CN106997110A - 液晶显示器和多画面显示器 - Google Patents

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Abstract

液晶显示器和多画面显示器。本发明的目的是提供精度更良好地检测光源亮度的液晶显示器和多画面显示器。本发明的液晶显示器(100)具有：液晶面板(101)；LED光源(110)，其向液晶面板(101)的背面侧照射光；漫射板(104)，其配置在液晶面板(101)和LED光源(110)之间；反射片(105)，其相对于LED光源(110)配置在漫射板(104)的相反侧；面板保持器(106)，其配置在反射片(105)的背面侧；以及至少1个光检测装置(107)，其配置在反射片(105)的背面侧，检测被漫射板(104)的背面反射并经过反射片(105)和面板保持器(106)之间的间隙(401)而传播的光。

Description

液晶显示器和多画面显示器
技术领域
本发明涉及液晶显示器和多画面显示器。
背景技术
一般而言，在使用多个液晶显示器构成大画面显示的多画面显示器的情况下，组合多个使用了LCD(Liquid Crystal Display，液晶显示器)的40～60英寸尺寸左右的液晶显示器而构成。以往，作为使用了LCD的液晶显示器的光源，使用冷阴极荧光灯(CCFL：ColdCathode Fluorescent Lamp)，然而近年来，如下这样的光源成为主流：将多个发光二极管(LED：Light Emitting Diode)配置在LCD面板正下方，构成从背面对液晶面板进行照明的背光装置。液晶显示器的影像显示部在液晶面板的背面配置漫射片和漫射板，使得透过它们的背光装置的光构成液晶模块的图像，背光装置中使用的LED光源基本上配置在液晶面板的背光装置壳体内部，在LED光源的背面侧配置有反射片。将这些构成部件整体用钣金(sheet metal)覆盖，并在钣金的背面配置面板驱动基板等，这些基板和内部LCD模块在被用导线连接的状态下，作为液晶面板模块而单元化。
在构成大画面时，必须使构成大画面的多个液晶显示器的亮度均匀。因此，有必要检测各个液晶显示器的亮度。作为检测方法，有对透过了配置在LED光源背面的反射片的光进行检测的方法(参照专利文献1)。
【专利文献1】日本特开平10－222084号公报
发明内容
在专利文献1中，由光检测装置检测透过配置在LED光源的背面的反射片的光。然而，在近年的液晶显示器中，由于反射片的反射率提高，因而透过反射片的光并不具有能够被检测出的强度。
本发明是为了解决以上的课题而提出的，本发明的目的是提供一种精度更好地检测光源的亮度的液晶显示器和多画面显示器。
本发明的液晶显示器具有：液晶面板；LED光源，其向所述液晶面板的背面侧照射光；漫射板，其被配置在所述液晶面板和所述LED光源之间；反射片，其相对于所述LED光源被配置在所述漫射板的相反侧；面板保持器，其被配置在所述反射片的背面侧；以及至少1个光检测装置，其被配置在所述反射片的背面侧，检测被所述漫射板的背面反射并在所述反射片与所述面板保持器之间的间隙中传播的光。
在本发明的液晶显示器中，光检测装置检测经过反射片和面板保持器的间隙传播的光。因此，与检测透过反射片的光的结构相比，所检测的光的光量稳定而不衰减。也就是说，通过检测经过反射片和面板保持器的间隙传播的光，而不是透过反射片的泄漏光，使得所检测的光的光量准确且稳定。因此，能够适当控制LED光源的亮度输出，可以精度良好地校正由液晶显示器的时效变化等引起的输出亮度变化。
附图说明
图1是实施方式1的液晶显示器的分解立体图。
图2是实施方式1的液晶显示器的LED光源和反射片的剖视图。
图3是实施方式1的液晶显示器的取下背面板的状态的立体图。
图4是实施方式1的液晶显示器的立体剖视图。
图5是实施方式1的液晶显示器的立体剖视图。
图6是实施方式1的液晶显示器的与亮度调节相关的硬件结构图。
图7是实施方式1的液晶显示器的亮度调节动作的流程图。
图8是实施方式2的液晶显示器的取下背面板的状态的立体图。
图9是实施方式3的液晶显示器的立体剖视图。
图10是实施方式3的液晶显示器的剖视图。
图11是示出实施方式4的多画面显示器的结构的图。
标号说明
100、200、300：液晶显示器；101：液晶面板；102：聚光片；103：漫射片；104：漫射板；105：反射片；106：面板保持器；107：光检测装置；108：背面板；109：边框；110：LED光源；111：孔；201：液晶模块；301、302：光路；401：间隙；501：亮度调节部；502：处理电路；503：存储器；504：LED驱动电路；505：总线；506：控制部。
具体实施方式
<实施方式1>
<结构>
图1是本实施方式1中的液晶显示器100的分解立体图。并且，图2是图1中的线段A－A上的LED光源110和反射片105的剖视图。如图1和图2所示，在本说明书中，将各面板部件(例如液晶面板101)的前表面侧的方向定义为X方向，将背面侧的方向定义为－X方向。
液晶显示器100具有液晶模块201和覆盖其背面的背面板108。液晶模块201具有：液晶面板101、LED光源110、漫射板104、反射片105、面板保持器106和光检测装置107。
LED光源110在反射片105上排列有多个。LED光源110向液晶面板101的背面侧照射光。漫射板104配置在液晶面板101和LED光源110之间。反射片105相对于LED光源110配置在漫射板104的相反侧。面板保持器106配置在反射片105的背面侧。
光检测装置107配置在反射片105的背面侧。如后述那样，光检测装置107检测被漫射板104的背面反射并经过漫射板104和面板保持器106之间的间隙传播的光。光检测装置107例如是使用了光电单元的光传感器、或者使用了光电二极管的光传感器等。
并且，在液晶面板101和漫射板104之间配置有聚光片102和漫射片103。液晶面板101、聚光片102、漫射片103、漫射板104被保持并密合在边框109上。面板保持器106的背面由背面板108覆盖。
从排列在反射片105上的多个LED光源110射出的光通过漫射板104、漫射片103、聚光片102，投影到液晶面板101的背面整体。反射片105使从LED光源110射出的朝向背面方向的光朝前表面侧(即漫射板104侧)反射。从LED光源110射出的光不透过反射片105。
图3是取下背面板108的状态下的液晶显示器100的立体图。图4是沿图3中的线段B－B的立体剖视图。并且，图5是沿图3中的线段B－B的剖视图。如图4和图5所示，在面板保持器106上设置有贯通面板保持器106的背面的孔111。并且，在面板保持器106的背面侧，以与孔111重合的方式配置有光检测装置107。并且，如图4和图5所示，在本实施方式1中，反射片105比漫射板104小。因此，在反射片105和面板保持器106之间设有间隙401。
图5示出入射到光检测装置107的光的光路301。从LED光源110射出的光的一部分在漫射板104的背面反射，通过反射片105和面板保持器106之间的间隙401。通过了间隙401的光的一部分通过面板保持器106的孔111。通过了面板保持器106的孔的光入射到光检测装置107。也就是说，光检测装置107检测通过了面板保持器106的孔111的光的亮度。并且，在反射片105上反射之后被漫射板104反射的光的一部分也通过间隙401和孔111入射到光检测装置107。
在本实施方式1中，与检测透过反射片105的光的专利文献1相比较，由于检测通过反射片105和漫射板104的间隙401的光，因而所检测的光的光量稳定而不会衰减。
如图5所示，液晶显示器100具有亮度调节部501。亮度调节部501根据光检测装置107的检测结果，调节LED光源110的亮度。
图6是液晶显示器100的亮度调节相关的硬件结构图。如图6所示，液晶显示器100具有处理电路502、存储器503和LED驱动电路504。光检测装置107、处理电路502、存储器503和LED驱动电路504利用总线505相互连接。亮度调节部501由处理电路502、存储器503和LED驱动电路504实现。LED驱动电路504根据来自处理电路502的信号，使各LED光源110的亮度变化。
处理电路502和LED驱动电路504也可以是专用的硬件。并且，处理电路502和LED驱动电路504也可以是执行存储在存储器503中的程序的CPU(也称为CentralProcessingUnit(中央处理单元)、中央处理装置、处理装置、运算装置、微处理器、微型计算机、处理器、DSP)。
在处理电路502和LED驱动电路504是专用的硬件的情况下，处理电路502和LED驱动电路504相当于例如单一电路、复合电路、加载了程序的处理器、加载了程序的并行处理器、ASIC、FPGA、或者它们的组合。
在处理电路502和LED驱动电路504是CPU的情况下，亮度调节部501的功能由软件、固件、或者软件和固件的组合来实现。软件或固件被记述为程序，被存储在存储器503内。处理电路502和LED驱动电路504通过读出存储在存储器503内的程序并执行该程序，来实现亮度调节部501的功能。并且，这些程序也可以说是使计算机执行亮度调节部501的步骤和方法的程序。这里，存储器503是例如RAM、ROM、闪存、EPROM、EEPROM等非易失性或者易失性的半导体存储器。
<动作>
图7是液晶显示器100的亮度调节动作的流程图。LED光源110具有时效劣化特征，随着时间经过亮度下降。首先，光检测装置107检测入射光的亮度(步骤S101)。接着，亮度调节部501判定LED光源110是否已劣化(步骤S102)。例如，在存储器503内预先存储有用于判定劣化的基准值，亮度调节部501将光检测装置107检测出的亮度与基准值进行比较。并且，在亮度低于基准值的情况下，亮度调节部501判定为LED光源110已劣化，而实施步骤S103和步骤S104。
在步骤S103中，亮度调节部501计算光检测装置107检测出的亮度与目标值之间的亮度差。例如，目标值被设定为比光检测装置107检测出的亮度大的亮度。然后，在步骤S104中，亮度调节部501根据在步骤S103中计算出的亮度差，调节各LED光源110的输出。输出的调节是通过使施加给各LED光源110的电流值变化来进行的。例如，在施加给LED光源110的电流增大的情况下，LED光源110的亮度也增大。
<效果>
本实施方式1中的液晶显示器100具有：液晶面板101；LED光源110，其向液晶面板101的背面侧照射光；漫射板104，其配置在液晶面板101和LED光源110之间；反射片105，其配置在相对于LED光源110的漫射板104的相反侧；面板保持器106，其配置在反射片105的背面侧；以及至少1个光检测装置107，其配置在反射片105的背面侧，检测在漫射板104的背面反射并经过反射片105和面板保持器106之间的间隙401传播的光。
在本实施方式1中，光检测装置107检测通过反射片105和面板保持器106之间的间隙401的光。因此，与检测透过反射片105的光的专利文献1相比较，所检测的光的光量稳定而不衰减。也就是说，通过检测通过反射片105和漫射板104之间的间隙401的光，而不是透过反射片105的泄漏光，使得所检测的光的光量准确且稳定。因此，能够适当地控制LED光源110的亮度输出，可以精度良好地校正由液晶显示器100的时效变化等引起的输出亮度变化。
并且，在本实施方式1中的液晶显示器100中，光检测装置107配置在相对于面板保持器106的反射片105的相反侧，在面板保持器106上设置有孔，传播的光的光路301通过孔111。
因此，即使在将光检测装置107配置在面板保持器106的背面侧的情况下，也能通过在面板保持器106上设置孔111，而检测通过孔111并经过间隙401传播的光。
并且，本实施方式1中的液晶显示器100还具有亮度调节部501，该亮度调节部501根据至少1个光检测装置107的检测结果，调节LED光源110的亮度。因此，能够利用亮度调节部501，根据光检测装置107的检测结果来调节LED光源110的亮度。
<实施方式2>
<结构>
图8是取下背面板108的状态下的本实施方式2中的液晶显示器200的立体图。如图8所示，在本实施方式2中，配置有多个光检测装置107。在面板保持器106上，对应于光检测装置107设置有多个孔111。孔111和光检测装置107的结构与图5相同。也就是说，各光检测装置107与图5所示的一样，对经过反射片105和面板保持器106之间的间隙401和孔111传播的光进行检测。由于其他结构与实施方式1相同，因而省略说明。
<动作>
在本实施方式2中，仅说明与实施方式1(图7)不同的工序。首先，多个光检测装置107分别检测入射光的亮度(步骤S101)。接着，亮度调节部501判定LED光源110是否已劣化(步骤S102)。例如，在存储器503内预先存储有用于判定劣化的基准值，亮度调节部501将多个光检测装置107检测出的亮度的相加平均值与基准值进行比较。由于以后的步骤S103、S104与实施方式1相同，因而省略说明。
通过对多个光检测装置107检测出的亮度取平均，与光检测装置107是1个的情况相比可以提高检测精度。
另外，在由于液晶显示器200的输送中的振动等而使例如孔111和光检测装置107的位置关系偏离的情况下，在该光检测装置107中无法准确地进行光的检测。在本实施方式2中，由于配置有多个光检测装置107，因而可以稳定地进行光的检测。
<效果>
在本实施方式2中的液晶显示器200中，至少1个光检测装置107是多个。因此，由于能够利用多个光检测装置107的检测结果进行亮度调节，因而使得更高精度的亮度调节成为可能。
<实施方式3>
图9是本实施方式3中的液晶显示器300的立体剖视图。并且，图10是液晶显示器300的剖视图。在实施方式1中，将光检测装置107配置在面板保持器106的背面(－X方向侧的面)。另一方面，在本实施方式3中，如图9、图10所示，将光检测装置107配置在面板保持器106的前表面(X方向侧的面)。也就是说，光检测装置107配置在面板保持器106和反射片105之间。另外，在本实施方式3中，由于在面板保持器106的前表面配置光检测装置107，因而无需在面板保持器106上设置用于使光传播的孔111。由于其他结构与实施方式1相同，因而省略说明。
图10示出入射到光检测装置107的光的光路302。从LED光源110射出的光的一部分被漫射板104的背面反射，通过反射片105和面板保持器106之间的间隙401。通过了间隙401的光的一部分入射到光检测装置107。也就是说，光检测装置107对通过了反射片105和面板保持器106之间的间隙401的光的亮度进行检测。并且，在反射片105上反射之后在漫射板104反射的光的一部分也通过间隙401入射到光检测装置107。
由于本实施方式3中的液晶显示器300的亮度调节动作与实施方式1(图7)相同，因而省略说明。另外，在本实施方式3中，也可以与实施方式2同样地配置多个光检测装置107。
<效果>
在本实施方式3中的液晶显示器300中，光检测装置107配置在面板保持器106和反射片105之间。在本实施方式3中，由于在面板保持器106的前表面配置光检测装置107，因而不再需要在面板保持器106上设置用于使光传播的孔。由此，能够避免以下等的问题：由于液晶显示器的输送中的振动等而使孔和光检测装置107的位置关系偏离，无法准确地进行光的检测。因此，可以提高光检测的精度。
<实施方式4>
图11是示出本实施方式4中的多画面显示器的结构的图。如图11所示，多画面显示器的画面是使多个液晶显示器100的画面(液晶面板101)呈例如2×2的矩阵状组合而形成的。
多画面显示器具有控制部506。控制部506与各液晶显示器100的亮度调节部501以可通信的方式连接。
控制部506由处理电路和存储器实现。
处理电路也可以是专用的硬件。另外，处理电路也可以是执行存储在存储器内的程序的CPU。在处理电路是专用的硬件的情况下，处理电路相当于例如单一电路、复合电路、程序化后的处理器、程序化后的并行处理器、ASIC、FPGA、或者它们的组合。
在处理电路是CPU的情况下，控制部506的功能通过软件、固件、或者软件和固件的组合来实现。软件或固件被描述为程序，被存储在存储器内。处理电路通过读出存储在存储器内的程序并执行该程序，来实现控制部506的功能。并且，这些程序也可以说是使计算机执行控制部506的步骤和方法的程序。这里，存储器503是例如RAM、ROM、快闪存储器、EPROM、EEPROM等的非易失性或者易失性的半导体存储器。
控制部506从各液晶显示器100的亮度调节部501取得光检测装置107检测出的亮度。在本实施方式4中，控制部506从4个液晶显示器100取得亮度。并且，控制部506设定例如4个亮度中最小的亮度作为共同的目标值。另外，共同的目标值的设定方法不限于此，只要是全部液晶显示器100都能实现的亮度即可。
接着，控制部506将所设定的共同的目标值发送到各液晶显示器100的亮度调节部501。各液晶显示器100的亮度调节部501与实施方式1同样，计算光检测装置107检测出的亮度与目标值之间的亮度差(参照图7的步骤S103)。并且，亮度调节部501根据计算出的亮度差，调节各LED光源110的输出(参照图7的步骤S104)。
通过以上的工序，校正多个液晶显示器100的亮度差，作为多画面显示器的画面整体，可以得到均匀的亮度。另外，在本实施方式4中的多画面显示器中，使多个液晶显示器100组合，然而也可以取代液晶显示器100而使多个液晶显示器200或多个液晶显示器300组合。
并且，在本实施方式4中，可以采用任何液晶显示器100的亮度调节部501都兼具有控制部506的功能的结构。在该情况下，兼具有控制部506的功能的液晶显示器100和其他液晶显示器100以可通信的方式连接，进行亮度值和目标值的收发。
<效果>
本实施方式4中的多画面显示器具有：多个液晶显示器100；控制部506，其对各液晶显示器100具有的亮度调节部501进行控制，以根据多个液晶显示器100各自具有的光检测装置107的检测结果，校正多个液晶显示器100的亮度差，多个液晶显示器100配置成使多个液晶面板101形成1个画面。
一般而言，即使是相同设计和相同规格的液晶显示器，在多个液晶显示器之间画面的亮度也存在偏差。因此，在组合多个液晶显示器构成一个亮度均匀的大画面的情况下，需要校正液晶显示器间的亮度差。在本实施方式4中，控制部506利用在各液晶显示器100的光检测装置107中检测出的亮度，进行亮度差的校正。由此，可以将构成大画面的多个液晶显示器100的亮度和颜色调节均匀。
另外，本发明能够在本发明的范围内，对各实施方式进行自由组合，或者对各实施方式适当地进行变形、省略。

Claims (6)

1.一种液晶显示器，其具有：
液晶面板；
LED光源，其向所述液晶面板的背面侧照射光；
漫射板，其被配置在所述液晶面板和所述LED光源之间；
反射片，其相对于所述LED光源被配置在所述漫射板的相反侧；
面板保持器，其被配置在所述反射片的背面侧；以及
至少1个光检测装置，其被配置在所述反射片的背面侧，检测被所述漫射板的背面反射并在所述反射片与所述面板保持器之间的间隙中传播的光。
2.根据权利要求1所述的液晶显示器，其中，
所述光检测装置相对于所述面板保持器被配置在所述反射片的相反侧，
在所述面板保持器上设置有孔，
所述传播的光的光路通过所述孔。
3.根据权利要求1或2所述的液晶显示器，其中，
所述光检测装置被配置在所述面板保持器和所述反射片之间。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的液晶显示器，其中，
所述至少1个光检测装置是多个。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的液晶显示器，其中，
该液晶显示器还具有亮度调节部，该亮度调节部根据所述至少1个光检测装置的检测结果，调节所述LED光源的亮度。
6.一种多画面显示器，其具有：
多个权利要求5所述的液晶显示器；以及
控制部，其控制各所述液晶显示器所具有的所述亮度调节部，以根据多个所述液晶显示器各自具有的所述光检测装置的检测结果，校正多个所述液晶显示器的亮度差，
多个所述液晶显示器被配置为，多个所述液晶面板形成1个画面。
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