CN102472444A - 背光源装置、具备它的图像显示装置及驱动方法 - Google Patents

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Abstract

本发明的背光源装置是将第一导光层(1)和第二导光层(3)这两个导光层重合而构成的，第一导光层(1)在垂直方向排列有多个第一导光部(1a)，第二导光层(3)在水平方向排列有多个第二导光部(3a)。在各第一导光部(1a)设置有第一光源(2)，此外，在各第二导光部(3a)设置有第二光源(4)，各个光源独立地被控制。

Description

背光源装置、具备它的图像显示装置及驱动方法
技术领域
本发明涉及配置在图像显示装置的背光源装置和该背光源装置的驱动方法，更详细而言，涉及能够进行仅从特定的区域使光射出的区域控制的背光源装置和用于进行这样的区域控制的背光源装置的驱动方法。
背景技术
近年来，使用液晶显示面板的图像显示装置作为具有薄型、轻量等特征的平板显示器在液晶电视、监视器、便携式电话等中广泛地被使用。形成在作为非发光型的液晶显示面板的电子潜像，使用外部照明机构使其可视化。作为外部照明机构，使用利用自然光的结构和/或配置在液晶显示面板的背面或前面的照明装置。特别是在要求高亮度的显示装置，将照明装置设置在液晶显示面板的背面的结构成为主流。将其称为背光源。
在背光源中，大体分为边缘型(也被称为边光型)和直下型。边缘型(边光型)具备包括透明板的导光板和沿其侧边部设置以冷阴极荧光管为代表的线形光源，多用于个人电脑等需要薄型化的显示装置。另一方面，在用于显示监视器或电视接收机的显示装置等的大尺寸的液晶显示装置中，多使用直下型。直下型背光源为在液晶显示面板的背面侧正下方设置照明装置的结构。
此外，现今存在如下技术：在多个区域管理液晶显示装置，通过与所管理的区域的图像数据相应地调整背光源的明亮度来提高对比度实现低消耗电力化的技术、通过与液晶显示面板的扫描同步地将各区域的背光源间歇点亮来提高液晶显示装置的动态图像性能等的技术。
在本说明书中，特别将在背光源按区域调整明亮度的方式称为(背光源的)区域控制。
作为使用直下型背光源进行区域控制的一个现有技术例，具有在专利文献1中公开的、图15所示那样的背光源100。该背光源100位于液晶显示面板102的背面，呈矩阵状排列设置有LED芯片101，对LED芯片101的导通·断开进行分别控制。但是，在根据图15所示的结构进行区域控制的情况下，需要按每个分割的区域配置LED芯片101，如果使区域数变多则LED芯片101的设置数增加，存在耗费成本的问题。此外，因为原本就是直下型，所以在背光源的薄型化方面是有限度的，结果成为阻碍图像显示装置的薄型化的原因。
此外，即便通过边缘型背光源实现了与图15同样的结构，也必须按每一区域配置导光板，耗费时间。
因此，在专利文献2中公开有解决这样的问题的边缘型背光源。根据专利文献2的结构，在各区域使用一个共用的导光板实现与图15的结构相同的功能。
图16是说明在专利文献2中公开的液晶显示装置中配置的边缘型背光源的结构的附图，是表示从背面方向看导光板时的光源和导光板的配置的附图。如图16所示，导光板221的出射面221b的背面通过与上端平行的凹槽221c在上下方向被分割为大致等分的四个区域(以下，称为分割背面221d)，进而，通过从上端向下端延伸的凹槽221c在左右方向被分割为大致等分的两个区域。通过这样设置凹槽221c，在导光板221的出射面221b的背面侧的端部，通过凹槽221c形成凹部和凸部。而且，一个分割背面221d在从入射面221a一侧看时成为一个凸部。
此外，在图16的结构中，与通过凹槽221c形成的凸部对应地配置有光源224。因此，射入入射面221a的一个凸部的、从光源224发出的光线，从与对应的分割背面221d相对的出射面221b射出。在图16的结构中，因为通过凹槽221c在左右方向被分割为两部分、在上下方向被分割为四部分，所以在一个入射面221a具备八个光源224。各光源224通过控制装置225a的指令被控制，四个分割背面221d分别被单独地控制明暗。
此外，在图16表示从光源发出的光线在具有凹槽的导光板行进的状态。如图16所示，从一个光源224发出的光线L从入射面221a的被分割的区域之一射入与该区域对应的分割背面221d。然后，射入的光线L在由凹槽221c和分割背面221d形成的壁面(或导光板221的上端面、下端面)反射行进，并且，其一部分从与分割背面221d相对的出射面221b向液晶显示面板一侧射出，照射液晶显示面板(未图示)。这样，射入一个分割背面221d的光线L因为通过凹槽221c在上下方向反射而行进，所以几乎不射入其它的分割背面221d。因此，成为如下结构：当控制向一个分割背面221d射入光线L的光源224的明暗时，控制从该光源224射入光线L的分割背面221d的明暗。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本国公开专利公报“特开2002-99250号公报(2002年4月5日公开)”
专利文献2：日本国公开专利公报“特开2009-9080号公报(2009年1月15日公开)”
非专利文献
非专利文献1：E.H.A.Langendijk，et al.，“Quantifying ContrastImprovements and Power Savings in Displays with a 2D-DimmingBacklight”，IDW’07，pp.311-314
发明内容
发明所要解决的问题
但是，在专利文献2的结构的情况下，光源224仅能配置在导光板221的图16的左端和右端的入射面，在左右方向最大也仅能分割为两部分。
在此，如下的情况被报告：在与各区域的图像数据相应的背光源的区域控制中，分割数越多，图像的对比度越高，消耗电力越低(非专利文献1)。但是，在专利文献1的结构的情况下，因为在分割数方面存在限制，所以对比度的提高和低消耗电力化方面是有限度的。
因此需求用于将这些性能进一步提高的技术。
用于解决问题的技术手段
本发明是鉴于上述的问题点而完成的，其目的在于提供一种与现有技术相比能够进一步提高与图像数据相应的每个区域的对比度、并且能够与现有技术相比更进一步提高液晶显示装置的动态图像性能，还能够实现低消耗电力化的区域控制型的背光源装置及其驱动装置。
即，为了解决上述问题，本发明的背光源装置的特征在于：其是按能够仅从某一部分区域射出光的方式构成的背光源装置，该背光源装置包括：第一导光层，该第一导光层的一个面作为光出射面构成，且该第一导光层具有沿着第一方向的端部；和第二导光层，该第二导光层的一个面作为光出射面构成，且该第二导光层具有沿着与上述第一方向垂直的第二方向的端部，上述第一导光层配置在上述第二导光层的上述光出射面一侧，上述背光源装置还包括：沿着上述第一导光层的上述端部排列设置的多个第一光源；沿着上述第二导光层的上述端部排列设置的多个第二光源；和分别独立地驱动各上述第一光源并且分别独立地驱动各上述第二光源的光源驱动部，该背光源装置还优选在上述第二导光层的上述光出射面的相反一侧的面设置有反射片。
根据上述结构，本发明的背光源装置在第一导光层配置有沿着第一方向排列设置的第一光源，通过第一光源，从第一导光层的端部起形成沿着与第一方向为垂直关系的第二方向的光路。另一方面，在第二导光层配置有沿着第二方向排列设置的第二光源，通过第二光源，从第二导光层的端部起形成沿着与第二方向为垂直关系的第一方向的光路。而且，在本发明中，这样的第一导光层和第一光源与第二导光层和第二光源按重叠的方式配置，因此能够实现如下的光路形状：当从背光源装置的背面或前面看该重叠结构时，第一光源的第二方向的光路和第二光源的第一方向的光路按在某个位置交叉的方式重叠。
这样，能够通过两个导光层实现上述那样的特别的光路形状，因此，例如如果在第一导光层的上端(和/或下端)的入射面排列m个光源并控制各个光源的点亮，就能够形成分割区域为m个的导光层。另一方面，例如如果在第二导光层的右端(和/或左端)的入射面排列n个光源并控制各个光源的点亮，就能够形成分割区域为n个的导光层。如果将该第一导光层与第二导光层重叠，就等同于实现了在现有结构中不可能实现的光出射区域，该光出射区域是在导光层的上端(和/或下端)的入射面和右端(和/或左端)的入射面的双方排列有期望的数量的光源、在第一方向和第二方向具有期望的分割数的光出射区域
这样，根据本发明的背光源装置，相对于现有结构中仅能在左右方向分割为两部分的方式，能够实现期望的分割数，能够以分割为三部分以上的方式设置光出射区域。
此外，与现有结构相比，能够使分割数(光出射区域数)变多，因此，能够进一步提高与图像数据相应的每个区域的对比度和液晶显示装置的动态图像性能。
此外，因为能够使光仅从期望的区域射出，所以与使超过所需的光源点亮的现有结构相比，能够实现低电力消耗化。
此外，根据本发明，由于是所谓的侧边型(side edge)背光源，因此虽然是使光部分地射出的结构，也不存在背光源自身的厚度变厚的情况。因此，即使在液晶显示装置装载本发明的背光源装置，也能够有助于液晶显示装置的薄型化。
此外，本发明的图像显示装置的特征在于：其包括：具备上述结构的背光源装置；和设置在该背光源装置的上述第一导光层的光出射面一侧的显示面板，上述图像显示装置还包括控制设置在上述背光源装置的上述第一光源和上述第二光源的点亮的控制机构，上述控制机构具有决定输入图像的亮度等级的输入图像亮度等级计算部和决定上述第一光源和上述第二光源的输出等级的背光源亮度等级计算部，上述背光源亮度等级计算部，根据输入图像的亮度等级对各上述第一光源和各上述第二光源的发光强度分别进行计算。
根据上述结构，进行如下的点亮控制：在输入亮度等级低的区域，使上述第一光源和上述第二光源的发光强度低，在输入图像的亮度等级高的区域，使上述第一光源和上述第二光源的发光强度高，通过这样的点亮控制，能够实现图像显示装置的高对比度化和低电力消耗化。
此外，本发明的用于驱动具备上述结构的图像显示装置中设置的上述第一光源和上述第二光源的驱动方法的特征在于，包括：工序A，计算亮度等级LEVin(p，q)，该亮度等级LEVin(p，q)是将输入图像在上述第一方向按上述第一光源的设置数m进行分割、并且将该输入图像在上述第二方向按上述第二光源的设置数n进行分割所得到的m×n个区域中的、某区域(p，q)中的图像的红色(R)、绿色(G)、蓝色(B)的亮度等级，其中，m≥2，n≥2；工序B，决定输出等级lev_l1(p)，该输出等级lev_l1(p)是将上述第一导光层在上述第一方向按上述第一光源的设置数m进行分割所得到的m行分割区域中的、与包括和上述某一个区域(p，q)对应的区域的第p行分割区域对应地设置的上述第一光源的输出等级，其中，m≥2；和工序C，决定输出等级lev_l2(q)，该输出等级lev_l2(q)是将上述第二导光层在上述第二方向按上述第二光源的设置数n进行分割所得到的n行分割区域中的、与包括和上述某一个区域对应的区域的第q行分割区域对应地设置的上述第二光源的输出等级，其中，n≥2，在上述工序C中，在通过上述工序A得到的上述LEVin(p，q)为将通过上述工序B得到的上述lev_l1(p)与LEV_L1(p，q)max相乘所得的值以下的情况下，使上述lev_l2(q)为0，其中，LEV_L1(p，q)max为使第一导光层的上述第p行的上述第一光源以该第一光源的最大输出发光时的、与上述某一个区域(p，q)对应的区域的液晶显示面板上最大亮度等级。
根据上述结构，在输入图像的亮度等级比规定值低的区域，使上述第一光源点亮使上述第二光源熄灭，在输入图像的亮度等级比规定值高的区域，使上述第一光源和上述第二光源点亮，因此能够实现低电力消耗化。
本发明的其它目的、特征和优点能够通过以下进行的说明来了解。此外，本发明的有利之处能够通过参照附图进行的以下的说明而明白。
发明的效果
如上所述，本发明的背光源装置的特征在于：
其以能够仅从某一部分区域射出光的方式构成，上述背光源装置包括：
第一导光层，该第一导光层的一个面作为光出射面构成，且该第一导光层具有沿着第一方向的端部；和
第二导光层，该第二导光层的一个面作为光出射面构成，且该第二导光层具有沿着与上述第一方向垂直的第二方向的端部，上述第一导光层配置在上述第二导光层的上述光出射面一侧，
上述背光源装置还包括：
沿着上述第一导光层的上述端部排列设置的多个第一光源；
沿着上述第二导光层的上述端部排列设置的多个第二光源；和
分别独立地驱动各上述第一光源并且分别独立地驱动各上述第二光源的光源驱动部。
此外，在本发明中还包括具备上述背光源装置和显示面板的图像显示装置，进而，还包括设置在背光源装置的第一光源和第二光源的驱动方法。
附图说明
图1是表示本实施方式的背光源装置的结构的立体图。
图2是将图1所示的背光源装置的一部分的结构进行分解表示的立体图。
图3是表示在图1所示的背光源装置设置的光源驱动部的具体结构的图。
图4是表示本实施方式的液晶显示装置的概略结构的图。
图5是对本实施方式的液晶显示装置的驱动方法和用于实现该驱动方法的结构进行表示的示意图。
图6是表示输入图像的一个例子的附图。
图7是用于说明图3所示的背光源装置的驱动方法的附图。
图8是表示将使期望的区域点亮的背光源装置和液晶显示面板组合而实现的显示状态的附图。
图9是表示背光源装置的其它例子的附图。
图10是表示背光源装置的其它例子的附图。
图11是表示背光源装置的其它例子的附图。
图12是对本发明的其它实施方式进行表示的附图。
图13是对本发明的其它实施方式进行表示的附图。
图14是对本发明的其它实施方式进行表示的附图。
图15是表示现有结构的附图。
图16是表示现有结构的附图。
具体实施方式
〔实施方式1〕
以下参照图1至图4对本发明的一个实施方式进行说明。本实施方式的背光源装置能够作为电视接收机、装载在具备显示图像(视频)的功能的液晶显示装置中的外部照明机构使用。
以下对具备本发明的特征结构的背光源装置的结构和动作进行说明，接着，对具备该背光源装置的图像显示装置的结构进行说明。
[背光源装置]
图1是表示本实施方式的背光源装置的结构的立体图。另外，图1是从背光源装置的光出射一侧看该背光源装置的状态。
如图1所示，本实施方式的背光源装置10包括第一导光层1、第一光源2、第二导光层3、第二光源4、反射片5和光源驱动部6。以下使用图1和图2对各构成部件进行详细说明。图2是将背光源装置的一部分的结构进行分解表示的立体图。
(第一导光层)
第一导光层1包括丙烯酸(树脂)和/或聚碳酸酯(树脂)等透明的树脂，具有将从第一光源2射出的光线(点光源)转换为面光源的功能。
如图1所示，第一导光层1配置在第二导光层3的光出射面一侧。如图2所示，第一导光层1由多个正方体或具有能够获得与正方体所能够获得的效果同等的效果的棒状结构的多个第一导光部1a构成，该第一导光部1a中的每一个作为第一导光层1的分割区域发挥作用。
第一导光部1a的设置数与分割区域数对应地设置。即，如果令第一导光层1的分割区域数为三个，则使三个第一导光部1a各自的长度方向的长度一致地构成。第一导光部1a为两个以上即可。在图2中，表示使m个第一导光部1a各自的长度方向的长度一致地排列该m个第一导光部1a的状态，能够实现m个分割区域数。
另外，在本说明书中，将第一导光部1a组的排列方向规定为“第一方向”。“第一方向”是图像显示装置(液晶显示面板)的上下方向(垂直方向)。
此外，以能够在第一导光部1a的长度方向的两个端面或一个端面配置后述的第一光源2的方式构成。即，第一导光部1a的上述两个端面或一个端面为光入射面。另外，在本实施方式中，在第一导光部1a的一个端面配置有第一光源2。
而且，将m个第一导光部1a贴合而形成的图2所示的状态的第一导光层1的一个表面(图2的前侧的面)，成为光出射面。
(第一光源)
第一光源2，与后述的第二光源4一起，具有能够发出用于使得后述的图像显示装置中包括的液晶显示面板12(参照图4)显示视频的光的功能。
第一光源2构成为：其配置在构成第一导光层1的各第一导光部1a的上述光入射面附近，第一光源2发出的光线经该光入射面射入第一导光部1a。即，如图2所示，第一导光部1a为m个，如果在各个第一导光部1a分别配置1个光源，则第一光源2为m个。此外，如果在第一导光部1a的上述两个端面设置第一光源2，则第一光源2的总数成为(m×2)个。
另外，以下根据图2所示的m个第一光源2进行说明。
第一光源2能够使用一般的背光源装置的光源，例如能够使用LED。
另外，在第一光源2，例如也可以为红色(R)、绿色(G)、蓝色(B)三种颜色交替地配置。
虽然未图示，但是m个第一光源2被安装在一个基板(例如，低热阻的陶瓷基板)上，能够与在基板上形成的配线图案电连接。电流/电压能够经配线图案被供给至m个第一光源2，使m个第一光源2发光。
另外，也可以为其他方式：用于使发出的光适度地散射的透镜覆盖发光面的上部。此外，通过与散热器以相接的方式固定，能够有效地使在m个第一光源2产生的热传导至散热器。
如图2所示，从某个第一导光部1a的光入射面射入的光线反复进行在第一导光部1a内的反射地传播。进而，如图1所示，在第一导光部1a(第一导光层)的背面配置有反射片5，通过使不满足全反射条件而射至第一导光部1a的背面的光线再次返回第一导光部1a，能够提高光效率。
从第一导光部1a的光出射面射出的光，从配置在第一导光部1a的前面侧的第二导光层3的背面侧射入第二导光层3内。
第一光源2通过后述的光源驱动部6被进行点亮控制。关于点亮控制，在之后进行说明。
(第二导光层)
第二导光层3包括丙烯酸(树脂)和/或聚碳酸酯(树脂)等透明的树脂，具有将从第二光源4射出的光线(点光源)转换为面光源的功能。
如图1所示，第二导光层3配置在第一导光层1的光出射面一侧。如图2所示，第二导光层3由多个正方体或具有能够获得与正方体所能够获得的效果同等的效果的棒状结构的多个第二导光部3a构成，该第二导光部3a的每一个作为第二导光层3的分割区域发挥作用。
第二导光部3a的设置数与分割区域数相应地设置。即，如果令第二导光层3的分割区域数为三个，则使三个第二导光部3a各自的长度方向的长度一致地构成。第二导光部3a为两个以上即可。在图2中，表示使n个第一导光部1a各自的长度方向的长度一致地排列该n个第一导光部1a的状态，能够实现n个分割区域数。
另外，在本说明书中，将第二导光部3a组的排列方向规定为“第二方向”。“第二方向”是图像显示装置(液晶显示面板)的左右方向(水平方向)。
此外，以能够在第二导光部3a的长度方向的两个端面或一个端面配置后述的第二光源4的方式构成。即，第二导光部3a的上述两个端面或一个端面为光入射面。另外，在本实施方式中，在第二导光部3a的一个端面配置有第二光源4。
而且，将n个第二导光部3a排列所得的图2所示的状态的第二导光层3的一个表面(图2的前侧的面)，成为光出射面。
另外，在本实施方式中，对图1所示那样在第二导光层3的光出射面一侧配置有第一导光层1的结构进行了说明，但是本发明并不仅限于此，第二导光层3也可以配置在第一导光层1的光出射面一侧。
(第二光源)
第二光源4，与上述的第一光源2一起，具有能够发出用于使得后述的图像显示装置中包括的液晶显示面板12(参照图4)显示视频的光的功能。
第二光源4构成为：其配置在构成第二导光层3的各第二导光部3a的上述光入射面附近，第二光源4发出的光线经该光入射面射入第二导光部3a。即，如图2所示，第二导光部3a为n个，如果在各个第二导光部分别配置1个光源，则第二光源4也为n个。此外，如果在第二导光部3a的上述两个端面设置第二光源4，则第二光源4的总数成为(n×2)个。
另外，以下根据图2所示的n个第二光源4进行说明。
第二光源4能够使用一般的背光源装置的光源，例如能够使用红色(R)、绿色(G)、蓝色(B)的LED(RGB-LED)。
另外，在第二光源4，例如也可以为红色(R)、绿色(G)、蓝色(B)三种颜色交替地配置。
虽然未图示，但是n个第二光源4被安装在一个基板(例如，低热阻的陶瓷基板)上，能够与在基板上形成的配线图案电连接。电流/电压能够经配线图案被供给至n个第二光源4，使n个第二光源4发光。
另外，也可以为其他的方式：用于使发出的光适度地散射的透镜覆盖发光面的上部。此外，通过与散热器以相接的方式固定，能够有效地使在n个第二光源4产生的热传导至散热器。
如图2所示，从某第二导光部3a的光入射面射入的光线反复进行在第二导光部3a中的反射地传播。进而，如图1所示，在第二导光部3a(第二导光层)的背面配置有第一导光层1和反射片5，因此，使在第二导光部3a不满足全反射条件而射至第二导光部3a的背面的光线再次返回第二导光部3a，从第二导光部3a的光出射面(图2的前侧的面)射出。
从第二导光部3a的光出射面射出的光，从配置在第二导光部3a的前面侧的光学片部11的背面(参照图4)射入。
第二光源4，与上述第一光源2一样，通过后述的光源驱动部6被进行点亮控制。关于点亮控制，在之后进行说明。
(反射片)
反射片5配置在第二导光层3的背面。反射片5具有用于使从第一光源2和第二光源4射出的光线中的、不从光出射面射出的光线反射而返回第一导光部1a和第二导光部3a的功能。
作为反射片5，能够使用现有技术中公知的反射片，一般为在内部含有大量气泡的PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯，Polyethyleneterephthalate)、PP(聚丙烯，Polypropylene)等的树脂片。
(光源驱动部)
光源驱动部6构成为用于对第一光源2和第二光源4的点亮分别独立地进行驱动。
根据图3对光源驱动部6的具体结构进行说明，光源驱动部6具有用于对第一光源2和第二光源4的点亮分别独立地进行驱动的第一光源用的驱动电路7和第二光源用的驱动电路8，并且具有驱动这些驱动电路的背光源驱动控制部9。
光源驱动部6的背光源驱动控制部9与后述的液晶显示装置的控制装置13(参照图5)连接，受到控制装置13的控制。
由此，对于第一光源2和第二光源4的具体的驱动控制机构，在控制装置13进行说明，此处省略其说明。
接着，对作为图像显示装置的外部照明机构装载有上述结构的背光源装置的情况下的图像显示装置的一个结构例进行说明。在本实施方式中，作为图像显示装置，以液晶显示装置为例进行说明。
[图像显示装置]
图4表示本实施方式的液晶显示装置的概略结构。如图4所示，液晶显示装置20包括上述的背光源装置10、光学片部11、液晶显示面板12和未图示的控制装置。
本实施方式的液晶显示装置(图像显示装置)配置有背光源装置10作为用于使在液晶显示面板12形成的电子潜像可视化的外部照明机构。通过这样构成液晶显示装置，背光源装置作为区域控制型的外部照明机构发挥作用，因此针对图像显示也能够限定区域。
以下对以上已经说明的背光源装置10以外的各结构进行说明。
(光学片部)
光学片部11例如能够使用扩散片、棱镜片、偏振光反射片等在一般的图像显示装置中具备的光学片，能够根据需要使它们多个叠层地配置。
(液晶显示面板)
上述液晶显示面板12包括：隔着(经由)绝缘膜相互交叉形成的扫描信号线和图像信号线、包括按每个像素形成的TFT和像素电极的TFT基板；形成有彩色滤光片和/或共用电极的相对基板；和被密封在TFT基板、相对基板间的液晶。
在TFT基板连接有安装了驱动多个扫描信号线的驱动器IC的扫描信号线驱动电路12a(参照图5)和安装了驱动多个图像信号线的驱动器IC的图像信号线驱动电路12b(参照图5)。这些驱动电路根据从后述的控制装置输出的规定的信号，将扫描信号或数据信号输出至规定的扫描信号线或图像信号线。
另外，也可以在液晶显示面板12的前面侧进一步设置偏振片等光学片。在液晶显示面板12的前面侧设置偏振片的情况下，该偏振片与设置在光学片部11的偏振片以正交尼科尔方式配置。
接着，根据图5对上述控制装置的结构和其动作进行说明。
(控制装置)
图5是表示本实施方式的液晶显示装置的驱动方法和用于实现它的结构的示意图。
在本实施方式的液晶显示装置中，控制装置13根据从外部的图像信号源取得的图像信号，进行液晶显示面板的驱动·控制，并且进行背光源装置10的第一光源2和第二光源4的驱动·控制。
具体而言，如图5所示，控制装置13具有输入图像亮度等级计算部14、背光源亮度等级计算部15、输出图像亮度等级计算部16和液晶显示面板驱动控制部17。
输入图像亮度等级计算部14根据从外部的图像信号源取得的图像信号计算输入图像的亮度等级。具体而言，在输入图像亮度等级计算部14，取得图6所示的输入图像，将该图像与第一导光层1的第一导光部1a的设置数(第一导光层1的分割区域数)相应地分割而抽出，进而，将所抽出的一部分的量(图6中的p行)的图像数据与第二导光层3的第二导光部3a的设置数(第二导光层3的分割区域数)相应地分割。然后，根据以下的关系式抽出与背光源装置10的p行q列(参照图7)对应的像素(ip，jq)中的图像的RGB的亮度等级LEVin(p，q)。
LEVin(p，q)
＝max(LEVin_R(ip，jq)，LEVin_G(ip，jq)，LEVin_B(ip，jq))≤1
此处，
LEVin_R(ip，jq)表示(ip，jq)像素的红色(RED)成分的亮度等级，
LEVin_G(ip，jq)表示(ip，jq)像素的绿色(GREEN)成分的亮度等级，
LEVin_B(ip，jq)表示(ip，jq)像素的蓝色(BLUE)成分的亮度等级。
在背光源亮度等级计算部15，根据在输入图像亮度等级计算部14抽出的LEVin(p，q)，按以下的流程决定在位于第一导光层1的第p行的第一导光部1a设置的第一光源2的输出等级lev_l1(p)。
另外，lev_l1(p)以
lev_l1(p)＝l1(p)/l1(p)max(≤1)
表示，l1(p)max表示在位于第一导光层1的第p行的第一导光部1a设置的第一光源2的最大输出，l1(p)表示在位于第一导光层1的第p行的第一导光部1a设置的第一光源2的输出。
首先，求取在输入图像亮度等级计算部14被抽出的LEVin(p，q)与在位于第一导光层1的第p行的第一导光部1a使第一光源2以第一光源2的最大输出l1(p)max发光时的(p，q)的位置的、液晶显示面板上最大亮度等级LEV_L1(p，q)max的大小关系，大小关系为
LEVin(p，q)＞LEV_L1(p，q)max时，令LEV_L1(p，q)＝LEV_L1(p，q)max，
LEVin(p，q)≤LEV_L1(p，q)max时，令LEV_L1(p，q)＝LEVin(p，q)，
根据以下的关系式：
lev_l1(p，q)＝LEV_L1(p，q)/LEV_L1(p，q)max(≤1)
lev_l1(p)＝max(lev_l1(p，1)，lev_l1(p，2)，……，levl1(p，q)，……，lev_l1(p，n))
决定作为目的的lev_l1(p)。另外，lev_l1(p)表示从lev_l1(p，1)至lev_l1(p，n)的值中的最大值。这是因为，在将lev_l1(p)设定得比该最大值低时，在超过lev_l1(p)的区域不能获得充分的亮度。
此处，上述LEV_L1(p，q)max满足
LEV_L1(p，q)max＝L1(p，q)max/L(p，q)max的关系式，该式的L1(p，q)max表示在位于第一导光层1的第p行的第一导光部1a使第一光源2以上述l1(p)max发光时的(p，q)的位置的液晶显示面板上最大亮度，
L(p，q)max满足以下的数学式：
L(p，q)max＝L1(p，q)max+L2(p，q)max。
另外，L2(p，q)max表示在位于第二导光层3的第q行的第二导光部3a使第二光源4以l2(q)max发光时的(p，q)的位置的液晶显示面板上最大亮度。
进而，在背光源亮度等级计算部15，按以下的流程决定在位于第二导光层3的第q列的第二导光部3a设置的第二光源4的输出等级lev_l2(q)。
另外，lev_l2(q)以
lev_l2(q)＝l2(q)/l2(q)max(≤1)
表示，l2(q)表示位于第二导光层3的第q行的第二导光部3a的第二光源4的输出，l2(q)max表示位于第二导光层3的第q行的第二导光部3a的第二光源4的最大输出。
首先，求取位于第一导光层1的第p行的第一导光部1a的p行q列的亮度等级(LEV_L1(p，q)max·lev_l1(p))与在输入图像亮度等级计算部14被抽出的LEVin(p，q)的大小关系，大小关系为
LEVin(p，q)＞(LEV_L1(p，q)max·lev_l1(p))时，令LEV_L2(p，q)＝LEVin(p，q)-LEV_L1(p，q)max·lev_l1(p)，
LEVin(p，q)≤(LEV_L1(p，q)max·lev_l1(p))时，令LEV_L2(p，q)＝0
根据以下的关系式：
lev_l2(p，q)＝LEV_L2(p，q)/LEV_L2(p，q)max(≤1)
lev_l2(q)＝max(lev_l2(1，q)，lev_l2(2，q)，……，lev_l2(p，q)，……，lev_l2(m，q))
决定作为目的的lev_l2(p，q)。
按以上的流程，当背光源亮度等级计算部15决定在位于第一导光层1的第p行的第一导光部1a设置的第一光源2的输出等级lev_l1(p)、和在位于第二导光层3的第q列设置的第二导光部3a的第二光源4的输出等级lev_l2(p，q)时，上述的光源驱动部6的背光源驱动控制部9接收各输出等级。
然后，背光源驱动控制部9控制用于分别独立地控制·驱动第一光源2和第二光源4的点亮的第一光源用的驱动电路7和第二光源用的驱动电路8使它们点亮。
另一方面，在输出图像亮度等级计算部16，当从输入图像亮度等级计算部14输入信号时，使用在背光源亮度等级计算部15被决定的lev_l1(p)和lev_l2(q)，决定向液晶显示面板12输出的输出图像的亮度等级。
首先，根据下述的数学式进行液晶显示面板上亮度分布LSF(i，j)的计算。另外，(i，j)是与背光源装置10的分割位置(p，q)对应的液晶显示面板的像素位置。
[数学式1]
LSF ( i , j ) = Σ p = 1 m LSF 1 ( p ) ( i , j ) max · lev _ l 1 ( p ) + Σ q = 1 n LSF 2 ( q ) ( i , j ) max · lev _ l 2 ( q )
此外，在输出图像亮度等级计算部16，向液晶显示面板输出的输出图像的亮度等级LEVout(i，j)也根据以下的关系式决定。
LEVout_R(i，j)＝LEVin_R(i，j)·LSF(i，j)max/LSF(i，j)
LEVout_G(i，j)＝LEVin_G(i，j)·LSF(i，j)max/LSF(i，j)
LEVout_B(i，j)＝LEVin_B(i，j)·LSF(i，j)max/LSF(i，j)
此处，
LEVin_R(i，j)表示(i，j)像素的红色(RED)成分的亮度等级，
LEVin_G(i，j)表示(i，j)像素的绿色(GREEN)成分的亮度等级，
LEVin_B(i，j)表示(i，j)像素的蓝色(BLUE)成分的亮度等级，
LSF(i，j)max根据下述的数学式被算出，
[数学式2]
LSF ( i , j ) max = Σ p = 1 m LSF 1 ( p ) ( i , j ) max + Σ q = 1 n LSF 2 ( q ) ( i , j ) max
式中LSF1(p)(i，j)max是使在位于第一导光层1的第p行的第一导光部1a设置的第一光源2以l1(p)max发光时的液晶显示面板上亮度分布，表示液晶显示面板的像素位置(i，j)的位置函数。同样，式中的LSF2(q)(i，j)max是使在位于第二导光层3的第q列的第二导光部3a设置的第二光源4以l1(q)max发光时的液晶显示面板上亮度分布，表示液晶显示面板的像素位置(i，j)的位置函数。
按以上的流程，根据输出图像亮度等级计算部16决定的各像素的输出图像亮度等级，液晶显示面板驱动控制部17控制扫描信号线驱动电路12a和图像信号线驱动电路12b在液晶显示面板12显示图像。
图8表示将使所期望的区域点亮后的背光源装置10和液晶显示面板组合而实现的显示状态。
本实施方式的液晶显示装置配置(m+n)个光源，能够在(m×n)个区域控制背光源装置10的亮度，结构简单且能够实施极为精细的控制。
此外，通过上述的一系列流程与输入图像相应地对背光源的亮度分布进行控制，能够实现液晶显示装置的高对比度化和低消耗电力化。
(本实施方式的结构的作用效果)
根据上述的本实施方式的背光源装置和具备它的液晶显示装置，在第一导光层1配置沿着第一方向排列的第一光源2，通过第一光源2，形成从第一导光层1的端部起沿着与第一方向为垂直的关系的第二方向的光路。另一方面，在第二导光层3配置沿着第二方向排列的第二光源4，因此，通过第二光源4，形成从第二导光层3的端部起沿着与第二方向为垂直的关系的第一方向的光路。而且，这样的第一导光层1和第一光源2与第二导光层3和第二光源4以重叠的方式配置，因此，能够实现如下的光路形状：当从背光源装置10的背面或前面看该重叠结构时，第一光源2的第二方向的光路和第二光源4的第一方向的光路以在某个位置交叉的方式重叠。
由于能够实现这样特征光路形状，因此，例如，如果如图1所示那样在第二导光层3的上端的入射面排列m个第二光源4并控制各个第二光源4的点亮，就能够实现具有m个分割区域的导光层。另一方面，如果在第一导光层的右端的入射面排列n个第一光源2并控制各个第一光源2的点亮，就能够实现具有n个分割区域的导光层。如果将该第一导光层1与第二导光层3重叠，就等同于实现了在现有结构中不可能实现的光出射区域，该光出射区域是在导光层的上端(和/或下端)的入射面和右端(和/或左端)的入射面的双方排列期望的数量的光源、在第一方向和第二方向具有期望的分割数的光出射区域
这样，根据本实施方式的背光源装置10的结构，相对于现有结构中仅能在左右方向分割为两部分的方式，能够实现期望的分割数，能够以分割为三部分以上的方式设置光出射区域。
此外，与现有结构相比，能够使分割数(光出射区域数)变多，因此，能够进一步提高与图像数据相应的每个区域的对比度和液晶显示装置的动态图像性能。
此外，因为能够使光仅从期望的区域射出，所以与使超过所需的光源点亮的现有结构相比，能够实现低电力消耗化。
此外，本实施方式的背光源装置10的结构由于是所谓的侧边型(side edge)背光源，因此虽然是使光部分地射出的结构，也不存在背光源自身的厚度变厚的情况。因此，具备本实施方式的背光源装置10的液晶显示装置，也能够充分地实现薄型化。
另外，在本实施方式中说明的背光源装置10构成为，在第一导光层1和第二导光层3，分别仅在一个端面配置有光源，但是本发明并不仅限于此，例如在第一导光层1，也可以在左右双方的端面配置有光源。此外，例如在第一导光层1，配置在一个(右侧)端面的第一光源的配置数和配置在另一个(左侧)的端面的第一光源的配置数不需要相等。以下，使用图9～图11对此外的变形例进行说明。
(背光源装置的其它例)
图9以与图2相同的状态表示第一导光层1和第二导光层3。本发明的背光源装置所包括的两个导光层并不限定于图2所示的结构。具体而言，也可以是作为图9所示那样的一个导光板的、第一导光层1’和第二导光层3’，该一个导光板在各个导光层、在规定分割区域的位置形成有凹槽18。这样的结构也能够抑制使一个光源点亮时的照明光的扩散而具有光学的独立性，因此，能够获得与图2所示的第一导光层1和第二导光层3同等的功能。另外，如果为图9的结构，就仅在一个板形成凹槽，因此，与图2的结构相比，能够简化背光源装置的组装。
作为其它的例子，存在图10所示的结构。在图10，对第一导光层，形成图9所示那样的凹槽，在水平方向分割为m行，而第二导光层由没有凹槽的单纯的一片导光板构成。
即，在图10所示的其它的例子的结构的情况下，仅第一导光层具有光学的独立性。此外，在如该图10所示那样仅使一个导光层具有光学的独立性的结构的情况下，与另一个导光层(在图10中为第二导光层)相比，优选将具有光学的独立性的导光层(在图10中为第一导光层)配置在液晶显示面板。这是因为，来自在水平方向被分割的区域的照明光的光学的独立性越高，就越能够提高液晶显示装置的动态图像显示性能。
进而，作为其它的例子，第一导光层和第二导光层的双方均可以不依赖于光源的设置数而由一个导光板构成。但是，因为与上述的本实施方式和上述的其它例子相比不具有光学的独立性，所以发生第一导光层和第二导光层中的照明光的扩散，因此，与其它的结构相比难以严密地进行区域控制，虽然如此，但是，在通过两个导光层形成具有在水平方向延伸的光路的光和具有在垂直方向延伸的光路的光并使这些光交叉而进行控制方面，可以说是比现有结构更优异的结构。
〔实施方式2〕
根据图12，对本发明的其它实施方式进行说明。另外，在本实施方式中，对与上述实施方式1的不同点进行说明，因此，为了便于说明，对具有与在实施方式1说明的部件相同功能的部件，标注相同的附图标记(部件编号)，省略其说明。
图12是表示本实施方式的液晶显示装置所具备的背光源装置和液晶显示面板各自的状态，以及对它们进行组合而得到的显示状态的附图。
与上述实施方式1的不同点在于背光源装置的驱动控制方法。
具体而言，在第一导光层1，与液晶显示面板12的扫描同步地使第一至第m个光源点亮。
此外，根据被照明的区域的图像信息控制点亮的第一光源2的发光强度(导光体的照明光的强度)。
另一方面，在第二导光层3，根据在第一导光层1第一光源2点亮而被照明的区域的图像信息控制第一至第n个光源的发光强度(导光体的照明光的强度)。
这样的控制，在液晶显示装置所具备的控制装置13(图5)进行。作为与上述实施方式1的控制装置13的差异，在本实施方式的情况下，在位于第二导光层3的第q列的第二导光部3a设置的第二光源4的输出等级lev_l2(q)的决定的数学式不同。具体而言，在本实施方式的情况下，在决定lev_l2(q)时不需要在实施方式1的结构中使用的以下的关系式
lev_l2(q)＝max(lev_l2(1，q)，lev_l2(2，q)，……，lev_l2(p，q)，……，lev_l2(m，q))。
这是因为，为了对背光源装置的点亮进行扫描(scan)，在位于第二导光层3的第q列的第二导光部3a设置的第二光源4，仅考虑位于第一导光层1的第p列的第一导光部1a的亮度等级即可。
根据本实施方式的结构，在第一导光层1，与液晶显示面板12的扫描同步地扫描照明的区域，因此能够使保持型显示方式的液晶显示装置接近脉冲型显示方式，能够提高动态图像显示性能。
此外，由于根据图像信息控制导光体的照明光的强度，因此，通过降低与较暗的图像对应的区域的照明光强度，对比度变高，能够实现低电力消耗的液晶显示装置。
〔实施方式3〕
对本发明的其它实施方式进行说明。另外，在本实施方式中，对与上述实施方式1的不同点进行说明，因此，为了便于说明，对具有与在实施方式1说明的部件相同功能的部件，标注相同的附图标记(部件编号)，省略其说明。
本实施方式的液晶显示装置与上述实施方式1的不同点在于，在背光源装置的第一光源和第二光源使用RGB-LED，液晶显示装置所具备的控制装置13(图1)对应于输入图像而按各颜色调整输出。
与即使光源为白色光源(LED)或RGB光源(LED)也对各颜色一并进行调整的情况相比，色再现范围变高，能够进一步实现低电力消耗化。
以下对上述控制装置的具体的控制方法进行说明，但是仅对RGB中的R进行说明，省略对通过与R相同的控制方法控制的G、B的说明。
按以下的流程决定背光源装置的R的亮度等级。
通过控制装置13的输入图像亮度等级计算部14(图5)，抽出与背光源的p行q列对应的像素(ip，jq)中的图像的R的亮度等级LEVin_R(p，q)；
LEVin_R(p，q)＝max(LEVin_R(ip，jq))≤1。
接着，在背光源亮度等级计算部15(图5)，按以下的流程决定位于第一导光层1的第p行的第一导光板1a的R色第一光源2的输出等级lev_Rl1(p)。
首先，求取在输入图像亮度等级计算部14被抽出的LEVin_R(p，q)与在位于第一导光层1的第p行的第一导光部1a使第一光源2以第一光源2的最大输出Rl1(p)max发光时的(p，q)的位置的、液晶显示面板上最大亮度等级LEV_RL1(p，q)max的大小关系，大小关系为
LEVin_R(p，q)＞LEV_RL1(p，q)max时，令LEV_RL1(p，q)＝LEV_RL1(p，q)max，
LEVin_R(p，q)≤LEV_RL1(p，q)max时，令LEV_RL1(p，q)＝LEVin_R(p，q)，
根据以下的关系式
lev_Rl1(p，q)＝LEV_RL1(p，q)/LEV_RL1(p，q)max(≤1)
lev_Rl1(p)＝max(lev_Rl1(p，1)，lev_Rl1(p，2)，……，lev_Rl1(p，q)，……，lev_Rl1(p，n))(≤1)
决定作为目的的lev_Rl1(p)。
此处，上述LEV_RL1(p，q)max满足
LEV_RL1(p，q)max＝RL1(p，q)max/RL(p，q)max
的关系式，该式的RL1(p，q)max表示在位于第一导光层1的第p行的第一导光部1a使R色第一光源2以上述Rl1(p)max发光时的(p，q)的位置的液晶显示面板上最大亮度，
RL(p，q)max满足以下的数学式：
RL(p，q)max＝RL1(p，q)max+RL2(p，q)max。
另外，RL2(p，q)max表示在位于第二导光层3的第q行的第二导光部3a使R色第二光源4以Rl2(q)max发光时的(p，q)的位置的液晶显示面板上最大亮度。
进而，在背光源亮度等级计算部15，按以下的流程决定在位于第二导光层3的第q列的第二导光部3a设置的R色第二光源4的输出等级lev_Rl2(q)。
首先，求取位于第一导光层1的第p行的第一导光部1a的p行q列的亮度等级(LEV_RL1(p，q)max·lev_Rl1(p))与在输入图像亮度等级计算部14被抽出的LEVin_R(p，q)的大小关系，大小关系为
LEVin_R(p，q)＞(LEV_RL1(p，q)max·lev_Rl1(p))时，令LEV_RL2(p，q)＝LEVin_R(p，q)-(LEV_RL1(p，q)max·lev_Rl1(p))，
LEVin_R(p，q)≤(LEV_RL1(p，q)max·lev_Rl1(p))时，令LEV_RL2(p，q)＝0，
根据以下的关系式
lev_Rl2(p，q)＝LEV_RL2(p，q)/LEV_RL2(p，q)max(≤1)
决定作为目的的lev_Rl2(p，q)。
按与上述相同的流程，对G、B也决定第一光源2的输出等级lev_l1(p)和第二光源4的输出等级lev_l2(p，q)。上述的光源驱动部6的背光源驱动控制部9接收各输出等级，背光源驱动控制部9控制用于分别独立地控制·驱动第一光源2和第二光源4的点亮的第一光源用的驱动电路7和第二光源用的驱动电路8使它们点亮。
另一方面，输出图像亮度等级计算部16也决定各颜色的输出图像的亮度等级。在输出图像亮度等级计算部16，当从输入图像亮度等级计算部14输入信号时，使用在背光源亮度等级计算部15被决定的lev_Rl1(p)和lev_Rl2(q)，决定向液晶显示面板12输出的输出图像的亮度等级。
首先，根据下述的数学式进行液晶显示面板上亮度分布LSF_R(i，j)的计算。
[数学式3]
LSF _ R ( i , j ) = Σ p = 1 m LSF 1 ( p ) ( i , j ) max · lev _ l 1 ( p ) + Σ q = 1 n LSF 2 ( q ) ( i , j ) max · lev _ l 2 ( q )
此外，在输出图像亮度等级计算部16，向液晶显示面板输出的输出图像的亮度等级LEVout_R(i，j)也根据以下的关系式
LEVout_R(i，j)＝LEVin_R(i，j)·LSFmax_R(i，j)/LSF_R(i，j)
被决定。
按以上的流程，根据输出图像亮度等级计算部16决定的各像素的输出图像亮度等级，液晶显示面板驱动控制部17控制扫描信号线驱动电路12a和图像信号线驱动电路12b，在液晶显示面板12显示图像。
在上述实施方式1中，对于各个颜色一并调整作为背光源装置的第一光源和第二光源的RGB-LED光源。在这种情况下，背光源装置的点亮状态仅亮度等级被控制。例如，显示的图像的p行q列的区域即使为红色，背光源也均点亮各个颜色的RGB-LED。与此相对，在如本实施方式那样按颜色对RGB-LED光源进行调整的情况下，背光源装置的点亮状态按颜色控制亮度等级。例如，显示的图像的p行q列的区域如果为红色，则仅R-LED点亮，而使GB-LED熄灭。因此，不会由于GB-LED而红色的色纯度恶化，能够显示颜色更浓的红色。此外，能够使消耗电力降低对应于GB-LED的熄灭的量。
〔实施方式4〕
关于本发明的其它的实施方式，根据图13进行说明如下。另外，在本实施方式中，由于对与上述实施方式1的不同点进行说明，因此，为了便于说明，对具有与在实施方式1说明的部件相同功能的部件，标注相同的附图标记(部件编号)，省略其说明。
图13是表示在本实施方式的背光源装置中设置的第一导光层1和第二导光层3的结构的立体图。与上述实施方式1的不同的在于，在本实施方式中，以横切在第一导光层1排列配置的第一导光部1a方式、而且以横切在第二导光层3排列配置的第二导光部3a的方式，进行分割。进而，在于如下方面：在实施方式1中，在第一导光层1仅右端部配置有第一光源2，但在本实施方式中在第一导光层1的左右双方的端部配置有第一光源2，在第二导光层3仅上端部配置有第二光源4，但在本实施方式中在第二导光层3的左右双方的端部配置有第二光源4。
通过这样使第一导光层1和第二导光层3的分割数比实施方式1多，能够更精细地控制照明光，能够实现液晶显示装置的更进一步的高对比度化和低电力消耗化。
〔实施方式5〕
关于本发明的其它的实施方式，根据图14进行说明如下。另外，在本实施方式中，对与上述实施方式1的不同点进行说明，因此，为了便于说明，对具有与在实施方式1说明的部件相同功能的部件，标注相同的附图标记(部件编号)，省略其说明。
在上述实施方式1中，第一导光层1的第一光源2和第二导光层3的第二光源4双方均使用RGB-LED，与此相对，本实施方式的第二光源4(图1)为在蓝色(B)的LED组合黄色(Y)的荧光体(YAG荧光体)而得到的B-LED/YAG荧光体。第一光源2使用RGB-LED。此外，在本实施方式的背光源装置的亮度等级的决定方法中，按如下方式控制：在图像的亮度等级低的情况下，仅第一导光层的第一光源点亮，在图像的亮度等级变高时第二导光层的第二光源点亮。
已知一般在自然中存在的物体色中，在明亮度(明度)和颜色的浓度·鲜艳度(彩度)之间存在相关关系。例如，虽然在“Pointer’s Color”(“The Gamut of Real Surface Colours”(COLOR research andapplication；Volume5，Kumber3，Fall 1980)中的物体色为暗的区域存在彩度高的物体色，但是当变得明亮时彩度变低。具体到颜色时，关于红色、绿色、蓝色，相对亮度在5％至20％前后彩度最高。因此，显示器也在显示低亮度的图像时需要高的色再现能力，但是在显示高亮度的图像时不需要那么高的色再现能力。
如上所述，在本实施方式的背光源装置的亮度等级的决定方法中，在图像的亮度等级低的区域，仅第一导光层的第一光源点亮，当图像的亮度等级变高时第二导光层的第二光源点亮。
于是，在第一导光层的第一光源要求高的色再现能力，在第二导光层的第二光源，色再现能力不是必要的。
此处，在现有技术中，能够应用于导光体的光源的LED存在三个种类。
·对红色(RED)、绿色(GREEN)和蓝色(BLUE)三原色进行组合而得到的RGB-LED
·在蓝色(BLUE)的LED组合红色(RED)和绿色(GREEN)的荧光体得到的B-LED/RG荧光体
·在蓝色(BLUE)的LED组合黄色(YELLOW)的荧光体(YAG荧光体)而得到的B-LED/YAG荧光体
此处，如下述表1所示，RGB-LED虽然色再现能力高但是发光效率比较低。B-LED/YAG荧光体虽然色再现能力低但是发光效率高。B-LED/RG荧光体色再现能力和发光效率均处于RGB-LED和B-LED/YAG荧光体的中间。
[表1]
Figure BDA0000129484370000251
图14表示在液晶显示装置表示红色·绿色·蓝色的单色的情况下的各颜色的色度点。图14的横轴为色度x，纵轴为色度y。根据光源，显示的色度点有所不同，基本上可知，色度点越往外侧就越能够显示浓的颜色。另外，在图14，连结各颜色的点而形成的三角形为色再现范围。通过在第一导光层的第一光源使用RGB-LED，能够确保低亮度的图像的高演色性(color rendering)。此外，通过在第二导光层的第二光源使用B-LED/YAG荧光体，能够确保有效的亮度，能够实现液晶显示装置的低电力消耗化。
另外，本发明并不限定于上述各实施方式。本行业的从业者能够在权利要求所示的范围内对本发明进行各种变更。即，在权利要求所示的范围内，如果将被适当变更的技术方法组合，能够得到新的实施方式。
此外，本发明的、以能够仅从某一部分区域射出光的方式构成的背光源装置的特征在于，包括：第一导光层，该第一导光层的一个面作为光出射面构成，且该第一导光层具有沿着第一方向的端部；和第二导光层，该第二导光层的一个面作为光出射面构成，且该第二导光层具有沿着与上述第一方向垂直的第二方向的端部，上述第一导光层配置在上述第二导光层的上述光出射面一侧，上述背光源装置还包括：沿着上述第一导光层的上述端部排列设置的多个第一光源；沿着上述第二导光层的上述端部排列设置的多个第二光源；和分别独立地驱动各上述第一光源并且分别独立地驱动各上述第二光源的光源驱动部，该背光源装置还优选在上述第二导光层的上述光出射面的相反一侧的面设置有反射片。
由此，能够使从第一光源和第二光源射出的光线中的、不从光出射面射出的光线反射，再次返回第一导光层和第二导光层。
此外，本发明的背光源装置优选：在上述结构的基础上，上述第一导光层包括各自的端部沿着第一方向排列的多个第一导光部，在各第一导光部的上述端部配置有上述第一光源。
由此，第一光源与第一导光部以一对一的方式构成，因此能够实现区域控制型的导光机构。
此外，本发明的背光源装置优选：在上述结构的基础上，在上述第一导光层，在上述光出射面和与该光出射面相反一侧的面中的至少一个面，从上述第一方向的该第一导光层的一个上述端部起至与其相对的端部为止，设置有在上述第二方向延伸的凹槽，按由上述凹槽分割的上述第一导光层的每个分割区域，单独配置有上述多个第一光源中的至少一个。
根据上述结构，通过凹槽被划分的各个区域和光源一对一地构成。
由此，能够使光从与某光源对应的该区域射出，能够实现区域控制型的导光机构。
此外，本发明的背光源装置优选：在上述结构的基础上，上述第二导光层包括各自的端部沿着第二方向排列的多个第二导光部，在各第二导光部的端部配置有第二光源。
由此，第二光源和第二导光部一对一地构成，因此能够实现区域控制型的导光机构。
此外，本发明的背光源装置优选：在上述结构的基础上，在上述第二导光层，在上述光出射面和与该光出射面相反一侧的面中的至少一个面，从上述第二方向的上述第二导光层的一个上述端部起至与其相对的端部为止，设置有在上述第一方向延伸的凹槽，按由上述凹槽分割的上述第二导光层的每个分割区域，配置有第二光源。
根据上述结构，通过凹槽被划分的各个区域和第二光源一对一地构成。
由此，能够使光从与某第二光源对应的该区域射出，能够实现区域控制型的导光机构。
此外，本发明的背光源装置优选：在上述结构的基础上，上述第一导光层，从上述第二方向的该第一导光层的一个上述端部起至与其相对的端部为止，排列有两个上述导光部。
根据上述结构，上述第一导光层不仅在第一方向被分割，而且在第二方向也被分割为两部分。
因此，能够实现更精细的区域控制，因此能够实现对比度的提高和低电力消耗化。
此外，本发明的背光源装置优选：在上述结构的基础上，上述第二导光层，从上述第一方向的该第二导光层的一个上述端部起至与其相对的端部为止，排列有两个上述第二导光部。
根据上述结构，上述第二导光层不仅在第二方向被分割，而且在第一方向也被分割为两部分。
因此，能够实现更精细的区域控制，因此能够实现对比度的提高和低电力消耗化。
此外，本发明的背光源装置能够采用如下方式：在上述结构的基础上，上述第一光源是将红色(R)、绿色(G)、蓝色(B)三原色组合而得的发光二极管(RGB-LED)。
将红色(R)、绿色(G)、蓝色(B)三原色组合而得的发光二极管(RGB-LED)具有色再现能力虽然高但是发光效率比较低的特性。
由此，通过将这样的RGB-LED作为第一光源配置，能够确保低亮度的图像中的高演色性。
此外，本发明的背光源装置能够采用如下方式：在上述结构的基础上，上述第二光源是将荧光体与蓝色(B)的发光二极管(B-LED)组合而得到的。
在蓝色(B)的发光二极管(B-LED)组合荧光体而得的B-LED/荧光体具有色再现能力虽然低但是发光效率高的特性。特别是在荧光体为黄色(Y)的荧光体(YAG荧光体)时发光效率高，因此优选。
由此，通过将这样的B-LED/YAG荧光体作为第二光源配置，能够有效地确保亮度，能够实现图像显示装置的低电力消耗化。
此外，本发明还包括具备上述结构的背光源装置和显示面板的图像显示装置。
此外，本发明的图像显示装置的特征在于：包括：具备上述结构的背光源装置；和设置在该背光源装置的上述第一导光层的光出射面一侧的显示面板，上述图像显示装置还包括控制设置在上述背光源装置的上述第一光源和上述第二光源的点亮的控制机构，上述控制机构具有决定输入图像的亮度等级的输入图像亮度等级计算部和决定上述第一光源和上述第二光源的输出等级的背光源亮度等级计算部，上述背光源亮度等级计算部构成为，根据输入图像的亮度等级对各上述第一光源和各上述第二光源的发光强度分别进行计算，该图像显示装置优选以如下方式构成：上述背光源亮度等级计算部构成为，在输入图像的所有区域中的、该输入图像的亮度等级比规定值低的区域，使上述第一光源点亮使上述第二光源熄灭，在该输入图像的亮度等级比上述规定值高的区域，使上述第一光源和上述第二光源点亮。
在上述第一光源是RGB-LED、上述第二光源是B-LED/荧光体的情况下，在输入图像的亮度等级比规定值低的区域使上述第一光源点亮使上述第二光源熄灭，在输入图像的亮度等级比规定值高的区域使上述第一光源和上述第二光源点亮，通过这样构成，能够确保低亮度的图像区域的高演色性并且能够在高亮度的图像区域有效地确保亮度。
此外，本发明的图像显示装置，在上述结构的基础之上优选如下方式：上述背光源装置中的上述第一导光层的上述第一方向是上述图像显示装置的上下方向(垂直方向)，上述第二导光层的上述第二方向是上述图像显示装置的左右方向(水平方向)，上述控制机构与显示面板的扫描同步地将上述第一光源间歇点亮。
通过与显示面板的扫描同步地将上述第一光源点亮来改善液晶显示装置的动态图像显示性能。此时，上述第二导光层的照明光对液晶显示装置的动态图像显示性能没有帮助，因此优选以如下方式构成：上述背光源亮度等级计算部在输入图像的亮度等级比规定值低的区域使上述第一光源点亮使上述第二光源熄灭，在输入图像的亮度等级比规定值高的区域使上述第一光源和上述第二光源点亮。
此外，在上述第二导光层的上述光出射面一侧配置上述第一导光层，在上述第一导光层的光出射面一侧配置上述显示面板，从上述第一导光层的光出射面射出的光从该显示面板的背面射入显示面板内，在这样配置的结构中，通过与显示面板的扫描同步地将上述第一光源间歇点亮，液晶显示装置的动态图像显示性能的改善效果变大。
这是因为，来自在上述第一导光层的上下方向被分割的区域的照明光的光学的独立性越高，就越能够提高液晶显示装置的动态图像显示性能。
此外，本发明的图像显示装置，在上述结构的基础之上优选如下方式：上述控制机构还包括决定向上述显示面板输出的输出图像的亮度等级的输出图像亮度等级计算部，上述输出图像亮度等级计算部构成为，根据在上述背光源亮度等级计算部决定的上述第一光源和上述第二光源的输出等级，决定向上述显示面板输出的输出图像的亮度等级。
通过上述结构，液晶显示装置能够再现输入图像，显示高对比度的图像。
此外，本发明的用于驱动具备上述结构的图像显示装置中设置的上述第一光源和上述第二光源的驱动方法的特征在于，包括：工序A，计算亮度等级LEVin(p，q)，该亮度等级LEVin(p，q)是将输入图像在上述第一方向按上述第一光源的设置数m进行分割、并且将该输入图像在上述第二方向按上述第二光源的设置数n进行分割所得到的m×n个区域中的、某区域(p，q)中的图像的红色(R)、绿色(G)、蓝色(B)的亮度等级，其中，m≥2，n≥2；工序B，决定输出等级lev_l1(p)，该输出等级lev_l1(p)是将上述第一导光层在上述第一方向按上述第一光源的设置数m进行分割所得到的m行分割区域中的、与包括和上述某一个区域(p，q)对应的区域的第p行分割区域对应地设置的上述第一光源的输出等级，其中，m≥2；和工序C，决定输出等级lev_l2(q)，该输出等级lev_l2(q)是将上述第二导光层在上述第二方向按上述第二光源的设置数n进行分割所得到的n行分割区域中的、与包括和上述某一个区域对应的区域的第q行分割区域对应地设置的上述第二光源的输出等级，其中，n≥2，在上述工序C中，在通过上述工序A得到的上述LEVin(p，q)为将通过上述工序B得到的上述lev_l1(p)与LEV_L1(p，q)max相乘所得的值以下的情况下，使上述lev_l2(q)为0，其中，LEV_L1(p，q)max为使第一导光层的上述第p行的上述第一光源以该第一光源的最大输出发光时的、与上述某一个区域(p，q)对应的区域的液晶显示面板上最大亮度等级，该驱动方法优选如下方式：包括决定向上述显示面板输出的输出图像的亮度等级的工序D，在上述工序D中，根据上述lev_l1(p)和上述lev_l2(q)决定向上述显示面板输出的输出图像的亮度等级。
通过上述结构，液晶显示装置能够再现输入图像，显示高对比度的图像。
在发明的详细说明的各项中被说明的具体的实施方式或实施例仅仅是用于使本发明的技术内容清楚的内容，不应该仅限于这样的具体例而狭义地进行解释，能够在本发明的宗旨和所记载的权利要求的范围内进行各种变更而实施。
产业上的可利用性
本发明能够作为显示装置的背光源装置最恰当地使用，而且能够作为显示装置自身使用等，产业上的可利用性高。
附图标记的说明
1、1’    第一导光层
1a        第一导光部
2、2’    第一光源
3         第二导光层
3a        第二导光部
4         第二光源
5         反射片
6         光源驱动部
7         第一光源用的驱动电路
8         第二光源用的驱动电路
9         背光源驱动控制部
10        背光源装置
11        光学片部
12        液晶显示面板(显示面板)
12a       扫描信号线驱动电路
12b       图像信号线驱动电路
13        控制装置(控制机构)
14        输入图像亮度等级计算部
15        背光源亮度等级计算部
16        输出图像亮度等级计算部
17        液晶显示面板驱动控制部
18        凹槽
20        液晶显示装置

Claims (17)

1.一种背光源装置，其特征在于：
其以能够仅从某一部分区域射出光的方式构成，所述背光源装置包括：
第一导光层，该第一导光层的一个面作为光出射面构成，且该第一导光层具有沿着第一方向的端部；和
第二导光层，该第二导光层的一个面作为光出射面构成，且该第二导光层具有沿着与所述第一方向垂直的第二方向的端部，所述第一导光层配置在所述第二导光层的所述光出射面一侧，
所述背光源装置还包括：
沿着所述第一导光层的所述端部排列设置的多个第一光源；
沿着所述第二导光层的所述端部排列设置的多个第二光源；和
分别独立地驱动各所述第一光源并且分别独立地驱动各所述第二光源的光源驱动部。
2.如权利要求1所述的背光源装置，其特征在于：
在所述第二导光层的所述光出射面的相反一侧的面设置有反射片。
3.如权利要求1或2所述的背光源装置，其特征在于：
所述第一导光层包括各自的端部沿着第一方向排列的多个第一导光部，
在各第一导光部的所述端部配置有所述第一光源。
4.如权利要求1或2所述的背光源装置，其特征在于：
在所述第一导光层，在所述光出射面和与该光出射面相反一侧的面中的至少一个面，从所述第一方向的该第一导光层的一个所述端部起至与其相对的端部为止，设置有在所述第二方向延伸的凹槽，
按由所述凹槽分割的所述第一导光层的每个分割区域，单独配置有所述多个第一光源中的至少一个。
5.如权利要求1至4中任一项所述的背光源装置，其特征在于：
所述第二导光层包括各自的端部沿着第二方向排列的多个第二导光部，
在各第二导光部的端部配置有第二光源。
6.如权利要求1至4中任一项所述的背光源装置，其特征在于：
在所述第二导光层，在所述光出射面和与该光出射面相反一侧的面中的至少一个面，从所述第二方向的所述第二导光层的一个所述端部起至与其相对的端部为止，设置有在所述第一方向延伸的凹槽，
按由所述凹槽分割的所述第二导光层的每个分割区域，配置有第二光源。
7.如权利要求3所述的背光源装置，其特征在于：
所述第一导光层，从所述第二方向的该第一导光层的一个所述端部起至与其相对的端部为止，排列有两个所述导光部。
8.如权利要求5所述的背光源装置，其特征在于：
所述第二导光层，从所述第一方向的该第二导光层的一个所述端部起至与其相对的端部为止，排列有两个所述第二导光部。
9.如权利要求1至8中任一项所述的背光源装置，其特征在于：
所述第一光源是将红色(R)、绿色(G)、蓝色(B)三原色组合而得到的发光二极管(RGB-LED)。
10.如权利要求1至9中任一项所述的背光源装置，其特征在于：
所述第二光源是将荧光体与蓝色(B)的发光二极管(B-LED)组合而得到的。
11.一种图像显示装置，其特征在于，包括：
权利要求1至10中任一项所述的背光源装置；和
显示面板。
12.一种图像显示装置，其特征在于：
包括：权利要求1至10中任一项所述的背光源装置；和设置在该背光源装置的所述第一导光层的光出射面一侧的显示面板，
所述图像显示装置还包括控制设置在所述背光源装置的所述第一光源和所述第二光源的点亮的控制机构，
所述控制机构具有：
决定输入图像的亮度等级的输入图像亮度等级计算部；和
决定所述第一光源和所述第二光源的输出等级的背光源亮度等级计算部，
所述背光源亮度等级计算部构成为：根据输入图像的亮度等级对各所述第一光源和各所述第二光源的发光强度分别进行计算。
13.如权利要求12所述的图像显示装置，其特征在于：
所述背光源亮度等级计算部构成为：在输入图像的所有区域中的、该输入图像的亮度等级比规定值低的区域，使所述第一光源点亮使所述第二光源熄灭，在该输入图像的亮度等级比所述规定值高的区域，使所述第一光源和所述第二光源点亮。
14.如权利要求12或13所述的图像显示装置，其特征在于：
所述背光源装置中的所述第一导光层的所述第一方向是所述图像显示装置的上下方向，
所述第二导光层的所述第二方向是所述图像显示装置的左右方向，
所述控制机构与显示面板的扫描同步地将所述第一光源间歇点亮。
15.如权利要求12至14中任一项所述的图像显示装置，其特征在于：
所述控制机构还包括决定向所述显示面板输出的输出图像的亮度等级的输出图像亮度等级计算部，
所述输出图像亮度等级计算部构成为：根据在所述背光源亮度等级计算部决定的所述第一光源和所述第二光源的输出等级，决定向所述显示面板输出的输出图像的亮度等级。
16.一种驱动方法，其特征在于：
用于驱动权利要求12至15中任一项所述的图像显示装置中设置的所述第一光源和所述第二光源，所述驱动方法包括：
工序A，计算亮度等级LEVin(p，q)，该亮度等级LEVin(p，q)是将输入图像在所述第一方向按所述第一光源的设置数m进行分割、并且将该输入图像在所述第二方向按所述第二光源的设置数n进行分割所得到的m×n个区域中的、某区域(p，q)中的图像的红色(R)、绿色(G)、蓝色(B)的亮度等级，其中，m≥2，n≥2；
工序B，决定输出等级lev_l1(p)，该输出等级lev_l1(p)是将所述第一导光层在所述第一方向按所述第一光源的设置数m进行分割所得到的m行分割区域中的、与包括和所述某一个区域(p，q)对应的区域的第p行分割区域对应地设置的所述第一光源的输出等级，其中，m≥2；和
工序C，决定输出等级lev_l2(q)，该输出等级lev_l2(q)是将所述第二导光层在所述第二方向按所述第二光源的设置数n进行分割所得到的n行分割区域中的、与包括和所述某一个区域对应的区域的第q行分割区域对应地设置的所述第二光源的输出等级，其中，n≥2，
在所述工序C中，在通过所述工序A得到的所述LEVin(p，q)为将通过所述工序B得到的所述lev_l1(p)与LEV_L1(p，q)max相乘所得的值以下的情况下，使所述lev_l2(q)为0，其中，LEV_L1(p，q)max为使第一导光层的所述第p行的所述第一光源以该第一光源的最大输出发光时的、与所述某一个区域(p，q)对应的区域的液晶显示面板上最大亮度等级。
17.如权利要求16所述的驱动方法，其特征在于：
还包括决定向所述显示面板输出的输出图像的亮度等级的工序D，
在所述工序D中，根据所述lev_l1(p)和所述lev_l2(q)决定向所述显示面板输出的输出图像的亮度等级。
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