(57)【要約】【課題】  本発明は、表示部の変形が発生しても、センサと表示部との間隙の拡大を抑制することが可能な表示装置を提供することを目的とする。【解決手段】  本発明における表示装置１は、画像を表示する表示部２００と、表示部２００から光を受光するセンサ１１と、センサ１１が設けられた基板１２と、基板１２と表示部２００との間に配置されるスペーサ１３とを備え、スペーサ１３は表示部２００の前面に接着されることを特徴とする。【選択図】  図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像を表示する表示部と、
表示部からの光を受光するセンサと、
前記センサが設けられた基板と、
前記基板と前記表示部との間に配置されるスペーサと
を備え、
前記スペーサは前記表示部の前面に接着されることを特徴とする表示装置。
【請求項２】
前記スペーサは、前記基板と前記表示部との間で、前記センサを取り囲んで配置されることを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
【請求項３】
前記スペーサは、前記基板に接着されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の表示装置。
【請求項４】
前記スペーサの厚みは、前記センサの厚みよりも大きいことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の表示装置。
【請求項５】
前記表示部は、表示パネルと、前記表示パネルの前面側に配置された透明保護板とを備えることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の表示装置。
【請求項６】
前記透明保護板は、前記センサと対向する位置に開口を有していることを特徴とする請求項５に記載の表示装置。
【請求項７】
前記開口の大きさは、前記センサが受光することができる前記表示部の領域よりも大きいことを特徴とする請求項６に記載の表示装置。
【請求項８】
前記透明保護板の前記センサと対向する位置に、前記センサの受光を改善する光学部材が配置されていることを特徴とする請求項５に記載の表示装置。
【請求項９】
前記光学部材は、集光プリズムであることを特徴とする請求項８に記載の表示装置。
【請求項１０】
前記光学部材は、拡散板であることを特徴とする請求項８に記載の表示装置。
【請求項１１】
前記スペーサは、弾性部材であることを特徴とする請求項１から請求項１０までのいずれか１項に記載の表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表示部からの光を受光するセンサを備える表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
画像を表示する表示部と、表示部からの光を受光するセンサとを備える表示装置では、センサによる発光輝度等の測定結果に基づいて、表示装置の制御が行われている。
【０００３】
特許文献１には、表示部の周縁に収納可能で、表示部の輝度や色度を測定可能なセンサを備えるセンサユニットが記載されている。これにより、表示部の輝度や色度をセンサにより測定し、表示装置の制御を行うことが可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１３−００３２７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載の技術では、表示部の熱や経年劣化等による変形により反り等が生じた場合、センサと表示部との間の間隙が拡大することがある。これにより、間隙から外光が入射したり、測定領域から照射された光が間隙から漏れだしたりすることがある。その結果、センサは、正確に表示部の輝度等の測定を行うことが困難となる。
【０００６】
そこで、本発明は、上記課題に鑑みて、表示部の変形が発生しても、センサと表示部との間隙の拡大を抑制することが可能な表示装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述した課題を解決するために、本発明における表示装置は、画像を表示する表示部と、表示部から受光するセンサと、センサが設けられた基板と、基板と表示部との間に配置されるスペーサとを備え、スペーサは表示部の前面に接着されることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明に係る表示装置によれば、センサがスペーサを介して表示部に固定されていることから、表示部による変形が発生しても、センサと表示部との距離が維持される。したがって、表示部の変形が発生しても、センサと表示部との間隙の拡大を抑制することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】第１の実施例における液晶表示装置１の分解斜視図を示す模式図である。
【図２】第１の実施例における液晶表示装置１を前面側から見た模式図である。
【図３】第１の実施例の変形例における液晶表示装置１を前面から見た模式図である。
【図４】第１の実施例におけるセンサユニット１０が配置された領域近傍の液晶表示装置１の断面図である。
【図５】第１の実施例におけるフレーム５００とセンサユニット１０をガイド部材５４０で接続した様子を示した模式図である。
【図６】第１の実施例におけるセンサユニット１０からガイド部材５４０を取り外す様子を示した模式図である。
【図７】第２の実施例における、センサユニット１０が配置された領域近傍の液晶表示装置１の断面図である。
【図８】第３の実施例における、センサユニット１０が配置された領域近傍の液晶表示装置１の断面図である。
【図９】表示部２００とセンサユニット１０１０が直接固定されていない場合を示した比較図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面を用いて本発明の実施の形態について説明する。なお、本発明の技術的範囲は、特許請求の範囲によって確定され、以下に例示する実施例によって限定されるものではない。また、実施例の中で説明されている特徴の組み合わせすべてが本発明に必須とは限らない。本明細書および図面に記載の内容は例示であって、本発明を制限するものと見なすべきではない。本発明の趣旨に基づき種々の変形（各実施例の有機的な組合せを含む）が可能であり、それらを本発明の範囲から除外するものではない。即ち、各実施例及びその変形例を組み合わせた構成も全て本発明に含まれるものである。
【００１１】
（第１の実施例）
図１は、本実施例における液晶表示装置１の分解斜視図を示す模式図である。液晶表示装置１は、前面側から、外装フレーム１００と、センサユニット１０と、表示部２００と、光学シート３００と、発光部４００とを備える。センサユニット１０は、内部に後述するセンサを備えている。センサユニット１０は、表示部２００の前面に配置され、外装フレーム１００に覆われている。なお、センサユニット１０は、外装フレーム１００に覆われずに、露出して配置されていてもよい。
【００１２】
表示部２００は、枠状の外装フレーム１００の中央部の開口から画像表示領域が露出するように配置される。本実施例において、表示部２００は、液晶パネルである。入力された画像データに応じて、表示部２００の各画素の光の透過率が制御される。
【００１３】
発光部４００は、複数の光源４０１を有し、光学シート３００を介して、表示部２００へ光を照射する。光学シート３００は、拡散板、拡散シート、プリズムシート、もしくは偏光シート等である。所望の光学特性を得るために、拡散板、拡散シート、プリズムシート、もしくは偏光シート等から少なくとも１つが選択される。発光部４００から照射された光が、表示部２００を透過することにより、表示部２００に画像が表示される。
【００１４】
図２は、本実施例における液晶表示装置１を前面側から見た模式図である。図２は、センサユニット１０が配置されている部分の外装フレーム１００を透過してセンサユニット１０を図示している。外装フレーム１００は、表示部２００の周縁部とセンサユニット１０との前面を覆っている。
【００１５】
センサユニット１０は、センサ１１と、基板１２と、スペーサ１３とを備える。センサ１１は、基板１２上に、表示部２００の画像表示領域２１０に相対するように配置されている。センサ１１は、表示部２００からの光を受光することにより、輝度や色度等の光学特性を測定する。基板１２と、表示部２００の前面との間にスペーサ１３が挟まれて配置されている。スペーサ１３は、基板１２と表示部２００の前面とに接着され固定されている。スペーサ１３と基板１２とは、接着ではなく、ねじ等の固定部材を用いて固定することも可能である。
【００１６】
スペーサ１３は、樹脂の射出成型で形成された枠状の部材であり、センサ１１を取り囲むように配置されている。スペーサ１３は、弾性を有する弾性部材であってもよい。なお、スペーサ１３は、ドーナツ状等の丸型形状でもよいし、複数の柱状の部材によってセンサ１１を取り囲むように配置されていてもよい。図３（ａ）および図３（ｂ）は、図２同様に、液晶表示装置１を前面から見た模式図である。図３（ａ）に示すように、４つの柱状部材が、基板１２の４つの隅にそれぞれ配置されていてもよい。また、図３（ｂ）に示すように、２つの柱状部材が、基板１２の２つの辺に対応して配置されていてもよい。
【００１７】
図４は、センサユニット１０が配置された領域近傍の液晶表示装置１の断面図である。発光部４００は、光源４０１と、光源基板４０２と、光源筐体４０３と、パネルホルダ４０４とを備える。光源筐体４０３は、複数の光源４０１と、複数の光源４０１が配置された光源基板４０２とを収容する。光源基板４０２上には、光源４０１から出た光を光学シート３００により効率的に照射するために、反射シート等の部材が配置されていてもよい。枠状に形成され中央部に開口を有するパネルホルダ４０４は、光源筐体４０３の側面側、及び前面側に配置される。光源筐体４０３と、パネルホルダ４０４とに挟まれて、光学シート３００が固定される。
【００１８】
フレーム５００は、中央に開口を有する枠状の部材であり、発光部４００の側面と、表示部２００の周縁部とを覆うように形成されている。発光部４００の側面に対応するフレーム５００の側面部分の一部に屈曲部分が形成されている。フレーム５００の屈曲部分と発光部４００の側面とが、固定部材５１０によって固定されている。
【００１９】
表示部２００は、透明基板２０１と、透明基板２０１の前面と背面とに貼り付けられた偏光板２０２とを備える。透明基板２０１は、液晶材料を挟んで、周囲を風刺された２枚の透明板で形成されている。表示部２００は、非図示の表示制御部によって、制御される。
【００２０】
発光部４００のパネルホルダ４０４と、フレーム５００との間に、表示部２００の周縁部が挟まれて、表示部２００が固定される。パネルホルダ４０４と表示部２００との間には、弾性部材５２０が配置される。また、フレーム５００と表示部２００との間には、弾性部材５３０が配置される。弾性部材５２０、および弾性部材５３０は、シリコンやエチレンプロピレンゴムをベースとした合成ゴム部材等によって形成される。弾性部材を介して固定することにより、表示部２００は、応力の影響を受けづらくなる。
【００２１】
表示部２００の前面に、センサユニット１０が貼り付けられている。センサユニット１０は、表示部２００からの受光するセンサ１１と、センサ１１が固定される基板１２と、基板１２と表示部２００の前面との間に配置されるスペーサ１３とを備える。また、センサ１１は、フレキシブルケーブル１４によって、非図示の制御部に接続される。スペーサ１３は、基板１２と表示部２００の前面とのそれぞれに、非図示の接着剤で固定されている。従って、センサユニット１０は、表示部２００に固定されている。スペーサ１３の厚みＬ１は、表示部２００の前面とセンサ１１の表示部２００の前面に対向する面との距離Ｌ２と、センサ１１の厚みＬ３とを用いてＬ１≧Ｌ２＋Ｌ３の関係を満たす。
【００２２】
図５と図６は、センサユニット１０を表示部２００に固定する前後を示した図である。図５は、センサユニット１０を表示部２００に固定するために、フレーム５００とセンサユニット１０をガイド部材５４０で接続した様子を示している。フレーム５００とセンサユニット１０は、ネジ等のガイド固定部材５６０によって、ガイド部材５４０と固定されている。この時、ガイド部材５４０、基板１２、およびスペーサ１３には、ガイド固定部材５６０を固定するためにネジ穴が切られている。ガイド部材５４０によって、フレーム５００に対して、相対的にセンサユニット１０の位置が決定される。このとき、位置を決定するために、ガイドスペーサ５５０を、基板１２、もしくはフレーム５００と、ガイド部材５４０との間に配置してもよい。
【００２３】
図６は、センサユニット１０を表示部２００に固定した後、ガイド部材５４０を取り外す様子を示した図である。表示部２００には、予め弾性部材５３０が貼り付けて配置されている。センサユニット１０と固定されたフレーム５００が、弾性部材５３０と接触し、表示部２００に固定される。このとき、スペーサ１３の表示部２００側の面には、接着剤が塗布されており、スペーサ１３も表示部２００に固定される。ガイド固定部材５６０を外すことによって、ガイド部材５４０は、フレーム５００および基板１２とから取り外される。なお、センサユニット１０の固定方法は、上述した以外の方法でもよい。センサユニット１０を独立して表示部２００に固定することも可能である。
【００２４】
本実施例との比較のために、表示部２００とセンサユニット１０１０が直接固定されていない場合の、比較例を図９（ａ）から図９（ｃ）を用いて説明する。図９（ａ）から図９（ｃ）は、センサユニット１０１０が、外装フレーム１１００に固定されたときのセンサユニット１０１０設置位置近傍の断面図である。それぞれ図２と同様の符号を付した要素は、図２と同様の要素であるため、説明を省略する。
【００２５】
図９（ａ）は、センサユニット１０１０を取り付け直後の断面図を示している。外装フレーム１１００の表示部２００に対向する面に、基板１０１２が貼り付けられる。さらに、基板１０１２の表示部２００に対向する面に、センサ１０１１が貼り付けられる。基板１０１２の厚みは、センサ１０１１と表示部の前面側との距離が、センサ１０１１の測定に適する距離となるように、調整される。
【００２６】
図９（ｂ）は、センサユニット１０１０取り付け後に、熱変形によって外装フレーム１１００が変形した場合の断面図を示している。熱変形によって、外装フレーム１１００のセンサユニット１０１０を取り付けた面が、表示部２００前面側に向かって反っている。このとき、センサユニット１０１０は、外装フレーム１１００の変形に伴って、移動する。したがって、センサ１０１１と、表示部２００の前面との間の間隙が拡大する。これにより、表示部２００から発せられた光が、外に漏れてしまい、測定精度が低下する。また、外部からの光や、塵埃等の異物が侵入することにより、センサ１０１１の測定精度が低下する。
【００２７】
図９（ｃ）は、センサユニット１０１０取り付け後に、熱変形によって表示部２００が変形した場合の断面図を示している。熱変形によって、表示部２００の中央部分が、表示部２００の前面側へ変形する。このとき、図９（ｃ）に示すように、センサ１０１１と表示部２００の前面との距離が近接する。センサ１０１１と表示部２００の前面との距離が、センサ１０１１の測定に適する距離から変わってしまうことにより、センサ１０１１の測定精度は低下する。
【００２８】
以上により、本実施例によれば、センサユニット１０を表示部２００に対して固定することが可能となる。センサユニット１０は、表示部２００に対して、フレーム５００と同等程度の位置精度で固定される。また、センサユニット１０が、表示部２００の前面に固定されていることから、経時変化により、表示部２００が変形することがあっても、センサユニット１０と表示部２００との位置関係が変化しにくい。
【００２９】
これにより、表示部２００の変形によるセンサ１１と表示部２００との間隙の拡大を抑制することが可能となる。したがって、外光の影響や、光の漏れによりセンサの測定精度が低下することを抑制することが可能となる。
【００３０】
また、スペーサ１３が基板１２上でセンサ１１を取り囲むように配置されることにより、センサ１１と表示部２００との間に、外部から塵埃等の異物が入り込むことが抑制される。したがって、異物の入り込みによる測定精度の低下が抑制される。
【００３１】
なお、本実施例では、液晶材料を用いた液晶パネルを、表示部２００に用いているが、液晶パネル以外の表示パネルを用いてもよい。ＭＥＭＳ（Ｍｉｃｒｏ  Ｅｌｅｃｔｒｏ  Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  Ｓｙｓｔｅｍｓ）シャッターを透過型素子として用いた表示パネルを使用することも可能である。また、ＯＬＥＤ（Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｌｉｇｈｔ−Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）を用いた表示装置において、本発明を適用することも可能である。
【００３２】
（第２の実施例）
図７は、本実施例における、センサユニット１０が配置された領域近傍の液晶表示装置１の断面図である。図４と同一の符号を付した箇所については、第１の実施例と同様のため、説明は省略する。
【００３３】
センサユニット１０は、第１の実施例と同様に表示部２００の前面側に固定されている。スペーサ１３の厚みは、センサ１１と、表示部２００の前面からセンサ１１の表示部２００の前面に対向する面までの距離との和以上となる。
【００３４】
表示部２００は、透明基板２０１と偏光板２０２とに加えて、透明保護板２０３を備える。透明保護板２０３は、表示部２００の前面となるように配置される。透明樹脂等で形成された透明保護板２０３は、高透明性接着剤転写テープ、またはＵＶ効果樹脂により前面側の偏光板に接着されている。
【００３５】
本実施例において、透明保護板２０３は、センサユニット１０に対向する位置に開口２０４を有している。これにより、発光部４００から、偏光板２０２と透明基板２０１とを通過した光は、透明保護板２０３を通過せずにセンサ１１に到達する。開口２０４は、センサ１１の表示部２００の受光可能範囲の面よりも大きいことが望ましい。センサ１１の表示部２００に対する受光可能範囲の面は、センサ１１の指向性と、センサ１１と表示部２００との間の距離によって決定される。図７の領域１５が、本実施例におけるセンサ１１の受光可能範囲である。開口２０４が、測定対象の面よりも充分大きいことにより、表示部２００から発せられた光が、透明保護板２０３による影響を受けずにセンサ１１に到達することが可能となる。
【００３６】
本実施例によれば、センサユニット１０が、表示部２００に固定されていることにより、センサ１１と表示部２００との間隙の拡大を抑制することが可能となる。したがって、外光の影響や、光の漏れによりセンサの測定精度が低下することを抑制することが可能となる。また、表示部２００の透明保護板２０３は、センサユニット１０に対向する位置に開口２０４を有している。したがって、透明保護板２０３を光が通過することによる、輝度や、色度の変化を避けることが可能となる。
【００３７】
（第３の実施例）
図８は、本実施例における、センサユニット１０が配置された領域近傍の液晶表示装置１の断面図である。図４および図７と同一の符号を付した箇所については、第１の実施例と同様のため、説明は省略する。
【００３８】
センサユニット１０は、第１の実施例と同様に表示部２００の前面側に固定されている。スペーサ１３の厚みは、センサ１１と、表示部２００の前面からセンサ１１の表示部２００の前面に対向する面までの距離との和以上となる。
【００３９】
表示部２００は、透明基板２０１と、偏光板２０２と、透明保護板２０３とを備える。透明保護板２０３は、センサユニット１０に対向する位置に開口２０４を有している。透明保護板２０３の開口２０４には、光学部材２０５が設置されている。光学部材２０５は、表示部２００から発せられる光が、センサ１１に効率的に受光されるように、集光プリズムや拡散板等が用いられる。例えば、光学部材２０５として、集光プリズムを設置した場合、表示部２００に表示される画像が低輝度であっても、集光プリズムによりセンサ１１への入射光の強度を上げることが可能となり、測定精度を向上することが可能となる。また、光学部材２０５として、拡散板を設置した場合、センサ１１への入射光の面内分布を均一化することが可能となる。したがって、センサ１１と、表示部２００の測定対象の位置が、表示部２００と平行な方向にずれても、安定して測定が可能となる。
【００４０】
なお、本実施例では、透明保護板２０３に設けた開口２０４に光学部材２０５を配置しているが、透明保護板２０３のセンサユニット１０に対向する箇所が、所望の光学特性を発揮するように加工してもよい。
【００４１】
本実施例によれば、センサユニット１０が、表示部２００に固定されていることで、センサ１１と表示部２００との間隙の拡大を抑制することが可能となる。したがって、外光の影響や、光の漏れによりセンサの測定精度が低下することを改善することが可能となる。さらに、表示部２００の透明保護板２０３に、光学部材２０５が設けられることによって、センサ１１の測定精度を向上させることが可能となる。
【符号の説明】
【００４２】
１  表示装置
１０  センサユニット
１１  センサ
１２  基板
１３  スペーサ
２００  表示部
３００  光学シート
４００  発光部
【図１】
2016206238.tif 000003
【図２】
2016206238.tif 000004
【図３】
2016206238.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
2016206238.tif 000008
【図７】
2016206238.tif 000009
【図８】
2016206238.tif 000010
【図９】
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