CN101965477B - 液晶背光装置 - Google Patents

Abstract

本发明的液晶背光装置，相对地设置在液晶显示面板的背面，并通过以多个发光二极管作为光源的背光灯从背面照射所述液晶显示面板，所述多个发光二极管使用0.1～0.5瓦特的白色发光二极管，具有用于个别地对所述白色发光二极管的亮度进行独立控制的控制单元。

Description

液晶背光装置

技术领域

本发明涉及在彩色液晶显示面板的照明光中使用发光二极管的液晶背光装置，尤其涉及以廉价实现忠实的颜色再现性和颜色平衡的发光二极管的驱动方法。

背景技术

目前，在液晶显示装置中，通过背光装置从背面对具有彩色过滤器的透过型液晶显示面板进行照明，以此显示彩色映像的方式成为主流。关于背光灯，以往大多使用了采用萤光管的CCFL(Cold CathodeFluores cent Lamp)，但因为环境问题导致水银的使用受到限制，因此由使用发光二极管LED(Light Emitting Diode)的光源(如专利文献1：日本专利公开平7-191311号公报)代替使用水银的CCFL的光源。

该液晶面板用背光装置，根据光源的配置情况大致分为直下型和侧光型这两种。直下型为，在液晶面板的背面侧的正下面配置光源的类型；测光型为，在液晶面板的背面侧的正下面配置导光板，并在导光板的侧面配置光源的类型，其主要应用于手机或笔记本电脑的显示等较小型的液晶面板上。

此外，在使用发光二极管作为光源的背光装置中，存在使用白色发光二极管作为其光源的方式和使用发出红色光、绿色光、蓝色光这三原色的彩色发光二极管并通过混色而得到白色光的方式等。

但是，使用这种结构的发光二极管的背光装置与以往的使用CCFL的背光装置相同，在使用液晶显示装置时要不断地进行高亮度点灯，从而将追求进一步的低电力消耗。日本专利公开2004-191490号公报(专利文献2)中提出了将背光灯划分为多个子单元，在各个子单元分别调整亮度，以此实现低电力消耗的方案。

通常，发光二极管是亮度、色度有很大偏差的半导体器件，随意使用发光二极管会产生大的亮度斑、色度斑而损坏画质，因此需要对发光二极管进行挑选。日本专利公开2006-133708号公报(专利文献3)中提出了有效地使用具有偏差的发光二极管的方法。

但是，如果像专利文献2那样，将背光灯划分为能独自调整亮度的多个子单元来调整对应于所述子单元的显示画面区域的亮度时，因为被划分的子单元的发光二极管的数量被固定为例如m×n(m、n为自然数)，因此不能改变子单元的大小，能独立调整亮度的显示画面的区域也被固定。然而，根据映像信号的内容，需要改变显示画面的亮度的区域和地方自然不同，因此如上所述那样可独立改变亮度的显示画面的区域被固定时，很难再现最佳映像。

另外，由于液晶显示装置的动态范围小，因此为了使用液晶显示面板来获得最佳画质，需要在背光灯中配置许多发光二极管，并使对应于画面的亮的部分的发光二极管发亮，使对应于画面的暗的部分的发光二极管发暗。这样处理，可以只在需要的部分让发光二极管发亮，因此可以进一步抑制消耗电力。但是，增加发光二极管的数量且想要独立控制各发光二极管，通常需要使用与发光二极管的数量相同的数量的发光二极管控制线，这势必非常复杂，且成为成本增加的主要原因。

发明内容

本发明鉴于上述问题而提出，其目的在于提供一种液晶背光装置，该液晶背光装置的背光灯上配置功率较小的(0.1～0.5瓦特左右)多个发光二极管，通过少数从外部引进的控制线独立地控制多个发光二极管中各发光二极管的亮度，从而进一步谋求低消费电力，同时可以得到最佳映像。

为了达到上述目的，本发明所提供的液晶背光装置，其与液晶显示面板的背面相对地设置，并通过以多个发光二极管作为光源的背光灯从背面照射所述液晶显示面板，其中，所述多个发光二极管使用0.1～0.5瓦特的白色发光二极管，具有对所述白色发光二极管的亮度个别地进行独立控制的控制单元。

据此，通过使用多个较小功率的白色发光二极管，可以谋求低消费电力，并通过个别控制白色发光二极管的亮度，可以对显示高精细的映像作出贡献。

本发明的液晶背光装置，其与液晶显示面板的背面相对地设置，并通过以多个发光二极管作为光源的背光灯从背面照射所述液晶显示面板，其中，所述多个发光二极管使用彩色发光二极管，所述彩色发光二极管由通过混色形成白色的最小单位N个(N为自然数)构成单元，具有以所述单元为单位或个别地独立控制所述彩色发光二极管的亮度及/或色度的控制单元。

据此，通过对由彩色发光二极管构成的单元以单元为单位或个别地进行控制，可以谋求低消费电力，同时不仅使亮度、还能使色度最佳化，有助于显示高品质的映像。

在所述液晶背光装置中，通过集中多个作为所述多个发光二极管的最小单位的个别的发光二极管或多个所述单元以构成模块，并集中多个所述模块而构成所述背光灯。

据此，可以划分为模块而构成背光灯，可以进行简单的控制。

在所述液晶背光装置中，所述控制单元为设置在所述多个发光二极管的各单元上或个别地设置的控制电路，从外部通过控制线向所述控制电路上供应用于控制所述发光二极管的亮度所需的信息，所述控制线连接于所排列的多个发光二极管的列或行方向上。

据此，可以将控制线减少到与行或列的数量大致相同的程度，可以使结构简单。再者，由于通过少量的控制线即可独立地控制构成背光灯的所述多个发光二极管的亮度，因此可以补正由各发光二极管的偏差引起的亮度斑或色斑，而无需进行发光二极管的筛选等，因此可以谋求减少背光灯的成本。

在所述液晶背光装置中，通过所述控制线由外部供应到所述控制电路的信息，除了各发光二极管的亮度数据之外，至少还包含地址信息、模块信息以及决定点灯期间的信息。

据此，通过少量的控制线，也能向控制电路提供控制各发光二极管所需的详细信息，可以进行高精度的控制。

在所述液晶背光装置中，所述控制电路具有数据保存单元，该数据保存单元识别从所述控制线接收的地址信息，导入对应的亮度数据，并将所导入的所述亮度数据保存至下一个亮度数据被导入为止。

据此，到亮度数据更新为下一个亮度数据为止，各发光二极管的亮度数据可以被可靠地存储，并在准确地进行每个时钟脉冲的亮度控制之后进入到下一个亮度控制，可以准确地进行各发光二极管的亮度控制，而无数据跳跃(data skip)。

本发明的液晶背光装置，其与液晶显示面板的背面相对地设置，并通过以多个发光二极管作为光源的背光灯从背面照射所述液晶显示面板，其中，所述多个发光二极管使用白色发光二极管和一个以上的彩色发光二极管，同时由一组所述白色发光二极管和彩色发光二极管构成单元，具有控制单元，以所述单元为单位或个别地独立控制所述白色发光二极管和所述彩色发光二极管的亮度及/或色度。

据此，通过由白色发光二极管和彩色发光二极管构成单元，可以高精度地进行亮度及/或色度的控制。

根据本发明，可以用少量的由外部引入的控制线简单并独立地控制多个发光二极管的亮度，因此可以容易地补正各发光二极管的偏差。与此同时，通过根据映像信号的内容极其精细地控制背光灯的亮度，可以扩大液晶显示装置的动态范围，并可以廉价实现最佳的映像，且可以谋求低消费电力化。特别地，在大型液晶电视或监视器等中的实用效果显著。

附图说明

图1为表示直下型背光装置中的发光二极管的排列方式的图。

图2为表示直下型背光装置中的发光二极管的排列方式的另一实施例的图。

图3为用于说明本发明的背光装置的操作的图。

图4为用于说明本发明的亮度信息的构成的图。

图5为用于说明本发明的发光二极管的控制的框图。

图6为用于说明本发明的模块结构的图。

图7为将背光灯60作为模块结构的实施例有关的背光装置的概略结构图。

图8为表示包含用于驱动进行了模块化的背光装置的亮度信息31a的串行信号的数据结构的一个例子的图。

图9为表示本发明的背光装置的另一实施例的图。

图10为用于说明本发明的亮度信息的另一实施例的图。

图11为用于说明从对应模块化的串行信号变换到驱动个别控制用背光装置的情况下的数据的例子的图。

图12A为用于说明将本发明的彩色发光二极管作为单元而使用的例子的图。

图12B为表示将彩色发光二极管15的单元90作为1单元而构成模块91的情况下的实施例有关的背光装置的图。

图13为用于说明使用本发明的彩色发光二极管的情况下背光装置的操作的图。

图14为用于说明使用本发明的彩色发光二极管的情况下亮度信息的构成的图。

图15为将本实施例的背光装置150用于液晶显示装置250的情况下的一个例子的整体构成图。

主要符号说明：

11为白色发光二极管，12为红色LED(发光二极管)，13为绿色LED(发光二极管)，14为蓝色LED(发光二极管)，15为彩色发光二极管，16为发光二极管，20、20a为控制电路，30、30a、70、101为解码器，31、71、110为亮度信息，311、711、111为地址信息，312、712、112R、112G1、112G2、112B为亮度数据，313、713、113为属性，32、72为时钟等，33、331、332、333、334、335、721、722、723为控制线，51为亮度数据获取部，52为数据保存部，53为PWM(脉宽调制电路)，60为背光灯整体，61、91为5×3单元时的模块，90为彩色发光二极管时的单元，150为背光装置，171为亮度信息生成单元，172为时钟信号等生成单元，180为存储器，190为映像信号处理电路，200为液晶显示面板，210为源极驱动器，220为栅极驱动器，230为液晶面板控制电路，250为液晶显示装置。

本发明的最佳实施方式

下面，参照附图说明本发明的最佳实施方式。

首先，作为本发明的最佳实施方式的例子，说明使用白色发光二极管作为背光灯的光源的情况。图1表示在整个背光灯上大致均匀地配置许多白色发光二极管11的例子，图2表示发光二极管11的排列方式的另一实施例。但本发明并不限定于图1及图2中表示的发光二极管11的排列方式。

其次，为了使关于多个白色发光二极管11的连接和控制的说明变得简单，将图3中的5×3个发光二极管11的情况作为例子进行说明。图3为表示本实施例的背光装置的包含白色发光二极管11的背光灯的结构的一个例子的图。在图3中，本实施例的背光装置，包含被排列成3行5列的格子状的多个白色发光二极管11、个别驱动控制白色发光二极管11的控制电路20、用于控制各控制电路20的驱动的解码器30、将解码器30和各控制电路20进行电连接的控制线33。在此，为了表示白色发光二极管11在背光灯上的位置，对应于各位置对白色发光二极管11赋予了D11～D35的参照符号，并且与各发光二极管D11～D35相对应，对控制电路20也赋予了的控制电路C11～C35的参照符号。在图3中，解码器30与各列的例如列1上的控制电路(C11至C31)的控制端子通过控制线331连接，同样与列2至列5的同一列上的控制电路的控制端子通过控制线332、333、334、335连接。各行中的发光二极管11的正极侧与电源连接，所述发光二极管11的负极侧与各个控制电路的驱动端子连接，所述各控制电路的接地端子接地。在此，对于发光二极管11的端子连接而言，根据电路构成，有时会将正极侧连接到控制电路20，将负极侧连接到接地端GND。

从没有图示的映像信号处理电路向所述解码器30输入串行信号，该串行信号包含用于控制背光装置的各发光二极管的亮度的亮度信息31，所述解码器30将所输入的串行亮度信息31解码到发光二极管的各列单位中。所述亮度信息31不仅具有以各发光二极管为单位的亮度数据，而且还具有地址信息，以用于识别在所排列的多个发光二极管中的哪一个发光二极管的亮度数据。

所述亮度数据从上面的行被顺序导入，即在图3中，所述亮度数据被同时传送到行1上的控制电路C11至控制电路C15而被导入，同样，亮度数据顺序地被导入到行2、行3的控制电路。因为控制电路中具有用于保存数据的数据保存单元，因此在各行单位中被导入到各控制电路的亮度数据，直到下一个被导入的期间被保存在控制电路中，例如即使亮度数据从行1被转换导入到行2、行3，行1的亮度数据被保存至下一个导入期间。所述保存期间一般为一个画面(1个字段或1个数据帧)，但是通过向所述亮度信息31发送保存时间的数据，可以任意地进行设定。

需要说明的是，所述亮度数据31如上所述从上面的行顺序地被导入到下面的行，而向液晶面板提供映像信号也由上而下地进行，且液晶面板的响应速度慢，因此比映像信号稍晚一点对背光灯的发光二极管11点灯，会让动态图像特性更好。并且，如果所述亮度信息31的传送速度充分比1个帧的例如60Hz的时间(约16.7ms)快，则可以在短时间内将亮度信息由上面的行发送到下面的行。

下面，参照图4说明由没有图示的映像信号处理电路发送到解码器30的亮度信息31的具体内容。图4为表示从没有图示的映像信号处理电路发送到解码器30的包含亮度信息31的串行信号的内容的一个例子的模式图。图4的上方表示包含亮度信息31的串行信号的整体构成的一个例子。图4的下方表示被发送到各控制电路20的个别亮度信息31的详细内容的一个例子。

如图4的上方所表示的那样，被发送到各发光二极管11的亮度信息31按照顺序串行地发送，即从1行1列的C11顺序地串行发送到3行5列的C35。并且，如图4的下方所示，以各发光二极管11为单位的亮度信息31由地址信息311、亮度数据312以及属性313构成。地址信息311为用于识别各发光二极管的信息，亮度数据312表示该发光二极管的亮度信息由例如8比特的表示256色阶的数据信号构成，属性313由发光二极管的点灯开始时间或维持点灯的期间等信息构成。

在此，所述地址信息311中可以附加没有图示的模块信息。例如，当在大型的液晶面板上使用本实施例的液晶背光装置时，有些情况下，将背光灯划分为几个模块来控制发光二极管更为方便。即，准备大小合适的背光灯模块，然后对应于画面大小排列多个所述模块使其对应，这样可以实现背光灯的通用化。采用这种模块结构的情况下，需要具有用于指定模块的模块信息和用于识别该模块内的发光二极管的地址信息。

解码器30是，通过时钟等32从所输入的所述亮度信息31的串行信号以行单位对亮度信息进行排序的电路。如果采用这种电路结构，虽然亮度信息31同时被供应到行1、行2、行3上由控制线331、332、333、334、335连接的发光二极管11的控制电路20，但由于所述亮度信息31具有地址信息311，亮度信息只会被导入到对应地址的控制电路20中，因此不对应的控制电路20不会受到影响。在此，时钟等32包含用于读取亮度信息的系统时钟和用于识别所述模块的模块时钟等信息。

下面，通过图5说明用于控制发光二极管11的亮度的控制电路20。图5为用于控制一个发光二极管11的控制电路20的框图。在图5中，地址信息311、亮度数据312以及属性313通过图3中示出的控制线32供应到发光二极管11的控制电路20，在各控制电路20中，根据地址信息311将亮度数据312导入到亮度数据获取部51。被导入的亮度信息312记录在数据保存部52的存储器中，根据属性313信息被保存一定期间。被保存的所述亮度数据，在PWM(Pulse Width Modulation，脉宽调制电路)53进行脉宽调制后被连接到发光二极管11的负极，发光二极管11以符合亮度信息的亮度进行点灯。在此，发光二极管11也可以通过定电流电路来替代脉宽调制电路进行驱动，可以根据电流的大小来控制发光二极管11的亮度进行驱动。

到此为止，仅以使用了3×5＝15个图3中示出的白色发光二极管的情况作为例子进行了说明，图6中示出了将其作为一个模块的由多个模块构成的情况的例子。图6为一个模块61由5×3(＝15)个发光二极管11构成，将该模块排列成4×4＝16个而形成背光灯60时的例子的图。当使背光灯60由多个模块构成时，可以以横向排列的整个模块61的行为单位进行操作。即，对于图6的最上方行的横向配置的四个模块61中的3行发光二极管11，从第1行开始按照第2行、第3行的顺序导入亮度信息31。也就是说，当亮度信息31输入到解码器30中时，以各个模块61为单位整理并获得模块61的各个发光二极管11的信息。这样，以模块61为单位获得亮度信息31，可以减少亮度信息31的通信量，还能减少控制线33的数量。

图7为表示由模块构成背光灯60时的实施例的背光装置的概略结构的图。在图7中，本实施例的背光装置，在整个背光灯60中包含多个发光二极管11。多个发光二极管11被划分为4×4＝16个模块61，对应于各模块61的位置赋予了模块B11～B44的参照符号。各模块61分别具有3行×5列＝15个发光二极管11。解码器30通过控制线33以行为单位L1～L3连接到各个模块61的发光二极管11。在图7中，虽然只简单地示出了配置在最上面行的模块B11～B14与解码器30之间的连接线33，但实际上第2～4行的模块B21～B44也通过控制线33连接于解码器30。并且，解码器30与发光二极管11并非直接连接，而是通过控制电路20连接的。在图7中，因为纸面大小的关系省略了控制电路20。并且，在图7中，各个构成要素与到目前进行说明的内容相同，因此赋予了与上面的说明相同的参照符号，并省略其说明。在此，解码器30可以根据需要具备数据变换单元35。对于数据变换单元35的功能将在下面进行说明。

如图7所示，以各模块61的行为单元连接发光二极管11和解码器30而不是个别地连接发光二极管11和解码器30，因此对于同一模块61中的同一行，可以以相同的亮度统一地进行控制，并可以将控制线33的数量减少到1/5。换句话说，如果个别地驱动控制发光二极管11，在一个模块61中需要使用15根控制线，但如果采用模块化结构的图7的背光装置的结构，一个模块61只使用3根控制线33即可控制发光二极管11的亮度。

图8为表示包含用于驱动图7的模块化背光装置的亮度信息31a的串行信号的数据结构的一个例子的图。在图8中，包含有亮度信息31a的整个数据结构包含模块信息314和各行的亮度信息31a。模块信息314为在整个背光灯60中表示模块61位置的信息。另外，亮度信息31a具有与各模块61中的亮度信息有关的数据，包含行信息315、亮度数据312、属性313。行信息315为表示各模块61内的行的信息，例如关于行1、行2、行3等的信息。在图4中，提供了各个发光二极管11的地址信息311并提供对应其的亮度数据312和属性信息313，但通过使模块61的行作为一组以相同亮度进行控制，可以大幅度地减少信息量。并且，对于驱动控制各行的发光二极管11的控制电路20而言，因为可以只设在各模块61的各行上，因此在各模块61只设置3个控制电路20即可，可以大幅度地减少控制电路20的数量，且可以谋求低成本化和省空间化。并且，如果不采用以各模块61的行为单位的控制，而是以模块61为单位进行控制，则只需设置对应于模块61数量的控制电路20及控制线33，因此可以进一步谋求背光装置的简单化和通信信息量的减少化。

根据本发明，各模块61的大小可以任意设定，且通过使用更多的模块可以应对大画面等，因此设计自由度大。在此，如果针对所述模块61设置1个用于控制发光二极管11的控制电路20，则容易进行模块识别而方便使用。所述模块61的大小可以考虑发光二极管11的额定功率(额定电流等)、发光二极管11的控制电路20的集成规模、随消耗电力的发热情况以及适于通用化的大小来决定。

下面，说明本发明的另一个实施例。图9与已进行了说明的图3相同，发光二极管11由5×3(＝15)个白色发光二极管11构成，该白色发光二极管11的亮度控制并非以列为单位，而是以行为单位进行。图9就是用来说明这种情况的例子。在本实施例中，首先从上面的行1顺序地向行2、行3向下传送亮度信息。下面通过图10说明此时各行中的亮度信息的导入情况。图10为表示包含亮度信息的串行信号的数据结构的一个例子。图10的上方表示由映像信号处理电路发送的串行亮度信息71。如图所示，本实施例的亮度信息71与图4中示出的亮度信息31不同，具有行的识别信息710。

如图10的上方所示，亮度信息71从映像信号处理电路串行地发送到行1、行2、行3，此时通过图9中的解码器70并使用所述识别信号710将其分离成如图10的下方所示的对应于行1至行2、行3的信息，然后通过图9中示出的控制线721、722、723向行1、行2以及行3上的控制电路20(C11至C35)传送亮度信息71。由于被传送到各行的亮度信息71具有各行上的控制电路20的地址711，因此对应于所述地址711的控制电路20可以导入其亮度数据712和属性713。虽然本实施例需要有行的识别信号，但如果像上面说明的5×3(＝15)那样行的数量少于列的数量时，具有在模块内与解码器70的连接线(控制线)少的好处。

例如，如图9所示，对于具有个别地驱动控制发光二极管11的控制电路20的背光装置，也可以进行图6至图8中进行说明的模块化控制。在图9中示出的驱动控制结构中，可以考虑将包含图8中说明的模块化的亮度信息31a的串行信号输入到解码器30的情况。

图11为用于说明从图8中示出的对应模块化的串行信号变换到驱动具有个别控制用控制电路20的驱动控制结构的背光装置时的数据的例子。图11的上方表示变换后的串行信号的数据的整体结构的一个例子。在图8中说明的串行信号中，除了识别各模块61的模块信息314之外，只存在以各模块61内的行L1、L2、L3为单位的亮度信息31a。因此，要进行从各行L1、L2、L3的亮度信息31a制作用于个别的控制电路20的亮度信息71a的处理。如图11所示，作为行1的数据，在行识别信号L1之后需要有行1的亮度信息C11～C15。因此，关于亮度信息C11～C15，进行将图8中第1行的亮度信息L1复制到图11的行1的亮度信息C11～C15的处理。

图11的下方表示行1的亮度信息71a的内部结构。在亮度信息71a中，除了行识别信号710a之外，还需要有地址信息711a、亮度数据712a、属性713a，因此针对地址信息711a，进行根据模块识别信息314判断对应的各发光二极管11的地址，并将该地址信息711a顺序分配的变换操作。针对亮度数据712a，进行将图8的亮度数据312复制到所有的同一模块61的同一行的亮度数据712a中的变换处理。针对属性信息713a，根据需要进行适当的变换处理。

通过进行这种变换处理，可以制作出图11的上方表示的包含亮度信息71a的串行信号，并可以驱动图9中示出的对应于个别发光二极管11而设置的个别控制电路20。并且，实质的控制内容如图6至图8中所说明的那样，可以对背光灯60进行模块化的控制。

在此，这种变换处理可以在图7中示出的数据变换单元35中进行。如果在数据变换单元35中需要搭载发光二极管11的个别控制和模块化控制的转换功能时，可以进行设置。

到目前为止，对使用白色发光二极管11的情况进行了说明，但也可以使用彩色发光二极管15。图12A表示使用1个红色发光二极管12、2个绿色发光二极管13以及1个蓝色发光二极管14作为一个单元90的彩色发光二极管15的例子。图12B表示将所述图12A中表示的彩色发光二极管15的单元90作为1个单元，从而构成横向设置5个单元、纵向设置3个单元而合计具有15个单元的模块91时的实施例的背光装置。在此，如果不区分发光二极管11～15，则以发光二极管16作出标记。

关于使用本实施例的彩色发光二极管15时的发光二极管16的亮度调整方法，可以考虑对单元90内的红色发光二极管12、绿色发光二极管13以及蓝色发光二极管14进行个别控制的方法和将图12A的单元90作为1个单元进行控制的方法。对所述彩色发光二极管15进行个别控制的方法与已进行说明的使用白色发光二极管11的情况基本相同，即可以把红色发光二极管12、绿色发光二极管13以及蓝色发光二极管14看作各白色发光二极管11中的一个，因而在此省略说明。如上所述，对红色发光二极管12、绿色发光二极管13以及蓝色发光二极管14进行个别控制时，需要4根控制线33而变得复杂。

在图13中说明将图12A中的单元90作为一个单位进行亮度控制的例子。图13与使用白色发光二极管11的图3比较，不同点仅在于各单元90中有1个白色发光二极管11还是有4个彩色发光二极管15(1个红色发光二极管12、1个蓝色发光二极管14以及2个绿色发光二极管13)，而基本的操作与使用白色发光二极管11时相同。

但是，如上所述使用彩色发光二极管15时，因为各单元90由1个红色发光二极管12、1个蓝色发光二极管14以及2个绿色发光二极管13构成，因此向各单元90的亮度信息110自然与使用白色发光二极管11时的亮度信息31不同。即，当使用所述彩色发光二极管15时，如图14所示，原则上需要4个(1个红色发光二极管12、1个蓝色发光二极管14以及2个绿色发光二极管13)亮度信息110。但是，对于2个绿色发光二极管13而言，当绿色发光二极管13的偏差并不算很大时，可以使用共同的亮度数据。

并且，随着使用彩色发光二极管15，不仅对亮度进行控制，还可以对包含色相、彩度的色度进行控制。此外，根据彩色发光二极管15还可以控制色温等，如此，通过使用彩色发光二极管15，可以进行这种高精密的色度的控制。据此，可以进行高精细的照明，有助于在液晶显示面板上显示高品质的映像。

下面通过图14说明使用了所述彩色发光二极管15时的亮度信息110。与使用了白色发光二极管11的图3比较，亮度数据112R、112G1、112G2、112B不同。即，对于所述彩色发光二极管15的情况而言，因为使用1个红色发光二极管12、1个蓝色发光二极管14以及2个绿色发光二极管13，因此原则上对应于各彩色发光二极管15的数量需要有4个亮度数据(112R、112G1、112G2、112B)作为亮度信息。在本实施例中，对以列为单位进行控制的情况进行了说明，但如白色发光二极管11的实施例的图9所示，可以以行为单位进行控制。

下面，为了知道使用所述彩色发光二极管15时的控制电路20(C11至C35)的消耗电力，试着仅对发光二极管16的驱动部的消费电力进行估算。为了让说明简单，使红色发光二极管12、蓝色发光二极管14以及绿色发光二极管13的额定电流分别为30mA，并通过PWM(脉宽调制)驱动所述发光二极管16。并且，假设所述PWM被开通时的开关半导体元件的压降为0.5V，因为消费电力为电流和电压的乘积，因此对应于1个发光二极管16的消费电力为30×0.5＝15mW，在1个单元90中消耗其4倍的消费电力60mW。

如上所述，当单元数设为5×3＝15时，总消费电力为60×15＝900mW。另外，因为驱动部以外的消费电力较小，因此如上所述，用1W左右的消费电力可以由一个IC(半导体电路元件)充分构成控制电路C11至C35。当把所述5×3＝15单元作为一个模块时，虽然一个模块90中具有60个发光二极管16，但针对一个模块而言，只有作为从外部引进的连接线的5根控制线33、一根电源线、一根接地(ground)线，从而使用极其少的连接线，可以谋求减少成本。在此，如果将各发光二极管16和控制电路IC20安装到同一个基板上，例如将控制电路IC20安装到各发光二极管16和印刷基板的相反侧，则各发光二极管16与控制电路IC20可以通过印刷基板上的配线进行连接。

如上所述，通过使5×3＝15单元作为一个模块61，并使用多个所述模块61(例如使用2×2＝4或4×4＝16等)，可以构成所需要的画面显示大小的背光装置。到目前为止，以5×3＝15个的模块构成为例进行了说明，但模块构成当然不会限定于此。并且，使用彩色发光二极管15的例子中，也能作出除此之外的各种构成。例如，还有使用白色发光二极管11、红色发光二极管12以及蓝色发光二极管14的结构。但是，不管使用何种结构，通过从外部引进较少的控制线33和电源线以及接地线，可以个别地控制多数发光二极管。

图15为将本实施例的背光装置150用于液晶显示装置250上时的一个例子的整体构成图。在图15中，本实施例的背光装置150包含背光灯60、发光二极管控制单元20a和解码器30a。液晶显示装置250包含映像信号处理电路190、存储器180、液晶显示面板200、源极驱动器210、栅极驱动器220和液晶面板控制电路230。作为液晶显示装置250和本实施例的背光装置150的接口，具有亮度信息生成单元171和时钟信号等生成单元172。

映像信号处理电路150是为了在液晶显示面板200上以图像显示所输入的映像信号而进行必要处理的电路，进行各种图像处理和补正等。

存储器180为对由映像信号处理电路150进行了处理的映像信号进行暂时存储的存储单元。

液晶面板控制电路230为为了将存储在存储器180中的映像信号显示在液晶显示面板200上而进行必要控制的电路。具体来讲，通过按时控制驱动源极驱动器210和栅极驱动器220，进行将映像显示在液晶显示面板200上的控制。

源极驱动器210为向设置在液晶显示面板200的薄膜晶体管的源极供应数据信号的驱动IC，栅极驱动器220为向上述的薄膜晶体管的栅极供应地址信号的驱动IC。

液晶显示面板200为在显示面显示映像的显示面板，被源极驱动器210和栅极驱动器220驱动。因为液晶显示面板200不是自发光面板，因此设置在本实施例的背光装置150的前面，从背面照射背光灯光的状态显示映像。

亮度信息生成单元171为一种外部电路，用于根据被映像信号处理电路190处理并被存储在存储器180中的映像信号，在本实施例的背光装置150中生成亮度信息31、31a、71、71a作为串行信号。如上面所述，背光装置150是基于包含亮度信息生成单元171所提供的亮度信息31、31a的串行信号所驱动控制。亮度信息生成单元171例如根据映像信号的亮度分布生成亮度信息31、31a、71、71a，即对于与映像信号发暗的区域相对应的发光二极管16，用低亮度点灯而谋求省电，对于与映像信号发亮的区域对应的发光二极管16，用高亮度点灯而使映像变得高度精细。根据这种亮度信息，本实施例的背光装置可以进行谋求消费电力减少的同时可以实现高精细映像的发光二极管16的驱动控制。

时钟信号等生成单元172为用于生成驱动动作中所需的同步的时钟信号等的单元，所生成的时钟信号等被供应到解码器30a。

需要说明的是，存储器180、亮度信息控制单元171以及时钟信号等生成单元172可以被内装于映像信号处理电路190中，可以与映像信号处理电路190构成为一体。

解码器30a如上面的实施例中所述，是一种软件单元。从外部电路例如从亮度信息生成单元171及时钟信号等生成单元172所供应的亮度信息71及时钟信号72通过控制线以串行信号输入，解码器30a将其回复原状，并以亮度数据供应到发光二极管控制单元20。

发光二极管控制单元20a为个别或以单元为单位驱动发光二极管16，控制发光二极管16的亮度的控制单元。如上面的实施例所述，由控制电路20实现其功能。发光二极管控制单元20a还可以以模块61为单位控制驱动发光二极管15的亮度。在图6至图8中，对发光二极管16为白色发光二极管11的例子进行了说明，但对于彩色发光二极管15或白色发光二极管11和彩色发光二极管15的组合，也能进行模块的驱动控制。

背光灯60是用于支持发光二极管16并从背面向液晶显示面板200照射背光灯光的光源体。可以应用具有发光二极管16的基板、框体等。

综上所述，本实施例的背光装置150基于映像信号的亮度，从液晶显示面板200的背面照射高精度地控制了亮度的光，从而可以显示高品质的映像，并可以以低消费电力进行控制。

上面对本发明的最佳实施例进行了说明，但本发明并不限定于上述实施例，在不脱离本发明范围的情况下，可以在上述实施例中附加各种变形和置换。

本发明可以应用于照射以液晶显示器为首的各种显示器的背光装置中。

本国际申请以2008年3月7日申请的日本专利申请第2008-57224号以及2009年1月14日申请的日本专利申请2009-6159作为主张优先权的基础，本国际申请引用2008-57224号以及2009-6159号的全部内容。

Claims (6)

1.一种液晶背光装置，该液晶背光装置与液晶显示面板的背面相对而设置，并通过以多个发光二极管作为光源的背光灯从背面照射所述液晶显示面板，其特征在于，

所述多个发光二极管使用0.1～0.5瓦特的白色发光二极管，

集中多个所述白色发光二极管构成模块，集中多个所述模块构成所述背光灯，

具有控制机构，该控制机构以所述模块为单位根据模块信息对所述白色发光二极管的亮度个别地进行独立控制，

所述控制机构具有控制电路和变换单元，该控制电路对所述多个白色发光二极管分别设置，从外部经由控制线被供给了个别地独立控制所述白色发光二极管的亮度所需的信息，该变换单元根据对应模块化的串行信号变换为个别控制用的所述信息。

2.一种液晶背光装置，该液晶背光装置与液晶显示面板的背面相对而设置，并通过以多个发光二极管作为光源的背光灯从背面照射所述液晶显示面板，其特征在于，

所述多个发光二极管使用彩色发光二极管，对所述彩色发光二极管来说，由N个最小单位的所述发光二极管构成单元，并通过混色形成白色，其中N为自然数，

集中多个所述发光二极管或所述单元构成模块，集中多个所述模块构成所述背光灯，

具有控制机构，该控制机构以所述模块为单位根据模块信息个别地独立控制所述彩色发光二极管的亮度及/或色度，

所述控制机构具有控制电路和变换单元，该控制电路按每个所述多个发光二极管的单元或按所述多个发光二极管的每一个而设置，从外部经由控制线被供给了个别地独立控制所述发光二极管的亮度及/或色度所需的信息，该变换单元根据对应模块化的串行信号变换为个别控制用的所述信息。

3.根据权利要求2所述的液晶背光装置，其特征在于，

所述控制线连接于所排列的多个发光二极管的列或行方向上。

4.根据权利要求3所述的液晶背光装置，其特征在于，

通过所述控制线由外部供应到所述控制电路的信息中，除了各发光二极管的亮度数据以外，至少还包含地址信息、所述模块信息以及决定点灯期间的信息。

5.根据权利要求4所述的液晶背光装置，其特征在于，

所述控制电路具有数据保存机构，该数据保存机构识别从所述控制线接收的地址信息，导入对应的亮度数据，并将所导入的所述亮度数据保存至下一个亮度数据被导入为止。

6.一种液晶背光装置，该液晶背光装置与液晶显示面板的背面相对而设置，并通过以多个发光二极管作为光源的背光灯从背面照射所述液晶显示面板，其特征在于，

所述多个发光二极管使用白色发光二极管和一个以上的彩色发光二极管，同时由一组所述白色发光二极管和彩色发光二极管构成单元，

集中多个所述单元或者所述发光二极管构成模块，集中多个所述模块构成所述背光灯，

具有控制机构，该控制机构以所述模块为单位根据模块信息个别独立地控制所述白色发光二极管的亮度和所述彩色发光二极管的亮度及/或色度，

所述控制机构具有控制电路和变换单元，该控制电路按每个所述多个发光二极管的单元或按所述多个发光二极管的每一个而设置，从外部经由控制线被供给了个别地独立控制所述白色发光二极管的亮度和所述彩色发光二极管的亮度及/或色度所需的信息，该变换单元根据对应模块化的串行信号变换为个别控制用的所述信息。

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