CN207301541U - 视角控制装置以及可控制视角显示装置 - Google Patents

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Abstract

本实用新型涉及一种视角控制装置，其包括至少一液晶面板、至少一补偿膜以及多个偏光片。每一所述至少一液晶面板包括两个透光导电层以及多个液晶分子。偏光片包括至少一第一偏光片以及第二偏光片。所述至少一第一偏光片位于所述至少一补偿膜与所述至少一液晶面板之间。第二偏光片位于所述至少一液晶面板、所述至少一补偿膜以及所述至少一第一偏光片的一侧。在透光导电层之间无电位差时，各液晶分子的光轴平行或垂直于所述至少一第一偏光片的穿透轴。另提供一种可控制视角显示装置。本实用新型的视角控制装置藉由改变透光导电层之间的电位差以控制液晶分子的倾倒方向，使大角度入射的光束产生相位延迟，而无法通过偏光片，藉以达到限制视角的需求。

Description

视角控制装置以及可控制视角显示装置
技术领域
本实用新型是有关于一种光学装置及应用所述光学装置的显示装置，且特别是有关于一种视角控制装置以及应用所述视角控制装置的可控制视角显示装置。
背景技术
一般而言，显示装置为了能让多个观看者一起观看，通常具有广视角的显示效果。然而，在某些情况或场合，例如在公开场合流览私人网页或机密资讯或输入密码时，广视角的显示效果却容易使机密资讯被旁人所窥视而造成机密资讯外泄。为了达到防窥需求，一般作法是在显示装置前方放置光控制膜(Light Control Film,LCF)，以将大角度的光线滤除。而在没有防窥需求时，再手动移开光控制膜。由于使用者须手动放置/移开光控制膜，因此使用上较不便。因此需要提供一种能够调整显示装置的视角的视角控制装置，使显示装置可以依照操作需求来选择或调整显示画面的视角宽窄。
“背景技术”段落只是用来帮助了解本实用新型内容，因此在“背景技术”段落所揭露的内容可能包含一些没有构成本领域技术人员所知道的背景技术。在“背景技术”段落所揭露的内容，不代表该内容或者本实用新型一个或多个实施例所要解决的问题，也不代表在本实用新型申请前已被本领域技术人员所知晓或认知。
实用新型内容
本实用新型提供一种视角控制装置，其利用电控的方式控制视角。
本实用新型还提供一种可控制视角显示装置，其应用上述的视角控制装置，而可利用电控的方式在一般显示模式与防窥模式之间作切换。
本实用新型的其它目的和优点可以从本实用新型所揭露的技术特征中得到进一步的了解。
为达上述之一或部份或全部目的或是其它目的，本实用新型的一实施例提供一种视角控制装置，其包括至少一液晶面板、至少一补偿膜以及多个偏光片。每一所述至少一液晶面板包括两个透光导电层以及位于透光导电层之间的多个液晶分子。所述至少一补偿膜与所述至少一液晶面板重叠设置。偏光片包括至少一第一偏光片以及第二偏光片。所述至少一第一偏光片位于所述至少一补偿膜与所述至少一液晶面板之间。第二偏光片位于所述至少一液晶面板、所述至少一补偿膜以及所述至少一第一偏光片的一侧。在透光导电层之间无电位差时，各液晶分子的光轴平行或垂直于所述至少一第一偏光片的穿透轴，而在透光导电层之间存在电位差时，各液晶分子的光轴相对于所述至少一第一偏光片的穿透轴或吸收轴倾斜。
为达上述之一或部份或全部目的或是其它目的，本实用新型的一实施例还提供一种可控制视角显示装置，其包括显示面板以及视角控制装置。视角控制装置与显示面板重叠设置，且视角控制装置包括至少一液晶面板、至少一补偿膜以及多个偏光片。每一所述至少一液晶面板包括两个透光导电层以及位于透光导电层之间的多个液晶分子。所述至少一补偿膜与所述至少一液晶面板重叠设置。偏光片包括至少一第一偏光片以及第二偏光片。所述至少一第一偏光片位于所述至少一补偿膜与所述至少一液晶面板之间，且所述至少一液晶面板、所述至少一补偿膜以及所述至少一第一偏光片位于所述第二偏光片与所述显示面板之间。在透光导电层之间无电位差时，各液晶分子的光轴平行或垂直于所述至少一第一偏光片的穿透轴，而在透光导电层之间存在电位差时，各液晶分子的光轴相对于所述至少一第一偏光片的穿透轴或吸收轴倾斜。
基于上述，本实用新型的实施例至少具有以下其中一个优点或功效。本实用新型的视角控制装置可藉由改变透光导电层之间的电位差以控制液晶分子的倾倒方向，使大角度入射视角控制装置的光束产生相位延迟，而无法通过偏光片，藉以达到限制视角(防窥)的需求，而应用上述视角控制装置的可控制视角显示装置，可利用电控的方式在一般显示模式与防窥模式之间作切换。
为让本实用新型的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合所附附图作详细说明如下。
附图说明
图1A及图1B分别是依照本实用新型的第一实施例的一种可控制视角显示装置在一般显示模式及防窥模式的剖面示意图。
图1C及图1D分别是图1A及图1B中第一种及第二种光源模块的剖面示意图。
图2A及图2B是角度分布示意图，分别用以表示第一实施例中视角控制装置在一般显示模式及防窥模式时不同视角的穿透率。
图3A及图3B是角度分布示意图，分别用以表示比较例的视角控制装置在一般显示模式及防窥模式时不同视角的穿透率。
图4至图9分别是依照本实用新型的第一实施例的其它种可控制视角显示装置在一般显示模式的剖面示意图。
图10是依照本实用新型的第二实施例的一种可控制视角显示装置在一般显示模式的剖面示意图。
图10A是依照本实用新型的第二实施例的另一种可控制视角显示装置在一般显示模式的剖面示意图。
图11A及图11B是角度分布示意图，分别用以表示第二实施例中视角控制装置在一般显示模式及防窥模式时不同视角的穿透率。
图12是依照本实用新型的第三实施例的一种可控制视角显示装置在一般显示模式的剖面示意图。
图13A及图13B是角度分布示意图，分别用以表示第三实施例中视角控制装置在一般显示模式及防窥模式时不同视角的穿透率。
图14及图15分别是依照本实用新型的第三实施例的其它种可控制视角显示装置在一般显示模式的剖面示意图。
图16是依照本实用新型的第四实施例的一种可控制视角显示装置在一般显示模式的剖面示意图。
图16A是依照本实用新型的第四实施例的另一种可控制视角显示装置在一般显示模式的剖面示意图。
图17A及图17B是角度分布示意图，分别用以表示第四实施例中视角控制装置在一般显示模式及防窥模式时不同视角的穿透率。
具体实施方式
有关本实用新型的前述及其它技术内容、特点与功效，在以下配合参考附图的一优选实施例的详细说明中，将可清楚地呈现。以下实施例中所提到的方向用语，例如：上、下、左、右、前或后等，仅是参考附图的方向。因此，使用的方向用语是用来说明并非用来限制本实用新型。
图1A及图1B分别是依照本实用新型的第一实施例的一种可控制视角显示装置在一般显示模式及防窥模式的剖面示意图。图1C及图1D分别是图1A及图1B中第一种及第二种光源模块的剖面示意图。请参照图1A及图1B，可控制视角显示装置10包括视角控制装置12以及显示面板14。
视角控制装置12包括至少一液晶面板121、至少一补偿膜122以及多个偏光片(以编号123表示所述多个偏光片的集合)。每一所述至少一液晶面板121包括透光导电层1211、透光导电层1212以及位于透光导电层1211与透光导电层1212之间的多个液晶分子1213。在本实施例中，每一所述至少一液晶面板121还可进一步包括基板1214、基板1215、配向层(alignment layer)1216以及配向层1217。透光导电层1211配置在基板1214面向液晶分子1213的表面上。透光导电层1212配置在基板1215面向液晶分子1213的表面上。配向层1216位于液晶分子1213与透光导电层1211之间。配向层1217位于液晶分子1213与透光导电层1212之间。
所述至少一补偿膜122与所述至少一液晶面板121重叠设置。举例而言，所述至少一补偿膜122可位于所述至少一液晶面板121与显示面板14之间，但不以此为限。每一所述至少一补偿膜122可选择包含O型板(O-Plate)与C型板(C-plate)的群组中之一。举例而言，每一所述至少一补偿膜122可由液晶聚合物1221构成。就O型板而言，如图1A所示，液晶聚合物1221的光轴T1221相对基板1214倾斜。就C型板而言，液晶聚合物1221的光轴T1221垂直于基板1214。
偏光片(所述多个偏光片的集合123)包括至少一第一偏光片1231以及第二偏光片1232。所述至少一第一偏光片1231位于所述至少一补偿膜122与所述至少一液晶面板121之间。第二偏光片1232位于所述至少一液晶面板121、所述至少一补偿膜122以及所述至少一第一偏光片1231的一侧，且所述至少一液晶面板121、所述至少一补偿膜122以及所述至少一第一偏光片1231例如位于所述第二偏光片1232与所述显示面板14之间。
在本实施例中，所述多个偏光片的集合123可进一步包括一第三偏光片1233。第三偏光片1233位于第二偏光片1232与显示面板14之间，且所述至少一液晶面板121、所述至少一补偿膜122以及所述至少一第一偏光片1231位于第二偏光片1232与第三偏光片1233之间。此外，所述至少一第一偏光片1231的穿透轴T1231、第二偏光片1232的穿透轴T1232以及第三偏光片1233的穿透轴T1233彼此平行。
在透光导电层1211与透光导电层1212之间无电位差时，如图1A所示，各液晶分子1213的光轴T1213平行于所述至少一第一偏光片1231的穿透轴T1231，而在透光导电层1211与透光导电层1212之间存在电位差时，如图1B所示，各液晶分子1213的光轴T1213相对于所述至少一第一偏光片1231的穿透轴T1231倾斜。然而，本实用新型不以此为限。在另一实施例中，在透光导电层1211与透光导电层1212之间无电位差时，各液晶分子1213的光轴T1213可垂直于所述至少一第一偏光片1231的穿透轴T1231。举例而言，各液晶分子1213的光轴T1213可平行于第一方向D1而垂直于所述至少一第一偏光片1231的穿透轴T1231。在此架构下，在透光导电层1211与透光导电层1212之间存在电位差时，各液晶分子1213的光轴T1213相对于所述至少一第一偏光片1231的吸收轴(未绘示)倾斜。所述至少一第一偏光片1231的吸收轴正交于穿透轴T1231且平行于第一方向D1。
显示面板14与视角控制装置12重叠设置，其可以是任何适于提供显示资讯的面板。举例而言，显示面板14可以是液晶显示面板或有机发光二极管显示面板，但不以此为限。以液晶显示面板为例，显示面板14可包括液晶面板141、入光面偏光片142以及出光面偏光片143。液晶面板141可包括主动元件阵列基板(未绘示)、彩色滤光基板(未绘示)以及位于主动元件阵列基板与彩色滤光基板之间的液晶层(未绘示)。入光面偏光片142以及出光面偏光片143分别设置在液晶面板141的两对侧，且入光面偏光片142的穿透轴T142与出光面偏光片143的穿透轴T143可以彼此垂直或彼此平行。
显示面板14若采用液晶显示面板，可控制视角显示装置10可进一步包括背光模块16。背光模块16可以是直下式背光模块或侧入式背光模块。以侧入式背光模块为例，背光模块16可采用图1C所示的背光模块16A或图1D的背光模块16B。
请参照图1C，背光模块16A可包括光源161、导光板162、反射片163、扩散片164以及棱镜片165。导光板162具有入光面SI、出光面SE以及底面SB，其中出光面SE与底面SB相对，且入光面SI连接出光面SE与底面SB。光源161配置在入光面SI旁且适于朝入光面SI射出光束。反射片163配置在底面SB下方。扩散片164以及棱镜片165依序堆叠在出光面SE上方。棱镜片165具有多个条状棱镜1651。条状棱镜1651例如沿第一方向D1延伸且沿第二方向D2排列。棱镜片165例如为正棱镜，也就是说，条状棱镜1651指向远离导光板162的方向(如第三方向D3)。
请参照图1D，背光模块16B相似于图1C的背光模块16A。背光模块16B与背光模块16A的主要差异如下所述。背光模块16B省略扩散片164，且棱镜片165例如为逆棱镜，也就是说，条状棱镜1651指向导光板162的方向(如第三方向D3的反方向)。补充说明的是，逆棱镜配置在显示面板14下方即可，而不用紧邻导光板162设置。举例而言，在图1A及图1B的架构下，逆棱镜也可配置在入光面偏光片142与第三偏光片1233之间，但不以此为限。
在本实施例中，视角控制装置12位于显示面板14与背光模块16之间，且第三偏光片1233邻近显示面板14的入光面偏光片142。入光面偏光片142的穿透轴T142平行于第三偏光片1233的穿透轴T1233，以让来自第三偏光片1233的光束通过入光面偏光片142，但不以此为限。在另一实施例中，入光面偏光片142的穿透轴T142也可垂直于第三偏光片1233的穿透轴T1233，且在入光面偏光片142与第三偏光片1233之间设置二分之一波片。
请参照图1B，来自背光模块16的光束包括正向入射视角控制装置12的光束B1以及大角度入射视角控制装置12的光束B2。在透光导电层1211与透光导电层1212之间存在电位差时，各液晶分子1213的光轴T1213相对于第二偏光片1232的穿透轴T1232以及所述至少一第一偏光片1231的穿透轴T1231倾斜。正向入射视角控制装置12的光束B1在通过液晶分子1213之后未产生相位延迟，而大角度入射视角控制装置12的光束B2在通过液晶分子1213之后产生相位延迟。未产生相位延迟的光束B1依序通过所述至少一第一偏光片1231、所述至少一补偿膜122以及第三偏光片1233，并朝显示面板14射出。产生相位延迟的光束B2的一部分通过所述至少一第一偏光片1231，而另一部分被所述至少一第一偏光片1231滤除。通过所述至少一第一偏光片1231的光束B2在通过所述至少一补偿膜122之后再一次产生相位延迟而被第三偏光片1233滤除。因此，可有效限缩可控制视角显示装置10的视角。
图2A及图2B是角度分布示意图，分别用以表示第一实施例中视角控制装置在一般显示模式及防窥模式时不同视角的穿透率。在图2A及图2B中，方位角0°及180°分别代表第一方向D1(参见图1A及图1B)及其反方向，而方位角90°及270°分别代表第二方向D2(参见图1A及图1B)及其反方向。由图2A及图2B可知，藉由改变透光导电层1211与透光导电层1212之间的电位差，视角控制装置12可达到在第一方向D1及其反方向上限制视角(防窥)的需求。此外，应用视角控制装置12的可控制视角显示装置10可利用电控的方式在一般显示模式与防窥模式之间作切换，从而可改善已知使用者须手动放置/移开光控制膜所造成的不便。
图3A及图3B是角度分布示意图，分别用以表示比较例的视角控制装置在一般显示模式及防窥模式时不同视角的穿透率。比较例的视角控制装置与图1A及图1B中视角控制装置12的差异在于比较例的视角控制装置未设置所述至少一补偿膜122以及第三偏光片1233。比较图2B及图3B可知，相较于仅藉由液晶面板及偏光片去限制视角的比较例，本实施例的视角控制装置12藉由所述至少一液晶面板121、所述至少一补偿膜122以及所述多个偏光片的集合123的设置可改善图3B的大角度漏光LK并较佳地达到大角度防窥的效果。
图4至图9分别是依照本实用新型的第一实施例的其它种可控制视角显示装置在一般显示模式的剖面示意图。图4至图9中可控制视角显示装置的防窥模式请参照图1B的描述，于下便不再赘述。
请参照图4，可控制视角显示装置10A相似于图1A的可控制视角显示装置10，其中相同的元件以相同的标号表示，于此便不再赘述。可控制视角显示装置10A与可控制视角显示装置10的主要差异在于可控制视角显示装置10A的偏光片123A省略图1A的第三偏光片1233。
请参照图5，可控制视角显示装置10B相似于图1A的可控制视角显示装置10，其中相同的元件以相同的标号表示，于此便不再赘述。可控制视角显示装置10B与可控制视角显示装置10的主要差异如下所述。在可控制视角显示装置10B中，显示面板14位于视角控制装置12与背光模块16之间。视角控制装置12的第三偏光片1233邻近显示面板14的出光面偏光片143。第三偏光片1233的穿透轴T1233平行于出光面偏光片143的穿透轴T143，以让来自出光面偏光片143的光束通过第三偏光片1233，但不以此为限。在另一实施例中，出光面偏光片143的穿透轴T143也可垂直于第三偏光片1233的穿透轴T1233，且在出光面偏光片143与第三偏光片1233之间设置二分之一波片。
请参照图6，可控制视角显示装置10C相似于图5的可控制视角显示装置10B，其中相同的元件以相同的标号表示，于此便不再赘述。可控制视角显示装置10C与可控制视角显示装置10B的主要差异在于可控制视角显示装置10C的多个偏光片(以编号123A表示所述多个偏光片的集合)省略图5的第三偏光片1233。
请参照图7，可控制视角显示装置10D相似于图1A的可控制视角显示装置10，其中相同的元件以相同的标号表示，于此便不再赘述。可控制视角显示装置10D与可控制视角显示装置10的主要差异在于所述至少一液晶面板121与所述至少一补偿膜122的位置互换。
请参照图8，可控制视角显示装置10E相似于图1A的可控制视角显示装置10，其中相同的元件以相同的标号表示，于此便不再赘述。可控制视角显示装置10E与可控制视角显示装置10的主要差异在于所述至少一第一偏光片1231的数量为两片。两片第一偏光片1231位于所述至少一液晶面板121与所述至少一补偿膜122之间，且两片第一偏光片1231的穿透轴T1231、第二偏光片1232的穿透轴T1232以及第三偏光片1233的穿透轴T1233彼此平行。
请参照图9，可控制视角显示装置10F相似于图5的可控制视角显示装置10B，其中相同的元件以相同的标号表示，于此便不再赘述。可控制视角显示装置10F与可控制视角显示装置10B的主要差异在于可控制视角显示装置10F的显示面板14A为有机发光二极管显示面板，且可控制视角显示装置10F省略图5的背光模块16。
图10是依照本实用新型的第二实施例的一种可控制视角显示装置在一般显示模式的剖面示意图。图10A是依照本实用新型的第二实施例的另一种可控制视角显示装置在一般显示模式的剖面示意图。图10及图10A中可控制视角显示装置的防窥模式请参照图1B的描述，于下便不再赘述。
请参照图10，可控制视角显示装置20相似于图1A的可控制视角显示装置10，其中相同的元件以相同的标号表示，于此便不再赘述。可控制视角显示装置20与可控制视角显示装置10的主要差异如下所述。在可控制视角显示装置20中，所述至少一补偿膜122为C型板，且液晶聚合物1221的光轴T1221垂直于基板1214。此外，视角控制装置22还包括至少一二分之一波片124。所述至少一二分之一波片124位于所述至少一补偿膜122与所述至少一第一偏光片1231之间，其中所述至少一二分之一波片124的慢轴T124与所述至少一第一偏光片1231的穿透轴T1231在参考平面R上的夹角为θ(以虚线表示所述至少一第一偏光片1231的穿透轴T1231在参考平面R上的投影)。参考平面R平行于所述至少一第一偏光片1231，且参考平面R例如是由第一方向D1以及第二方向D2所构成的平面。
在本实施例中，视角控制装置22位于显示面板14与背光模块16之间。所述至少一第一偏光片1231的穿透轴以及第二偏光片1232的穿透轴T1232彼此平行，且第三偏光片1233的穿透轴T1233与所述至少一第一偏光片1231的穿透轴T1231在参考平面R上的夹角为2θ。夹角θ可以是22.5°±15°或是62.5°±15°，以使第三偏光片1233的穿透轴T1233与第二方向D2的夹角为45度或125度，从而较佳地在第一方向D1上达到限制视角的效果。
多个偏光片(以编号123B表示所述多个偏光片的集合)除了包括所述至少一第一偏光片1231、第二偏光片1232以及第三偏光片1233之外，还可包括至少一第四偏光片1234。所述至少一第四偏光片1234位于所述至少一补偿膜122与所述至少一二分之一波片124之间，且所述至少一第四偏光片1234的穿透轴T1234与所述至少一第一偏光片1231的穿透轴T1231在参考平面R上的夹角为2θ。在另一实施例中，可省略所述至少一第四偏光片1234。
在本实施例中，入光面偏光片142的穿透轴T142与第三偏光片1233的穿透轴T1233彼此平行，使来自第三偏光片1233的光束能够通过入光面偏光片142。也就是说，入光面偏光片142的穿透轴T142与所述至少一第一偏光片1231的穿透轴T1231在参考平面R上的夹角为2θ。在另一实施例中，可省略第三偏光片1233与入光面偏光片142的其中一者。在又一实施例中，入光面偏光片142的穿透轴T142与第三偏光片1233的穿透轴T1233在参考平面R上可夹一角度，且第三偏光片1233与入光面偏光片142之间设置一二分之一波片，以调整入射光的偏振方向，避免入射光被入光面偏光片142吸收。
在本实施例中，出光面偏光片143的穿透轴T143与入光面偏光片142的穿透轴T142彼此垂直。也就是说，出光面偏光片143的穿透轴T143与所述至少一第一偏光片1231的穿透轴T1231在参考平面R上的夹角为2θ+90°。然而，在另一实施例中，出光面偏光片143的穿透轴T143与入光面偏光片142的穿透轴T142也可彼此平行。
请参照图10A，可控制视角显示装置20A相似于图10的可控制视角显示装置20，其中相同的元件以相同的标号表示，于此便不再赘述。可控制视角显示装置20A与图10的可控制视角显示装置20的主要差异如下所述。在可控制视角显示装置20A中，显示面板14位于视角控制装置22与背光模块16之间。在此架构下，所述至少一第一偏光片1231的穿透轴T1231以及第三偏光片1233的穿透轴T1233彼此平行，且第二偏光片1232的穿透轴T1232与所述至少一第一偏光片1231的穿透轴T1231在参考平面R上的夹角为2θ。
多个偏光片(以编号123B表示所述多个偏光片的集合)也可进一步包括至少一第四偏光片1234。所述至少一第四偏光片1234位于所述至少一补偿膜122与所述至少一二分之一波片124之间，且所述至少一第四偏光片1234的穿透轴T1234与所述至少一第一偏光片1231的穿透轴T1231在参考平面R上的夹角为2θ。在另一实施例中，可省略所述至少一第四偏光片1234。
图11A及图11B是角度分布示意图，分别用以表示第二实施例中视角控制装置在一般显示模式及防窥模式时不同视角的穿透率。由图11A及图11B可知，藉由改变透光导电层1211与透光导电层1212之间的电位差，视角控制装置22可达到在第一方向D1及其反方向(参见方位角0°及180°)上限制视角(防窥)的需求。此外，应用视角控制装置22的可控制视角显示装置20可利用电控的方式在一般显示模式与防窥模式之间作切换，从而可改善已知使用者须手动放置/移开光控制膜所造成的不便。另外，比较图11B及图3B可知，相较于仅藉由液晶面板及偏光片去限制视角的比较例，本实施例的视角控制装置22藉由所述至少一液晶面板121、所述至少一补偿膜122、所述多个偏光片的集合123B以及所述至少一二分之一波片124的设置可改善图3B的大角度漏光LK并较佳地达到大角度防窥的效果。
图12是依照本实用新型的第三实施例的一种可控制视角显示装置在一般显示模式的剖面示意图。图12中可控制视角显示装置的防窥模式请参照图1B的描述，于下便不再赘述。
请参照图12，可控制视角显示装置30相似于图1A的可控制视角显示装置10，其中相同的元件以相同的标号表示，于此便不再赘述。可控制视角显示装置30与可控制视角显示装置10的主要差异如下所述。在可控制视角显示装置30中，所述至少一补偿膜122的数量为两个。两个补偿膜122例如分别为O型板(液晶聚合物1221的光轴T1221相对基板1214倾斜)与C型板(液晶聚合物1221的光轴T1221垂直于基板1214)，但不以此为限。O型板例如位于C型板与所述至少一液晶面板121之间，但不以此为限。在另一实施例中，O型板与C型板的位置也可互换。
多个偏光片(以编号123C表示所述多个偏光片的集合)除了包括所述至少一第一偏光片1231、第二偏光片1232以及第三偏光片1233之外，还包括至少一第五偏光片1235。所述至少一第五偏光片1235位于两个补偿膜122之间，其中所述至少一第一偏光片1231的穿透轴T1231、第二偏光片1232的穿透轴T1232、第三偏光片1233的穿透轴T1233以及所述至少一第五偏光片1235的穿透轴T1235彼此平行。
图13A及图13B是角度分布示意图，分别用以表示第三实施例中视角控制装置在一般显示模式及防窥模式时不同视角的穿透率。由图13A及图13B可知，藉由改变透光导电层1211与透光导电层1212之间的电位差，视角控制装置32可达到在第一方向D1及其反方向(参见方位角0°及180°)上限制视角(防窥)的需求。此外，应用视角控制装置32的可控制视角显示装置30可利用电控的方式在一般显示模式与防窥模式之间作切换，从而可改善已知使用者须手动放置/移开光控制膜所造成的不便。另外，比较图13B及图3B可知，相较于仅藉由液晶面板及偏光片去限制视角的比较例，本实施例的视角控制装置32藉由所述至少一液晶面板121、所述两个补偿膜122以及所述多个偏光片的集合123C的设置除了可改善图3B中方位角0度及180度方向上的大角度漏光LK之外，还可同时降低方位角0度±45度以及方位角180度±45度的大角度漏光LKA，从而较佳地达到大角度防窥的效果。
图14及图15分别是依照本实用新型的第三实施例的其它种可控制视角显示装置在一般显示模式的剖面示意图。图14及图15中可控制视角显示装置的防窥模式请参照图1B的描述，于下便不再赘述。
请参照图14，可控制视角显示装置30A相似于图12的可控制视角显示装置30，其中相同的元件以相同的标号表示，于此便不再赘述。可控制视角显示装置30A与可控制视角显示装置30的主要差异在于可控制视角显示装置30A中的两个补偿膜122都为C型板，但不以此为限。在另一实施例中，两个补偿膜122也可都为O型板。
请参照图15，可控制视角显示装置30B相似于图14的可控制视角显示装置30A，其中相同的元件以相同的标号表示，于此便不再赘述。可控制视角显示装置30B与可控制视角显示装置30A的主要差异如下所述。在可控制视角显示装置30B中，两个补偿膜122分别位于所述至少一液晶面板121的两对侧。偏光片123省略图14的所述至少一第五偏光片1235，且所述至少一第一偏光片1231的数量为两片。各第一偏光片1231位于其中一补偿膜122与所述至少一液晶面板121之间。
图16是依照本实用新型的第四实施例的一种可控制视角显示装置在一般显示模式的剖面示意图。图16A是依照本实用新型的第四实施例的另一种可控制视角显示装置在一般显示模式的剖面示意图。图16及图16A中可控制视角显示装置的防窥模式请参照图1B的描述，于下便不再赘述。
请参照图16，可控制视角显示装置40相似于图14的可控制视角显示装置30A，其中相同的元件以相同的标号表示，于此便不再赘述。可控制视角显示装置40与可控制视角显示装置30A的主要差异如下所述。在可控制视角显示装置40中，视角控制装置42还包括至少一二分之一波片124。所述至少一二分之一波片124位于所述至少一补偿膜122与所述至少一第一偏光片1231之间，且所述至少一第五偏光片1235位于所述至少一二分之一波片124与所述至少一第一偏光片1231之间，其中所述至少一二分之一波片124的慢轴T124与所述至少一第一偏光片1231的穿透轴T1231在参考平面R上的夹角为θ。
在本实施例中，视角控制装置42位于显示面板14与背光模块16之间。所述至少一第一偏光片1231的穿透轴、第二偏光片1232的穿透轴T1232以及所述至少一第五偏光片1235的穿透轴T1235彼此平行，且第三偏光片1233的穿透轴T1233与所述至少一第一偏光片1231的穿透轴T1231在参考平面R上的夹角为2θ。夹角θ可以是22.5°±15°或是62.5°±15°，以使第三偏光片1233的穿透轴T1233与第二方向D2的夹角为45度或125度，从而较佳地在第一方向D1上达到限制视角的效果。
多个偏光片(以编号123D表示所述多个偏光片的集合)除了包括所述至少一第一偏光片1231、第二偏光片1232、第三偏光片1233以及所述至少一第五偏光片1235之外，还可包括至少一第四偏光片1234。所述至少一第四偏光片1234位于所述至少一补偿膜122与所述至少一二分之一波片124之间，且所述至少一第四偏光片1234的穿透轴T1234与所述至少一第一偏光片1231的穿透轴T1231在参考平面R上的夹角为2θ。在另一实施例中，可省略所述至少一第四偏光片1234。
在本实施例中，入光面偏光片142的穿透轴T142与第三偏光片1233的穿透轴T1233彼此平行，使来自第三偏光片1233的光束能够通过入光面偏光片142。也就是说，入光面偏光片142的穿透轴T142与所述至少一第一偏光片1231的穿透轴T1231在参考平面R上的夹角为2θ。在另一实施例中，可省略第三偏光片1233与入光面偏光片142的其中一者。在又一实施例中，入光面偏光片142的穿透轴T142与第三偏光片1233的穿透轴T1233在参考平面R上可夹一角度，且第三偏光片1233与入光面偏光片142之间设置一二分之一波片，以调整入射光的偏振方向，避免入射光被入光面偏光片142吸收。
在本实施例中，出光面偏光片143的穿透轴T143与入光面偏光片142的穿透轴T142彼此垂直。也就是说，出光面偏光片143与所述至少一第一偏光片1231的穿透轴T1231在参考平面R上的夹角为2θ+90°。然而，在另一实施例中，出光面偏光片143的穿透轴T143与入光面偏光片142的穿透轴T142也可彼此平行。
请参照图16A，可控制视角显示装置40A相似于图16的可控制视角显示装置40，其中相同的元件以相同的标号表示，于此便不再赘述。可控制视角显示装置40A与图16的可控制视角显示装置40的主要差异如下所述。在可控制视角显示装置40A中，显示面板14位于视角控制装置42与背光模块16之间。在此架构下，所述至少一第一偏光片1231的穿透轴T1231、第三偏光片1233的穿透轴T1233以及所述至少一第五偏光片1235的穿透轴T1235彼此平行，且第二偏光片1232的穿透轴T1232与所述至少一第一偏光片1231的穿透轴T1231在参考平面R上的夹角为2θ。
多个偏光片(以编号123D表示所述多个偏光片的集合)也可进一步包括至少一第四偏光片1234。所述至少一第四偏光片1234位于所述至少一补偿膜122与所述至少一二分之一波片124之间，且所述至少一第四偏光片1234的穿透轴T1234与所述至少一第一偏光片1231的穿透轴T1231在参考平面R上的夹角为2θ。在另一实施例中，可省略所述至少一第四偏光片1234。
图17A及图17B是角度分布示意图，分别用以表示第四实施例中视角控制装置在一般显示模式及防窥模式时不同视角的穿透率。由图17A及图17B可知，藉由改变透光导电层1211与透光导电层1212之间的电位差，视角控制装置42可达到在第一方向D1及其反方向(参见方位角0°及180°)上限制视角(防窥)的需求。此外，应用视角控制装置42的可控制视角显示装置40可利用电控的方式在一般显示模式与防窥模式之间作切换，从而可改善已知使用者须手动放置/移开光控制膜所造成的不便。另外，比较图17B及图3B可知，相较于仅藉由液晶面板及偏光片去限制视角的比较例，本实施例的视角控制装置42藉由所述至少一液晶面板121、所述两个补偿膜122、所述多个偏光片的集合123D以及所述至少一二分之一波片124的设置除了可改善图3B中方位角0度及180度方向上的大角度漏光LK之外，还可同时降低方位角0度±45度以及方位角180度±45度的大角度漏光LKA，从而较佳地达到大角度防窥的效果。
综上所述，本实用新型的实施例至少具有以下其中一个优点或功效。本实用新型的视角控制装置可藉由改变透光导电层之间的电位差以控制液晶分子的倾倒方向，使大角度入射视角控制装置的光束产生相位延迟，而无法通过偏光片，藉以达到限制视角(防窥)的需求。此外，视角控制装置还可藉由所述至少一补偿膜的设置，改善大角度漏光及扩大方位角上的防窥范围。应用上述视角控制装置的可控制视角显示装置可利用电控的方式在一般显示模式与防窥模式之间作切换。
以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，当不能以此限定本实用新型实施的范围，即所有依本实用新型权利要求书及说明书内容所作的简单的等效变化与修改，都仍属于本实用新型专利覆盖的范围。另外本实用新型的任一实施例或权利要求不须达成本实用新型所揭露的全部目的或优点或特点。此外，摘要和发明名称仅是用来辅助专利文件检索之用，并非用来限制本实用新型的权利范围。此外，本说明书或权利要求书中提及的“第一”、“第二”等用语仅用以命名元件(element)的名称或区别不同实施例或范围，而并非用来限制元件数量上的上限或下限。
附图标记说明
10、10A、10B、10C、10D、10E、10F、20、20A、30、30A、30B、40、40A：可控制视角显示装置
12、22、32、42：视角控制装置
121：液晶面板
1211、1212：透光导电层
1213：液晶分子
1214、1215：基板
1216、1217：配向层
122：补偿膜
1221：液晶聚合物
123、123A、123B、123C、123D：多个偏光片的集合
1231：第一偏光片
1232：第二偏光片
1233：第三偏光片
1234：第四偏光片
1235：第五偏光片
124：二分之一波片
14、14A：显示面板
141：液晶面板
142：入光面偏光片
143：出光面偏光片
16、16A、16B：背光模块
161：光源
162：导光板
163：反射片
164：扩散片
165：棱镜片
1651：条状棱镜
B1、B2：光束
D1：第一方向
D2：第二方向
D3：第三方向
LK、LKA：大角度漏光
R：参考平面
SB：底面
SE：出光面
SI：入光面
T124：慢轴
T1221、T1213：光轴
T1231、T1232、T1233、T1234、T1235、T142、T143：穿透轴
θ：夹角

Claims (25)

1.一种视角控制装置，其特征在于，包括至少一液晶面板、至少一补偿膜以及多个偏光片，
其中每一所述至少一液晶面板包括两个透光导电层以及位于所述两个透光导电层之间的多个液晶分子；
所述至少一补偿膜与所述至少一液晶面板重叠设置；
所述多个偏光片包括至少一第一偏光片以及一第二偏光片，
所述至少一第一偏光片位于所述至少一补偿膜与所述至少一液晶面板之间；
所述第二偏光片位于所述至少一液晶面板、所述至少一补偿膜以及所述至少一第一偏光片的一侧，在所述两个透光导电层之间无电位差时，各所述液晶分子的光轴平行或垂直于所述至少一第一偏光片的穿透轴，而在所述两个透光导电层之间存在电位差时，各所述液晶分子的光轴相对于所述至少一第一偏光片的穿透轴或吸收轴倾斜。
2.如权利要求1所述的视角控制装置，其特征在于，每一所述至少一补偿膜选自由包含O型板与C型板的群组中之一。
3.如权利要求1所述的视角控制装置，其特征在于，所述第二偏光片的穿透轴平行于所述至少一第一偏光片的穿透轴。
4.如权利要求1所述的视角控制装置，其特征在于，所述多个偏光片还包括一第三偏光片，所述第三偏光片位于所述至少一液晶面板、所述至少一补偿膜以及所述至少一第一偏光片的另一侧，且所述至少一第一偏光片位于所述第二偏光片与所述第三偏光片之间。
5.如权利要求4所述的视角控制装置，其特征在于，所述至少一第一偏光片、所述第二偏光片以及所述第三偏光片的穿透轴彼此平行。
6.如权利要求4所述的视角控制装置，其特征在于，所述至少一第一偏光片的数量为两片，且所述两片第一偏光片、所述第二偏光片以及所述第三偏光片的穿透轴彼此平行。
7.如权利要求4所述的视角控制装置，其特征在于，所述视角控制装置还包括至少一二分之一波片，所述至少一二分之一波片位于所述至少一补偿膜与所述至少一第一偏光片之间，其中所述至少一二分之一波片的慢轴与所述至少一第一偏光片的穿透轴在一参考平面上的夹角为θ，所述参考平面平行于所述至少一第一偏光片，所述第二偏光片以及所述第三偏光片的其中一者的穿透轴与所述至少一第一偏光片的穿透轴平行，且所述第二偏光片以及所述第三偏光片的其中另一者的穿透轴与所述至少一第一偏光片的穿透轴在所述参考平面上的夹角为2θ。
8.如权利要求7所述的视角控制装置，其特征在于，所述多个偏光片还包括至少一第四偏光片，所述至少一第四偏光片位于所述至少一补偿膜与所述至少一二分之一波片之间，且所述至少一第四偏光片的穿透轴与所述至少一第一偏光片的穿透轴在所述参考平面上的夹角为2θ。
9.如权利要求7所述的视角控制装置，其特征在于，所述至少一补偿膜的数量为两个，所述多个偏光片还包括至少一第五偏光片，所述至少一第五偏光片位于所述补偿膜之间且位于所述至少一二分之一波片与所述至少一第一偏光片之间，其中所述至少一第五偏光片以及所述至少一第一偏光片的穿透轴彼此平行。
10.如权利要求4所述的视角控制装置，其特征在于，所述至少一补偿膜的数量为两个，所述多个偏光片还包括至少一第五偏光片，所述至少一第五偏光片位于所述补偿膜之间，其中所述至少一第一偏光片、所述第二偏光片、所述第三偏光片以及所述至少一第五偏光片的穿透轴彼此平行。
11.一种可控制视角显示装置，其特征在于，包括显示面板以及视角控制装置，
所述视角控制装置与所述显示面板重叠设置，且所述视角控制装置包括至少一液晶面板、至少一补偿膜以及多个偏光片，其中每一所述至少一液晶面板包括两个透光导电层以及位于所述两个透光导电层之间的多个液晶分子，所述至少一补偿膜与所述至少一液晶面板重叠设置，所述多个偏光片包括至少一第一偏光片以及一第二偏光片，所述至少一第一偏光片位于所述至少一补偿膜与所述至少一液晶面板之间，且所述至少一液晶面板、所述至少一补偿膜以及所述至少一第一偏光片位于所述第二偏光片与所述显示面板之间，在所述两个透光导电层之间无电位差时，各所述液晶分子的光轴平行或垂直于所述至少一第一偏光片的穿透轴，而在所述两个透光导电层之间存在电位差时，各所述液晶分子的光轴相对于所述至少一第一偏光片的穿透轴或吸收轴倾斜。
12.如权利要求11所述的可控制视角显示装置，其特征在于，所述多个偏光片还包括一第三偏光片，所述第三偏光片位于所述第二偏光片与所述显示面板之间，所述至少一液晶面板、所述至少一补偿膜以及所述至少一第一偏光片位于所述第二偏光片与所述第三偏光片之间，且所述显示面板是有机发光二极管显示面板。
13.如权利要求11所述的可控制视角显示装置，其特征在于，所述显示面板是液晶显示面板，且所述显示面板包括一入光面偏光片以及一出光面偏光片，所述可控制视角显示装置还包括一背光模块。
14.如权利要求13所述的可控制视角显示装置，其特征在于，所述视角控制装置位于所述显示面板与所述背光模块之间。
15.如权利要求13所述的可控制视角显示装置，其特征在于，所述显示面板位于所述视角控制装置与所述背光模块之间。
16.如权利要求13所述的可控制视角显示装置，其特征在于，所述多个偏光片还包括一第三偏光片，所述第三偏光片位于所述第二偏光片与所述显示面板之间，且所述至少一液晶面板、所述至少一补偿膜以及所述至少一第一偏光片位于所述第二偏光片与所述第三偏光片之间。
17.如权利要求16所述的可控制视角显示装置，其特征在于，所述至少一第一偏光片、所述第二偏光片以及所述第三偏光片的穿透轴彼此平行。
18.如权利要求16所述的可控制视角显示装置，其特征在于，所述至少一第一偏光片的数量为两片，且所述两片第一偏光片、所述第二偏光片以及所述第三偏光片的穿透轴彼此平行。
19.如权利要求16所述的可控制视角显示装置，其特征在于，所述视角控制装置还包括至少一二分之一波片，所述至少一二分之一波片位于所述至少一补偿膜与所述至少一第一偏光片之间，其中所述至少一二分之一波片的慢轴与所述至少一第一偏光片的穿透轴在一参考平面上的夹角为θ，所述参考平面平行于所述至少一第一偏光片，所述第二偏光片以及所述第三偏光片的其中一者的穿透轴与所述至少一第一偏光片的穿透轴平行，且所述第二偏光片以及所述第三偏光片的其中另一者的穿透轴与所述至少一第一偏光片的穿透轴在所述参考平面上的夹角为2θ。
20.如权利要求19所述的可控制视角显示装置，其特征在于，所述多个偏光片还包括至少一第四偏光片，所述至少一第四偏光片位于所述至少一补偿膜与所述至少一二分之一波片之间，且所述至少一第四偏光片与所述至少一第一偏光片的穿透轴在所述参考平面上的夹角为2θ。
21.如权利要求19所述的可控制视角显示装置，其特征在于，所述视角控制装置位于所述显示面板与所述背光模块之间，所述至少一第一偏光片以及所述第二偏光片的穿透轴彼此平行，且所述第三偏光片的穿透轴与所述至少一第一偏光片的穿透轴在所述参考平面上的夹角为2θ。
22.如权利要求19所述的可控制视角显示装置，其特征在于，所述显示面板位于所述视角控制装置与所述背光模块之间，所述至少一第一偏光片以及所述第三偏光片的穿透轴彼此平行，且所述第二偏光片的穿透轴与所述至少一第一偏光片的穿透轴在所述参考平面上的夹角为2θ。
23.如权利要求19所述的可控制视角显示装置，其特征在于，所述至少一补偿膜的数量为两个，所述多个偏光片还包括至少一第五偏光片，所述至少一第五偏光片位于所述补偿膜之间且位于所述至少一二分之一波片与所述至少一第一偏光片之间，其中所述至少一第五偏光片以及所述至少一第一偏光片的穿透轴彼此平行。
24.如权利要求16所述的可控制视角显示装置，其特征在于，所述至少一补偿膜的数量为两个，所述多个偏光片还包括至少一第五偏光片，所述至少一第五偏光片位于所述补偿膜之间，其中所述至少一第一偏光片、所述第二偏光片、所述第三偏光片以及所述至少一第五偏光片的穿透轴彼此平行。
25.如权利要求11所述的可控制视角显示装置，其特征在于，每一所述至少一补偿膜选择由包含O型板与C型板的群组中之一。
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