JP5877991B2 - 液晶表示装置の製造方法 - Google Patents

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Description

本発明は、液晶表示装置及びその製造方法に関する。
近年、画像の立体表示の要求に応える製品が開発されており、携帯電話や携帯用情報端末等の中小型用機器としては、裸眼視するために視差バリア用液晶パネルを備えた液晶表示装置が知られている(特許文献1)。視差バリア用液晶パネルは、液晶表示パネルに重ねて配置される。詳しくは、液晶表示パネルには、偏光板が貼り付けてあり、この偏光板に視差バリア用液晶パネルが貼り付けられる。
特開2004−294862号公報
従来、液晶表示パネルの表示領域の周囲の領域(額縁)が狭い場合、ガラス基板からはみ出さないように、かつ、表示領域の全体と重なるように偏光板を貼り付けるのは困難であった。
また、液晶表示パネルの側面は位置合わせに使用されることがある。液晶表示パネルの外形のばらつきが大きくなると位置合わせが困難になる。そのため、偏光板は、液晶表示パネルのガラス基板にはみ出さないように貼り付けることが必要である。そのため、偏光板は、ガラス基板よりも小さくなっている。一方、偏光板と視差バリア用液晶パネルとの接着面積が小さいと、接着強度を確保することが難しい。
本発明は、偏光板の貼り付け作業を容易に行うことを目的とし、好ましくは、視差バリア用液晶パネルと液晶表示パネルとの接着面積を広く確保することも可能になる液晶表示装置及びその製造方法を提供することを目的とする。
(1)本発明に係る液晶表示装置の製造方法は、光の通過及び遮断を制御するための液晶層を有する第1パネルを用意する工程と、一方の面に前記第1パネルよりも大きい偏光板が貼り付けられた第2パネルを用意する工程と、前記第1パネルの上面と、前記第2パネルの前記偏光板と、の間に接着剤を介在させる工程と、前記第1パネルと前記第2パネルを、間隔を狭くして前記接着剤を拡げて貼り付ける工程と、を有することを特徴とする。本発明によれば、偏光板が第1パネルよりも大きいので、偏光板の貼り付け作業を容易に行うことができる。
(2)(1)に記載された液晶表示装置の製造方法において、前記第1パネルは、薄膜トランジスタを備えるTFT基板とカラーフィルタを備えるカラーフィルタ基板とに前記液晶層が挟まれてなる液晶表示パネルの一部であり、前記第2パネルは、前記液晶表示パネルに表示された左眼画像と右眼画像を分離して裸眼立体視を可能にする視差バリア液晶パネルの一部であることを特徴としてもよい。
(3)(1)に記載された液晶表示装置の製造方法において、前記第1パネルは、前記第2パネルが貼り付けられる前記上面とは反対側の下面に第3パネルが重ねられた状態で用意し、前記第1パネル及び前記第3パネルの一方は、薄膜トランジスタを備えるTFT基板とカラーフィルタを備えるカラーフィルタ基板とに液晶層が挟まれてなる液晶表示パネルの一部であり、前記第1パネル及び前記第3パネルの他方は、前記液晶表示パネルに表示された左眼画像と右眼画像を分離して裸眼立体視を可能にする視差バリア液晶パネルの一部であることを特徴としてもよい。
(4)(3)に記載された液晶表示装置の製造方法において、前記第2パネルは、光透過性基板であることを特徴としてもよい。
(5)(3)に記載された液晶表示装置の製造方法において、前記第2パネルは、タッチパネルであることを特徴としてもよい。
(6)(5)に記載された液晶表示装置の製造方法において、前記タッチパネルは、前記偏光板が設けられた前記面とは反対側の面に光透過性基板が重ねられた状態で用意することを特徴としてもよい。
(7)(6)に記載された液晶表示装置の製造方法において、前記タッチパネルと前記光透過性基板の間に樹脂からなるフィルムが介在することを特徴としてもよい。
(8)(1)から(7)のいずれか1項に記載された液晶表示装置の製造方法において、前記第1パネルと前記第2パネルを貼り付ける工程で、前記偏光板の領域の内側に、前記第1パネルの前記上面の全体を配置することを特徴としてもよい。これによれば、偏光板を第1パネルの上面の広い範囲に貼り付けることができるので、接着面積を広く確保することができる。
(9)本発明に係る液晶表示装置は、液晶表示パネルと、前記液晶表示パネルに表示された左眼画像と右眼画像を分離して裸眼立体視を可能にするために前記液晶表示パネルに重なる視差バリア液晶パネルと、を有し、前記液晶表示パネル及び前記視差バリア液晶パネルは、1つの偏光板を共有し、前記液晶表示パネルは、第1パネル及び前記偏光板を含み、前記視差バリア液晶パネルは、第2パネル及び前記偏光板を含み、前記第2パネルは、前記第1パネルよりも大きく、前記偏光板は、前記第1パネルよりも大きく、前記第2パネルには、前記偏光板の全体が貼り付けられ、前記第1パネルには、接着層を介して前記偏光板が貼り付けられていることを特徴とする。本発明によれば、偏光板が第1パネルよりも大きいので、偏光板の貼り付け作業を容易に行うことができる。
(10)(9)に記載された液晶表示装置において、前記第1パネルの全体が前記偏光板の内側の領域に配置されていることを特徴としてもよい。これによれば、偏光板を第1パネルの広い範囲に貼り付けることができるので、接着面積を広く確保することができる。
(11)本発明に係る液晶表示装置は、光の通過及び遮断を制御するための液晶層を有する第1パネルと、一方の面に前記第1パネルよりも大きい偏光板が貼り付けられた第2パネルと、前記第1パネルの上面に前記第2パネルの前記偏光板を貼り付ける接着剤と、を有することを特徴としてもよい。
(12)(11)に記載された液晶表示装置において、前記第1パネルは、薄膜トランジスタを備えるTFT基板とカラーフィルタを備えるカラーフィルタ基板とに前記液晶層が挟まれてなる液晶表示パネルの一部であり、前記第2パネルは、前記液晶表示パネルに表示された左眼画像と右眼画像を分離して裸眼立体視を可能にする視差バリア液晶パネルの一部であることを特徴とする。
(13)(11)に記載された液晶表示装置において、前記第1パネルの、前記第2パネルが貼り付けられる前記上面とは反対側の下面に重ねられた第3パネルをさらに有し、前記第1パネル及び前記第3パネルの一方は、薄膜トランジスタを備えるTFT基板とカラーフィルタを備えるカラーフィルタ基板とに液晶層が挟まれてなる液晶表示パネルの一部であり、前記第1パネル及び前記第3パネルの他方は、前記液晶表示パネルに表示された左眼画像と右眼画像を分離して裸眼立体視を可能にする視差バリア液晶パネルの一部であることを特徴としてもよい。
(14)(13)に記載された液晶表示装置において、前記第2パネルは、光透過性基板であることを特徴としてもよい。
(15)(13)に記載された液晶表示装置において、前記第2パネルは、タッチパネルであることを特徴としてもよい。
(16)(15)に記載された液晶表示装置において、前記タッチパネルの、前記偏光板が設けられた前記面とは反対側の面に重ねられた光透過性基板をさらに有することを特徴としてもよい。
(17)(16)に記載された液晶表示装置において、前記タッチパネルと前記光透過性基板の間に介在する樹脂からなるフィルムをさらに有することを特徴としてもよい。
本発明の第1の実施形態に係る液晶表示装置を示す平面図である。 図1に示す液晶表示装置のII−II線断面図である。 液晶表示パネルを示す平面図である。 視差バリア液晶パネルを示す平面図である。 本発明の第1の実施形態に係る液晶表示装置の製造方法を説明するための図である。 本発明の第2の実施形態に係る液晶表示装置を説明するための図である。 本発明の第3の実施形態に係る液晶表示装置を説明するための図である。 本発明の第4の実施形態に係る液晶表示装置を説明するための図である。
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。
[第1の実施形態]
図1は、本発明の第1の実施形態に係る液晶表示装置を示す平面図であり、画面観察者側から見た平面図である。図2は、図1に示す液晶表示装置のII−II線断面図である。本実施例では、観察者側を上側、観察者から遠くなる方向を下側と定義した。図2においては、反射フィルム42が最も下側に配置されている。
液晶表示装置は、液晶表示パネル10を有する。図3は、液晶表示パネル10を示す平面図である。液晶表示パネル10は、TN(Twisted Nematic)型、STN(Super Twisted Nematic)型、VA(Vertical Alignment)方式、IPS(In-Plane Switching)方式など、構造や方式に限定されない。液晶表示パネル10は、ガラスなどからなる透明の一対の基板12,14を有し、両者間に光の通過及び遮断を制御するための液晶層13が挟まれている。一方の基板12はTFT(Thin Film Transistor)基板であり、この基板12上には薄膜トランジスタ(TFT)が形成されている。他方の基板14はカラーフィルタ基板であり、この基板14上には、液晶表示装置をカラー表示可能とするためのカラーフィルタが形成されている。一対の基板12,14の相互に反対側の面には、基板12,14を挟むように、それぞれ下偏光板16及び中偏光板18が貼り付けられている。基板12には、集積回路チップ20が搭載され、フレキシブル配線基板22が取り付けてある。フレキシブル配線基板22は図示しない配線パターンを有する。
液晶表示パネル10は、光の通過及び遮断を制御するための液晶層13を有する第1パネル24、下偏光板16、中偏光板18を含む。第1パネル24の両面に下偏光板16及び中偏光板18が貼り付けられている。第1パネル24の一方の面(下側の面)には下偏光板16が貼り付けられ、第1パネル24の他方の面(上側の面)には中偏光板18が貼り付けられている。下偏光板16は、第1パネル24の基板12に、予め下偏光板16に積層された粘着材により直接密着している。粘着材は、第2パネル38と中偏光板18を分離すると、凝集破壊しない。中偏光板18は、接着層26を介して第1パネル24に貼り付けられている。本実施例では接着層26を形成するために、液状の紫外線硬化樹脂を中偏光板18の下面に塗布し、第1パネル24と中偏光板18を積層した後、紫外線を照射して硬化させて形成した。接着材26は、第1パネル24と中偏光板18を分離すると、凝集破壊する。
本実施形態に係る液晶表示装置は、立体画像表示を可能にするものである。詳しくは、人の左右の目に異なる二次元画像を認識させ、その二つの二次元画像を基に、脳が三次元空間を構築する。そのため、液晶表示パネル10には、左眼用画像と右眼用画像が表示される。
液晶表示装置は、視差バリア液晶パネル28を有する。図4は、視差バリア液晶パネル28を示す平面図である。視差バリア液晶パネル28は、視差バリア方式(パララックスバリア方式)によって、液晶表示パネル10に表示された左眼用画像と右眼用画像を分離して裸眼立体視を可能にするためのものである。視差バリア方式(パララックスバリア方式)とは、画像の表示面に縦縞状のフィルタ(視差バリア)を重ねることで、左目には左目用の映像だけが、右目には右目用の映像だけが映るようにする方式である。
視差バリア液晶パネル28も、TN(Twisted Nematic)型、STN(Super Twisted Nematic)型、VA(Vertical Alignment)方式、IPS(In-Plane Switching)方式など、構造や方式に限定されない。視差バリア液晶パネル28も、ガラスなどからなる透明の一対の基板30,32を有し、両者間に液晶層31が挟まれている。本実施例では、視差バリア液晶パネルを構成する両基板には、液晶層31を駆動させて光を遮るための透明電極(例えば、Indium Tin Oxideによる電極)が形成されている。視差バリア液晶パネルは、縦縞状のバリアを形成すれば良いので、TFT(Thin Film Transistor)やカラーフィルタは必要ない。但し、モバイル用機器に使用される表示パネルは、縦横の表示切り替えが可能なため、必要に応じて、薄膜トランジスタを設けても良い。一対の基板30,32の相互に反対側の面には、基板30,32を挟むように、それぞれ中偏光板18及び上偏光板34が貼り付けられている。基板30には、フレキシブル配線基板36が取り付けてある。フレキシブル配線基板36は図示しない配線パターンを有する。
視差バリア液晶パネル28は、第2パネル38、中偏光板18、上偏光板34を含む。第2パネル38は、第1パネル24よりも大きい。第2パネル38の両面に中偏光板18及び上偏光板34が貼り付けられている。第2パネル38の一方の面(下側の面)には中偏光板18が貼り付けられており、第2パネル38の他方の面(上側の面)には上偏光板34が貼り付けられている。両方の中偏光板18及び上偏光板34は、いずれも第2パネル38の基板30,32に、予め中偏光板18及び上偏光板34に積層された粘着材により直接密着している。
中偏光板18は、第1パネル24及び第2パネル38の間に介在し、液晶表示パネル10及び視差バリア液晶パネル28に共用される。中偏光板18は、第1パネル24よりも大きい。また、本実施例では、中偏光板18は、第1パネル24と第2パネル38の間で、第1パネル24の第2パネル38に対向する面からはみ出すように配置されている。したがって、中偏光板18の端部が第1パネル24よりも外側に位置するため、中偏光板18の端部が第2パネル38から剥離しても、液晶表示パネル10の画像表示には影響を与えないようになっている。また、中偏光板18と上偏光板34は第2パネル38よりは小さい。このような構成とすることで、第1パネル24と中偏光板18を備えた視差バリア液晶パネル28を貼り合わせる際は、第1パネル24と第2パネル38の側面を位置合わせの為に使用できる。
第2パネル38には、中偏光板18の全体が貼り付けられている。これに対して、第1パネル24の全体が中偏光板18の内側に配置されている。これによれば、中偏光板18を第1パネル24の広い範囲(全体であってもよい)に貼り付けることができるので、接着面積を広く確保することができる。なお、画像を表示するためには、中偏光板18は、必ずしも第1パネル24よりも大きい必要はない。中偏光板18は、少なくとも画像表示領域を覆っていれば良い。
図2に示すように、液晶表示パネル10に重なるように導光板40が配置されている。
導光板40は、図示しない点光源から入射した光を面光源に変換するようになっている。
導光板40の液晶表示パネル10とは反対側には反射フィルム42が配置され、導光板40から下方(液晶表示パネル10とは反対側)に出射する光を反射して導光板40に戻すようになっている。導光板40及び反射フィルム42に、図示しない光源及び光学フィルムなどを加えてバックライトが構成される。液晶表示パネル10は、樹脂のモールド成形で形成されたフレーム44に支持されている。液晶表示パネル10とフレーム44は両面テープ46で固定されている。
図5は、本発明の第1の実施形態に係る液晶表示装置の製造方法を説明するための図である。本実施形態では、液晶表示パネル10を構成するために、少なくとも上面の中偏光板18を貼り付ける前の第1パネル24を用意する。第1パネル24の下面には下偏光板16を貼り付けてあってもよいし、これを貼り付ける前の状態で第1パネル24を用意してもよい。下偏光板16を貼り付けてあれば、下偏光板16を貼り付けた面(基板12の面)に傷が付くことを防止する。
また、第2パネル38を用意する。第2パネル38は、少なくとも一方の面に中偏光板18を有する状態で用意し、図5に示すように、両面に中偏光板18及び上偏光板34を貼り付けておいてもよい。中偏光板18を貼り付けた面(基板30の面)は、中偏光板18によって傷から保護される。なお、第2パネル38は第1パネル24よりも大きく、中偏光板18も第1パネル24よりも大きい。
そして、第1パネル24の上面(下偏光板16とは反対側)と、第2パネル38の中偏光板18と、の間に接着剤48を介在させる。図5に示す例では、第2パネル38に接着剤48を設け、これを第1パネル24の上方に配置する。接着剤48は中偏光板18上に設ける。なお、接着剤48は、第1パネル24と第2パネル38のいずれに設けてもよい。また、製造プロセスでは、第1パネル24と第2パネル38のどちらを上にしてもよい。
次に、第1パネル24と第2パネル38を、間隔を狭くして接着剤48を拡げて貼り付ける。図5に示す例では、接着剤48が設けられた第2パネル38を下降させるか、あるいは、下に配置された第1パネル24を上昇させる。
本実施形態では、中偏光板18が第1パネル24よりも大きい。したがって、第1パネル24と第2パネル38は、中偏光板18が第1パネル24の上面からはみ出すように貼り付けられる。つまり、中偏光板18の内側に、第1パネル24の上面の全体が配置される。
本実施形態によれば、最外径が第1パネル24と第2パネル38であるため、夫々基板端部を位置合わせに使用することができる。よって視差バリア液晶パネル28と第1パネル24とを精度良く位置を合わせて貼り合わせることができる。また、中偏光板18が第1パネル24よりも大きいので、中偏光板18の貼り付け作業を容易に行うことができる。また、中偏光板18を第1パネル24の上面の広い範囲に貼り付けることができるので、接着面積を広く確保することができる。
本発明の実施形態の構成を纏めると次のようになる。
本発明の実施形態の一つは、視差バリアを備えた液晶表示装置の製造方法である。先ず、TFT基板とカラーフィルタ基板とに挟まれた液晶層13を有する第1パネル24を用意する。次に、左眼用画像と右眼用画像を分離するための視差バリア液晶パネル28を構成するための第2パネル38を用意する。この際、第2パネル38は、第1パネル24よりも大きく、且つ一方の面に第1パネル24よりも大きい中偏光板18を有する。なお、第1パネル24を用意する工程と第2パネル38を用意する工程は並行した工程でも良い。次に第1パネル24の上面と第2パネル38の中偏光板18との間に接着剤を介在させる。次に第1パネル24と第2パネル38の間隔を狭くして接着剤を拡げて貼り付ける。また、第1パネル24と第2パネル38を貼り付ける工程で、中偏光板18の領域の内側に第1パネル24の上面の全体を配置しても良い。
さらに本発明の実施形態の液晶表示装置は、液晶表示パネル10と、液晶表示パネル10に重なる視差バリア液晶パネル28とを有する。液晶表示パネル10及び視差バリア液晶パネル28は、1つの中偏光板18を共有している。液晶表示パネル10は、第1パネル24及び中偏光板18を含み、視差バリア液晶パネル28は、第2パネル38及び前述の中偏光板18を含む。さらに、第2パネル38は第1パネル24よりも大きく、且つ中偏光板18は第1パネル24よりも大きい。また、第2パネル38には中偏光板18の全体が貼り付けられ、第1パネル24には、接着層26を介して中偏光板18が貼り付けられている。また、第1パネル24の全体が中偏光板18の内側の領域に配置されても良い。
本実施形態では、視差バリア液晶パネル28の一部を構成するように第2パネル38を用いたが、このような第2パネル38に替えて液晶レンズパネル又は光透過性基板を用いても良い。第2パネル38に液晶パネルを用いない場合、中偏光板18は第1パネル24の上偏光板としてのみ用いられる。例えば、第2パネル38に後述する光透過性基板を用いる場合は、初めに、光透過性基板に第1パネル24よりも大きい中偏光板18を貼り付け、その後、第1パネル24と光透過性基板に貼りつけられた中偏光板18とを貼り付ける。
さらに、本実施形態では、液晶パネルである第1パネル24を表示パネルとして用いたが、表示パネルとして有機エレクトロルミネッセンスパネルを用い、第1パネル24を視差バリア液晶パネルの一部として用いる場合にも、本発明は適用可能である。
[第2の実施形態]
図6は、本発明の第2の実施形態に係る液晶表示装置を説明するための図である。
液晶表示装置は、光の通過及び遮断を制御するための液晶層(図示せず)を有する第1パネル50を有する。第1パネル50の上面には、接着剤52を介して上偏光板54が貼り付けられている。上偏光板54は第1パネル50よりも大きい。第1パネル50の下面には、中偏光板56が貼り付けられている。上偏光板54及び中偏光板56が貼り付けられた第1パネル50は、視差バリア液晶パネルを構成する。
上偏光板54の上には、第2パネル58が貼り付けられている。第2パネル58は、タッチパネルである。第2パネル58の上(上偏光板54とは反対側)には、光透過性基板60が貼り付けられている。光透過性基板60は補強板の役目を果たし、フロントウインドウと呼ばれる。
第1パネル50に貼り付けられた中偏光板56の下には第3パネル62が重ねられている。第3パネル62の下(中偏光板56とは反対側)には、下偏光板64が貼り付けられている。中偏光板56及び下偏光板64が貼り付けられた第3パネル62は、薄膜トランジスタを備えるTFT基板とカラーフィルタを備えるカラーフィルタ基板とに液晶層が挟まれてなる液晶表示パネルを構成する。液晶表示パネルの下にはバックライト66が配置されている。
なお、変形例として、第1パネル50が液晶表示パネルの一部であってもよく、第3パネル62が視差バリア液晶パネルの一部であってもよい。
本実施形態に係る液晶表示装置の製造プロセスでは、第1パネル50は、第3パネル62が重ねられた状態で用意する。詳しくは、第1パネル50の、第2パネル58が貼り付けられる上面とは反対側の下面に第3パネル62を重ねる。また、第2パネル58は、上偏光板54が設けられた面とは反対側の面に光透過性基板60が重ねられた状態で用意する。
そして、第1パネル50の上面と第2パネル58に貼り付けられた上偏光板54との間に接着剤52を介在させ、第1パネル50と第2パネル58を間隔を狭くして接着剤52を拡げて貼り付ける。接着剤52については、図5に示す接着剤48について説明した内容が該当する。その他の詳細は、第1の実施形態で説明した内容が該当する。
[第3の実施形態]
図7は、本発明の第3の実施形態に係る液晶表示装置を説明するための図である。この例では、第2パネル68は、光透過性基板である。それ以外の詳細は、上記第2の実施形態で説明した内容が該当する。
[第4の実施形態]
図8は、本発明の第4の実施形態に係る液晶表示装置を説明するための図である。この例では、タッチパネルである第2パネル58と光透過性基板60の間に、樹脂からなるフィルム70が介在する。フィルム70は、第2パネル58と光透過性基板60の間隔を確保するスペーサとして使用する。第2パネル58の一方の面に上偏光板54を貼り付けて用意するときに、他方の面にもフィルム70を貼り付けておくことで、第2パネル58の反りを防止することができる。それ以外の詳細は、上記第2の実施形態で説明した内容が該当する。
本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく種々の変形が可能である。例えば、実施形態で説明した構成は、実質的に同一の構成、同一の作用効果を奏する構成又は同一の目的を達成することができる構成で置き換えることができる。
10 液晶表示パネル、12 基板、13 液晶層、14 基板、16 下偏光板、18 中偏光板、20 集積回路チップ、22 フレキシブル配線基板、24 第1パネル、26 接着層、28 視差バリア液晶パネル、30 基板、31 液晶層、32 基板、34 上偏光板、36 フレキシブル配線基板、38 第2パネル、40 導光板、42 反射フィルム、44 フレーム、46 両面テープ、48 接着剤、50 第1パネル、52 接着剤、54 上偏光板、56 中偏光板、58 第2パネル、60 光透過性基板、62 第3パネル、64 下偏光板、66 バックライト、68 第2パネル、70 フィルム。

Claims (4)

  1. 光の通過及び遮断を制御するための液晶層を有する第1パネルを用意する工程と、
    一方の面に前記第1パネルよりも大きい偏光板が貼り付けられた、タッチパネルである第2パネルを用意する工程と、
    前記第1パネルの上面と、前記第2パネルの前記偏光板と、の間に局所的に接着剤を介在させる工程と、
    前記第1パネルと前記第2パネルを、間隔を狭くして前記接着剤を押し拡げて貼り付ける工程と、
    を有し、
    前記第1パネルは、前記第2パネルが貼り付けられる前記上面とは反対側の下面に第3パネルが重ねられた状態で用意し、
    前記第1パネル及び前記第3パネルの一方は、薄膜トランジスタを備えるTFT基板とカラーフィルタを備えるカラーフィルタ基板とに液晶層が挟まれてなる液晶表示パネルの一部であり、
    前記第1パネル及び前記第3パネルの他方は、前記液晶表示パネルに表示された左眼画像と右眼画像を分離して裸眼立体視を可能にする視差バリア液晶パネルの一部であることを特徴とする液晶表示装置の製造方法。
  2. 請求項に記載された液晶表示装置の製造方法において、
    前記タッチパネルは、前記偏光板が設けられた前記面とは反対側の面に光透過性基板が重ねられた状態で用意することを特徴とする液晶表示装置の製造方法。
  3. 請求項に記載された液晶表示装置の製造方法において、
    前記タッチパネルと前記光透過性基板の間に樹脂からなるフィルムが介在することを特徴とする液晶表示装置の製造方法。
  4. 請求項1からのいずれか1項に記載された液晶表示装置の製造方法において、
    前記第1パネルと前記第2パネルを貼り付ける工程で、前記偏光板の領域の内側に、前記第1パネルの前記上面の全体を配置することを特徴とする液晶表示装置の製造方法。
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