JP5746461B2 - 表示装置 - Google Patents

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Description

本発明は、表示装置に係り、特に、一列に並べて設けられた複数の第１発光素子から構成された第１発光素子群と、前記第１発光素子群の並び方向の一端から表示すべき表示レベルに対応する位置までの前記第１発光素子を発光させて前記表示レベルを表示する発光制御手段と、を備えた表示装置に関するものである。
上述した表示レベルを表示する表示装置としては、例えば液晶表示器を用いてバーグラフを表示するものが知られている。液晶表示器は、意匠性に優れたバーグラフの表示を行うことができるが、高コストとなってしまう。そこで、図１０に示すように、複数のＬＥＤを用いてバーグラフを表示する表示装置が提案されている（例えば特許文献１、２）。
図１０（Ｂ）に示すように、表示装置１は、第１ＬＥＤ群２（第１発光素子群）と、表示板１０と、ケース４と、を備えている。上記第１ＬＥＤ群２は、基板６上に一列に並べて設けられた複数のＬＥＤ２１〜２５（第１発光素子）から構成されている。このＬＥＤ２１〜２５の発光は、図示しないマイコンによって制御されている。上記表示板１０は、上記複数のＬＥＤ２１〜２５の正面側に配置されていて、各ＬＥＤ２１〜２５に対向する光透過性の複数のセグメントバー１１〜１５（図１０（Ａ）参照）が設けられている。上記ケース４は、表示板１０とＬＥＤ２１〜２５との間に配置されていて、正面及び背面に開口を有する四角筒状に設けられている。
次に、上述した構成の表示装置１の動作について以下説明する。例えば表示すべき表示レベルが「３」の場合、マイコン５は、図１０（Ｂ）に示すように、第１ＬＥＤ群２の並び方向の左端のＬＥＤ２１から表示レベル「３」に対応する位置にある左から３つ目のＬＥＤ２３までを発光させる。ＬＥＤ２１〜２３からの光は、対向するセグメントバー１１〜１３を透過して正面に射出される。これにより、同図１０（Ａ）に示すように、左から３つ目までのセグメントバー１１〜１３が点灯して視認され、表示レベルを表示させることができる。
しかしながら、上述したＬＥＤを用いた表示装置では、液晶表示器を用いた場合に比べて意匠性に乏しいという問題があった。また、表示すべき表示レベルが「２」から「３」、「３」から「２」などに短時間で切り替わった場合、図１１に示すように表示レベル「３」に対応するセグメントバー１３が消灯から点灯してまたすぐに消灯するため、チカチカした表示になってしまう、という問題が生じている。
特開昭６０−９３１９３号公報 特開昭６３−１８６２９４号公報
そこで、本発明は、表示レベルが切り替わったときのチカチカ感をなくして意匠性を高めた表示装置を提供することを課題とする。
上述した課題を解決するためになされた請求項１記載の発明は、一列に並べて設けられた複数の第１発光素子から構成された第１発光素子群と、前記複数の第１発光素子のうち並び方向の一端に配置された第１発光素子から表示すべき表示レベルに対応する数の第１発光素子を発光させて前記表示レベルを表示する発光制御手段と、を備えた表示装置において、前記第１発光素子群の正面に設けられた拡散板をさらに備え、前記発光制御手段が、前記表示レベルに対応する数が所定数よりも大きい場合、前記発光している第１発光素子のうち、並び方向の他端から前記所定数までの第１発光素子を他端に向かうに従って輝度が低くなるように発光させ、残りを同じ輝度で発光させ、前記他端から前記所定数目に当たる第１発光素子の輝度よりも前記残りの第１発光素子の輝度が高くなるように発光させることを特徴とする表示装置に存する。
請求項２記載の発明は、前記第１発光素子群と並列に一列に並べて設けられた、前記第１発光素子とは異なる発光色の複数の第２発光素子から構成された第２発光素子群をさらに備え、前記発光制御手段が、前記複数の第２発光素子の並び方向の他端に配置された第２発光素子から前記他端に向かうに従って輝度が低くなるように発光されている第１発光素子と重なる位置に配置された第２発光素子まで発光させると共に、前記発光している第２発光素子のうち並び方向の一端から所定数までの第２発光素子を一端に向かうに従って輝度が低くなるように発光させることを特徴とする請求項１に記載の表示装置に存する。
請求項３記載の発明は、規定の表示レベルに対応する位置に前記第１発光素子群及び前記第２発光素子群と並べて配置された、前記第１発光素子及び前記発光素子とは異なる発光色の第３発光素子をさらに備え、前記発光制御手段が、前記表示すべき表示レベルが前記規定の表示レベルになったとき前記第３発光素子を発光させることを特徴とする請求項２に記載の表示装置に存する。
請求項４記載の発明は、規定の表示レベルに対応する位置に前記第１発光素子群及び前記第２発光素子群と並べて配置された、前記第１発光素子及び前記第２発光素子とは異なる発光色の第３発光素子をさらに備え、前記発光制御手段が、前記表示すべき表示レベルが前記規定の表示レベルに近づくに従って前記第３発光素子の輝度が高くなるように発光させることを特徴とする請求項２に記載の表示装置に存する。
以上説明したように請求項１記載の発明によれば、第１発光素子からの光が拡散板に入射される。これにより、拡散板は、発光している第１発光素子の数、即ち表示レベルに応じた発光長で発光する。このとき、発光している第１発光素子のうち並び方向の他端から所定数までの第１発光素子を他端に向かうに従って輝度が低くなるように発光させているので、拡散板の発光している部分は、他端に向かうに従って輝度が緩やかに低くなる。これにより、見栄えが良くなると共に表示レベルが切り替わったときのチカチカ感がなくなり意匠性を高めることができる。
請求項２記載の発明によれば、表示レベルを２色の混合色に表示することができ、より一層意匠性を高めることができる。
請求項３及び４記載の発明によれば、表示レベルが規定の表示レベルに達したことを明確に表示することができる。
第１実施形態における本発明の表示装置を示す分解斜視図である。 図１に示す表示装置の電気構成図を示す回路図である。 （Ａ）は第１実施形態における本発明の表示装置を示す分解斜視図であり、（Ｂ）は（Ａ）に示す表示装置の正面図である。 （Ａ）は第２実施形態における本発明の表示装置を示す分解斜視図であり、（Ｂ）は（Ａ）に示す表示装置の正面図である。 （Ａ）は第３実施形態における本発明の表示装置を示す分解斜視図であり、（Ｂ）は（Ａ）に示す表示装置の正面図である。 （Ａ）〜（Ｃ）はそれぞれ図５に示す表示装置の表示例を示す図である。 （Ａ）はエコモニターとして用いた場合の第３実施形態に示す表示装置の正面図であり、（Ｂ）はフューエルゲージとして用いた場合の第３実施形態に示す表示装置の正面図である。 メータ表示の一部として用いた場合の第１〜第３実施形態に示す表示装置を正面図である。 （Ａ）インストルメントパネル上に配置した場合の第１〜第３実施形態に示す表示装置を示す正面図であり、（Ｂ）は（Ａ）のＩ−Ｉ線断面図である。 （Ａ）は従来の表示装置の一例を示す正面図であり、（Ｂ）は（Ａ）に示す表示装置の分解斜視図である。 従来の問題点を説明するための説明図である。
第１実施形態
以下、本発明の第１実施形態について図１〜図３を参照して説明する。図１及び図２に示すように、表示装置１は、第１発光素子群としての第１ＬＥＤ群２と、拡散板３（図１）と、ケース４（図１）と、マイコン５（図２）と、を備えている。第１ＬＥＤ群２は、基板６上に一列に並べて設けられた複数の第１発光素子としての第１ＬＥＤ２１〜２５から構成されている。これら第１ＬＥＤ２１〜２５は、図２に示すように、一端が１２Ｖ電源に接続され、他端がトランジスタＴｒ１〜Ｔｒ５を介してグランドに接続されている。そして、これらトランジスタＴｒ１〜Ｔｒ５をオンすると、第１ＬＥＤ２１〜２５に１２Ｖ電源が供給されて第１ＬＥＤ２１〜２５は、互いに同一の発光色（Ａ色）で発光する。
上記拡散板３は、図１に示すように、第１ＬＥＤ群２の正面側に配置されていて、第１ＬＥＤ２１〜２５の並び方向に沿って長尺状に形成されている。この拡散板３は、例えば乳白色の半透明性ポリカーボネート板などから構成されていて、内部に分散された結晶によって光を拡散するものである。また、上記ケース４は、第１ＬＥＤ群２と拡散板３との間に配置されていて、正面及び背面に開口を有する四角筒状に設けられている。このケース４の内壁には、第１ＬＥＤ２１〜２５からの光を反射する白色処理が施されている。このようにケース４の内壁に白色処理を施すことにより、第１ＬＥＤ２１〜２５からの光を効率的に正面に導くことができる。
また、上記マイコン５は、周知のＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭからなり表示装置１全体の制御を司る。このマイコン５には、図２に示すように、上記トランジスタＴｒ１〜Ｔｒ５のベースと、図示しないセンサと、が接続されている。そして、マイコン５は、上記トランジスタＴｒ１〜Ｔｒ５のオンオフを制御することにより、第１ＬＥＤ２１〜２５のうち並び方向の左端（一端）に配置された第１ＬＥＤ２１からセンサの検出値（表示すべき表示レベル）に対応する数の第１ＬＥＤ２１〜２５を発光させてセンサの検出値を表示する。なお、図３に示す実施形態では、マイコン５は、第１ＬＥＤ２１〜２４まで発光させ、第１ＬＥＤ２５は消灯させている。
これら第１ＬＥＤ２１〜２４が発光すると、第１ＬＥＤ２１〜２４から拡散板３に直接入射される光や、ケース４の内壁で反射された後に拡散板３に入射される光が、拡散板３内で拡散する。この結果、図３（Ｂ）に示すように、拡散板３において発光している第１ＬＥＤ２１〜２４のうち左端の第１ＬＥＤ２１に対向する位置から発光している第１ＬＥＤ２１〜２４のうち右端の第１ＬＥＤ２４に対向する位置までがＡ色に発光して見える。即ち、拡散板３は、発光している第１ＬＥＤ２１〜２４の数、即ちセンサの検出値に応じた発光長で発光して、検出値を表示する。
また、上記マイコン５は、発光している第１ＬＥＤ２１〜２４のうち右端（他端）から例えば２つ目（所定数）までの第１ＬＥＤ２３及び２４を右端に向かうに従って輝度が低くなるように発光させる。具体的には、マイコン５は、トランジスタＴｒ１及びＴｒ２を常時オン（デューティ１００％）して第１ＬＥＤ２１及び２２を点灯させる。また、マイコン５は、トランジスタＴｒ３のデューティがトランジスタＴｒ４のデューティより大きくなるようにトランジスタＴｒ３及びＴｒ４をオンオフ制御する。これにより、図３（Ａ）に示すように、第１ＬＥＤ２３及び２４を右端に向かうに従って輝度が低くなるように発光させることができる。この結果、図３（Ｂ）に示すように、拡散板３の発光している部分は、右端に向かうに従って輝度が緩やかに低くなる。
上述した実施形態によれば、第１ＬＥＤ群２の正面に拡散板３を設け、さらに、マイコン５が、発光している第１ＬＥＤ２１〜２４までのうち右端側に配置されている２つの第１ＬＥＤ２３及び２４を右端に向かうに従って輝度が低くなるように発光させている。これにより、拡散板３の発光している部分は、右端に向かうに従って輝度が緩やかに低くなり、見栄えが良くなる。また、センサの検出値が切り替わったときのチカチカ感がなくなり、意匠性を高めることができる。
第２実施形態
次に、本発明の第２実施形態について図４に基づいて説明する。同図において、図１〜図３について上述した第１実施形態で説明した表示装置１と同等の部分には、同一符号を付してその詳細な説明を省略する。第１実施形態と第２実施形態とで大きく異なる点は、第１ＬＥＤ群２を構成する第１ＬＥＤ２１〜２７の数と、表示装置１が第２ＬＥＤ群（第２発光素子群）７をさらに備えている点である。第１実施形態においては第１ＬＥＤ群２は、５つの第１ＬＥＤ２１〜２５で構成されていたが、第２実施形態においては第１ＬＥＤ群２は、７つの第１ＬＥＤ２１〜２７で構成されている。また、上記第２ＬＥＤ群７は、基板６上に第１ＬＥＤ群２と並列に一列に並べて設けられた複数の第２ＬＥＤ７１〜７７から構成されている。
これら第２ＬＥＤ７１〜７７は、第１ＬＥＤ２１〜２７と同様に、一端が１２Ｖ電源に接続され、他端がそれぞれトランジスタ（図示せず）を介してグランドに接続されている。そして、これらトランジスタがオンすると、第２ＬＥＤ７１〜７７に１２Ｖ電源が供給されて第２ＬＥＤ７１〜７７は、互いに同一の発光色（Ｂ色）で発光する。なお、上記第１ＬＥＤ２１〜２７と、第２ＬＥＤ７１〜７７とは、互いに異なる発光色で発光するように設けられている。
上記マイコン５は、第１ＬＥＤ２１〜２７については第１実施形態と同様に、第１ＬＥＤ２１〜２５のうち並び方向の左端に配置された第１ＬＥＤ２１からセンサの検出値に対応する数の第１ＬＥＤ２１〜２７を発光させる。なお、図４に示す実施例では、マイコン５は、第１ＬＥＤ２１〜２４まで発光させている。さらに、マイコン５は、発光している第１ＬＥＤ２１〜２４のうち右端から例えば２つ目までの第１ＬＥＤ２３及び２４を右端に向かうに従って輝度が低くなるように発光させる。
また、マイコン５は、複数の第２ＬＥＤ７１〜７７の右端に配置された第２ＬＥＤ７７から右端に向かうに従って輝度が低くなるように発光されている第１ＬＥＤ２３及び２４と重なる位置に配置された第２ＬＥＤ７３まで発光させる。さらに、マイコン５は、発光している第２ＬＥＤ７３〜７７のうち並び方向の左端から２つ目（所定数）までの第２ＬＥＤ７３及び７４を左端に向かうに従って輝度が低くなるように発光させる。この輝度の調整は、第１実施形態と同様に、第２ＬＥＤ７３及び７４に対応して設けられたトランジスタのオンオフデューティを制御することにより行われる。
これにより、図４（Ｂ）に示すように、拡散板３において発光している第１ＬＥＤ２１〜２４のうち発光している第２ＬＥＤ７３〜７７と重ならない位置に配置された第１ＬＥＤ２１〜２２に対向する部分がＡ色に発光して見える。また、図４（Ｂ）の点線で囲んだように、拡散板３において発光している第１ＬＥＤ２１〜２４と発光している第２ＬＥＤ７３〜７４とが重なっている部分に対向する位置がＡ色とＢ色との混合色に発光して見える。
なお、この点線で囲んだ混合色で発光する領域においては、右に向かうほど徐々にＢ色が強くなり、左に向かうほど徐々にＡ色が強くなる。さらに、拡散板３において発光している第２ＬＥＤ７３〜７７のうち発光している第１ＬＥＤ２１〜２４と重ならない位置に配置された第２ＬＥＤ７６及び７７に対向する部分がＢ色に発光して見える。即ち、拡散板３は、混合色で発光する位置がセンサの検出値に応じて変わる。また、第１実施形態と同様に、拡散板３のＡ色で発光している部分は、右端に向かうに従ってＡ色の輝度が緩やかに低くなり、Ｂ色で発光している部分は、左端に向かうに従ってＢ色の輝度が緩やかに低くなり、見栄えが良く成る。また、検出値が切り替わったときのチカチカ感が無くなり、意匠性を高めることができる。また、センサの検出値を２色の混合色で表示することができ、より一層意匠性を高めることができる。
第３実施形態
次に、本発明の第３実施形態について図５に基づいて説明する。同図において、図４について上述した第２実施形態で説明した表示装置１と同等の部分には、同一符号を付してその詳細な説明を省略する。第２実施形態と第３実施形態とで大きく異なる点は、表示装置１が、第３ＬＥＤ８を備えている点である。上記第３ＬＥＤ８は、規定の検出値（規定の表示レベル）に対応する位置に第１ＬＥＤ群２及び第２ＬＥＤ群７と並べて配置されている。本実施形態では、第１ＬＥＤ２１〜２７及び第２ＬＥＤ７１〜７７の並び方向中央に第３ＬＥＤ８が配置されている。
上記第３ＬＥＤ８は、第１ＬＥＤ２１〜２７、第２ＬＥＤ７１〜７７と同様に、一端が１２Ｖ電源に接続され、他端がそれぞれトランジスタ（図示せず）を介してグランドに接続されている。そして、このトランジスタがオンすると、第３ＬＥＤ８に１２Ｖ電源が供給されて第３ＬＥＤ８がＣ色で発光する。なお、上記第３ＬＥＤ８は、上述した第１ＬＥＤ２１〜２７及び第２ＬＥＤ７１〜７７とは異なる発光色（Ｃ色）で発光するように設けられている。
マイコン５は、第１ＬＥＤ２１〜２７については第１及び第２実施形態と同様に、第１ＬＥＤ２１〜２７の並び方向の左端に配置された第１ＬＥＤ２１からセンサの検出値に対応する数の第１ＬＥＤ２１〜２７を発光させる。なお、図５に示す実施例では、マイコン５は、第１ＬＥＤ２１〜２４まで発光させている。さらに、マイコン５は、発光している第１ＬＥＤ２１〜２４のうち右端から２つ目までの第１ＬＥＤ２３及び２４を右端に向かうに従って輝度が低くなるように発光させる。
また、マイコン５は、第２実施形態では第１ＬＥＤ２１〜２４が発光しているとき第２ＬＥＤ７３〜７７を発光させていたが、第３実施形態では第１ＬＥＤ２１〜２４が発光しているとき第２ＬＥＤ７４〜７７を発光させている。即ち、第２実施形態では発光している第１ＬＥＤ２１〜２４の右から２つ目までと、発光している第２ＬＥＤ７３〜７７の左から２つ目までと、が重なるように第２ＬＥＤ７３〜７７を発光させていたが、第３実施形態では発光している第１ＬＥＤ２１〜２４の右から１つ目までと、発光している第２ＬＥＤ７４〜７７の左から１つ目までと、が重なるように第２ＬＥＤ７４〜７７を発光させる。
また、マイコン５は、センサからの検出値が規定の検出値になったときに第３ＬＥＤ８を発光させる。このとき、マイコン５は、第３ＬＥＤ８に接続されたトランジスタを常時オンさせて、第１ＬＥＤ２３及び２４や第２ＬＥＤ７４及び７５よりも高い輝度で発光させる。これにより、図５（Ｂ）に示すように、拡散板３において発光している第１ＬＥＤ２１〜２４のうち発光している第２ＬＥＤ７４〜７７と重ならない位置に配置された第１ＬＥＤ２１〜２３に対向する部分がＡ色に発光して見える。
また、拡散板３において発光している第２ＬＥＤ７４〜７７のうち発光している第１ＬＥＤ２１〜２４と重ならない位置に配置された第２ＬＥＤ７５〜７７に対向する部分がＢ色に発光して見える。さらに、拡散板３において発光している第１ＬＥＤ２１〜２４と発光している第２ＬＥＤ７３〜７４と第３ＬＥＤ８とが重なる部分がＡ色、Ｂ色、Ｃ色の混合色に発光して見える。なお、本実施形態では、Ｃ色の輝度はＡ色、Ｂ色の輝度よりもかなり高くしているので、拡散板３の第３ＬＥＤ８に対向する部分はほぼＣ色に発光して見える。そして、拡散板３においてほぼＣ色で発光している部分から右に向かうほど徐々にＢ色が強くなり、左に向かうほど徐々にＡ色が強くなる。
このように、センサの検出値が規定の検出値になったときは図５（Ｂ）や図６（Ｂ）に示すように、拡散板３の規定の検出値に対応する部分がＣ色に発光して見える。これにより、検出値が規定の検出値に達したことを明確に表示することができる。なお、センサの検出値が規定の検出値でないときは、図６（Ａ）及び（Ｃ）に示すように、第２実施形態と同様に、センサの検出値がＡ色とＢ色の混合色で表示される。
なお、上述した第３実施形態では、センサの検出値が規定の検出値になったときに第３ＬＥＤ８を発光させていたが、本発明はこれに限ったものではない。例えば、センサの検出値が規定の検出値に近づくに従って第３ＬＥＤ８の輝度が大きくなるようにマイコン５で第３ＬＥＤ８の発光を制御させてもよい。
また、上述した第１〜第３実施形態は、車両のエコモニターとして用いることが考えられる。図７（Ａ）は第３実施形態に示す表示装置１をエコモニターとして使用したときの正面図である。図７（Ａ）に示すエコモニターは、図中ＣＨＧに近づくほどアクセル開度が小さくバッテリを充電していることを示す。また、図中ＰＷＲに近づくほどアクセル開度が大きく燃費の悪い運転をしていることを示す。また、ＣＨＧとＰＷＲの中間が燃費の良い運転をしていることを示す。このとき、マイコン５は、アクセル開度などから最も燃費の良い運転が行われていることを検出したときに第３ＬＥＤ８を発光させて、その旨を明確に表示する。
また、上述した第１〜第３実施形態は、車両のフューエルゲージとして用いることが考えられる。図７（Ｂ）は第３実施形態に示す表示装置１をフューエルゲージとして使用したときの正面図である。図中Ｆに近づくほどガソリン残量が多いことを示し、図中Ｅに近づくほどガソリン残量が少ないことを示す。マイコン５は、ガソリン残量が規定の残量になったときに第３ＬＥＤ８を発光させて、ガソリン残量が少ないことを明確に表示する。
また、上述した第１〜第３実施形態は、例えば、図８に示すように、メータ表示の一部として用いてもよい。また、図９に示すように、ＦＰＣ上に第１ＬＥＤ２１〜２７、第２ＬＥＤ７１〜７７、第３ＬＥＤ８を配置させて、車両のインパネ部分などの曲面に３次元的に配置することも考えられる。
また、前述した実施形態は本発明の代表的な形態を示したに過ぎず、本発明は、実施形態に限定されるものではない。即ち、本発明の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。
１ 表示装置
２ 第１ＬＥＤ群（第１発光素子群）
３ 拡散板
７ 第２ＬＥＤ群（第２発光素子群）
８ 第３ＬＥＤ（第３発光素子）
２１〜２７ 第１ＬＥＤ（第１発光素子）
７１〜７７ 第２ＬＥＤ（第２発光素子）

Claims (4)

  1. 一列に並べて設けられた複数の第１発光素子から構成された第１発光素子群と、前記複数の第１発光素子のうち並び方向の一端に配置された第１発光素子から表示すべき表示レベルに対応する数の第１発光素子を発光させて前記表示レベルを表示する発光制御手段と、を備えた表示装置において、
    前記第１発光素子群の正面に設けられた拡散板をさらに備え、
    前記発光制御手段が、前記表示レベルに対応する数が所定数よりも大きい場合、前記発光している第１発光素子のうち、並び方向の他端から前記所定数までの第１発光素子を他端に向かうに従って輝度が低くなるように発光させ、残りを同じ輝度で発光させ、
    前記他端から前記所定数目に当たる第１発光素子の輝度よりも前記残りの第１発光素子の輝度が高くなるように発光させる
    ことを特徴とする表示装置。
  2. 前記第１発光素子群と並列に一列に並べて設けられた、前記第１発光素子とは異なる発光色の複数の第２発光素子から構成された第２発光素子群をさらに備え、
    前記発光制御手段が、前記複数の第２発光素子の並び方向の他端に配置された第２発光素子から前記他端に向かうに従って輝度が低くなるように発光されている第１発光素子と重なる位置に配置された第２発光素子まで発光させると共に、前記発光している第２発光素子のうち並び方向の一端から所定数までの第２発光素子を一端に向かうに従って輝度が低くなるように発光させる
    ことを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
  3. 規定の表示レベルに対応する位置に前記第１発光素子群及び前記第２発光素子群と並べて配置された、前記第１発光素子及び前記発光素子とは異なる発光色の第３発光素子をさらに備え、
    前記発光制御手段が、前記表示すべき表示レベルが前記規定の表示レベルになったとき前記第３発光素子を発光させる
    ことを特徴とする請求項２に記載の表示装置。
  4. 規定の表示レベルに対応する位置に前記第１発光素子群及び前記第２発光素子群と並べて配置された、前記第１発光素子及び前記第２発光素子とは異なる発光色の第３発光素子をさらに備え、
    前記発光制御手段が、前記表示すべき表示レベルが前記規定の表示レベルに近づくに従って前記第３発光素子の輝度が高くなるように発光させる
    ことを特徴とする請求項２に記載の表示装置。
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