201250349 六、發明說明： - 【發明所屬之技術領域】 • 本發明係關於一種背光模組及該背光模組所包含之導光 板；特別是關於採用發光二極體之側光式背光模組以及該背光 模組所包含之導光板。 【先前技術】 液晶顯示器面板係為目前顯示裝置之主流，並係大量使用 於如各式面板顯示屏、家用的平面電視、個人電腦及膝上型電 腦之平板型監視器、行動電話及數位相機之顯示幕等電子產 品。此外，將光源設置於導光板四周邊緣之側光式背光模組相 較於將光源均勻設置於導光板後方之直下式背光模組具有更 薄之模組厚度’因此可使側光式平面顯示器在目前強調薄度之 市場更具競爭力。 圖1A所示係為使用發光二極體作為光源之習知侧光式背 光模組10的上視圖。如圖1A所示’習知側光式背光模組1〇 包含導光板20以及複數發光二極體η所組成之光條I]，其 中上述發光二極體11係設置於導光板20之周圍並向導光板 2〇之入光端面31發出光線。此外，圖1B係為圖1A所示習知 側光式背光模組10根據剖線AA’所產生之剖面圖。如圖iB所 示習知側光式背光模組1〇進一步包含用以反射光線之反射板 50 ° 在此請同時參照圖1A所示之上視圖以及圖1B所示之剖面 圖。如圖1B所示，自發光二極體11之光源12所射出之光線 A在導光板20内部進行全反射以進行傳遞之後接觸到導光板 20底面之微結構(未繪示)造成全反射被破壞並因此出光於導 光板20相對反射板50之一面。 、 為了降低習知侧光式背光模組1〇之整體厚度，導光板2〇 對應面板顯示區(Active Area)之中央部份厚度被削減至小於發 201250349 光二極體11之高度。然而，為了完整接收發光二極體u之光 源12所發出之光線’導光板2〇靠近光源的部分係突出以形 楔形結構，並因此具有相當於發光二極體u之高度。如此一 來’導光板20突出之部分具有較大的面積來接收光源〇 生之光線，以提高光線之利用率。 但是上述習知侧光式背光模組丨〇仍有著光學上之缺點。部 分自發光二極體11所產生之光線將透過導光板2〇突出部份之 導引斜面32或導光板20靠近導引斜面32之位置出光，並因 ^造成背光模組10可視區邊緣部份亮度上的不均勻。舉例而 言，自發光二極體11所產生之光線B將於接觸導引斜面32 以及反射板50反射後向導紐20相對反射板5G之表面行 進，之後光線B將因接觸導光板20表面入射角 f ^ 20 32 如此一來，導光板2G邊緣朗特定觀_度亮度_大於 他部分並因此給予觀賞者亮線刺眼之視覺效果。 、 此可1，如何在減低背光模組整體厚度之情況下同時產 m正視亮度㈣*亮線或其他光學贼，實*目前背光 組生產及設計之重要課題。 月7 【發明内容】 本發明之目的在於提供-種具可減少漏光入光部結構之導 光板以及包含稱光板之背光馳，崎财光模_產生之 漏光視覺現象。 w目的在雖供-種具可齡賊人光部結構 ====㈣繼，剛咖組在顯 本發明之背光模組包含光源以及導光板，其 ί ί 部。導光板之本體包含出光面以及相 i f先面ί底面。導光板之彎折入光部則是自本體之-側延伸 而出並朝著背向本體底面之方向f折。f折入光部包含入光端 201250349 面j料斜面以及第二導引斜面，其中光源择·^署於料廄 入光域之位置並向人光端面糾1切係①置於對應 • *-第導^斜面Γ：端與3本體之出光面相交於第—邊界，而 第一導引之另端則疋連接人光端面之頂緣。另一方面， _======第二邊界，而第二導 •面與本體之^光面朝人光端面之延伸卜 二 月之實施例之一中，第二導引斜面係為一個實質上 ::體匕:r，一端連接著入光端面二=:: 邊界L此外，第—子斜面與該底面朝面: 光端面之為第二角度。第二子斜面與該底面朝該入 ㈣度，其中第三角度較佳 在本發明之另-實施例中，導光板進一步包 引斜面以及複數對應辅助導引斜面，其令第二導引斜面係沿 入光端面之底緣間隔分佈。輔助導引斜面係形成於相 引斜面之間，其中辅助導引斜面之一端與本體底面相交二 邊界，而另一端則是連接入光端面之底緣。 、 【實施方式】 本發明係關於一種背光模組以及該背光模組所包含之導光 板；特別是使用發光二極體之背細組以及該f細 之導光板。 > 圖2A所示係為本發明背光模組100之上視圖，而圖2B係 為圖2A所示背光模組1〇〇根據剖線八入，所產生之剖面圖。^ 201250349 此請同時參照圖2A及圖2B，本發明之背光模組1〇〇包含複數 發光元件110之光條130以及導光板200。導光板2〇〇包含本 體210以及彎折入光部300，其中發光元件11〇係設置於導光 板2⑻對應彎折入光部300之一侧並向臀折入光部3〇〇之入光 端面310發出光線。此外，在圖2A及圖2B所示之實施例中，_ 岸光模組100僅於導光板200之一侧設置發光元件HQ，但不 限於此，在不同實施例中，背光模組丨⑻亦可同時設置發光元-件110與彎折入光部300於導光板2〇〇相對兩侧之位置。 在圖2A及圖2B所示之實施例中’本體21〇具有出光面211 以及相對於出光面211之底面212，其中發光元件110所產生 之光線A將進入導光板200並以全反射方式於導光板2〇〇内 部行進，並將於接觸導光板200底面212之微結構(未繪示)後 被破壞全反射並在被散射之後自出光面211離開導光板2〇〇。 此外’本實施例之發光元件110係為複數發光二極體，但不限 於此；在不同實施例中，背光模組1〇〇亦可使用如冷陰極燈管 (Cold Cathode Flu_cent Lamp)等發光體來作為發光元件 110 〇 在此清同時參照圖2A之上視圖以及圖2B之剖面圖。脊折 入光部300係自本體210之-侧延伸而出並朝著背向底面212 之方向彎折。彎折入光部300包含入光端面31〇、第一導引斜 面320以及第二導引斜面330，其中發光元件11〇係設置於對 應入光端面310之位置並向入光端面31〇發出光線。 第一導引斜面320之一端和出光面211相交於第一邊界213 而另一端則是連接著入光端面310靠近出光面211之頂緣。另 一方面，第二導引斜面330之一端和底面212相交於第二邊界 214而另一端則是連接人光端面31〇靠近底面212之底緣。由 此可見’本發明之第一導引斜面32〇及第二導引斜面33〇係分 別位於入光端面310之上下兩侧，以藉此反射自發光元件31〇 所產生之光線並將其引導至導光板2〇〇之本體21〇内部，以供 位於本體210底面212之微結構層(未繪示)破壞該些光線全反 201250349 射並使其自出光面211出光。 、 #在丄圖2B所示之實施例中，第-導引斜面320及出光面211
. 二之延伸線間所夹之銳角係第-角度&而J 甘，入光端面31°之延伸線間所夾之銳 •角^第-角度θ2’其十本實施例之第一角度^大於第二角产 .不限於此；在不同實施例中，本發明背光模組100亦$ 5„件110之位置、相鄰發光元件110之間隔或其他設 ^上的需要來調整第一導引斜面320及對應之第一角度θ或 第二，引斜面330及對應之第二角度θ2，以改變第一角度匕 及第二角度θ2之間的比例或使第二角度02大於第—角度^ 如圖2Β所示，光源121所產生之光線a將在接觸第一導 弓丨斜面320及第二導引斜面33〇後被反射並接觸本體2丨〇之出 光面211，其中第二導引斜面330藉由其傾斜度來增加光線a 接觸出光面211之入射角。如此一來，光線A將因入射角大 於臨界角（Critical Angle)之緣故而得以全反射方式在導光板 200中行進，並最終在被導光板2〇〇底面微結構破壞全反射後 自=光面211離開導光板200。藉此，圖2B所示之結構避免 了光線A在進入導光板2〇〇之本體210前被第一導引斜面32〇 或第二導引斜面33〇散射並能夠在進入本體21〇之前保持全反 射行進，以使其最終能在被微結構破壞後自出光面211出光。 此外’在本實施例中，發光元件11〇及彎折入光部3〇〇之 入光端面310具有包含空氣之間隔，但不限於此；在不同實施 例中，本發明之背光模組1〇〇可根據光源120及入光端面310 之間的相對位置和距離發光元件11〇之發光強度、相鄰發光元 件110之間隔或其他需求選擇性來選擇性使發光元件110和彎 折入光部300之入光端面310相互貼齊。 圖2C所示係為圖3所示背光模組100自設置發光元件u〇 一側向導光板200望去之侧視圖。在此請同時參照圖2B及圖 2C ’其中為了提高入光端面310所接收到之光線，光源120 底緣之高度較佳高於入光端面310對應之底緣310b，且光源 201250349 120頂端之高度較佳低於入光端面310對應之頂緣310c。如此 一來’光源120表面於入光端面310所在平面之垂直投影係為 入光端面310所涵蓋，因此可收到更多光源120所產生之光 線。此外，本實施例光源120之光源中心121較佳低於入光端 面310之入光端面中心310a之高度，但不限於此；在不同實 施例中，本發明之背光模組100亦可根據光源120以及入光端 面310之間高度的比例或其他需求來調整光源中心121相對於 入光端面中心310a之高度。 此外’發光元件110之間隔可根據發光元件110所產生光 線之角度分布範圍以及發光元件110所產生光線之強度來加 以調整。換言之，本發明之背光模組100可根據相鄰發光元件 110之光線間所產生之相互混光作用來調整相鄰發光元件110 之間的間隔，也可避免因相鄰發光元件11〇間隔過大而因亮度 分佈不均勻造成目視品味有明顯亮暗區塊產生，即熱點區(Hot Spot)，或大視角觀察到明顯之觉線(Bright Line)〇 此外’在圖2A至2C所示之實施例中，第一邊界213之投 影和第一邊界214之投影實質上重疊。換言之，第二邊界214 與入光端面310之水平距離實質上相等於第一邊界213和入光 端面310之水平距離，但不限於此。彎折入光部與導光板 200相交之第一邊界213及第二邊界214可因應發光元件n〇 以及彎折入光部300之間距、發光元件11〇之高度或其他條件 來調整第一邊界213及第二邊界214之位置。 在圖3A之上視圖及圖3B之剖面圖所示之實施例中，第一 邊界213較第二邊界214更靠近入光端面31〇。換言之，第一 邊界213與入光端面310之水平距離小於第二邊界214和入光 端面310之水平距離。® 3A及圖3B所示實施例與圖2八至 2C背光模組之差異僅在於第一邊界213、第二邊界214及入 。除此之外，兩實施例之背光模組1⑻ 之、、，。構及使用兀件實質上相等，故在此不加贅述。 圖4Α之上視圖及圖4Β之剖面圖係為圖2Α至圖％所示 8 201250349 背光模組100之變化實施例，其中圖4B所示自設置發光元件 no —側向導光板200望去之側視圖。在圖4A及圖4B所示之 實施例t，第二導引斜面330之寬度實質上相等於發光元件 no之寬度，但不限於此，因此相鄰第二導引斜面33〇之間係 被部分導光板200之底面212所隔開。換言之，第二導引斜面 =0，著入光端* 310之底緣310b U間隔方式分佈。上述 第一導引斜面330之間隔分佈係用於調整光線所接觸之導光 板200表面以及光線之行進路線，並藉此調整本實施例背光模 ，所產生之整體正視亮度均勻性以及減輕可視區邊緣部 伤之免線效果。 在圖4A及圖4B之實施例中，僅部分發光元件11〇所產生 ίίίΐ於接觸第二導⑽面现之後以全反射方式於導光 進’並最終被導光板200底面212之微結構破壞而 2 ΐν出光。如此一來，本實施例之背光模、组10〇可藉 ，圖4Α及圖4Β所示之結構增加背光模組1〇〇在靠近第一 -320之正視亮度均勻性。此外，除了第二導引斜面 暫4、^隔方式分佈之特徵外’本實施例之背光模組100實 於圖2A至_2C所示之f光模組i⑻，故在此不加資 間'隙$;择所不第二導引斜面330與反射板500之間的 丄一 模i且100更多空間來設置如發光元件110等元件 = 述間隙可補償背光模組100所使用元件 本此節省背光模，组100組裝所需之時間。 、圖5B及圖5C所示係為圖4A及圖所干昔#；^ 變化實施例，其中圖犯所_為⑤ ί 1 同時參照圖5A至5C。在本實施例 二包含複數形成於相鄰第二導引斜面 辅助導引斜面333 ’用以導引更多光線以全 ==第丨斜—^ 如圖5B所示’輔助導引斜面333係自第二邊界2M向第 9 201250349 一導引斜面320之方向傾斜。此外’輔助導引斜面333與底面 212朝入光端面310之延伸線所夾銳角係辅助夾角Θα，其係小 於如圖2Β所示第二導引斜面330與底面212朝入光端面31〇 之延伸線所夾之第二角度Θ2。輔助導引斜面333亦可反射自第 一導引斜面320而來之光線並藉由辅助夾角Θα來增加大角度 射光線接觸出光面211之入射角。屆時，更多光線可被出光面 211所反射並保持以全反射方式向本體21〇傳導。 · 圖之上視圖和圖6Β之剖面圖所示係為圖4Α及圖4Β 所示背光模組100之另一變化實施例。本實施例第二導引斜面 330平行於入光端面310之寬度自入光端面31〇之底緣朝著第 二邊界214或導光板200底面212之方向漸增。如圖6八所示， 第二導引斜面330係自入光端面310之一端向導光板200之方 向$生了具有放射型之開口，其中上述放射型開口係對應於發 光元件110之光源120所產生光型之張角。藉由上述開口及光 線光型之間的對細係，本發明背光模組1〇〇之將 2〇〇引導更多發光元件η〇所產生之光線並同時引導該些光線 =全反射方式在導光板200内部行進。換言之，上述放[型之 21二可降低光線自第一導引斜面320或導光板200靠近第-導 夕2，出光之程度並藉此提升背賴組整體正視亮度 I巧司度。 在上圖诚6圖Γ所示之實施例中，每一第二導引斜面330 第二邊界214之方向皆具有相同 則邊之第二導引斜面330之寬度增加率 =力:5先，310中央位置之第二導引斜面330之寬 201250349 ίίΐ組i00,由調整第二導引斜面330之寬度增加率來調 整本身之邊緣凴度以及整體之正視亮度均勻。 圖8A及圖8B所示係為本發明背光模組1〇〇另一實施例之 ^圖及剖面圖。在本實施例中，第二導引斜面33()係為一個 不連續平整的表面，其中第二導引斜面33G係藉於不同 =斜度的平面來反射具有獨人射肖之光線，並藉此使更 線，夠在經第二導引斜面330後以全反射方式進入導光板2〇〇 之本體210。 如圖8A及圖8B所示’本實施例之第二導引斜面33〇包含 第:子斜面331以及第二子斜面332。第一子斜面331之-端 及=二子斜面332之-端分別連接著入光端面31()之底面和第 二邊界214，其f第-子斜面331和第二子斜面332則是連接 乂錯形成第二邊界215。此外，第一子斜面331與底面212朝 入光端面310之延伸線所夾之銳角係為第三角度匕且第二子 斜面332與本體210之底面212與底面212朝入光端面31〇之 ^伸，所夹之銳角係為第四角度θ4，其中第三角度％係大於 第四角度θ4。 在圖8Β所示之實施例中，由於第三角度％大於第四角度 =，因此本實施例之第二導引斜面33〇具有大於圖4所示第二 導引斜面330之傾斜度’其中第二導引斜面33()可藉由改變了 光線B之行進方向賴時增加了光線B接觸出光面2ii之入 射角。因此光線B可队射肖大於臨界肖(Qitieal如㈣之緣 故而保持以全反射方式在導光板期中行進，並最終在被導光 板200底面微結構破壞後自出光面2n離開導光板2〇〇而出 ^，此可見，本實施例之背光模組減少了光線自導光板 2〇〇邊緣出光之可能性並因此增加了出光面211之正視亮度。 此外，在圖8A及圖8B所示之實施例中，第三邊界215與 入光端面310之水_離較佳小於第一邊界213盘入光端面 310之距離。換言之，第三邊界215較第一邊界213更靠近入 光端面310 ’但不限於此。在不同實施例中，本發明之背光模 201250349 組100亦可根據發光元件110之光源120相對於入光端面31〇 之位置來改變第一邊界213和第三邊界215之位置，以調整光 線接觸第一導引斜面320及第二導引斜面330之角度和最終出 光之位置。 ' 圖9A及圖9B所示係為圖8A及圖8B所示背光模組1〇〇 之變化實施例。在本實施例中，第三邊界215與入光端面310 間之距離實質上相等於第一邊界213與入光端面310間之距. 離，但不限於此；在不同實施例中，背光模組1〇〇亦可調整第 一邊界213或第三邊界215之位置以使第一邊界213與入光端 面310之水平距離小於第三邊界215與入光端面310之水平距 離。除了邊界213,215與入光端面310間之距離外，圖9A及 圖9B所述之背光模組1〇〇在結構上以及所使用之元件實質上 相等於圖8A及8B所述之背光模組1〇〇，故在此不加贅述。 此外，在圖8A及圖8B所示之實施例中，第三角度03係大 於第四角度Θ4 ’但不限於此；在圖1〇所示之實施例中或其他 不同實施例中’本發明之背光模組1〇〇可根據光源12〇及入光 端面310之間的相對位置、光源12〇和入光端面310間高度的 比例或其他設計上的需求來調整第一子斜面331及第二子斜 面332之傾斜度而使第三角度θ3小於第四角度θ4。 圖11所示係為本發明背光模組1 〇〇在不同實施例中所呈現 之出導光板光通量百分比以及熱點區光通量百分比。圖11中 D1及Ε1分別代表著圖1Α及圖1Β所示背光模組1〇〇之導光 板光通量百分比以及熱點區光通量百分比。D2及Ε2分別代表 著圖2A-C所示背光模組1〇〇之導光板光通量百分比以及熱點 區光通量百分比。D3及Ε3所示分別係為圖4Α-Β所示背光模 組100之導光板光通量百分比以及熱點區光通量百分比。D4 及Ε4所示分別係為圖8Α-Β所示背光模組1〇〇之導光板光通 量百分比以及熱點區光通量百分比及Ε5所示分別係為圖 1〇所示背光模組100之導光板光通量百分比以及熱點區光通 量百分比。上述導光板光通量百分比係為背光模組1〇〇可被人 12 201250349 察狀正視亮度，而熱點區光通量百分_為人眼可觀 察到熱點區(Hot Spot)或大視角亮線之亮度。 ia及ib “之習知背光模組， 堂發明魏實補情呈現之縣餘丨。。料較低之光通 而勒本發明背光模組100之熱點區光通量遠低於習知背 之熱點區光通量。換言之，本發明背光模組謂所產生 免度更低’也因此對於觀賞者人眼更不明顯。由此 I見也’本ί明調整f折入光部第一導引斜面以及第二導引斜 氺楛源戶:產生光線和出光面之入射角，以藉此調整背 + 整體党度均勻，以及可視區邊緣部份之亮度效果。 瞼的贿及圖示已揭示本發明之較佳實施例，必須 仞解Jii增添、許乡修改純代可驗祕本發明較佳實施 LrH如所附申請專利範圍所界定的本發明原理之精 i ff 悉該技藝者將可體會本㈣可能個於很多形 :佈置、比例、材料、元件和組件的修改。因此，本 ί於揭師實關於财誠，毅視為肋說明本發 用以限制本發明。本發明的賴應由後附申請專利範 圍所界疋，並涵蓋其合法均等物，並不限於先前的描述。 【圖式簡單說明】 =:5所„為習知侧光式背*模組的上視圖； HI 9Δ 3不Ϊ為圖^所示習知側光式背光模組之剖面圖； 圖2Α所了本發明背光模組之上視圖； =所係為圖2八所示背光模組之剖面圖； j所不係為圖2Α所示背光模組之側視圖； 【4Λ f所示係為圖2A_C所示背光模組之變化實施例； ill m 所不係為圖23所示背光模組之變化實施例； Ιϋ ίίΔ π - +及圖5C所示係為本發明背光模組之另一實施例； Ξ 發明f光模組—變化實施例之上視圖； 圖係為圖6A所示背光模組之側視圖； 13 201250349 ^7Α所示係為本發明背光模組另一實施例之上視圖； 圖7Β所示係為圖7Α所示背光模組之侧視圖； 圖8Α所示係為本發明背光模組另一實施例之上視圖； 圖犯所示係為圖8八所示背光模址之剖面圖； 圖9Α所示係為圖8Α所示背光模組之變化實施例； 圖9Β係為圖9Α所示背光模組之剖面圖； 圖10所示係為圖8Α所示背光模組之變化實施例；以及 圖11所示係為本發明不同實施例背光模組之導光板光通量百 分比及熱點區光通量百分比。 310b底緣 31〇c頂緣 320第一導引斜面 330第二導引斜面 331第一子斜面 332第二子斜面 333輔助導引斜面 500反射板 A光線 θι第一角度 %第二角度 θ3第三角度 θ4第四角度 ΘΑ輔助角度 【主要元件符號說明】 100背光模組 110發光元件 120光源 121光源中心 130光條 200導光板 210本體 211出光面 212底面 213第一邊界 214第二邊界 215第三邊界 300彎折入光部 310入光端面 310a入光端面中心