[发明专利]光学元件、背光模块及显示装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种光学元件、背光模块及显示装置。

背景技术

随着显示科技的发展，显示装置及其产品已经广泛地被人们使用，而液晶显示装置因具有体型轻薄、低功率消耗以及无辐射等优越特性，已经渐渐地取代传统阴极射线管显示装置，并且应用至许多种类的电子产品。

请参照图1所示，已知的一种液晶显示装置包含侧边式背光模块1以及液晶显示面板2。

侧边式背光模块1包含灯管11、金属反射板12、导光板13及光学薄膜组14。

导光板13位于金属反射板12及光学薄膜组14之间，而灯管11所发出的光线进入导光板13后，通过设置于底面131的网点结构132，破坏全反射而由出光面133入射至光学薄膜组13，使侧边式背光模块1能提供一均匀的背光源给液晶显示面板2。

然而，由于灯管11所发出的光线朝着各方向射出，所以不仅需要设计复杂的导光板13结构以将上述各方向来的光线均匀的射出，而且亦由于灯管11所发出的光线朝着各方向射出，所以导致光线在背光模块1内的光路径增加，使得光线容易于侧边式背光模块1内损耗。

请参照图2所示，已知的另一种液晶显示装置包含液晶显示面板2及直下式背光模块3。

直下式背光模块3具有多个灯管31、壳体32及光学膜片组33。其中，灯管31设置于壳体32中。且光学膜片组33固定于壳体32上。灯管所31发出的光线透过光学膜片组33而形成背光源给液晶显示面板2。

然而，已知的侧边式背光模块3的灯管31所发出的光线朝着各方向射出，所以不仅需要设置较多的灯管31而且必须增加灯管31至光学膜片组33的距离(光路径)，以使直下式背光模块3可提供较为均匀的背光源。不仅增加背光模块3的成本，而且也加大了背光模块3整体的尺寸。

因此，如何提供一种能够解决上述问题的光学元件、背光模块及显示装置，实属当前重要课题之一。

发明内容

有鉴于上述课题，本发明的目的为提供一种能够将光线引导至特定方向的光学元件、背光模块及显示装置。

因此，为达上述目的，依本发明的一种光学元件包含第一透镜及一光源。第一透镜具有第一折射曲面、第一折射斜面、第二折射斜面，第一折射曲面位于第一折射斜面及第二折射斜面之间，且第一折射曲面分别与第一折射斜面及第二折射斜面呈夹角设置，其中第一折射曲面相对的第一表面设置有第一凹陷部；光源的至少一部分设置于第一凹陷部。

另外，为达上述目的，依本发明的一种背光模块至少具有一光学元件，其中光学元件包含第一透镜及一光源。第一透镜具有第一折射曲面、第一折射斜面、第二折射斜面，第一折射曲面位于第一折射斜面及第二折射斜面之间，且第一折射曲面分别与第一折射斜面及第二折射斜面呈夹角设置，其中第一折射曲面相对的第一表面设置有第一凹陷部；光源的至少一部分设置于第一凹陷部。

再者，为达上述目的，依本发明的一种显示装置包含一显示面板及一背光模块。背光模块与显示面板相对而设，且背光模块至少具有一光学元件，光学元件包含第一透镜及一光源，其中第一透镜具有第一折射曲面、第一折射斜面、第二折射斜面，第一折射曲面位于第一折射斜面及第二折射斜面之间，且第一折射曲面分别与第一折射斜面及第二折射斜面呈夹角设置，其中第一折射曲面相对的第一表面设置有第一凹陷部；光源的至少一部分设置于第一凹陷部。

承上所述，因依本发明的光学元件、背光模块及显示装置的第一透镜具有第一折射曲面、第一折射斜面、第二折射斜面，且光源的至少一部分设置于第一凹陷部，所以光源所发出的光线实质上可经由第一透镜的第一折射曲面、第一折射斜面、第二折射斜面而射出。换言之，第一透镜的第一折射曲面、第一折射斜面、第二折射斜面可将光源所发出的光线引导至特定方向。

所以当上述光学元件应用于侧边式背光模块时，不仅可以减少光线于背光模块内的路径以减少光线于侧边式背光模块内的损耗，而且可以不需设计如已知较为复杂导光板(甚至可以不需使用导光板)，却仍可提供均匀背光源至显示面板，进而提升光线利用率，而且降低整体背光模块的成本。

另外，当上述光学元件应用于直下式背光模块时，由于光学元件可以将光源所发出的光线引导至特定方向，所以可以以较少光源数量而且并在较短的光路径内，达到均匀背光源以提供显示面板使用，进而可以节省背光模块的成本，而且可以缩小背光模块整体尺寸。

附图说明

图1显示已知的一种液晶显示面板的剖面图；

图2显示已知的另一种液晶显示面板的剖面图；