TWI262340B - Backlight device and liquid crystal display - Google Patents

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1262340 (1) 九、發明說明 [發明所屬之技術領域】 本發明是關於以LED元件等作爲光源，而進行面發 光之背光裝置及使用該背光裝置的液晶顯示裝置，尤其是 關於可獲得咼色再現性之背光裝置及液晶顯示裝置。 【先前技術】 第1圖是將構成電腦終端、攜帶式電子機器、或電視 接收機等的影像予以顯示的液晶顯示裝置之構成例。 液晶顯不面板2係在兩片偏光板（未圖示）間密封液 晶而構成者，藉由電壓的施加，來改變液晶分子的方向， 使光的透過率變化，以顯示畫像。由於背光裝置1之液晶 顯示面板2的液晶本身並不會發光，所從液晶顯示面板2 的背後，射出面發光。 該背光裝置1是由：作爲光源的LED元件1 IB、1 1G 、：I 1 R (以下，不需個別區分時，則簡稱爲LED元件11 。其他的情況中也同樣簡稱爲LED元件 U)、和如圖所 示個別積層的導光板1 2、擴散板1 3、B E F板1 4、及D -BEF板1 5所構成，其與液晶顯示面板2相對配置，而朝 著液晶顯示面板2進行面發光。 背光裝置1的L E D元件1】.B、1 1 G、1 1 R是面發光的 光源，分別發出藍色光Lb、綠色光Lg、紅色光Lr。由 LED元件1 i發出的藍色光Lb、綠色光Lg、紅色光Lr ’ 在如第2圖所示地藉由導光板1 2引導時，自然混合成白 -5- (2) 1262340 色光Lw。 此外’弟1圖的例子中’爲了簡化，用以發出藍色光 Lb、綠色光Lg'紅色光Lr的LED元件11B、11G、hr 僅分別設置一個，然而實際上是以預定的比例，分別設有 複數個LED元件11B、11G、11R。 如第2圖所示’導光板1 2係將經由導光路丨2 a及反 射路12B入射的光，引導至配置於該導光板12上面的擴 散板1 3。 導光路1 2 A和反射路1 2 B是以從L E D元件1 1 B、1 1 G 、1 1 R射出的光，自然混合成白色光Lw時所需的空間得 以獲致之方式設計。例如第2圖中，寬度W或直徑R係 爲可形成此種空間的預定大小。再者，導光路1 2 A和反 射路12B之材質是預定材質，使光可藉由導光或反射得以 有效進行之適合的折射率，進行反射 在導光板1 2的底面部，形成小點（dot )，使光可儘 量均勻地出射至擴散板1 3各部位，而被引導的一部分的 光，乃藉由小點反射，出射至擴散板1 3側。 擴散板1 3係由例如厚度〇 . 2 5 mm的聚碳酸酯薄膜（ polycarbonate film)所構成，其將自導光板12入射的光 中，一部分不均勻的光加以擴散，使之均勻化，而透過 B E F 板 1 4。 BEF (Brightness Enhancement firm)板（P 成分用亮 度提昇板：B EF系列是住友3 Μ株式會社的商品名）1 4， 將經由擴散板1 3入射之光的Ρ成分之液晶顯示面板2之 -6- 1262340 (3) '- 液晶視角（透過液晶顯示面板2的光’位於使用者可看見 的角度）以外的光，聚光於液晶視角內。以此構成，得以 將透過液晶顯示面板2 ’使用者無法看見之液晶顯不囬板 2之視角外的光（p成分）’聚光於視角內’故可提昇表 面的亮度。此外’入射至B E F板1 4之S成分的光則透過 D — B E F 板 15。 D - B E F板（S成分用亮度提昇板）1 5，係將經由 BEF板14入射之光的S成分轉換成P成分，同時與 · B E F 1 4同樣地，將P成分光之液晶顯示面板2之視角外的 光聚集，使之透過液晶顯示面板2。 液晶顯示面板2 (第1圖）原本是藉由偏光板僅使P * 成分得以透過之構成，其依據發自未圖示之信號線的信號 - ，於各畫素單位控制液晶的方向，並且使經由導光板12 、擴散板1 3、B E F板1 4、及D — B E F板1 5入射之發自 LED元件1 1之光所形成的白色光Lw的透過量變化，藉 以構成影像而顯示。 籲^ 此外，就第1圖之其他例而言，日本實公平7 - 3 6 3 4 7 號公報或日本特表20 0 2 - 5 4 0 4 5 8號公報記載有：以LED 元件作爲光源’且將由此等L E D元件所發出的藍色光、 綠色光及紅色光予以自然混合的背光裝置。 [專利文獻1 ]日本實公平7 · 3 6 3 4 7號公報、日本特表 2002·540458 號公報 【發明內容】 -7- (4) 1262340 [發明所欲解決之課題] 然而，如第1圖所示，將發自L E D元件1 1的光自然 混合時，所獲致的光除了藍色光L b、紅色光L r、綠色光 L g的原色光之外，還會發射出例如B r (品紅· m a g e n t a ) 、RG (黃色：yellow) 、BG(青綠色：cyan)、以及這 些顏色的混色光，所以會產生顏色不均的問題。另外，液 晶顯示面板2上，配置有藍色（B )、紅色（R )、綠色 (G )等原色的彩色濾光片。 本發明是有鑑於此種狀況而開發者，其目的在於例如 以 LED元件作爲光源的背光裝置中，得以提昇其高色再 現性而不會產生顏色不均。 [解決課題之手段] 申請專利範圍第1項的背光裝置是在B GR原色％白勺 色混合，使用替續分色鏡的構成。本發明至少具有光學單 兀，其特徵爲具備：發出第1原色光（例如B，以下同樣 )的第1光源（B ) •，和發出第2原色光（例如g )的第 2光源（G ) •，和發出第3原色光（例如R )的第3光源 (R);和反射第1原色光（B)，及或透過其他原色光 的第1鏡面體，和反射第2原色光（G)，及或透過其他 原色光的第2鏡面體；和反射第3原色光（r)，及或透 過其他原色光的第3鏡面體；和將透過第1、第2、竿3 鏡面體的各原色光混合後，射出白色光的色混合機構。 申請專利範圍第2項的背光裝置是在BGR原色光的 (5) 1262340 色混合，使用交叉分色鏡的構成。本發明的背光裝置至少 具有先學卓兀，其特徵爲具備.發出第1原色光（B)的 第1光源（B )；(和反射第1原色光（B )的鏡面p ) ，和發出第2原色光（G )的第2光源（G );和發出第3 原色光（R )的第3光源（R )；(和反射第3原色光（R )的鏡面體）；和具有彼此呈X字狀之反射第丨原色光 (B)而透過第2原色光（G)的第1分色膜、和反射第3 原色光（R)而透過第2原色光（G)的第2分色膜，並 且將弟1、弟2、弟3原色光混合後’射出白色光的交叉 分色元件。此外，（反射第1原色光（B )的鏡面體）、 和（反射第3原色光（R )的鏡面體）並非必要的條件， 所以自申請專利範圍省略。 申請專利範圍第3項的背光裝置，是在光學單元採用 偏光轉換方式，使射出的偏光方向一致之構成。本發明的 背光裝置至少具有光學單元，其特徵爲具備：發出白色光 (W )的光源（W );和供第1偏光波（P )透過而第2 偏光波（S)反射的第1鏡面體；和將從第1鏡面體反射 的上述第2偏光波（S )予以反射的第2鏡面體；和將第 2鏡面體所反射的第2偏光波（S )，轉換成第1偏光波 (P )的偏光轉換元件（λ/ 2相位差板），並且使射出的 偏光波一致變成第1偏光波（Ρ )而射出。 申請專利範圍第4項的背光裝置，是在色混合後進行 偏光轉換的構成。亦即，在申請專利範圍第3項的背光裝 置中，光源（W)是將發出第1原色光（Β)的第1光源 1262340 (6) (B )、和發出第2原色光（G )的第2光源（G )、和發 出第3原色光（R )的第3光源（R )所射出的各原色光 加以混合，而獲得的白色光。 此外，本發明之 B G R原色光的色混合、和將出射光 之偏光方向一致的偏光轉換，係可任意地組合。亦即，利 用申請專利範圍第3項的方法，在各B GR原色光進行偏 光轉換後，再利用申請專利範圍第1項及申請專利範圍第 2項的方法，進行B GR原色光的色混合之情形，亦包含 在本發明之背光裝置的主旨。 申請專利範圍第5項的液晶顯示裝置，其特徵爲具備 :至少具有光學單元的背光裝置；和利用藉由該背光裝置 而面發光的光，來顯示影像的液晶顯示面板，而上述光學 單元包括··發出第1原色光（B )的第1光源（B );和 發出第2原色光（G )的第2光源（G );和發出第3原 色光（R)的第3光源（R);和反射第1原色光（B)， 及或透過其他原色光的第1鏡面體；和反射第2原色光（ G) ’及或透過其他原色光的第2鏡面體；和反射第3原 色光（R )，及或透過其他原色光的第3鏡面體；和將透 過第1、第2、第3鏡面體的各原色光混合後，射出白色 光的色混合機構。 申請專利範圍第6項的液晶顯示裝置，其特徵爲具備 :至少具有光學單元的背光裝置；和利用藉由該背光裝置 而面發光的光，來顯示影像的液晶顯示面板，而上述光學 單元包括：發出第1原色光（B)的第1光源（B);和 -10- (7) 1262340 發出第2原色光（G )的第2光源（G );和發出第3原 色光（R )的第3光源（R );具有彼此呈X字狀之反射 第1原色光（B)而透過第2原色光（G)的第1分色膜 、和反射第3原色光（R)而透過第2原色光（G)的第2 分色膜，並且將第1、第2、第3原色光混合後，射出白 色光的交叉分色鏡。 申請專利範圍第7項的液晶顯示裝置，其特徵爲具備 :至少具有光學單元的背光裝置；和利用藉由該背光裝置 而面發光的光，來顯示影像的液晶顯示面板，而上述該光 學單元包括：發出白色光（W )的光源（W ) •，和供第1 偏光波（P )透過而第2偏光波（S )反射的第1鏡面體； 和將從第1鏡面體反射的上述第2偏光波（S )予以反射 的第2鏡面體；和將第2鏡面體所反射的第2偏光波（S )，轉換成第1偏光波（P )的偏光轉換元件（λ/ 2相位 差板），並且使射出的偏光波一致變成第1偏光波（Ρ ) 而射出。 [發明之效果] 根據本發明，以發光二極體元件作爲光源的背光裝置 中，藉由分色鏡，將發光二極體元件所射出的藍色光Lb 、綠色光Lg、及紅色光Lr加以混合’故只有純粹的Lb、 Lr、Lg進行光學混合，所以不會發生色不均。因此，可 將色純度高、可高色再現性的白色光Lw於液晶顯示面板 2進行面發光。尤其，畫質受大眾關注之電視接收機等的 -11 - 1262340 (8) 背光裝置尤其有效。 【實施方式】 以下’說明本發明之實施型態，可確認此記載內$ s 合是 記載於本說明書的發明。因此，發明的實施形態中与+ 卞商未記 載的實施例時，並非意味該實施例不與本發明對應。 ' 之> ’記載於此處的實施形態’也非意味不與本發明以外自 3發 明對應。 以下，參照圖面，說明本發明之實施形態。 (第1實施形態例） 第3圖是適用本發明之背光裝置5 1的構成例。； 施形態例係在B GR原色光的色混合，採用替續分色鏡（ relay dichroic mirror)方式的例子。在該背光裝置51上 設有光學單元61及導光板62，以取代第1圖之背光裝置 1的導光路12A及反射路12B。由於其他部分係與第1圖 的情況同樣，故其說明係適當地省略。 背光裝置具有下列類型：在如第1或第3圖所示之導 光板的側面，配置L E D元件或C C F L (冷陰極線型螢光管 )等的邊緣光型（e d g e 1 i g h t );和在液晶顯示面板的正 下方’配置複數條燈管（1 a m p )或L E D光源的直下型（ 亦稱爲區域發光型（area light)或背光型（back light) )。此處是以端緣發光型爲例來說明，然而如後所述直下 型亦同樣可適用本發明。 -12 - 1262340 (9) 光學單元6 1接合有L E D元件1 1 B、1 1 R、1 1 G及導 光板6 2。 光學單元6 1的內部的配置，係如第4圖之光學單元

6 1的斜視構成圖所示，以及從上方觀看第5圖之光學單 元6 1的剖面圖所示，透過綠色光L §和紅色光L r且反射 藍色光Lb的分色鏡71B、透過藍色光Lb和紅色光Lr且 反射綠色光Lg的分色鏡71G、以及透過藍色光Lb和綠色 光Lg且反射紅色光Lr的分色鏡71R，係藉由出射自LED 元件1 1 B、1 1 G、1 1 R的光予以透過或反射，混合後，形 成白色光Lw。又，配置有進行全反射的鏡子72，使透過 分色鏡71B、71G、71R形成的白色光Lw，入射至導光板 6 2° 亦即，來自分色鏡71B之由LED元件1 1B射出的藍 色光（Lb )，係朝向分色鏡7 1 G反射。

從分色鏡7 1 G透過之藉由分色鏡7 1 B反射的藍色光 Lb、和從 LED元件1 1G射出而在分色鏡71G反射的綠色 光 Lg，混合成光（Lb+Lg)，該光（Lb+Lg)朝向分色 鏡7 1 R射出。 從分色鏡7 1 R透過之由分色鏡7 1 G入射的藍·綠混 合光（Lb + Lg )、和從 LED元件1 1R射出而在分色鏡 7 1R反射的紅色光（L〇 ，混合成光（Lb + Lg+ Lr)，該 光（Lb+Lg+Lr)朝向全反射鏡72射出（即，白色光Lw 朝向全反射鏡72射出）。 來自全反射鏡72之藉由分色鏡71R射出的藍.綠. -13- (10) 1262340 紅混合光（L b + L g + L r = L w :白色光）’朝向導光板6 2 射出。 導光板62將自光學單元61入射的白色光Lw導入， 並藉由預定的構成（例如，在其底面部形成小點（d 〇 t ) ，所導入之一部分的光藉由小點反射，而使出射光均勻化 的構成），將有效率均勻化的光有效率地引導至擴散板 1 3 〇 如上所述，由於不是習知的自然混合，而是利用分色 鏡7 1，將藍色光Lb、綠色光Lg、及紅色光Lr強制地混 合，而且只有純粹的藍色光L b、綠色光L g、及紅色光L r 進行光學混合，故以LED元件爲光源的背光裝置中，得 以抑制顏色不均的發生，且得以將可高色再現性（所謂色 純度高）的白色光Lw於液晶顯示面板2進行面發光。 此外，第3圖的例子中，爲了簡化，用以發出藍色光 Lb、綠色光Lg、紅色光Lr的LED元件1 IB、1 1G、1 1R 只各設置一個，然而，實際上可以預定的比例，分別設有 複數個LED元件1 1 B、1 1 G、1 1 R。再者，可將光學單元 6 1的構成（分色鏡7 1或全反射鏡7 2的配置），依據 LED元件Π的數量或接合位置作變更。 又，第3圖的例子中，LED元件U、光學單元61及 導光板62係如第6圖所示，於水平方向並列地接合，然 而亦可以第7圖或第8圖所示之方式接合0如第7圖所示 ，在導光板62的下面’配置有光學單元ό 1的情況下’ L£d元件Π及光學單元61的分色鏡（省略圖示）71，可 1262340 (11) 朝向第7圖之紙面的縱深伸方向配置’而全反射鏡7 2則 配置於導光板6 2，使混合光（白色光L w )得以朝導光扳 6 2內部導入。 第8圖的例子中，光學單元6 1係配置於導光板6 2的 下側。亦即，此構成適用於上述正下方型背光裝置的例子 。此時，LED元件1 IB、UG、1 1R係與光學單元61接合 。分色鏡7 1 (省略圖示）係配置於光源單元6 1的內部， 使得藉由分色鏡7 1混合的白色光L w ’得以直接入射至導 光板6 2。 再者，LED元件1 IB、1 1G、1 1R係配置於光學單元 6 1的下方，此外，如第 9圖所示，亦可將晶片型1 1 b、 1 1 G、1 1 R、分色鏡7 1 B、7 1 G、7 1 R、及全反射鏡，係呈 面狀地並列，而構成正下方型平面L E D背光裝置。 (第2實施形態例） 第10圖是表不適用本發明之背光裝置1〇1的構成例 。本實施形態例是在B GR原色光的色混合採用交叉分色 鏡（cross dichroic mirror)方式的例子。在該背光裝置 101上設置光學單兀1Π，以取代第3圖之背光裝置51的 光學單元6 1。由於其他部分係與第3圖的情況相同，故 適當地省略其說明。 與光學單元61同樣地，光學單元U1上接合有[ED 元件11B、11G、11R及導光板62。如第丨丨圖之從上方 觀看光學單元1 1 1的剖面圖所示，在光學單元n丨內部， -15- (12) 1262340 分色鏡1 2 1 R、分色鏡1 2 1 B、及交叉分色鏡1 2 2，係與 LED元件1 1R、1 IB、1 1G對應而配置。 分色鏡1 2 1 R係反射紅色光Lr而透過其他顏色的光， 分色鏡1 2 1 B係反射藍色光L b而透過其他顏色的光。_ 叉分色鏡1 22具有：用以反射紅色光Lr而透過其他H $ 的光之鏡子（a )、和用以反射藍色光Lb而透過其他_ 的光之鏡子（b )彼此交叉的構成。 從L E D元件1 1 R射出的紅色光L r，在分色鏡1 2 1 R 反射後，朝交叉分色鏡 1 2 2的方向射出。從 L E D元件 1 1 B射出的藍色光Lr，在分色鏡1 2 1 B反射後，朝交叉分 色鏡122的方向射出。從LED元件1 1G射出的綠色光Lg ，直接朝交叉分色鏡1 2 2的方向射出。 從分色鏡121R入射的紅色光Lr、及從分色鏡121B 入射的藍色光L b，藉由交叉分色鏡1 2 2反射後，朝出射 面射出。從LED元件11G射出的綠色光Lg，通過交叉分 色鏡122，朝出射面射出。 因此，從光學單元111 (交叉分色鏡122)射出之由 藍色光Lb、綠色光Lg及紅色光Lr強制混合的白色光（ Lb+Lg+Lr二Lw) ’可朝導光板62射出。 導光板62將自光學單元11入射的白色光Lw導入， 藉由預定的構成，將有效率地均勻化的光有效率地引導至 擴散板1 3。 如上所述，因爲利用分色鏡121R、121B及交叉分色 鏡122 ’將藍色光Lb、綠色光Lg '及紅色光Lr強制地混 -16- 1262340 (13) 合，故與第3圖所示之利用全反射鏡7 2的光學單元6 i相 比較’可將光學單元1 1 1小型化（鏡子數量少一個）。又 ，與光學單元1 1 1同樣地’只有純粹的藍色光L b、綠色 光L g、及紅色光L r進行光學混合，故可抑制顏色不均的 發生。 (第3實施形態例） 第12圖是表示適用本發明之背光裝置ι51的構成例 。本實施形態例’是在光學單元採用偏光轉換方式，使所 出射的偏光方向一致之構成。在該背光裝置1 5 i上，設置 LED元件161及光學單元162，以取代第3圖之背光裝置 51的LED兀件11和光學單兀61。再者，也省略了第3 圖之背光裝置51的D - BEF板15。 在光學單元162上’接合有用以發出白色光Lw的 LED兀件161和導光板62。如第13圖之從上方觀看光學 單元162的剖面圖所示，在光學單元162內部，偏光分光 片1 7 1、反射鏡1 7 2及λ / 2相位差板1 7 3，係與L E D元 件1 6 1對應而配置。 偏光分光片 171 (Polarized Beam Splitter: PBS)， 係將藉由LED元件1 61所射出之白色光Lw的P成分之光 予以聚集’透過後’出射至導光板62，同時，將S成分 之光則朝向反射鏡1 7 2反射。此外，偏光分光片丨7 1可使 偏光方向相互垂直的兩個直線偏光（p偏光、s偏光）， 強度相等地偏光分離。 -17- 1262340 (14) 反射鏡1 7 2將藉由偏光分光片1 7 1反射的S成分反射 後，朝λ / 2相位差板1 7 3射出。 λ/ 2相位差板173係將從反射鏡172出射之S成分 的光，偏光轉換成Ρ成分的光後，朝導光板6 2射出。 因此，從光學單元1 6 2之由L E D元件1 6 1射出的白 色光L w的ρ成分光；和藉由λ/ 2相位差板1 73而從s 成分轉換成Ρ成分的光（兩條ρ成分光），可朝向導光板 62出射。 如上所述，得以將LED元件161所發出之白色光Lw 的P成分光、和從S成分轉換成P成分的光（來自1個光 源的複數條光），出射至導光板6 2，故與以LED元件作 爲光源的背光裝置中，將1條白色光Lw出射至導光板62 的情形相比較，可使背光的光利用率提昇。亦即，從白色 光Lw出射的P + S成分中，將原本被捨棄的s成分轉換 成P成分’以供再利用，因此背光的光利用率得以倍增。 又’只有P成分的光入射至導光板62，故不需要上 述之供S成分轉換成ρ成分的D 一 b e F板，對應其程度， 得以降低背光裝置1 5 1的成本，且得以將背光裝置1 5 1薄 化。 此外，第1 2圖的例子中，爲了簡化，LED元件1 61 、偏光分光片1 7 1、反射鏡1 7 2、λ / 2相位差板1 7 3僅各 設置1個’然而實際上可按預定比例設置複數個。 此時’亦可將第1 3圖之構成依序並列地形成，然而 亦可如第14圖所示，將Led元件161、偏光分光片171 1262340 (15) 、反射鏡1 72、及λ/ 2相位差板1 73對稱地配置。第1 4 圖的例子中，偏光分光片1 7 1、反射鏡1 72、及λ/ 2相位 胃板1 7 3，係兩組對照而配置。藉由以此方式對照地配置 ’可將光學單元1 6 2精巧（c 〇 m p a c t )化同時，同時可進 一步達成背光裝置1 5 1的光均勻化。 (第4實施形態例） 第1 5圖是表示適用本發明之背光裝置2 0 1的構成例 。本實施形態例是在BGR原色光的色混合後，實施偏光 轉換的例子。在該背光裝置201上，設有用以將來自LED 元件1 1 B、1 1 G、1 1 R的光強制混合的光學單元6 1 (第3 圖），以取代第1 2圖之背光裝置1 5 1的L E D元件1 6 1。 此時，光學單元1 6 2的偏光分光片1 7 1係如第1 6圖 所示地，將來自光學單元61之LED元件1 IB、1 1G、1 1R 的藍色光Lb、綠色光Lg、紅色光Lr強制混合後，將所獲 得的白色光（Lb+Lg+Lr=Lw)之P成分光聚集，透過 後，出射至導光板62，同時將S成分光朝反射鏡172反 射。 反射鏡1 7 2將藉由偏光分光片1 7 1反射的S成分加以 反射後，朝λ/ 2相位差板1 73出射。λ/ 2相位差板173 將從反射鏡1 7 2出射之S成分光，轉換成Ρ成分光後，朝 導光板62出射。 因此，此例子的情況中，來自光學單元1 62之光學單 元6 1中的L E D元件1 1 Β、1 1 G、1 1 R強制混合後而獲得 (16) 1262340 的白色光L w之P成分光；和從S成分轉換成p成分的光 ，可朝向導光板62射出。 如上所述，藉由光學單元61，將從LED元件1 1射出 的藍色光L b、綠色光L g及紅色光L r強制地混合，而形 成白色光Lw，並且藉由光學單元162將被捨棄的s成分 光再利用，故以LED元件作爲光源的背光裝置中，色純 度和光利用效率提昇得以提昇。 此外，第1 5圖是表不利用錯由分色鏡7 1和全反射鏡 7 2，將光強制混合的光學單元6 1，然而，亦可如第1 7圖 所示，以藉由第1 0圖所示之交叉分色鏡1 2 2，將光強制 混合的光學單元1 1 1來取代。 (第5實施形態例） 第18圖是表示適用本發明之背光裝置251的構成例 。本實施形態例是在偏光轉換後，實施B GR原色光的色 混合之例子。在該背光裝置2 5 1上，與L E D元件1 1 R、 1 1 G、1 1 B相對應地，設有第1 2圖之背光裝置丨5丨的光學 單兀（將S成分轉換成P成分的單元）162R、162G、 162B’以取代第3圖之背光裝置51的LED元件11。 即，本例子中，如第19圖所示，將從光學單元162B 射出的藍色光L b之P成分和其S成分經轉換後的p成分 ’從光學單兀162G射出的綠色光Lg之P成分和其s成 分經轉換後的P成分；及從光學單元1 62R射出的紅色光 L r之P成分和其s成分經轉換後的p成分，分別在光學 1262340 (17) 單兀6 1強制混合後，出射至導光板6 2。 如上所述，藉由光學單元1 6 2，將被捨棄之S成分的 光轉換成P成分的光，以供在利用’並且藉由光學單元 6 1 ’將只有P成分的藍色光L b、綠色光L g及紅色光l r 強制混合，故以LED元件作爲光源的背光裝置中，色純 度得以提昇。 此外，第1 9圖是利用藉由分色鏡7 1和全反射鏡7 2 ’將光強制混合的光學單元6 1，然而，亦可如第20圖所 示’以藉由第1 0圖所示之交叉分色鏡1 2 2，將光強制混 合的光學單元u丨來取代。 【圖式簡單說明】 第1圖是表示習知背光裝置的斜視構成圖。 第2圖是第1導光板的剖面圖。 第3圖是適用本發明之背光裝置的斜視構成圖。 第4圖是表示第3圖之光學單元的構成例圖。 第5 Η是表不第3圖之光學單元的構成例之其他圖。 桌6圖是表不第3圖之LED元件、光學單元、及導 光板的接合關係圖。 第7圖是表不第3圖之LED元件、光學單元、及導 光板的其他接合關係圖。 第8圖是表不第3圖之LED元件、光學單元、及導 光板的其他接合關係圖。 第9圖是表示第3圖之光學單元的其他構成例圖。 -21 - (18) 1262340 第1 〇圖是適用本發明之其他背光裝置的斜視構成圖 第11圖是第10圖之光學單元的剖面圖。 第1 2圖是適用本發明之其他背光裝置的斜視構成圖 第13圖是表示第12圖之光學單元的構成例圖。

第14圖是表示第12圖之光學單元的其他構成例圖。 第1 5圖是適用本發明之其他背光裝置的斜視構成圖 第16圖是表示第15圖之光學單元的構成例圖。 第17圖是表示第15圖之光學單元的其他構成例圖。 第1 8圖是適用本發明之其他背光裝置的斜視構成圖 第19圖是表不第18圖之光學單兀的構成例圖。 第20圖是表示第18圖之光學單元的其他構成例圖。

【主要元件符號說明】 II L E D元件 5 1、1 0 1、2 0 1、2 5 1 背光裝置 61、162光學單元 71、121 分色鏡(dichroic mirror) 72 全反射鏡 III 光學單元 122 交叉分色鏡(cross dichroic mirror) -22- 1262340 (19) 16 1 L E D元件 171 偏光分光片（Polarized Beam Split ter: PBS) 172 反射鏡 173 λ / 2相位差板

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Claims (1)

1262340 t.， 十、申請專利範圍 第93127760號專利申請案 中文申請專利範圍修正本 民國95年3月7日修正 1· 一種背光裝置，其特徵爲至少具有具備： 發出第1原色光的第1光源；和 發出第2原色光的第2光源；和 發出第3原色光的第3光源；和 Φ 反射上述第1原色光，及或透過其他原色光的第1鏡 面體；和 反射上述第2原色光，及或透過其他原色光的第2鏡 ' 面體；和 反射上述第3原色光，及或透過其他原色光的第3鏡 面體；和 將透過上述第1、第2、第3鏡面體的各原色光混合 後，射出白色光的色混合機構的光學單元。 β 2. 一種背光裝置，其特徵爲至少具有具備： 發出第1原色光的第1光源；和 發出第2原色光的第2光源；和 發出第3原色光的第3光源；和 具有使反射上述第1原色光而透過上述第2原色光的 第1分色膜、和反射上述第3原色光而透過上述第2原色 光的第2分色膜具有交叉構成，並且將上述第1、第2、 第3原色光混合後，射出白色光的交叉分色元件的光學元 1262340 件。 3 . —種背光裝置，其特徵爲至少具有具備： 發出白色光的光源；和 供第1偏光波透過而第2偏光波反射的第1鏡面體； 和 將從第1鏡面體反射的上述第2偏光波予以反射的第 2鏡面體；和 將上述第2鏡面體所反射的第2偏光波，轉換成上述 第1偏光波的偏光轉換元件， 並且令所射出的偏光波一致變成上述第1偏光波而射 出的光學元件，前述光源乃將混合從發光第1之原色光之 第1之光源，和發光第2之原色光之第2之光源，和發光 第3之原色光之第3之光源所發出光線之各原色光所得白 色光加以發光者。 4 · 一種液晶顯示裝置，其特徵爲具備： 至少具有 發出第1原色光的第1光源，和 發出第2原色光的第2光源，和 發出第3原色光的第3光源，和 反射上述第1原色光，及或透過其他原色光的第1鏡 面體，和 反射上述第2原色光，及或透過其他原色光的第2鏡 面體，和 反射上述第3原色光，及或透過其他原色光的第3鏡 -2- 1262340 面體，和 將透過上述第1、第2、第3鏡面體的各原色光混合 後，射出白色光的色混合機構的光學元件的背光裝置； 與利用經由前述背光裝置所面發光之光線，顯示影像 的液晶顯示面板。 5. —種液晶顯示裝置，其特徵爲具備： 至少具有 發出第1原色光的第1光源，和 發出第2原色光的第2光源，和 發出第3原色光的第3光源，和 具有使上述第1原色光而透過上述第2原色光的第1 分色膜、和反射上述第3原色光而透過上述第2原色光的 第2分色膜具有交叉構成，並且將上述第1、第2、第3 原色光混合後，射出白色光的交叉分色元件； 與利用經由前述背光裝置所面發光之光線，顯示影像 的液晶顯示面板。 6. | —種液晶顯示裝置，其特徵爲具備： 至少具有 發出白色光的光源，和 供第1偏光波透過而第2偏光波反射的第1鏡面體， 和 將從第1鏡面體反射的上述第2偏光波予以反射的第 2鏡面體，和 將上述第2鏡面體所反射的第2偏光波，轉換成上述 1262340 第1偏光波的偏光轉換元件， 並且令所射出的偏光波一致變成上述第1偏光波而射 出的光學元件， 將混合從發光第1之原色光之第1之光源，和發光第2 之原色光之第2之光源，和發光第3之原色光之第3之光源 所發出光線之各原色光所得白色光加以發光之背光裝置； 與利用經由前述背光裝置所面發光之光線，顯示影像的液 晶顯示面板。