JP2014142603A - 表示装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】表示装置において、薄型化、狭額縁化が可能な構造を提供することを目的とする。
【解決手段】表示パネルを収容する筐体の下辺部分に配置された光学ユニット10を備え、光学ユニット10は、複数の導光部材をベース部に一体に形成したユニット本体部15と、ユニット本体部15を収容するケース11とを有している。また、ユニット本体部15の導光部材は、筐体の前面側に露出する光の入射面、及び受光センサに対して光を出射する出射面、及び入射面と出射面の間に形成された反射面を有する受光用の導光部材12、13と、発光ダイオードの光を筐体の前面側に導光する発光用の導光部材14とを有している。
【選択図】図6

Description

本技術は、プラズマディスプレイ、液晶ディスプレイなどの薄型の表示装置に関する。
近年、プラズマディスプレイ、液晶ディスプレイなどの薄型の表示装置においては、奥行き方向のより一層の薄型化を実現することや、表示パネルを囲むフレームの幅を狭くする、いわゆる狭額縁のフレームを使用することなどの外観デザインの改良が進んでいる(特許文献1参照)。
特開2005−117177号公報
本技術はこのような表示装置において、薄型化、狭額縁化が可能な構造を提供することを目的とする。
本技術の表示装置は、表示パネルを収容する筐体の下辺部に配置された光学ユニットを備え、前記光学ユニットは、複数の導光部材をベース部に一体に形成したユニット本体部と、前記ユニット本体部を収容するケースとを有し、前記ユニット本体部の導光部材は、前記筐体の前面側に露出する光の入射面、及び受光センサに対して光を出射する出射面、及び前記入射面と出射面の間に形成された反射面を有する受光用の導光部材を備えたことを特徴とする。
本技術によれば、高価な導光部材を用いることなく、十分な受光感度を得ることができ、しかも導光部材を備えたユニット本体部とケースとにより光学ユニットを構成しているため、異なる機種の表示装置に対しても、共用化して使用することが可能となる。さらに、筐体の下辺部分に光学ユニットを配置する構成であるため、狭額縁のフレームを使用した表示装置に対しても、容易に設置することが可能となる。
本技術の一実施の形態による表示装置を前面側から見た斜視図である。 表示装置を背面側から見た斜視図である。 表示装置において、光学ユニットが配置される下辺部分の内部構造を示す断面図である。 図1のA部の光学ユニット部分を拡大して示す斜視図である。 光学ユニットを取り外した状態の前フレーム部分を内部側から見た平面図である。 本技術の一実施の形態による表示装置に使用する光学ユニットを示す斜視図である。 図6のB−B線で切断した光学ユニットの構成を示す断面図である。 光学ユニットにおいて、カバーを外して内部構造を示す斜視図である。 光学ユニットのユニット本体部を上面側から見た斜視図である。 光学ユニットのユニット本体部を下面側から見た斜視図である。 光学ユニットのケースを示す斜視図である。 本技術による表示装置において、補強フレームの一例を示す断面図である。
以下、本技術の一実施の形態による表示装置について、図面を参照しながら説明する。但し、必要以上に詳細な説明は省略する場合がある。例えば、既によく知られた事項の詳細説明や実質的に同一の構成に対する重複説明を省略する場合がある。これは、以下の説明が不必要に冗長になるのを避け、当業者の理解を容易にするためである。
なお、発明者は、当業者が本技術を十分に理解するために添付図面及び以下の説明を提供するのであって、これらによって請求の範囲に記載の主題を限定することを意図するものではない。
(表示装置の全体構成)
図1は、本技術の一実施の形態による表示装置を前面側から見た斜視図である。図2は、表示装置を背面側から見た斜視図である。
図1、図2に示すように、表示装置は、プラズマディスプレイパネルや液晶表示パネルなどの表示パネル1を金属製や樹脂製の前フレーム2と金属製のバックカバー3からなる筐体内に収容することにより、構成されている。前フレーム2は、表示パネル1の前面の非表示領域及び側面を覆うもので、本実施の形態による前フレーム2は、樹脂部分2aと金属部分2bとを有している。金属部分2bは、表示パネル1の側面と前面の周囲部分を覆い、樹脂部分2aは、表示パネル1の前面側において、金属部分2bに接着またはネジ止めにより固定され、表示パネル1の非表示領域を覆っている。金属部分2bの側面側には、前フレーム2を表示パネル1のシャーシに固定するためのネジ穴2cが設けられている。また、金属部分2bは、左辺、上辺、右辺、下辺の4つのフレーム状部材に分かれており、各部材はコーナー部分で溶接などにより結合されている。
また、表示装置は、表示パネル1のシャーシ及びバックカバー3に保持されたスタンド4を有し、このスタンド4により表示装置は、垂直に立てた状態で設置される。スタンド4は、支柱部4a、支柱部4aの上に設けられる台座部4b、バックカバー3の背面に取り付けられる取付部4c、及び取付部4cに設けたネジ穴4dを有している。
また、表示装置のバックカバー3側には、アンテナ入力端子、LAN端子、HDMI(登録商標)端子などの各種の入出端子が設けられている。
図3は、表示装置において、光学ユニットが配置される下辺部分の内部構造を示す断面図である。図3に示すように、表示パネル1はシャーシ5に保持され、前フレーム2とバックカバー3からなる筐体内に収容されている。シャーシ5には、表示パネル1を駆動表示させるための駆動回路部6を搭載した回路基板7が取り付けられている。表示パネル1は、回路基板7とフレキシブル配線板8を介して電気的に接続されている。また、フレキシブル配線板8が接続される回路基板7は、シャーシ5に取り付けた補強フレーム5aに取り付けられている。図3において、シャーシ5の下端部の取付片5bは、補強フレーム5aを取り付けるためのものである。
また、筐体を構成する前フレーム2の下辺部分には、金属フレーム9が取り付けられ、その金属フレーム9内に光学ユニット10が配置されている。光学ユニット10は、光学ユニット10を構成する部品をケース11に配置することにより構成されている。金属フレーム9は、取付片9aによりシャーシ5に取り付けられ、光学ユニット10のケース11と突き合うように配置される端部は、奥行き方向に傾斜した傾斜面9bを有している。なお、光学ユニット10については後述するが、図3においては、光学ユニット10の受光用の導光部材12のみ図示している。
図4は、図1のA部の光学ユニット部分を拡大して示す斜視図である。図4に示すように、光学ユニット10は、表示装置の筐体の前面側に、受光用の導光部材12、13、及び発光用の導光部材14が露出するように配置されている。受光用の導光部材12は、光透過性の樹脂材料により形成され、赤外線リモコンからの赤外光を受光する。受光用の導光部材13は、光透過性の樹脂材料により形成され、表示装置が設置される周囲環境の環境光を受光する。発光用の導光部材14は、光透過性の樹脂材料により形成され、表示装置の動作状態を表示する発光ダイオード(LED)からの光を導光して、表示装置の前面側から、表示装置の動作状態を表示する。
図5は、光学ユニットを取り外した状態の前フレーム部分を内部側から見た平面図である。図5に示すように、前フレーム2には、光学ユニット10の受光用、及び発光用の複数の導光部材12、13、14が貫通して前面に露出させるための穴2dが設けられている。さらに、シャーシ5の補強フレーム5aには、光学ユニット10のケース11を取り付けるためのネジ穴5cが設けられている。
(光学ユニットの構成)
図6は、本技術の一実施の形態による表示装置に使用する光学ユニットを示す斜視図である。図7は、図6のB−B線で切断した光学ユニットの構成を示す断面図である。
図6に示すように、光学ユニット10は、角柱形状の光透過性のポリカーボネートやアクリル系の樹脂材料により形成された受光用、及び発光用の複数の導光部材12、13、14を有するユニット本体部15をケース11に配置することにより構成されている。ケース11は、黒色などの暗色系の色のABS樹脂などの樹脂成型品により構成され、前記シャーシ5の補強フレーム5aに取り付けるための取付片11aを有している。また、ケース11に取り付けたユニット本体部15は、外部の電気回路と接続するためのコネクタ16を露出させた状態でカバー17により覆われている。
また、受光用の導光部材12、13は、前面の入射面12a、13aが表示装置の表示面に対してほぼ平行な面となるように形成されている。発光用の導光部材14は、前面の出射面14aが前フレーム2の下辺部分に配置した金属フレーム9の傾斜面9bに沿う傾斜した面となるように形成されている。これは、受光用の導光部材12、13は、赤外光及び周囲の環境光を受光するため、入射面12a、13aは、表示装置の表示面とほぼ平行な面とした方が受光感度の点で好ましい理由からである。一方、発光用の導光部材14は、例えば、赤、青、緑などのLEDの光を導光して出射面14aから出射するため、前フレーム2から突出していると目立つこととなり、外観デザインの観点で好ましくない。
図7に示すように、受光用の導光部材12は、前面に設けられた入射面12aと、後端面に設けられた出射面12bと、この入射面12aと出射面12bとの間に設けられた反射面12cとを有している。反射面12cは、外側に湾曲した傾斜面を有し、入射面12aから入射した赤外光は、受光用の導光部材12内を反射しながら反射面12cに導光される。反射面12cに導光された赤外光は、反射面12cで反射され、出射面12bより出射される。
受光用の導光部材12の出射面12b前方には、基板18aに搭載された受光センサ18が配置されており、受光用の導光部材12により導光された赤外光は、受光センサ18に入射する。また、受光センサ18は、回路基板19に電気的に接続されて搭載されている。なお、図示していないが、回路基板19には、受光用の導光部材13の入射面13aから入射する環境光を検出する照度センサなどの受光センサと、発光用の導光部材14の出射面14aから赤、青、緑などの光を出射させるためのLEDとが電気的に接続されて搭載されている。また、回路基板19は、コネクタ16を介して、表示装置の制御回路を搭載した回路基板に電気的に接続される。
ケース11の底部において、受光用の導光部材12の反射面12cに対向する位置には、入射した光を反射させる光沢を有する反射面20aを備えた突部20が設けられている。受光用の導光部材12において、入射面12aから入射した赤外光は、反射面12cで反射されて出射面12bから受光センサ18に出射されるが、反射面12cに到達した赤外光の一部は、反射面12cから外部に漏れ出てしまう。反射面12cから漏れ出た赤外光は、ケース11に設けた光沢を有する反射面20aにおいて反射され、再び反射面12c及びその周囲から受光用の導光部材12に入射する。反射面20aで反射され、再び受光用の導光部材12に入射した赤外光は、受光用の導光部材12の反射面12cで反射された赤外光とともに、出射面12bから受光センサ18に向かって出射されることとなる。また、受光用の導光部材12から漏れ出る赤外光は、反射面12cのみに限らなく、入射面12aから反射面12cに至る部分からも受光用の導光部材12外に漏れ出るが、その一部は、光沢を有する反射面20aで反射されて、再び受光用の導光部材12内部に反射される。
なお、受光用の導光部材12の反射面12cは、受光センサ18の受光面及び受光用の導光部材12の軸方向に対して、ほぼ45度の角度で傾斜した傾斜面とするのが望ましい。また、反射面20aは、受光用の導光部材12の反射面12cに対してほぼ平行で、受光センサ18の受光面及び受光用の導光部材12の軸方向に対して、ほぼ45度の角度で傾斜した光沢面とするのが望ましい。さらに、受光用の導光部材12の反射面12cと反射面20aとの間の間隔は、ほぼ均一な間隔となるように配置するのが望ましい。また、反射面20aは、直線状の1面または多面の傾斜面を有する形状、曲線状の凹面の傾斜面を有する形状、受光用の導光部材12の反射面12cに対応するように湾曲した傾斜面を有する形状、上面から見た形状が扇形の形状、またはこれらの形状を組み合わせた形状など、多様な形状のものを使用することができる。
ところで、使用状態にもよるが、赤外線リモコンで操作する場合、
1.表示装置の受光部に対して正面から操作する場合は、約8m離れた地点から操作できる
2.表示装置の受光部に対して垂直方向に±15度の角度で操作する場合は、約6m離れた地点から操作できる
3.表示装置の受光部に対して垂直方向に±30度の角度で操作する場合は、約3m離れた地点から操作できる
という条件を満足することが要求される。
本技術のように、反射面12cを有する受光用の導光部材12に加え、光沢を有する反射面20aを設けることにより、上記の3条件を十分に満足する特性を得られることが実験により確認できた。
通常、受光用の導光部材12は、入射面12aから入射する赤外光が受光用の導光部材12で全反射し、かつ反射面12cにおける反射率を高めるために、金属膜の蒸着などによる鏡面加工を施すことが行われるが、本技術においては、受光用の導光部材12から漏れ出る赤外光を反射する反射面20aを設けたことにより、受光用の導光部材12に特殊な加工を施すことなく、必要とする条件を満足することができる。なお、本実施の形態においては、反射面20aは光沢を有する面としたが、鏡面加工を施してもよい。ただし、反射面20aが光沢を有する面であれば、ケース11を樹脂成型により形成する際に、金型の工夫と樹脂成型時の加工条件によって同時に形成可能であり、鏡面加工を施す場合に比べ、安価に作製することが可能である。
図8は、光学ユニットにおいて、カバーを外して内部構造を示す斜視図である。図9は、光学ユニットのユニット本体部を上面側から見た斜視図である。図10は、光学ユニットのユニット本体部を下面側から見た斜視図である。図11は、光学ユニットのケースを示す斜視図である。
図8〜図10に示すように、光学ユニット10のユニット本体部15は、光透過性のポリカーボネートやアクリル系の樹脂材料を成形することにより構成され、共通のベース部21に前方に向かって突出するように受光用、及び発光用の複数の導光部材12、13、14を一体に形成することにより構成されている。ユニット本体部15のベース部21は、受光用の導光部材12が配置される第1の領域21aと、受光用の導光部材13、及び発光用の導光部材14が配置される第2の領域21bとを有し、第1の領域21aと第2の領域21bとの間は、互いの領域を光学的に分離するように壁21cが形成されている。なお、光学的に分離するとは、受光用の導光部材12が配置される第1の領域21aと、受光用の導光部材13、及び発光用の導光部材14が配置される第2の領域21bとの間で、光の伝播を低減させることを意味している。
ベース部21の第1の領域21aにおいて、ケース11の反射面20aを有する突部20に対応する位置には、開口部21dが形成されており、この開口部21dの上側に受光センサ18が配置される。また、ベース部21の第2の領域21bにおいて、受光用の導光部材13の出射面側には、照度センサなどの受光センサを搭載した基板が配置されるセンサ搭載部21eが設けられ、発光用の導光部材14の入射面側には、LEDを搭載した基板が配置されるLED搭載部21fが設けられている。さらに、ベース部21の第2の領域21bにおいて、受光用の導光部材13と発光用の導光部材14の間には、開口部21g、21h、21iが設けられている。
図11に示すように、光学ユニット10のケース11には、ユニット本体部15のベース部21の開口部21h、21iに対応する位置に、円柱形状の突起部11bと平板形状の仕切用の壁11cが設けられている。ケース11の突起部11bは、ユニット本体部15のベース部21の開口部21hに挿入されることにより、ケース11にユニット本体部15が位置決めされる。また、ケース11の仕切用の壁11cは、ベース部21の開口部21iを貫通してベース部21の第2の領域21bに突出し、第2の領域21bに設けられるセンサ搭載部21eとLED搭載部21fとの間を仕切る壁として機能する。
また、ケース11の前面部には、ユニット本体部15の受光用の導光部材12、13、及び発光用の導光部材14がそれぞれ配置される開口部11dが設けられており、図8に示すように、ケース11の開口部11dから受光用の導光部材12、13、及び発光用の導光部材が前方に突出するようにユニット本体部15がケース11に位置決めされて収容される。
本実施の形態においては、図9に示すように、赤外線リモコンの赤外光を受光する受光用の導光部材12は、入射面12aと反射面12cとの間に設けられた接続片12dを介してベース部21に一体に結合されて形成されている。また、接続片12dは、受光用の導光部材12の他の部分に比べて小さい面積で形成されており、これにより受光用の導光部材12内を導光される赤外光が他の照度センサなどの受光センサに伝播することを防いでいる。逆に、受光用の導光部材13に入射した環境光が受光用の導光部材12に伝播し、受光センサ18における受光感度が低下することを防ぐことが可能となる。さらに、ベース部21は、受光用の導光部材12が配置される第1の領域21aと、受光用の導光部材13が配置される第2の領域21bとの間に壁21cを形成しているため、受光用の導光部材12により導光される赤外光と受光用の導光部材13により導光される環境光との間の互いの影響を、より一層低減することが可能となる。
また、本実施の形態においては、ケース11は暗色系の色により形成され、第2の領域21bに設けられるセンサ搭載部21eとLED搭載部21fとの間に仕切用の壁11cが配置されるため、LEDと照度センサの間を伝播する光を遮断することができる。これにより、LEDから出射した光が照度センサに伝播して照度センサの感度が低下することを防ぐことができる。すなわち、ユニット本体部15には、受光用、及び発光用の複数の導光部材12、13、14により導光される光の伝播を防ぐように仕切用の壁11c、21cが設けられている。これにより、受光用、及び発光用の複数の導光部材12、13、14により導光される光の互いの影響を防いでいる。
以上のように本技術による表示装置は、表示パネル1を収容する筐体の下辺部分に配置された光学ユニット10を備え、光学ユニット10は、複数の導光部材をベース部に一体に形成したユニット本体部15と、ユニット本体部15を収容するケース11とを有している。また、ユニット本体部15の導光部材は、筐体の前面側に露出する光の入射面、及び受光センサに対して光を出射する出射面、及び入射面と出射面の間に形成された反射面を有する受光用の導光部材12、13と、発光ダイオードの光を筐体の前面側に導光する発光用の導光部材14とを有している。
これにより、導光部材を備えたユニット本体部とケースとにより光学ユニットを構成しているため、異なる機種の表示装置に対しても、共用化して使用することが可能となる。さらに、筐体の下辺部分に光学ユニットを配置する構成であるため、狭額縁のフレームを使用した表示装置に対しても、容易に設置することが可能となる。
さらに、本技術による表示装置は、表示パネル1を収容する筐体の下辺部分に配置された光学ユニット10を備え、光学ユニット10は、筐体の前面側に露出する光の入射面12a及び受光センサ18に対して光を出射する出射面12b及び前記入射面12aと出射面12bの間に形成された反射面12cを有する導光部材12を備えたユニット本体部15と、ユニット本体部15を収容するケース11とを有している。また、ケース11は、導光部材12の反射面12cに対向する位置に反射面20aを配置し、導光部材12から出てくる光を導光部材12に向かって反射するものである。
本技術によれば、金属膜の蒸着などによる鏡面加工を施した高価な導光部材を用いることなく、十分な受光感度を得ることができ、しかも導光部材12を備えたユニット本体部15とケース11とにより光学ユニット10を構成しているため、異なる機種の表示装置に対しても、共用化して使用することが可能となる。さらに、筐体の下辺部分に光学ユニット10を配置する構成であるため、狭額縁のフレームを使用した表示装置に対しても、容易に設置することが可能となる。
なお、上記実施の形態においては、光学ユニット10は、赤外線リモコンからの赤外光を受光する受光用の導光部材12、表示装置が設置される周囲環境の環境光を受光する受光用の導光部材13、及び表示装置の動作状態を表示するLEDからの光を導光する発光用の導光部材14を配置する例を説明したが、少なくとも受光用の導光部材12または導光部材13によりユニット本体部15を構成すればよい。
(筐体の補強フレームの構成)
表示装置の薄型化、狭額縁のフレームの使用に伴い、表示装置を運搬する際の衝撃などから表示装置が破壊されることを防ぐために、筐体の強度を向上させる必要がある。本技術による表示装置においては、表示装置の下辺部分に光学ユニット10を配置しており、特に筐体の下端部における強度を向上させることが必要である。
図12は、本技術による表示装置において、補強フレームの一例を示す断面図である。図12に示すように、本実施の形態においては、シャーシ5の下辺部分に補強フレーム22を取り付け、その補強フレーム22に光学ユニット10を配置する金属フレーム9を取り付けている。また、補強フレーム22は、シャーシ5に対して平行な3つのフレーム片22a、22b、22cと、それぞれのフレーム片22a、22b、22cに連続し、かつ直交する方向に設けたフレーム片22d、22e、22fとから構成され、断面形状がクランク形状である。
このような補強フレーム22は、水平方向及び垂直方向に対して機械的強度が強くなるため、表示装置の下辺部分に取り付けることにより、表示装置の下辺部分の機械的強度を向上させることが可能となる。これにより、筐体の下辺部分に光学ユニット10を配置する構造であっても、十分な強度を確保することができるため、表示装置の薄型化、及び狭額縁のフレームの使用が容易となる。
以上のように、本開示における技術の例示として、実施の形態を説明した。そのために、添付図面及び詳細な説明を提供した。
したがって、添付図面及び詳細な説明に記載された構成要素の中には、課題解決のために必須な構成要素だけでなく、上記技術を例示するために、課題解決のためには必須でない構成要素も含まれ得る。そのため、それらの必須ではない構成要素が添付図面や詳細な説明に記載されていることをもって、直ちに、それらの必須ではない構成要素が必須であるとの認定をするべきではない。
また、上述の実施の形態は、本開示における技術を例示するためのものであるから、請求の範囲またはその均等などの範囲において種々の変更、置き換え、付加、省略などを行うことができる。
本技術は、表示装置の薄型化、狭額縁のフレームを使用する製品を実現する上で有用な発明である。
1 表示パネル
2 前フレーム
2a 樹脂部分
2b 金属部分
2c ネジ穴
2d 穴
3 バックカバー
4 スタンド
4a 支柱部
4b 台座部
4c 取付部
4d ネジ穴
5 シャーシ
5a 補強フレーム
5b 取付片
5c ネジ穴
6 駆動回路部
7 回路基板
8 フレキシブル配線板
9 金属フレーム
9a 取付片
9b 傾斜面
10 光学ユニット
11 ケース
11a 取付片
11b 突起部
11c 仕切用の壁
11d 開口部
12,13,14 導光部材
12a,13a 入射面
12b,14a 出射面
12c 反射面
15 ユニット本体部
16 コネクタ
17 カバー
18 受光センサ
19 回路基板
20 突部
20a 反射面
21 ベース部
21a 第1の領域
21b 第2の領域
21c 壁
21d,21g,21h,21i 開口部
21e センサ搭載部
21f LED搭載部
22 補強フレーム
22a,22b,22c,22d,22e,22f フレーム片

Claims (10)

  1. 表示パネルを収容する筐体の下辺部分に配置された光学ユニットを備え、
    前記光学ユニットは、複数の導光部材をベース部に一体に形成したユニット本体部と、前記ユニット本体部を収容するケースとを有し、
    前記ユニット本体部の導光部材は、前記筐体の前面側に露出する光の入射面、及び受光センサに対して光を出射する出射面、及び前記入射面と出射面の間に形成された反射面を有する受光用の導光部材と、発光ダイオードの光を前記筐体の前面側に導光する発光用の導光部材とを有することを特徴とする表示装置。
  2. 前記ケースは、前記受光用の導光部材の反射面に対向する位置に反射面を配置した請求項1に記載の表示装置。
  3. 前記ケースの反射面は、光沢を有するものである請求項2に記載の表示装置。
  4. 前記ケースの反射面は、前記受光用の導光部材の反射面にほぼ平行となるように配置されたものである請求項2に記載の表示装置。
  5. 前記受光用の導光部材は、赤外線リモコンの赤外光を導光する導光部材と、環境光を導光する導光部材とを備え、前記ケースは、前記赤外光を導光する導光部材の反射面に対向する位置に反射面を配置した請求項1に記載の表示装置。
  6. 表示パネルを収容する筐体の下辺部分に配置された光学ユニットを備え、
    前記光学ユニットは、前記筐体の前面側に露出する光の入射面、及び受光センサに対して光を出射する出射面、及び前記入射面と出射面の間に形成された反射面を有する受光用の導光部材を備えたユニット本体部と、前記ユニット本体部を収容するケースとを有し、
    前記ケースは、前記受光用の導光部材の反射面に対向する位置に反射面を配置したことを特徴とする表示装置。
  7. 前記ケースの反射面は、光沢を有するものである請求項6に記載の表示装置。
  8. 前記ケースの反射面は、前記受光用の導光部材の反射面にほぼ平行となるように配置されたものである請求項6に記載の表示装置。
  9. 前記受光用の導光部材は、赤外線リモコンの赤外光を導光する受光用の導光部材と、環境光を導光する受光用の導光部材とを備え、前記ケースは、前記赤外光を導光する受光用の導光部材の反射面に対向する位置に反射面を配置した請求項6に記載の表示装置。
  10. 前記光学ユニットのユニット本体部は、発光ダイオードの光を筐体の前面側に導光する発光用の導光部材を有する請求項6に記載の表示装置。
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