CN100498466C - 背光灯装置及具备该装置的显示装置和背光灯装置的驱动方法及调整方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种用于非自发光型图像显示面板的背光灯装置。该背光灯装置具有与显示面板的显示区域对应的发光区域，通过组合多个配置了颜色传感器和红色、绿色及蓝色LED的背光灯基板来构成上述发光区域，其中，上述颜色传感器检测入射光的光量，根据上述颜色传感器的检测结果来控制上述LED的发光量。由此，可望减少在背光灯装置中发光区域整体的亮度不均。

Description

背光灯装置及具备该装置的显示装置和背光灯装置的驱动方法及调整方法

技术领域

本发明涉及一种适用于诸如液晶显示面板那样的非自发光型图像显示面板的直下式背光灯(Direct Type Backlight)装置和使用了该背光灯装置的液晶显示装置。本发明尤其适于采用了LED光源的背光灯装置和使用该背光灯装置的液晶显示装置。

背景技术

(第1发明的背景技术)

以往，作为液晶显示装置的背光灯，采用以LED(Light Emitting Diode)为光源的LED背光灯。由于采用LED背光灯，亮度及色度的控制就成为重要的课题。

其理由为下述，即：各元件的LED发光特性各异，特别是各制造单位的LED发光特性不同，因此，如果将不同制造单位的LED用于一个背光灯，那么，就会产生因位置不同而导致的亮度不均和色度不均；另外，由于LED是半导体元件，所以，即使是温度变化和经时变化，也会引起诸如发光效率、发光峰值波长等的发光特性的变化，各制造单位的上述变化的变化率也不同。为此，人们考虑了各种对策，比如，尽量使用相同制造单位的LED，或者，选用特性一致的LED，等等。

于是，开发出了这样的技术，即：在LED背光灯中搭载颜色传感器(ColorSensor)和温度传感器，通过反馈来自上述传感器的信号，通过控制使背光灯的亮度和色度变得稳定(例如，参照“LCD电视机‘QUALIA用LCD背光灯’的宽色域色彩再现技术”，柿沼孝一郎，月刊《デイスプレイ(显示器)》2005年7月号)。

另一方面，作为调整图像显示装置中的显示色彩的技术，已知这样一种校准系统(Calibration System)，即，借助于传感器来检测所显示的画面的色彩并对之进行调整(例如，参照日本国专利申请公开特开2002-64842号公报(公开日：2002年2月28日)、日本国专利申请公开特开2002-281531号公报(公开日：2002年9月27日))。

(第2发明的背景技术)

近年来，作为液晶装置中所使用的背光灯的光源，对下述两种方式的开发在不断地推进，即：同时采用以往的冷阴极荧光灯管(Cold Cathode Fluorescent Light，以下，称之为“CCFL”)和一部分发光二极管(Light Emitting Diode，以下，称之为“LED”)的方式，或者，将CCFL全部置换为LED的方式。尤其是，仅借助于LED来得到红绿蓝的三原色的方式较之于采用以往的CCFL管的方式而言，其具有色彩再现性范围(NTSC比)较大这样的特征。其原因是：LED的发光光谱半值宽度较小，可得到接近纯色的RGB各色。另外，能够借助于电流量来调整各色的亮度，因此，具有可改变色彩的平衡的特征。此外，由于不含水银，所以，具有环保性能优良的特征。

图25(a)和图25(b)表示由美国第6439731号专利(授权公告日：2002年8月27日)所揭示的采用了LED的背光灯装置的示例。图25(a)是从装置的背面侧观察的图，图25(b)是从装置的正面侧观察的图。在印刷电路基板130的正面侧，LED131被装配在大致整个表面上。另外，在印刷电路基板130的背面具有亮度调整电路132和包括驱动及控制电路的半导体芯片133，对LED131进行驱动控制。在印刷电路基板130的背面设置有散热片134，有效地排出由LED131和印刷电路基板背面的亮度调整电路132及半导体芯片133辐射的热量。为了使散热片134和印刷电路基板130紧密接触从而提高导热性能，在散热片134上设置凹部135，使得能够将印刷电路基板130的背面所具有的亮度调整电路132及半导体芯片133收容在凹部135中。另外，在印刷电路基板130的正面侧设置有扩散片(Diffusion Plate)136，用于使得来自LED131的光均匀化。此外，光学容器137收容上述散热片134、印刷电路基板130和扩散片136，在该光学容器137的正面具备液晶面板138，整体上成为将LED131用作背光灯的液晶显示装置。

另外，在WO02/080625(公开日：2002年10月10日)中公开了这样一种LED背光灯，即：使用红、绿、蓝色的LED和检测红、绿、蓝三色的光传感器，使LED的亮度和色度稳定的LED背光灯。在此，LED照明装置被构成为：除上述LED和光传感器之外，还具备存储器阵列。可以将用户设定的色彩及流明输出值存储在存储器阵列中，根据用户的选择，能够从上述存储器中读出上述的值。

此外，在WO00/037904(公开日：2000年6月29日)中揭示了这样一种背光灯装置，即：对一个光传感器进行分时驱动，使红、绿、蓝色的LED的各色的亮度和色度稳定的背光灯装置。

另外，在日本国专利申请公开特开2004-286971号公报(公开日：2004年10月14日)中公开了一种导光板型背光灯装置，利用被设置在显示区域的上下端部的四个RGB光源和被设置在左右端部的四个颜色传感器，可得到均匀的色度和亮度。在该背光灯装置中，四个光源和四个传感器的输出并非一一对应，比较传感器输出和整体共用的相关数据(Correlation Data)存储器及光源基准发光量存储器，进行矩阵运算，从而进行反馈控制。

此外，在美国专利申请公开第2006103612号公报(公开日：2006年5月18日)中公开了这样一种装置，即：为了减少消耗电流并吸收LED的特性偏差，将各色LED的驱动电压存储于施加电压存储寄存器中，以独立的驱动电压对各色LED进行驱动的装置。LED驱动装置具有：R(红)施加电压存储寄存器、G(绿)施加电压存储寄存器、B(蓝)施加电压存储寄存器、R用占空比存储寄存器、G用占空比存储寄存器、B用占空比存储寄存器。根据上述结构和方法，根据施加电压存储装置中所存储的电压值对各色LED施加独立的最小的驱动电压，因此，较之于对各色LED施加相同的驱动电压的情况，能够减少消耗电流。

发明内容

(第1发明的发明内容)

但是，根据上述“LCD电视机‘QUALIA用LCD背光灯’的宽色域色彩再现技术”所公开的技术方案，难以充分抑制图像整体的亮度不均和色度不均的发生。

其原因是，根据上述技术方案，上述颜色传感器被安装在LED背光灯的侧面，如果采用这种方式的颜色传感器配置，即使检测出了图像整体的亮度和色度，也不能对画面各部分的亮度和色度进行单独检测，即，不能检测出亮度不均和色度不均。

另外，上述日本国专利申请公开特开2002-64842号公报、日本国专利申请公开特开2002-281531号公报所揭示的技术是用于校准的技术，因此，在通常使用图像显示装置的状态下难以实施用于抑制亮度不均和色度不均的控制。

本发明是鉴于上述问题而进行开发的，其目的在于实现这样一种背光灯装置，即：可望减少发光区域整体的亮度不均，更为理想的是，可望减少色度不均的背光灯装置。

为了实现上述目的，本发明的背光灯装置是一种用于非自发光型图像显示面板的直下式背光灯装置，其特征在于：具有与上述图像显示面板的显示区域对应的发光区域；上述发光区域由多个配置了检测入射光的光量的光检测部和发光部的小区域构成，其中，根据上述光检测部的检测结果来控制上述发光部的发光量，具备搭载上述光检测部和上述发光部并被分割为与上述多个小区域对应的基板，在上述各基板上搭载有用于检测上述基板的温度的温度检测部；关于上述各基板所搭载的发光部，根据在相同基板上搭载的温度检测部的检测结果对其发光量进行控制。

在上述结构中，对于构成发光区域的多个小区域中的每一个小区域，由光检测部检测被入射到该光检测部的光的光量，并根据上述光检测部的检测结果来控制被配置在上述小区域中的发光部的发光量。

因此，根据上述结构，可将发光区域分割为小区域并对每一个小区域的发光量进行调整。

其结果，可通过调整来抑制发光区域中的每一个小区域的亮度不均，从而可望减少发光区域整体的亮度不均。

本发明的显示装置的结构为，具有：上述背光灯装置；以及非自发光型图像显示面板，通过控制来自上述背光灯装置的光的透过状态来显示图像。

根据上述结构，可望减少显示画面中的亮度不均。

(第2发明的发明内容)

最近，有人提出了将LED背光灯应用于大型液晶显示装置的方案。在这种情况下，如果单纯地扩大设有LED的基板，就会产生这样的问题，即：由于基板内的温度不均匀等原因，将导致明显的亮度或色度不均。虽然可借助于采用了光传感器的结构对基板内的温度变化进行某种程度的校正，但是，难以消除整体的亮度或色度不均。此外，通过对基板进行分割，当一部分发生故障时，可使维修作业变得易于实施。因此，可以考虑采用通过搭载多个设有LED的基板所形成的背光灯。

但是，在由多个基板构成LED背光灯的情况下，存在着难以将各基板的亮度或色度调整为相同的亮度或色度这样的问题。如果上述调整不够充分，尤其在液晶用背光灯中，亮度或色度就会因显示区域不同而出现偏差。另外，在基板出现故障而对其进行维修或者更换时，就需要花费工时对其进行调整以使其与相邻的基板进行均匀的发光。

本发明的目的在于提供一种能够自动进行调整以使得各基板的亮度或色度成为预定值从而得到均匀的发光的背光灯装置、采用了该背光灯装置的显示装置、以及背光灯装置的驱动方法。

此外，本发明的目的还在于提供一种构成上述背光灯装置的基板的调整方法。

本发明的背光灯装置是这样一种背光灯装置：具有多个基板和驱动发光元件的驱动电路，其中，上述基板具有上述发光元件、光传感器和存储器；在上述各基板的上述存储器中存储有在上述发光元件发出预定亮度或色度的光的条件下的上述光传感器的输出值所对应的信息。

根据上述本发明，在具备了多个基板的背光灯装置中，预先将基板内的发光元件发出预定亮度或色度的光的条件下的光传感器的输出值所对应的信息存储在基板内的存储器中，利用上述信息，对光传感器的输出值实施标准化处理。对各基板内的发光元件实施反馈控制以使得上述标准化的光传感器的输出值与亮度或色度的设定值一致。所以，上述基板不受光传感器的偏差的影响，因此，可实现一种无需进行调整而仅仅通过组合上述基板就能得到均匀的发光的背光灯装置。由此，在背光灯装置中，当基板发生故障时，仅需更换具备存储了上述信息的存储器的基板，就能够使多个基板在基板更换之后也发出亮度或色度均匀的光。

本发明的显示装置的结构为，具有：上述背光灯装置；以及非自发光型图像显示面板，通过控制来自上述背光灯装置的光的透过状态来显示图像。

此外，根据上述发明，通过组合均匀性能优良的上述背光灯装置和非自发光型图像显示面板，能够实现一种显示质量优异的显示装置。

本发明提供一种背光灯装置的驱动方法，该背光灯装置具有多个基板、驱动电路和控制电路，上述基板具备发光元件、光传感器和存储器，在上述存储器中存储有上述基板所具备的发光元件发出预定亮度或色度的光的条件下的上述光传感器的输出值所对应的信息，上述驱动方法包括：上述驱动电路驱动上述发光元件的步骤；以及上述控制电路根据在上述存储器中存储的信息使得上述光传感器的输出标准化，对上述驱动电路生成并发送控制信号，使得上述标准化的光传感器的输出与被设定的亮度或色度一致的步骤。

根据上述本发明，可实现一种均匀性能优良的上述背光灯装置的驱动方法。

本发明提供一种背光灯装置的调整方法，该背光灯装置具有多个基板，上述基板具备发光元件、光传感器和存储器，该调整方法包括：第1步骤，驱动上述发光元件，由上述各基板实质上共用的外部光传感器对上述发光元件的发光量进行检测；第2步骤，由上述光传感器的输出来运算预期的光传感器输出的基准值；以及第3步骤，将上述光传感器输出的基准值存储到上述存储器中，对上述各基板执行上述第1步骤、第2步骤和第3步骤。

根据上述本发明，能够提供一种可直接封入背光灯装置中的基板的调整方法。

本发明的其他目的、特征和优点在以下的描述中会变得十分明了。此外，以下参照附图来明确本发明的优点。

附图说明

图1(a)是表示第1发明的实施方式1的液晶显示装置的平面图，图1(b)是表示上述液晶显示装置的侧视图。

图2(a)是表示上述液晶显示装置的背光灯和内部筐体的平面图，图2(b)是表示上述液晶显示装置的背光灯、内部筐体和背光灯控制电路的侧视图。

图3是表示上述液晶显示装置所具备的背光灯单元的结构的平面图。

图4是表示上述背光灯单元被搭载于上述液晶显示装置的内部筐体的状态的立体图。

图5是表示构成上述背光灯单元的背光灯基板的配置的平面图。

图6是用于说明通过组合上述背光灯基板可以构成具有各种尺寸的发光区域的背光灯的图。

图7是表示画面尺寸和用于构成画面尺寸的背光灯基板的片数的图表。

图8是用于说明在背光灯基板中颜色传感器的位置的平面图。

图9是表示上述液晶显示装置的液晶单元、背光灯、内部筐体和背光灯控制电路的剖面图。

图10是表示被树脂密封的红色、绿色和蓝色LED的平面图。

图11是表示红色、绿色和蓝色LED的配置示例的平面图。

图12是表示第1发明的实施方式1的液晶显示装置所具备的背光灯单元的结构的平面图。

图13是从背面观察第2发明的实施方式1的液晶显示装置的示意图。

图14(a)和图14(b)是第2发明的实施方式1的背光灯装置中的块(Tile)的示意图。

图15是第2发明的实施方式1的背光灯装置中的块的剖面图。

图16是第2发明的实施方式1的背光灯装置中的块的剖面放大图。

图17(a)和图17(b)是表示第2发明的实施方式1的信号流的示意图。

图18是第2发明的实施方式1的背光灯装置中的块的调整装置。

图19(a)和图19(b)是第2发明的实施方式2的背光灯装置中的块的正面图和背面图。

图20是第2发明的实施方式2的背光灯装置中的块的调整装置。

图21是第2发明的实施方式3的背光灯装置中的块的剖面图。

图22是第2发明的实施方式3的背光灯装置中的块的剖面放大图。

图23是表示第2发明的实施方式3的背光灯装置中的块的正面示意图。

图24是第2发明的实施方式3的背光灯装置中的块的调整装置。

图25(a)和图25(b)是采用了现有技术的背光灯装置的液晶显示装置。

具体实施方式

(第1发明的实施方式1)

下面，参照图1～图11来说明本发明的实施方式1。

首先，根据图1(a)和图1(b)来说明本实施方式的液晶显示装置(显示装置)1的概略结构。液晶显示装置1具有液晶单元2、背光灯3、内部筐体4、背光灯控制部(控制部)5、驱动及电源电路6，从液晶显示装置1的正面侧至背面侧依次配置上述液晶单元2、背光灯3、内部筐体4、背光灯控制部(控制部)5、驱动及电源电路6。

在上述液晶显示装置1的构成要素中，液晶单元2和驱动及电源电路6可以采用现有技术的液晶单元和驱动及电源电路。

即，液晶单元2，具有一对夹持液晶材料的基板，而且，具有被设置于上述基板的滤色器(Color Filter)、偏光膜等。驱动及电源电路6，向液晶单元2和背光灯控制部5供给用于使之进行动作的功率以及用于对之实施控制的信号，由此，对整个液晶显示装置进行驱动和控制。

接着，说明本实施方式中的背光灯3和背光灯控制部5。

背光灯3对作为非自发型图像显示面板的液晶单元2供给白色光，其结构为：在基板上搭载了多个发光元件。

如后所述，本实施方式中的背光灯3是通过组合多个搭载了发光元件的基板而形成的。并且，预先对各基板上所搭载的发光元件进行调整，以使得其亮度和色度成为预定值。

但是，当组合上述基板并按照相同的设定使各基板的发光元件点亮时，将会在液晶单元2的显示区域内发生亮度分布和色度分布。简单而言，其原因是：在被配置于液晶单元2的中央部分的基板的区域和被配置于液晶单元2的周边部分的基板的区域中，自周围入射的光的条件和温度条件等存在差异。

对此，在本实施方式的背光灯3中，对于上述每一个基板，利用传感器来检测亮度和色度，并自动进行调整以使得成为预定的亮度和色度，由此，抑制液晶单元2的整个显示区域的亮度不均和色度不均，从而使亮度和色度均匀化。

另外，当使用上述背光灯3时，将会发生液晶单元2的显示区域内的温度分布的变化和环境温度的变化、各发光元件的发光亮度的经时变化、发光元件之间的上述经时变化的差异等，上述因素将导致上述整个显示区域的亮度不均和色度不均。

对此，在本实施方式的背光灯3中，在液晶显示装置1的使用过程中也利用传感器来进行调整以使得成为预定的亮度和色度，由此，抑制亮度不均和色度不均。

为此，本实施方式中的背光灯3和背光灯控制部5具有下述的结构。

如图2(a)和图2(b)所示，本实施方式中的背光灯3并非由单个的基板构成，而是由多个背光灯基板31构成的，背光灯基板31具有呈矩阵状地等分液晶单元2的显示区域2的尺寸。上述多个背光灯基板31呈矩阵状地固定在内部筐体4的正面侧的面上。

背光灯控制部5对背光灯3的发光元件实施控制，其由多个控制基板51和被搭载于各控制基板51上的控制电路构成，其中，多个控制基板51与背光灯基板31对应地设置。

在下述的说明中，背光灯基板31与控制基板51是一一对应的结构。在这种情况下，相互对应的背光灯基板31与控制基板51经由被形成于内部筐体4的开口部(未图示)并通过挠性配线等进行连接。上述结构的优点是：背光灯基板31与控制基板51的对应关系变得简洁明了，而且，连接二者之间的配线长度变短，因此，不易受到噪声的影响，信号的S/N比得以改善。

不过，需要在内部筐体4的背面侧配置其他的电路，有时难以实现上述的结构。

可以对上述控制基板51的配置做出各种变更，也可以不将其分割为多个控制基板51地构成背光灯控制部5。

由背光灯3和背光灯控制部5构成本发明的直下式背光灯装置7，在上述直下式背光灯装置7中，由上述相互对应的一组背光灯基板31及控制基板51和其上所搭载的电路要素构成的结构被称为背光灯单元71(参照图3)。

另外，直下式背光灯装置是指，在诸如液晶单元2那样的非自发光型图像显示面板的显示区域内侧的正下方并列设置多个光源的背光灯装置。

根据图3，进一步说明背光灯单元71的详细结构。另外，在图3中，在平面上并列地图示了背光灯基板31和控制基板51，但是，如图4所示，在将背光灯基板31和控制基板51搭载至内部筐体4时，使背光灯基板31与控制基板51夹持内部筐体4地进行搭载。

背光灯基板31分别搭载多个红色、蓝色、绿色的LED作为发光元件。另外，在图3中，分别由“R”、“G”、“B”表示红色LED、绿色LED和蓝色LED。分别独立地连接红色LED、绿色LED和蓝色LED，由此，分别对红色LED、绿色LED和蓝色LED进行独立的驱动。也就是说，能够分别独立地调节红色LED、绿色LED和蓝色LED的发光量。

在背光灯基板31的中央附近搭载有颜色传感器(光检测部)31a。颜色传感器31a检测到达其位置的光的红色、绿色、蓝色成分的光量，并输出表示各光量的3通道信号(Three-channel Signal)。

根据上述结构，液晶单元2的显示区域中的与各背光灯基板31对应的区域主要由各背光灯基板31上所搭载的红色LED、绿色LED和蓝色LED发出的光来照明，借助于各背光灯基板31所搭载的颜色传感器31a来检测对上述区域实施照明的光的红色、绿色、蓝色成分的平均光量。

另一方面，控制基板51根据由所对应的背光灯基板31的颜色传感器31a检测出的各色成分的光量，来控制所对应的背光灯基板31的红色、绿色和蓝色LED的发光量。

控制基板51具有A/D转换部51a、光量运算部51b、控制量运算部51c、相关数据存储器51d、基准光量数据(Reference Light Quantity Data)存储器51e和LED驱动部51f。以下，说明上述各部的控制动作。

A/D转换部51a，将颜色传感器31a输出的3通道的模拟信号(表示各色成分的光量的信号)转换为数字信号，并将其输入光量运算部51b。

光量运算部51b，根据所输入的信号，并且，参照被存储在相关数据存储器51d中的相关数据，由此，确定预测的红色、绿色、蓝色LED的各自的发光量(预测发光量)，将表示预测发光量的信号输出到控制量运算部51c。

另外，上述被存储在相关数据存储器51d中的相关数据是表示由颜色传感器31a检测出的各色成分的光量与红色、绿色、蓝色LED的预测发光量之间的相关关系的检查表(Look-up Table)的数据，其中，上述相关关系是预先通过实验所求出的。

控制量运算部51c，比较由光量运算部51b确定的红色、绿色、蓝色LED的各自的预测发光量和被存储在基准光量数据存储器51e中的基准光量数据，运算出使红色、绿色、蓝色LED的各自的发光量与基准发光量一致的控制量，并将表示该控制量的信号输出到LED驱动部51f。

另外，上述被存储在基准光量数据存储器51e中的基准光量数据是表示红色、绿色、蓝色LED的各自的发光量的基准值的数据。

LED驱动部51f，根据来自控制量运算部51c的信号，生成用于驱动红色、绿色、蓝色LED的每一者的驱动信号，并将其供给到红色、绿色、蓝色LED。上述驱动信号可以是根据电流值使发光量发生变化的电流信号，也可以是根据脉冲宽度使发光量发生变化的PWM信号。

另外，背光灯控制部5连接在驱动及电源电路6上，由驱动及电源电路6向背光灯控制部5供给功率，而且，借助于驱动及电源电路6实施背光灯控制部5的整体控制(各控制基板51的共同的控制，例如，画面整体的光量的变动等)。

如图5所示，将上述背光灯单元71配置为矩阵状，由此，实现了与液晶单元2的显示区域对应的发光区域。

另外，这里，背光灯基板31为纵向81mm×横向144mm，纵向7行×横向7列地配置共计49片上述背光灯基板31，从而实现了纵向573mm×横向1018mm的46型显示区域所对应的发光区域。此外，在各背光灯基板31上，纵向4行×横向7列地搭载有共计28组红色、绿色、蓝色LED组(在图4中，为了简化说明，较少地图示了红色、绿色、蓝色LED组的数量)，并且搭载有一个颜色传感器31a。上述具体数字只是一个示例，可以进行各种变更。

如上所述，背光灯3具有与液晶单元2的显示区域对应的发光区域(在图5中，纵向7行×横向7列地配置了背光灯基板31的区域)，上述发光区域由多个配置了颜色传感器31a和根据该颜色传感器31a的检测结果控制发光量的红色、绿色、蓝色LED的小区域(在图5中，与各背光灯基板31对应的区域)构成。

由此，在每一个上述小区域中，可由颜色传感器31a对光量进行检测，并根据其检测结果来控制红色、绿色、蓝色LED的发光量。

如上所述，进行控制以使得红色、绿色、蓝色LED的发光量与基准光量数据存储器51e中存储的基准光量数据一致。因此，如果在各背光灯基板31中预先统一基准光量数据，就能够在整个发光区域中使上述小区域的亮度大致均匀。也就是说，可以通过调整来抑制发光区域中的每个小区域的亮度不均，从而可望减少整个发光区域的亮度不均。

另外，颜色传感器31a对到达其位置的光的红色、绿色、蓝色成分的光量进行检测，对红色、绿色、蓝色LED实施控制以使得各自的发光量与基准发光量一致，所以，能够将上述混色的色度调整为由各色的基准发光量所确定的色度。因此，可望减少亮度不均和色度不均。

此外，也可以仅仅减少亮度不均，在这种情况下，由于无需对红色、绿色、蓝色成分的光量进行检测，所以，使用能够检测可见光整体的光量的传感器来代替颜色传感器31a即可。

另外，上述发光区域由多个配置了颜色传感器31a和根据该颜色传感器31a的检测结果控制发光量的红色、绿色、蓝色LED的小区域构成即可，所以，未必需要对基板进行分割以使得与上述小区域对应，但是，如果分割基板以使得与小区域对应，那么，如图6所示，通过组合相同结构的基板(背光灯基板31)，能够较容易地构成具有各种尺寸的发光区域的背光灯。

此外，背光灯基板31的形状优选的是与发光区域的形状相似的形状。发光区域与图像显示面板的显示区域对应，显示区域的形状一般为矩形形状，而且，其纵横比固定，因此，通过将各背光灯基板31的形状形成为与显示区域的形状相似的形状，可较为容易地构成与各种尺寸的显示区域对应的发光区域。

另外，背光灯基板31的尺寸优选的是纵向81mm×横向144mm。如果采用该尺寸，则如图7所示，通过在纵向、横向上配置整数片的上述背光灯基板31，就能够构成具有与典型尺寸(13、15、20、26、32、37、40、42、45、46、52、57、58、59、65英寸)的显示区域大致对应的尺寸的发光区域的背光灯。

此外，作为背光灯基板31的尺寸，可以将上述尺寸的横向尺寸减小一半而使之成为纵向81mm×横向72mm，或者，将纵向尺寸增大一倍而使之成为纵向162mm×横向144mm，从而将背光灯基板31形成为更接近正方形的形状。另外，还可以考虑诸如纵向81mm×横向48mm的尺寸，除此之外，还可以考虑各种尺寸。

在上述说明中，以背光灯基板31彼此之间无间隙的配置为前提进行了阐述，但是，当然，也并非必须进行上述那样的配置，在不会产生色度不均的范围内可以设有间隙地进行配置。

优选的是，颜色传感器31a对上述小区域的平均的光的状态进行检测。为此，优选的是，将颜色传感器31a配置在各背光灯基板31所搭载的红色、绿色、蓝色LED的大致中心位置。具体而言，优选的是，如图8所示，将颜色传感器31a配置在背光灯基板31的大致中心位置(在图8中，由“+”所示的位置)。为此，呈矩阵状地配置红色、绿色、蓝色LED组(在图8中，由虚线所包围的部分)，在矩阵的行方向及列方向上的颜色传感器31a的前后存在相同数量的红色、绿色、蓝色LED组即可。另外，当行数或列数是奇数时，在颜色传感器31a的前后存在的红色、绿色、蓝色LED组之差可以为1。

接着，根据图9来详细地说明背光灯基板31和其上所搭载的电路要素。另外，图9表示了液晶单元2、背光灯3、内部筐体4和背光灯控制部5的剖面图。以下，在不特别区分红色、绿色、蓝色LED的发光颜色时，称之为“LED31b”。

图9所示的结构为：为了尽可能地抑制LED(发光部、发光元件、半导体发光元件)31b的温度上升，有效地扩散在LED31b中产生的热量。具体而言，使用由铝等的导热率较高的材料构成的基材31c，在基材31c的表面上形成由铜等的导热率及导电率较高的材料构成的配线图形31e，在基材31c和配线图形31e之间间隔着由树脂等形成的较薄的绝缘层31d，由此，构成背光灯基板31。在上述配线图形31e上搭载单引线型(One Wire Type)的LED31b。进而，安装基材31c以使得安装基材31c的背面接触由铝或不锈钢等的导热率较高的材料形成的内部筐体4。

另外，在单引线型的LED31b中，构成LED的半导体基板的底面成为一个电极，所以，使该底面直接与配线图形31e接触，从而能够实现电连接，因此，通过引线仅仅连接被形成在与半导体基板的底面相对的面上的另一个电极和配线图形31e即可。

根据上述结构，LED31b所产生的热量可经由导热率较高的配线图形31e、较薄的绝缘层31d和导热率较高的基材31c向热容较大的内部筐体4有效地进行扩散。

此外，在图9所示的结构中，作为构成LED31b的半导体发光元件的半导体基板，采用由碳化硅(SiC)或氮化镓(GaN)等构成的半导体基板，并且，利用透光性的树脂对其进行密封。在半导体基板由SiC或GaN等构成的情况下，其折射率因测量条件不同而出现偏差，但是，由于SiC和GaN的折射率较高，分别为3.09和2.48，因此，其与空气之间的折射率之差较大，透过半导体基板并辐射到外部的光变少。所以，在半导体基板为SiC基板或GaN基板的情况下，优选的是，用透光性树脂31g(如果光能够通过，透光性树脂也可以带有颜色。几乎所有的透光性树脂均属此类)对其进行密封，其中，该透光性树脂31g的折射率处于半导体基板的折射率与空气的折射率之间。

在上述结构中，由半导体发光元件的发光层发出的光透过半导体基板后向外部辐射，通过在该光路上设置透光性树脂31g，从半导体基板至外部(空气)的折射率的变化可以分阶段地进行。因此，在上述光路上能够使更多的光辐射到外部，从而提高光的利用效率。

此外，与半导体基板的折射率无关地，通过透光性树脂31g的密封，可以防止在组装作业或测试作业中发生对LED31b的意外的机械接触等。

另外，可以用透光性树脂31g一个一个地封装LED31b，如图10所示，也可以一并密封一个红色、绿色、蓝色LED组，也可以一并密封两个或两个以上的红色、绿色、蓝色LED组。但是，如果一并密封的单位太大，那么，背光灯基板31就会被透光性树脂31g大范围地覆盖，透光性树脂31g就可能因为背光灯基板31与透光性树脂31g之间的膨胀率差异而从背光灯基板31上脱落，因此，优选的是，一并密封一个红色、绿色、蓝色LED组。

此外，在图9所示的结构中，在LED31b的搭载面上实施了镀银31h。

根据上述结构，借助于镀银31h，能够有效地反射由半导体发光元件的发光层发出并透过半导体基板向该半导体发光元件的搭载面侧辐射的光。因此，向半导体发光元件的搭载面侧辐射的光可以有效地辐射到外部，从而提高光的利用效率。

另外，在半导体发光元件的基板是由蓝宝石等构成的结晶基板的情况下，如果也在该半导体发光元件的搭载面上实施了镀银31h，那么，借助于镀银31h，能够有效地反射由半导体发光元件的发光层发出并透过上述结晶基板向该半导体发光元件的搭载面侧辐射的光。因此，在半导体发光元件的基板是由蓝宝石等构成的结晶基板的情况下，设置镀银31h也是有效的。

此外，优选的是，镀银31h也被透光性树脂31g所覆盖。由此，可以防止镀银31h的氧化，从而长期保持高反射率。另外，为了防止氧化，也可以用银合金来取代由银单体构成的镀银31h。

进而，优选的是，在背光灯基板31的表面上实施反射率提高处理。所谓反射率提高处理，意指进一步提高背光灯基板31的表面对光的反射率的处理，例如，通过涂敷白色的树脂或贴附高反射率的薄片来实现该处理。另外，为了不妨碍LED31b或颜色传感器31a与背光灯基板31上的配线图形31e之间的电连接，而不对LED31b和颜色传感器31a的搭载位置涂敷白色的树脂或贴附高反射率的薄片。此外，由于背光灯基板31的温度变高，所以，在涂敷白色的树脂时，优选采用耐热性的白色树脂。

根据上述结构，可减少背光灯基板31侧的光的损失，因此，能够提高来自LED31b的光的利用效率。

此外，在图9所示的结构中，颜色传感器31a具有用于防止LED31b发出的光直接入射的遮光部31i。

根据上述结构，LED31b发出的光间接地入射(例如，被液晶单元2、特别是液晶单元2中设置的扩散片2a等散射的光入射)，因此，能够在更为接近经由液晶单元2观察的光的状态下进行检测。

另外，在本实施方式中，作为背光灯基板31上所搭载的发光元件，采用了红色、绿色、蓝色LED，但是，也可以将其一部分或全部置换为下述的发光元件，即：通过组合LED等的光源和吸收该光源发出的光并发出波长比该光的波长更长的光的荧光体，从而发出预定的颜色的光的发光元件。

以下，举出背光灯基板31上所搭载的发光元件的具体示例。作为绿色和蓝色发光元件，可以考虑蓝宝石基板上的GaN类发光元件、SiC基板上的GaN类发光元件、从SiC基板上剥离在SiC基板上生长的GaN类发光层并贴附其他构件(例如，Si等)的元件等。作为红色发光元件，可以考虑GaAs基板上的AlGaInP类发光元件、从GaAs基板上剥离在GaAs基板上生长的A1GaInP类发光层并贴附其他构件(例如，Si等)的元件等。

此外，作为背光灯基板31上的红色、绿色、蓝色LED的配置，如图3所示，集合并配置红色、绿色、蓝色LED组，除此之外，还可以考虑各种配置，例如，如图11所示，分别呈带状地配置红色、绿色、蓝色LED。

(第1发明的实施方式2)

下面，根据图12来说明本发明的实施方式2。

与上述实施方式1相比较而言，本实施方式的不同之处主要为：在背光灯基板31上追加设置温度传感器31j，在控制基板51上追加设置温度特性数据存储器51g，而且，在控制基板51上的各功能块中，根据颜色传感器31a的检测结果和温度传感器31j的检测结果来进行控制。

因此，下面，主要说明上述不同之处。对具有与实施方式1中的构成要素对应的功能的构成要素赋予相同的标号。

在背光灯基板31上搭载有温度传感器31j。温度传感器31j对其所在位置的背光灯基板31的温度进行检测，并输出表示所检测出的温度的信号。

温度传感器31j输出的模拟信号(表示所检测出的温度的信号)被A/D转换部51a转换为数字信号，并被输入控制量运算部51c。

控制量运算部51c，首先，根据由温度传感器31j检测出的温度和被存储在温度特性数据存储器51g中的红色、绿色、蓝色LED的温度特性数据，运算与检测出的温度对应的控制量，并将表示该控制量的信号输出到LED驱动部51f。

另外，上述被存储在温度特性数据存储器51g中的温度特性数据是表示各种检测温度所对应的控制量的数据。红色、绿色、蓝色LED的发光特性根据其温度而发生变化，并且，红色、绿色、蓝色LED的变化情况也各不相同。因此，关于各种温度，预先求出成为红色、绿色、蓝色LED的各自的基准的控制量(在根据电流信号进行驱动时为电流值，在根据PWM信号进行驱动时为脉冲宽度)，并将其作为温度特性数据存储于温度特性数据存储器51g。利用上述温度特性数据实施上述控制，由此，能够将红色、绿色、蓝色LED的各自的发光量控制为所期望的状态。

之后，与实施方式1同样地，比较由光量运算部51b特定的红色、绿色、蓝色LED的各自的预测发光量和被存储在基准光量数据存储器51e中的基准光量数据，运算用于使红色、绿色、蓝色LED的各自的发光量与基准发光量一致的控制量，并将表示该控制量的信号输出到LED驱动部51f。由此，可以更精确地控制红色、绿色、蓝色LED的各自的发光量。

如上所述，在本实施方式中，在各背光灯基板31上搭载有用于检测该基板的温度的温度传感器31j，关于在各背光灯基板31上搭载的红色、绿色、蓝色LED，根据在相同基板上搭载的温度传感器31j的检测结果，对上述红色、绿色、蓝色LED的发光量实施控制。

根据上述结构，可以在考虑红色、绿色、蓝色LED的发光状态根据背光灯基板31的温度变化而发生变化的情况的基础上来进行发光量的控制。

另外，在各背光灯基板31上，还可以搭载记录了该基板所搭载的红色、绿色、蓝色LED的特性的非易失性存储器(ROM等)。在红色、绿色、蓝色LED中，随着温度的上升而发光量减少，并且，发出的光的颜色发生变化(发光波长的变化)，各单体的上述变化各不相同(归因于制造商之间的差异、批量之间的差异、相同批量中的差异等)。为此，预先通过测试来取得关于上述特性差异的信息，并将该信息存储于上述非易失性存储器中，在实施上述控制时进行参照，由此，能够进行更为精确的控制。

如上所述，本发明的背光灯装置是一种用于非自发光型图像显示面板的直下式背光灯装置，具有与上述图像显示面板的显示区域对应的发光区域，上述发光区域由多个配置了检测入射光的光量的光检测部和发光部的小区域构成，其中，根据上述光检测部的检测结果来控制上述发光部的发光量。

在上述结构中，对于构成发光区域的多个小区域中的每一个小区域，由光检测部检测被入射到该光检测部的光的光量，并根据上述光检测部的检测结果来控制被配置在上述小区域中的发光部的发光量。

因此，根据上述结构，可将发光区域分割为小区域并对每一个小区域的发光量进行调整。

其结果，可通过调整来抑制发光区域中的每一个小区域的亮度不均，从而可望减少发光区域整体的亮度不均。

本发明的背光灯装置优选的是，在上述结构中，上述光检测部对多种颜色成分中的每一种颜色成分的光量进行检测，对上述发光部的多种颜色成分中的每一种颜色成分的发光量进行控制。

在上述结构中，光检测部对多种颜色成分中的每一种颜色成分的光量进行检测，对上述发光部的多种颜色成分中的每一种颜色成分的发光量进行控制。

因此，根据上述结构，可在各小区域中调整发光量和所发出的光的色度。

其结果，可望减少亮度不均，并且可望减少色度不均。

另外，在上述结构中，为了进行上述控制，可具备根据上数光检测部的检测结果来控制上述发光部的发光量的控制部。

本发明的背光灯装置优选的是，在上述结构中，具备搭载上述光检测部和上述发光部并被分割为与上述多个小区域对应的基板。

根据上述结构，光检测部和根据该光检测部的检测结果实施控制的发光部被搭载于相同的基板上，所以，通过组合这种基板能够较容易地构成具有各种尺寸的发光区域的背光灯装置。

本发明的背光灯装置优选的是，在上述结构中，上述各基板具有与上述发光区域的形状相似的形状。

图像显示面板的显示区域的形状一般为矩形形状，而且，其纵横比固定，因此，通过将各基板的形状形成为与上述显示区域的形状相似的形状，可较为容易地构成具有与各种尺寸的显示区域对应的发光区域的背光灯装置。

本发明的背光灯装置优选的是，在上述结构中，上述各基板的外形尺寸为81mm×144mm。

如果采用上述尺寸的基板，通过组合上述基板，就能够构成具有与典型尺寸(13、15、20、26、32、37、40、42、45、46、52、57、58、59、65英寸)的显示区域大致对应的尺寸的发光区域的背光灯装置。

本发明的背光灯装置优选的是，在上述结构中，在上述各小区域中，呈矩阵状地配置有多个上述发光部，上述光检测部的设置位置是行方向及列方向上的前后的发光部的数量相同或者其差为1的位置。

根据上述结构，在各小区域中，光检测部位于呈矩阵状配置的多个发光部的大致中心位置，因此，可借助于光检测部来检测各小区域的平均光量，从而进行更适当的调整。

本发明的背光灯装置优选的是，在上述结构中，对上述各基板的搭载有上述发光部的面实施反射率提高处理。所谓反射率提高处理，意指进一步提高基板的表面对光的反射率的处理，例如，通过涂敷白色的树脂或贴附高反射率的薄片来实现该处理。

根据上述结构，可减少基板表面侧的光的损失，因此，能够提高发光部发出的光的利用效率。

在本发明的背光灯装置的上述结构中，上述发光部可由分别发出红色、绿色及蓝色光的三种发光元件构成。

根据上述结构，通过分别控制上述三种发光元件的输出，能够调整亮度和/或色度。

另外，上述三种发光元件中的至少一种发光元件可以是这样的发光元件，即：具有光源和吸收该光源发出的光并发出波长比该光源发出的光还要长的光的荧光体的发光元件。

本发明的背光灯装置优选的是，在上述结构中，上述三种发光元件中的至少一种发光元件是用半导体基板形成的半导体元件并且被透光性树脂密封，其中，上述半导体基板由碳化硅或氮化镓构成，上述透光性树脂的折射率处于上述半导体基板的折射率与空气的折射率之间。

根据上述结构，由半导体发光元件的发光层发出的光透过半导体基板后向外部辐射，通过在该光路上设置透光性树脂，从半导体基板至外部(空气)的折射率的变化可以分阶段地进行。因此，在上述光路上能够使更多的光辐射到外部，从而提高光的利用效率。

本发明的背光灯装置优选的是，在上述结构中，对上述半导体元件的搭载面实施镀银处理。

根据上述结构，借助于镀银，能够有效地反射由半导体发光元件的发光层发出并透过半导体基板向该半导体发光元件的搭载面侧辐射的光。因此，向半导体发光元件的搭载面侧辐射的光可以有效地辐射到外部，从而提高光的利用效率。

本发明的背光灯装置优选的是，在上述结构中，上述光检测部具有用于防止上述发光部发出的光直接入射的遮光部。

根据上述结构，发光部发出的光间接地入射(例如，被图像显示面板、特别是图像显示面板中设置的扩散片等散射后的光入射)，因此，能够在更为接近经由图像显示面板观察的光的状态下进行检测。

本发明的背光灯装置优选的是，在上述结构中，在上述各基板上搭载有用于检测上述基板的温度的温度检测部；关于上述各基板所搭载的发光部，根据在相同基板上搭载的温度检测部的检测结果对其发光量进行控制。

根据上述结构，可以在考虑发光部的发光状态根据基板的温度变化而发生变化的情况的基础上来进行发光量的控制。

本发明的显示装置的结构为，具有：上述背光灯装置；以及非自发光型图像显示面板，通过控制来自上述背光灯装置的光的透过状态来显示图像。

根据上述结构，可望减少显示画面中的亮度不均。

本发明适用于诸如液晶显示面板那样的非自发光型图像显示面板的直下式背光灯装置。

本发明不限于上述各实施方式，可在权利要求的范围内进行各种变更，通过组合由不同实施方式分别揭示的技术手段所得到的实施方式也被包含在本发明的技术范围内。

(第2发明的实施方式1)

图13是从背面侧观察本实施方式的液晶显示装置101的示意图。在多个块的112的正面侧配置有多个作为发光元件的LED芯片104(在图13中未图示，参照后述)。借助于扩散片122使得LED芯片104所发出的光均匀化，并照明被配置在扩散片122的外侧的液晶面板123，从而能够进行图像显示。可以根据液晶电视的画面尺寸来自由地决定块112在横向及纵向上的配置数量。在本实施方式中，块112的纵向长度与横向长度之比为9：8，在纵向上配置4个，在横向上配置8个，这样，就能适于HDTV的纵横比为9：16的画面。另外，WO00/037904(公开日：2000年6月29日)揭示了一种利用导波板(Wave Guide Board)的背光灯装置，在该背光灯装置中，实质上未对背光灯的区域进行分割，难以将传感器所对应的显示区域形成为4个或4个以上。与此不同的是，在本实施方式中，能够形成为任意的块数，因此，适于构成大型的背光灯装置。另外，还可以构成为这样的显示装置，即，液晶面板123被置换为诸如MEMS(微电子机械系统)面板、利用了电光学效果或电泳效果的光闸面板(Shutter Pannel)等的除液晶面板之外的非自发光型图像显示面板的显示装置。

为了连接多个块112，在块112的四个边中的相对的两个边上配置连接器113，连接器113之间通过线缆116连接。这样，各块112与控制基板124连接。

在控制基板124上搭载有微计算机111。微计算机111具有控制电路的功能，向各块112的集成电路元件110传送成为LED驱动的基准的信号。

图14(a)表示各块112的正面。块112的基底基板(Base Substrate)112A的材质是环氧玻璃，可以进行多层配线。在块112的正面的中央配置有光传感器102，该光传感器102由三个检测红色、绿色、蓝色的光电二极管构成。在光传感器102的周围的LED配置区域103中贴装(Die Bond)有多个红色LED芯片、绿色LED芯片、蓝色LED芯片(总称为“LED芯片104”)。如上所述，在块112的中央配置光传感器102，由于不怎么受来自相邻块的光的影响，因此，能够在块内部的光传感器102与LED芯片104之间实施闭合的反馈控制。

图14(b)所示，在块112的背面搭载有集成电路元件110。集成电路元件110通过连接器113、线缆116与外部连接。在配置了集成电路元件110的部分之外的部分设置有散热片114。

图15是块112的剖面图，如该图所示，在基底基板112A的正面，多个LED芯片104的电极片(未图示)与块112内的配线片(未图示)之间通过金丝105实施引线键合(Wire Bond)，从而实现电连接。LED芯片和金丝105由诸如硅或环氧树脂等的透明密封树脂115来保护。在安装了LED芯片104的基底基板112A的背面安装有散热片114。散热片114与构成显示装置(单元)的一部分的机壳(Chassis)120接触，由此，机壳120能够进行良好的散热。在基底基板112A的背面，在不接触散热片114的位置上安装有集成电路元件110。另外，在基底基板112A的背面的相对的边上配置有连接器113。

图16表示在基底基板112A上贴装了LED芯片104的部分的附近的剖面放大图。在配置(贴装)了LED芯片104的区域下设置有通孔(Through Hole)117，贴装有LED芯片104的部分的配线118经由通孔117与基底基板112A的背面的配线118连接。该配线118由铜等的导热性能较好的金属构成，并与散热片114接触，因此，LED芯片104的散热效率得以提高。

在本实施方式中，基底基板112A采用了环氧玻璃，因此，可以实施多层配线，不再受块112内的配线限制，因此，可确保LED芯片的配线的自由度。由于能够实施复杂的配线，所以，能够比较容易地将集成电路元件搭载于块112上。

另外，可以对本实施方式中所用的蓝色、绿色、红色LED的一部分或全部进行置换，例如，将红色LED置换为蓝色LED与吸收蓝色LED发出的光并发出红色荧光的荧光体的组合，将绿色LED置换为蓝色LED与吸收蓝色LED发出的光并发出绿色荧光的荧光体的组合。此外，还可以使用发出紫外线的LED与发出蓝色、绿色、红色的荧光体的组合。

此外，在本实施方式中，说明了红、绿、蓝三色的LED被用作发光元件并且色度和亮度均匀的示例，但是，作为发光元件，例如，还可以使用白色LED。在这种情况下，不再进行色度的控制，而仅仅对亮度实施控制。作为白色LED，可以采用普通的红色LED与黄色荧光体的组合，但可以优选采用上述蓝色LED与绿色及红色荧光体的组合，或者，紫外线LED与蓝色、绿色、红色荧光体的组合等。

(第2发明的实施方式1中的电路结构和背光灯装置的动作)

图17(a)是电路结构的示意图。在块112内，搭载有光传感器102、LED芯片104、集成电路元件110(由A/D转换器110A、可重写ROM110B、LED驱动电路110C构成)。光传感器102是一组由带红色滤色器的光电二极管、带绿色滤色器的光电二极管、带蓝色滤色器的光电二极管构成的光传感器，检测各块112中的红色、绿色、蓝色LED芯片104的各色的发光量，并由A/D转换器110A将上述光量所对应的模拟信号转换为数字信号。

可重写ROM110B存储在LED芯片104以预定的色度和亮度发光时所得到的光传感器102的输出值(以下，称之为“光传感器基准值”)(关于存储方法，将在后面予以阐述)。

背光灯装置进行下述的动作。当构成背光灯装置的各块112内的LED芯片104被驱动时，光传感器102检测出各块内的色度和亮度，该光传感器102的输出值和可重写ROM110B中所存储的光传感器基准值被发送到块112的外部的微计算机111中。

微计算机111由各块112共用。微计算机111，比较光传感器102的输出值和可重写ROM110B中所存储的光传感器基准值，并对光传感器102的输出值实施标准化处理。标准化处理例如是通过下述运算来实现的，即：用光传感器基准值去除光传感器102的输出值，从而求出两者之比的运算。微计算机111生成使上述所得到的标准化光学传感器输出值接近设定值(由观看液晶显示装置的人所设定的色度和亮度)的控制信号，并将其发送到集成电路110内的LED驱动电路110C。

LED驱动电路110C根据上述控制信号来控制要向LED芯片104输出的PWM(Pulse Width Modulation：脉冲宽度调制)的驱动电流的脉冲宽度。另外，关于本实施方式的PWM输出，电流值为恒定，但是，也可以通过变更电流值来使得亮度或色度发生变化。另外，也可以为模拟输出(可得到所要求的发光量的电流值)，而不是PWM驱动输出。

在控制基板124内搭载的微计算机111向多个块112分时发送控制信号。这是因为，背光灯的色度及亮度调整的主要目的是对温度变化或经时变化实施校正，不需要连续地发送控制信号。

通过上述的动作，进行反馈控制以使光传感器102的输出值成为设定值。进行上述反馈动作以使得各块的标准化光传感器输出值变得稳定，因此，有时各块的发光元件的色度和亮度本身会因块的不同而各自不同。例如，在被配置于背光灯装置的中央部分的块中，由于相邻的块的光较多地进入光传感器，因此，对发光元件的亮度进行控制以使得标准化光传感器输出值变得稳定。通过上述的动作，使背光灯装置在整体上变得亮度均匀。

另外，关于上述动作，使背光灯装置稳定地发出恒定的设定值的白光，但在设定值发生变化时也能够进行反馈动作。用于得到白色光的标准化光传感器输出的设定值一般为红:绿:蓝＝1:1:1，对此，当显示图像较暗时，可以进行动作使得整体设定值降低到例如红:绿:蓝＝0.2:0.2:0.2。或者，可以进行对亮度和色度的两者实施调整的动作。例如，当在液晶显示装置中块112显示的图像为蓝色图像(例如，大海)时，可以进行动作，使得各色的标准化光传感器输出成为诸如红:绿:蓝＝0.1:0.2:1.0。

此外，如图14(b)所示，在块112中搭载有多个集成电路元件110。上述集成电路元件无需为完全相同的集成电路元件，例如，其中一个集成电路元件110可以由上述A/D转换器110A、可重写ROM110B、LED驱动电路110C构成，剩下的集成电路元件110可以由LED驱动电路110C构成。

图17(b)是表示在另一结构中的信号流的示意图。在块112内，搭载有光传感器102、LED芯片104、集成电路元件110Z(由A/D转换器110A、可重写ROM110B、LED控制电路110D、LED驱动电路110C构成)。

光传感器102检测各块112中的红色、绿色、蓝色LED芯片104的各色的发光量，并由A/D转换器110A将上述光量所对应的模拟信号转换为数字信号。

在可重写ROM110B中存储有光传感器基准值，其中，光传感器基准值是在LED芯片104以预定的色度和亮度发光时所得到的光传感器102的输出值。上述光传感器基准值和光传感器102的输出值被发送到块112内部的LED控制电路110D中，LED驱动电路110C根据LED控制电路110D发送的控制信号来驱动LED芯片104。

微计算机111由各块112共用。在此，微计算机111仅生成可以得到观看液晶显示装置的人所设定的色度和亮度的设定信号，并将其发送到集成电路元件110Z内的控制电路110D中。

LED控制电路110D将控制信号发送到LED驱动电路110C，LED驱动电路110C根据该控制信号来控制要向LED芯片104输出的PWM(Pulse Width Modulation：脉冲宽度调制)的驱动电流的脉冲宽度，其中，上述控制信号使得作为光传感器102得到的信号与光传感器基准值之比的标准化光传感器输出和基于上述设定信号的值一致。

另外，由于光传感器102还接收相邻块的光，因此，能否仅在块内进行反馈控制就存在着疑问。例如，当相邻块的亮度实际降低时，通过反馈控制来增强其亮度，由此，导致本块内的发光元件的亮度大于预定值，结果就造成亮度不均显著化。关于色度也存在同样的问题。并且，根据诸如本实施方式这样不对块间的光实施遮蔽的结构中，在光传感器102接收的光中，相邻块的光有时要多于来自本块的光。但是，在对显示装置的所有的块分别进行反馈控制的情况下，为了稳定地保持相邻块的亮度和色度，即使象上述那样在块内实施闭合的反馈控制，也可以主要对各块内的色度及亮度变化进行校正，因此，可通过实施反馈控制以使得背光灯装置在整体上不会产生色度不均和亮度不均。

此外，下面，说明在本实施方式所述的结构与第1发明所述的结构之间存在的功能上的对应关系。液晶显示装置101与液晶显示装置1对应，液晶面板123与液晶单元2对应，各块112的集成电路元件110与背光灯控制部5对应，可重写ROM110B与基准光量数据存储器51e对应，微计算机111与驱动及电源电路6的控制功能对应，块112与背光灯基板31对应，光传感器102与颜色传感器31a对应，LED芯片104与LED31b对应。

(在第2发明的实施方式1中对各块的光传感器基准值的调整方法)

如下所述，设定要得到标准化光传感器输出所需的光传感器基准值，并将其存储到可重写ROM110B中。

在图18所示的块调整装置140内置入块112。块调整装置140具有外部光传感器142，外部光传感器142接受各块112的多个LED芯片104所发出的光。另外，块调整装置140具有扩散片145，扩散片145用于扩散块112的LED芯片104所发出的光。扩散片145的材质与液晶显示装置101所用的扩散片122的材质相同，块112与扩散片145之间的距离被设置成和块112与扩散片122之间的距离相等。作为外部光传感器142，采用了与光传感器102相同的传感器，但也可以采用其他的传感器。

光传感器102检测被扩散片122反射的光，外部光传感器142对扩散片145的透射光进行检测。所以，光传感器102的输出和外部光传感器142的输出是不一致的。因此，在LED芯片发光的状态下，光传感器102和外部光传感器142同时进行检测，预先求出两者的输出之间的相关系数。此外，为了消除背景的偏移(Offset)，即使在LED芯片104熄灭的状态下，也求出光传感器102和外部光传感器142的各自的输出，并以此来校正相关系数。

另外，关于外部光传感器142与块112之间的距离，优选的是，大于块112的对角线的长度，更为优选的是，大于块112的对角线的长度的两倍。

外部控制电路144，读入在外部存储器143中设定的预定色度及亮度所对应的值和外部光传感器142的检测值(步骤1A)，向集成电路元件110内的LED驱动电路110C(参照图17(a))发送控制信号，LED驱动电路110C对所有的LED芯片104进行驱动，以使得外部光传感器142的检测值与上述外部存储器143的设定值一致(步骤1B)。将此时的光传感器102的输出输入到外部控制电路144(步骤2A)，并进行运算，求出乘以上述相关系数后的值(光传感器基准值)(步骤2B)。然后，将该光传感器基准值存储到集成电路元件110内的可重写ROM110B(参照图17(a))(步骤3)。

作为上述预定色度及亮度，可以是在亮度较高、色温为预定色温(例如，9000K)的一点上所得到的值，也可以是在多个点上所得到的值，例如，组合了亮度较高的情况、亮度较低的情况(例如，为亮度较高时的亮度的1/5)、色温较高的情况(例如，12000K)、色温较低的情况(例如，5000K)的四个点。另外，可以进行下述的驱动，而无需对红色、绿色、蓝色LED芯片进行同时驱动，即：首先，对于红色LED，外部控制电路144从外部存储器143读出预定亮度(低亮度、中亮度、高亮度)，将控制信号发送到LED驱动电路110C从而对红色LED进行驱动以使得外部光传感器142的检测值成为预定的亮度(关于R的步骤1)，外部控制电路144读入此时的光传感器102的输出，并进行运算，求出乘以上述相关系数后的值(光传感器基准值)(关于R的步骤2)，将光传感器基准值存储到集成电路元件110内的可重写ROM110B(关于R的步骤3)，对绿色、蓝色LED可以进行相同的操作。可以存储诸如上述那样的较少的光传感器基准值，并通过计算来求得其他条件的光传感器基准值。另外，也可以存储较多的光传感器基准值(例如，256点)。

在对各块112进行调整时共用具有外部光传感器142的块调整装置140(或者，被构成为能够进行与该调整装置相同的调整的、实质上相同的块调整装置)，将各块112的光传感器基准值存储在各块112的可重写ROM110B中，由此，仅仅通过组合块112，无需进行调整就能得到均匀性良好的背光灯装置。另外，例如，当在背光灯装置中一个块112发生了故障时，仅需替换该块112，在替换后无需进行调整就能发出与相邻的块均匀的光，因此，修理作业变得易于实施。

(第2发明的实施方式2)

另外一个课题是，难以通过调整来获得块内部的色度或亮度的均匀性。例如，根据美国专利申请公开第2006103612号公报(公开日：2006年5月18日)所揭示的技术方案，在为了校正各LED的亮度偏差而对每一个LED存储驱动电压和占空比的情况下，即使在初期获得了亮度的均匀性，但是，如果LED的温度等条件发生变化，各LED的发光强度也就会发生变化。在采用了多种颜色的LED的情况下，不能获得色度的均匀性。

在本实施方式中，不仅仅设定每个块的色度和亮度，进而采用在各块基板的面内也能获得光均匀性的装置，而且，借助于光传感器实施反馈控制，这样，即使在发生温度变化等的情况下也能确保光均匀性。

此外，通过实现各块的小型化并进行大量配置，也能够取得光均匀性的效果，但是，由于光传感器等的部件数量增多，从而导致成本升高，因此，从部件的成本考虑，本实施方式的工业可利用性较高。

图19(a)和图19(b)表示块150的结构示意图，图19(a)和图19(b)分别为正面图和背面图。在块150的正面，安装有：串联连接了红色LED(图中的R)的LED组151R、152R、153R、154R；串联连接了绿色LED(图中的G)的LED组151G、152G、153G、154G；串联连接了蓝色LED(图中的B)的LED组151B、152B、153B、154B；光传感器155。如上所述，通过串联地配置LED组内的LED，对LED组设定一个作为校正值的比例系数即可。另外，也可以为：不进行串联连接，而分别对各LED设定校正值，并进行独立的驱动。

被安装在块150的正面的LED组151R～154B经由通孔158与安装在块150的背面的集成电路元件157连接，光传感器155经由通孔159与安装在块150的背面的集成电路元件156连接。

本实施方式的背光灯装置进行下述的动作。在构成背光灯装置的每一个块150中，点亮LED组151R～154B。块内以及相邻块的LED的光被扩散片122(与图13所示相同)反射并被光传感器155检测。光传感器155的光信号被发送到集成电路元件156中的A/D转换器156A，并与集成电路元件156中的可重写ROM156B所存储的光传感器基准值一起，经由连接器13被发送到块150外的微计算机111中(与图13所示相同)。

控制信号从微计算机111被发送到集成电路元件157中的校正电路157B，其中，控制信号是为了使光传感器155的标准化光传感器输出稳定而生成的信号。校正电路157B参照存储了校正值的可重写ROM157A的数据，对控制信号实施校正，并将其发送到LED驱动电路157C中。LED驱动电路157C根据上述被校正后的控制信号，例如对LED组151R实施驱动。关于其他LED组，也进行同样的动作。另外，这里，将LED组151R、151G、151B设定为一组并由LED驱动电路157C对其进行驱动，但是，也可以将LED组151R、152R、153R、154R设定为一组并对其设置驱动电路，157C对其进行驱动，也可以由一个LED驱动电路对块150内的所有LED组进行驱动。此外，关于LED组内的LED的连接方式，可以不采用串联连接，而采用并联连接或者组合了串联与并联的连接方式。另外，LED无需构成LED组，可以使驱动电路与每一个LED连接并对其进行独立的驱动。

如上所述，对于每一个LED组，校正控制信号并进行驱动，实施反馈控制以使得标准化光传感器输出成为预定值，由此，能够驱动在块的面内也可获得光均匀性的背光灯装置。

可以仅由一个未采用滤色器的光电二极管来构成光传感器155。为了分别检测红色LED的发光、绿色LED的发光、蓝色LED的发光，设定在背光灯装置的动作过程中比如仅点亮红色LED而熄灭其它颜色的LED的时间，并由光传感器155在该设定的时间内对红色LED的发光进行检测。对其它颜色的LED也进行同样的检测，由此，获得色度和亮度信息。该检测方法具有这样的优点，即：不会受滤色器劣化等的影响。

(第2发明的实施方式2中对各块的光传感器基准值和LED组校正系数的调整方法)

在本实施方式中，如第2发明的实施方式1所述那样地设定整体的光传感器基准值，而且，为了减少块150内的面内分布，还设定在各LED组151R～154B发出预定亮度或色度的光的条件中驱动条件所对应的信息(以下，称之为“LED组校正系数”)。下面，对该设定进行说明。

在图20所示的块调整装置170内置入块150。块调整装置170具有：扩散片171，对块150的LED组151R～154B发出的光进行扩散；以及区域传感器172，将扩散片171的色度及亮度的面内分布作为图像进行检测。扩散片171的材质与液晶显示装置101中使用的扩散片122的材质相同。将块150至扩散片171的距离设置为与块150至扩散片122的距离相等。

外部控制电路174向集成电路元件157发送控制信号(步骤4A)，LED驱动电路157C点亮LED组151R～154B，并照亮扩散片171，由区域传感器172对扩散片171的色度及亮度分布进行检测，外部控制电路174检测相对于平均值的比率(基板内偏差)(步骤4B)。例如，如果靠近LED组151R、151G、151B的部分的扩散片171的颜色带有红色，就在所对应的可重写ROM157A(参照图19(b))中写入用于减小红色LED组151R的驱动输出的作为比例系数的校正系数(关于色度的步骤5)。另外，例如，如果靠近LED组151R、151G、151B的部分的扩散片171的亮度比其他的部分暗，就在所对应的可重写ROM157A中写入用于增大LED组151R、151G、151B的驱动输出的校正系数(关于亮度的步骤5)。

接着，如下所述地在存储器中存储光传感器基准值。

外部控制电路174读入在外部存储器173中设定的预定色度及亮度所对应的值和区域传感器172的检测值(步骤1A)，向集成电路元件157的校正电路157B(参照图19(b))发送控制信号，LED驱动电路157C对所有的LED组151R～154B进行驱动，以使得区域传感器172的检测值与上述外部存储器173中设定的预定色度及亮度所对应的值一致(步骤1B)。这里，对区域传感器172的作为图像的红色、绿色、蓝色的各色的输出实施平均化处理，由此，区域传感器172仅作为光传感器而发挥作用。

向外部控制电路174输入此时的光传感器155的输出(步骤2A)，运算光传感器基准值(步骤2B)。由于存在着扩散片171，所以，光传感器155的输出大致对应于被实际安装至液晶显示装置101后的状态下的输出。如果存在误差，就对该误差进行运算，并运算作为光传感器155的输出的光传感器基准值，其中，该光传感器基准值是上述平均化后的检测值成为预定色度及亮度的条件。

然后，将上述光传感器基准值存储到集成电路元件156内的可重写ROM156B(参照图19(b))(步骤3)。另外，可以如上所述地对各色执行上述步骤1至3。

如上所述，首先设定LED组校正系数，然后设定光传感器基准值，由此，调整作业实现了简单化。另外，也可以首先设定光传感器基准值，然后设定LED组校正系数，但是，在这种情况下，光传感器基准值有时会出现误差。这时，可以再次设定光传感器基准值。

此外，关于区域传感器172与扩散片171之间的距离，优选的是，大于块150的对角线的长度，更为优选的是，大于块150的对角线的长度的两倍。

如上所述，将各块150的光传感器基准值和LED组校正系数预先存储在各块150的可重写ROM156A、156B中，根据上述光传感器基准值和LED组校正系数来驱动背光灯装置，由此，能够实现色度及亮度在块间及块内部均匀的背光灯装置。

另外，在本实施方式中，对每一LED组设定了LED组校正系数，但是，为了获得更为均匀的发光，优选的是，对每一个LED实施驱动，对每一个LED设定校正系数。这相当于LED组内的LED数为1个的情形。

(第2发明的实施方式3)

在本实施方式中，在块180的正面配置有集成电路元件187。此外，LED组的配置和数量不同。

图21是本实施方式的块180的剖面图。在基底基板180A的正面配置集成电路元件187，设置有高反射构件121以使得覆盖集成电路元件187。高反射构件121的作用为下述，即：向上方反射由构成各LED组的LED芯片104在横向发出的光；再次反射由扩散片122(未图示)返回到基板的光。另外，连接块180间的连接器113和线缆116也被高反射构件121所覆盖。

由于采用了机壳120直接与块180的背面接触的结构，因此，可以获得良好的散热效果。

图22是图21的一部分放大剖面图。在配置(贴装)了LED芯片104的区域下设置有通孔117，与基底基板180A的背面的多层配线118连接。此外，在配置(贴装)了集成电路元件187的区域的正下方也设置有通孔117，与块180的背面的多层配线118连接。采用上述多层配线118与机壳120接触的结构。由此，可以将LED芯片104、集成电路元件187产生的热量导至通孔117和多层配线118，并从机壳120向外部散热。

图23表示块180的结构示意图，图23是块180的正面图。在块180的正面，安装有：串联连接了红色LED的LED组181R、182R、183R、184R；串联连接了绿色LED的LED组181G、182G、183G、184G；串联连接了蓝色LED的LED组181B、182B、183B、184B；光传感器185。作为红色、绿色、蓝色LED组的组合的LED组181R、181G、181B被配置在块180的1/4的区域中，从光传感器185观察，在横向和纵向均呈线对称。

采用了上述块的背光灯装置进行下述的动作。当驱动各LED组时，光传感器185产生光信号。上述光信号被发送到集成电路元件186中的A/D转换器186A，并与集成电路元件186中的可重写ROM16B所存储的光传感器基准值一起，经由连接器113被发送到块180外的微计算机111中(未图示)。微计算机111生成与预定的色度和亮度对应的控制信号。该控制信号被发送到集成电路元件187中的校正电路187B，其中，集成电路元件187被安装在块180的正面。校正电路187B参照存储了LED组校正系数的可重写ROM187A的数据，对控制信号实施校正，并将校正后的控制信号发送到LED驱动电路187C中。LED驱动电路187C根据上述被校正后的控制信号，例如对LED组181R实施驱动。关于其他LED组181G、181B，也进行同样的动作。由此，能够实施反馈控制以使得块内的亮度和色度稳定，并校正其面内的偏差。在相邻的块中也实施同样的控制，由此，作为色度及亮度均匀的背光灯装置进行动作。

(第2发明的实施方式3中对各块的光传感器基准值和LED组校正系数的调整方法)

在本实施方式中，如第2发明的实施方式1所述那样地设定整体的光传感器基准值，而且，为了减少块180内的面内分布，并不象第2发明的实施方式1所述那样地采用区域传感器，而是对各LED组181R～184B设定LED组校正系数。下面，对该设定进行说明。

在图24所示的块调整装置190内置入块180和扩散片191，关上盖190A，从而将块180和扩散片191置于暗处。扩散片191被轨191A支承。在块调整装置190的上面设置有外部光传感器装置192。

外部控制电路194分别向4个集成电路元件187中的LED驱动电路187C(参照图23)发送点亮红色LED组181R、182R、183R、184R的控制信号(关于R的步骤5)，从而照亮扩散片191，外部控制电路194从外部光传感器装置192读入扩散片191的色度和亮度，由外部控制电路194检测相对于平均值的比率(基板内偏差)(关于R的步骤4B)，分别将作为比例系数的、用于得到使上述情形下的外部光传感器192的输出稳定化的驱动输出的校正系数输入4个集成电路元件187的可重写ROM187A中(关于R的步骤5)。

对绿色LED组181G～184G以及蓝色LED组181B～184B执行与上述相同的校正系数输入操作。

在上述的操作中，外部控制电路194读入外部传感器193的设定值和外部光传感器192的输出值(关于R的步骤1A)，外部控制电路194对红色LED组181R～184R的点亮进行控制，以使得外部光传感器192的输出值与外部传感器193的设定值一致(关于R的步骤1B)，外部控制电路194取得光传感器185的输出值后，对光传感器基准值进行运算(关于R的步骤2)，将光传感器基准值写入集成电路元件186中的可重写ROM186B(参照图23)(关于R的步骤3)。对各色的LED反复上述操作。在上述情况下，为了对光传感器基准值进行运算，预先求出块调整装置190内的光传感器185的输出与被实际搭载至液晶装置时的光传感器185的输出之间的相关关系。

通过插入扩散片191并实施上述调整，可以得到与搭载至液晶显示装置后的光传感器185的输出值相近的值，在某些条件下可以省略上述运算(还可以考虑系数为1的运算)，但是，即使在去除了扩散片191的状态下也能够实施上述调整。

(第2发明的其他实施方式)

在上述实施方式中，单块(Single Tile)由一片基底基板和其它结构部件构成。但是，将块作为一个整体考虑即可。因此，例如，可以将单块构成为下述，即：在基板的背面安装另一片基板，并在基板上配置集成电路等。

此外，例如，假设单块具有下述的结构，即：在横向和纵向各配置2个、共计组合了4个上述实施方式所述的块。在这种结构的单块中，虽然有四组未配置在中央的光传感器，但是，实际上与上述实施方式相比较而言并没有任何变化。

另外，在上述实施方式中，没有采用温度传感器。但是，LED芯片、特别是红色LED芯片的波长因温度而发生变化，如果仅仅使光强保持不变，那么，考虑了视见度(Visibility)的亮度有时会不稳定。

在上述实施方式中，作为存储器而采用了可重写ROM，但是，也可以采用一次可写入ROM(One-time Writable ROM)、闪存存储器、由电池所支持的RAM等。

另外，在上述实施方式中，说明了在所有的块中使用光传感器的情况，但是，也可以仅在一部分块中搭载光传感器。

本发明不限于上述各实施方式，可在权利要求的范围内进行各种变更，通过组合由不同实施方式分别揭示的技术手段所得到的实施方式也被包含在本发明的技术范围内。

本发明的上述具体实施方式只是用于阐述本发明的技术内容的示例。本发明并不限于上述具体实施方式，不应对其进行狭义的解释。在本发明的精神和权利要求的范围内，可进行各种变更来实施之。

Claims (15)

1.一种背光灯装置，适用于非自发光型图像显示面板的直下式背光灯装置，其特征在于：

具有与上述图像显示面板的显示区域对应的发光区域；

上述发光区域由多个配置了检测入射光的光量的光检测部和发光部的小区域构成，其中，根据上述光检测部的检测结果来控制上述发光部的发光量，

具备搭载上述光检测部和上述发光部并被分割为与上述多个小区域对应的基板，

在上述各基板上搭载有用于检测上述基板的温度的温度检测部；

关于上述各基板所搭载的发光部，根据在相同基板上搭载的温度检测部的检测结果对其发光量进行控制。

2.根据权利要求1所述的背光灯装置，其特征在于：

上述光检测部对多种颜色成分中的每一种颜色成分的光量进行检测；

对上述发光部的多种颜色成分中的每一种颜色成分的发光量进行控制。

3.根据权利要求1所述的背光灯装置，其特征在于：

具有控制部，根据上述光检测部的检测结果来控制上述发光部的发光量。

4.根据权利要求1所述的背光灯装置，其特征在于：

上述各基板具有与上述发光区域的形状相似的形状。

5.根据权利要求4所述的背光灯装置，其特征在于：

上述各基板的外形尺寸为81mm×144mm。

6.根据权利要求1所述的背光灯装置，其特征在于：

在上述各小区域中，呈矩阵状地配置有多个上述发光部，上述光检测部的设置位置是行方向及列方向上的前后的发光部的数量相同或者其差为1的位置。

7.根据权利要求1所述的背光灯装置，其特征在于：

对上述各基板的搭载有上述发光部的面实施反射率提高处理。

8.根据权利要求1所述的背光灯装置，其特征在于：

上述发光部由分别发出红色、绿色及蓝色光的三种发光元件构成。

9.根据权利要求8所述的背光灯装置，其特征在于：

上述三种发光元件中的至少一种发光元件具有光源和吸收该光源发出的光并发出波长比该光源发出的光还要长的光的荧光体。

10.根据权利要求8所述的背光灯装置，其特征在于：

上述三种发光元件中的至少一种发光元件是用半导体基板形成的半导体元件并且被透光性树脂密封，其中，上述半导体基板由碳化硅或氮化镓构成，上述透光性树脂的折射率处于上述半导体基板的折射率与空气的折射率之间。

11.根据权利要求10所述的背光灯装置，其特征在于：

对上述半导体元件的搭载面实施镀银处理。

12.根据权利要求1所述的背光灯装置，其特征在于：

上述光检测部具有用于防止上述发光部发出的光直接入射的遮光部。

13.根据权利要求3所述的背光灯装置，其特征在于：

具备存储了上述发光部的基准光量的基准光量数据存储器；

上述控制部根据上述光检测部的检测结果和被存储于上述基准光量数据存储器中的基准光量来控制上述发光部的发光量。

14.根据权利要求13所述的背光灯装置，其特征在于：

上述控制部对上述发光部的发光量进行控制，使得上述发光部的发光量与上述基准光量数据存储器所存储的基准光量一致。

15.一种显示装置，其特征在于，具有：

权利要求1所述的背光灯装置；以及

非自发光型图像显示面板，通过控制来自上述背光灯装置的光的透过状态来显示图像。

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