TW201741748A - 複合膜以及顯示裝置 - Google Patents

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Abstract

一種複合膜，其包括第一偏光膜、至少一第二偏光膜以及至少一第一相位補償膜。第一偏光膜具有第一穿透軸。各第二偏光膜具有平行於第一穿透軸的第二穿透軸。所述至少一第一相位補償膜配置於第一偏光膜與所述至少一第二偏光膜之間。各第一相位補償膜具有第一光軸。第一光軸於第一偏光膜上的正投影平行於第一穿透軸的軸向，且第一光軸與第一偏光膜之間的第一夾角大於0度且小於90度。另提供一種顯示裝置。

Description

複合膜以及顯示裝置
本發明是有關於一種複合膜以及顯示裝置，且特別是有關於一種可限制視角及降低大角度漏光的複合膜以及應用所述複合膜的顯示裝置。
一般而言，顯示裝置為了能讓多個觀看者一起觀看，通常具有廣視角的顯示效果。然而，在某些情況或場合，例如在公開場合流覽私人網頁或機密資訊或輸入密碼時，廣視角的顯示效果卻容易使機密資訊被旁人所窺視而造成機密資訊外洩。為了達到防窺或是限制視角的需求，習知的顯示裝置通常藉由在顯示面板或背光模組上方放置光控制膜(Light Control Film, LCF)，以將大角度的光線濾除。然而，光控制膜相當昂貴，且光控制膜的週期結構除了容易與顯示裝置產生摩爾紋(Moiré pattern)之外，還會使顯示裝置的整體輝度下降約30%。
“先前技術”段落只是用來幫助了解本發明內容，因此在“先前技術”段落所揭露的內容可能包含一些沒有構成所屬技術領域中具有通常知識者所知道的先前技術。在“先前技術”段落所揭露的內容，不代表該內容或者本發明一個或多個實施例所要解決的問題，也不代表在本發明申請前已被所屬技術領域中具有通常知識者所知曉或認知。
本發明提供一種複合膜，其可限制視角及降低大角度漏光。
本發明還提供一種顯示裝置，其採用上述的複合膜，而可達到防窺或是限制視角的需求。
本發明的其他目的和優點可以從本發明所揭露的技術特徵中得到進一步的了解。
為達上述之一或部份或全部目的或是其他目的，本發明之一實施例提供一種複合膜，其包括第一偏光膜、至少一第二偏光膜以及至少一第一相位補償膜。第一偏光膜具有第一穿透軸。所述至少一第二偏光膜配置於第一偏光膜的一側。各第二偏光膜具有平行於第一穿透軸的第二穿透軸。所述至少一第一相位補償膜配置於第一偏光膜與所述至少一第二偏光膜之間，其中各第一相位補償膜具有第一光軸。第一光軸於第一偏光膜上的正投影平行於第一穿透軸的軸向，且第一光軸與第一偏光膜之間的第一夾角大於0度且小於90度。
為達上述之一或部份或全部目的或是其他目的，本發明之一實施例提供一種顯示裝置，其包括背光模組、顯示面板以及上述的複合膜。顯示面板配置於背光模組的一側。複合膜配置於背光模組的一側且與顯示面板重疊。
在本發明的複合膜以及顯示裝置的一實施例中，所述至少一第二偏光膜與所述至少一第一相位補償膜的數量分別為多個，且第一相位補償膜分別配置於相鄰兩第二偏光膜之間以及第一偏光膜與最靠近第一偏光膜的第二偏光膜之間。
在本發明的複合膜以及顯示裝置的一實施例中，所述至少一第二偏光膜與所述至少一第一相位補償膜的數量分別為三。
在本發明的複合膜以及顯示裝置的一實施例中，上述的第一光軸與第一偏光膜之間的第一夾角各不相同。
在本發明的複合膜以及顯示裝置的一實施例中，上述的第一夾角分別介於40度與80度之間，且對應第一夾角介於40度與80度之間的第一相位補償膜的厚度介於1μm與40μm之間。
在本發明的複合膜以及顯示裝置的一實施例中，上述的第一偏光膜是吸收型偏光膜或反射型偏光膜，且各第二偏光膜是吸收型偏光膜。
在本發明的複合膜以及顯示裝置的一實施例中，上述的複合膜更包括半波片。半波片配置於所述至少一第二偏光膜背對第一偏光膜的一側。
在本發明的複合膜以及顯示裝置的一實施例中，上述的複合膜更包括半波片。半波片配置於第一偏光膜背對所述至少一第二偏光膜的一側。
在本發明的顯示裝置的一實施例中，上述的複合膜配置於背光模組與顯示面板之間，且最遠離第一偏光膜的第二偏光膜作為顯示面板的下偏光片。
在本發明的顯示裝置的一實施例中，上述的顯示面板配置於複合膜與背光模組之間，且第一偏光膜作為顯示面板的上偏光片。
在本發明的顯示裝置的一實施例中，上述的第一偏光膜以及各第二偏光膜是吸收型偏光膜。
在本發明的顯示裝置的一實施例中，上述的各第一相位補償膜的折射率差值的絕對值與第一相位補償膜的厚度的乘積介於0.1μm與8μm之間。
基於上述，本發明的實施例至少具有以下其中一個優點或功效。在本發明的複合膜中，各第一相位補償膜的第一光軸相對第一偏光膜傾斜，且第一光軸於第一偏光膜上的正投影平行於第一穿透軸的軸向。各第一相位補償膜可偏轉在與第一穿透軸的軸向垂直的方向上大角度射入複合膜的光束的偏振方向，使大角度光束被第二偏光膜吸收，因此複合膜可限制視角及降低大角度漏光，且採用上述複合膜的顯示裝置可達到防窺或是限制視角的需求。
為讓本發明的上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。
有關本發明之前述及其他技術內容、特點與功效，在以下配合參考圖式之一較佳實施例的詳細說明中，將可清楚的呈現。以下實施例中所提到的方向用語，例如：上、下、左、右、前或後等，僅是參考附加圖式的方向。因此，使用的方向用語是用來說明並非用來限制本發明。
圖1A及圖1B分別是依照本發明的第一實施例的一種複合膜在X-Z平面及Y-Z平面上的剖面示意圖，其中X-Z平面是指方向X與方向Z構成的參考平面，而Y-Z平面是指方向Y與方向Z構成的參考平面。方向X、Y、Z彼此垂直。
請參照圖1A及圖1B，複合膜100包括第一偏光膜110、至少一第二偏光膜120以及至少一第一相位補償膜130。所述至少一第二偏光膜120配置於第一偏光膜110的一側，且所述至少一第一相位補償膜130配置於第一偏光膜110與所述至少一第二偏光膜120之間。
第一偏光膜110具有第一穿透軸T1，其適於將入射複合膜100的光束轉換成沿特定方向振盪的線偏振光。舉例而言，第一偏光膜110可以是線偏光膜。或者，第一偏光膜110可以由膽固醇液晶層以及四分之一波板所構成。
各第二偏光膜120具有平行於第一穿透軸T1的第二穿透軸T2。被第一偏光膜110偏極化的光束在通過所述至少一第一相位補償膜130後，若未被所述至少一第一相位補償膜130偏轉(即偏振方向仍平行於第一穿透軸T1以及第二穿透軸T2)，則會通過所述至少一第二偏光膜120。另一方面，被第一偏光膜110偏極化的光束在通過所述至少一第一相位補償膜130後，若偏振方向被所述至少一第一相位補償膜130偏轉至與第二穿透軸T2垂直的方向，則會被所述至少一第二偏光膜120過濾。舉例而言，各第二偏光膜120可為吸收型偏光膜，所述過濾是指偏極化的光束被第二偏光膜120吸收。各第二偏光膜120可以是線偏光膜。或者，各第二偏光膜120可以由膽固醇液晶層以及四分之一波板所構成。
各第一相位補償膜130具有第一光軸T3。第一光軸T3於第一偏光膜110上的正投影PT3平行於第一穿透軸T1的軸向，且第一光軸T3與第一偏光膜110之間的第一夾角θ1大於0度且小於90度。換句話說，第一光軸T3不垂直且不平行於第一偏光膜110。舉例而言，各第一相位補償膜130例如是O型板(O-Plate)。在本實施例中，各第一相位補償膜130例如由液晶聚合物LCP構成，但本發明不以此為限。在其他實施例中，各第一相位補償膜130也可以由高分子材料拉延形成。或者，各第一相位補償膜130可以是液晶面板，且藉由電控方式控制第一光軸T3的軸向。
在本實施例中，所述至少一第二偏光膜120以及所述至少一第一相位補償膜130的數量分別為一，但本發明不以此為限。在其他實施例中，所述至少一第二偏光膜120以及所述至少一第一相位補償膜130的數量可分別大於一。
正向入射複合膜100的非極化光B1以及大角度入射複合膜100的非極化光B2、B3經由第一偏光膜110進入複合膜100，且非極化光B1、B2、B3分別被第一偏光膜110偏極化而形成線偏振光B1’、B2’、B3’。詳細而言，非極化光B1、B2、B3分別包括橫向電波(Transverse Electric Wave)TE以及橫向磁波(Transverse Magnetic Wave)TM，其中橫向電波TE的振盪方向垂直於入射平面(即紙面)，而橫向磁波TM的振盪方向平行於入射平面。
在圖1A中，入射平面為X-Z平面，橫向電波TE在與方向Y平行的方向上振盪，而橫向磁波TM在X-Z平面上振盪。第一偏光膜110的第一穿透軸T1的軸向平行於方向X且垂直於方向Y、Z。因此，在X-Z平面上振盪的橫向磁波TM會通過第一偏光膜110，而在與方向Y平行的方向上振盪的橫向電波TE會被第一偏光膜110過濾。第一偏光膜110可為反射型偏光膜，而所述過濾指橫向電波TE被第一偏光膜110反射而轉向。另一方面，第一偏光膜110也可為吸收型偏光膜，而所述過濾指橫向電波TE被第一偏光膜110吸收。
在圖1B中，入射平面為Y-Z平面，橫向電波TE在與方向X平行的方向上振盪，而橫向磁波TM在Y-Z平面上振盪。第一偏光膜110的第一穿透軸T1的軸向平行於方向X且垂直於方向Y、Z。因此，在Y-Z平面上振盪的橫向磁波TM會被第一偏光膜110過濾，而在與方向X平行的方向上振盪的橫向電波TE會通過第一偏光膜110。
請參照圖1A，在平行於第一穿透軸T1的方向(如方向X)上，正向射入複合膜100的線偏振光B1’以及大角度射入複合膜100的線偏振光B2’、B3’在通過第一相位補償膜130的過程中，線偏振光B1’、B2’、B3’在偏振平面A、B、C上的偏振方向(即橫向磁波TM的振盪方向)皆平行於第一相位補償膜130的第一光軸T3於偏振平面A、B、C上的投影(參見液晶聚合物LCP於偏振平面A、B、C上的投影)。因此，通過第一相位補償膜130的線偏振光B1’、B2’、B3’的偏振方向與通過第一偏光膜110的線偏振光B1’、B2’、B3’的偏振方向一致，且通過第一相位補償膜130的線偏振光B1’、B2’、B3’可接續通過第二偏光膜120。
另一方面，請參照圖1B，在與第一穿透軸T1垂直的方向(如方向Y)上，僅正向射入複合膜100的線偏振光B1’的偏振方向(即橫向電波TE的振盪方向)在通過第一相位補償膜130的過程中平行於第一相位補償膜130的第一光軸T3於偏振平面A上的投影(參見液晶聚合物LCP於偏振平面A上的投影)。至於大角度射入複合膜100的線偏振光B2’、B3’在通過第一相位補償膜130的過程中，線偏振光B2’、B3’的偏振方向(即橫向電波TE的振盪方向)與第一相位補償膜130的第一光軸T3(參見液晶聚合物LCP於偏振平面B、C上的投影)在偏振平面B、C上的投影不平行(夾有角度)。因此，在通過第一相位補償膜130後，僅線偏振光B1’通過第二偏光膜120。線偏振光B2’、B3’的偏振方向會被第一相位補償膜130偏轉，例如由原本在與方向X平行的方向上振盪的橫向電波TE轉變成在Y-Z平面上振盪的橫向磁波TM。由於橫向磁波TM的振盪方向與第二穿透軸T2垂直，因此線偏振光B2’、B3’被第二偏光膜120過濾(例如吸收)。
藉由第一相位補償膜130偏轉在與第一穿透軸T1的軸向垂直的方向(如方向Y)上大角度射入複合膜100的線偏振光B2’、B3’，使方向Y上的大角度線偏振光B2’、B3’被第二偏光膜120吸收，因此複合膜100可限制方向Y的視角及降低方向Y的大角度漏光，進而採用複合膜100的顯示裝置可達到方向Y上防窺或是方向Y上限制視角及降低方向Y的大角度漏光等需求。同理，在另一實施例中，第一穿透軸T1以及第二穿透軸T2的軸向若改為平行於方向Y，且第一光軸T3沿方向Y傾斜，則複合膜100可限制方向X的視角及降低方向X的大角度漏光。
圖2A至圖2J分別是圖1A的複合膜在第一夾角為0度至90度下的視角分布圖。由圖2A至圖2J可看出第一夾角θ1介於40度與80度之間時，在方位角90度與270度方向上(即圖1A及圖1B中的方向Y上)，光強度由天頂角0度向90度迅速降低且在方位角90度與270度方向上接近對稱。亦即，第一夾角θ1介於40度與80度之間時，複合膜100除了可限制方向Y的視角及降低方向Y的大角度漏光之外，還可具有輝度均勻的優點。在第一夾角θ1介於50度與70度之間時，可進一步提升窄視角、降低漏光及輝度均勻的效果。
補充說明的是，在圖1A及圖1B的架構下，第二偏光膜120所能過濾在方向Y上大角度射入複合膜100的線偏振光B2’、B3’的比例會與第一相位補償膜130所提供的相位延遲量相關。所述相位延遲量即各第一相位補償膜130的折射率差值(如非常光的折射率ne減去常光的折射率no)的絕對值與第一相位補償膜130的厚度H130的乘積。在本實施例中，各第一相位補償膜130的相位延遲量例如介於0.1μm與8μm之間，且各第一相位補償膜130的厚度H130例如介於1μm與40μm之間。
以下藉由圖3至圖6說明複合膜的其他實施型態，其中相同的元件以相同的標號表示，相同的元件說明請參照圖1A及圖1B的相關描述，於下便不再贅述。圖3是依照本發明的第二實施例的一種複合膜在X-Z平面上的剖面示意圖。圖4是圖3的複合膜的入光角度-穿透率的關係圖。圖5及圖6分別是依照本發明的第三及第四實施例的複合膜的示意圖。
請參照圖3，複合膜200與圖1A的複合膜100的主要差異如下所述。在複合膜200中，所述至少一第二偏光膜120與所述至少一第一相位補償膜130的數量分別為多個，且第一相位補償膜130分別配置於相鄰兩第二偏光膜120之間以及第一偏光膜110與最靠近第一偏光膜110的第二偏光膜120之間。
在本實施例中，所述至少一第二偏光膜120與所述至少一第一相位補償膜130的數量分別為三。不同的第一夾角θ1，視角分佈亦不同。此外，第一相位補償膜130的厚度H130的不同會使得第一相位補償膜130的相位延遲量隨之改變，從而造成穿透率曲線亦不同。因此，本實施例可使第一夾角θ1不相同，且使第一相位補償膜130的厚度H130不相同，來得到不同的穿透率曲線，並藉由各穿透率曲線的相乘得到需要的穿透率曲線。在本實施例中，第一夾角θ1例如分別介於40度與80度之間，且對應第一夾角θ1介於40度與80度之間的第一相位補償膜130的厚度H130例如介於1μm與40μm之間。
請參照圖4，對應曲線C1、C2、C3的複合膜分別採用單層第一偏光膜110、單層第二偏光膜120與單層第一相位補償膜130的架構，其中對應曲線C1、C2、C3的結構差異在於第一相位補償膜130的厚度H130分別為5μm、6μm以及9μm，且第一夾角θ1分別為60度、62度以及67度。對應曲線C4的複合膜採用單層第一偏光膜110、三層第二偏光膜120與三層第一相位補償膜130的架構，且三層第一相位補償膜130分別採用對應曲線C1、C2、C3的第一相位補償膜130。從圖4可看出，採用三層第一相位補償膜130的架構(如曲線C4所示)除了可較佳的限制視角(視角最窄)之外，還可有效降低大角度漏光，例如將入射角度大於40度的光束的光穿透率抑制在5%以下甚至接近0%。
請參照圖5，複合膜300與圖1A的複合膜100的主要差異如下所述。複合膜300除了第一偏光膜110、至少一第二偏光膜120以及至少一第一相位補償膜130之外還包括第三偏光膜310、至少一第四偏光膜320、至少一第二相位補償膜330以及半波片340。所述至少一第四偏光膜320配置於第三偏光膜310的一側，且所述至少一第二相位補償膜330配置於第三偏光膜310與所述至少一第四偏光膜320之間。半波片340配置於所述至少一第二偏光膜120背對第一偏光膜110的一側且位於所述至少一第二偏光膜120與第三偏光膜310之間。
第三偏光膜310具有第三穿透軸T4，且第三穿透軸T4垂直於第一穿透軸T1。各第四偏光膜320具有平行於第三穿透軸T4的第四穿透軸T5。第三偏光膜310以及各第四偏光膜320可以分別是線偏光膜。或者，第三偏光膜310以及各第四偏光膜320可以分別由膽固醇液晶層以及四分之一波板所構成。
各第二相位補償膜330具有第二光軸T6。第二光軸T6於第三偏光膜310上的正投影PT6平行於第三穿透軸T4的軸向，且第二光軸T6與第三偏光膜310之間的第二夾角θ2大於0度且小於90度。各第二相位補償膜330例如是O型板。在本實施例中，各第二相位補償膜330例如由液晶聚合物LCP構成，但本發明不以此為限。在其他實施例中，各第二相位補償膜330也可以由高分子材料拉延形成。或者，各第二相位補償膜330可以是液晶面板，且藉由電控方式控制第二光軸T6的軸向。第二夾角θ2以及各第二相位補償膜330的厚度H330的設計可參照圖1A中第一夾角θ1以及各第一相位補償膜130的厚度H130的相關描述，於此不再贅述。
在本實施例中，所述至少一第二偏光膜120、所述至少一第一相位補償膜130、所述至少一第四偏光膜320以及所述至少一第二相位補償膜330的數量分別為一，但本發明不以此為限。在其他實施例中，所述至少一第二偏光膜120、所述至少一第一相位補償膜130、所述至少一第四偏光膜320以及所述至少一第二相位補償膜330的數量可分別大於一。
藉由第一偏光膜110、所述至少一第二偏光膜120以及所述至少一第一相位補償膜130的設置，複合膜300可限制方向Y的視角及降低方向Y的大角度漏光。此外，藉由半波片340的設置可將來自所述至少一第二偏光膜120的光束的偏振方向轉向，例如將原本在X-Z平面上振盪的橫向磁波TM(請參照圖1A)轉變成在與方向Y平行的方向上振盪的橫向電波TE(請參照圖1A)，使光束的偏振方向平行於第三偏光膜310的第三穿透軸T4。藉由第三偏光膜310、所述至少一第四偏光膜320以及所述至少一第二相位補償膜330的設置，複合膜300可限制方向X的視角及降低方向X的大角度漏光。第三偏光膜310、所述至少一第四偏光膜320以及所述至少一第二相位補償膜330達到窄視角以及降低大角度漏光的原理可參照圖1A及圖1B中第一偏光膜110、所述至少一第二偏光膜120以及所述至少一第一相位補償膜130達到窄視角以及降低大角度漏光的相關描述，於此不再贅述。換句話說，複合膜300可同時限制方向X及方向Y的視角及降低方向X及方向Y的大角度漏光。補充說明的是，在本實施例的架構下，第一偏光膜110可以是吸收型偏光膜或反射型偏光膜，且各第二偏光膜120、第三偏光膜310以及各第四偏光膜320可以是吸收型偏光膜。
請參照圖6，複合膜400與圖5的複合膜300的主要差異如下所述。在複合膜400中，半波片340配置於第一偏光膜110背對所述至少一第二偏光膜120的一側且位於第一偏光膜110與所述至少一第四偏光膜320之間。在本實施例的架構下，第三偏光膜310可以是吸收型偏光膜或反射型偏光膜，且各第四偏光膜320、第一偏光膜110以及各第二偏光膜120可以是吸收型偏光膜。
圖7至圖12分別是依照本發明的第一至第六實施例的顯示裝置在X-Z平面上的剖面示意圖。請參照圖7，顯示裝置10包括背光模組12、顯示面板14以及複合膜16。背光模組12適於提供照明光束，其可以是直下式背光模組或是側入式背光模組，但不以此為限。顯示面板14配置於背光模組12的一側，其適於將背光模組12所提供的照明光束轉換成具有顯示資訊的顯示光束。舉例而言，顯示面板14可為液晶顯示面板，但不以此為限。
就液晶顯示面板而言，顯示面板14可包括下偏振片14A、上偏振片14B以及位於下偏振片14A與上偏振片14B之間的顯示單元14C。顯示單元14C可包括主動元件陣列基板(未繪示)、彩色濾光基板(未繪示)以及位於主動元件陣列基板與彩色濾光基板之間的液晶層(未繪示)。下偏振片14A以及上偏振片14B分別配置在顯示單元14C的相對兩表面上，其中下偏振片14A以及上偏振片14B的穿透軸T7、T8例如相互垂直，但不以此為限。
複合膜16配置於背光模組12的一側且與顯示面板14重疊。在本實施例中，複合膜16配置於背光模組12與顯示面板14之間，且下偏振片14A鄰近第二偏光膜120設置。因此，下偏振片14A的穿透軸T7平行於第二偏光膜120的第二穿透軸T2，以使自第二偏光膜120射出的偏振照明光束能夠通過下偏振片14A。
複合膜16可採用圖1A中複合膜100所示的架構。藉由第一偏光膜110、所述至少一第二偏光膜120以及所述至少一第一相位補償膜130的設置，複合膜300可限制單一方向(如方向Y)的視角及降低單一方向(如方向Y)的大角度漏光，而採用複合膜16的顯示裝置10可達到單一方向(如方向Y)防窺或是單一方向(如方向Y)限制視角及降低單一方向(如方向Y)大角度漏光的需求。舉例而言，顯示裝置10可以是車用顯示裝置，藉由限制方向Y(縱向)的視角及降低方向Y的大角度漏光，可避免在擋風玻璃上產生反射影像而影響駕駛者的視線，從而提升行車安全。另一方面，也可使第一穿透軸T1以及第二穿透軸T2平行於方向Y，且使第一光軸T3相對方向Y傾斜，以限制方向X的視角及降低方向X的大角度漏光。如此，顯示裝置10可達到方向X防窺或是方向X限制視角及方向X降低大角度漏光的需求，例如當顯示裝置為個人電腦或公用電腦時，但不以此為限。若欲進一步提升單一方向防窺或是單一方向限制視角及降低單一方向的大角度漏光等功效，則可進一步增加所述至少一第二偏光膜120與所述至少一第一相位補償膜130的數量，例如採用圖3中複合膜200的架構。此外，當有雙向防窺或是雙向限制視角及降低雙向的大角度漏光的需求時，則可採用圖5中複合膜300的架構或圖6中複合膜400的架構。以下實施例皆適用上述改良，於下便不再贅述。
在複合膜16配置於背光模組12與顯示面板14之間的架構下，第一偏光膜110可以採用吸收型偏光膜或反射型偏光膜。若第一偏光膜110採用反射型偏光膜，第一偏光膜110可將偏振方向與第一穿透軸T1垂直的線偏振光反射回背光模組12，使光利用率有效提升，從而提高顯示裝置10的輝度。另一方面，所述至少一第二偏光膜120可採用吸收型偏光膜，以降低雜散光。
以下藉由圖8至圖12說明顯示裝置的其他實施型態，其中相同的元件以相同的標號表示，相同的元件說明請參照圖7的相關描述，於下便不再贅述。
請參照圖8，顯示裝置10’與圖7的顯示裝置10的主要差異如下所述。在顯示裝置10’中，顯示面板14’的下偏振片14A’的穿透軸T7’不需要平行於最鄰近下偏振片14A’的第二偏光膜120的穿透軸T2設置，例如穿透軸T7’平行於方向Y且垂直於穿透軸T2。顯示面板14’的上偏振片14B’的穿透軸T8’例如平行於方向X且垂直於穿透軸T7’。此外，顯示裝置10’進一步包括半波片18。半波片18位於顯示面板14’與複合膜16之間。藉由半波片18將來自所述至少一第二偏光膜120的光束的偏振方向轉向，例如將原本在X-Z平面上振盪的橫向磁波TM(請參照圖1A)轉變成在與方向Y平行的方向上振盪的橫向電波TE(請參照圖1A)，使通過半波片18的光束的偏振方向平行於下偏振片14A’的穿透軸T7’，而能夠通過下偏振片14A’。
請參照圖9，顯示裝置20與圖7的顯示裝置10的主要差異如下所述。在顯示裝置20中，最遠離第一偏光膜110的第二偏光膜120作為顯示面板24的下偏光片。也就是說，顯示裝置20的顯示面板24可省略圖7中顯示面板14的下偏光片14A。
補充說明的是，在圖7至圖9的實施例中，若背光模組12採用偏光式背光模組(亦即背光模組所提供的照明光束為線偏振光)，則偏光式背光模組中的偏光層(未繪示)可與第一偏光膜110整合在一起，如此，可省略偏光式背光模組中的偏光層。
請參照圖10，顯示裝置30與圖7的顯示裝置10的主要差異如下所述。在顯示裝置30中，顯示面板34配置於複合膜16與背光模組12之間，且顯示面板34的上偏振片14B鄰近第一偏光膜110設置。因此，上偏振片14B的穿透軸T8平行於第一偏光膜110的第一穿透軸T1，以使自上偏振片14B射出的偏振顯示光束能夠通過第一偏光膜110，但本發明不以此為限。如圖11所示，在顯示裝置30’中，顯示面板34’的上偏振片14B’的穿透軸T8’不需要平行於第一偏光膜110的第一穿透軸T1設置，例如穿透軸T8’可與第一偏光膜110的第一穿透軸T1垂直且平行於方向Y。顯示面板34’的下偏振片14A’的穿透軸T7’例如平行於方向X且垂直於穿透軸T8’。顯示裝置30’可進一步包括半波片18。半波片18位於顯示面板34’與複合膜16之間。藉由半波片18將來自上偏振片14B’的光束的偏振方向轉向，例如將原本在與方向Y平行的方向上振盪的橫向電波TE(請參照圖1A)轉變成在X-Z平面上振盪的橫向磁波TM(請參照圖1A)，使通過半波片18的光束的偏振方向平行於第一偏光膜110的第一穿透軸T1，而能夠通過第一偏光膜110。
另外，在圖10及圖11的實施例中，在顯示面板34、34’配置於複合膜16與背光模組12之間的架構下，第一偏光膜110以及各第二偏光膜120採用吸收型偏光膜，以降低雜散光。
請參照圖12，顯示裝置40與圖10的顯示裝置30的主要差異如下所述。在顯示裝置40中，第一偏光膜110作為顯示面板44的上偏光片。也就是說，顯示裝置40的顯示面板44可省略圖9中顯示面板34的上偏光片14B。
綜上所述，本發明的實施例至少具有以下其中一個優點或功效。在本發明的複合膜中，各第一相位補償膜的第一光軸相對第一偏光膜傾斜，且第一光軸於第一偏光膜上的正投影平行於第一穿透軸的軸向。各第一相位補償膜可偏轉在與第一穿透軸的軸向垂直的方向上大角度射入複合膜的光束的偏振方向，使大角度光束被第二偏光膜吸收，因此複合膜可限制視角及降低大角度漏光，且採用上述複合膜的顯示裝置可達到防窺或是限制視角的需求。
惟以上所述者，僅為本發明之較佳實施例而已，當不能以此限定本發明實施之範圍，即大凡依本發明申請專利範圍及發明說明內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。另外本發明的任一實施例或申請專利範圍不須達成本發明所揭露之全部目的或優點或特點。此外，摘要部分和標題僅是用來輔助專利文件搜尋之用，並非用來限制本發明之權利範圍。此外，本說明書或申請專利範圍中提及的“第一”、“第二”等用語僅用以命名元件(element)的名稱或區別不同實施例或範圍，而並非用來限制元件數量上的上限或下限。
10、10’、20、30、30’、40‧‧‧顯示裝置 12‧‧‧背光模組 14、14’、24、34、34’、44‧‧‧顯示面板 14A、14A’‧‧‧下偏振片 14B、14B’‧‧‧上偏振片 14C‧‧‧顯示單元 16、100、200、300、400‧‧‧複合膜 18、340‧‧‧半波片 110‧‧‧第一偏光膜 120‧‧‧第二偏光膜 130‧‧‧第一相位補償膜 310‧‧‧第三偏光膜 320‧‧‧第四偏光膜 330‧‧‧第二相位補償膜 A、B、C‧‧‧偏振平面 B1、B2、B3‧‧‧非極化光 B1’、B2’、B3’‧‧‧線偏振光 C1、C2、C3、C4‧‧‧曲線 H130、H330‧‧‧厚度 LCP‧‧‧液晶聚合物 PT3、PT6‧‧‧正投影 T1‧‧‧第一穿透軸 T2‧‧‧第二穿透軸 T3‧‧‧第一光軸 T4‧‧‧第三穿透軸 T5‧‧‧第四穿透軸 T6‧‧‧第二光軸 T7、T7’、T8、T8’‧‧‧穿透軸 TE‧‧‧橫向電波 TM‧‧‧橫向磁波 X、Y、Z‧‧‧方向 θ1‧‧‧第一夾角 θ2‧‧‧第二夾角
圖1A及圖1B分別是依照本發明的第一實施例的一種複合膜在X-Z平面及Y-Z平面上的剖面示意圖。 圖2A至圖2J分別是圖1A的複合膜在第一夾角為0度至90度下的視角分布圖。 圖3是依照本發明的第二實施例的一種複合膜在X-Z平面上的剖面示意圖。 圖4是圖3的複合膜的入光角度-穿透率的關係圖。 圖5及圖6分別是依照本發明的第三及第四實施例的複合膜的示意圖。 圖7至圖12分別是依照本發明的第一至第六實施例的顯示裝置在X-Z平面上的剖面示意圖。
100‧‧‧複合膜
110‧‧‧第一偏光膜
120‧‧‧第二偏光膜
130‧‧‧第一相位補償膜
A、B、C‧‧‧偏振平面
B1、B2、B3‧‧‧非極化光
B1’、B2’、B3’‧‧‧線偏振光
H130‧‧‧厚度
LCP‧‧‧液晶聚合物
T1‧‧‧第一穿透軸
T2‧‧‧第二穿透軸
TE‧‧‧橫向電波
TM‧‧‧橫向磁波
X、Y、Z‧‧‧方向

Claims (20)

  1. 一種複合膜，包括： 一第一偏光膜，具有一第一穿透軸； 至少一第二偏光膜，配置於該第一偏光膜的一側，各該第二偏光膜具有平行於該第一穿透軸的一第二穿透軸；以及 至少一第一相位補償膜，配置於該第一偏光膜與該至少一第二偏光膜之間，其中各該第一相位補償膜具有一第一光軸，該第一光軸於該第一偏光膜上的正投影平行於該第一穿透軸的軸向，且該第一光軸與該第一偏光膜之間的一第一夾角大於0度且小於90度。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的複合膜，其中該至少一第二偏光膜與該至少一第一相位補償膜的數量分別為多個，且該些第一相位補償膜分別配置於相鄰兩第二偏光膜之間以及第一偏光膜與最靠近該第一偏光膜的該第二偏光膜之間。
  3. 如申請專利範圍第2項所述的複合膜，其中該至少一第二偏光膜與該至少一第一相位補償膜的數量分別為三。
  4. 如申請專利範圍第3項所述的複合膜，其中該些第一光軸與該第一偏光膜之間的該些第一夾角各不相同。
  5. 如申請專利範圍第4項所述的複合膜，其中該些第一夾角分別介於40度與80度之間，且對應該些第一夾角介於40度與80度之間的該些第一相位補償膜的厚度介於1μm與40μm之間。
  6. 如申請專利範圍第1項所述的複合膜，其中該第一偏光膜是吸收型偏光膜或反射型偏光膜，且各該第二偏光膜是吸收型偏光膜。
  7. 如申請專利範圍第1項所述的複合膜，更包括一半波片，配置於該至少一第二偏光膜背對該第一偏光膜的一側。
  8. 如申請專利範圍第1項所述的複合膜，更包括一半波片，配置於該第一偏光膜背對該至少一第二偏光膜的一側。
  9. 一種顯示裝置，包括： 一背光模組； 一顯示面板，配置於該背光模組的一側；以及 一複合膜，配置於該背光模組的一側且與該顯示面板重疊，該複合膜包括： 一第一偏光膜，具有一第一穿透軸； 至少一第二偏光膜，配置於該第一偏光膜背對該背光模組的一側，各該第二偏光膜具有平行於該第一穿透軸的一第二穿透軸；以及 至少一第一相位補償膜，配置於該第一偏光膜與該至少一第二偏光膜之間，其中各該第一相位補償膜具有一第一光軸，該第一光軸於該第一偏光膜上的正投影平行於該第一穿透軸的軸向，且該第一光軸與該第一偏光膜之間的一第一夾角大於0度且小於90度。
  10. 如申請專利範圍第9項所述的顯示裝置，其中該複合膜配置於該背光模組與該顯示面板之間，且最遠離該第一偏光膜的該第二偏光膜作為該顯示面板的下偏光片。
  11. 如申請專利範圍第10項所述的顯示裝置，其中該第一偏光膜是吸收型偏光膜或反射型偏光膜，且各該第二偏光膜是吸收型偏光膜。
  12. 如申請專利範圍第9項所述的顯示裝置，其中該顯示面板配置於該複合膜與該背光模組之間，且該第一偏光膜作為該顯示面板的上偏光片。
  13. 如申請專利範圍第12項所述的顯示裝置，其中該第一偏光膜以及各該第二偏光膜是吸收型偏光膜。
  14. 如申請專利範圍第9項所述的顯示裝置，其中該至少一第二偏光膜與該至少一第一相位補償膜的數量分別為多個，且該些第一相位補償膜分別配置於相鄰兩第二偏光膜之間以及該第一偏光膜與最靠近該第一偏光膜的該第二偏光膜之間。
  15. 如申請專利範圍第14項所述的顯示裝置，其中該至少一第二偏光膜與該至少一第一相位補償膜的數量分別為三。
  16. 如申請專利範圍第15項所述的顯示裝置，其中該些第一光軸與該第一偏光膜之間的該些第一夾角各不相同。
  17. 如申請專利範圍第16項所述的顯示裝置，其中該些第一夾角分別介於40度與80度之間，且對應該第一夾角介於40度與80度之間的該第一相位補償膜的厚度介於1μm與40μm之間。
  18. 如申請專利範圍第10項所述的顯示裝置，其中該複合膜更包括一半波片，配置於該至少一第二偏光膜背對該第一偏光膜的一側。
  19. 如申請專利範圍第12項所述的顯示裝置，其中該複合膜更包括一半波片，配置於該第一偏光膜背對該至少一第二偏光膜的一側。
  20. 如申請專利範圍第9項所述的顯示裝置，其中各該第一相位補償膜的折射率差值的絕對值與該第一相位補償膜的厚度的乘積介於0.1μm與8μm之間。
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