TWI718641B - 視角控制結構與顯示裝置 - Google Patents

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Abstract

本發明提出一種視角控制結構與顯示裝置。顯示裝置至少包括視角控制結構。視角控制結構包括第一偏光層、第二偏光層、第一基板、第二基板與偏振調整層。第一偏光層與第二偏光層依序配置在光束的傳遞路徑上。第一基板與第二基板依序配置在光束的傳遞路徑上且位於第一偏光層與第二偏光層之間，其中第一基板與第二基板的至少其中之一具有雙折射率。偏振調整層配置在光束的傳遞路徑上且位於第一基板與第二基板之間，用以根據施加電壓改變光束的偏振狀態。本發明提出的視角控制結構與顯示裝置，具有防窺效果佳，輕薄化以及影像品質良好的優點。

Description

視角控制結構與顯示裝置
本發明是有關於一種顯示裝置，且特別是有關於一種具有防窺功能的視角控制結構與顯示裝置。
隨著科技發展，顯示裝置已經普及於使用者的日常生活中。近年來使用者開始注重隱私問題，希望在瀏覽螢幕畫面的同時能夠避免旁人偷窺到重要或私密資料。目前已有部分的顯示裝置提供防窺功能以維護使用者的隱私，但市面上大部分的防窺型顯示裝置防窺度不佳、畫面對比度不足或是防窺貼片厚度過厚，尤其是應用在輕薄型或可撓性顯示裝置的時候，現有的防窺結構往往因太厚或者存在不易貼合的問題而不被市場所接受，因此業者無不希望能夠提供一種防窺度佳、輕薄並且具有良好顯示品質的防窺型顯示裝置。
“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視角控制結構與顯示裝置，具有防窺效果佳，輕薄化、可撓性以及影像品質良好的優點。
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視角控制結構。視角控制結構包括第一偏光層、第二偏光層、第一基板、第二基板與偏振調整層。第一偏光層與第二偏光層依序配置在光束的傳遞路徑上。第一基板與第二基板依序配置在光束的傳遞路徑上且位於第一偏光層與第二偏光層之間，其中第一基板與第二基板的至少其中之一具有雙折射率。偏振調整層配置在光束的傳遞路徑上且位於第一基板與第二基板之間，用以根據施加電壓改變光束的偏振狀態。
在本發明的一實施例中，在上述的視角控制結構中，偏振調整層包括液晶層、第一電極與第二電極、第一配向層與第二配向層。第一電極與第二電極分別配置於液晶層的相對兩側，用以對液晶層提供施加電壓。第一配向層位於第一電極與液晶層之間，第二配向層位於液晶層與第二電極之間，並且第一配向層與第二配向層的配向方向之間的夾角落在165度~195度的範圍。
在本發明的一實施例中，在上述的視角控制結構中，第一配向層的配向方向與第一偏光層的吸收軸方向之間的夾角落在-15度~15度或是75度～105度的範圍。
在本發明的一實施例中，在上述的視角控制結構中，液晶層的光學相位差落在600奈米～1000奈米的範圍。
在本發明的一實施例中，在上述的視角控制結構中，第一基板與第二基板的光學面內延遲量小於或等於150奈米。
在本發明的一實施例中，在上述的視角控制結構中，第一基板或第二基板為柔性材料。
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顯示裝置，包括發光模組、視角控制結構以及顯示面板。發光模組用以提供照明光束。視角控制結構配置在發光模組之上，包括第一偏光層、第二偏光層、第一基板、第二基板與第一偏振調整層。第一偏光層與第二偏光層依序配置在照明光束的傳遞路徑上。第一基板與第二基板依序配置在照明光束的傳遞路徑上且位於第一偏光層與第二偏光層之間，其中第一基板與第二基板的至少其中之一具有雙折射率。第一偏振調整層配置在照明光束的傳遞路徑上且位於第一基板與第二基板之間。顯示面板配置在視角控制結構之上，用以將來自視角控制結構的照明光束轉換成一顯示光束，其中第一偏振調整層根據第一施加電壓改變照明光束的偏振狀態。
在本發明的一實施例中，在上述的顯示裝置中，顯示面板包括配置在顯示光束的傳遞路徑上的第三偏光層，以及配置於第二偏光層與第三偏光層之間的液晶顯示層。
在本發明的一實施例中，在上述的顯示裝置中，視角控制結構還包括第四偏光層、第三基板與第四基板與第二偏振調整層。第四偏光層配置在顯示光束的傳遞路徑上。第三基板與第四基板依序配置在顯示光束的傳遞路徑上且位於第三偏光層與第四偏光層之間，其中第三基板與第四基板的至少其中之一具有雙折射率。第二偏振調整層配置在顯示光束的傳遞路徑上且位於第三基板與第四基板之間，其中第二偏振調整層根據第二施加電壓改變顯示光束的偏振狀態。
在本發明的一實施例中，在上述的顯示裝置還包括配置於照明光束或顯示光束的傳遞路徑上的光控膜。
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顯示裝置，包括視角控制結構以及顯示面板。顯示面板用以提供顯示光束。視角控制結構配置在顯示面板之上，包括第一偏光層、第二偏光層、第一基板、第二基板與第一偏振調整層。第一偏光層與第二偏光層依序配置在顯示光束的傳遞路徑上。第一基板與第二基板依序配置在顯示光束的傳遞路徑上且位於第一偏光層與第二偏光層之間，其中第一基板與第二基板的至少其中之一具有雙折射率。第一偏振調整層配置在顯示光束的傳遞路徑上且位於第一基板與第二基板之間，其中第一偏振調整層根據第一施加電壓改變顯示光束的偏振狀態。
在本發明的一實施例中，在上述的顯示裝置中，顯示面板為自發光顯示面板。
在本發明的一實施例中，在上述的顯示裝置中，顯示面板包括第三偏光層以及位於第三偏光層與第一偏光層之間的液晶顯示層。
在本發明的一實施例中，在上述的顯示裝置中，第一偏光層包括反射式偏光片。
在本發明的一實施例中，在上述的顯示裝置中，視角控制結構還包括：第四偏光層、第三基板與第四基板與第二偏振調整層。第四偏光層配置在顯示光束的傳遞路徑上。第三基板與第四基板依序配置在顯示光束的傳遞路徑上且位於第一偏光層與第四偏光層之間，其中第三基板與第四基板的至少其中之一具有雙折射率。第二偏振調整層配置在顯示光束的傳遞路徑上且位於第三基板與第四基板之間，其中第二偏振調整層根據第二施加電壓改變顯示光束的偏振狀態。
在本發明的一實施例中，在上述的顯示裝置中，第二偏光層包括反射式偏光片。
基於上述，本發明實施例的視角控制結構與顯示裝置能夠在正常模式與防窺模式之間切換，並且基於第一基板與第二基板的材料選擇，視角控制結構的體積與重量都可以被降低，因此本發明實施例的顯示裝置具有防窺度佳、輕薄並且具有良好顯示品質的優點。
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是依照本發明的一實施例的一種顯示裝置的方塊示意圖，圖1B是依照本發明的一實施例的一種視角控制結構的示意圖。請先參考圖1A，顯示裝置10至少包括視角控制結構100以及顯示或發光模組102。顯示或發光模組102用以提供光束B，其中光束B可能是發光模組所發出的照明光束或是顯示模組所發出的顯示光束。視角控制結構100配置在光束B的傳遞路徑上，用以調整光束B的可視角範圍以使顯示裝置10能夠提供至少兩種不同的可視角範圍的出光模式，例如具有廣視角範圍的正常模式以及具有窄視角的防窺模式。
請參考圖1B，圖1A的視角控制結構100的具體結構可以用圖1B的結構來說明。視角控制結構100包括第一偏光層110、第二偏光層112、第一基板120、第二基板122與偏振調整層130。第一偏光層110與第二偏光層112依序配置在光束B的傳遞路徑上。第一基板120與第二基板122依序配置在光束B的傳遞路徑上且位於第一偏光層110與第二偏光層112之間，其中第一基板120與第二基板122的至少其中之一具有雙折射率（Birefringence）。偏振調整層130配置在光束B的傳遞路徑上且位於第一基板120與第二基板122之間，用以根據施加電壓調整光束B的偏振狀態。藉由調整第一偏光層110與第二偏光層112之間的光束B的偏振狀態來改變光束B離開第二偏光層112後的出光視角範圍，因此顯示裝置10具有可切換的防窺模式及正常模式。
須特別說明的是，在本實施例中，第一基板120與第二基板122是由高分子薄膜材料所製造，例如聚醯亞胺(Polyimide, PI)、三醋酸纖維素(Triacetyl Cellulose，TAC)、環烯烴聚合物(Cyclo olefin polymer，COP)、聚碳酸酯（Polycarbonate，PC）等等。第一基板120與第二基板122可以擇一為雙折射率材料，也可以兩者都具有雙折射率，其光軸類型可以為A-plate、C-plate、O-plate或Biaxial等不同實施態樣。更進一步來說，第一基板120與第二基板122的光學厚度延遲量（out-of-plane retardation，Rth）的總和以落在200奈米～800奈米（nm）的範圍為佳，甚至是200奈米～600奈米的範圍內。另外，如果第一基板120與第二基板122的光軸方向沒有與對應的偏光層（第一偏光層110或第二偏光層112中最靠近的一個）的吸收軸方向垂直或平行的話，第一基板120與第二基板122的光學面內延遲量（in-plane retardation，R0）均需小於或等於150奈米（nm）。通過第一基板120與第二基板122所提供的光學厚度延遲量，顯示裝置10可以省略傳統補償膜的設置，因而達到簡化結構的優點。
由於第一基板120與第二基板122是高分子薄膜材料，相較於現有使用玻璃基板的防窺片，視角控制結構100具有重量較輕以及厚度較薄的優點，並且基板（無論是第一基板120或第二基板122）可以與偏光層（無論是第一偏光層110或第二偏光層112）有良好的貼合性，兩者之間不易剝離而發生變形或翹曲的情況。另外由於厚度薄的優點，視角控制結構100可直接與顯示面板貼合，且在封裝過程中可以適用白框膠封裝，進而抑制顯示裝置邊緣漏光的問題。在一實施例中，第一基板120或第二基板122可以選用柔性材料（例如使用PI薄膜），用以讓視角控制結構100具有可撓性，當顯示裝置10是可折疊式顯示裝置或柔性顯示裝置時，具有可撓性的視角控制結構100可維持可折疊式顯示裝置或柔性顯示裝置的特性，進一步擴大視角控制結構100的適用範圍。
接下來進一步說明偏振調整層130的實施細節以及多種顯示裝置的實施例。
偏振調整層130包括第一電極132、第二電極134、第一配向層136、第二配向層138以及液晶層140。第一電極132與第二電極134分別配置於液晶層140的相對兩側，用以對液晶層140提供施加電壓。第一配向層136位於第一電極132與液晶層140之間，而第二配向層138位於液晶層140與第二電極134之間，並且第一配向層136的第一配向方向136a與第二配向層138的第二配向方向138a呈平行反向配置或接近平行反向配置。更具體來說，第一配向方向136a與第二配向方向138a之間的夾角落在165度~195度的範圍。除此之外，第一偏光層110的吸收軸110a的方向與第一配向方向136a是平行或接近平行，或者是垂直或接近垂直設置。第二偏光層112的吸收軸112a的方向與第二配向方向138a之間的配置也是如此。也就是說，第一配向層136的配向方向與第一偏光層110的吸收軸方向之間的夾角落在-15度~15度或是75度～105度的範圍，第二配向層138的配向方向與第二偏光層112的吸收軸方向之間的夾角也落在-15度~15度或是75度～105度的範圍內。
由於液晶層140的液晶分子會根據第一電極132與第二電極134之間的施加電壓改變其排列方向，因此改變光束B的偏振狀態，進而影響光束B離開顯示裝置10後的出光場型。在本實施例中，當施加電壓等於0V（伏特）或是施加高電壓使液晶層的大部分液晶分子接近垂直站立時，光束B穿透視角控制結構100後的出光場型具有廣可視角範圍，此時顯示裝置10處於正常模式。當施加電壓介於上述0V與高電壓之間使液晶分子傾斜時，光束B穿透視角控制結構100後的出光場型改變。亦即，在正視角（Z方向）上的出光強度幾乎不受液晶分子的影響，側視角（例如顯示裝置10的左側60度及右側60度視角）上的出光強度大幅降低，使可視角範圍變窄。此時在正視角方向的觀看者依舊可以得到良好的顯示影像品質，但在側邊的旁人卻看不清楚顯示裝置10的畫面。顯示裝置10處於防窺模式，具有保護隱私的功效。
值得注意的是，本實施例中的液晶層140的光學相位差落在600奈米～1000奈米的範圍內，不同於習知的液晶顯示面板中液晶層的光學相位差。
圖2A至圖2D分別是本發明的不同實施例的視角控制結構的出光場型分布圖，分佈圖中亮暗程度代表出光的強度。圖2A至圖2D分別是一固定光源在防窺模式下穿透不同視角控制結構100後的出光場形分布。
請同時參照圖1B及圖2A，在圖2A的實施例中，第一基板120與第二基板122都為雙軸型（biaxial）的雙折率材料，例如是TAC或COP。第一基板120與第二基板122的光學面內延遲量R0都是150 nm，以及光學厚度延遲量Rth都是140 nm。第一基板120與第二基板122的光學厚度延遲量Rth的總和落在200 nm～800 nm的範圍內。
第一配向層136的第一配向方向136a跟第二配向層138的第二配向方向138a相對於X軸分別為85度與275度，夾角落在165度~195度的範圍。換句話說，第一配向層136的第一配向方向136a跟第二配向層138的第二配向方向138a之間的銳角夾角小於15度。第一偏光層110與第二偏光層112的吸收軸方向相對於X軸分別為-5度與5度。第一配向層136的第一配向方向136a垂直於第一偏光層110的吸收軸方向以及第二配向層138的第二配向方向138a也垂直於第二偏光層112的吸收軸方向。
請同時參照圖1B及圖2B，在圖2B的實施例中，第一基板120與第二基板122的其中之一為雙折射率材料。第一基板120是等向性（isotropic）折射率材料，例如為TAC，沒有造成光束B的相位改變。第二基板122是雙折射率材料，例如是PI膜並且具有C-plate結構。第二基板122的光學厚度延遲量Rth是450 nm，因此第一基板120與第二基板122的光學厚度延遲量Rth的總和還是落在200 nm～800 nm的範圍內。
第一配向層136的第一配向方向136a跟第二配向層138的第二配向方向138a相對於X軸分別為80度與270度，夾角落在165度~195度的範圍，亦即其銳角夾角小於15度。第一偏光層110與第二偏光層112的吸收軸方向相對於X軸分別為0度與-10度。第一配向層136的配向方向不垂直於第一偏光層110的吸收軸方向，但接近垂直。第二配向層138的配向方向與第二偏光層112的吸收軸方向也接近垂直。
然本發明不以此為限，在另一實施例中，第一偏光層110與第二偏光層112的吸收軸方向以及第一配向層136跟第二配向層138的配向方向如圖2B的實施例一樣，但第一基板120與第二基板122都是雙折射率材料並且都具有C-plate結構。第一基板120與第二基板122的光學厚度延遲量Rth可以都選擇為225 nm或者都選擇為150 nm。
請同時參照圖1B及圖2C，在圖2C的實施例中，第一基板120是等向性折射率材料，第二基板122是具有雙層A-plate（Double A-Plate）結構的雙折率材料，其中上下層的光軸方向例如分別是45度與135度。第一偏光層110與第二偏光層112的吸收軸方向相對於X軸都是90度，彼此平行。在本實施例中，第二基板122的光學厚度延遲量Rth的總和是450 nm。第一基板120與第二基板122的光學厚度延遲量Rth的總和落在200 nm～800 nm的範圍內。
第一配向層136跟第二配向層138的配向方向相對於X軸分別為90度與270度。第一配向層136與第二配向層138的配向方向彼此反向。第一配向層136的配向方向平行於第一偏光層110的吸收軸方向以及第二配向層的138的配向方向平行於第二偏光層112的吸收軸方向。
請同時參照圖1B及圖2D，在圖2D的實施例中，第一基板120與第二基板122都是為雙折射率材料。第一基板120是雙軸型（biaxial）材料。第二基板122則具有C-plate結構。第一基板120的光學厚度延遲量Rth是140 nm，第二基板122的光學厚度延遲量Rth是150 nm，因此第一基板120與第二基板122的光學厚度延遲量Rth的總和還是落在200 nm～800 nm的範圍內。
第一配向層136跟第二配向層138的配向方向相對於X軸分別為90度與270度，夾角落在165度~195度的範圍。第一偏光層110與第二偏光層112的吸收軸方向相對於X軸都為0度。第一配向層136的配向方向垂直於第一偏光層110的吸收軸方向。第二配向層138的配向方向也垂直於第二偏光層112的吸收軸方向。
由圖2A至圖2D不同實施例的出光場型分布圖結果可知，當對偏振調整層130提供施加電壓時，視角控制結構100在正對視角控制結構100的正向方向（例如為0度）具有高穿透率但在左右側向方向（例如為-45度及45度附近的視角範圍）的出光被抑制，因此具有窄可視角範圍，能提供良好的防窺效果。
圖3是本發明的一種顯示裝置的結構示意圖。請參照圖3，顯示裝置30包括發光模組200、視角控制結構100以及顯示面板300。發光模組200用以提供照明光束LB。視角控制結構100配置在發光模組200之上，其具體結構與實施方式如圖2的實施例所述。圖2中的光束B在本實施例中為照明光束LB。顯示面板300配置在視角控制結構100之上，用以將來自視角控制結構100的照明光束LB轉換成顯示光束IB。
顯示面板300至少包括第三偏光層310與液晶顯示層320。第三偏光層310配置在顯示光束IB的傳遞路徑上以及液晶顯示層320配置於第二偏光層112與第三偏光層310之間。在本實施例中，顯示面板300還可包括設置於第二偏光層112與液晶顯示層320之間的偏光層330，但在其他實施例中，為了簡化結構，顯示面板300可以省略偏光層330而與視角控制結構100共用第二偏光層112。
圖4是本發明的另一實施例的一種顯示裝置的結構示意圖。請參照圖4，顯示裝置40的結構與顯示裝置30大致相似，但顯示裝置40還額外包括了光控膜（light control film，LCF）410。光控膜410能夠調節穿透光線的方向性。光控膜410可以選擇配置在照明光束LB或顯示光束IB的傳遞路徑上，本發明不加以限制。在圖4中，光控膜410設置於發光模組200與視角控制結構100之間。照明光束LB先通過光控膜410後再通過視角控制結構100，最後成為顯示光束IB離開顯示面板300。但在其他實施例中，光控膜410可以配置於顯示面板300的上方（如圖中的Z方向），即顯示光束IB的傳遞路徑上。照明光束LB先通過視角控制結構100與顯示面板300，轉換成顯示光束IB後再穿透光控膜410。
光控膜410的可視角範圍可以選擇大於視角控制結構100在防窺模式的可視角範圍，主要仍是由視角控制結構100的施加電壓來決定顯示裝置40的顯示模式。舉例來說，視角控制結構100在防窺模式的可視角範圍可能僅為正負45度之間，而光控膜410的可視角範圍可以是正負60度之間，本發明對此不加以限制。在防窺模式中，光束在通過視角控制結構100與光控膜410後，其大角度方向的出光強度可以進一步被抑制而提升防窺效果。
另外，在本實施例中，顯示面板300省略偏光層330而與視角控制結構100共用第二偏光層112。
圖5是本發明的另一實施例的一種顯示裝置的結構示意圖。請參照圖5，顯示裝置50包括發光模組200、視角控制結構500以及顯示面板300。發光模組200用以提供照明光束LB。視角控制結構500包括第一視角控制結構501及第二視角控制結構502，第一視角控制結構501配置在發光模組200與顯示面板300之間，及第二視角控制結構502配置在顯示面板300上方（Z方向）。本實施例中，顯示面板300包括第三偏光層310與液晶顯示層320，但省略偏光層330。
本實施例的視角控制結構500相較於圖3的視角控制結構100更包括了配置在顯示面板300上方的第二視角控制結構502，第二視角控制結構502包括第四偏光層510、第三基板520、第四基板522與第二偏振調整層530。特別說明的是，視角控制結構500的偏振調整層130在此可視為第一偏振調整層。第二偏振調整層530的結構細節與實施方式與圖1B的偏振調整層130類似，本領域中具有通常知識者可依據上述說明獲致足夠的教示與建議，在此不再贅述。
第三基板520、第二偏振調整層530、第四基板522以及第四偏光層510依序配置在顯示光束IB的傳遞路徑上，且第三基板520與第四基板522位於第三偏光層310與第四偏光層510之間，其中第三基板520與第四基板522的至少其中之一具有雙折射率。第二偏振調整層530配置在顯示光束IB的傳遞路徑上且位於第三基板520與第四基板522之間。
特別說明的是，在圖5的實施例中，偏振調整層130及第二偏振調整層530中的液晶層的光學相位差可以相同或不相同。施加於偏振調整層130的電壓稱為第一施加電壓，施加於第二偏振調整層530的電壓稱為第二施加電壓，其中第一施加電壓可以與第二施加電壓相同或不相同。偏振調整層130根據第一施加電壓改變照明光束LB的偏振狀態，第二偏振調整層530根據第二施加電壓改變顯示光束IB的偏振狀態。
簡言之，圖5的實施例通過雙重偏振調整層來更加彈性調整顯示裝置50的可視角範圍。
圖6是本發明的另一實施例的一種顯示裝置的結構示意圖。請參照圖6，顯示裝置60包括發光模組200、視角控制結構600以及顯示面板602。視角控制結構600配置在顯示面板602之上，其結構細節跟實施方式與圖1B的視角控制結構100類似，需說明的是，視角控制結構600的第一偏光層610在此特別為反射式偏光片。圖1B中的光束B在此為顯示光束IB，因此偏振調整層130可以根據施加電壓改變顯示光束IB的偏振狀態。
在本實施例中，顯示面板602是液晶顯示面板，但不以此為限。在另一些實施例中，顯示面板602可為自發光顯示面板，例如發光二極體（Light Emitting Diode，LED）顯示面板、有機發光二極體（Organic Light Emitting Diode，OLED），或其他的類型的顯示技術，在此實施例，發光模組200可以省略。
顯示面板602至少包括第三偏光層620以及液晶顯示層630。液晶顯示層630位於第三偏光層620與第一偏光層610之間。顯示面板602還包括偏光層640，設置於第一偏光層610與液晶顯示層630之間，但在其他實施例中，顯示面板602可以省略偏光層640。
圖7是本發明的另一實施例的一種顯示裝置的結構示意圖。請參照圖7，顯示裝置70包括發光模組200、視角控制結構700以及顯示面板602，其中視角控制結構700配置在顯示面板602上方。顯示裝置70與顯示裝置60相似，但視角控制結構700相較於圖6的視角控制結構600更包括了第四偏光層710、第三基板720、第四基板722以及第二偏振調整層730。為了說明清楚，圖7中的偏振調整層130在此可稱為第一偏振調整層並且第二偏振調整層730的結構與實施方式與偏振調整層130類似，在此不再贅述。
第三基板720與第四基板722依序配置在顯示光束IB的傳遞路徑上且位於第一偏光層610與第四偏光層710之間，其中第三基板720與第四基板722的至少其中之一具有雙折射率。
在本實施例中，偏振調整層130以及第二偏振調整層730中的液晶層的光學相位差可以相同或不相同。施加於偏振調整層130的電壓稱為第一施加電壓，施加於第二偏振調整層730的電壓稱為第二施加電壓，其中第一施加電壓可以與第二施加電壓相同或不相同。因此，圖7的偏振調整層130跟第二偏振調整層730分別根據第一施加電壓與第二施加電壓改變顯示光束IB的偏振狀態。
在另一實施例中，如有必要，視角控制結構700還可以在第三基板720與第一偏光層610設置一偏光層，本發明並不限制。在另一實施例中，圖7中的第一偏光層610也可以為反射式偏光片。在另一實施例中，圖7的顯示面板602可以省略偏光層640。
圖8是本發明的另一實施例的一種顯示裝置的結構示意圖。請參照圖8，顯示裝置80包括發光與顯示模組802、視角控制結構600以及相位延遲片810。發光與顯示模組802例如包括LCD顯示面板及背光單元、LED顯示面板或OLED顯示面板。視角控制結構600配置於發光與顯示模組802之上以調整顯示光束IB的出光視角範圍，其具體實施方式請參照圖6的實施例。在本實施例中，第一偏光層610為反射式偏光片。
相位延遲片810設置於顯示光束IB的傳遞路徑上，且位於視角控制結構600與發光與顯示模組802之間。相位延遲片810可以調整離開發光與顯示模組802後的顯示光束IB的相位以適合進入第一偏光層610。相位延遲片810例如是二分之一波片。
在另一實施例中，發光與顯示模組802選擇為OLED顯示面板，並且顯示裝置80還包括光控膜410。相較於LCD顯示面板，來自OLED顯示面板的顯示光束IB具有更大的可視角範圍，因此光控膜410可以配置於視角控制結構600的上方以提升防窺效果。顯示光束IB通過視角控制結構600後再穿透光控膜410。
在又一實施例中，顯示裝置80的視角控制結構600以及光控膜410可以用圖7的視角控制結構700取代。本領域具有通常知識者可依據實際需求而選擇適當的視角控制結構，本發明並不限制。
此外，關於圖8的顯示裝置80的相關實施方式以及配置關係在前述的實施例及實施方式獲致足夠的教示、建議與實施說明，因此不再贅述。
綜上所述，本發明的示範實施例中提供一種視角控制結構與顯示裝置。顯示裝置包括視角控制結構。視角控制結構的偏振調整層位於第一基板與第二基板之間，用以根據施加電壓改變光束的偏振狀態。第一基板與第二基板的至少其中之一具有雙折射率。藉此，本發明實施例的視角控制結構與顯示裝置能夠主動在正常模式與防窺模式之間切換並且具有結構輕薄的優點。此外，由於第一基板或/及第二基板的雙折射率的特點，視角控制結構能夠提供足夠的相位變化，因此顯示裝置能夠省略補償膜，具有降低成本並簡化結構的優點。在本發明的某些實施例中，第一基板與第二基板可以是柔性材料，因此本發明的實施例能夠提供一種輕薄型並且具有主動式防窺功能的柔性顯示裝置。
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、30、40、50、60、70、80:顯示裝置
100、500、600、700:視角控制結構
102:顯示或發光模組
110、610:第一偏光層
110a、112a:吸收軸
112、612:第二偏光層
120:第一基板
122:第二基板
130:偏振調整層
132:第一電極
134:第二電極
136:第一配向層
136a:第一配向方向
138:第二配向層
138a:第二配向方向
140:液晶層
200:發光模組
300、602:顯示面板
310、620:第三偏光層
320、630:液晶顯示層
330、640:偏光層
410:光控膜
510、710:第四偏光層
520、720:第三基板
501:第一視角控制結構
502:第二視角控制結構
522、722:第四基板
530、730:第二偏振調整層
802:發光與顯示模組
810:相位延遲片
B:光束
IB:顯示光束
LB:照明光束
X、Y、Z:方向
圖1A是依照本發明的一實施例的一種顯示裝置的方塊示意圖。 圖1B是依照本發明的一實施例的一種視角控制結構的示意圖。 圖2A至圖2D分別是依照本發明的一實施例的不同視角控制結構的出光場型分布圖。 圖3是依照本發明的一實施例的一種顯示裝置的結構示意圖。 圖4是依照本發明的另一實施例的一種顯示裝置的結構示意圖。 圖5是依照本發明的另一實施例的一種顯示裝置的結構示意圖。 圖6是依照本發明的另一實施例的一種顯示裝置的結構示意圖。 圖7是依照本發明的另一實施例的一種顯示裝置的結構示意圖。 圖8是依照本發明的另一實施例的一種顯示裝置的結構示意圖。
100:視角控制結構
110:第一偏光層
110a、112a:吸收軸
112:第二偏光層
120:第一基板
122:第二基板
130:偏振調整層
132:第一電極
134:第二電極
136:第一配向層
136a:第一配向方向
138:第二配向層
138a:第二配向方向
140:液晶層
X、Y、Z:方向
B:光束

Claims (15)

  1. 一種視角控制結構，包括：一第一偏光層與一第二偏光層，依序配置在一光束的傳遞路徑上；一第一基板與一第二基板，依序配置在該光束的傳遞路徑上且位於該第一偏光層與該第二偏光層之間，其中該第一基板與該第二基板的至少其中之一具有雙折射率，其中該第一基板或該第二基板為柔性材料；以及一偏振調整層，配置在該光束的傳遞路徑上且位於該第一基板與該第二基板之間，用以根據一施加電壓改變該光束的偏振狀態，其中該偏振調整層包括一液晶層，其中該液晶層的光學相位差落在600奈米~1000奈米的範圍。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的視角控制結構，其中該偏振調整層還包括：一第一電極與一第二電極，分別配置於該液晶層的相對兩側，用以對該液晶層提供該施加電壓；以及一第一配向層與一第二配向層，該第一配向層位於該第一電極與該液晶層之間，該第二配向層位於該液晶層與該第二電極之間，並且該第一配向層與該第二配向層的配向方向之間的夾角落在165度~195度的範圍。
  3. 如申請專利範圍第2項所述的視角控制結構，其中該第一配向層的配向方向與該第一偏光層的吸收軸方向之間的夾角落在-15度~15度或是75度~105度的範圍。
  4. 如申請專利範圍第1項所述的視角控制結構，其中該第一基板與該第二基板的光學厚度延遲量的總和落在200奈米~800奈米的範圍。
  5. 如申請專利範圍第1項所述的視角控制結構，其中該第一基板與該第二基板的光學面內延遲量小於或等於150奈米。
  6. 一種顯示裝置，包括：一發光模組，用以提供一照明光束；一視角控制結構，配置在該發光模組之上，包括：一第一偏光層與一第二偏光層，依序配置在該照明光束的傳遞路徑上；一第一基板與一第二基板，依序配置在該照明光束的傳遞路徑上且位於該第一偏光層與該第二偏光層之間，其中該第一基板與該第二基板的至少其中之一具有雙折射率，其中該第一基板或該第二基板為柔性材料；以及一第一偏振調整層，配置在該照明光束的傳遞路徑上且位於該第一基板與該第二基板之間；以及一顯示面板，配置在該視角控制結構之上，用以將來自該視角控制結構的該照明光束轉換成一顯示光束，其中該第一偏振調整層根據一第一施加電壓改變該照明光束 的偏振狀態，其中該偏振調整層包括一液晶層，其中該液晶層的光學相位差落在600奈米~1000奈米的範圍。
  7. 如申請專利範圍第6項所述的顯示裝置，其中該顯示面板包括：一第三偏光層，配置在該顯示光束的傳遞路徑上；以及一液晶顯示層，配置於該第二偏光層與該第三偏光層之間。
  8. 如申請專利範圍第7項所述的顯示裝置，其中該視角控制結構還包括：一第四偏光層，配置在該顯示光束的傳遞路徑上；一第三基板與一第四基板，依序配置在該顯示光束的傳遞路徑上且位於該第三偏光層與該第四偏光層之間，其中該第三基板與該第四基板的至少其中之一具有雙折射率；以及一第二偏振調整層，配置在該顯示光束的傳遞路徑上且位於該第三基板與該第四基板之間，其中該第二偏振調整層根據一第二施加電壓改變該顯示光束的偏振狀態。
  9. 如申請專利範圍第6項所述的顯示裝置，還包括：一光控膜，配置於該照明光束或該顯示光束的傳遞路徑上。
  10. 一種顯示裝置，包括：一顯示面板，用以提供一顯示光束；以及一視角控制結構，配置在該顯示面板之上，包括： 一第一偏光層與一第二偏光層，依序配置在該顯示光束的傳遞路徑上；一第一基板與一第二基板，依序配置在該顯示光束的傳遞路徑上且位於該第一偏光層與該第二偏光層之間，其中該第一基板與該第二基板的至少其中之一具有雙折射率，其中該第一基板或該第二基板為柔性材料；以及一第一偏振調整層，配置在該顯示光束的傳遞路徑上且位於該第一基板與該第二基板之間，其中該第一偏振調整層根據一第一施加電壓改變該顯示光束的偏振狀態，其中該偏振調整層包括一液晶層，其中該液晶層的光學相位差落在600奈米~1000奈米的範圍。
  11. 如申請專利範圍第10項所述的顯示裝置，其中該顯示面板為自發光顯示面板。
  12. 如申請專利範圍第10項所述的顯示裝置，其中該顯示面板包括：一第三偏光層；以及一液晶顯示層，位於該第三偏光層與該第一偏光層之間。
  13. 如申請專利範圍第10項所述的顯示裝置，其中該第一偏光層包括反射式偏光片。
  14. 如申請專利範圍第10項所述的顯示裝置，其中該視角控制結構還包括： 一第四偏光層，配置在該顯示光束的傳遞路徑上；一第三基板與一第四基板，依序配置在該顯示光束的傳遞路徑上且位於該第一偏光層與該第四偏光層之間，其中該第三基板與該第四基板的至少其中之一具有雙折射率；以及一第二偏振調整層，配置在該顯示光束的傳遞路徑上且位於該第三基板與該第四基板之間，其中該第二偏振調整層根據一第二施加電壓改變該顯示光束的偏振狀態。
  15. 如申請專利範圍第14項所述的顯示裝置，其中該第一偏光層包括反射式偏光片。
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