CN101868818B

CN101868818B - 背光装置以及使用该背光装置的液晶显示装置

Info

Publication number: CN101868818B
Application number: CN200880112493.0A
Authority: CN
Inventors: 安达武志
Original assignee: Mitsumi Electric Co Ltd; ATRC Corp
Current assignee: Mitsumi Electric Co Ltd; ATRC Corp
Priority date: 2007-11-13
Filing date: 2008-11-11
Publication date: 2013-03-20
Anticipated expiration: 2028-11-11
Also published as: CN101868818A; US20100231573A1; JP4956520B2; JP2009139931A; US8766905B2

Abstract

一种背光装置，其光源为发光二极管，并从背面照射液晶显示面板，所述背光装置的特征在于：将多个所述发光二极管配置成线状，并将多条配置成所述线状的所述二极管的线按照一定的间隔配置在背光基板上；具有发光二极管驱动单元，用于将所述背光基板的整个画面分割成多个分割区域，并以所述分割区域为单位，独立地对所述发光二极管的亮度进行控制。

Description

背光装置以及使用该背光装置的液晶显示装置

技术领域

本发明涉及一种背光装置和使用该背光装置的液晶显示装置，该背光装置在彩色液晶显示面板的背面使用了发光二极管，特别地，涉及一种可用于廉价地实现低电力消耗和高质量映像的发光二极管的结构以及驱动方法。

背景技术

目前，在液晶显示装置中，使用背光装置从背面对具有彩色滤光片的透过型液晶显示面板进行照明以显示彩色映像的方式是一种主流的方式。另外，在现有技术中，尽管背光大多采用了使用萤光管的CCFL(cold cathode fluorescentlamp)，但是，从环保的角度来看，因为水银的使用受到了限制，所以，发光二极管LED(light emitting diode)作为一种可取代使用了水银的CCFL的光源，正在被广泛地使用(例如，参考专利文献1)。

按照光源的配置方式，液晶面板用背光装置大致可分为直下型和侧光型2种类型。侧光型是在液晶面板背面正下方配置了的导光板并使光源配置在导光板侧面的类型，主要被应用于移动电话和笔记本电脑等的较小型的显示用液晶面板。另外，直下型是使光源配置在液晶面板背面正下方的类型，因为光利用率比侧光型的高，并且还可以轻量化，所以，正在被应用于大型液晶面板。

另外，在光源中使用了发光二极管的直下型背光装置中，光源的形成有以下2种方式，即：将白色发光二级管作为光源来使用的方式；以及，使用可发出3原色的红色光、绿色光以及蓝色光的发光二极管并进行混色以得到白色光的方式。在这样的直下型背光装置中，发光二极管的排列有以下2种方式，即：如图1所示的、在液晶面板的背面大致均匀排列的方式；以及，如图2所示的、将发光二极管配置成如现有的CCFL(萤光管)那样的线状的方式。一般来说，前者被应用于大型液晶电视机和液晶显示器，后者被应用于中型液晶电视机和液晶显示器。

但是，在采用了具有这样的结构的发光二极管的背光装置中，使用液晶显示装置时，与采用了现有的CCFL的背光装置同样，总是在高辉度下进行点灯，因此，需要进一步降低电力消耗。为此，如专利文献2所述，已经提出了这样一种技术，即：将背光分割成多个子单元，通过以所述各子单元为单位对发光二极管的亮度进行调整，来降低电力消耗。

专利文献1：(日本)特开平7-191311号公报

专利文献2：(日本)特开2004-191490号公报

发明内容

本发明想要解决的课题如下：

但是，如专利文献2所述的方法，即：将背光分割成多个子单元，然后调整与所述子单元相对应的显示画面区域的辉度的方法，其尽管可以应用于如图1所示的、将发光二极管均匀地配置在显示装置正下方的背光装置中；然而，在如图2所示的、将发光二极管配置成现有的CCFL那样的线状的背光装置中，虽然可以对背光整体的亮度进行控制，并且还可以按所述每条线对背光的亮度进行改变，但是，不能将背光分为多个区域并按每个区域对亮度进行控制。根据视频信号的内容的不同，显示画面的辉度需要改变的区域大小和位置当然也不相同，因此，如前所述，如果仅能以线为单位对亮度进行改变，就存在着难以再现最佳映像的问题。

因此，鉴于上述问题，本发明的目的在于提供一种背光装置以及使用该背光装置的液晶显示装置，其中，作为直下型背光，即使在将发光二极管配置成如图2所示的横向或图中未示的纵向的线状方式中，也可以根据视频信号的内容按每个区域对背光的亮度进行控制。

用于解决上述课题的手段如下：

为了实现上述目的，本发明的第一发明的背光装置将发光二极管作为光源来使用，该光源从背面照射液晶面板，所述背光装置的特征在于：所述发光二极管的结构为，将多个所述发光二极管配置成多条线状，并将多条线状的所述二极管按照一定的间隔排列在背光基板上；具有发光二极管驱动单元，用于将所述背光基板的整个画面分割成多个分割区域，并以所述分割区域为单位，独立地对所述发光二极管的亮度进行控制。

这样，因为能够以分割后的区域为单位对光源的亮度进行控制，因此，本发明可以根据视频信号的内容等进行适当的控制。

第二发明的背光装置的特征在于，在第一发明的背光装置中，还具有分割区域设定单元，用于任意地设定所述分割区域的大小。

这样，因为能够对分割区域的大小进行改变，因此，本发明可以进行与视频信号的内容等、想要进行的控制的内容、以及画面的辉度和大小等相符的适当的控制。

第三发明的背光装置的特征在于，在第二发明的背光装置中，所述分割区域设定单元根据视频信号的内容对所述分割区域的大小进行改变和设定，还具有辉度控制单元，用于根据所述视频信号的内容对所述分割区域的亮度进行控制。

这样，本发明可以根据视频信号的内容，对分割区域的大小以及分割后的区域的辉度进行控制。

第四发明的背光装置的特征在于，在第一发明的背光装置中，具有点灯单元，用于按顺序点亮所述多条线状的发光二极管。

这样，通过在分割为多个的区域内按顺序驱动线状的发光二极管，本发明可以降低电力消耗。

第五发明的背光装置的特征在于，在第一发明的背光装置中，所述发光二极管由白色发光二极管、红色发光二极管、绿色发光二极管以及/或者蓝色发光二极管的组合所构成。

这样，因为可以使用各种各样的发光二极管的组合，因此，本发明可以根据用途进行适当的组合。

本发明的第六发明为液晶显示装置，具有第一发明的背光装置，所述液晶显示装置的特征在于，具有：液晶显示面板，配置在所述背光装置的前面，在被所述背光装置照射的状态下显示图像；源极驱动器和门极驱动器，用于驱动所述液晶显示面板；液晶面板控制电路，用于对所述源极驱动器和所述门极驱动器的驱动进行控制。

这样，本发明可以根据液晶显示面板的显示图像按每个区域对背光的光进行适当的控制。

本发明的效果如下：

根据本发明可知，本发明即使在如上所述的、将发光二极管配置为线状的背光方式中，也可以根据视频信号的内容，例如通过降低与显示画面的暗区域相对应的背光的亮度，实现电力消耗的降低，同时，还可以根据视频信号的内容以区域为单位对背光的亮度进行控制，实现高质量的映像显示。特别地，本发明具有非常好的可应用至低价格的中型液晶电视机和液晶显示器等的实用效果。

附图说明

图1是用于表示直下型背光装置中的发光二极管的排列的图。

图2是用于表示本发明的背光装置中的发光二极管的排列的图。

图3是用于说明本发明的背光装置的区域分割的图。

图4是用于说明本发明的背光装置的区域分割的其他例子的图。

图5是用于说明本发明的背光装置的发光二极管的驱动的图。

图6是用于说明本发明的背光装置的发光二极管的其他的驱动的图。

图7A是垂直方向Y驱动器72的驱动电路的框图的一个例子。

图7B是4级环形计数器73的电路图的一个例子。

图7C是用于表示环形计数器73的各部分的波形和时机之间的关系的一个例子的图。

图8是用于表示在本发明的背光装置中将背光在垂直方向上分成多个区域时的图。

图9A是用于表示水平方向驱动电路X驱动器91以及垂直方向驱动电路Y驱动器92的结构的一个例子的图。

图9B是用于表示按线顺序方式驱动垂直方向驱动电路Y驱动器92时的环形计数器93的动作信号的一个例子的图。

图10A是用于表示使用一个红色发光二极管、一个绿色发光二极管以及一个蓝色发光二极管时的一个例子的图。

图10B是用于表示在发光二极管内将一个红色发光二极管、一个蓝色发光二极管以及两个绿色发光二极管作为一组来使用时的一个例子的图。

图11是用于表示可任意设定分割区域大小的实施例的背光装置的驱动结构的一个例子的图。

图12是用于表示按照与图3不同的分割区域大小的方式对背光基板100进行分割的例子的图。

图13是本实施例的背光装置200以及使用了该背光装置200的液晶显示装置300的整体结构的图。

图14是用于表示由辉度检测单元140所检测出的辉度柱状图以及平均辉度的一个例子的图。

符号说明：

11：发光二极管；

21：排列成线状的发光二极管；

31、36、41：被分割的区域；

51、61、81、83、91、101：X驱动器(水平方向驱动)；

52、62、72、82、84、92、102：Y驱动器(垂直方向驱动)；

73、93：环形计数器；

74、94：驱动放大器；

100：背光基板；

110、111、112、113、114：统合单元；

120：控制单元；

140：辉度检测单元；

150：分割区域设定单元；

160：辉度控制单元；

170：发光二极管驱动单元；

200：背光装置；

210：视频信号处理电路；

220：内存；

230：液晶面板控制电路；

240：源极(source)驱动器；

250：门极(gate)驱动器；

260：液晶显示面板；

300：液晶显示装置。

具体实施方式

以下参考附图对本发明的最佳实施方式进行说明。

作为用于实现本发明的最佳实施例，以下对将白色发光二极管作为背光光源来使用的情况进行说明。图2是表示本发明的背光装置中的背光基板100上的发光二极管的排列的图，基本来说，是用发光二极管来取代现有的由CCFL组成的背光装置中的CCFL，这样做的好处是，可以原封不动地使用现有的CCFL中所蓄积的技术。在图2中，将发光二极管11按照适当的间隔配置在一条线21上，并将多条这样的线21等间隔地进行排列。

接下来，对使用了本发明的实施例的背光装置的区域分割进行说明。图3是表示背光基板100的例子的图，其中，作为背光，在横方向上配置了4条线状的发光二极管，另外，在水平方向上各条线21配置了9个发光二极管11。因为上述线21为4条，所以此时垂直方向的分割可为4分割。另外，尽管在水平方向上配置了9个发光二极管11，但是，只要可以独立地对上述9个发光二极管11的电流进行控制，也可以如图3的虚线框所示，最大为9分割。

另外，图4中示出了背光基板100上的背光区域分割的其他实施例，其中，垂直方向的区域分割与图3的例子相同，最大为4分割，但是，水平方向的区域被进行了3分割。此时，可以对各条线21上的发光二极管11以3个为单位进行控制，这样就变为，在水平方向上最大分割为3个区域，据此来对背光的亮度进行控制。另外，图3和图4的说明是针对1条线上配置了9个发光二极管并排列了4条这样的线的情况进行说明的，但是，在本发明中，1条线上的发光二极管11的配置数量以及线的配置条数并不受此限制。

根据本发明可知，即使在配置成线状的直下型背光装置中，通过设置可对现有技术中不能进行分割的背光进行分割，并按照被分割的每个区域对亮度进行控制的单元，可以根据视频信号的辉度，以上述被分割的区域为单位，对背光的亮度进行控制，因此，在视频信号的辉度等级(level)低的区域内，通过使与其对应的背光变暗，相反，在视频信号的辉度等级高的区域内，通过使与其对应的背光变亮，不仅可以得到高质量的映像，而且还可以降低背光的电力消耗。

接下来，对使用了本发明的实施例的背光装置的发光二极管的驱动进行说明。图5是表示与本发明的发光二极管的驱动相关的实施例的图。在图5中，X驱动器51表示构成了背光的多数的发光二极管11的水平方向的驱动电路，Y驱动器52同样地表示垂直方向的驱动电路。如图5所示，背光基板100上所设置的各发光二极管11与上述X驱动器51是分别独立连接的，但是，与上述Y驱动器52则是以线为单位进行连接的。例如，在最上面的线Y1上，该线Y1上的所有发光二极管11都是通过1条线与Y驱动器52相连的。在垂直方向上，使用Y驱动器52能够分别独立地对各线Y1、Y2、Y3、Y4进行控制；在水平方向上，使用X驱动器51能够以1个为单位对发光二极管进行控制。

但是，实际上，如果也可以将水平方向的区域分割设定为与垂直方向的分割具有大致相同的分割数，则如图4所示，可以在水平方向进行3分割等。此时，如该图所示，就变为，在水平方向上，将3个发光二极管作为1组进行控制。这里，需要说明的是，在上述驱动方法中，因为可以分别独立地对各发光二极管11的电流进行控制，因此，通过预先对流入各发光二极管11的电流进行调整，即使上述发光二极管11中具有辉度不均，也可以对其进行补正。

作为驱动发光二极管11的其他的实施例，对按照线顺序进行点灯的情况进行说明。图6是表示按线顺序对发光二极管11进行点灯时的实施例的背光装置的平面结构的一个例子的图。在图6中，对于背光基板100上的发光二极管11的驱动来说，在垂直方向上，与图5相同，Y驱动器62上连接了各线，但是，各线并不是同时而是例如按照从上开始的Y1、Y2、Y3、Y4的顺序来选择。另外，在水平方向上，如图6所示，各线上的垂直方向上排列的发光二极管11分别与X驱动器61相连。即：上述各线Y1、Y2、Y3、Y4的最左侧配置的发光二极管11使用1条线，接下来，配置于左数第2位置的发光二极管11也使用1条线这样的方式，与X驱动器61相连，因此，X驱动器61和各发光二极管11之间的配线可以仅为水平方向上排列的发光二极管11的数量，这样，就具有结构简单的优点。另外，因为不是同时地对发光二极管11进行点灯而是按顺序地进行点灯，因此，还具有可以降低电力消耗的优点。

接下来，参考图7A至图7C，对线顺序点灯方式的垂直方向的驱动方法进行说明。图7A至图7C是表示垂直方向Y驱动器72的内部结构的一个例子的图。图7A中示出了垂直方向Y驱动器72的驱动电路的框图的一个例子，图7B中示出了4级环形计数器73的电路图的一个例子，图7C中示出了环形计数器73的各部分的波形和时机(timing)之间的关系的一个例子。上述计数器73在所输入的时钟信号的每1个周期按顺序输出Q1、Q2、Q3、Q4，该输出可以经由驱动放大器74按顺序选择线上的发光二极管。以上，以4条线为例进行了说明，但是，在本发明中，当然并不限定于此，如果是n条线，只要将上述环形计数器构成为n级即可。

但是，在上述线顺序驱动的情况下，从图7C的波形也可知，4级环形计数器73的输出脉冲的额定负载持续率(DUTY CIRCLE)为25％。在例如用于比较大型的液晶电视机时，即需要很多条上述的线时，因为额定负载持续率过小，所以背光有可能变暗。在这样的需要很多条线的情况下，也可以在垂直方向进行若干分割。

图8是表示将整个背光基板100分割成多个区域的背光装置的一个例子的图。图8中示出了将6条线分成2个的情况的例子。在这个例子的情况中，垂直方向的驱动电路为2个，即第1Y驱动器82以及第2Y驱动器84，因为是分别独立地进行驱动，因此，上述第1Y驱动器82以及第2Y驱动器84可为3级计数器，另外，因为驱动脉冲的额定负载持续率为33％，因此，不存在亮度的问题。

接下来，对应用了本发明的实施例的线顺序方式的一个例子、以及、包含了水平方向驱动电路X驱动器的整体的动作进行简单地说明。图9A是表示水平方向驱动电路X驱动器91以及垂直方向驱动电路Y驱动器92的结构的一个例子的图。为了便于说明，如图9A所示，将线数为3条并且各线上配置了3个发光二极管11的情况作为例子。垂直方向驱动电路Y驱动器92的线Y1与发光二极管D11、D12、D13的电极相连，同样地，线Y2与发光二极管D21、D22、D23的电极相连，线Y3与发光二极管D31、D32、D33的电极相连。另外，水平方向驱动电路X驱动器91内的驱动电路1与发光二极管D11、D21、D31相连，同样地，D12、D22、D23与驱动电路2相连，D13、D23、D33与驱动电路3相连。

在图9A中，通过环形计数器93，线Y1被选择后，驱动放大器94的晶体(三级)管T1变为开(on)状态，线Y1上的发光二极管D11、D12、D13的电极全部接地。另一方面，发光二极管D11、D12、D13的电极分别与驱动电路1、驱动电路2、驱动电路3相连，因为各驱动电路可以独立地对提供给各发光二极管的电流进行控制，因此，可以分别独立地对线Y1上的发光二极管D11、D12、D13的亮度进行改变。下面，同样地，通过按顺序选择线Y2、Y3，在垂直方向上能够以线间隔为单位、在水平方向上能够以发光二极管为单位对背光的亮度进行控制。

图9B是按照上述线顺序方式对垂直方向驱动电路Y驱动器92进行驱动时的环形计数器93的动作信号的一个例子的图。如图9B所示，环形计数器93内被输入了重置(reset)信号R和时钟(clock)信号CL，然后，在时钟信号CL从高(high)切换至低(low)的时机，环形计数器93按顺序轮换输出Q0、Q1、Q2。例如，通过这样的环形计数器93的输出信号，垂直方向驱动电路Y驱动器92可被按顺序地驱动。

另外，作为水平方向驱动电路X驱动器91的驱动电路1、驱动电路2以及驱动电路3，一般可使用定电流电路或脉冲调制电路PWM(PulseWidth Modulation)。但是，需要说明的是，在本发明中，并不限定于这些电路。

以上，将白色发光二极管作为光源用发光二极管11来使用的情况作为例子进行了说明，但是，本发明也可以使用彩色发光二极管。图10A是表示以1个红色(R)发光二极管、1个绿色(G)发光二极管、1个蓝色(B)发光二极管为1组取代白色发光二极管来使用的情况的例子的图；图10B是表示以1个红色(R)、1个蓝色(B)、2个绿色(G)发光二极管为1组作为发光二极管11来使用的情况的例子的图。另外，需要说明的是，在本发明中，彩色二极管的组合并不限定于上述的例子，尽管没有图示，但是也具有白色发光二极管和彩色发光二极管的组合。

下面，参考图11～图14，对根据视频信号的内容等任意设定分割区域大小的情况的控制的例子进行说明。

图11是表示可以任意设定分割区域大小的实施例的背光装置驱动结构的一个例子的图。在图11中，本实施例的背光装置在背光基板100上具有发光二极管11。发光二极管11在水平方向上形成延伸的线21，各条线21被配置为在垂直方向上平行并具有预定的间隔。作为驱动发光二极管11的单元，具有X驱动器101和Y驱动器102。Y驱动器102以各线21为单位驱动发光二极管11，X驱动器被构成为可个别地驱动发光二极管11。另外，本实施例的背光装置具有用于设定分割区域的分割区域设定单元150。分割区域设定单元150具有统合单元110、控制单元120以及开关SW。

关于发光二极管11的配置以及Y驱动器102的驱动方法，因为与图5的背光装置的动作相同，所以省略其说明。另外，作为X驱动器101的内部结构，其被构成为，每个垂直列设置驱动电路1～9，并可以按每列进行个别的控制。驱动电路1～9例如如果使用具有4个输出端子的驱动器IC(集成电路)，则即使对同一列的Y1～Y4行的发光二极管11也可以独立地进行控制。因此，在通常状态下，如图3中所述，因为能以每个发光二极管11为单位进行亮度的控制，所以，可被设定为与图3的分割区域31相等的分割区域。

图12是表示按照与图3和图4不同的分割区域36对整个背光基板100进行分割的例子的图。在图12中，将同一线21上相邻配置的2个发光二极管11作为1组，设定了分割区域36的大小。在如图3所示的、不需要个别分割的情况下，例如，如图12所示，可以设计为，通过设定2个为1组的分割区域36，来控制发光二极管11的点灯。

返回图11。在如图12所示的分割区域的设定的情况下，在图11中，在将开关SW1、SW2、SW4、SW5、SW7、SW8、SW9、SW10设为开(on)的同时，将开关SW3、SW6、SW11设为关(off)，这样，驱动电路1和驱动电路2与第1统合单元111相连，驱动电路3和驱动电路4与第2统合单元112相连，驱动电路5和驱动电路6与第3统合单元113相连，驱动电路7和驱动电路8与第4统合单元114相连。如果进行这样的连接，并使驱动控制信号从控制单元120输入至各统合单元111～114，则由各统合单元111～114所统合的驱动电路1～9可以将线21上相邻的2个发光二极管11作为分割区域来进行控制和驱动。也就是说，可以按照图12所示的分割区域36进行驱动控制。这里，需要说明的是，这种情况下的开关SW的切换控制也可由控制单元120来进行。

接下来，对如图4所示的、将同一线21上的3个发光二极管11作为分割区域41的大小的情况进行考虑。在这种情况下，在图11中，在将开关SW1、SW2、SW3、SW6、SW7、SW8、SW9、SW10、SW11设为开的同时，将开关SW4、SW5设为关。这样，驱动电路1～3与第1统合单元111相连，驱动电路4～6与第3统合单元113相连，驱动电路7～9与第4统合单元114相连。在这种情况下，第2统合单元112不与驱动电路1～9中的任一个相连。在这种连接状态下，如果驱动控制信号从控制单元120被分别发送至第1统合单元111、第3统合单元113以及第4单元114，则如图4所示，可以将同一线21上的3个发光二极管11作为分割区域的单元来进行驱动。这里，需要说明的是，在这种情况下，开关SW的切换控制也可由控制单元120来进行。

这样，根据分割区域的设定，可以对驱动电路1～9进行适当的统合，据此，可以根据用途，对分割区域进行适当的变更。这里，需要说明的是，在图11中，尽管以对X驱动器101进行分割·统合为例进行了说明，但是，也可以设计成对Y驱动器102进行分割或统合的结构。

下面，参考图13和图14，对将具有上述驱动电路的背光装置应用于液晶显示装置，并根据视频信号的内容改变分割区域的设定的结构以及控制进行说明。图13是表示本实施例的背光装置200以及使用了该背光装置200的液晶显示装置300的整体结构的图。

在图13中，本实施例的背光装置200具有辉度检测单元140、分割区域设定单元150、辉度控制单元160、发光二极管驱动单元170以及背光基板100。另外，作为本实施例的背光装置200的适用对象的液晶显示装置300，具有视频信号处理电路210、内存220、液晶面板控制电路230、源极驱动器240、门极驱动器250以及液晶显示面板260。

首先，对液晶显示装置300进行说明。视频信号处理电路210是在有视频信号的输入时实行为了使视频信号进行图像显示的处理的电路。内存220是用于对被处理了的视频信号进行临时保存的存储单元。液晶面板控制电路230是用于对液晶显示面板260的图像显示进行控制的电路，可直接对源极驱动器240和门极驱动器250的驱动进行控制，例如，进行水平同步和垂直同步的时机控制等的动作。源极驱动器240是用于对构成液晶显示面板260的像素的薄膜晶体管的源极进行驱动的驱动用IC，可向源极提供数据信号。另外，门极驱动器250是用于驱动上述薄膜晶体管的门极的驱动用IC，可向门极提供地址信号(顺序扫描信号)。液晶显示面板260是将输入的映像在显示用画面上进行图像显示的单元，与背光装置200的前面相对地被配置，另外，通过被源极驱动器240和门极驱动器250所驱动，并从背面被背光装置200所照射，进行图像的显示。

接下来，在图13中，对本实施例的背光装置200进行说明。输入至视频信号处理电路210中的视频信号经由内存220被输入辉度检测单元140。辉度检测单元140是用于检测视频信号的辉度，并对其进行分析和掌握的单元。辉度检测单元140例如可通过利用辉度柱状图和平均辉度来检测视频信号中的辉度分布等。

图14是表示由辉度检测单元140所检测出的辉度柱状图以及平均辉度的一个例子的图。在图14中，横轴表示辉度[cd/m²]，纵轴表示频度(frequency)。另外，平均辉度APL也被同样地进行表示。例如，如果是比较亮的映像，则表示辉度高的区域的频度较高的特性；如果是比较暗的映像，则表示辉度低的左侧的区域的频度变高的特性。如果例如按照每个预定的单元对此进行计算，就可以掌握单元的辉度分布和平均辉度APL。辉度检测装置140例如通过这样的手法进行视频信号的辉度检测。这里，需要说明的是，对于辉度检测的手法，只要是可以把握视频信号中的辉度的手法，可以采用各种各样的手法。

返回图13。分割区域设定单元150根据由辉度检测单元140所检测出的辉度信息，不仅可以确定分割区域的大小，而且还可以进行分割区域变更的切换控制。分割区域设定单元150例如根据由辉度检测单元140所检测出的辉度信息，在某领域的映像的辉度比周围低时，执行对该辉度低的区域中所包含的发光二极管11的区域进行统合分割的演算处理。例如，如果检测出与每个分割区域或每个像素相对应的视频信号的辉度，则使用相邻的分割区域或各像素计算出辉度差分，这样，就可以进行将辉度差分小于等于预定值的分割区域或像素进行统合的演算处理。分割区域设定单元150具有可进行上述演算处理的预定的电子电路、CPU(中央处理器)、RAM、ROM等，可以被构成为根据程序来运行的计算机.

另外，分割区域设定单元150可根据视频信号内的大面积部所占的比例以及高频成分的多少，进行分割区域的设定。例如，在视频信号内，如果被显示对象较大，构成大面积部，并且其比例较高，则执行对区域进行了较大统合的分割，以包含大面积部，还可以执行分割区域的辉度可基于被显示对象物的辉度进行适当的控制的分割区域的设定。另外，在视频信号内，如果存在富含高频成分的区域，则该区域可被认为是在晃眼的状态下被显示，并且，有很多噪点，因此，可以执行对富含高频成分的区域进行统合的分割区域的设定，也可以执行能够降低辉度那样的区域设定。再有，基于这些视频信号内的大面积部的所占比例、以及高频成分的多少的判定，也可以将两者进行组合来进行。

另外，分割区域设定单元150在执行如上所述的分割区域设定的演算处理后，进行用于切换连接的开关SW的切换控制，以使发光二极管驱动单元170以预定的分割区域为单位进行驱动。开关SW的切换控制，例如，如图11中所述，可以使用控制单元120、统合单元110等，对作为发光二极管驱动单元170的一部分的X驱动器101或Y驱动器102的驱动区域进行切换设定。这里，需要说明的是，有关该控制动作的说明，因为已经在图11中进行了叙述，所以，这里省略其详细说明。

辉度控制单元160是对由分割区域设定单元150所确定了的各分割区域独立地进行辉度控制的单元。辉度控制单元160根据包含由辉度检测单元140所检测出的辉度分布的辉度信息、以及分割区域设定单元150所设定的分割区域设定的信息执行控制，以使能够以合适的辉度分别对各分割区域进行驱动。也就是说，在视频信号的辉度较低的分割区域内，通过控制以使能够以较低的辉度对发光二极管11进行驱动，这样，就可以实现节电的效果；在视频信号的辉度较高的分割区域内，通过控制以使能够以较高的辉度对发光二极管11进行驱动，这样，就可以得到高质量的图像。对于发光二极管11的辉度调整，例如，如果发光二极管驱动单元170内含有的电路是定电流电路，则可使用所供给的电流对辉度进行调整，如果驱动电路是脉冲调制(PWM)电路，则可通过调整负荷(duty)比，来对辉度进行调整。

另外，如上所述，辉度控制单元160根据视频信号内的大面积部的所占比例进行分割区域的设定时，根据分割区域的被显示对象物的视频信号的辉度，可以进行能够适当地对其进行显示的辉度控制。另外，在根据含有的高频成分的多少进行分割区域的设定时，例如，如果高频成分较多，则可以进行减低辉度的控制，也可以进行控制以防止晃眼和噪点的产生。相反，如果高频成分较少，例如，可以进行基于通常的映像辉度的发光二极管11的辉度控制。这些控制可以组合来使用，例如，如果占有大面积的被显示对象物是高辉度，则基本上发光二极管11也据此被控制为高辉度，与此同时，如果检测出了其中还富含高频成分，则因为直接使用这样的辉度，观众可能会有晃眼的感觉，因此，也可以进行将辉度减低若干的补正控制。这样，辉度控制单元16不仅可以对于被分割并设定的区域进行基于视频信号内容的适当的控制，还可以进行各种各样的控制。

发光二极管驱动单元170是用于驱动背光基板100上配置的发光二极管11并使其发光的单元，包含上述的X驱动器51、61、81、83、91、101和Y驱动器52、62、72、82、84、92、102等。发光二极管驱动单元170具有用于驱动发光二极管11的最小单位的分割区域的驱动电路，并且，通过将其与周围的分割区域进行连接，可变为能够构成较大的分割区域的结构。关于此点，如图11所述，这里省略其说明。

背光基板100是在其面上具有多个发光二极管11，并通过发光二极管11将光照射至液晶显示面板260的背面的单元。因此，背光基板100不仅用来支撑发光二极管11，而且还具有定义这些发光二极管11的配置的作用。

在具有上述结构的背光装置200以及使用了该背光装置200的液晶显示装置300中，通过根据视频信号的内容，特别是视频信号的辉度来设定分割区域，并且以分割区域为单元进行辉度控制，可以进行基于视频信号内容的适当的辉度控制。因此，对于较暗的视频信号的区域，可以通过降低辉度来实现节电的效果；对于较亮的视频信号的区域，可以通过提高辉度来显示高质量的图像。

此时，关于分割区域的设定，如图11所示，如果通过将最小的分割区域进行统合来进行设定，则对于各种各样的视频信号，都可以通过灵活、简单的切换控制，来实现适当的发光二极管11的点灯控制。

以上对本发明的具体实施例进行了说明，但是，本发明并不局限于上述具体实施例，只要不脱离权利要求书的范围，亦可采用其他变化形式代替，但那些变化形式仍属于本发明所涉及的范围。

工业实用性

本发明可应用于从液晶显示面板的背面进行光照射的背光装置、以及使用了该背光装置的液晶显示器等图像显示装置。

本国际申请主张2007年11月13日申请的日本国专利申请2007-294189号、以及2008年10月20日申请的日本国专利申请2008-270221号的优先权，并在本文中引用了日本国专利申请2007-294189号、以及日本国专利申请2008-270221号的全部内容。

Claims

1.一种背光装置，其光源为发光二极管，并从背面照射液晶显示面板，所述背光装置的特征在于：

将多个所述发光二极管沿着水平方向配置成线状，并将多条配置成所述线状的所述发光二极管的线在垂直方向上按照一定的间隔配置在背光基板上，

所述背光装置具有：

分割区域设定单元，用于将所述背光基板的整个画面在水平方向和垂直方向上分割成多个分割区域，并根据视频信号的内容对所述分割区域的大小进行改变和设定；

发光二极管驱动单元，具备具有水平驱动电路的X驱动器和具有垂直驱动电路的Y驱动器，并以所述分割区域为单位，独立地对所述发光二极管的亮度进行控制；和

辉度控制单元，用于根据所述视频信号的内容对所述分割区域的亮度进行控制，

所述分割区域设定单元具有：

统合单元，按照以所述分割区域为单位来驱动所述发光二极管的方式将所述水平驱动电路或者所述垂直驱动电路彼此统合；

开关，对所述水平驱动电路或者所述垂直驱动电路与该统合单元的连接关系进行切换；和

控制单元，根据所述分割区域的设定对所述开关的连接关系进行切换控制。

2.根据权利要求1所述的背光装置，其特征在于：

具有点灯单元，用于按顺序点亮多条所述线。

3.根据权利要求1所述的背光装置，其特征在于：

所述发光二极管由白色发光二极管、红色发光二极管、绿色发光二极管以及/或者蓝色发光二极管的组合所构成。

4.一种液晶显示装置，其特征在于：

具有权利要求1所述的背光装置，

具有：

液晶显示面板，配置在所述背光装置的前面，用于在被所述背光装置照射的状态下显示图像，

源极驱动器和门极驱动器，用于对所述液晶显示面板进行驱动，

液晶面板控制电路，用于对所述源极驱动器和所述门极驱动器的驱动进行控制。