに使用
される、低コストの反射型液晶表示パネルに関する。
末、画像表示装置、シャッタ−のようなシステムに使用
される、低コストの反射型液晶表示パネルに関する。
【０００２】
【従来の技術】液晶表示素子は、低消費電力、低コス
ト、薄型、軽量のため、携帯型の情報端末のディスプレ
ィとして用いられている。しかし反射型の液晶表示素子
は通常２枚の偏光板で液晶セルを挟み、その下に反射板
を設置して用いられている。
ト、薄型、軽量のため、携帯型の情報端末のディスプレ
ィとして用いられている。しかし反射型の液晶表示素子
は通常２枚の偏光板で液晶セルを挟み、その下に反射板
を設置して用いられている。
【０００３】このような２枚の偏光板を使用する反射型
液晶表示素子では、入射光は偏光板を４回透過するた
め、暗くなってしまう。そこで反射型液晶表示素子を明
るくするために、使用する偏光板を２枚から、液晶表示
素子の前面側の１枚のみにして、液晶セルを１枚の偏光
板と反射板で挟む１枚偏光板構成が提案され、入射光は
偏光板を２回しか透過しないため、透過率の向上が期待
できる。さらに背面側透明基板を光が通らなくなるた
め、基板中を光が透過することによる光強度の減衰がな
くなり、透過率の向上が期待できる。この１枚偏光板方
式では、背面側透明基板表面に、従来アルミ等の鏡面高
反射率金属材料膜層を形成し、観測者側透明基板と偏光
板の間に拡散板を挿入し反射層の鏡面をなくし、白色表
示を行う方法がとられてきた。
液晶表示素子では、入射光は偏光板を４回透過するた
め、暗くなってしまう。そこで反射型液晶表示素子を明
るくするために、使用する偏光板を２枚から、液晶表示
素子の前面側の１枚のみにして、液晶セルを１枚の偏光
板と反射板で挟む１枚偏光板構成が提案され、入射光は
偏光板を２回しか透過しないため、透過率の向上が期待
できる。さらに背面側透明基板を光が通らなくなるた
め、基板中を光が透過することによる光強度の減衰がな
くなり、透過率の向上が期待できる。この１枚偏光板方
式では、背面側透明基板表面に、従来アルミ等の鏡面高
反射率金属材料膜層を形成し、観測者側透明基板と偏光
板の間に拡散板を挿入し反射層の鏡面をなくし、白色表
示を行う方法がとられてきた。
【０００４】従来の液晶表示素子の断面模式図を図２に
示す。図２において観測者側透明基板１と背面側透明基
板２は平滑なガラス板で、観測者側透明基板１上の透明
電極３は酸化インジウム錫（ＩＴＯ）膜である。背面側
透明基板２の上にはアルミからなる反射層４を設けてい
る。反射層の厚さは、反射型液晶表示素子の場合１００
０オングストローム程度、半透過型液晶表示素子の場合
１００から４００オングストロームである。反射層４の
上には透明樹脂からなるトップコート層５が形成され、
さらにトップコート層５の上には酸化インジウム錫（Ｉ
ＴＯ）膜からなる透明電極６になっている。透明電極３
と６は交差して画素を形成している。さらに透明電極３
と６の上には、配向膜層７、８がポリイミド樹脂を印刷
後、焼成し、成膜した後、２４０°から２６０°ねじれ
るようにラビング処理されている。以上の構成の観測者
側透明基板１と背面側透明基板２を周囲にシール剤９を
塗布して貼り合わせ、誘電異方性が正でカイラル材料を
添加したネマチック液晶材料１０を観測者側透明基板１
と背面側透明基板２の間隙に注入する。そして偏光板１
１、位相差板１２、前方散乱板１３を観測者側透明基板
１前面に貼りつけてある。
示す。図２において観測者側透明基板１と背面側透明基
板２は平滑なガラス板で、観測者側透明基板１上の透明
電極３は酸化インジウム錫（ＩＴＯ）膜である。背面側
透明基板２の上にはアルミからなる反射層４を設けてい
る。反射層の厚さは、反射型液晶表示素子の場合１００
０オングストローム程度、半透過型液晶表示素子の場合
１００から４００オングストロームである。反射層４の
上には透明樹脂からなるトップコート層５が形成され、
さらにトップコート層５の上には酸化インジウム錫（Ｉ
ＴＯ）膜からなる透明電極６になっている。透明電極３
と６は交差して画素を形成している。さらに透明電極３
と６の上には、配向膜層７、８がポリイミド樹脂を印刷
後、焼成し、成膜した後、２４０°から２６０°ねじれ
るようにラビング処理されている。以上の構成の観測者
側透明基板１と背面側透明基板２を周囲にシール剤９を
塗布して貼り合わせ、誘電異方性が正でカイラル材料を
添加したネマチック液晶材料１０を観測者側透明基板１
と背面側透明基板２の間隙に注入する。そして偏光板１
１、位相差板１２、前方散乱板１３を観測者側透明基板
１前面に貼りつけてある。
【０００５】観測者側透明基板１から入射した光は、偏
光板１１、位相差板１２を透過した後、前方散乱板１３
を透過することにより光は散乱する。この光はネマチッ
ク液晶材料１０中を透過し、反射層４で反射し、再びネ
マチック液晶材料１０、前方散乱板１３、位相差板１
２、偏光板１１を透過する。液晶材料１０に印加される
電圧値により液晶分子の並ぶ角度が変わり、これにより
透過する光の偏光状態が変わることにより、電圧値の大
きさでコントラスト比を制御する。前方散乱板１３を設
置することにより反射層４は鏡面ではなくなり、反射層
４の表面はつや消しのある反射層になる。
光板１１、位相差板１２を透過した後、前方散乱板１３
を透過することにより光は散乱する。この光はネマチッ
ク液晶材料１０中を透過し、反射層４で反射し、再びネ
マチック液晶材料１０、前方散乱板１３、位相差板１
２、偏光板１１を透過する。液晶材料１０に印加される
電圧値により液晶分子の並ぶ角度が変わり、これにより
透過する光の偏光状態が変わることにより、電圧値の大
きさでコントラスト比を制御する。前方散乱板１３を設
置することにより反射層４は鏡面ではなくなり、反射層
４の表面はつや消しのある反射層になる。
【０００６】この前方散乱板１３がある場合には、白濁
した表示色になるが、前方散乱板１３がない場合、反射
層４に周りの風景や観測者が映るため、表示品質が悪化
してしまう。次に従来の液晶表示素子で半透過タイプの
液晶表示素子を実現する方法について述べる。図２中１
４は位相差板、１５は偏光板、１６はＥＬ、ＬＥＤ、Ｆ
Ｌ等の液晶表示素子に設置するバックライトである。バ
ックライト１６の光は、偏光板１５、位相差板１４、反
射層４を透過した後、液晶層へ入射する。光の偏光状態
は偏光板１５、位相差板１４と、位相差板１２、偏光板
１１でも制御される。
した表示色になるが、前方散乱板１３がない場合、反射
層４に周りの風景や観測者が映るため、表示品質が悪化
してしまう。次に従来の液晶表示素子で半透過タイプの
液晶表示素子を実現する方法について述べる。図２中１
４は位相差板、１５は偏光板、１６はＥＬ、ＬＥＤ、Ｆ
Ｌ等の液晶表示素子に設置するバックライトである。バ
ックライト１６の光は、偏光板１５、位相差板１４、反
射層４を透過した後、液晶層へ入射する。光の偏光状態
は偏光板１５、位相差板１４と、位相差板１２、偏光板
１１でも制御される。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】このような方式の半透
過型液晶表示素子では、反射層は鏡面のため、バックラ
イトの光が反射層で反射する割合が多くなり、液晶材料
中に入射する光が弱くなり、暗い表示となる問題があっ
た。この課題を解決するためには、バックライトの発光
輝度を高くすればよいが、消費電流が上がり、バッテリ
ーの寿命が短くなるという携帯機器には致命的な問題が
あった。
過型液晶表示素子では、反射層は鏡面のため、バックラ
イトの光が反射層で反射する割合が多くなり、液晶材料
中に入射する光が弱くなり、暗い表示となる問題があっ
た。この課題を解決するためには、バックライトの発光
輝度を高くすればよいが、消費電流が上がり、バッテリ
ーの寿命が短くなるという携帯機器には致命的な問題が
あった。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記の問題を解決するた
め本発明の液晶表示素子は、観測者側透明基板と背面側
透明基板の間に液晶が挟持され、その厚さ方向に２４０
゜から２６０゜ねじれたネマチック層と、前記観測者側
透明基板の外側に偏光板と位相差板をそなえ、前記背面
側透明基板と前記ネマチック層の間に反射層をそなえた
液晶表示素子において、前記背面側透明基板の外側表面
は散乱層になっている。
め本発明の液晶表示素子は、観測者側透明基板と背面側
透明基板の間に液晶が挟持され、その厚さ方向に２４０
゜から２６０゜ねじれたネマチック層と、前記観測者側
透明基板の外側に偏光板と位相差板をそなえ、前記背面
側透明基板と前記ネマチック層の間に反射層をそなえた
液晶表示素子において、前記背面側透明基板の外側表面
は散乱層になっている。
【０００９】
【発明の実施の形態】（実施例１）以下、本発明の実施
の形態における液晶表示素子について図面を参照しなが
ら具体的に説明する。本発明の液晶表示素子の断面模式
図を図１に示す。図１において観測者側透明基板１と背
面側透明基板２は平滑なガラス板を用いた。観測者側透
明基板１上の透明電極３は酸化インジウム錫（ＩＴＯ）
膜からなる透明電極を、ホトリソグラフィーでパターン
形成した。電極層は文字や絵を表示するために、グラフ
ィックパターンか、あるいはストライプ状のパターンに
なっている。背面側透明基板２表面はアルミ、クロム、
銀等の金属膜を蒸着あるいはスパッタ処理により成膜さ
れた反射層４を設けており、反射層４の上には透明樹脂
からなるトップコート層５が形成されている。さらにト
ップコート層５の上には酸化インジウム錫（ＩＴＯ）膜
からなる透明電極６が文字や絵を表示するために、グラ
フィックパターンか、あるいはストライプ状のパターン
になっている。透明電極３と６は交差して画素を形成し
ている。さらに透明電極３と６の上には、配向膜層７、
８がポリイミド樹脂を印刷後、焼成し、成膜した後、２
４０°から２６０°ねじれるようにラビング処理されて
いる。配向膜層はポリイミドの他にテフロン系物質から
なる層でもよい。また配向膜は液晶材料に接するほぼ全
面に形成されている。以上の構成の観測者側透明基板１
と背面側透明基板２を周囲にシール剤９を塗布して貼り
合わせ、誘電異方性が正でカイラル材料を添加したネマ
チック液晶材料１０を観測者側透明基板１と背面側透明
基板２の間隙に注入する。そして偏光板１１、位相差板
１２、前方散乱板１３を観測者側透明基板１前面に貼り
つけた。また図１中１４は位相差板、１５は偏光板、１
６はＥＬ、ＬＥＤ、ＦＬ等の液晶表示素子に設置するバ
ックライトである。
の形態における液晶表示素子について図面を参照しなが
ら具体的に説明する。本発明の液晶表示素子の断面模式
図を図１に示す。図１において観測者側透明基板１と背
面側透明基板２は平滑なガラス板を用いた。観測者側透
明基板１上の透明電極３は酸化インジウム錫（ＩＴＯ）
膜からなる透明電極を、ホトリソグラフィーでパターン
形成した。電極層は文字や絵を表示するために、グラフ
ィックパターンか、あるいはストライプ状のパターンに
なっている。背面側透明基板２表面はアルミ、クロム、
銀等の金属膜を蒸着あるいはスパッタ処理により成膜さ
れた反射層４を設けており、反射層４の上には透明樹脂
からなるトップコート層５が形成されている。さらにト
ップコート層５の上には酸化インジウム錫（ＩＴＯ）膜
からなる透明電極６が文字や絵を表示するために、グラ
フィックパターンか、あるいはストライプ状のパターン
になっている。透明電極３と６は交差して画素を形成し
ている。さらに透明電極３と６の上には、配向膜層７、
８がポリイミド樹脂を印刷後、焼成し、成膜した後、２
４０°から２６０°ねじれるようにラビング処理されて
いる。配向膜層はポリイミドの他にテフロン系物質から
なる層でもよい。また配向膜は液晶材料に接するほぼ全
面に形成されている。以上の構成の観測者側透明基板１
と背面側透明基板２を周囲にシール剤９を塗布して貼り
合わせ、誘電異方性が正でカイラル材料を添加したネマ
チック液晶材料１０を観測者側透明基板１と背面側透明
基板２の間隙に注入する。そして偏光板１１、位相差板
１２、前方散乱板１３を観測者側透明基板１前面に貼り
つけた。また図１中１４は位相差板、１５は偏光板、１
６はＥＬ、ＬＥＤ、ＦＬ等の液晶表示素子に設置するバ
ックライトである。
【００１０】背面側透明基板２の外側表面、反射層４と
貼り合わされた面の反対側の表面は散乱層１７になって
いる。散乱層１７の表面粗度（山と谷の高低差）は５か
ら２０ミクロン、ピッチ（山の頂上の間隔）は５から２
０ミクロンにおいて、バックライト１６からの光がもっ
とも散乱され、本発明の液晶表示素子を半透過モードで
見た場合、もっとも明るくなった。
貼り合わされた面の反対側の表面は散乱層１７になって
いる。散乱層１７の表面粗度（山と谷の高低差）は５か
ら２０ミクロン、ピッチ（山の頂上の間隔）は５から２
０ミクロンにおいて、バックライト１６からの光がもっ
とも散乱され、本発明の液晶表示素子を半透過モードで
見た場合、もっとも明るくなった。
【００１１】表面粗度が５ミクロン以下の場合、位相差
板１４を背面側透明基板２の外側に貼りつけるための粘
着剤が散乱層１７の凸凹に入り、散乱効果がなくなって
しまう。また表面粗度が２０ミクロン以上の場合、散乱
効果がなくなることと、散乱層１７の凸凹が目に見える
ため表示品質が低下してしまう。散乱層１７のピッチに
ついても同様のことが言える。背面側透明基板２の外側
表面の散乱層１７は、フッ化水素溶液により腐食させる
ことにより凸凹の大きさを制御できる。
板１４を背面側透明基板２の外側に貼りつけるための粘
着剤が散乱層１７の凸凹に入り、散乱効果がなくなって
しまう。また表面粗度が２０ミクロン以上の場合、散乱
効果がなくなることと、散乱層１７の凸凹が目に見える
ため表示品質が低下してしまう。散乱層１７のピッチに
ついても同様のことが言える。背面側透明基板２の外側
表面の散乱層１７は、フッ化水素溶液により腐食させる
ことにより凸凹の大きさを制御できる。
【００１２】（実施例２）さらにフッ化水素溶液で背面
側透明基板２のガラス表面を腐食させ散乱層１７を形成
した後、金属製バイトを押し付け、表面に湾曲溝や直線
溝をつける加工を行うことにより、散乱層１７の表面に
湾曲溝や直線溝が形成されているため、表面がランダム
な凹凸が形成されていた時に比べて、溝の方向に垂直な
方向から入射し散乱層１７を透過する光の拡散範囲を狭
くし、バックライトの光を集光し明るい液晶表示素子に
することができる。
側透明基板２のガラス表面を腐食させ散乱層１７を形成
した後、金属製バイトを押し付け、表面に湾曲溝や直線
溝をつける加工を行うことにより、散乱層１７の表面に
湾曲溝や直線溝が形成されているため、表面がランダム
な凹凸が形成されていた時に比べて、溝の方向に垂直な
方向から入射し散乱層１７を透過する光の拡散範囲を狭
くし、バックライトの光を集光し明るい液晶表示素子に
することができる。
【００１３】表面に湾曲溝や直線溝を形成した後、フッ
化水素溶液で背面側透明基板２のガラス表面を腐食させ
散乱層１７を形成してもよく、明るさの効果は同じであ
る。この様にバックライトの明るさ（輝度）が大きくな
った液晶表示素子において、従来と同じ明るさでもよい
場合、バックライトに印加される電圧を小さくし、従来
と同じ明るさにすることにより、消費電力を小さくする
ことができる。液晶表示素子の透明基板の腐食方法とし
てはフッ化水素そのものを用いてもよく、またフッ化カ
ルシウム、フッ化アルミニウムソーダ、フッ化アンモニ
ウムなどのフッ化物と、硫酸、塩酸とを混合し、発生す
るフッ化水素を用いてもよい。
化水素溶液で背面側透明基板２のガラス表面を腐食させ
散乱層１７を形成してもよく、明るさの効果は同じであ
る。この様にバックライトの明るさ（輝度）が大きくな
った液晶表示素子において、従来と同じ明るさでもよい
場合、バックライトに印加される電圧を小さくし、従来
と同じ明るさにすることにより、消費電力を小さくする
ことができる。液晶表示素子の透明基板の腐食方法とし
てはフッ化水素そのものを用いてもよく、またフッ化カ
ルシウム、フッ化アルミニウムソーダ、フッ化アンモニ
ウムなどのフッ化物と、硫酸、塩酸とを混合し、発生す
るフッ化水素を用いてもよい。
【００１４】（実施例３）また散乱層１７を形成する
際、散乱フィルムを貼り付けても同様の効果が得られ
る。さらに本発明の液晶表示素子の透明基板上にカラー
フィルター層を設置することによりカラー表示のできる
液晶表示素子を実現することもできる。
際、散乱フィルムを貼り付けても同様の効果が得られ
る。さらに本発明の液晶表示素子の透明基板上にカラー
フィルター層を設置することによりカラー表示のできる
液晶表示素子を実現することもできる。
【００１５】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
液晶表示素子において、背面側透明基板の外側表面は散
乱層になっていることにより、バックライトの光が明る
く見え、視認性に優れた表示をすることが可能となる。
特に民生品市場で液晶表示装置の多用されている携帯電
話、パーソナルハンディホン、ポケットベル、ＰＤＡの
ように低消費電力が要求される市場においては、バック
ライトの輝度を小さくしても従来の液晶表示素子と同等
の明るさが得られるため、携帯機器製品に使用すると低
消費電力に優れるため商品性が高くなる。
液晶表示素子において、背面側透明基板の外側表面は散
乱層になっていることにより、バックライトの光が明る
く見え、視認性に優れた表示をすることが可能となる。
特に民生品市場で液晶表示装置の多用されている携帯電
話、パーソナルハンディホン、ポケットベル、ＰＤＡの
ように低消費電力が要求される市場においては、バック
ライトの輝度を小さくしても従来の液晶表示素子と同等
の明るさが得られるため、携帯機器製品に使用すると低
消費電力に優れるため商品性が高くなる。
【図１】本発明にかかる液晶表示素子の構成の一例を示
す断面模式図である。
す断面模式図である。
【図２】従来の液晶表示素子の構成の一例を示す断面模
式図である。
式図である。
１ 観測者側透明基板 ２ 背面側透明基板 ３、６ 透明電極 ４ 反射層 ５ トップコート層 ７、８ 配向膜層 ９ シール剤 １０ 液晶材料 １１、１５ 偏光板 １２、１４ 位相差板 １６ バックライト １７ 散乱層
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2H042 BA03 BA20 2H089 QA12 RA10 TA14 TA15 TA17 2H090 KA08 LA06 LA09 LA10 2H091 FA14Y FA15Y FA31Z FA41Z FC26 GA03 GA06 GA16 HA10 LA16
Claims (6)
- 【請求項１】 観測者側透明基板と背面側透明基板の間
に液晶が挟持され、その厚さ方向に２４０゜から２６０
゜ねじれたネマチック層と、前記観測者側透明基板の外
側に偏光板と位相差板をそなえ、前記背面側透明基板と
前記ネマチック層の間に反射層をそなえた液晶表示素子
において、前記背面側透明基板の外側表面は散乱層にな
っていることを特徴とする液晶表示素子。 - 【請求項２】 前記背面側透明基板の外側表面の表面粗
度（山と谷の高低差）は５から２０ミクロン、ピッチ
（山の頂上の間隔）は５から２０ミクロンの範囲である
ことを特徴とする請求項１記載の液晶表示素子。 - 【請求項３】 前記背面側透明基板の外側表面は、フッ
化水素溶液により腐食されていることを特徴とする請求
項１記載の液晶表示素子。 - 【請求項４】 前記背面側透明基板の外側表面は、湾曲
溝や直線溝からなることを特徴とする請求項１記載の液
晶表示素子。 - 【請求項５】 前記背面側透明基板の外側表面に、散乱
フィルムが貼り付けられていることを特徴とする請求項
１記載の液晶表示素子。 - 【請求項６】 前記背面側透明基板の外側表面は散乱層
になっている液晶表示素子を備えることを特徴とする携
帯機器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31243099A JP2001133764A (ja) | 1999-11-02 | 1999-11-02 | 液晶表示素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31243099A JP2001133764A (ja) | 1999-11-02 | 1999-11-02 | 液晶表示素子 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001133764A true JP2001133764A (ja) | 2001-05-18 |
| JP2001133764A5 JP2001133764A5 (ja) | 2006-12-21 |
Family
ID=18029123
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31243099A Withdrawn JP2001133764A (ja) | 1999-11-02 | 1999-11-02 | 液晶表示素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001133764A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107329312A (zh) * | 2017-08-14 | 2017-11-07 | 京东方科技集团股份有限公司 | 一种阵列基板的制备方法、阵列基板及显示器件 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JPS63195311U (ja) * | 1987-05-30 | 1988-12-15 | ||
| JPH06148408A (ja) * | 1992-11-11 | 1994-05-27 | Sekisui Chem Co Ltd | 光制御シート |
| JPH07318929A (ja) * | 1994-05-30 | 1995-12-08 | Casio Comput Co Ltd | 液晶表示装置 |
| JPH10506500A (ja) * | 1994-09-27 | 1998-06-23 | ミネソタ マイニング アンド マニュファクチャリング カンパニー | 輝度調節フィルム |
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-
1999
- 1999-11-02 JP JP31243099A patent/JP2001133764A/ja not_active Withdrawn
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