TW573145B

TW573145B - Light guide plate, light source device equipped therewith and display device

Info

Publication number: TW573145B
Application number: TW91122552A
Authority: TW
Inventors: Takeshi Gotoh; Tetsuya Hamada; Toshihiro Suzuki; Tetsuya Kobayashi; Keiji Hayashi
Original assignee: Fujitsu Display Tech
Priority date: 2002-01-23
Filing date: 2002-09-30
Publication date: 2004-01-21
Also published as: US7073933B2; JP3980890B2; KR100840826B1; US20030137821A1; KR20030064258A; JP2003215349A

Description

玖、發明說明 (發明說明應救明：發明所屬之技術領域•先前技術、內容、實施方式及圖式簡單說劈） I：發明所Λ之技術領域3 發明範疇本發明係有關於一種供諸如可攜式電子設備等顯示器單元使用之顯示器裝置、及該顯示器裝置所使用之一光源裝置、以及一導光板。【先前技術3 相關技術描述隨著可攜式資料終端機的普遍使用，極需要提供一種低耗電董的顯示器裝置，反射型液晶顯示器裝置可滿足低耗電要求但伴隨的問題係為除非顯示器裝置使用於諸如戶外等足夠明亮的環境中否則無法獲得良好的顯示品質。因此，反射型液晶顯示器裝置通常合併使用一個位於顯示器螢幕側上並以平面光源加以照明之前光單元。使用一冷陰極管或一發光二極體（LED)作為前光單元的 15 光源，對於較小液晶顯示器裝置已時常使用一輕重量且小尺寸的LED，此LED為點光源。為了均勻地照明顯示器螢幕，因此需要一種用於將光均勻分散之結構。第22圖顯示一種習知前光反射型液晶顯示器裝置之構造，第22A圖顯示從顯示器螢幕側觀看之反射型液晶顯示器 20 裝置的構造，而第22B圖為沿著第22A圖的線A-A所取之反射型液晶顯示器裝置的剖視圖。參照第22A及22B圖，反射型液晶顯示器裝置由一前光單元FL及一反射型液晶顯示器面板102構成，一偏振板140係黏接在位於顯示器螢幕侧上之反射型液晶顯示器面板102的表面。並且，用於構成前 0續次頁（發明說明頁不敷使用時，請註記並使用續頁) 玖、發明說明 ' 發明說明續頁光單7GFL的-部份之—透明平面性導光板刚係配置於偏振板刚的顯示器螢幕侧上保持_預定間隙，—接近平坦的光外出表面128係在液晶顯示器面板1()2側形成於平面性導光板104上。Η固可供光源所發光線落下的光入射表面122係於第22Α及22Β0中形成於平面性導光板1〇4的左側。在顯不螢幕側之平面性導光板刚上，交錯形成有複數個緩和傾斜狀表面112及複數個陡峭傾斜狀表面11〇，其中複數個緩和傾斜狀表面112相對於光外出表面128朝向光入射表面 122以一較小角度傾斜，而複數個陡峭傾斜狀表面11〇相對於光外出表面128朝向面對光入射表面122的表面144以一較大角度傾斜。在第22Α及22Β圖的平面性導光板ι〇4左方，一線性導光板106沿著平面性導光板1〇4的光入射表面122而配置， LED108設置於線性導光板1〇6的兩端，利用線性導光板1〇6 來修整光線從身為點光源的LED 108之外出方向以建立線性光源，線性導光板106具有形成於面對光入射表面122的表面中之複數個凹口狀凹部142。調整凹部142的形成密度時，均勻分佈的光線係從線性導光板106射入平面性導光板 104 内。線性導光板106發射的光線係移行經過平面性導光板 104同時受到緩和傾斜狀表面112及光外出表面128的全反射，藉此使入射在陡峭傾斜狀表面110上的光線射往反射型液晶顯示器面板102。一形成於反射型液晶顯示器面板102的像素上之反射電極所反射的光係通過平面性導光板104並發 0續次頁（發明說明頁不敷使用時，請註記並使用續頁） 573145 玖、發明說明發明說明續頁射至顯示器螢幕側。然而’習知使用LED108作為點光源之前光反射型液晶顯不器裝置係包含以下兩項問題： (1) 低效率及低明度 5 LED108發射的光線係經由線性導光板106落在平面性導光板104上’此處的光利用效率係為從LED1〇8落在線性導光板106上的光利用效率、線性導光板1〇6中的光利用效率及從線性導光板1〇6落在平面性導光板1〇4上的光利用效率之乘積，因此，光利用效率無法避免減小。特定言之， 10當利用一線性導光板106將點光源轉變成線性光源時，在光利用效率與光量分佈均勻度之間存在一種取捨關係，所以難以改善光利用效率。為達成高明亮的照明，因為每個 LED108具有有限光量，所以需增加]LED108的數量。第23圖顯不從顯示器螢幕側觀看之前光反射型液晶顯示器裝置之 15構造，其中LED108數增至四個，參照第23圖，當LED108數增至四個時，線性導光板1〇6，的尺寸必須增大而抵銷掉利用LED 108使尺寸減小之好處。 (2) 高生產成本相較於使用冷陰極管的習知構造具有增多的元件數， 20此外亦需要精密地配置線性導光板106、平面性導光板1〇4 及LED108，導致生產成本增高。為解決上述兩項問題，已經提出一種藉由在面對光入射表面122的一表面（下文稱為光反射表面）上提供一反射器來反射入射光而具有使光往復移行的一結構之導光板，且 0續次頁（發明說明頁不敷使用時，請註記並使用續頁） 8 573145 玖、發明說明發明說明，續頁反射光係受到陡峭表面進一步反射以發射至液晶顯示器面板102侧。第24圖顯示一種具有使光往復移行的結構之前光反射型液晶顯示器裝置，第24A圖顯示從顯示器螢幕側觀看

之反射型液晶顯示器裝置的結構，且第24B圖為沿著第24A 5 圖的線B-B所取之反射型液晶顯示器裝置的剖視圖。如第 24A及24B圖所示，一 LED108配置於導光板120的光入射表面122中心，一反射器124設置於與光入射表面122相對之光反射表面126的表面上，一幾近平坦的光外出表面128係形成於液晶顯不面板1 〇 2側之導光板12 0上。緩和傾斜狀表 10 面113及陡峭傾斜狀表面111形成於面對光外出表面128侧之導光板120上，表面113相對於光外出表面128以約2。角緩和地朝向羌反射表面126傾斜，且表面111相對於光外出表面 128以約45。角陡峭地朝向光入射表面122傾斜。 LED108發出且落在導光板120上之光線係傳播通過導 15 光板120同時受到光外出表面128及緩和傾斜狀表面113反覆地全反射、並受到反射器124反射。LED108為點光源，因此所發出的光線係分散並同時移往反射器124，因此，反射器124上變成幾近均勻的光線分佈，光線係受到反射器124 所反射、.再度落在導光板120上、並受到陡峭傾斜狀表面 20 hi所反射並射往反射型液晶顯示器面板102。但是，即使利用具有上述使光往復移行的結構之導光板120仍有下列問題，亦即，從LED108入射在導光板120上的光在受到緩和傾斜狀表面113及光外出表面128全反射時大部份仍在移行，但如上述，緩和傾斜狀表面113與光外出 0續次頁（發明說明頁不敷使用時，請註記並使用續頁） 9 573145 玖、發明說明發明說明續頁表面128之間存在約2。的傾斜角。因此，入射在表面113及 128上的光線之傾斜角逐漸減小且最後變成比臨界角更小。如第24B圖所示，光射線2〇2係經由緩和傾斜狀表面113及光外出表面128直接離開導光板120外，引起光利用效率進一 5步減小之問題。特定言之，光射線202從緩和傾斜狀表面 113直接射往顯示器螢幕、受到陡峭傾斜狀表面丨丨丨進一步反射、並以與顯示器螢幕幾近垂直的一方向發射，因而產生對比降低之問題。雖然反射器124上的光量分佈變得平均，因為對於反射 10器124的光入射角係依照與反射器124中心的距離而有不同，所以光分佈特徵並不平均。因此，光線當受到反射器124 反射並從光反射表面126進入而再度引導通過導光板12〇時係具有不平均的分佈。為此，從光外出表面128射入反射型液晶顯示器面板102的光線具有不平均的分佈，因此明度變 15得不規則且降低顯示品質，可使反射器124的表面成為散射-反射表面並以散射方式反射光射線2〇4來減輕此問題，但這並不是一種徹底的解決方案。此外，由於光散射或由於散射造成的損失，使得光利用效率無法避免地降低，亦未獲得一種徹底的解決方案。 20 並且·，習知前光液晶顯示器裝置具有一項問題：當接通前光時的對比比值係遠小於當背光液晶顯示器裝置的背光接通時之對比比值，這是因為已將導光板12〇設置於液晶顯示器面板102的顯示器螢幕側、並且從前光單元輻照的一部份光線受到光外出表面128及導光板120的相似物所反射 E續次頁（發明說明頁不敷使用時，請註記並使用續頁） 10 573145 裏、發明說明、發明說明續頁而非受到液晶顯示器面板102的反射電極所反射所致。為了防止受到光外出表面128及相似物所反射，一防反射膜係形成於導光板120的光外出表面128以及導光板120側的液晶顯示器面板102表面上，但黏接在液晶顯示器面板 5 102表面之偏振板140及導光板120皆由一種樹脂形成，而且形成此膜時不可以升高基材溫度。因此並未形成一高品質的薄膜，且未由防反射膜充分地防止反射，仍具有〇· 1至 0.2%的反射因數。因為所獲得的對比比值只大約為1〇，已希望進一步增進對比比值。 10 【發明内容】發明概要因此，本發明之一目的係提供一種可抑制明度散佈且強調高對比與良好顯示品質之顯示器裝置、該顯示器裝置所使用之一光源裝置、以及一導光板。 15 藉由一種導光板達成上述目的，此導光板包含一光入射部，該光入射部係具有一可供一點光源所發光線落下之光入射表面；一光反射表面，其形成為面對光入射表面以反射來自光入射表面的光線；及光外出表面，其配置於光入射表面與光反射表面之間，並具有緊黏在其表面上之一 20圓形偏振板；一相對表面，其形成為面對光外出表面，且其中交錯配置有第一相對表面及第二相對表面，其中第一相對表面係用於將入射光引導至光外出表面及光反射表面 ’而第二相對表面用於將光反射表面反射的光線射過光外出表面；及側端表面，其配置於光入射表面與光反射表面 0續次頁（發明說明頁不敷使用時，請註記並使用續頁） 11 573145 玖、發明說明 .… '、*.：·.'：. . . _ 之間並形成於光外出表面及相對表面的兩端。圖式簡箪說明第1A至1C圖顯示根據本發明第一實施例的範例^之一導光板、一配備有該導光板的光源裝置及一顯示器裝置之 5 構造，第2A至2C圖顯示根據本發明第一實施例的範例u之導光板、配備有該導光板的光源裝置及顯示器裝置之構造；第3圖顯示光射線的外出角vs.光量分佈；第4圖顯示根據本發明第一實施例的範例1 _3之導光板 10 、配備有該導光板的光源裝置之構造；

第5A及5B圖顯示根據本發明第一實施例的範例3之導光板、配備有該導光板的光源裝置之修改構造； 15 第6圖顯示根據本發明第一實施例的範例1 ·4之導光板、配備有該導光板的光源裝置及顯示器裝置之構造；第7圖顯示根據本發明第一實施例的範例ι_4之導光板、配備有該導光板的光源裝置及顯示器裝置之構造；第8圖顯示根據本發明第一實施例的範例1_5之導光板、配備有該導光板的光源裝置及顯示器裝置之構造；

20 第9圖顯示根據本發明第一實施例的範例14之導光板、配備有該導光板的光源裝置之構造；第10圖顯示根據本發明第一實施例的範例14之導光板之修改構造；第11圖顯示根據本發明第一之修改構造；實施例的範例1-5之導光板 ®續次頁（發明說明頁不敷使用時，請註記並使用續頁) 12 玖、發明說明發明酬續頁第12A至12D圖顯示一習知導光板、一配備有該導光板的光源裝置作為本發明第一實施例的範例1 - 6前提條件之構造；第13A至13C圖顯示根據本發明第一實施例的範例1-6之 5 導光板及配備有該導光板的光源裝置；第14圖顯示角落部延伸方向與光入射表面之間的角度 vs.對比變化；第15圖為明度變化與角落部延伸方向與光入射表面之間的角度其間之關係； 10 第16A及16B顯示根據本發明第二實施例的範例2-1之光源裝置的構造；第17圖顯示根據本發明第二實施例的範例2-1之光源裝置的操作.；第18A及18B圖顯示根據本發明第二實施例的範例2-2之 15 光源裝置的構造；第19圖顯示根據本發明第二實施例的範例2-2之光源裝置的操作；第20A及20B圖顯示根據本發明第二實施例的範例2-3之光源裝置的構造； 20 第21A至21C圖顯示根據本發明第二實施例的範例2-4之光源裝置的構造；第22A及22B圖顯示一習知導光板、一配備有該導光板的光源裝置及一顯示器裝置之構造；第23圖顯示一習知導光板及一配備有該導光板的光源 0續次頁（發明說明頁不敷使用時，請註記並使用續頁） 13 573145 玖、發明說明發明說明I買頁 ...... .. » 裝置之其他構造；及第24A及24B圖顯示一習知導光板、一配備有該導光板的光源裝置及一顯示器裝置之其他構造。 I：實施方式3 5 較佳實施例詳細描述 [第一實施例] 現在以範例1·1至1·6具體描述本發明第一實施例之一種導光板、配備有該導光板之光源裝置及顯示器裝置。 (範例1-1) 10 首先，參照第1Α至1C圖描述根據此實施例的範例1-1之

導光板、配備有該導光板的光源裝置及顯示器裝置，第1A 至1C圖顯示根據此範例的導光板、配備有該導光板的光源裝置及顯示器裝置之構造，第1A圖顯示從顯示器螢幕側觀看之顯示器裝置的構造，第1B圖為沿著第1A圖的線C-C所 15取之顯示器裝置的剖視圖，第1C圖為顯示根據此範例的導光板之構造的立體圖。參照第1A至1C圖，根據此範例的顯示器裝置係包括由兩件基材6、8以及密封在兩基材6、8之間的液晶（未圖示）所構成之一反射型液晶顯示器面板2，以及配置於液晶面板2的顯示器螢幕側靠近基材6之一光源裝 20置（刖光早元Μ。液晶顯示面板2具有配置成類似一矩陣的複數個像素，各像素具有一未圖示的反射電極，一圓形偏振板20黏接至位於光源裝置4侧之基材6的表面，圓形偏振板20係由一配置於基材6側之又/4相差板以及一配置於光源裝置4側之線性偏振板所構成。 0續類（翻圓頁不敷使麟，請註記並使臓頁） 14 玖、發明說明發明說明續頁光源裝置4具有身為點光源的一LED22以及一導光板1〇 ’導光板10呈現接近長方形的薄板形狀，一幾近平坦的光外出表面16係形成於液晶顯示器面板2側之導光板10上以將光線發射至液晶顯示器面板2。一相對表面17形成於顯示器螢幕侧之導光板10上而與光外出表面16相對，相對表面17 由交錯配置的複數個第一相對表面18及複數個第二相對表面19構成。一光入射表面12(光入射部）形成於LED22侧之導光板10上，且一光反射表面14形成於與光入射表面12相對的側上，位於相對表面17上的第一相對表面18與光外出表面16幾乎呈平行。第二相對表面19傾斜而朝向光入射表面 12側變低，所以光反射表面14反射的光係反射往光外出表面16。第二相對表面19相對於光外出表面16的傾斜角石為 30°$ /5 $ 40°且在此範例為40。。第一相對表面18及第二相對表面19形成的角落54、55幾乎與光入射表面12呈平行延伸（見第1C圖）。參照第1A圖，光反射表面14形成拋物線形，其中從與顯示器螢幕垂直的方向觀看時以一設有LED22的位置（發射光線的中心）作為焦點。進一步如第1B圖所示，與顯示器螢幕垂直的光反射表面14剖面係與光外出表面16幾乎呈垂直 ’一反射器24設置於光反射表面14上，一諸如鋁等高反射材料可能蒸鍍在光反射表面14上形成一反射膜而非提供反射器24。圖中將一個LED22配置於光入射表面12的中央部份上’但亦可能依照預定參考文件將複數個LED22集中式 5又置於可視為一點之一區域内。 0續次頁（翻_頁不醆鹏，謙記並難顧） 573145 玖、發明說明發明說明續頁導光板10由射出成型形成並由一種諸如PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯）等透明材料製成。光外出表面16塗覆有一硬樹脂且其上真空蒸鍍形成一防反射膜，並且，一類似的防反射膜係形成於導光板10側之基材6上所構成的圓形偏振板2〇表面上。將導光板10設計使用在具有譬如3.5吋對角距離、譬如 76公厘長度1^及譬如59公厘寬度W1之反射型液晶顯示器裝置中。參照第1C圖，導光板1〇形成為階形，而具有與光外出表面16平行之第一相對表面18以及往光入射表面12變低 10 之傾斜的第二相對表面19。因此，依據光入射表面12側及光反射表面14側而有不同厚度，光入射表面12側的厚度τι 譬如為1.0公厘，且光反射表面14侧的厚度T2譬如為1.9公厘〇如第1A圖所示在此實施例中，從與顯示器螢幕垂直的 15 方向觀看時，LED22配置於導光板10短邊的側上，且從 LED22到光反射表面14的距離L1係相對比W1更大，可藉此抑制構成拋物線形且以設有LED的一位置作為一焦點的光反射表面14使其不往外脹大。為此，導光板1〇可形成小尺寸並具有減輕的重量，側端表面15反射的光線係受到光反 20 射表面14所反射並受到一稜鏡進一步反射；亦即，具有大入射角的光線從光外出表面16離開並落在液晶顯示器面板2 上而通常作為會降低顯示器對比的“不良光線”。因此將一黑色吸光材料施加至側端表面15上以增進顯示器的對比，光反射表面14可將拋物線形表面分割成類似夫瑞司諾鏡片 0續次頁（發明說明頁不敷使用時，請註記並使用續頁） 16 573145 _

玖、發明說明 mmrnmM 的微小稜鏡元件藉以形成平坦狀，藉此可能形成平坦狀的光反射表面14,且以具有更減輕重量的更小尺寸產生導光板10 〇以多個進行配置時，LED22配置於導光板10短邊的侧 5 上，因此，來自LED22的光射線在抵達光反射表面14之前係充分混合在一起，且降低了明度的散佈。接下來描述根據此範例之導光板及配備有該導光板的光源裝置之操作，參照第1B圖，從LED22發出的光射線60 係經由光入射表面12進入導光板10。假設空氣具有1.0的折 10 射率N1，若PMMA具有1.489的折射率N2，則第一相對表面 18與光外出表面16之間的臨界角0 ltsin'Nl/N〗)）變為 42.19。，亦即，對於第一相對表面18之光射線60的入射角如果不小於42.19°，則光射線60受到第一相對表面18全反射。第一相對表面18與光外出表面16幾近平行，因此，受到第 15 一相對表面18全反射之光射線60係以幾近相同的入射角落在光外出表面16上並受到全反射。因此，受到第一相對表面18或光外出表面16全反射之光射線60係全部移往光反射表面14同時受到光外出表面16及第一相對表面18完全且反覆地反射、並受到光反射表面14反射為一光射線61。 20 進一步如第1A圖所示，從顯示器螢幕側觀看時，從 LED22發出的複數個光射線60係移行經過導光板10同時發散而落在幾乎整個光反射表面14上，如上述，從顯示器螢幕垂直方向觀看時，光反射表面14具有拋物線形狀而以設有LED22的位置作為一焦點。因此，複數個光射線60係受 0續次頁（發明說明頁不敷使用時，請註記並使用續頁） 17 573145 發明說明續頁到光反射表面14反射為複數個平行光射線61。由於此複數個光射線61，在導光板1〇中產生幾乎均勻的光分佈特徵。參照第1B圖，由光反射表面14反射的光射線61，係受到第二相對表面19反射為一光射線62，光射線62係從光外出 5表面16射往液晶顯示器面板2並落在液晶顯示器面板2上而保持類似光射線61之幾近平均的光分佈特徵。第一相對表面18與光外出表面16幾近平行形成，因此不同於第24B圖所示的習知導光板120，前往光反射表面14 的光射線60係保持住比臨界角更大之對於第一相對表面j 8 10 及光外出表面16的入射角，因此，抵達光反射表面14前之光線並未從第一相對表面18直接發射至顯示器螢幕側，且可抑制住對比的降低。進一步在此範例中，具有幾近平均光分佈特徵的光射線62係入射在液晶顯示器面板2上，並獲得具有極小明度散 15 佈的高品質顯示。光射線62中的峰值強度係位在相對於顯示器螢幕垂直方向往光入射表面12傾斜約20°之方向中，因此，受到液晶顯示器面板2反射的光峰值強度亦位在相對於顯示器榮幕垂直方向往光入射表面12傾斜約20°之方向中。 20 在設有LED22的區域除外之光入射表面12區域上，可能由一鋁製反射膜48蒸鍵形成為一光反射部。然後，雖然由光反射表面14反射的部份光線係可能回行到光入射表面 12而不從光外出表面16發射至液晶顯示器面板2,已回行的此光線未受破壞而再度使用’所以可改善光利用效率，藉 0續次頁（發明說明頁不敷使用時’請註記並使用續頁） 18 573145 玖、發明說明發明說明續頁此達成高明度的顯示。 (範例1_2) 接下來參照第2A至3圖描述根據實施例的範例1-2之導光板、配備有該導光板的光源裝置及顯示器裝置，第2A至 5 2C圖顯示根據此範例的導光板、配備有該導光板的光源裝置及顯示器裴置之構造，第2A圖顯示從顯示器螢幕觀看顯示器裝置時之構造，第2B圖為沿著第2A圖的線D-D所取之

顯示器裝置的剖視圖，第2C圖放大顯示第2B圖的一區域A ，與範例1-1之導光板、配備有該導光板的光源裝置及顯示 10 器裝置的組成元件具有相同功能及作用之組成元件係標有相同編號而不贅述。此範例的構造中，第一相對表面18平行於光外出表面16，第二相對表面19相對於光外出表面16

的傾斜角/3為30。$石$40。、在此範例為37。。如第2A及2B 圖所示，一圓形偏振板20經由一黏劑（未圖示）黏接至導光板 15 1〇的光外出表面16，黏劑具有譬如1.467的折射率N3，黏劑的折射率N3及圓形偏振板20的折射率係接近於導光板10材料PMMA的折射率Ν2(1·489)，故可能藉由光外出表面16大幅降低光反射。液晶顯示器面板2側受到圓形偏振板20表面所反射之光線以及來自導光板10側受到液晶顯示器面板2的 20 基材6表面所反射之光線係由圓形偏振板20吸收並再度落在導光板10上，因此不需將防反射膜形成於光外出表面16上，且亦獲得更高的防反射效果。因為圓形偏振板20緊黏至光外出表面16，光外出表面 16的臨界角變成0 2(=^11-1(如/^2))=80.1◦，以小於8〇.1〇的 13續次頁（發明說明頁不敷使用時，請註記並使用續頁） 19 玫、發明說明發明說明續頁角度入射在光外出表面16的光線當移行經過導光板1〇時係逐漸受到圓形偏振板20吸收，導致光利用效率降低。因此，為了抑制光利用效率的下降，必須以某些手段改善在導光板10厚度方向中光線的指向性。為了使光以不小於8〇1。的角度落在光外出表面16上，在導光板10厚度方向中，可能將從與光入射表面12的法線呈對邊之光入射表面12進入導光板10的光線角度抑制在± 9·91。内，光入射表面12、光外出表面16及第一相對表面18幾近以直角相交。本發明人已廣泛研究改良光線指向性之方法並已發現可藉由一種使用一具有推拔狀剖面的導光通道3〇系統最有效率地改良光線指向性。參照第2Α至2C圖，導光通道3〇(用於改良指向性的部份）與導光板1〇—體成型以改善指向性，並包括一光入射表面34、一想像性光外出表面35及推拔狀表面36及37。推拔狀表面36及37的傾斜可使得光入射表面 34的寬度Η1變得比光外出表面35的寬度Η2更窄。通過導光板30之指向性的改善程度係依據下列因素而改變：（1)想像性光外出表面35的面積對於光入射表面34的面積之比值；及（2)在光移行方向中之導光通道3〇的長度L2 。但（1)當具有大的面積比值時；及（2)當具有大的長度L2時，仍傾向於改善指向性，但因為不能夠增加導光板1〇厚度而對於光外出表面35的寬度Η2造成限制。此外，光入射表面34的寬度Η1係受限於LED22的尺寸。本發明人已重覆進行原型的模擬及生產而已經發現：當光入射表面34的寬度 Η1為0.5公厘、光外出表面35的寬度Η2為1.0公厘且導光通 0續次頁（發明說明頁不敷使用時，請註記並使用續頁） 573145 玖、發彌說明發明說明續頁道30的長度L2為1.9公厘時，可有效率地改善指向性。光入射表面34的寬度H1比LED22尺寸（0.8公厘）更窄，因此，光經由一具有倒推拔狀剖面的反射器（反射板）32入射在導光板 10上。 5 第3圖顯示從LED22發射在光入射表面34上之光量分佈 vs_外出角，其中橫座標代表導光板10厚度方向中來自光入射表面34的光外出角（。），此時與光外出表面平行的方向為 0°，而縱座標代表光量。圖中的一細線A代表一配備有導光通道30之習知導光板1〇的光量分佈，LEd22發射且落在光 10入射表面34上的光係幾乎平均分佈於與光外出表面16平行方向約呈± 40。之範圍。圖中的一粗線b係代表因為導光通道30而有改良指向性之導光板10的光量分佈，雖然從光入射表面34進入導光板1〇的光線不全限制在± 99。的外出角内，可得知在± 9.9。的外出角内的光量係已經增至比習知技藝 15 更大70%以上。此範例中，圓形偏振板20吸收根據本發明由光外出表面16反射且直接發射至顯示器螢幕側之光線而造成對比下降。因此，以外部光照明時及以光源裝置4照明時，對比係大幅改善。並且，因為由導光通道3〇改善光指向性，儘管 20圓形偏振板20黏接至光外出表面16仍可抑制光利用效率的下降。並且，因為離開光入射表面34的光外出角範圍係限制在液晶顯示器面板2的高反射因數範圍内，可以產生一種強調高明度及良好顯示品質之顯示器裝置。此範例利用導光通道30來改善其光指向性，但本發明 0續次頁（發明說明頁不敷使用時，請註記並使用續頁） 21 573145 玖、發明議明發明說明續頁絕不限於此，其限制條件為只要獲得相同效果即可。譬如可能使用一稜鏡片，亦可利用一包含一鏡片的高指向性 LED22來獲得相同效果。 (範例1-3) 5 接下來參照第4至5 B圖描述根據此實施例的範例κ 3之導光板、配備有該導光板的光源裝置及顯示器裝置，第4圖顯示根«此範例的導光板及配備有該導光板的的光源裝置之構造，與範例1 -1及1 ·2導光板及配備有該導光板的光源裝置之組成元件具有相同功能與作用之組成元件係標示相同 10編號而不贅述。如第4圖所示，根據此範例的導光板1〇之一項特性係為將身為吸光部份之黑膠帶38黏接至兩端表面15 的表面。入射通過光入射表面12之光射線係包括落在光反射表面14上之光射線60、以及落在兩側的端表面丨5上之光射線 15 60’。光射線60’係受到側端表面15反射為光射線63、受到光反射表面14進一步反射為光射線64、並在與側端表面丨5幾近平行移行的光射線61不同之方向中移行。光射線64係降低了光分佈特徵的平均度，因此，從光外出表面16(第4圖未顯示）發射至液晶顯示器面板12之光具有不規則分佈，且 20 顯示器裝置呈現出明度的散佈。此範例的導光板1 〇具有位於兩側端表面丨5上之黑膠帶 38，因此，光射線60,受到膠帶38吸收，且並未產生會造成顯示器裝置的明度散佈之光射線63、64。可藉由任何其他吸光方法而非黑膠帶38來衰減光射線60,。 0續次頁（發明說明頁不敷使用時，請註記並使用續頁） 22 573145 玖、發明說明發·_明續頁第5 A及5B圖顯示根據經修改範例之導光板、配備有該導光板的光源裝置及顯示器裝置之構造，第5 A圖顯示從顯示器螢幕側觀看之顯示器裝置的構造，而第5B圖為第5A圖的線E-E所取之顯示器裝置的剖視圖。與範例1_1及丨_2中導 5 光板及配備有該導光板的光源裝置及顯示器裝置之組成元件具有相同功能與作用之組成元件係標示相同編號而不贅述。如第.5A圖所示，根據此範例的導光板1〇從顯示器螢幕垂直方向觀看時具有一推拔狀的導光通道31，若導光板1〇的寬度以W3表示，且從光入射表面34至光反射表面14的距 10 離以L3表示，則從與顯示器螢幕垂直方向觀看時導光通道 31的推拔狀表面52、53與侧端表面15之間具有依下式決定的角度0 4 : Θ 4^tan1(W3/(2xL3)) 因此，來自光入射表面34的光射線60並不落在兩側端 15 表面15上。根據此修改範例，藉由導光通道3 1改善光指向性，且光射線60’以減量直接落在側端表面15上。可利用一稜鏡片而非導光通道31，或者可採用一含有一鏡片的高指向性 LED22。 20 (範例 1-4) 接下來參照第6及7圖描述根據此實施例的範例1-4之導光板、配備有該導光板的光源裝置及顯示器裝置，第6圖顯示根據此範例的導光板、配備有該導光板的光源裝置及顯示器裝置之構造，與範例1_1至丨_3中導光板、配備有該導光 0續次頁（發明說明頁不敷使用時，請註記並使用續頁） 23 玖、發明說明發明說朗續頁板的光源裝置及顯示器裝置的組成元件具有相同功能及作用之組成元件係標有相同編號而不贅述。如第6圖所示，根據此範例的導光板10的一項特性為：第一相對表面18係傾斜而往光入射表面34變低，第一相對表面i 8相對於光外出表面16之傾斜角α為〇。$ α $ ι〇、在此範例為〇·5〇。第二相對表面19相對於光外出表面16的傾斜角点譬如為4〇。。導光板10與第1Α圖範例1-1的導光板10相似而具有譬如 76公厘的長度L1、譬如59公厘的寬度W1、譬如ι·〇公厘的厚度T1及譬如1_9公厘的厚度T2。此範例的導光板10解決了當範例1-2之導光板1〇的結構中第一相對表面18及光外出表面16具有低平坦度時光利用效率下降的問題，參照放大顯示根據第2B圖所示範例1-2的導光板10部份之第7圖來描述光利用效率下降的原因，區域 B及C具有低的平坦度，在導光板10中受到全反射的光射線 6 5係落在區域B上並依據第一相對表面18表面上的細微不平部份之傾斜角以一預定方向受到反射。此處形成一光射線 66且其對於光外出表面16的傾斜角係小於臨界角。由於緊黏的圓形偏振板20，光外出表面16係呈現大於第一相對表面18之臨界角。因此，第一相對表面18相對於光外出表面 16傾斜譬如〇.5。，所以第一相對表面18在光入射表面34側變成較低。入射在導光板10上的光係移行朝向光反射表面14 同時受到第一相對表面18及光外出表面16反覆地全反射。第一相對表面18配置為相對於光外出表面16傾斜0.5。，因此 ’光射線每當受到第一相對表面18全反射時即在與光外出 E續次頁（發明說明頁不敷使用時，請註記並使用續頁）玖、發明說明發明說明續頁表面16平行方向中經歷1〇。的變化，因此即使當存在一類似區域B與c等低平坦度區域時，只要細微不平部份具有相對車父小的傾斜角度，光線則持續在導光板10内移行而無任何問題。亦即，即使具有低平坦度的導光板1〇亦可以有效率 5地增進光利用而極少損失光線。此範例中，因為將光反射表面14側之導光板1〇的厚度 Τ2設為小於光入射表面34側的厚度Τ1，所以傾斜角α設為不大於1。，但亦可以在厚度丁2可容忍的範圍内將傾斜角α 設為小於1。。 1〇 (範例 1-5) 接下來參照第8至11圖描述根據此實施例的範例1_5之導光板、·配備有該導光板的光源裝置及顯示器裝置，第8圖剖視顯示根據此範例之導光板、配備有該導光板的光源裝置及顯示器裝置之構造，第9圖放大顯示第8圖的一區域d， 15 與範例丨·1至1-4中導光板、配備有該導光板的光源裝置及顯示器裝置的組成元件具有相同功能及作用之組成元件係標有相同編號而不贅述。如第8及9圖所示，根據此範例的導光板10係具有傾斜往光反射表面14變低之第一相對表面18 以及傾斜往光入射表面12變低之第二相對表面19，第一相 20 對表面18相對於光外出表面16之傾斜角譬如為2。，且第二相對表面19相對於光外出表面16之傾斜角譬如為45。。但進一步如第9圖所示，圓形偏振板20利用一黏劑50緊黏至光外出表面16，亦即，光外出表面16係為PMMA與黏劑50(譬如具有1.34的折射率）之間的介面並為具有低折射率的一層， 0續次頁（發明說明頁不敷使用時，請註記並使用續頁） 573145 玖、發明說明翻誦續頁 ... . , 且光外出表面16上的臨界角為64.15。，已描述第一相對角度 18具有42.19。的臨界角，圓形偏振板20由一種具有類似 PMMA的折射率（譬如1.485)之材料製成，且圓形偏振板20 的表面56上之臨界角為42.33。，此表面56係為圓形偏振板20 5 與液晶顯示器面板2側的空氣層之間的介面。參照第8及9圖，經過光入射表面12入射之光射線60係移行且同時受到光外出表面16及第一相對表面18全反射，但此處第一相對表面18相對於光外出表面16以2。角傾斜而朝向光反射表面14變低，因此，光射線60每當受到第一相 10 對表面U反射時即從與光外出表面16平行的方向偏離4。，且對於第一相對表面18及光外出表面16的入射角逐漸減小。此範例的構造中，光外出表面16具有比第一相對表面18 更大的臨界角，因此，對於第一相對表面18及光外出表面 16具有小入射角的光射線66係變成不再比第一相對表面18 15 更早地受到光外出表面16全反射。光外出表面16所反射的光射線66係經由具有低折射率的層50落在圓形偏振板2〇上並變成以· 一預定方向經圓形偏振的一光射線，位於液晶顯示器面板2側之圓形偏振板20的表面（圖中的下側）係與空氣接觸，且光射線66幾乎受到圓形偏振板20的表面56加以全 20反射，受到全反射的光射線67係變成與光射線66相逆反之一圓形偏振光射線並由圓形偏振板2〇所吸收。根據此範例，因此並無光線從第一相對表面18射往顯示器螢幕，且可抑制對比的下降。第10圖顯示根據此範例的導光板之一修改構造，且第 0續次頁（發明說明頁不敷使用時，請註記並使用續頁） 26 573145 玖、發明說明 .發明說明續頁 π圖顯示經修改導光板的比較性範例，在第1〇圖所示的修改範例中，第一相對表面18與光外出表面16幾近平行，此構造中，光射線的入射角並不逐漸變小，但存在具有類似區域B及C之低平坦度的區域，光射線66係在對於光外出表 5 面16及第一相對表面18的入射角減小之一方向中受到具有低平坦度的區域B及C所反射、比經過第一相對表面18更早地經由光外出表面16從導光板10發射、及受到圓形偏振板 20所吸收。因此，不同於第11圖所示以光外出表面16作為導光板10與空氣層21之間介面之習知的構造，根據此範例 10 的光射線82並未射往顯示器螢幕，且可抑制對比的降低。並且’因為緊黏至光外出表面16的圓形偏振板2〇令光外出表面16上具有小的折射率差異，由區域C的光外出表面16反射的光射線69所形成之光射線70強度係變成光射線69強度的大約1/10至1/100，因此可抑制對比的下降。 15 (範例 1-6) 接下來參照第12A至15圖描述根據此實施例的範例1-6 之導光板、配備有該導光板的光源裝置及顯示器裝置，下文首先描述根據範例1-2作為此範例前提條件之導光板、配備有該導光板的光源裝置及顯示器裝置，第12A至12D圖顯 20 示根據範例1-2的導光板、配備有該導光板的光源裝置及顯示器裝置之構造，第12A圖顯示從顯示器螢幕側觀看時顯示器裝置之構造，第12B圖為沿著第12A圖的線F-F所取之顯示器裝置的剖視圖，第12C圖放大顯示第12圖的區域F，第 12D圖示意顯示此範例之導光板的構造之立體圖，與範例1- 0續次頁（發明說明頁不敷使用時，請註記並使用續頁） 27 573145 玖、發明說明發明說明續頁 ...... ... ' ' /-* ·:' .:1/：'' ·： ; ;：r ;；' ：'：.. ：·· '： .. 1至1-5中導光板、配備有該導光板的光源裝置及顯示器裝置的組成7L件具有相同功能及作用之組成元件係標有相同編號而不贅述。如第12A至12D圖所示，導光板1〇可使得第一相對表面18及第二相對表面19所形成之角落部54入、”的 5延伸方向與光入射表面34平行。當光線相對於顯示器螢幕垂直方向歪斜地從外側入射時，在導光板1〇表面上發生反射。然而，導光板10的表面所反射之光線係以具有與入射角相等的反射角在一規則反射的方向中離開，因此從顯示器螢幕幾近垂直的一方向觀看時認為顯示品質並未受影響 10 〇言如參照第12C圖，相對於顯示器螢幕垂直方向呈歪斜地落在第二相對表面19上之光射線68係反射作為一光射線 71而不造成任何問題。然而，第一相對表面18與第二相對表面19相鄰處的角落部54、55係由於加工精密度而形成類 15似一内圓角。因此，從外側入射在角落部54、55之光線的光射線68係在一寬廣角度範圍受到反射、並發射作為與顯示器螢幕幾近垂直的觀察者方向呈均勻狀之一光射線72，因此使顯示器裝置的對比下降。並且’從外側入射在第一相對表面丨8上之光射線7〇部 2〇份係受到光外出表面16、圓形偏振板20中的介面、及圓形偏振板20與空氣之間的介面或空氣與基材6之間的介面所反射；並受到第二相對表面19進一步折射；並發射作為與顯不器螢幕幾近垂直的方向中之一光射線75。這些介面上的反射因數係為約0·01至約0·001〇/〇，且光射線75量很小但當 0續次頁（發鴨明頁不敷棚時，請註記並使用續頁） 28 573145 玖、發明說明發明說明續頁黑色顯不於反射型液晶顯示器面板2上時係幾近等於在與顯不盗榮幕幾近垂直的一方向中反射的光量，而變成一項使對比下降之原因。當外部光線主要從與入射表面34垂直的 —方向中（亦即實際使用顯示器裝置時從與光射線68相同的 5方向）入射時、且特別是當角落部54、55在與入射表面34平 4丁的一方向延伸時，則光射線75係在與顯示器螢幕幾近垂直的一方向發射。接下來描述根據此範例之導光板、配備有該導光板的及顯示器裝置，第13A至13C圖顯示根據此範例的導光板、 1〇配備有該導光板的光源裝置及顯示器裝置之構造，第13A圖顯不從顯示器螢幕側觀看時此範例的顯示器裝置之構造，第13B圖為沿著第13A圖的線G-G所取之顯示器裝置的剖視圖’第13C圖為示意顯示根據此範例之導光板的構造之立體圖，與範例1-1至1-5的導光板、配備有該導光板的光源裝置 15及顯示器裝置之組成元件具有相同功能與作用之組成元件係標示相同編號而不贅述。如第13A至13C圖所示，此範例中’第一相對表面18及第二相對表面19的配置可使得第一相對表面18及第二相對表面19構成的角落部54,、55,之延伸方向b相對於光入射表面34傾斜0 3角，因此，形成為光射 20 線68的光射線72,係由角落部54,、55,所反射、不再於與顯示器螢幕幾近垂直的方向中發射。此外，形成為光射線7〇的光射線75’係受到光外出表面16反射並受到第二相對表面 19折射、不再於與顯示器螢幕幾近垂直的方向中發射。第14圖顯示對比的變化，由於角落部54’、55,的延伸方 0續次頁（發明說明頁不敷使用時，請註記並使用續頁） 29 573145 玖、發明說明發明說明續頁向b與光入射表面34之間的03角，其中橫座標代表角落部 54’、55’的延伸方向b與光入射表面34之間的0 3角（。），縱座“代表對比（A.U· ··任意單位）。光入射方向係位於顯示器螢幕的光入射表面34側並對於顯示器螢幕法向呈呈現 5 30°(30°入射角），一明度計配置於與顯示器螢幕垂直的一方向中’參照第14圖，隨著0 3角絕對值增大而使對比增高，特別在0 3角絕對值經選擇不小於10。、且理想上不小於2〇。時可獲得有利的對比。第15圖顯示受到光源裝置4照明時顯示器螢幕前表面的 10明度與角落部54’、55’延伸方向b和光入射表面34之間角度 0 3其間之關係圖，其中橫座標代表角落部54,、55,延伸方向b和光入射表面34之間的角度0 3(。），縱座標代表受到光源裝置4照明時顯示器螢幕前表面的明度且以0 3=〇。時的明度作為參考值，從第15圖可知，隨著0 3角絕對值的增大而 15 使明度減低，特定言之，當03角的絕對值變成大於30時，明度急遽降低，這是因為若0 3角的絕對值增大，當來自 LED22的光經由導光板10射往液晶顯示器面板2時，光不再於顯示器螢幕幾近垂直的方向中有效率地發射所導致。根據如上述的此範例，可產生保持明度、高對比及良 20好顯示品質之導光板、配備有該導光板的光源裝置及顯示器裝置。 [第二實施例] 接下來下文參照第16A至21C圖描述根據本發明第二實施例之導光板及配備有該導光板的光源裝置，如同已參照 3續次頁（發明說明頁不敷使用時，請註記並使用續頁） 30 玖、發明說明明續頁

----^J 第22A及22B圖所描述的情形，習知的光源裝置具有沿著平面性導光板104的一側而配置之一線性導光板1〇6並具有配置於線性導光板106兩端之LED108。從LED108發射的光射線係傳播通過線性導光板106、從線性導光板106的側表面發射、並經由光入射表面122落在平面性導光板104上。A 射在平面性導光板104上的光係受到陡峭傾斜狀表面i 1〇所反射、並從光外出表面128射往液晶顯示器面板102。平面性導光板104係使用於以兩個LED108作為光源的行動電話顯示裝置之約有2吋對角距離的一背光型光源裝置、並進一步使用於以四個LED108作為光源之PDA(個人數位助理）顯示裝置之約有3吋對角距離的一前光型光源裝置。但LED108具有比冷陰極管更低的發光效率，因此難以獲得高明度的光源裝置，可將增高的電流供應至LED108藉以獲得使用LED108之高明度的光源裝置。但當增高的電流供應至LED108時，環境溫度因為LED108發熱而升高，所以將由於配線金屬與圍繞光源裝置作為接合保護構件的一有機材料之間的熱扭曲而使一金屬磨損，此外，作為封裝體的有機材料、一接合保護構件及一膏料早期即產生熱性劣化。進一步，由於發生短波長的可見光，LED108的塑性封裝體係在早期劣化、在短時間内變成不透明，且縮短了顯示器裝置的壽命。為了獲得高明亮的光源裝置，進一步提供增多數量的 LED108，但在習知的光源裝置中，LED108配置於線性導光板106的兩端。因此，為了配置三個或更多個LED 108，至 0續次頁（發明說明頁不敷使用時，請註記並使用續頁) 573145 软、發明說明發明說明續頁少兩個或更多個LED108必須配置於靠近線性導光板106的一端處。但當複數個LED108彼此靠近配置時，LED108的環境溫度升高，金屬由於熱性扭曲而磨損，且有機材料就像上述般地熱性劣化。 5 並且，LED108的一項問題在於其明度依據產品而有很大幅變動，由於LED晶片製造步驟中的相關問題，高明度 LED 108與低明度LED 108之間的明度差異通常會大到2至3倍，但分類因為會使成本劇增並造成短缺問題所以並不切實際。因此，當LED 108配置於線性導光板1〇6的兩端時，明 10 度時常不規則地分佈於光源裝置中，且顯示器裝置的顯示特徵將劣化。此實施例目的係為提供一種強調長壽命及優良顯示特徵之顯示器裝置，並提供一種供該顯示器裝置使用之光源裝置。 15 為了根據此貫施例解決上述問題，配置有在平面性導光板的一端保持距離之複數個LED，來自相鄰LED的光射線係混合在一起並從平面性導光板的光外出表面發射，下文參照範例2-1至2-4具體描述根據此實施例之光源裝置及一配備有該光源裝置的顯示器裝置。 20 (範例 2-1) 首先參照第16A至17圖描述根據此實施例的範例2-1之

光源裝置及配備有該光源裝置的顯示器裝置，第16A及16B 圖顯示根據此範例之光源裝置的構造，第16A圖顯示從顯示

器螢幕侧觀看之光源裝置，第16B圖為沿第16A圖的線H-H 0續次頁（發明說明頁不敷使用時，請註記並使用續頁） 32 573145 玖、潑明說明 ___胃所取之光源裝置的剖視圖，第17圖放大顯示此光源裝置的一端部。參照第16A及16B圖，光源裝置4具有一導光板10 及連續配置在導光板10 —端保持預定距離L之複數個 LED22a、22b、22c，LED22a發射紅光，LED22b 發射綠光 5 ，LED22c發射藍光，來自一組LED22a、22b、22c的光射線

混合形成白光。此範例中配置有六組的LED22a、22b、22c ，或總共18個LED22a、22b、22c(第16A圖顯示共三組的（9 個）LED22a、22b、22c)。

導光板10具有一平面性光源區域40以從光外出表面16 10 發射光線至液晶顯示器面板2(第16A及16B圖中未顯示），一相對表面（稜鏡陣列）17形成於顯示器螢幕側之平面性光源區域40上以將移行經過導光板10的光線反射朝向光外出表面 16。並X，一光混合區域42係設置於配置有LED22a、22b 、22c的側之導光板端側上，所以不使光射往液晶顯示器面 15 板2而是將從LED22a、22b、22c發射的光射線混合在一起並射往平面性光源區域40。相鄰的1^022玨、221)、22〇之間的距離1^約為2.8公厘，且發射同色光的LED22a(或22b或22c ;下文以編號22代表）之間的距離L’約為8.4公厘，光混合區域42在長邊方向的長 20 度L5約為50公厘。從LED22a、22b、22c發射的光之半明度角（可獲得不小於一半最大明度的光外出角）在空氣中約略為 65。至85°。進一步如第17圖所示，光落在PMMA製的導光板 10上時之半明度角A係約為35°至38°。當來自保持距離L’配置之同色LED22的光射線80、81在對於LED22呈一距離D的 0續次頁（發明說明頁不敷使用時，請註記並使用續頁） 33 573145

發明說明續頁以半明度角A 玖、發明說明光混合區域42與平面性光源區域4〇之間的介面範圍内混合在一起時，可以抑制不發生從平面性光源區域 40射至液晶顯示器面板2之明度散佈，並抑制色彩遮蔭 (color shading)，亦即距離l’、寬度d及半明度角A應滿足下 5 式1 : D > (L72) X cot A ... (1) 此範例中’光混合區域42的寬度D設為5.5公厘至6.2公厘（譬如6公厘）。此實施例中，將一 40毫安培電流供應至紅色LED22a， 10 一 25毫安培電流供應至綠色LED22b，一25毫安培電流供應至藍色LED22C，藉以產生不感到明度散佈及色彩遮蔭之 300燭光/平方公尺明度的平面性光源。當此光源4施用至一種具有一垂直定向（VA)模式的液晶顯示器面板之顯示器裝置（譬如具有3.5吋對角距離的QVGA)時，產生具有不小於 15 200燭光/平方公尺的顯示明度且強調具有數萬小時壽命之光源。雖然此範例使用三類發射不同色的單色頻光射線的 LED22a、22b、22c，亦可以使用一種含有三類LED晶片作為封裝體之所謂“三合一式”LED、或一種以一螢光材料發 20 射藍光與紫外線的LED晶片組合之LED。使用一“三合一式 ” LED時，當相鄰LED之間的距離L譬如為8.3公厘時，對於

此範例用來發射單色頻光的LED22a、22b、22c而言，LED 的發射角幾乎具有相等的散佈，因此，光混合區域42可具有類似此範例大約6公厘之寬度D。 0續次頁（發明說明頁不敷使用時，請註記並使用續頁） 34 573145 發明說明續畐此範例中，當較高明度的LED放置在設有光源的區域中心且LED配置有往區域端點減低的明度時，明度散佈朝向平面性光源區域40的兩端變得平緩，且產生不感到色彩遮蔭之光量照明。 5 (範例2-2) 接下來參照第16A至19圖描述根據此實施例的範例2-2 之光源裝置，第18A及18B圖顯示根據此範例之光源裝置的構造，第18A圖顯示從顯示器螢幕側觀看之光源裝置，第 18B圖為沿第18A圖的線I-Ι所取之光源裝置的剖視圖，第19 10 圖放大顯示此光源裝置的一端部。與範例2-1之光源裝置的組成元件具有相同功能與作用之組成元件係標示相同的編號而不贅述。如第18A及18b圖所示的此範例中，光混合區域42在光移行的一方向中係包括受到一反射器（反射板）44圍繞的一區域S1(譬如空氣層）、及身為使LED22a、22b、22c 15 配置於導光板10中的一端側之一區域S2。此實施例中，同樣地，若來自保持一距離L，配置的同色LED22之光射線80、81在光混合區域42與平面性光源區域40之間的介面混合在一起，可以抑制從平面性光源區域 40射至液晶顯示器面板2的光線之明度散佈以及色彩遮蔭。 20 此處，區域S1相對於平面性光源區域40之折射率以N1 表示，區域S2相對於平面性光源區域4〇之折射率以N2表示。並且，從LED22a、22b、22c入射在平面性光源區域40上之光線的半明度角以B表示，距離L’、折射率N1與N2、寬度D1與D2及半明度角B應依據司乃耳定律（Snell，s iaw)滿足 13續次頁（發明說明頁不敷使用時，請註記並使用續頁） 35 573145 發明說明續頁玖、發明說明下列關係式： (D1 X sin B/((Nl2-(sinB)2)1/2)) +

(D2 χ sin B/((N22-(sinB)2)1/2)) > LV2 此範例中，譬如將區域SI的寬度D1選擇為大約2公厘 5 且區域S2的寬度D2選擇為大約1公厘，以獲得與範例2-1相同的效果。若光混合區域42在光移行方向中具有η個區域Sn ，則距離L’、區域Sn的折射率Nn、區域Sn的寬度Dn及半明度角B應滿足下列關係式： (D1 χ sin B/((N12 - (sinB)2)172)) + 10 (D2 χ sin B/((N22 - (sinB)2)172)) + ... + (Dn χ sin B/((Nn2 - (sinB)2)1’2)) > L’/2 此範例需要一未在範例2-1使用的反射器44，但利用如區域S1具有相對較小折射率之空氣層將可以縮小光混合區域42的寬度（D1+D2)，因而可以降低光源裝置4的尺寸。此 15 範例中亦可如同範例2_1般地使用其他類組合之LED。

(範例2-3) 接下來參照第20A及20B圖描述根據此實施例的範例2-3 之光源裝置，第20A及20B圖顯示根據此範例之光源裝置的構造，第20A圖顯示從顯示器螢幕側觀看之光源裝置，第 20 20B圖為沿第20A圖的線J-J所取之光源裝置的剖視圖，與範例2-1及2-2之光源裝置的組成元件具有相同功能與作用之組成元件係標示相同的編號而不贅述。此範例採用與第1A至 1C圖所示的範例1 -1類似地具有一種使光往復移行的結構之導光板10，從LED22a、22b、22c發射經過光入射表面12入 0續次頁（發明說明頁不敷使用時，請註記並使用續頁） 36 玫、發明說明…:銳库射在導光板10上之光射線係抵達光反射表面14而不從導光板10的光外出表面10射至液晶顯示器面板2，從光入射表面 12到光入射表面14之距離係比範例2-1及2-2中的寬度D、Dn 更長，因此，來自同色LED22的光射線係充分地混合在一起直到抵達光反射表面14為止。根據此範例，具有從導光板10的光入射表面12到光反射表面14的長度之平面性光源區域40係大致表現出光混合區域42的功能，所以可能相較於範例2_1及2-2產生一種強調平均明度與色頻度之光源裝置。 (範例2-4) 接下來參照第21A至21C圖描述根據此實施例的範例2-4 之光源裝置，第21A至21C圖顯示根據此範例之光源裝置的構造，第21A圖顯示從顯示器螢幕側觀看之光源裝置，第 21B圖為沿第21A圖的線K_K所取之光源裝置的剖視圖，第 21C圖顯示第21Β圖所示的一區域Ε之導光板10的形狀。與範例2-1至2-3之光源裝置的組成元件具有相同功能與作用之組成元件係標示相同的編號而不贅述。如第21 a及21Β圖所示’此範例的導光板10具有位於兩端之光入射表面12及12，。並且，一線性導光板46配置於光入射表面12的相對處，且一線性導光板46,配置於光入射表面12,的相對處。LED22 配置於線性導光板46及46,的兩端，LED22及線性導光板46 構成一線性光源單元。參照第21C圖，導光板1〇係具有傾斜往一光入射表面12 變低之第二相對表面19,、及傾斜往另一光入射表面12，變低 0續次頁（翻麵頁不敷使鱗，請註記並使臓頁）玖、發明說明發明說明續頁之第二相對表面19，因此，導光板10的稜鏡結構係作用在兩端從LED22發射之光射線上。此範例中，配置有LED22的區域相較於習知技藝係增加兩個部位而總共成為四個區域，且增加數量的led彼此罪近配置。因此產生一種強調較高明度及較長壽命之光源裝置。若在導光板10的兩端設置有與範例2-1及2-2相同之光混合區域4?，可以配置有範例2-1及2-2兩倍數量的LED22a、 22b、22c。並且，若導光板1〇的稜鏡結構形成一圓錐或一鏡片形狀而作用在來自四個方向或所有方向的光射線上，則LED22a、22b、22c可沿著導光板1〇的全部四邊而配置。然後可配置有兩倍數量之LED22、22a、22b、22e。根據如上述的此範例，設置有一顯示器裝置及供該顯示器裝置使用且強調長效壽命及優良顯示特徵之一光源裝置，範例2-1、2-2、2-4雖然已針對前光型液晶顯示器裝置 ’應注意本發明亦可適用於背光型液晶顯示器裝置。根據如上述的本發明，產生一種強調降低明度散佈、高對比及良好顯示品質之顯示器裝置、供該顯示器裝置使用之一光源裝置以及一導光板。【圖式^簡胡^明】第1A至1C圖顯示根據本發明第一實施例的範例1β1之一導光板、一配備有該導光板的光源裝置及一顯示器裝置之構造，第2Α至2C圖顯示根據本發明第一實施例的範例丨·2之導 0續次頁（發明說明頁不敷使用時，請註記並使用續頁） 573145 鼠、發明說明發明說明續頁光板、配備有該導光板的光源裝置及顯示器裝置之構造；第3圖顯示光射線的外出角vS.光量分佈；第4圖顯示根據本發明第一實施例的範例丨_3之導光板、配備有該導光板的光源裝置之構造； 5 第5A及5B圖顯示根據本發明第一實施例的範例M之導光板、配備有該導光板的光源裝置之修改構造；苐6圖顯不根據本發明第一實施例的範例1 -4之導光板、配備有該導光板的光源裝置及顯示器裝置之構造；第7圖顯示根據本發明第一實施例的範例ι_4之導光板 1〇、配備有該導光板的光源裝置及顯示器裝置之構造；第8圖顯示根據本發明第一實施例的範例丨_5之導光板、配備有該導光板的光源裝置及顯示器裝置之構造；第9圖顯示根據本發明第一實施例的範例1 _ 5之導光板、配備有該導光板的光源裝置之構造； 15 第1〇圖顯示根據本發明第一實施例的範例1-5之導光板之修改構造；第11圖顯示根據本發明第一實施例的範例1-5之導光板之修改構造；第12A至12D圖顯示一習知導光板、一配備有該導光板 20 的光源裝置作為本發明第一實施例的範例1-6前提條件之構造；第13 A至13 C圖顯示根據本發明第一實施例的範例丨_ 6之導光板及配備有該導光板的光源裝置；第14圖顯示角落部延伸方向與光入射表面之間的角度 0續次頁（發明說明頁不敷使用時，請註記並使用續頁） 39 573145 藝、發明說明翻闘續頁 VS·對比變化；第15圖為明度變化與角落部延伸方向與光入射表面之間的角度其間之關係；第16A及16B顯示根據本發明第二實施例的範例2心之光 5 源裝置的構造；第I7圖顯示根據本發明第二實施例的範例“之光源裝置的操作；第18A及18B圖顯示根據本發明第二實施例的範例2_2之光源裝置的構造； 10 第19圖顯示根據本發明第二實施例的範例2-2之光源裝置的操作；第20A及20B圖顯示根據本發明第二實施例的範例2_3之光源裝置的構造；第21A至21C圖顯示根據本發明第二實施例的範例2_4之 15 光源裝置的構造；第22A及22B圖顯示一習知導光板、一配備有該導光板的光源裝置及一顯示器裝置之構造；第23圖顯示一習知導光板及一配備有該導光板的光源裝置之其他構造；及 20 第24A及24B圖顯示一習知導光板、一配備有該導光板的光源裝置及一顯示器裝置之其他構造。 0續次頁（發明說明頁不敷使用時，請註記並使用續頁) 40 573145 發明說明末頁議、發明說明【圖式之主要元件代表符號表】 2，102...反射型液晶顯示器面板 4···光源裝置（前光單元） 6,8…基材 10.120.. .導光板 12，12，，34，122...光入射表面 14.126.. .光反射表面 15…側端表面 16.128.. .光外出表面 17···相對表面(稜鏡陣列） 18…第一相對表面 19，19’.··第二相對表面 2 0…圓形偏振板 21.. .空氣層

22.108.. .LED 22a.··紅色 LED 22b...綠色 LED 22c...藍色LED 30.31.. .導光通道 32,44，124...反射器 35.. .想像性光外出表面 36,37…推拔狀表面 38.. .黑膠帶 40.. .平面性光源區域 42.. .光混合區域 46,46’，106··.線性導光板 48.. .反射膜 50…黏劑 54,55,54’，55’···角落部 56.. . ^Ej 56.. .圓形偏振板的表面 60,61，61，562,63,64,65,66,67, 68,69,70,71，72,72，，75,75，，80 ，81，82,202,204··.光射線 104.. .平面性導光板 110，111…陡峭傾斜狀表面 112，113…緩和傾斜狀表面 140.. .偏振板 142…凹口狀凹部 b·.·延伸方向 L...預定距離 S1，S2…區域 α，点…傾斜角

41

Claims

573145 公告 ¥、申請專利範圍 1 · 一種導光板，其包含：光入射部，其具有可供從一點光源所發的光落下之一光入射表面； 5 一光反射表面，其形成為面對該光入射表面以反射來自該光入射表面的光；一光外出表面，其配置於該光入射表面與該光反射表面之間，並具有緊黏至其表面上之一圓形偏振板 9 10 一相對表面，其形成為面對該光外出表面且其中交錯配置有第一相對表面及第二相對表面，該等第一相對表面用於以該光外出表面將該入射光引導至該光反射表面，且該等第二相對表面用於將該光反射表面所反射的光射過該光外出表面；及 15 側‘表面，其配置於該光入射表面與該光反射表面之間，並形成於該相對表面及該光外出表面之兩端〇 20 2· —種導光板，其包含：一光入射部，其具有可供從一點光源所發的光落下之一光入射表面；一光反射表面，其形成一拋物線形面對該光入射表面且以配置該點光源的位置作為一焦點，並反射來自該光入射表面的光；一光外出表面，其配置於該光入射表面與該光反射表面之間； 0續次頁（發明說明頁不敷使用時，請註記並使用續頁） 42 573145 拾、申請專利範圍申請專利範圍續頁一相對表面，其形成為面對該光外出表面且其中父錯配置有第一相對表面及第二相對表面，該等第一相對表面用於以該光外出表面將該入射光引導至該光反射表面’且該等第二相對表面用於將該光反射表面所反射的光射過該光外出表面；及側端表面’其配置於該光入射表面與該光反射表面之間，㈣成於該相對表面及該光外出表面之兩端〇 3·如申請專利範圍第2項之導光板’其中該光外出表面具有緊黏至其表面之一圓形偏振板。 4·如申請專利範圍第丨項之導光板，其中該等第一相對表面形成傾斜狀往該光入射部側變低，相對於該光外出表面的傾斜角α係為0。^ a S 1.0。。 5·如申請專利範圍第丨項之導光板，其中該等第二相對表面形成傾斜狀往該光入射部侧變低，相對於該光外出表面的傾斜角/3係為30。$冷$ 40。。 6·如申請專利範圍第丨項之導光板，其中該光入射部具有用於改良入射光的指向性之一指向性改良部。 7·如申請專利範圍第6項之導光板，其中該指向性改良部具有一推拔狀表面，該推拔狀表面的作用係為增大入射在該光外出表面上及該等第一相對表面上之入射光的入射角。 8·如申請專利範圍第6項之導光板，其中該指向性改良部從該顯示器螢幕側觀看時具有一推拔狀表面，且當該 0續次頁（發明說明頁不敷使用時，請註記並使用續頁） 43 573145 拾、申請專利範圍申請專利範圍續頁光入射表面與該光反射表面之間的距離以L3表示、且該等側端之間的距離以W3表示時，則該推拔狀表面與該等側端之間的角度0 4係為0 4 $ 。 9.如申請專利範圍第1項之導光板，其中該等側端表面具有用於吸收入射光之吸光部。 10·如申請專利範圍第1項之導光板，其中該光入射部具有一光反射部，該光反射部用於在光落下區域以外的區域中反射該反射光。 11·如申請專利範圍第！項之導光板，其中該等第一相對表面及該等第二相對表面形叙角I部的延伸方向係相對於該光入射表面呈現傾斜。 12.如申請專利範圍第n項之導光板，其中該延伸方向與該光入射表面之間的角度係為1〇〇$丨I 。 13·—種光源裝置，其包含·· 一點光源，其用於發射光；及一導光板，其用於引導光；其中該導光板包含-光入射部，該光入射部具有可供從該點光源所發的光落下之一光入射表面；一光反射表面，其形成為面對該光入射表面以反射來自該光入射表面之光；一光外出表面，其配置於該光人射表面與該光反射表面之間，並具有緊黏至其表面上之—圓形偏振板 -相對表面’其形成為面對該光外出表面且其中 0數頁(翻說明頁不雜用時，謙記雌用續頁） 573145 拾、申請專利範圍申請專利範圍續頁交錯配置有第一相對表面及第二相對表面，該等第一相對表面用於以該光外出表面將該入射光引導至該光反射表面，且該等第二相對表面用於將該光反射表面所反射的光射過該光外出表面；及側端表面，其配置於該光入射表面與該光反射表面之間，並形成於該相對表面及該光外出表面之兩端〇 H一種光源裝置，其包含·· 複數個點光源，其配置為保持一預定距離[以發射光；一光混合區域，其在光移行方向中具有一預定寬度D，以混合從該等複數個點光源發射的光射線；及一平面性光源區域，其具有一光外出表面以發射在該光混合區域中混合之光射線。 15·如申請專利範圍第14項之光源裝置，其中該距離乙及該寬度D滿足一關係式： D>(L/2)xcot A 其中A為落在該光混合區域上之光的半明度角。 16.如申請專利範圍第14項之光源裝置，其中該光混合區域包括η個區域Sn，該等η個區域Sn具有相對於該平面性光源區域之折射率Nn以及光移行方向中之寬度Dn，且其中該距離L、折射率Nn及寬度Dn滿足一關係式： (D1 X sin B/((Nl2-(sin B)2)172)) + (D2 χ sin B/((N22-(sin B)2)1/2)) + ··· + (Dn x sin B/((Nn2-(sin B)2)1/2)) > l/2 0續次頁（發明說明頁不敷使用時，請註記並使用續頁） 45 573145 甲請專利範圍續頁拾、申請專利範圍其中B為落在該平面性光源區域上之光的半明度角。 17·如申請專利範圍第14項之光源裝置，#中該等複數個點光源係發射複數色的光射線，該等發射接近同色光射線的點光源係配置為保持一預定距離L，，且該距離l，及5亥寬度D滿足一關係式： D > (L’/2) X cot A 其中A為落在該光混合區域上之光的半明度角。 18.如申請專利範圍第14項之光源裝置，其中該等複數個點光源係發射複數色的光射線，該等發射接近同色光射線的點光源係配置為保持一預定距離L，，該光混合區域包括η個區域Sn ,該等n個區域如具有相對於該平面性光源區域之折射率Ν η以及光移行方向中之寬度D η ，且其中該距離L’、折射率Νη及寬度Dn滿足一關係式 (D1 X sin B/((Nl2-(sin B)2)172)) + (D2 χ sin B/((N22-(sin B)2)1/2)) + …+ (Dn x sin B/((Nn2-(sin B)2)1/2)) > LV2 其中B為落在該平面性光源區域上之光的半明度角。 19· 一種光源裝置，其包含：複數個點光源，其配置為保持一預定距離以發射光；一光入射部，其配置為鄰近該等複數個點光源並具有可供光落下的一光入射表面；一光反射表面，其形成為面對該光入射表面且反 0續次頁（發明說明頁不敷使用時，請註記並使用續頁） 46 fe、申目靑專利範圍申請專利範圍續頁射該光；一光外出纟面，丨用於發射該光反射表面所反射的光；及一相對表面，其形成為面對該光外出表面且其中交錯配置有第一相對表面及第二相對表面，該等第一相對表面用於將入射在該光入射表面上的光引導至該光反射表面，該等第二相對表面用於反射該光反射表面所反射的光使之射過該光外出表面。 20. —種光源裝置，其包含：複數個線性光源，其用於發射光；一光入射部，其配置於鄰近該等複數個線性光源並具有可供光落下之複數個光入射表面；一光外出表面，其用於發射光；及一相對表面’其形成為面對該光外出表面，且其中配置有用於引導光之第一相對表面、以及用於反射光使之射過該光外出表面之第二相對表面。 21. —種顯示器裝置，其包含：一顯示器面板，其具有配置為一矩陣狀的像素；及一光源裝置，其用於照明該顯示器面板；其中該光源裝置包含一用於發射光之點光源；及一導光板，其用於引導光；其中該導光板包含一光入射部，該光入射部係具有可供來自該點光源的光落下之一光入射表面； 0續次頁（發明說明頁不敷使用時，請註記並使用續頁) 573145 __ 拾、申請專利範圍 ρΐ1請翻範圍末頁一光反射表面，其形成為面對該光入射表面以反射來自該光入射表面的光；一光外出表面，其配置於該光入射表面與該光反射表面之間，並具有緊黏至其表面上之一圓形偏振板 5 ；一相對表面’其形成為面對該光外出表面，且其中交錯配置有第一相對表面及第二相對表面，該等第一相對表面係用於將光引導至該光反射表面，該等第二相對表面用於將該光反射表面反射的光射過該光外 10 出表面；及側端表面，其配置於該光入射表面與該光反射表面之間並形成於該相對表面及該光外出表面之兩端。 22·如申請專利範圍第21項之顯示器裝置，其中該光源裝置係配置於該顯示器面板之顯示器螢幕側上。 15 23.如申請專利範圍第21項之顯示器農置面板係為·一液晶顯不蒸面板而具有_ 該對基材之間的液晶。 ’其中該顯示器對基材及密封在

48