JP2005003931A

JP2005003931A - 表示装置

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Publication number: JP2005003931A
Application number: JP2003167257A
Authority: JP
Inventors: Seiji Watanuki; 清司綿貫
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 2003-06-12
Filing date: 2003-06-12
Publication date: 2005-01-06
Anticipated expiration: 2023-06-12
Also published as: JP4403729B2

Abstract

【課題】低コストにて、抵抗成分による損失を補正する電圧クランプ部を電力回収回路に設け、飛躍（エッジ）を無くし、不要な電磁波輻射を低減する。
【解決手段】電力回収回路の構成をパネルセル電極容量９から、回収コイル、回収コンデンサ経て、この回収コンデンサの低圧側端子をダイオード、スイッチ素子を経て負電源電圧に接続すると共に、この低圧側端子より、ダイオード、スイッチ素子を経て正電源電圧にも接続し、電荷回収時は、正電源電圧側スイッチ素子を開き、負電源電圧側のスイッチを閉じ、電荷放出時は、負電源電圧側のスイッチを開き、正電源電圧側のスイッチを閉じる
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、表示装置に用いられる電力回収回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＡＣ型プラズマディスプレイパネル（以下ＰＤＰと省略する）を構成する共通電極（維持電極ともいう），走査電極，アドレス電極（これらの電極は電気的には容量性負荷と見なされる）を駆動する駆動回路である共通電極駆動回路，走査電極駆動回路，アドレス電極駆動回路等には、一般に、駆動電力を有効に利用するため、電力回収回路が備えられており、この電力回収回路としては、例えば下記特許文献１の図５で開示されている。
【０００３】
その図５において、駆動回路に備えられた電力回収回路は回収コイルＬと、回収コイルＬに接続されたダイオードＤ１，Ｄ２と、ダイオードＤ１の回収コイルＬ側とは逆側に接続されたスイッチＳ１およびダイオードＤ２の回収コイルＬ側とは逆側に接続されたスイッチＳ２と、スイッチＳ１のもう一方の端子とＳ２のもう一方の端子を結んだ交点とグラウンド（以下ＧＮＤと省略する）間に接続された回収コンデンサＣｓｓとからなる。
【０００４】
そして、駆動回路に備えられた電力回収回路では、パネルキャパシタンスを示すコンデンサＣｐの充電と放電に回収コイルＬを用い、回収コイルＬとコンデンサＣｐとの共振により、コンデンサＣｐで失われるエネルギーの大部分を回収コイルＬを介して回収コンデンサＣｓｓに回収している。
【０００５】
回収コンデンサＣｓｓの電圧Ｖｓｓは電源電圧Ｖｃｃの１／２であり、コンデンサＣｐにかかる電圧Ｖｐは、スイッチの開閉動作によって、下記特許文献１の図６に示されるように、理論的にはＬＣ共振により電源電圧ＶｃｃとＧＮＤ電位の間で周期的に変化する。
【０００６】
しかし、下記特許文献１の図６の▲１▼の区間で、電力回収回路内の抵抗成分により、特に回収コイルＬ，ダイオードＤ１，スイッチＳ１の抵抗成分により損失が生じ、電圧ＶｐはＶｃｃまで上がりきらずに、▲１▼と▲２▼の区間の境界で飛躍（立ち上りエッジ）が生じる。また、同様の理由で、▲３▼の区間でＧＮＤ電位まで下がりきれずに、▲３▼と▲４▼の区間の境界で飛躍（立ち下がりエッジ）が生じる。これにともない、コンデンサＣｐに高調波を含んだ電流が流れ、不要な電磁波を輻射することが、下記特許文献２の段落番号〔０００９〕乃至段落番号〔００１１〕で指摘されている。
【０００７】
そこで、下記特許文献２では、その図３，図５，図７等で開示されているように、上記した飛躍（エッジ）をなくすために、電力回収回路に、抵抗成分で生じる損失を補正する１／２Ｖｓｕｓ（Ｖｓｕｓは下記特許文献１の電源電圧Ｖｃｃに対応する電源電圧）より高い電位に回収コンデンサの電圧を保持する電圧クランプ部ＣＬ１または１／２Ｖｓｕｓより低い電位に回収コンデンサの電圧を保持する電圧クランプ部ＣＬ２もしくは両方の電圧クランプ部ＣＬ１，ＣＬ２を電力回収回路に備えるようにしている。
【０００８】
このようにして、下記特許文献２では、上記した飛躍（エッジ）を無くし、不要な電磁波輻射を低減している。
【０００９】
【特許文献１】
特公平７−１０９５４２号公報
【特許文献２】
特開２００１−２７８８８号公報
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
上記特許文献２では、上記したように、抵抗成分による損失を補正する電圧クランプ部を電力回収回路に備えて、上記した飛躍（エッジ）を無くし、不要な電磁波輻射を低減している。
【００１１】
しかし、このために、新たに、１／２Ｖｓｕｓより数十Ｖ（ボルト）低い電圧Ｖ３（７０〜９０Ｖ）を有する電源や１／２Ｖｓｕｓより数十Ｖ高いＶ２（１１０〜１３０Ｖ）を有する電源が必要となり、電源回路の規模増大やコストの増大等の問題があった。
【００１２】
本発明は、上記した課題を鑑みて成されたもので、その目的は、電源回路の規模増大やコストの増大を低減できるプラズマディスプレイパネルの電力回収回路を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明は、パネルセルに接続されたインダクタンス部と、前記インダクタンス部に接続されたコンデンサ部と、を備え、前記コンデンサ部の低圧側は、負電源電圧および正電源電圧のいずれかに接続可能であり、前記パネルセル電極からの電荷回収期間では、前記コンデンサ部を前記負電源電圧に接続し、前記パネルセル電極における電荷放出期間では、前記正電源電圧に接続する構成とする。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、ＡＣ型プラズマディスプレイパネルを駆動する駆動回路である共通電極駆動回路，走査電極駆動回路，アドレス電極駆動回路等に用いられる電力回収回路に関するの実施形態について図を参照しながら詳細に説明する。なお、全図において、共通な機能を有する部分には同一符号を付して示し、一度説明したものについては、煩雑さを避けるために繰り返した説明を省略する。
【００１５】
図１は本発明の第１の実施形態である共通電極駆動回路を示す図、図４は図１の共通電極駆動回路の放電維持期間の動作を説明するタイミング図である。
【００１６】
まず、図１を用いて共通電極駆動回路の構成を述べる。図１において、コンデンサ９は共通電極とＧＮＤ間の容量であるパネルセル容量を示し、符号ｂで共通電極を示す。共通電極ｂには電力回収回路１００が接続されており、また、電圧Ｖｓを有する電源（以下電源Ｖｓと称する）とＧＮＤとの間にスイッチ７とスイッチ８が接続されている。
【００１７】
電力回収回路１００は、共通電極ｂに接続された回収コイル（インダクタンス）１と、回収コイルに直列に接続された回収コンデンサ２と、回収コンデンサ２に接続されたスイッチ３および５と、スイッチ３のもう一方の端子側に接続された一方向導通素子であるダイオード４と、ダイオード４の他方の端子に接続された＋電源である電圧Ｖ２を有する電源（以下電源Ｖ２と称する）と、スイッチ５のもう一方の端子側に接続されたダイオード４とは逆特性の一方向導通素子であるダイオード６と、ダイオード６の他方の端子に接続された−電源である電圧−Ｖ１を有する電源（以下電源−Ｖ１と称する）とからなる。
【００１８】
ここで、回収コンデンサ２のスイッチ３，５側が接地（ＧＮＤに接続）されている場合は、共通電極駆動回路の構成は上記特許文献１の図５と同じである。この時、電力回収回路の抵抗成分による損失がなければ、コンデンサ９の共通電極ｂの電圧（以下ｂ電圧と称する）は、充電時および放電時、回収コイル１とコンデンサ９のＬＣ共振により、電源Ｖｓまで立ち上り、そしてＧＮＤまで立ち下がるが、損失がある場合には従来技術の項で述べたようにそこまで到らず、飛躍が生じる。そこで、損失によるその飛躍値ΔＶの約１／２に相当する電圧値（回収コンデンサ側に換算する場合はＬＣ共振作用によりほぼΔＶの１／２となる）を有する少なくとも正電圧または負電圧の電源（電源Ｖ２または電源−Ｖ１）を、コンデンサ９の充電期間または放電期間に合わせて（即ち、回収コンデンサの電力放出または電力回収に合わせて）回収コンデンサ２に直列に接続して、電源電圧を重畳させ、飛躍が生じないようにしたことに本発明の特徴がある。
【００１９】
もし、極性などにより充電時と放電時の飛躍値が異なる場合には、回収コンデンサ２に重畳する電源の電圧値（絶対値）を変えるようにすることはいうまでもない。
【００２０】
次に、図４を参照しながら、共通電極駆動回路の動作を説明する。図４において、まず、区間Ｔ１では、始めにスイッチ８が開放されて、スイッチ３が閉じ、スイッチ５，７は継続して開放のままである。この時、回収コンデンサ２には略１／２Ｖｓの電圧が保持されている。従って、回収コイル１とコンデンサ９の直列ＬＣ共振回路には（１／２Ｖｓ＋Ｖ２）の電圧が印加される。なお、回収コンデンサ２に略１／２Ｖｓの電圧が保持されていることに関しては、上記特許文献１の１０頁右欄４０行目から１１頁左欄５行目にかけて詳述されている。
【００２１】
図５にコンデンサ９の充電時の等価回路を示す。図５において、１０１は上記した飛躍値ΔＶに対応した電力回収回路の等価損失抵抗を示し、ＶＬは回収コイル１の出力電圧を示す。
【００２２】
電力回収回路の抵抗成分による電圧降下の損失分（上記した飛躍値ΔＶに等しい）は重畳電圧Ｖ２（＝約ΔＶ／２）で補正されるので、区間Ｔ１の充電期間の最後には、ＬＣ共振作用によりＶＬは数１の通りとなる。
ＶＬ＝（１／２Ｖｓ＋Ｖ２）×２＝Ｖｓ＋２Ｖ２＝Ｖｓ＋ΔＶ…（数１）
従って、ｂ電圧即ちコンデンサ９にかかる電圧Ｖｂはほぼ電源Ｖｓまで立ち上がる。
【００２３】
区間Ｔ２では、スイッチ３が開放され、スイッチ７が閉じて、ｂ電圧は電源Ｖｓにプルアップされが、区間Ｔ１とＴ２の境界でｂ電圧に飛躍がないので、不要な電磁波輻射を生じない。
【００２４】
区間Ｔ３では、スイッチ７が開放され、スイッチ５が閉じて、コンデンサ９は回収コイル１，回収コンデンサ２，スイッチ５，ダイオード６，電源−Ｖ１のルートで放電を始める。この時、回収コンデンサ２には電源−Ｖ１が接続されるので、充電時と同様に、電力回収回路の抵抗成分による電圧降下の損失は重畳電圧−Ｖ１で補正されて、区間Ｔ３の放電期間の最後には、ｂ電圧はほぼ電ＧＮＤ電位まで立ち下がる。この時ＧＮＤ電位との間に飛躍がないので、不要な電磁波輻射を生じない。そして、回収コンデンサ２は回収コイル１を介したコンデンサ９との間の電力（エネルギー）の授受により電源Ｖｓの１／２である約１／２Ｖｓまで充電され、コンデンサ９に蓄えられていたエネルギーの大部分が回収コンデンサ２に回収される。
【００２５】
区間Ｔ４では、スイッチ５が開放され、スイッチ８が閉じて、他のスイッチは継続して開放のままとなり、共通電極は接地されて、接地電位に固定され、コンデンサ９の電荷は放電されるが、区間Ｔ３とＴ４の境界でｂ電圧に飛躍がないので、不要な電磁波輻射を生じない。
【００２６】
以上のＴ１〜Ｔ３の区間が共通電極ｂの駆動区間である。そして、この期間に続くＴ４の区間は図示しない走査電極の駆動期間である。走査電極（図示せず）にも同じ構成の電力回収回路（図示せず）が接続されており、この期間で走査電極とＧＮＤ間で形成されるコンデンサ（図示せず）の充放電で走査電極電圧（図示せず。以下ｄ電圧と称する）に飛躍が生じないようにしていることはいうまでもない。走査電極（図示せず）の駆動期間の動作は共通電極ｂの動作に同じであり、説明を省略する。
【００２７】
区間Ｔ４が終了すると、再び、区間Ｔ１〜Ｔ３の間の動作が繰り返えされる。このようにして、共通電極と走査電極（図示せず）との間に交番性維持電圧が印加されて、連続的に放電が維持される。この時、立ち上がりや立ち下がりで飛躍のない周期的な共通電極駆動パルスを共通電極に印加できるとともに、区間Ｔ１で回収コンデンサ２に蓄積された電力を放出し、区間Ｔ３において電力を回収することができる。即ち、不要な電磁波輻射を抑えるながら、電力を回収することができる。
【００２８】
電源Ｖｓが約２００Ｖ程度の場合、上記特許文献２にも記述されているように、その図３のクランプ電圧Ｖｂは１１０〜１３０Ｖ、その図５のクランプ電圧Ｖａは７０〜９０Ｖ程度で、飛躍を補正する電圧（上記した飛躍値ΔＶに対応）は１０〜３０Ｖ程度となり、上記した本実施形態の電力回収回路の電源Ｖ２と電源−Ｖ１の絶対値は、１０〜３０Ｖ程度となる。
【００２９】
従って、電源Ｖ２と電源−Ｖ１に、ＰＤＰ回路内で使用されている低電源電圧を用いることが可能となり、従来に比べて、コストアップを抑えることができる。また、所望の電圧値を有する電源がＰＤＰ回路内になくても、所望の電圧値に近い低電圧電源を用いることにより、飛躍値を小さくできるので、不要な電磁波輻射を抑えながら、コストアップも抑えることができる。
【００３０】
また、所望の電圧値を有する電源がＰＤＰ回路内になく、新たに設ける場合でも、従来の約１００Ｖ前後の高電圧電源を使用しないので、電源の消費電力や耐電圧を小さくでき、電源回路の規模増大やコストを抑えることができる。
【００３１】
図２は第２の実施形態である共通電極駆動回路に用いられる電力回収回路２００を示す図である。図２は図１において、電源Ｖ２を電源Ｖ２’に変え、ダイオード６のカソード側を電源−Ｖ１ではなく、ＧＮＤに接続したものである。従って、本実施形態では加算重畳する電源−Ｖ１がないので、図１と異なり、図４の区間Ｔ３と区間Ｔ４の境界で飛躍が生じる。
【００３２】
図６は図２の共通電極駆動回路の放電維持期間の動作を説明するタイミング図である。図６において、まず、区間Ｔ１では、始めにスイッチ８が開放されて、スイッチ３が閉じ、スイッチ５，７は継続して開放のままである。この時、回収コンデンサには１／２Ｖｓの電圧より幾分低い電圧であるほぼ（１／２Ｖｓ−１／２ΔＶ）が保持されている（詳細は後述）。従って、回収コイル１とコンデンサ９の直列ＬＣ共振回路には（１／２Ｖｓ−１／２ΔＶ＋Ｖ２’）の電圧が印加される。
【００３３】
ここで、電源Ｖ２’は電力回収回路２００の抵抗成分による損失分ΔＶを補正する重畳電源であるが、本実施形態では、数２の通り
Ｖ２’＝１／２ΔＶ＋１／２ΔＶ … （数２）
抵抗成分による損失分ΔＶを補正する電圧１／２ΔＶに加えて、回収コンデンサ２の電圧が１／２Ｖｓより低下している分（ほぼ１／２ΔＶに等しい）も補正するようにしている。従って、直列ＬＣ共振回路には（１／２Ｖｓ＋１／２ΔＶ）が印加されるので、区間Ｔ１の充電期間の最後には、ＬＣ共振作用によりｂ電圧即ちコンデンサ９にかかる電圧Ｖｂはほぼ電源Ｖｓまで立ち上がる。
【００３４】
区間Ｔ２では、スイッチ３が開放され、スイッチ７が閉じて、ｂ電圧は電源Ｖｓにプルアップされが、区間Ｔ１とＴ２の境界でｂ電圧に飛躍がないので、不要な電磁波輻射を生じない。
【００３５】
区間Ｔ３では、スイッチ７が開放され、スイッチ５が閉じて、コンデンサ９は回収コイル１，回収コンデンサ２，スイッチ５，ダイオード６，ＧＮＤのルートで放電を始める。しかし、図４の場合とは異なり、放電時、電力回収回路２００の抵抗成分による損失を補正しないので、区間Ｔ３の放電期間の最後には、ｂ電圧はＧＮＤ電位まで立ち下がらない。また、回収コンデンサ２にはコンデンサ９に蓄えられていたエネルギーの大部分が回収されるが、電力回収回路内の抵抗成分による損失ΔＶにより１／２Ｖｓより幾分低い電圧であるほぼ（Ｖｓ−ΔＶ）／２までしか充電されない。
【００３６】
区間Ｔ４では、スイッチ５が開放され、スイッチ８が閉じて、他のスイッチは継続して開放のままとなり、共通電極は接地されて、接地電位に固定され、コンデンサ９の電荷は放電されるが、区間Ｔ３とＴ４の境界でｂ電圧に飛躍ΔＶが生じるので、不要な電磁波輻射を生じる。しかし、区間Ｔ１と区間Ｔ２の境界では飛躍がないので、全体として不要な電磁波輻射は低減される。
【００３７】
以上述べたように、本実施形態では、図１と異なり、コンデンサ９の放電時飛躍が生じるが、充電時は飛躍がないので、不要な電磁波輻射を幾分抑える効果を有する。また、重畳電源Ｖ２’は第１の実施形態と同様に低電圧電源でよいので、コストアップも抑えることができる。
【００３８】
図３は第３の実施形態である共通電極駆動回路に用いられる電力回収回路３００を示す図である。図３は図１において、ダイオード４のアノード側を電源Ｖ２ではなく、ＧＮＤに接続したものである。従って、本実施形態では加算重畳する電源Ｖ２がないので、図１と異なり、図４の区間Ｔ１と区間Ｔ２の境界で飛躍が生じるが、区間Ｔ３と区間Ｔ４の境界では重畳電源−Ｖ１があるので、飛躍は生じなく、全体として不要な電磁波輻射は低減される。なお、回収コンデンサ２での電力回収時回収コンデンサ２の両端間電圧は略１／２Ｖｓとなる。また、その他の動作は図１に同じであり、詳細な説明を省略する。
【００３９】
以上述べたように、本実施形態では、図１と異なり、コンデンサ９の充電時飛躍が生じるが、放電時は飛躍がないので、不要な電磁波輻射を幾分抑える効果を有する。また、重畳電源−Ｖ１は第１の実施形態と同じであり、低電圧電源でよいので、コストアップも抑えることができる。
【００４０】
以上述べたように、本発明によれば、共通電極駆動や走査電極駆動やアドレス電極駆動時に生じる電力回収回路内の回収コンデンサの電力放出時または電力回収時の抵抗成分による損失を、回収コンデンサに、回収コンデンサの電力放出または電力回収に合わせて、少なくとも該損失を補正する電圧を有する正電圧または負電圧の電源を直列に接続して重畳し、補正するので、不要な電磁波輻射を抑えることができ、かつ、該電源を低電圧とすることができるので、電源回路の規模増大やコストの増大を低減できるプラズマディスプレイパネルの電力回収回路を提供することができる。
【００４１】
【発明の効果】
本発明によれば、信頼性の高い表示装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態である共通電極駆動回路を示す図。
【図２】第２の実施形態である共通電極駆動回路に用いられる電力回収回路を示す図。
【図３】第３の実施形態である共通電極駆動回路に用いられる電力回収回路を示す図。
【図４】図１の共通電極駆動回路の放電維持期間の動作を説明するタイミング図。
【図５】コンデンサ９の充電時の等価回路。
【図６】図２の共通電極駆動回路の放電維持期間の動作を説明するタイミング図。
【符号の説明】
１…回収コイル、２…回収コンデンサ、３…スイッチ、４…ダイオード、
５…スイッチ、６…ダイオード、７…スイッチ、８…スイッチ、
９…コンデンサ、
１００，２００，３００…電力回収回路、１０１…損失抵抗

Claims

電圧が印加され放電が行なわれる電極と、
前記電極に接続されたインダクタンス部と、
前記インダクタンス部に接続されたコンデンサ部と、
前記電極からの電荷回収期間において、前記コンデンサ部と接続される負電源電圧部と、
前記電極における電荷放出期間において、前記コンデンサ部と接続される正電源電圧部と、
を備えてなることを特徴とする表示装置。
電圧が印加され放電が行なわれるパネルセル電極と、
前記電極に接続されたインダクタンス部と、
前記インダクタンス部に接続されたコンデンサ部と、
前記電極からの電荷回収期間において、前記コンデンサ部と接続される基準電位部と、
前記電極における電荷放出期間において、前記コンデンサ部と接続される正電源電圧部と、
を備えてなることを特徴とする表示装置。
電圧が印加され放電が行なわれるパネルセル電極と、
前記電極に接続されたインダクタンス部と、
前記インダクタンス部に接続されたコンデンサ部と、
前記電極からの電荷回収期間において、前記コンデンサ部と接続される負電源電圧部と、
前記電極における電荷放出期間において、前記コンデンサ部と接続される基準電位部と、
を備えてなることを特徴とする表示装置。
前記コンデンサ部と前記負電源電圧部は、第１のスイッチおよび第１のダイオードを介して接続され、前記コンデンサ部と前記正電源電圧部は、第２のスイッチおよび第２のダイオードを介して接続され、
前記電極からの電荷回収期間では、前記第１のスイッチを閉じることにより、電荷が前記コンデンサ部の低電圧側から前記第１のダイオードを介して、前記負電源電圧部に導通し、
前記電極における電荷放出期間では、前記第２のスイッチを閉じることにより、電荷が前記正電源電圧部から前記第２のダイオードを介して、前記コンデンサ部の低電圧側に導通することを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
前記コンデンサ部と前記基準電位部は、第１のスイッチおよび第１のダイオードを介して接続され、前記コンデンサ部と前記正電源電圧部は、第２のスイッチおよび第２のダイオードを介して接続され、
前記電極からの電荷回収期間では、前記第１のスイッチを閉じることにより、電荷が前記コンデンサ部の低電圧側から前記第１のダイオードを介して、前記基準電位部に導通し、
前記電極における電荷放出期間では、前記第２のスイッチを閉じることにより、電荷が前記正電源電圧部から前記第２のダイオードを介して、前記コンデンサ部の低電圧側に導通することを特徴とする請求項２に記載の表示装置。
前記コンデンサ部と前記負電源電圧部は、第１のスイッチおよび第１のダイオードを介して接続され、前記コンデンサ部と前記基準電位部は、第２のスイッチおよび第２のダイオードを介して接続され、
前記電極からの電荷回収期間では、前記第１のスイッチを閉じることにより、電荷が前記コンデンサ部の低電圧側から前記第１のダイオードを介して、前記負電源電圧部に導通し、
前記電極における電荷放出期間では、前記第２のスイッチを閉じることにより、電荷が前記基準電位部から前記第２のダイオードを介して、前記コンデンサ部の低電圧側に導通することを特徴とする請求項３に記載の表示装置。
電圧が印加され放電が行なわれる複数の電極を有するパネルと、
インダクタンス部とコンデンサ部とを有し、前記パネルの電荷を回収する電力回収回路と、
を備えてなる表示装置であって、
前記電力回収回路は、前記パネルからの電荷回収期間において前記コンデンサ部と接続される負電源電圧部と、前記電極における電荷放出期間において前記コンデンサ部と接続される正電源電圧部と、
を備えてなることを特徴とする表示装置。
前記電源電圧部は、他の回路の電源電圧部を用いることを特徴とする請求項１ないし７のいずれかに記載の表示装置。
前記電源電圧部は、電力回収回路内の抵抗成分による損失の約１／２倍から１倍の絶対値を持つ電圧であることを特徴とする請求項１ないし７のいずれかに記載の表示装置。
前記パネルセル電極を駆動するための電圧が約２００Ｖであるとき、前記電源電圧部の絶対値は１０から３０Ｖであることを特徴とする請求項１ないし７のいずれかに記載の表示装置。
前記表示装置は、ＡＣ型のプラズマディスプレイであることを特徴とする請求項１ないし１０のいずれかに記載の表示装置。