CN100374922C - 显示装置 - Google Patents

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Abstract

一种显示装置，其中经安装器具(30)将具有从基部(21a)的一部分向显示面(11a)突出的凸部(21b)的安装基板(21)安装到框体(12)上，在安装基板(21)的凸部(21b)上设置亮度传感器(22)，其与显示面(11a)的距离比(z)被降到小于1.75mm。

Description

显示装置
技术领域
本发明涉及一种显示装置，更详细的，涉及一种可以通过亮度传感器来准确测量显示面的亮度的显示装置，同时可以控制外光或亮度传感器的安装位置的偏差的影响。
背景技术
已知一种显示装置，其中设置了用于测量和自动控制显示装置的显示面的亮度的亮度传感器(例如，欧洲专利公开第EP1274066A1号公报)。
但是，由于外光或亮度传感器的安装位置的偏差的影响，导致不能准确测量显示面的亮度。
发明内容
因此，本发明的目的是提供一种显示装置，其中可以通过亮度传感器来准确测量显示面的亮度，同时可以控制外光或亮度传感器的安装位置的偏差的影响。
作为本发明的第一特征，一种显示装置包括：显示单元，具有显示面；安装基板，具有直接或经安装器具安装到所述显示单元的框体上的基部和从该基部的一部分向所述显示面突出的凸部；亮度传感器，安装在所述凸部上，与所述显示面相对。
为了不损伤显示单元的显示面，在显示单元的显示面和框体之间设置例如2mm左右的间隙。另一方面，为了确保强度，显示单元的框体的厚度为例如0.5mm～2mm。因此，例如当在显示单元的框体的前面(向着外侧的面)安装了安装基板，在该安装基板的后面(面对显示面)设置了例如厚度为0.75mm的亮度传感器时，显示面到亮度传感器之间的距离为例如1.75mm～3.25mm。但是，如后所述，该距离过大，以至于不能忽略外光或亮度传感器的安装位置的偏差的影响。另外，当安装基板安装到显示单元的框体的前面时，不能进行距离的微调。因此，当安装器具安装到显示单元的框体，安装基板安装到安装器具的后面时，由于安装器具的安装情况，所以可进行距离的微调。但是，由于距离进一步变大，所以外光或亮度传感器的安装位置的偏差的影响变大。
按照本发明的第一特征，该显示装置使用具有从基部的一部分向显示面突出的凸部的安装基板，并在该凸部上设置了亮度传感器。由此，即使直接或经安装器具将安装基板安装到显示单元的框体上，也可使显示面与亮度传感器之间的距离小于1.75mm。因此，如后所述，可以控制外光或亮度传感器的安装位置的偏差的影响。另外，若经安装器具来安装该安装基板，则通过安装器具的安装情况可以进行距离的微调。
作为本发明的第二特征，可以修改该显示装置，其中所述安装基板是呈阶状的级差基板，其凸部的厚度比所述基部的厚度要厚。
在基于第二特征的显示装置中，由于使用了可高精度制造的级差基板，所以可以提高了整体的尺寸精度。
作为本发明的第三特征，可以修改该显示装置，其中所述显示面与所述亮度传感器之间的距离z(mm)为0≤z≤1.6。
在基于上述第三特征的显示装置中，由于通过使显示面到亮度传感器的距离z为不大于1.6mm，因此可以控制外光或亮度传感器的安装位置的偏差的影响。
作为本发明的第四特征，可以修改该显示装置，其中在将所述安装器具安装在所述显示单元的框体上，将所述安装基板安装到所述安装器具的后面，将所述亮度传感器安装在所述安装基板的凸部，当所述显示面到所述框体的前面的距离为L1(mm)，所述亮度传感器的厚度为t(mm)，所述安装基板的基部的厚度为b(mm)时，所述显示面到所述安装器具的后面的距离L2(mm)由L1+b≤L2表示，所述凸部从所述基部突出的高度d由L2-b-t-1.6≤d≤L2-b-t表示。
在基于上述第四特征的显示装置中，由于可以使显示面到亮度传感器的距离z为不大于1.6mm，所以可以控制外光或亮度传感器的安装位置的偏差的影响。
作为本发明的第五特征，可以修改该显示装置，其中所述显示面到所述亮度传感器的距离z(mm)由0≤z≤1表示。
在基于上述第五特征的显示装置中，由于通过使显示面到亮度传感器的距离z为不大于1mm，所以可以控制外光或亮度传感器的安装位置的偏差的影响。
作为本发明的第六特征，可以修改该显示装置，其中将所述安装器具安装在所述显示单元的框体上，将所述安装基板安装到所述安装器具的后面，将所述亮度传感器安装在所述安装基板的凸部，当所述显示面到所述框体的前面的距离为L1(mm)，所述亮度传感器的厚度为t(mm)，所述安装基板的基部的厚度为b(mm)时，所述显示面到所述安装器具的后面的距离L2(mm)由L1+b≤L2表示，所述凸部从所述基部突出的高度d由L2-b-t-1≤d≤L2-b-t表示。
在基于上述第六特征的显示装置中，由于可以使显示面到亮度传感器的距离z为1mm以下，所以可以控制外光或亮度传感器的安装位置的偏差的影响。
作为本发明的第七特征，可以修改该显示装置，其中当所述亮度传感器对沿着所述亮度传感器的光轴方向入射的光的灵敏度为100％时，所述亮度传感器对从所述光轴以20度入射的光的灵敏度为90％或以上，对从所述光轴以40度入射的光的灵敏度为70％或以上。
当亮度传感器的定向性敏感时，则大大受到安装位置的偏差和外光的影响。
在基于上述第七特征的显示装置中，由于使用具有平缓定向性的亮度传感器，所以可以控制外光或安装位置的偏差的影响。另外，即使受到影响，也容易校正。
附图说明
图1是表示本发明第一实施例的液晶显示装置100的电路结构的框图；
图2是表示第一实施例的液晶显示装置100的外观的正面图；
图3是表示在从第一实施例的液晶显示装置100中卸下聚光圈15的状态时的正面图；
图4是表示在经安装器具30将安装基板21安装到框体12上的状态时的主要部分的正面图；
图5是表示在经安装器具30将安装基板21安装到框体12上的状态时的主要部分的侧面截面图；
图6是表示表示安装基板21的侧面图和后面图；
图7是表示表示亮度传感器22的定向灵敏度特性例子的曲线；
图8是表示测量外光和亮度传感器22的安装位置的影响用的结构的框图；
图9是表示在没有遮蔽外光的情况下的测量结果的曲线；
图10是表示在遮蔽了外光的情况下的测量结果的曲线；
图11是表示图9的测量结果和图10的测量结果之差的曲线；
图12是表示本发明第二实施例的相当于图3的图；
图13是表示本发明第二实施例的相当于图5的图；
图14是表示本发明第三实施例的相当于图7的图；
图15是亮度传感器的受光角的说明图。
具体实施方式
下面，根据图中所示的实施例来进一步详细说明本发明。应当理解，本发明并不限于这些实施例。
(第一实施例)
图1是表示本发明第一实施例的液晶显示装置100的电路结构的框图。
该液晶显示装置100包括具有液晶面板11和背景光23的显示单元10、与液晶面板11的显示面11a相对设置的亮度传感器22和根据由亮度传感器22测量的显示面11a的亮度来控制背景光23的亮度的控制电路24。
图2是表示液晶显示装置100的外观的正面图。
显示面11a的周围部分通过聚光圈15来覆盖。
图3是从液晶显示装置100去除了聚光圈15的状态的正面图。
显示面11a的周围部分由框体12来覆盖。经安装器具30将安装基板21安装在在框体12上。框体12和安装器具30例如是金属薄板制成的。
如图4和图5所示，将L字形的安装器具30的水平部分通过螺丝31安装到框体12的上面，安装器具30的垂直部分下垂到显示面11a的前面的上部。并且，在安装器具30的垂直部分的后面通过焊料32来固定安装基板21的基部21a的前面。在安装基板21的凸部21b上设置芯片形状的亮度传感器22，亮度传感器22与显示面11a相对。
如图4所示，设框体12的外缘到亮度传感器22的中心位置的水平距离为x(mm)，垂直距离为y(mm)。
另外，如图5所示，设显示面11a到框体12的前面的距离为L1(mm)，显示面11a到安装器具30的垂直部分的后面的距离为L2(mm)。设安装基板21的基部21a的厚度为b(mm)，凸部21b从基部21a突出的高度为d(mm)。设亮度传感器22的厚度为t(mm)。另外，设亮度传感器22的表面与显示面11a之间的距离为z(mm)。
例如，L1＝2、L2＝3.25、b＝1、d＝0.5、t＝0.75、z＝1(mm)。另外，焊料32的厚度包含在距离L2中。更特别地，通过从显示面11a到安装器具30的垂直部分的后面的实际距离减去焊料32的厚度来确定L2。
如后所述，优选地，0≤z＜1.75，更优选地，0≤z≤1.6，或最优选地0≤z≤1。换而言之，优选地，L1+b≤L2、L2-b-t-1.75＜d≤L2-b-t，更优选地，L2-b-t-1.6≤d≤L2-b-t，或者最优选地，L2-b-t-1≤d≤L2-b-t。
由于L1和t自由度很少，所以优选地是根据L1和t来设置L2、b、d，使其得到期望的z。另外，由于可以在安装器具30上提供的螺丝孔与螺丝31之间的间隙范围内微调L2，所以最终通过L2的微调来吸收尺寸的偏差，而确定预期的z。
图6是表示安装基板21和亮度传感器22的侧面图和背面图。
安装基板21是凸部21b比基部21a厚的级差基板。
亮度传感器22的表面中央有受光部22a。亮度传感器22的光轴Ax与亮度传感器22的表面垂直，通过受光部22a的中心。
亮度传感器22的尺寸为2mm长，2.1mm宽，0.75mm厚。
图7是表示亮度传感器22的灵敏度的定向性的曲线。
在对于从光轴Ax方向入射的光的灵敏度为100％时，对于距光轴Ax以20度入射的光的灵敏度为90％或以上，对于距光轴Ax以40度入射的光的灵敏度为70％或以上，其具有非常平缓的定向性。
使用这种平缓的定向性或无定向性的亮度传感器22，可计算对于x、y、z的偏差的测量亮度值的波动量，因此可以通过算术运算来进行补偿。
图8是表示用于测量图4所示的x、y和z的关系以及外光和z的关系的结构的框图。
背景光23以固定的亮度来进行驱动。显示面11a整面为白画面。
在第一测量中，在不使用遮光薄片Sh，外光达到显示面11a的状态下，分别对x＝y＝1、x＝y＝2、x＝y＝4、x＝y＝6的每种情况改变z进行测量。图9表示第一测量结果。
第一测量结果提供了下面的情况。
(1)当0≤z＜1.75时，即使在2≤x、2≤y中，x、y有偏差(安装误差)，亮度几乎保持不变。
(2)当0≤z≤1.6时，即使在1≤x、1≤y中，x、y有偏差，亮度的变化保持为不超过10％。
(3)当0≤z≤1时，即使在1≤x、1≤y中，x、y有偏差，亮度的变化保持为不超过5％。
在第二测量中，在使用遮光薄片Sh，外光达不到显示面11a的状态下，分别对于x＝y＝1、x＝y＝2、x＝y＝4、x＝y＝6的每种情况来改变z进行测量。图10表示第二测量结果。计算第一测量结果与第二测量结果之差，来确定外光的影响。图11表示差值的计算结果。
从图11中判断如下。
(4)当0≤z≤1时，即使在1≤x、1≤y中，x、y有偏差，外光的影响几乎不因起波动。
如上，优选地为0≤z＜1.75，更优选地为0≤z≤1.6，最优选地为0≤z≤1。
另外，若考虑容易由聚光圈15来隐藏以及安装误差，x＝y＝2～3为优选地设计位置。
(第二实施例)
如图12和图13所示，用粘接剂40将安装基板21的基部21a的后面固定到框体12的前面。
如图13所示，显示面11a到框体12的前面的距离为L1(mm)，安装基板21的凸部21b从基部21a突出的高度为d(mm)。亮度传感器22的厚度为t(mm)。亮度传感器22的表面和显示面11a之间的距离为z(mm)。
例如，L1＝2.25、d＝0.5、t＝0.75、z＝1(mm)。另夕，粘接齐40的厚度包含在距离L1中。更特别地，L1(mm)将粘接剂40的厚度加到显示面11a与框体12的前面之间的实际距离的值。
如前所述，优选地为0≤z＜1.75，更优选地为0≤z≤1.6，最优选地为0≤z≤1。换而言之，优选地为L1-t-1.75＜d≤L1-t，更优选地为.L1-t-1.6≤d≤L1-t，最优选地为L1-t-1≤d≤L1-t。
(第三实施例)
如图14所示，在对于从光轴Ax方向入射的光的灵敏度为100％时，也可使用具有对距光轴Ax以20度入射的光的灵敏度为60％左右、对于距光轴Ax以40度入射的光的灵敏度为20％左右的定向性的亮度传感器22。
一般，当使用具有这种定向性的亮度传感器22时，由于测量亮度值相对x、y、z的偏差的变化非常大，所以很难补偿。但是，在图14所示的定向性曲线中，在40度以上，定向性曲线的变化平缓。
如图15所示，若决定了显示面11a到亮度传感器22的距离z和亮度测量用的白图案11b的宽度W，使得受光角θ为40度以上，则测量亮度值相对x、y、z的偏差变小。因此可以计算波动量，并通过计算来进行补偿。
例如，当W＝2mm，0≤z≤1时，45度≤θ。即使使用具有图14所示的定向性的亮度传感器22，也能承受x、y、z的偏差。
通常，如果亮度传感器具有使定向性曲线的变化在受光角θ以上平缓的定向性，则优选地确定W、z，使得θ≤arctan{W/(2z)}。
产业上的应用性
本发明的显示装置可以通过亮度传感器来准确测量显示面的亮度，同时控制外光或亮度传感器的安装位置的偏差的影响。因此，即使在有周围温度的改变和显示单元的常年劣化的情况下，也可将亮度保持为一定，该显示装置可优选地用在医疗图像诊断中等。

Claims (11)

1.一种显示装置，包括：
显示单元，具有显示面；安装基板，具有直接或经安装器具安装到所述显示单元的框体上的基部和从该基部的一部分向所述显示面突出的凸部；亮度传感器，安装在所述凸部上，与所述显示面相对。
2.根据权利要求1所述的显示装置，其中所述安装基板是呈阶状的级差基板，其凸部的厚度比所述基部的厚度要厚。
3.根据权利要求1或2所述的显示装置，其中所述显示面与所述亮度传感器之间的距离zmm表示为0≤z≤1.6。
4.根据权利要求3所述的显示装置，其中将所述安装器具安装在所述显示单元的框体上，将所述安装基板安装到所述安装器具的后面，将所述亮度传感器安装在所述安装基板的凸部上，当所述显示面到所述框体的前面的距离为L1mm，所述亮度传感器的厚度为tmm，所述安装基板的基部的厚度为bmm时，所述显示面到所述安装器具的后面的距离L2mm表示为L1+b≤L2，所述凸部从所述基部突出的高度d表示为L2-b-t-1.6≤d≤L2-b-t。
5.根据权利要求1或2所述的显示装置，其中所述显示面到所述亮度传感器的距离zmm表示为0≤z≤1。
6.根据权利要求3所述的显示装置，其中将所述安装器具安装在所述显示单元的框体上，将所述安装基板安装到所述安装器具的后面，将所述亮度传感器安装在所述安装基板的凸部上，当所述显示面到所述框体的前面的距离为L1mm，所述亮度传感器的厚度为tmm，所述安装基板的基部的厚度为bmm时，所述显示面到所述安装器具的后面的距离L2mm表示为L1+b≤L2，所述凸部从所述安装基板的基部突出的高度d表示为L2-b-t-1≤d≤L2-b-t。
7.根据权利要求1或2所述的显示装置，其中当所述亮度传感器对于从所述亮度传感器的光轴方向入射的光的灵敏度为100％时，所述亮度传感器对于从所述光轴以20度入射的光的灵敏度为90％或以上，对于从所述光轴以40度入射的光的灵敏度为70％或以上。
8.根据权利要求3所述的显示装置，其中当所述亮度传感器对于从所述亮度传感器的光轴方向入射的光的灵敏度为100％时，所述亮度传感器对于从所述光轴以20度入射的光的灵敏度为90％或以上，对于从所述光轴以40度入射的光的灵敏度为70％或以上。
9.根据权利要求4所述的显示装置，其中当所述亮度传感器对于从所述亮度传感器的光轴方向入射的光的灵敏度为100％时，所述亮度传感器对于从所述光轴以20度入射的光的灵敏度为90％或以上，对于从所述光轴以40度入射的光的灵敏度为70％或以上。
10.根据权利要求5所述的显示装置，其中当所述亮度传感器对于从所述亮度传感器的光轴方向入射的光的灵敏度为100％时，所述亮度传感器对于从所述光轴以20度入射的光的灵敏度为90％或以上，对于从所述光轴以40度入射的光的灵敏度为70％或以上。
11.根据权利要求6所述的显示装置，其中当所述亮度传感器对于从所述亮度传感器的光轴方向入射的光的灵敏度为100％时，所述亮度传感器对于从所述光轴以20度入射的光的灵敏度为90％或以上，对于从所述光轴以40度入射的光的灵敏度为70％或以上。
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