TWI698668B - 顯示裝置及其光源模組 - Google Patents

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Abstract

本發明提出一種顯示裝置及其光源模組。光源模組包括背光模組與出光視角控制裝置。出光視角控制裝置配置於背光模組之上。在出光視角控制裝置中，第一偏光片、第一配向層、第一液晶層、第二配向層與第二偏光片依序配置在來自背光模組的照明光束的傳遞路徑上。第一配向層與第二配向層的配向方向垂直。第一液晶層中的多個液晶分子根據第一施加電壓改變其排列方向。當第一施加電壓等於0V時，照明光束的出光視角範圍為第一視角，且當第一施加電壓大於0V時，出光視角範圍為第二視角，其中，第二視角不同於第一視角。顯示裝置包括上述的光源模組。

Description

顯示裝置及其光源模組
本發明是有關於一種顯示裝置，且特別是有關於一種可以控制可視角範圍（Viewing Angle）的顯示裝置與光源模組。
隨著科技發展，顯示裝置已經成為普遍使用電子裝置。一般的顯示裝置會要求廣視角，然而有些顯示器卻需要控制視角範圍以提供防窺功能。例如，汽車在行進時，車用顯示裝置的亮光可能會造成駕駛者干擾或是顯示內容造成駕駛者分心，但汽車未行進的時候，駕駛者還是希望能夠觀看車用顯示裝置的顯示內容。因此如何提供一個可以控制視角範圍的顯示裝置成為一個待研究的課題。
“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習知技術。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，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。
本發明的實施例提供一種顯示裝置與光源模組，可以提供至少兩種不同的可視角範圍。
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，本發明的一實施例提出一種光源模組。光源模組包括背光模組以及出光視角控制裝置。背光模組用以發出照明光束。出光視角控制裝置沿照明光束的傳遞方向配置於背光模組之上且包括多個偏光片、多個配向層與液晶層。第一偏光片與第二偏光片依序配置在照明光束的傳遞路徑上。第一液晶層配置在照明光束的傳遞路徑上且位於第一偏光片與第二偏光片之間，其中第一液晶層中的多個液晶分子根據第一施加電壓改變其排列方向。第一配向層配置在照明光束的傳遞路徑上且位於第一偏光片與第一液晶層之間。第二配向層配置在照明光束的傳遞路徑上且位於第二偏光片與第一液晶層之間，其中第一配向層與第二配向層的配向方向垂直。當第一施加電壓等於0V（伏特）時，照明光束穿透出光視角控制裝置後的出光視角範圍為第一視角，且當第一施加電壓大於0V時，出光視角範圍為第二視角，其中，第二視角不同於第一視角。
在本發明的一實施例中，在上述的光源模組中，第一偏光片的吸收軸方向平行或垂直第一配向層的配向方向，且第二偏光片的吸收軸方向平行或垂直第二配向層的配向方向。
在本發明的一實施例中，在上述的光源模組中，在第一液晶層的平面上，第一配向層的配向方向相對於水平視線為45度或135度的其中之一，並且第二配向層的配向方向相對於水平視線為45度或135度的其中另一。
在本發明的一實施例中，在上述的光源模組中，第一視角的範圍大於第二視角的範圍，且第二視角的正負角度的範圍不對稱。
在本發明的一實施例中，在上述的光源模組中，第一視角包括60度至-60度的視角範圍，且第二視角為大於或等於-30度或是小於或等於30度的視角範圍。
在本發明的一實施例中，在上述的光源模組中，出光視角控制裝置還包括第三偏光片、第二液晶層、第三配向層與第四配向層。第三偏光片沿照明光束的傳遞方向配置於第二偏光片之上。第二液晶層配置在照明光束的傳遞路徑上且位於第三偏光片與第二偏光片之間，其中第二液晶層中的多個液晶分子根據第二施加電壓改變其排列方向。第三配向層配置在照明光束的傳遞路徑上且位於第二偏光片與第二液晶層之間。第四配向層配置在照明光束的傳遞路徑上且位於第三偏光片與第二液晶層之間，其中第三配向層與第四配向層的配向方向垂直，其中，當第一施加電壓與第二施加電壓都等於0V時，照明光束的出光視角為第一視角，以及，當第一施加電壓與第二施加電壓都大於0V時，出光視角為第三視角，其中，第一視角、第二視角與第三視角彼此不相同。
在本發明的一實施例中，在上述的光源模組中，第二配向層與第三配向層的配向方向相差180度，且第一配向層與第四配向層的配向方向相差180度。
在本發明的一實施例中，在上述的光源模組中，第一施加電壓大於第二施加電壓。
在本發明的一實施例中，在上述的光源模組中，第三視角的範圍小於第二視角與第一視角的範圍。
在本發明的一實施例中，在上述的光源模組中，第一液晶層或第二液晶層的液晶分子為扭轉向列型液晶。
在本發明的一實施例中，在上述的光源模組中，第一視角適用於正向觀賞模式，第二視角適用於斜向防窺模式，且從第一視角至第二視角的偏移方向是根據第一配向層與第二配向層的之間配向方向而決定。
在本發明的一實施例中，在上述的光源模組中，當第一施加電壓大於0V時，出光視角範圍從第一視角改變至第二視角的偏移方向與第二配向層的配向方向夾45度角。
本發明的一實施例提出一種顯示裝置。顯示裝置包括光源模組與顯示模組。光源模組包括背光模組與出光視角控制裝置。背光模組用以發出照明光束。出光視角控制裝置沿照明光束的傳遞方向配置於背光模組之上。在出光視角控制裝置中，第一偏光片與第二偏光片依序配置在照明光束的傳遞路徑上。第一液晶層配置在照明光束的傳遞路徑上且位於第一偏光片與第二偏光片之間，其中第一液晶層中的多個液晶分子根據第一施加電壓改變其排列方向。第一配向層配置在照明光束的傳遞路徑上且位於第一偏光片與第一液晶層之間。第二配向層配置在照明光束的傳遞路徑上且位於第二偏光片與第一液晶層之間，其中第一配向層與第二配向層的配向方向垂直，其中，當第一施加電壓等於0V時，照明光束穿透出光視角控制裝置後的出光視角範圍為第一視角，且當第一施加電壓大於0V時，出光視角範圍為第二視角，其中，第二視角不同於第一視角。顯示模組沿照明光束的傳遞方向配置於光源模組之上，用以將照明光束轉換成顯示光束。
在本發明的一實施例中，在上述的顯示裝置中，顯示模組包括第四偏光片、第五偏光片、顯示層。第四偏光片與第五偏光片依序配置在照明光束的傳遞路徑上。顯示層配置在照明光束的傳遞路徑上且位於第四偏光片與第五偏光片之間。出光視角控制裝置還包括第二液晶層、第三配向層與第四配向層。第二液晶層配置在照明光束的傳遞路徑上且位於第四偏光片與第二偏光片之間，其中第二液晶層中的多個液晶分子根據第二施加電壓改變其排列方向。第三配向層配置在照明光束的傳遞路徑上且位於第二偏光片與第二液晶層之間。第四配向層配置在照明光束的傳遞路徑上且位於第四偏光片與第二液晶層之間，其中第三配向層與第四配向層的配向方向垂直，其中，當第一施加電壓與第二施加電壓都等於0V時，照明光束穿透出光視角控制裝置後的出光視角為第一視角，以及，當第一施加電壓與第二施加電壓都大於0V時，出光視角為第三視角，其中，第一視角、第二視角與第三視角彼此不相同。
在本發明的一實施例中，在上述的顯示裝置中，顯示裝置還包括光學相位延遲層。光學相位延遲層配置在照明光束的傳遞路徑上且位於第四配向層與第四偏光片之間。
在本發明的一實施例中，在上述的顯示裝置中，出光視角控制裝置還包括第三偏光片。第三偏光片沿照明光束的傳遞方向配置於第二偏光片與第四偏光片之間，其中第三偏光片的吸收軸方向平行或垂直第四配向層的配向方向。
基於上述，本發明實施例的顯示裝置及其光源模組具有至少兩種不同可視角的觀賞模式，包括兼具多人一起觀賞的正向觀賞視角模式與限制特定方向的觀眾才能看到的的斜向防窺模式。如果應用在車用螢幕上，汽車行進時，顯示裝置切換到斜向防窺模式能夠避免干擾駕駛員並提高行駛安全度，同時副座上的乘客仍然能夠觀看到顯示裝置的顯示內容。
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是依照本發明的一實施例的一種顯示裝置的結構簡圖，圖2是依照本發明的一實施例的一種光源模組的結構示意圖。請先參考圖1，顯示裝置10包括光源模組100以及顯示模組200。光源模組100包括背光模組110與出光視角控制裝置120。背光模組110用以發出照明光束IB，出光視角控制裝置120沿照明光束IB的傳遞方向（例如Z方向）配置於背光模組110之上，可以調整照明光束IB的出光視角。顯示模組200是沿照明光束IB的傳遞方向（例如Z方向）配置於光源模組100之上，用以將照明光束IB轉換成顯示光束DB。
接著請參考圖2，圖2示例性地顯示光源模組100的架構。出光視角控制裝置120至少包括第一偏光片122、第二偏光片124、第一液晶層LC1、第一配向層126與第二配向層128。第一偏光片122與第二偏光片124依序配置在照明光束IB的傳遞路徑上。第一液晶層LC1配置在照明光束IB的傳遞路徑上且位於第一偏光片122與第二偏光片124之間。第一配向層126配置在照明光束IB的傳遞路徑上且位於第一偏光片122與第一液晶層LC1之間，第二配向層128配置在照明光束IB的傳遞路徑上且位於第二偏光片124與第一液晶層LC1之間，並且第一配向層126與第二配向層128的配向方向垂直。此外，第一偏光片122與第一配向層126之間隔有玻璃層GL1與導電層CL1，第二偏光片124與第二配向層128之間隔有玻璃層GL2與導電層CL2。
第一液晶層LC1中的多個液晶分子會根據第一施加電壓改變其排列方向。當第一施加電壓等於0V（伏特）時，照明光束IB穿透出光視角控制裝置120後的出光視角範圍為第一視角，且當第一施加電壓大於0V時，出光視角範圍為第二視角，其中第二視角會不同於第一視角。
簡言之，在本實施例中，出光視角控制裝置120可以改變來自背光模組110的照明光束IB的出光視角。通過控制第一施加電壓的大小來改變第一液晶層LC1的液晶分子的排列方向，進而調整照明光束IB穿過出光視角控制裝置120後的出光視角範圍。因此照明光束IB通過顯示模組200後，可以提供至少兩種不同的可視角範圍（例如第一視角與第二視角）。
以下進一步說明出光視角控制裝置120的其餘實施方式。
在本實施例中，第一液晶層LC1的液晶分子是扭轉向列型（Twisted Nematic, TN）液晶，但不限制。
在本實施例中，施加第一電壓後，出光視角範圍會產生偏移，而此偏移方向是基於第一配向層126與第二配向層128的配向方向來決定。第一偏光片122的吸收軸方向可以平行或垂直第一配向層126的配向方向，且第二偏光片124的吸收軸方向可以平行或垂直第二配向層128的配向方向。
在本實施例中，第一配向層126的配向方向與第二配向層128的配向方向之間的夾角例如為90度。當第一施加電壓等於0V時，照明光束IB穿透出光視角控制裝置120後的出光視角（第一視角）基本上維持不變，但當第一施加電壓大於0V時，液晶分子開始偏轉，照明光束IB的出光視角範圍會從第一視角改變至第二視角，其偏移方向會與第二配向層的配向方向夾45度角。
圖3A是依照本發明的一實施例的一種出光視角控制裝置的配向層的配向方向與視角控制方向示意圖。請同時參照圖2、3A，在第一液晶層LC1的平面上（例如是X-Y平面），水平視線方向被定為X方向，垂直視線方向被定為Y方向。圖3A的實施例可適用於出光視角控制裝置120，第一配向層126的配向方向1261相對於水平視線為135度，並且第二配向層128的配向方向1281相對於水平視線為45度，第一配向層126的配向方向1261與第二配向層128的配向方向1281夾90度角。
圖4A至圖4D是依照圖3A的實施例的出光視角控制裝置的出光場型分布圖，圖5是依照圖4A至圖4D的實施例的出光視角控制裝置在水平視線方向的出光場型分布圖。在圖4A中，第一施加電壓為0V（伏特），在圖4B至圖4D中，第一施加電壓分別為1.6V、1.8V與2V。圖5中的曲線510到曲線540分別顯示圖4A至圖4D的出光場型在水平視線方向上的變化。
在本實施例中，背光模組110是以朗伯特光源（Lambertian）為例，第一偏光片122的極化方向垂直第一配向層126的配向方向1261，第二偏光片124的極化方向也垂直第二配向層128的配向方向1281。還未對第一液晶層LC1施加第一施加電壓前（請參照圖4A與圖5的曲線510），液晶分子保持原有的排列方式，照明光束IB通過出光視角控制裝置120後的第一視角還是維持寬視角範圍，顯示裝置10運作在正向觀賞模式，可以讓不同位置的觀眾一起觀賞畫面。
隨著第一施加電壓增加（請參照圖4B至圖5），照明光束IB通過出光視角控制裝置120後的出光場型隨之改變，視角範圍愈來愈窄並且可視角度往水平視線方向（例如，圖4B至圖5的圖中右邊）偏移，請參考圖3A中的出光視角範圍的偏移方向130。也就是說，第一配向層126的配向方向1261與第二配向層128的配向方向1281夾90度角，隨著第一施加電壓的增加，照明光束IB通過出光視角控制裝置120後，從第一視角變化到第二視角的偏移方向130會與第二配向層128的配向方向1281夾45度角。此外，由圖4A至圖4D可看出，第一視角的範圍會大於第二視角的範圍，並且圖4B至圖4D中的第二視角的正負角度的範圍明顯不對稱。更具體而言，第一視角包括括60度至-60度的視角範圍，且第二視角為大於或等於-30度或是小於或等於30度的視角範圍。
也就是說，增加第一施加電壓會造成出光視角範圍往特定方向限縮，特別是斜向方向，讓顯示裝置10可以運作在斜向防窺模式，僅能讓特定方向的觀眾觀賞畫面以達到防窺的效果。
簡言之，本實施例的第一視角適用於正向觀賞模式，第二視角適用於斜向防窺模式，且從第一視角至第二視角的偏移方向是根據第一配向層126與第二配向層128的之間配向方向而決定。通過第一施加電壓來控制出光視角控制裝置120以讓顯示裝置10在正向觀賞模式與斜向防窺模式間切換。
在一實施例中，圖3A至圖4D的實施例應用在汽車的中控顯示裝置。當汽車未行進時，顯示裝置10運作在正向觀賞模式，此時駕駛座上的駕駛員與副座的乘客可以一起觀看顯示裝置10的畫面，但當汽車行進時，顯示裝置10可以切換到斜向防窺模式，顯示裝置10的可視角範圍被改變成僅提供副座的乘客觀賞，而駕駛員看不到顯示裝置10的畫面，藉此達到提高行車安全的效果。
圖3B是依照本發明的另一實施例的一種出光視角控制裝置的配向層的配向方向與視角控制方向示意圖。請參照圖3B，第一配向層126的配向方向1262相對於水平視線為45度，並且第二配向層128的配向方向1282相對於水平視線為135度，第一配向層126的配向方向1262與第二配向層128的配向方向1282同樣夾90度角。在此實施例中，出光視角範圍從第一視角變化到第二視角的偏移方向140是往左偏移，與圖3A中的偏移方向130相反，但偏移方向140同樣會與第二配向層128的配向方向1282夾45度角。
關於圖3B的實施例可以從圖3A以及圖4A至圖5的說明獲致足夠的教示、建議與實施說明，因此不再贅述。
圖6是依照本發明的另一實施例的一種光源模組的結構示意圖。圖6的光源模組300可適用於圖1的顯示裝置10。光源模組300與圖2的光源模組100部分相似，但光源模組300的出光視角控制裝置310還包括第二液晶層LC2、第三配向層312、第四配向層314與第三偏光片316。
第三偏光片316沿照明光束IB的傳遞方向配置於第二偏光片124之上。第二液晶層LC2配置在照明光束IB的傳遞路徑上且位於第三偏光片316與第二偏光片124之間。第三配向層312配置在照明光束IB的傳遞路徑上且位於第二偏光片124與第二液晶層LC2之間。第四配向層314配置在照明光束IB的傳遞路徑上且位於第三偏光片316與第二液晶層LC2之間，其中第三配向層312與第四配向層314的配向方向垂直。出光視角控制裝置310的配向層與偏光片之間一樣隔有玻璃層與導電層。舉例來說，除了原有的玻璃層GL1與GL2、導電層CL1與CL2，第二偏光片124與第三配向層312之間隔有玻璃層GL3與導電層CL3，第三偏光片316與第四配向層314之間隔有玻璃層GL4與導電層CL4。
第二液晶層LC2中的多個液晶分子會根據第二施加電壓改變其排列方向。當第一施加電壓與第二施加電壓都等於0V時，照明光束IB的出光視角為第一視角。當第一施加電壓與第二施加電壓都大於0V時，出光視角為第三視角，其中，第一視角、第二視角與第三視角彼此不相同。
在本實施例中，第一液晶層LC1與第二液晶層LC2的液晶分子可以都為扭轉向列型（Twisted Nematic, TN）液晶，但不限制。
圖7A與圖7B是依照本發明的另一實施例的一種出光視角控制裝置的配向層的配向方向與視角控制方向示意圖。圖7A與圖7B的實施例適用於出光視角控制裝置310。圖7A顯示第一配向層126的配向方向1263以及第二配向層128的配向方向1283，其配置方式與與圖3A的實施例相同。第一配向層126的配向方向1263相對於水平視線為135度，第二配向層128的配向方向1283相對於水平視線為45度。圖7B顯示第三配向層312的配向方向3121以及第四配向層314的配向方向3141。第三配向層312的配向方向3121相對於水平視線為225度，與第二配向層126的配向方向1263相差180度。第四配向層314的配向方向3141相對於水平視線為315度，與第一配向層126的配向方向1263也相差180度。在這個配置方式下，光源模組300所發出的照明光束IB的出光視角範圍的偏移方向為向右偏移，如箭頭320所示。
圖8是依照圖6至圖7B的實施例的一種出光視角控制裝置在水平視線方向的出光場型分布圖。在此背光模組110還是朗伯特光源。曲線810顯示第一施加電壓與第二施加電壓都等於0V所產生的出光場型，為第一視角在水平視線方向上的強度分佈。曲線820顯示第一施加電壓與第二施加電壓都不等於0V所產生的出光場型，為第三視角在水平視線方向上的強度分佈。在曲線820所表示的實施例中，第一施加電壓是2V，第二施加電壓是1.8V。第一施加電壓會大於第二施加電壓。
特別說明的是，第一施加電壓與第二施加電壓可以小於顯示模組200中對液晶層所施加的電壓。例如，顯示模組200中要讓液晶層中的分子完全轉向所需要的電壓可能為2.5V至3.3V之間，大於上述的第一施加電壓與第二施加電壓。
通過分別提高第一施加電壓以及第二施加電壓來控制第一液晶層LC1與第二液晶層LC2，背光模組110所發出的照明光束IB在經過出光視角控制裝置310後產生第三視角。第三視角的範圍會小於第二視角與第一視角的範圍。在上述的實施例中，第一施加電壓改變第一液晶層LC1中液晶分子的排列方式已經可以達到提供斜向位置的觀眾觀看畫面的防窺效果（可參考圖5），然而增加第二液晶層LC2的配置，可以更進一步的抑制觀看方向以外的出光光場。舉例來說，在圖8中的曲線810可對應為左右對稱觀看效果的正向觀賞模式，曲線820則對應為斜向防窺模式，適於提供給水平方向大於-30度方向的觀眾觀看，而且在小於-30度的範圍中，照明光束IB的出光量明顯被抑制，達到更佳的防窺效果。
圖9是依照本發明的另一實施例的一種出光視角控制裝置在水平視線方向的出光場型分布圖。在本實施例中，光源模組300中的背光模組110改為現有的車用光源。曲線910是在正向觀賞模式下的出光場型，即第一施加電壓以及第二施加電壓為0V。曲線920是在斜向防窺模式下的出光場型，即第一施加電壓以及第二施加電壓都大於0V。在正向觀賞模式下，位於顯示裝置10左右兩側的觀眾都能看到畫面，但在斜向防窺模式下，位於右側（視角大於0度）的觀眾才可以看到畫面，而左側（視角小於0度）的觀眾，尤其是位在視角小於-35度的觀眾，無法看到畫面，表示本實施例可以提供兩種不同可視角範圍的觀賞模式，其中一種觀賞模式更具有良好的防窺效果。
圖10是依照本發明的另一實施例的一種顯示裝置的結構簡圖。顯示裝置20包括顯示模組210與光源模組340。光源模組340會發出照明光束IB，顯示模組210沿照明光束IB的傳遞方向配置於光源模組340之上，用以將照明光束IB轉換成顯示光束DB。光源模組340的架構與上述的光源模組300大致相似，包括背光模組110與出光視角控制裝置330。下面將會進一步說明。顯示模組210包括第四偏光片220、顯示層230與第五偏光片240。第四偏光片220與第五偏光片240依序配置在照明光束IB的傳遞路徑上，顯示層230配置在照明光束IB的傳遞路徑上且位於第四偏光片220與第五偏光片230之間。顯示模組210適於搭配上述每個實施例的光源模組。
特別說明的是，光源模組340的結構可以如同光源模組300一樣，光源模組340也包括第三偏光片334。第三偏光片334是沿照明光束IB的傳遞方向配置於第二偏光片124與第四偏光片220之間，其中第三偏光片334的吸收軸方向平行或垂直第四配向層314的配向方向。但在一實施例中，第三偏光片334並非必要，第四偏光片220可以取代第三偏光片334。
另外，在本實施例中，顯示裝置20還可以包括光學相位延遲層332。光學相位延遲層332配置在照明光束IB的傳遞路徑上且位於第四配向層314與第四偏光片220之間。顯示模組210可以是平面轉換型（In-Plane Switching, IPS）面板。如果顯示模組210的第四偏光片220的偏振方向與來自光源模組340的照明光束IB不一致，光學相位延遲層332可以校正照明光束IB的極化方向，使其順利的進入顯示模組210。光學相位延遲層332例如是二分之一波片，但不限制。
綜上所述，本發明的示範實施例中提供一種顯示裝置與光源模組。光源模組具有出光視角控制裝置，出光視角控制裝置是利用改變第一液晶層中液晶分子的排列方式來調整照明光束的出光場型，使得顯示裝置可以在正向觀賞模式與斜向防窺模式間切換。在正向觀賞模式下，顯示裝置的可視角實質上相近背光模組所提供的視角範圍。通過控制第一施加電壓的大小，斜向防窺模式的可視角範圍也是以隨著第一施加電壓而改變，以符合不同角度的需求。本發明的顯示裝置與光源模組能夠提供低功率、高輝度的防窺模式。
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、20:顯示裝置 100、300、340:光源模組 110:背光模組 120、310、330:出光視角控制裝置 122:第一偏光片 124:第二偏光片 126:第一配向層 1261、1281、1262、1282、1263、1283、3121、3141:配向方向 128:第二配向層 130、140、320:偏移方向 200、210:顯示模組 220:第四偏光片 230:顯示層 240:第五偏光片 312:第三配向層 314:第四配向層 316、334:第三偏光片 332:光學相位延遲層 510~540、810、820、910、920:曲線 DB:顯示光束 IB:照明光束 GL1、GL2、GL3、GL4:玻璃層 CL1、CL2、CL3、CL4:導電層 LC1:第一液晶層 LC2:第二液晶層 X、Y、Z:方向
圖1是依照本發明的一實施例的一種顯示裝置的結構簡圖。 圖2是依照本發明的一實施例的一種光源模組的結構示意圖。 圖3A是依照本發明的一實施例的一種出光視角控制裝置的配向層的配向方向與視角控制方向示意圖。 圖3B是依照本發明的另一實施例的一種出光視角控制裝置的配向層的配向方向與視角控制方向示意圖。 圖4A至圖4D是依照圖3A的實施例的出光視角控制裝置的出光場型分布圖。 圖5是依照圖4A至圖4D的實施例的出光視角控制裝置在水平視線方向的出光場型分布圖。 圖6是依照本發明的另一實施例的一種光源模組的結構示意圖。 圖7A與圖7B是依照本發明的另一實施例的一種出光視角控制裝置的配向層的配向方向與視角控制方向示意圖。 圖8是依照圖6至圖7B的實施例的一種出光視角控制裝置在水平視線方向的出光場型分布圖。 圖9是依照本發明的另一實施例的一種出光視角控制裝置在水平視線方向的出光場型分布圖。 圖10是依照本發明的另一實施例的一種顯示裝置的結構簡圖。
100:光源模組
110:背光模組
120:出光視角控制裝置
122:第一偏光片
124:第二偏光片
126:第一配向層
128:第二配向層
GL1、GL2:玻璃層
CL1、CL2:導電層
LC1:第一液晶層
X、Y、Z:方向

Claims (15)

  1. 一種光源模組，包括：背光模組，用以發出照明光束；以及出光視角控制裝置，沿所述照明光束的傳遞方向配置於所述背光模組之上且包括：第一偏光片與第二偏光片，依序配置在所述照明光束的傳遞路徑上；第一液晶層，配置在所述照明光束的傳遞路徑上且位於所述第一偏光片與所述第二偏光片之間，其中所述第一液晶層中的多個液晶分子根據第一施加電壓改變其排列方向；第一配向層，配置在所述照明光束的傳遞路徑上且位於所述第一偏光片與所述第一液晶層之間；以及第二配向層，配置在所述照明光束的傳遞路徑上且位於所述第二偏光片與所述第一液晶層之間，其中所述第一配向層與所述第二配向層的配向方向垂直，其中，當所述第一施加電壓等於0V時，所述照明光束穿透所述出光視角控制裝置後的出光視角範圍為第一視角，且當所述第一施加電壓大於0V時，所述出光視角範圍為第二視角，其中，所述第二視角不同於所述第一視角，其中，所述第一視角的範圍大於所述第二視角的範圍，且所述第二視角的正負角度的範圍不對稱。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的光源模組，其中所述第一偏光片的吸收軸方向平行或垂直所述第一配向層的配向方向，且所述第二偏光片的吸收軸方向平行或垂直所述第二配向層的配向方向。
  3. 如申請專利範圍第1項所述的光源模組，其中，在所述第一液晶層的平面上，所述第一配向層的配向方向相對於水平視線為45度或135度的其中之一，並且所述第二配向層的配向方向相對於所述水平視線為45度或135度的其中另一。
  4. 如申請專利範圍第1項所述的光源模組，其中所述第一視角包括60度至-60度的視角範圍，且所述第二視角為大於或等於-30度或是小於或等於30度的視角範圍。
  5. 如申請專利範圍第1項所述的光源模組，其中所述出光視角控制裝置還包括：第三偏光片，沿所述照明光束的傳遞方向配置於所述第二偏光片之上；第二液晶層，配置在所述照明光束的傳遞路徑上且位於所述第三偏光片與所述第二偏光片之間，其中所述第二液晶層中的多個液晶分子根據第二施加電壓改變其排列方向；第三配向層，配置在所述照明光束的傳遞路徑上且位於所述第二偏光片與所述第二液晶層之間；以及第四配向層，配置在所述照明光束的傳遞路徑上且位於所述第三偏光片與所述第二液晶層之間，其中所述第三配向層與所述 第四配向層的配向方向垂直，其中，當所述第一施加電壓與所述第二施加電壓都等於0V時，所述照明光束的所述出光視角為所述第一視角，以及，當所述第一施加電壓與所述第二施加電壓都大於0V時，所述出光視角為所述第三視角，其中，所述第一視角、所述第二視角與所述第三視角彼此不相同。
  6. 如申請專利範圍第5項所述的光源模組，其中所述第二配向層與所述第三配向層的配向方向相差180度，且所述第一配向層與所述第四配向層的配向方向相差180度。
  7. 如申請專利範圍第5項所述的光源模組，其中所述第一施加電壓大於所述第二施加電壓。
  8. 如申請專利範圍第5項所述的光源模組，其中所述第三視角的範圍小於所述第二視角與所述第一視角的範圍。
  9. 如申請專利範圍第5項所述的光源模組，其中所述第一液晶層或所述第二液晶層的液晶分子為扭轉向列型液晶。
  10. 如申請專利範圍第1項所述的光源模組，其中，所述第一視角適用於正向觀賞模式，所述第二視角適用於斜向防窺模式，且從所述第一視角至所述第二視角的偏移方向是根據所述第一配向層與所述第二配向層的之間配向方向而決定。
  11. 如申請專利範圍第1項所述的光源模組，其中，當所述第一施加電壓大於0V時，所述出光視角範圍從所述第一視角改變 至所述第二視角的偏移方向與所述第二配向層的配向方向夾45度角。
  12. 一種顯示裝置，包括：光源模組，包括：背光模組，用以發出照明光束；以及出光視角控制裝置，沿所述照明光束的傳遞方向配置於所述背光模組之上且包括：第一偏光片與第二偏光片，依序配置在所述照明光束的傳遞路徑上；第一液晶層，配置在所述照明光束的傳遞路徑上且位於所述第一偏光片與所述第二偏光片之間，其中所述第一液晶層中的多個液晶分子根據第一施加電壓改變其排列方向；第一配向層，配置在所述照明光束的傳遞路徑上且位於所述第一偏光片與所述第一液晶層之間；以及第二配向層，配置在所述照明光束的傳遞路徑上且位於所述第二偏光片與所述第一液晶層之間，其中所述第一配向層與所述第二配向層的配向方向垂直，其中，當所述第一施加電壓等於0V時，所述照明光束穿透所述出光視角控制裝置後的出光視角範圍為第一視角，且當所述第一施加電壓大於0V時，所述出光視角範圍為第二視角，其中，所述第二視角不同於所述第一視角，其中，所述第一視角的範圍大於所述第二視角的範圍，且所 述第二視角的正負角度的範圍不對稱；以及顯示模組，沿所述照明光束的傳遞方向配置於所述光源模組之上，用以將所述照明光束轉換成顯示光束。
  13. 如申請專利範圍第12項所述的顯示裝置，其中所述顯示模組包括：第四偏光片與第五偏光片，依序配置在所述照明光束的傳遞路徑上；以及顯示層，配置在所述照明光束的傳遞路徑上且位於所述第四偏光片與所述第五偏光片之間；以及所述出光視角控制裝置還包括：第二液晶層，配置在所述照明光束的傳遞路徑上且位於所述第四偏光片與所述第二偏光片之間，其中所述第二液晶層中的多個液晶分子根據第二施加電壓改變其排列方向；第三配向層，配置在所述照明光束的傳遞路徑上且位於所述第二偏光片與所述第二液晶層之間；以及第四配向層，配置在所述照明光束的傳遞路徑上且位於所述第四偏光片與所述第二液晶層之間，其中所述第三配向層與所述第四配向層的配向方向垂直，其中，當所述第一施加電壓與所述第二施加電壓都等於0V時，所述照明光束穿透所述出光視角控制裝置後的出光視角為所述第一視角，以及，當所述第一施加電壓與所述第二施加電壓都大於0V時，所述出光視角為所述第三視角，其中，所述第一視角、 所述第二視角與所述第三視角彼此不相同。
  14. 如申請專利範圍第13項所述的顯示裝置，其中所述顯示裝置還包括：光學相位延遲層，配置在所述照明光束的傳遞路徑上且位於所述第四配向層與所述第四偏光片之間。
  15. 如申請專利範圍第13項所述的顯示裝置，其中所述出光視角控制裝置還包括：第三偏光片，沿所述照明光束的傳遞方向配置於所述第二偏光片與所述第四偏光片之間，其中所述第三偏光片的吸收軸方向平行或垂直所述第四配向層的配向方向。
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