TW201905505A - 偏光式視角控制元件、偏光式視角控制顯示模組以及偏光式視角控制光源模組 - Google Patents

Abstract

一種偏光式視角控制元件，其包括雙軸補償膜以及多個偏光片。多個偏光片配置在雙軸補償膜的相對側。另提供一種偏光式視角控制顯示模組以及一種偏光式視角控制光源模組。

Description

偏光式視角控制元件、偏光式視角控制顯示模組以及偏光式視角控制光源模組

本發明是有關於一種光學元件、顯示模組以及光源模組，且特別是有關於一種偏光式視角控制元件、偏光式視角控制顯示模組以及偏光式視角控制光源模組。

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。為了達到防窺需求，一般作法是在顯示裝置前方放置光控制膜（Light Control Film, LCF），以將大角度的光線濾除。然而，光控制膜除了價格昂貴且厚度厚之外，還會使顯示裝置的整體輝度下降約30%。此外，光控制膜的週期結構容易與顯示裝置產生摩爾紋(Moiré pattern)，而影響顯示品質。

“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。

本發明提供一種偏光式視角控制元件，其可限制視角且可避免摩爾紋的產生以及輝度的大幅下降。

本發明還提供應用上述偏光式視角控制元件的偏光式視角控制顯示模組以及偏光式視角控制光源模組。

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偏光式視角控制元件，其包括雙軸補償膜以及多個偏光片。多個偏光片配置在雙軸補償膜的相對側。

在本發明的一實施例中，雙軸補償膜的主軸折射率包括Nx、Ny及Nz，其中Nz平行於雙軸補償膜的厚度方向，且Nx、Ny及Nz兩兩相互垂直。Nx與Ny分別與多個偏光片的穿透軸夾45度。

在本發明的一實施例中，Nx＞Nz，且配置在雙軸補償膜的相對側的多個偏光片的穿透軸彼此垂直。

在本發明的一實施例中，Nz＞Nx，且配置在雙軸補償膜的相對側的多個偏光片的穿透軸彼此平行。

在本發明的一實施例中，雙軸補償膜的數量為N，且多個偏光片的數量為N+1，N為大於或等於1的正整數，且多個偏光片中任兩個相鄰的偏光片之間配置有一個雙軸補償膜。

在本發明的一實施例中，偏光式視角控制元件更包括A型板、C型板或A型板與C型板的組合，其中A型板、C型板或A型板與C型板的組合位於多個偏光片之間且與雙軸補償膜重疊。

在本發明的一實施例中，偏光式視角控制元件的面內延遲值落在200 nm至300 nm的範圍內，且偏光式視角控制元件的面外延遲值落在300 nm至800 nm的範圍內。

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偏光式視角控制顯示模組，其包括顯示模組、雙軸補償膜以及偏光片。顯示模組包括顯示模組偏光片。雙軸補償膜配置在顯示模組靠近顯示模組偏光片的一側。偏光片與顯示模組偏光片分別配置在雙軸補償膜的相對側。

在本發明的一實施例中，雙軸補償膜的主軸折射率包括Nx、Ny及Nz，其中Nz平行於雙軸補償膜的厚度方向，且Nx、Ny及Nz兩兩相互垂直。Nx與Ny分別與偏光片的穿透軸夾45度，且Nx與Ny分別與顯示模組偏光片的穿透軸夾45度。

在本發明的一實施例中，Nx＞Nz，且偏光片與顯示模組偏光片的穿透軸彼此垂直。

在本發明的一實施例中，Nz＞Nx，且偏光片與顯示模組偏光片的穿透軸彼此平行。

在本發明的一實施例中，雙軸補償膜以及偏光片的數量分別為N，N為大於1的正整數，且N個雙軸補償膜以及N個偏光片交替排列在顯示模組靠近顯示模組偏光片的一側。

在本發明的一實施例中，雙軸補償膜的數量為N，且偏光片的數量為N+1，N為大於或等於1的正整數。N個雙軸補償膜以及N+1個偏光片交替排列在顯示模組靠近顯示模組偏光片的一側。

在本發明的一實施例中，偏光式視角控制顯示模組更包括二分之一波片。二分之一波片配置在顯示模組偏光片與最靠近顯示模組偏光片的偏光片之間，其中顯示模組偏光片與最靠近顯示模組偏光片的偏光片的其中一個的穿透軸與二分之一波片的穿透軸的夾角為θ，且顯示模組偏光片與最靠近顯示模組偏光片的偏光片的穿透軸的夾角落在2θ±5°或2θ+π/2±5°的範圍內。

在本發明的一實施例中，偏光式視角控制顯示模組更包括二分之一波片。二分之一波片配置在雙軸補償膜與顯示模組偏光片之間。

在本發明的一實施例中，偏光式視角控制顯示模組更包括A型板、C型板或A型板與C型板的組合，其中A型板、C型板或A型板與C型板的組合位於偏光片與顯示模組偏光片之間且與雙軸補償膜重疊。

在本發明的一實施例中，偏光式視角控制顯示模組的面內延遲值落在200 nm至300 nm的範圍內，且偏光式視角控制顯示模組的面外延遲值落在300 nm至800 nm的範圍內。

在本發明的一實施例中，顯示模組更包括液晶顯示面板，且偏光式視角控制顯示模組更包括光源模組，其中顯示模組位於雙軸補償膜與光源模組之間，或者，雙軸補償膜與偏光片位於顯示模組與光源模組之間。

在本發明的一實施例中，顯示模組更包括有機電致發光顯示面板，且顯示模組偏光片位於有機電致發光顯示面板與雙軸補償膜之間。

在本發明的一實施例中，偏光式視角控制顯示模組更包括電控視角切換器。電控視角切換器配置在顯示模組偏光片與雙軸補償膜之間，且電控視角切換器包括兩個透光基板、位於兩個透光基板之間的兩層透光導電層、位於兩層透光導電層之間的液晶層以及位於電控視角切換器遠離顯示模組的一側的電控視角切換器偏光片，其中液晶層包括多個液晶分子，且多個液晶分子的光軸平行或垂直於電控視角切換器偏光片的穿透軸。

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偏光式視角控制光源模組，其包括光源模組以及偏光式視角控制元件。偏光式視角控制元件配置在光源模組的出光側且包括雙軸補償膜以及多個偏光片。多個偏光片配置在雙軸補償膜的相對側。

在本發明的一實施例中，光源模組為直下式光源模組或側入式光源模組。

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。在本發明的實施例的偏光式視角控制元件中，藉由雙軸補償膜、雙軸補償膜與A型板的組合、雙軸補償膜與C型板的組合或雙軸補償膜、A型板與C型板的組合，可提供落在200 nm至300 nm的範圍內的面內延遲值以及落在300 nm至800 nm的範圍內的面外延遲值，從而達到限制視角的效果，且應用偏光式視角控制元件的偏光式視角控制顯示模組以及偏光式視角控制光源模組可限制方位角角度。由於偏光式視角控制元件的視角為方形，且偏光式視角控制元件能控制光束的收斂角度，因而較能滿足市場需求。此外，由於偏光式視角控制元件並非利用週期性結構來控制視角，因此可避免摩爾紋的產生。相較於市售產品，如光控制膜，偏光式視角控制元件可具有較高的正視角輝度、較便宜的價格以及較薄的厚度。在一實施例中，偏光式視角控制元件也可應用於全防窺顯示器或是車用顯示器。

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1是依照本發明的第一實施例的一種偏光式視角控制元件的剖面示意圖。請參照圖1，本發明的第一實施例的一種偏光式視角控制元件100包括雙軸補償膜110、偏光片120以及偏光片130。偏光片120與偏光片130配置在雙軸補償膜110的相對側。舉例而言，偏光片130、雙軸補償膜110以及偏光片120在偏光式視角控制元件100的厚度方向上連續堆疊。也就是說，在偏光式視角控制元件100中，偏光片120與雙軸補償膜110直接接觸，且偏光片130與雙軸補償膜110直接接觸。因此，偏光片120與雙軸補償膜110之間未配置其他膜層，且偏光片130與雙軸補償膜110之間未配置其他膜層。

雙軸補償膜110的主軸折射率包括Nx、Ny及Nz，其中Nz平行於雙軸補償膜110的厚度方向DT，且Nx、Ny及Nz兩兩相互垂直。此外，Nx與偏光片120的穿透軸T120夾45度，且Nx與偏光片130的穿透軸T130夾45度。Ny與偏光片120的穿透軸T120夾45度，且Ny與偏光片130的穿透軸T130夾45度。當Nx＞Nz，則偏光片120的穿透軸T120與偏光片130的穿透軸T130彼此垂直。相反地，當Nz＞Nx，則偏光片120的穿透軸T120與偏光片130的穿透軸T130彼此平行。在偏光式視角控制元件100中，雙軸補償膜110所提供的面內延遲值落在200 nm至300 nm的範圍內，且雙軸補償膜110所提供的面外延遲值落在300 nm至800 nm的範圍內。

偏光片120與偏光片130可以是吸收式偏光片或反射式偏光片。舉例而言，偏光片120與偏光片130可皆為吸收式偏光片。或者，偏光片120與偏光片130可皆為反射式偏光片。再者，偏光片120與偏光片130的其中一個可以是吸收式偏光片，且偏光片120與偏光片130的其中另一個可以是反射式偏光片。

圖2是圖1的偏光式視角控制元件的一種視角分布圖。具體地，圖2的視角分布圖是在「雙軸補償膜的Nx位於方位角0度，雙軸補償膜的面內延遲值等於入射波長的二分之一（即λ/2），出光處的偏光片的穿透軸為方位角45度，且入光處的偏光片的穿透軸為方位角135度」的架構下所獲得的模擬結果。各模擬參數詳列如表一。在表一中，D表示雙軸補償膜的厚度。R0表示雙軸補償膜的面內延遲值，且R0=(Nx-Ny)*D。Rth表示雙軸補償膜的面外延遲值，且Rth=[(Nx+Ny)/2-Nz]*D。從圖2可看出，正視角的光束不會被出光處的偏光片所吸收，且偏光式視角控制元件的視角會接近方形。此外，當視角與偏光式視角控制元件之間的夾角增大（即方位角增大）時，因為Nz≠Nx≠Ny，偏光式視角控制元件的相位延遲量會大於λ/2，導致吸收率增加、穿透率降低。 表一

圖3及圖4A分別是圖1的偏光式視角控制元件的入光角度-穿透率的關係圖。圖4B至圖4D分別是圖1的偏光式視角控制元件在相同面外延遲值且不同面內延遲值下的視角分布圖。圖3繪示相同R0（275.1 nm）下，不同Rth在0度至180度方位角的穿透率曲線。請參照圖3，偏光式視角控制元件的吸收數值主要跟Rth相關。從圖3可看出，Rth越大，偏光式視角控制元件的視角越窄。但由圖中可知，隨著Rth越大，偏光式視角控制元件在大角度的部分逐漸有漏光的現象產生，而當Rth越小，則偏光式視角控制元件的視角逐漸變廣，因此Rth在300nm至800nm的範圍內，偏光式視角控制元件具有窄視角且較無大角度的漏光現象。圖4A繪示相同Rth（467 nm）下，不同R0在0度至180度方位角的穿透率曲線。圖4B至圖4D繪示相同Rth（467 nm）下，R0分別為275.1 nm、250 nm以及200 nm的視角分布圖。從圖4A至圖4D可看出，R0降低時，可提升橫向角度（參見視角分布圖中0度至180度方位角）光束的穿透率，亦即當R0越小時，橫向視角逐漸變廣，而縱向角度光束（參見視角分布圖中90度至270度方位角）的穿透率則會略降，亦即縱向視角逐漸變窄。雖然正視角輝度會降低，但若R0不低於200 nm仍可維持一定的穿透率。

以車用顯示器（例如用於導航的顯示面板）為例，當車用顯示器的上方無遮蔽物時，車用顯示器的斜向光束通常會在擋風玻璃上形成一倒影。在白天時，由於外界光束遠高於車用顯示器中形成所述倒影的斜向光束，因此所述倒影不至於影響到駕駛者。然而，在晚上時，由於外界光束低於車用顯示器中形成所述倒影的斜向光束，因此駕駛者在形成所述倒影的區域無法觀察車外狀況而造成危險。另外由於車用顯示器可能會偏一側擺放，而不會放在駕駛者的正前方，因此車用顯示器的橫向視角要夠廣，才能讓駕駛者看到顯示資訊。若車用顯示器搭配本實施例的偏光式視角控制元件，則可藉由偏光式視角控制元件消除形成所述倒影的斜向光束（大角度光束），且可藉由降低R0來提升橫向角度光束（如30度至45度光束）的穿透率，使駕駛者在車用顯示器偏一側擺放的情況下仍能看到顯示資訊。

根據圖3至圖4D，改變Rth或R0能改變偏光式視角控制元件的視角分布，因此，可藉由設置多層雙軸補償膜來達到全防窺的效果。圖5是依照本發明的第二實施例的一種偏光式視角控制元件的剖面示意圖。請參照圖5，本發明的第二實施例的偏光式視角控制元件200相似於圖1的偏光式視角控制元件100，其中相同的元件以相同的標號表示，於下便不再重述。

偏光式視角控制元件200與圖1的偏光式視角控制元件100的主要差異如下所述。偏光式視角控制元件200進一步包括雙軸補償膜140以及偏光片150，其中雙軸補償膜140與雙軸補償膜110配置在偏光片120的相對側，且偏光片150與偏光片120配置在雙軸補償膜140的相對側。舉例而言，偏光片130、雙軸補償膜110、偏光片120、雙軸補償膜140以及偏光片150在偏光式視角控制元件200的厚度方向上連續堆疊。也就是說，在偏光式視角控制元件200中，偏光片130與雙軸補償膜110直接接觸，雙軸補償膜110與偏光片120直接接觸，偏光片120與雙軸補償膜140直接接觸，且雙軸補償膜140與偏光片150直接接觸。因此，偏光片130與雙軸補償膜110之間未配置其他膜層，雙軸補償膜110與偏光片120之間未配置其他膜層，偏光片120與雙軸補償膜140之間未配置其他膜層，且雙軸補償膜140與偏光片150之間未配置其他膜層。

偏光片120的穿透軸T120除了與雙軸補償膜110的Nx夾45度之外，也與雙軸補償膜140的Nx夾45度。此外，偏光片150的穿透軸T150也與雙軸補償膜140的Nx夾45度。當Nx＞Nz，則偏光片150的穿透軸T150與偏光片120的穿透軸T120彼此垂直，且偏光片150的穿透軸T150與偏光片130的穿透軸T130彼此平行。相反地，當Nz＞Nx，則偏光片150的穿透軸T150、偏光片120的穿透軸T120以及偏光片130的穿透軸T130彼此平行。

圖6是圖5的偏光式視角控制元件的一種視角分布圖。具體地，圖6的視角分布圖是在「兩個雙軸補償膜的Nx皆位於方位角0度，兩個雙軸補償膜的面內延遲值皆等於入射波長的二分之一（即λ/2），出光處與入光處的偏光片的穿透軸為方位角135度，且位於兩個雙軸補償膜之間的偏光片的穿透軸為方位角45度」的架構下所獲得的模擬結果。各模擬參數詳列如表二。從圖6可看出，正視角的光束不會被出光處的偏光片所吸收，且偏光式視角控制元件的視角會接近方形。藉由設置多層雙軸補償膜可達到全防窺的效果。 表二

應說明的是，偏光式視角控制元件中的雙軸補償膜及偏光片的數量不限於上述。在其他實施例中，雙軸補償膜的數量可以大於2。相對應地，偏光片的數量可以大於3。進一步而言，雙軸補償膜及偏光片的數量滿足：雙軸補償膜的數量為N，且多個偏光片的數量為N+1，N為大於或等於1的正整數，且多個偏光片中任兩個相鄰的偏光片之間配置有一個雙軸補償膜。

由於雙軸補償膜的R0或Rth的數值可能因材料選擇而會與預期達成數值有差異，因此本發明的實施例還可進一步藉由A型板、C型板或A型板與C型板的組合來補償R0或Rth的偏差。圖7是依照本發明的第三實施例的一種偏光式視角控制元件的剖面示意圖。請參照圖7，本發明的第三實施例的偏光式視角控制元件300相似於圖1的偏光式視角控制元件100，其中相同的元件以相同的標號表示，於下便不再重述。

偏光式視角控制元件300與圖1的偏光式視角控制元件100的主要差異如下所述。偏光式視角控制元件300進一步包括A型板160，其中A型板160位於偏光片120與偏光片130之間且與雙軸補償膜110重疊。舉例而言，雙軸補償膜110可位於A型板160與偏光片120之間，或者，A型板160可位於雙軸補償膜110與偏光片120之間。此外，A型板的光軸I與雙軸補償膜110的Nx平行。在本實施例中，雙軸補償膜110與A型板160所提供的面內延遲值的總和落在200 nm至300 nm的範圍內，且雙軸補償膜110與A型板160所提供的面外延遲值的總和落在300 nm至800 nm的範圍內。

圖8是圖7的偏光式視角控制元件的一種視角分布圖。具體地，圖8的視角分布圖是在「雙軸補償膜的Nx位於方位角0度，雙軸補償膜的面內延遲值等於入射波長的二分之一（即λ/2），入光處的偏光片的穿透軸為方位角135度，且出光處的偏光片的穿透軸為方位角45度」的架構下所獲得的模擬結果，其中雙軸補償膜的Rth與R0分別為400 nm與120 nm，且A型板的Rth與R0分別為0 nm與175.1 nm。

作為比較，圖9是圖7的偏光式視角控制元件中的A型板替換成C型板的一種視角分布圖。具體地，圖9的視角分布圖是在「雙軸補償膜的Nx位於方位角0度，雙軸補償膜的面內延遲值等於入射波長的二分之一（即λ/2），入光處的偏光片的穿透軸為方位角135度，且出光處的偏光片的穿透軸為方位角45度」的架構下所獲得的模擬結果，其中雙軸補償膜的Rth與R0分別為300 nm與275.1 nm，且C型板的Rth與R0分別為100 nm與0 nm。

根據圖8及圖9的模擬結果，在Rth的總和以及R0的總和相同的情況下，利用雙軸補償膜搭配A型板所獲得的視角分布圖可近似於利用雙軸補償膜搭配C型板所獲得的視角分布圖。因此，在另一實施例中，可以C型板替代圖7的A型板160，並使雙軸補償膜與C型板所提供的面內延遲值的總和落在200 nm至300 nm的範圍內，且雙軸補償膜與C型板所提供的面外延遲值的總和落在300 nm至800 nm的範圍內。在又一實施例中，也可以A型板與C型板的組合替代圖7的A型板160，並使雙軸補償膜、A型板與C型板的組合所提供的面內延遲值的總和落在200 nm至300 nm的範圍內，且雙軸補償膜、A型板與C型板的組合所提供的面外延遲值的總和落在300 nm至800 nm的範圍內。

圖10至圖16A分別是依照本發明的第一實施例至第七實施例的偏光式視角控制顯示模組的剖面示意圖。請參照圖10，本發明的第一實施例的偏光式視角控制顯示模組10包括顯示模組DM以及圖1的偏光式視角控制元件100。顯示模組DM可包括顯示面板DP以及顯示模組偏光片P。偏光式視角控制元件100配置在顯示模組DM靠近顯示模組偏光片P的一側，且偏光式視角控制元件100中靠近顯示模組偏光片P的偏光片（如偏光片130）的穿透軸（如穿透軸T130）平行於顯示模組偏光片P的穿透軸TP。

顯示面板DP可為自發光顯示面板或非自發光顯示面板。當顯示面板DP為非自發光顯示面板時，偏光式視角控制顯示模組10可進一步包括光源模組，如直下式光源模組或側入式光源模組，以提供照明光束。另一方面，當顯示面板DP為自發光顯示面板時，則可省略光源模組。

舉例而言，當顯示面板DP為液晶顯示面板時，顯示模組DM可包括兩個顯示模組偏光片P（圖10僅示意性繪示出一個顯示模組偏光片P）。兩個顯示模組偏光片P配置在顯示面板DP的相對側，且兩個顯示模組偏光片P的穿透軸TP可彼此垂直或彼此平行。顯示模組DM可位於偏光式視角控制元件100與光源模組LM之間，但不以此為限。在另一實施例中，當顯示面板DP為有機電致發光顯示面板時，則可省略圖10的光源模組LM。

藉由將偏光式視角控制元件100與顯示模組DM整合在一起，可限制自偏光式視角控制顯示模組10射出的顯示光束的方位角角度，使偏光式視角控制顯示模組10具有防窺的效果。此外，由於偏光式視角控制元件100並非利用週期性結構來控制視角，因此可避免摩爾紋的產生。

在一實施例中，圖10的偏光式視角控制元件100可替換成具有多層雙軸補償膜的偏光式視角控制元件（例如圖5的偏光式視角控制元件200）或具有雙軸補償膜搭配A型板、C型板或A型板與C型板的組合的偏光式視角控制元件（例如圖7的偏光式視角控制元件300），以下實施例皆可同此調整，於下便不再重述。

請參照圖11，本發明的第二實施例的偏光式視角控制顯示模組20相似於圖10的偏光式視角控制顯示模組10，其中相同的元件以相同的標號表示，於下便不再重述。

偏光式視角控制顯示模組20與圖10的偏光式視角控制顯示模組10的主要差異如下所述。在偏光式視角控制顯示模組20中，偏光式視角控制元件100位於顯示模組DM與光源模組LM之間，且偏光式視角控制元件100中靠近顯示模組偏光片P的偏光片（如偏光片120）的穿透軸（如穿透軸T120）平行於顯示模組偏光片P的穿透軸TP。顯示模組DM例如為非自發光顯示面板，如液晶顯示面板。

請參照圖12，本發明的第三實施例的偏光式視角控制顯示模組30相似於圖10的偏光式視角控制顯示模組10，其中相同的元件以相同的標號表示，於下便不再重述。

偏光式視角控制顯示模組30與圖10的偏光式視角控制顯示模組10的主要差異如下所述。在偏光式視角控制顯示模組30中，偏光式視角控制元件100中靠近顯示模組偏光片P的偏光片（如偏光片130）的穿透軸（如穿透軸T130）不平行於顯示模組偏光片P的穿透軸TP。此外，偏光式視角控制顯示模組30進一步包括二分之一波片170。二分之一波片170配置在顯示模組偏光片P與最靠近顯示模組偏光片P的偏光片（如偏光片130）之間，其中顯示模組偏光片P與最靠近顯示模組偏光片P的偏光片（如偏光片130）的其中一個的穿透軸（如穿透軸TP）與二分之一波片170的光軸T170的夾角為θ，且顯示模組偏光片P的穿透軸TP與最靠近顯示模組偏光片P的偏光片（如偏光片130）的穿透軸（如穿透軸T130）的夾角為2θ或2θ+π/2，但不以此為限。當顯示模組偏光片P的穿透軸TP與最靠近顯示模組偏光片P的偏光片（如偏光片130）的穿透軸（如穿透軸T130）的夾角落在2θ±5°或2θ+π/2±5°的範圍內時，對於正視角的輝度影響不大。

請參照圖13，本發明的第四實施例的偏光式視角控制顯示模組40相似於圖11的偏光式視角控制顯示模組20，其中相同的元件以相同的標號表示，於下便不再重述。

偏光式視角控制顯示模組40與圖11的偏光式視角控制顯示模組20的主要差異如下所述。在偏光式視角控制顯示模組40中，偏光式視角控制元件100中靠近顯示模組偏光片P的偏光片（如偏光片120）的穿透軸（如穿透軸T120）不平行於顯示模組偏光片P的穿透軸TP。此外，偏光式視角控制顯示模組40進一步包括二分之一波片170。二分之一波片170配置在顯示模組偏光片P與最靠近顯示模組偏光片P的偏光片（如偏光片120）之間，其中顯示模組偏光片P與最靠近顯示模組偏光片P的偏光片（如偏光片120）的其中一個的穿透軸（如穿透軸TP）與二分之一波片170的光軸T170的夾角為θ，且顯示模組偏光片P的穿透軸TP與最靠近顯示模組偏光片P的偏光片（如偏光片120）的穿透軸（如穿透軸T120）的夾角為2θ或2θ+π/2，但不以此為限。當顯示模組偏光片P的穿透軸TP與最靠近顯示模組偏光片P的偏光片（如偏光片120）的穿透軸（如穿透軸T120）的夾角落在2θ±5°或2θ+π/2±5°的範圍內時，對於正視角的輝度影響不大。

請參照圖14，本發明的第五實施例的偏光式視角控制顯示模組50相似於圖10的偏光式視角控制顯示模組10，其中相同的元件以相同的標號表示，於下便不再重述。

偏光式視角控制顯示模組50與圖10的偏光式視角控制顯示模組10的主要差異如下所述。偏光式視角控制顯示模組50省略圖10中最靠近顯示模組偏光片P的偏光片（如偏光片130），且偏光片120與顯示模組偏光片P分別配置在雙軸補償膜110的相對側。

另應說明的是，在圖11的實施例中，偏光式視角控制顯示模組20也可省略最靠近顯示模組偏光片P的偏光片（如偏光片120）。

請參照圖15，本發明的第六實施例的偏光式視角控制顯示模組60相似於圖12的偏光式視角控制顯示模組30，其中相同的元件以相同的標號表示，於下便不再重述。

偏光式視角控制顯示模組60與圖12的偏光式視角控制顯示模組30的主要差異如下所述。偏光式視角控制顯示模組60省略圖12中最靠近顯示模組偏光片P的偏光片（如偏光片130）。

另應說明的是，在圖13的實施例中，偏光式視角控制顯示模組40也可省略最靠近顯示模組偏光片P的偏光片（如偏光片120）。

請參照圖16A，本發明的第七實施例的偏光式視角控制顯示模組70相似於圖15的偏光式視角控制顯示模組60，其中相同的元件以相同的標號表示，於下便不再重述。

偏光式視角控制顯示模組70與圖15的偏光式視角控制顯示模組60的主要差異如下所述。在偏光式視角控制顯示模組70中，顯示模組DM的顯示面板DP例如為有機電致發光顯示面板，且偏光式視角控制顯示模組70省略圖15的光源模組LM。偏光式視角控制顯示模組70進一步包括一或多個電控視角切換器180。圖16A繪示偏光式視角控制顯示模組70包括兩個電控視角切換器180，但電控視角切換器180的數量不以此為限。電控視角切換器180配置在顯示模組偏光片P與雙軸補償膜110之間，且電控視角切換器180例如位於顯示模組偏光片P與二分之一波片170之間。

圖16B是圖16A中電控視角切換器的剖面示意圖。請參照圖16A及圖16B，電控視角切換器180可包括透光基板181、透光基板182、位於透光基板181與透光基板182之間的透光導電層183以及透光導電層184、位於透光導電層183與透光導電層184之間的液晶層185以及位於電控視角切換器180遠離顯示模組DM的一側的電控視角切換器偏光片186。電控視角切換器偏光片186的穿透軸T186平行於顯示模組偏光片P的穿透軸TP。

透光基板181與透光基板182的材質可為玻璃或塑膠，但不以此為限。透光導電層183與透光導電層184的材質可為金屬氧化物，但不以此為限。液晶層185包括多個液晶分子，且多個液晶分子的光軸T185平行或垂直於電控視角切換器偏光片186的穿透軸T186。

藉由設置至少一電控視角切換器180，可進一步窄化偏光式視角控制顯示模組70的視角，從而提升防窺效果。

圖17是依照本發明的一實施例的一種偏光式視角控制光源模組的剖面示意圖。請參照圖17，本發明的一實施例的偏光式視角控制光源模組80包括偏光式視角控制元件82以及光源模組84。偏光式視角控制元件82配置在光源模組84的出光側，且偏光式視角控制元件82可以採用圖1的偏光式視角控制元件100、圖5的偏光式視角控制元件200或圖7的偏光式視角控制元件300。光源模組84可為直下式光源模組或側入式光源模組。

藉由將偏光式視角控制元件82配置在光源模組84的出光側，可限制自光源模組84射出的照明光束的方位角角度，使偏光式視角控制光源模組80可應用於有限制視角的裝置中。

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。在本發明的實施例的偏光式視角控制元件中，藉由雙軸補償膜、雙軸補償膜與A型板的組合、雙軸補償膜與C型板的組合或雙軸補償膜、A型板與C型板的組合，可提供落在200 nm至300 nm的範圍內的面內延遲值以及落在300 nm至800 nm的範圍內的面外延遲值，從而達到限制視角的效果，且應用偏光式視角控制元件的偏光式視角控制顯示模組以及偏光式視角控制光源模組可限制方位角角度。由於偏光式視角控制元件的視角為方形且能控制其收斂角度，因而較能滿足市場需求。此外，由於偏光式視角控制元件並非利用週期性結構來控制視角，因此可避免摩爾紋的產生。另外，相較於市售產品，偏光式視角控制元件可具有較高的正視角輝度。再者，相較於光控制膜，偏光式視角控制元件較便宜且厚度較薄。在一實施例中，偏光式視角控制元件也可應用於全防窺顯示器或是車用顯示器。

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。

10、20、30、40、50、60、70‧‧‧偏光式視角控制顯示模組

80‧‧‧偏光式視角控制光源模組

82、100、200、300‧‧‧偏光式視角控制元件

84、LM‧‧‧光源模組

110、140‧‧‧雙軸補償膜

120、130、150‧‧‧偏光片

160‧‧‧A型板

170‧‧‧二分之一波片

180‧‧‧電控視角切換器

181、182‧‧‧透光基板

183、184‧‧‧透光導電層

185‧‧‧液晶層

186‧‧‧電控視角切換器偏光片

DM‧‧‧顯示模組

DP‧‧‧顯示面板

DT‧‧‧厚度方向

I、T170、T185‧‧‧光軸

Nx‧‧‧主軸折射率

P‧‧‧顯示模組偏光片

T120、T130、T150、T186、TP‧‧‧穿透軸

θ、2θ‧‧‧夾角

圖1是依照本發明的第一實施例的一種偏光式視角控制元件的剖面示意圖。 圖2是圖1的偏光式視角控制元件的一種視角分布圖。 圖3及圖4A分別是圖1的偏光式視角控制元件的入光角度-穿透率的關係圖。 圖4B至圖4D分別是圖1的偏光式視角控制元件在相同面外延遲值且不同面內延遲值下的視角分布圖。 圖5是依照本發明的第二實施例的一種偏光式視角控制元件的剖面示意圖。 圖6是圖5的偏光式視角控制元件的一種視角分布圖。 圖7是依照本發明的第三實施例的一種偏光式視角控制元件的剖面示意圖。 圖8是圖7的偏光式視角控制元件的一種視角分布圖。 圖9是圖7的偏光式視角控制元件中的A型板替換成C型板的一種視角分布圖。 圖10至圖16A分別是依照本發明的第一實施例至第七實施例的偏光式視角控制顯示模組的剖面示意圖。 圖16B是圖16A中電控視角切換器的剖面示意圖。 圖17是依照本發明的一實施例的一種偏光式視角控制光源模組的剖面示意圖。

Claims (22)

1. 一種偏光式視角控制元件，包括： 一雙軸補償膜；以及 多個偏光片，配置在該雙軸補償膜的相對側。
2. 如申請專利範圍第1項所述的偏光式視角控制元件，其中該雙軸補償膜的主軸折射率包括Nx、Ny及Nz，其中Nz平行於該雙軸補償膜的厚度方向，且Nx、Ny及Nz兩兩相互垂直，Nx與Ny分別與該些偏光片的穿透軸夾45度。
3. 如申請專利範圍第2項所述的偏光式視角控制元件，其中Nx＞Nz，且配置在該雙軸補償膜的相對側的該些偏光片的穿透軸彼此垂直。
4. 如申請專利範圍第2項所述的偏光式視角控制元件，其中Nz＞Nx，且配置在該雙軸補償膜的相對側的該些偏光片的穿透軸彼此平行。
5. 如申請專利範圍第1項所述的偏光式視角控制元件，其中該雙軸補償膜的數量為N，且該些偏光片的數量為N+1，N為大於或等於1的正整數，且該些偏光片中任兩個相鄰的偏光片之間配置有一個該雙軸補償膜。
6. 如申請專利範圍第1項所述的偏光式視角控制元件，更包括一A型板、一C型板或該A型板與該C型板的組合，其中該A型板、該C型板或該A型板與該C型板的組合位於該些偏光片之間且與該雙軸補償膜重疊。
7. 如申請專利範圍第1項所述的偏光式視角控制元件，其中該偏光式視角控制元件的面內延遲值落在200 nm至300 nm的範圍內，且該偏光式視角控制元件的面外延遲值落在300 nm至800 nm的範圍內。
8. 一種偏光式視角控制顯示模組，包括： 一顯示模組，包括一顯示模組偏光片； 一雙軸補償膜，配置在該顯示模組靠近該顯示模組偏光片的一側；以及 一偏光片，與該顯示模組偏光片分別配置在該雙軸補償膜的相對側。
9. 如申請專利範圍第8項所述的偏光式視角控制顯示模組，其中該雙軸補償膜的主軸折射率包括Nx、Ny及Nz，其中Nz平行於該雙軸補償膜的厚度方向，且Nx、Ny及Nz兩兩相互垂直，Nx與Ny分別與該偏光片的穿透軸夾45度，且Nx與Ny分別與該顯示模組偏光片的穿透軸夾45度。
10. 如申請專利範圍第9項所述的偏光式視角控制顯示模組，其中Nx＞Nz，且該偏光片與該顯示模組偏光片的穿透軸彼此垂直。
11. 如申請專利範圍第9項所述的偏光式視角控制顯示模組，其中Nz＞Nx，且該偏光片與該顯示模組偏光片的穿透軸彼此平行。
12. 如申請專利範圍第8項所述的偏光式視角控制顯示模組，其中該雙軸補償膜以及該偏光片的數量分別為N，N為大於1的正整數，且N個該雙軸補償膜以及N個該偏光片交替排列在該顯示模組靠近該顯示模組偏光片的一側。
13. 如申請專利範圍第8項所述的偏光式視角控制顯示模組，其中該雙軸補償膜的數量為N，且該偏光片的數量為N+1，N為大於或等於1的正整數，N個該雙軸補償膜以及N+1個該偏光片交替排列在該顯示模組靠近該顯示模組偏光片的一側。
14. 如申請專利範圍第13項所述的偏光式視角控制顯示模組，更包括： 一二分之一波片，配置在該顯示模組偏光片與最靠近該顯示模組偏光片的該偏光片之間，其中該顯示模組偏光片與最靠近該顯示模組偏光片的該偏光片的其中一個的穿透軸與該二分之一波片的穿透軸的夾角為θ，且該顯示模組偏光片與最靠近該顯示模組偏光片的該偏光片的穿透軸的夾角落在2θ±5°或2θ+π/2±5°的範圍內。
15. 如申請專利範圍第8項所述的偏光式視角控制顯示模組，更包括： 一二分之一波片，配置在該雙軸補償膜與該顯示模組偏光片之間。
16. 如申請專利範圍第8項所述的偏光式視角控制顯示模組，更包括： 一A型板、一C型板或該A型板與該C型板的組合，其中該A型板、該C型板或該A型板與該C型板的組合位於該偏光片與該顯示模組偏光片之間且與該雙軸補償膜重疊。
17. 如申請專利範圍第8項所述的偏光式視角控制顯示模組，其中該偏光式視角控制顯示模組的面內延遲值落在200 nm至300 nm的範圍內，且該偏光式視角控制顯示模組的面外延遲值落在300 nm至800 nm的範圍內。
18. 如申請專利範圍第8項所述的偏光式視角控制顯示模組，其中該顯示模組更包括一液晶顯示面板，且該偏光式視角控制顯示模組更包括： 一光源模組，其中該顯示模組位於該雙軸補償膜與該光源模組之間，或者，該雙軸補償膜與該偏光片位於該顯示模組與該光源模組之間。
19. 如申請專利範圍第8項所述的偏光式視角控制顯示模組，其中該顯示模組更包括一有機電致發光顯示面板，且該顯示模組偏光片位於該有機電致發光顯示面板與該雙軸補償膜之間。
20. 如申請專利範圍第19項所述的偏光式視角控制顯示模組，更包括： 一電控視角切換器，配置在該顯示模組偏光片與該雙軸補償膜之間，且該電控視角切換器包括兩個透光基板、位於該兩個透光基板之間的兩層透光導電層、位於該兩層透光導電層之間的液晶層以及位於該電控視角切換器遠離該顯示模組的一側的一電控視角切換器偏光片，其中該液晶層包括多個液晶分子，且該些液晶分子的光軸平行或垂直於該電控視角切換器偏光片的穿透軸。
21. 一種偏光式視角控制光源模組，包括： 一光源模組；以及 一偏光式視角控制元件，配置在該光源模組的出光側且包括： 一雙軸補償膜；以及 多個偏光片，配置在該雙軸補償膜的相對側。
22. 如申請專利範圍第21項所述的偏光式視角控制光源模組，其中該光源模組為直下式光源模組或側入式光源模組。