液晶显示器(Liquid Crystal Display, LCD)具有厚度小,耗电量低,画质清晰,寿命长以及尺寸可以按任意尺寸切割等优点,因此无论在大尺寸电视机(TV)显示器领域还是在各类小尺寸的移动终端显示器领域都占据着重要地位。但是,LCD本身不发光,需要发光器件作为背光源。冷阴极荧光灯管(Cold Cathode Fluorescent Lamp, CCFL)是目前使用比较普遍的背光源。但是这种传统的背光器件是全亮模式,在LCD显示比较暗的画面时,存在严重的漏光现象,降低显示画面的对比度。最近几年,发光二极管(Light Emitting Diode, LED)因为节能,色域范围宽,可动态控制背光以及降低设备厚度等优点渐渐取代CCFL,被广泛应用在移动终端和大尺寸液晶电视机中。本文主要针对移动终端和液晶电视机中的LED动态背光进行研究,包括一种新型分块导光板背光模组的设计,基于灰度截断阈值控制动态背光算法及大尺寸液晶电视机中LED点阵驱动控制算法。首先,对于液晶显示设备,为了达到超薄外形,一般采用侧光式LED背光模组,本文针对侧光式LCD液晶显示设备设计一种新型的侧光式分块导光板LED背光模组,将导光板分为多个导光板块,每个导光板块分别与独立的亮度可调节的LED光源耦合,实现动态背光控制。其次,基于分块导光板的硬件结构,本文提出一种基于灰度截断阈值控制(Clipping Ratio Threshold, CRT)的动态背光算法,通过迭代算法计算出满足截断失真率小于用户设定截断阈值的背光亮度值,实现控制显示画面失真小于阈值的同时,最小化背光的耗电量。同时将CRT算法和现有动态背光算法和现有算法进行仿真比较,在相同的灰度截断阈值控制下,CRT算法在背光节能方面有明显的优势。本文中CRT算法的仿真实验是基于提出的分块导光板结构,文章也详细解释了CRT算法在直下式的动态背光中同样适用,具有通用性。最后,本文对于大尺寸LED背光液晶显示器,要达到比较好的显示效果,一般采用直下式的LED背光模组,因为侧光式的结构在大尺寸液晶显示器的中央光源亮度会比较弱,因此LED点阵数量相应的也会非常庞大,大约千量级。如果采用逐点控制LED点阵亮度实现动态背光,驱动电路会将非常庞大,造成成本昂贵,不易实现的缺点。本文提出一种行列分解的LED背光模组驱动电路控制方法,将LED点阵的亮度抽象为数值矩阵,再将该矩阵分解为行和列的脉冲宽度调制(Pulse Width Modulation, PWM)控制信号驱动LED背光源,实现背光源驱动电路数量上的降低。在矩阵分解求行列PWM信号时,用分段线性优化算法求最优解。并且从仿真实验上验证行列分解方法的可行性。