TWM537663U - 視角控制裝置以及可控制視角顯示裝置 - Google Patents

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TWM537663U
TWM537663U TW105216211U TW105216211U TWM537663U TW M537663 U TWM537663 U TW M537663U TW 105216211 U TW105216211 U TW 105216211U TW 105216211 U TW105216211 U TW 105216211U TW M537663 U TWM537663 U TW M537663U
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TW
Taiwan
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polarizer
viewing angle
liquid crystal
display device
control device
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TW105216211U
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方崇仰
王文俊
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揚昇照明股份有限公司
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Description

視角控制裝置以及可控制視角顯示裝置
本新型創作是有關於一種光學裝置及應用所述光學裝置的顯示裝置，且特別是有關於一種視角控制裝置以及應用所述視角控制裝置的可控制視角顯示裝置。
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。而在沒有防窺需求時，再手動移開光控制膜。由於使用者須手動放置/移開光控制膜，因此使用上較不便。因此需要提供一種能夠調整顯示裝置之視角的視角控制裝置，使顯示裝置可以依照操作需求來選擇或調整顯示畫面的視角寬窄。
“先前技術”段落只是用來幫助了解本新型創作內容，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新型創作一個或多個實施例所要解決的問題，也不代表在本新型創作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。
本新型創作提供一種視角控制裝置，其利用電控的方式控制視角。
本新型創作還提供一種可控制視角顯示裝置，其應用上述的視角控制裝置，而可利用電控的方式在一般顯示模式與防窺模式之間作切換。
本新型創作的其他目的和優點可以從本新型創作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，本新型創作之一實施例提供一種視角控制裝置，其包括至少一液晶面板、至少一補償膜以及多個偏光片。每一所述至少一液晶面板包括兩個透光導電層以及位於透光導電層之間的多個液晶分子。所述至少一補償膜與所述至少一液晶面板重疊設置。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於所述至少一補償膜與所述至少一液晶面板之間。第二偏光片位於所述至少一液晶面板、所述至少一補償膜以及所述至少一第一偏光片的一側。在透光導電層之間無電位差時，各液晶分子的光軸平行或垂直於所述至少一第一偏光片的穿透軸，而在透光導電層之間存在電位差時，各液晶分子的光軸相對於所述至少一第一偏光片的穿透軸或吸收軸傾斜。
為達上述之一或部份或全部目的或是其他目的，本新型創作之一實施例還提供一種可控制視角顯示裝置，其包括顯示面板以及視角控制裝置。視角控制裝置與顯示面板重疊設置，且視角控制裝置包括至少一液晶面板、至少一補償膜以及多個偏光片。每一所述至少一液晶面板包括兩個透光導電層以及位於透光導電層之間的多個液晶分子。所述至少一補償膜與所述至少一液晶面板重疊設置。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於所述至少一補償膜與所述至少一液晶面板之間，且所述至少一液晶面板、所述至少一補償膜以及所述至少一第一偏光片位於所述第二偏光片與所述顯示面板之間。在透光導電層之間無電位差時，各液晶分子的光軸平行或垂直於所述至少一第一偏光片的穿透軸，而在透光導電層之間存在電位差時，各液晶分子的光軸相對於所述至少一第一偏光片的穿透軸或吸收軸傾斜。
基於上述，本新型創作的實施例至少具有以下其中一個優點或功效。本新型創作的視角控制裝置可藉由改變透光導電層之間的電位差以控制液晶分子的傾倒方向，使大角度入射視角控制裝置的光束產生相位延遲，而無法通過偏光片，藉以達到限制視角(防窺)的需求，而應用上述視角控制裝置的可控制視角顯示裝置，可利用電控的方式在一般顯示模式與防窺模式之間作切換。
為讓本新型創作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。
有關本新型創作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新型創作。
圖1A及圖1B分別是依照本新型創作的第一實施例的一種可控制視角顯示裝置在一般顯示模式及防窺模式的剖面示意圖。圖1C及圖1D分別是圖1A及圖1B中第一種及第二種光源模組的剖面示意圖。請參照圖1A及圖1B，可控制視角顯示裝置10包括視角控制裝置12以及顯示面板14。
視角控制裝置12包括至少一液晶面板121、至少一補償膜122以及多個偏光片(以編號123表示所述多個偏光片之集合)。每一所述至少一液晶面板121包括透光導電層1211、透光導電層1212以及位於透光導電層1211與透光導電層1212之間的多個液晶分子1213。在本實施例中，每一所述至少一液晶面板121還可進一步包括基板1214、基板1215、配向層(alignment layer)1216以及配向層1217。透光導電層1211配置在基板1214面向液晶分子1213的表面上。透光導電層1212配置在基板1215面向液晶分子1213的表面上。配向層1216位於液晶分子1213與透光導電層1211之間。配向層1217位於液晶分子1213與透光導電層1212之間。
所述至少一補償膜122與所述至少一液晶面板121重疊設置。舉例而言，所述至少一補償膜122可位於所述至少一液晶面板121與顯示面板14之間，但不以此為限。每一所述至少一補償膜122可選擇包含O型板與C型板的群組中之一。舉例而言，每一所述至少一補償膜122可由液晶聚合物1221構成。就O型板而言，如圖1A所示，液晶聚合物1221的光軸T1221相對基板1214傾斜。就C型板而言，液晶聚合物1221的光軸T1221垂直於基板1214。
偏光片(所述多個偏光片之集合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位於所述至少一補償膜122與所述至少一液晶面板121之間。第二偏光片1232位於所述至少一液晶面板121、所述至少一補償膜122以及所述至少一第一偏光片1231的一側，且所述至少一液晶面板121、所述至少一補償膜122以及所述至少一第一偏光片1231例如位於所述第二偏光片1232與所述顯示面板14之間。
在本實施例中，所述多個偏光片之集合123可進一步包括一第三偏光片1233。第三偏光片1233位於第二偏光片1232與顯示面板14之間，且所述至少一液晶面板121、所述至少一補償膜122以及所述至少一第一偏光片1231位於第二偏光片1232與第三偏光片1233之間。此外，所述至少一第一偏光片1231的穿透軸T1231、第二偏光片1232的穿透軸T1232以及第三偏光片1233的穿透軸T1233彼此平行。
在透光導電層1211與透光導電層1212之間無電位差時，如圖1A所示，各液晶分子1213的光軸T1213平行於所述至少一第一偏光片1231的穿透軸T1231，而在透光導電層1211與透光導電層1212之間存在電位差時，如圖1B所示，各液晶分子1213的光軸T1213相對於所述至少一第一偏光片1231的穿透軸T1231傾斜。然而，本新型創作不以此為限。在另一實施例中，在透光導電層1211與透光導電層1212之間無電位差時，各液晶分子1213的光軸T1213可垂直於所述至少一第一偏光片1231的穿透軸T1231。舉例而言，各液晶分子1213的光軸T1213可平行於第一方向D1而垂直於所述至少一第一偏光片1231的穿透軸T1231。在此架構下，在透光導電層1211與透光導電層1212之間存在電位差時，各液晶分子1213的光軸T1213相對於所述至少一第一偏光片1231的吸收軸(未繪示)傾斜。所述至少一第一偏光片1231的吸收軸正交於穿透軸T1231且平行於第一方向D1。
顯示面板14與視角控制裝置12重疊設置，其可以是任何適於提供顯示資訊的面板。舉例而言，顯示面板14可以是液晶顯示面板或有機發光二極體顯示面板，但不以此為限。以液晶顯示面板為例，顯示面板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)。入光面偏光片142以及出光面偏光片143分別設置在液晶面板141的兩對側，且入光面偏光片142的穿透軸T142與出光面偏光片143的穿透軸T143可以彼此垂直或彼此平行。
顯示面板14若採用液晶顯示面板，可控制視角顯示裝置10可進一步包括背光模組16。背光模組16可以是直下式背光模組或側入式背光模組。以側入式背光模組為例，背光模組16可採用圖1C所示的背光模組16A或圖1D的背光模組16B。
請參照圖1C，背光模組16A可包括光源161、導光板162、反射片163、擴散片164以及稜鏡片165。導光板162具有入光面SI、出光面SE以及底面SB，其中出光面SE與底面SB相對，且入光面SI連接出光面SE與底面SB。光源161配置在入光面SI旁且適於朝入光面SI射出光束。反射片163配置在底面SB下方。擴散片164以及稜鏡片165依序堆疊在出光面SE上方。稜鏡片165具有多個條狀稜鏡1651。條狀稜鏡1651例如沿第一方向D1延伸且沿第二方向D2排列。稜鏡片165例如為正稜鏡，亦即，條狀稜鏡1651指向遠離導光板162的方向(如第三方向D3)。
請參照圖1D，背光模組16B相似於圖1C的背光模組16A。背光模組16B與背光模組16A的主要差異如下所述。背光模組16B省略擴散片164，且稜鏡片165例如為逆稜鏡，亦即，條狀稜鏡1651指向導光板162的方向(如第三方向D3的反方向)。補充說明的是，逆稜鏡配置在顯示面板14下方即可，而不用緊鄰導光板162設置。舉例而言，在圖1A及圖1B的架構下，逆稜鏡也可配置在入光面偏光片142與第三偏光片1233之間，但不以此為限。
在本實施例中，視角控制裝置12位於顯示面板14與背光模組16之間，且第三偏光片1233鄰近顯示面板14的入光面偏光片142。入光面偏光片142的穿透軸T142平行於第三偏光片1233的穿透軸T1233，以讓來自第三偏光片1233的光束通過入光面偏光片142，但不以此為限。在另一實施例中，入光面偏光片142的穿透軸T142也可垂直於第三偏光片1233的穿透軸T1233，且在入光面偏光片142與第三偏光片1233之間設置二分之一波片。
請參照圖1B，來自背光模組16的光束包括正向入射視角控制裝置12的光束B1以及大角度入射視角控制裝置12的光束B2。在透光導電層1211與透光導電層1212之間存在電位差時，各液晶分子1213的光軸T1213相對於第二偏光片1232的穿透軸T1232以及所述至少一第一偏光片1231的穿透軸T1231傾斜。正向入射視角控制裝置12的光束B1在通過液晶分子1213之後未產生相位延遲，而大角度入射視角控制裝置12的光束B2在通過液晶分子1213之後產生相位延遲。未產生相位延遲的光束B1依序通過所述至少一第一偏光片1231、所述至少一補償膜122以及第三偏光片1233，並朝顯示面板14射出。產生相位延遲的光束B2的一部分通過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濾除。通過所述至少一第一偏光片1231的光束B2在通過所述至少一補償膜122之後再一次產生相位延遲而被第三偏光片1233濾除。因此，可有效限縮可控制視角顯示裝置10的視角。
圖2A及圖2B是角度分佈示意圖，分別用以表示第一實施例中視角控制裝置在一般顯示模式及防窺模式時不同視角的穿透率。在圖2A及圖2B中，方位角0°及180°分別代表第一方向D1(參見圖1A及圖1B)及其反方向，而方位角90°及270°分別代表第二方向D2(參見圖1A及圖1B)及其反方向。由圖2A及圖2B可知，藉由改變透光導電層1211與透光導電層1212之間的電位差，視角控制裝置12可達到在第一方向D1及其反方向上限制視角(防窺)的需求。此外，應用視角控制裝置12的可控制視角顯示裝置10可利用電控的方式在一般顯示模式與防窺模式之間作切換，從而可改善習知使用者須手動放置/移開光控制膜所造成的不便。
圖3A及圖3B是角度分佈示意圖，分別用以表示比較例的視角控制裝置在一般顯示模式及防窺模式時不同視角的穿透率。比較例的視角控制裝置與圖1A及圖1B中視角控制裝置12的差異在於比較例的視角控制裝置未設置所述至少一補償膜122以及第三偏光片1233。比較圖2B及圖3B可知，相較於僅藉由液晶面板及偏光片去限制視角的比較例，本實施例的視角控制裝置12藉由所述至少一液晶面板121、所述至少一補償膜122以及所述多個偏光片之集合123的設置可改善圖3B的大角度漏光LK並較佳地達到大角度防窺的效果。
圖4至圖9分別是依照本新型創作的第一實施例的其他種可控制視角顯示裝置在一般顯示模式的剖面示意圖。圖4至圖9中可控制視角顯示裝置的防窺模式請參照圖1B的描述，於下便不再贅述。
請參照圖4，可控制視角顯示裝置10A相似於圖1A的可控制視角顯示裝置10，其中相同的元件以相同的標號表示，於此便不再贅述。可控制視角顯示裝置10A與可控制視角顯示裝置10的主要差異在於可控制視角顯示裝置10A的偏光片123A省略圖1A的第三偏光片1233。
請參照圖5，可控制視角顯示裝置10B相似於圖1A的可控制視角顯示裝置10，其中相同的元件以相同的標號表示，於此便不再贅述。可控制視角顯示裝置10B與可控制視角顯示裝置10的主要差異如下所述。在可控制視角顯示裝置10B中，顯示面板14位於視角控制裝置12與背光模組16之間。視角控制裝置12的第三偏光片1233鄰近顯示面板14的出光面偏光片143。第三偏光片1233的穿透軸T1233平行於出光面偏光片143的穿透軸T143，以讓來自出光面偏光片143的光束通過第三偏光片1233，但不以此為限。在另一實施例中，出光面偏光片143的穿透軸T143也可垂直於第三偏光片1233的穿透軸T1233，且在出光面偏光片143與第三偏光片1233之間設置二分之一波片。
請參照圖6，可控制視角顯示裝置10C相似於圖5的可控制視角顯示裝置10B，其中相同的元件以相同的標號表示，於此便不再贅述。可控制視角顯示裝置10C與可控制視角顯示裝置10B的主要差異在於可控制視角顯示裝置10C的多個偏光片(以編號123A表示所述多個偏光片之集合)省略圖5的第三偏光片1233。
請參照圖7，可控制視角顯示裝置10D相似於圖1A的可控制視角顯示裝置10，其中相同的元件以相同的標號表示，於此便不再贅述。可控制視角顯示裝置10D與可控制視角顯示裝置10的主要差異在於所述至少一液晶面板121與所述至少一補償膜122的位置互換。
請參照圖8，可控制視角顯示裝置10E相似於圖1A的可控制視角顯示裝置10，其中相同的元件以相同的標號表示，於此便不再贅述。可控制視角顯示裝置10E與可控制視角顯示裝置10的主要差異在於所述至少一第一偏光片1231的數量為兩片。兩片第一偏光片1231位於所述至少一液晶面板121與所述至少一補償膜122之間，且兩片第一偏光片1231的穿透軸T1231、第二偏光片1232的穿透軸T1232以及第三偏光片1233的穿透軸T1233彼此平行。
請參照圖9，可控制視角顯示裝置10F相似於圖5的可控制視角顯示裝置10B，其中相同的元件以相同的標號表示，於此便不再贅述。可控制視角顯示裝置10F與可控制視角顯示裝置10B的主要差異在於可控制視角顯示裝置10F的顯示面板14A為有機發光二極體顯示面板，且可控制視角顯示裝置10F省略圖5的背光模組16。
圖10是依照本新型創作的第二實施例的一種可控制視角顯示裝置在一般顯示模式的剖面示意圖。圖10A是依照本新型創作的第二實施例的另一種可控制視角顯示裝置在一般顯示模式的剖面示意圖。圖10及圖10A中可控制視角顯示裝置的防窺模式請參照圖1B的描述，於下便不再贅述。
請參照圖10，可控制視角顯示裝置20相似於圖1A的可控制視角顯示裝置10，其中相同的元件以相同的標號表示，於此便不再贅述。可控制視角顯示裝置20與可控制視角顯示裝置10的主要差異如下所述。在可控制視角顯示裝置20中，所述至少一補償膜122為C型板，且液晶聚合物1221的光軸T1221垂直於基板1214。此外，視角控制裝置22還包括至少一二分之一波片124。所述至少一二分之一波片124位於所述至少一補償膜122與所述至少一第一偏光片1231之間，其中所述至少一二分之一波片124的慢軸T124與所述至少一第一偏光片1231的穿透軸T1231在參考平面R上的夾角為θ(以虛線表示所述至少一第一偏光片1231的穿透軸T1231在參考平面R上的投影)。參考平面R平行於所述至少一第一偏光片1231，且參考平面R例如是由第一方向D1以及第二方向D2所構成的平面。
在本實施例中，視角控制裝置22位於顯示面板14與背光模組16之間。所述至少一第一偏光片1231的穿透軸以及第二偏光片1232的穿透軸T1232彼此平行，且第三偏光片1233的穿透軸T1233與所述至少一第一偏光片1231的穿透軸T1231在參考平面R上的夾角為2θ。夾角θ可以是22.5∘±15∘或是62.5∘±15∘，以使第三偏光片1233的穿透軸T1233與第二方向D2的夾角為45度或125度，從而較佳地在第一方向D1上達到限制視角的效果。
多個偏光片(以編號123B表示所述多個偏光片之集合)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，還可包括至少一第四偏光片1234。所述至少一第四偏光片1234位於所述至少一補償膜122與所述至少一二分之一波片124之間，且所述至少一第四偏光片1234的穿透軸T1234與所述至少一第一偏光片1231的穿透軸T1231在參考平面R上的夾角為2θ。在另一實施例中，可省略所述至少一第四偏光片1234。
在本實施例中，入光面偏光片142的穿透軸T142與第三偏光片1233的穿透軸T1233彼此平行，使來自第三偏光片1233的光束能夠通過入光面偏光片142。也就是說，入光面偏光片142的穿透軸T142與所述至少一第一偏光片1231的穿透軸T1231在參考平面R上的夾角為2θ。在另一實施例中，可省略第三偏光片1233與入光面偏光片142的其中一者。在又一實施例中，入光面偏光片142的穿透軸T142與第三偏光片1233的穿透軸T1233在參考平面R上可夾一角度，且第三偏光片1233與入光面偏光片142之間設置一二分之一波片，以調整入射光的偏振方向，避免入射光被入光面偏光片142吸收。
在本實施例中，出光面偏光片143的穿透軸T143與入光面偏光片142的穿透軸T142彼此垂直。也就是說，出光面偏光片143的穿透軸T143與所述至少一第一偏光片1231的穿透軸T1231在參考平面R上的夾角為2θ+90∘。然而，在另一實施例中，出光面偏光片143的穿透軸T143與入光面偏光片142的穿透軸T142也可彼此平行。
請參照圖10A，可控制視角顯示裝置20A相似於圖10的可控制視角顯示裝置20，其中相同的元件以相同的標號表示，於此便不再贅述。可控制視角顯示裝置20A與圖10的可控制視角顯示裝置20的主要差異如下所述。在可控制視角顯示裝置20A中，顯示面板14位於視角控制裝置22與背光模組16之間。在此架構下，所述至少一第一偏光片1231的穿透軸T1231以及第三偏光片1233的穿透軸T1233彼此平行，且第二偏光片1232的穿透軸T1232與所述至少一第一偏光片1231的穿透軸T1231在參考平面R上的夾角為2θ。
多個偏光片(以編號123B表示所述多個偏光片之集合)也可進一步包括至少一第四偏光片1234。所述至少一第四偏光片1234位於所述至少一補償膜122與所述至少一二分之一波片124之間，且所述至少一第四偏光片1234的穿透軸T1234與所述至少一第一偏光片1231的穿透軸T1231在參考平面R上的夾角為2θ。在另一實施例中，可省略所述至少一第四偏光片1234。
圖11A及圖11B是角度分佈示意圖，分別用以表示第二實施例中視角控制裝置在一般顯示模式及防窺模式時不同視角的穿透率。由圖11A及圖11B可知，藉由改變透光導電層1211與透光導電層1212之間的電位差，視角控制裝置22可達到在第一方向D1及其反方向(參見方位角0°及180°)上限制視角(防窺)的需求。此外，應用視角控制裝置22的可控制視角顯示裝置20可利用電控的方式在一般顯示模式與防窺模式之間作切換，從而可改善習知使用者須手動放置/移開光控制膜所造成的不便。另外，比較圖11B及圖3B可知，相較於僅藉由液晶面板及偏光片去限制視角的比較例，本實施例的視角控制裝置22藉由所述至少一液晶面板121、所述至少一補償膜122、所述多個偏光片之集合123B以及所述至少一二分之一波片124的設置可改善圖3B的大角度漏光LK並較佳地達到大角度防窺的效果。
圖12是依照本新型創作的第三實施例的一種可控制視角顯示裝置在一般顯示模式的剖面示意圖。圖12中可控制視角顯示裝置的防窺模式請參照圖1B的描述，於下便不再贅述。
請參照圖12，可控制視角顯示裝置30相似於圖1A的可控制視角顯示裝置10，其中相同的元件以相同的標號表示，於此便不再贅述。可控制視角顯示裝置30與可控制視角顯示裝置10的主要差異如下所述。在可控制視角顯示裝置30中，所述至少一補償膜122的數量為兩個。兩個補償膜122例如分別為O型板(液晶聚合物1221的光軸T1221相對基板1214傾斜)與C型板(液晶聚合物1221的光軸T1221垂直於基板1214)，但不以此為限。O型板例如位於C型板與所述至少一液晶面板121之間，但不以此為限。在另一實施例中，O型板與C型板的位置也可互換。
多個偏光片(以編號123C表示所述多個偏光片之集合)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，還包括至少一第五偏光片1235。所述至少一第五偏光片1235位於兩個補償膜122之間，其中所述至少一第一偏光片1231的穿透軸T1231、第二偏光片1232的穿透軸T1232、第三偏光片1233的穿透軸T1233以及所述至少一第五偏光片1235的穿透軸T1235彼此平行。
圖13A及圖13B是角度分佈示意圖，分別用以表示第三實施例中視角控制裝置在一般顯示模式及防窺模式時不同視角的穿透率。由圖13A及圖13B可知，藉由改變透光導電層1211與透光導電層1212之間的電位差，視角控制裝置32可達到在第一方向D1及其反方向(參見方位角0°及180°)上限制視角(防窺)的需求。此外，應用視角控制裝置32的可控制視角顯示裝置30可利用電控的方式在一般顯示模式與防窺模式之間作切換，從而可改善習知使用者須手動放置/移開光控制膜所造成的不便。另外，比較圖13B及圖3B可知，相較於僅藉由液晶面板及偏光片去限制視角的比較例，本實施例的視角控制裝置32藉由所述至少一液晶面板121、所述兩個補償膜122以及所述多個偏光片之集合123C的設置除了可改善圖3B中方位角0度及180度方向上的大角度漏光LK之外，還可同時降低方位角0度±45度以及方位角180度±45度的大角度漏光LKA，從而較佳地達到大角度防窺的效果。
圖14及圖15分別是依照本新型創作的第三實施例的其他種可控制視角顯示裝置在一般顯示模式的剖面示意圖。圖14及圖15中可控制視角顯示裝置的防窺模式請參照圖1B的描述，於下便不再贅述。
請參照圖14，可控制視角顯示裝置30A相似於圖12的可控制視角顯示裝置30，其中相同的元件以相同的標號表示，於此便不再贅述。可控制視角顯示裝置30A與可控制視角顯示裝置30的主要差異在於可控制視角顯示裝置30A中的兩個補償膜122皆為C型板，但不以此為限。在另一實施例中，兩個補償膜122也可皆為O型板。
請參照圖15，可控制視角顯示裝置30B相似於圖14的可控制視角顯示裝置30A，其中相同的元件以相同的標號表示，於此便不再贅述。可控制視角顯示裝置30B與可控制視角顯示裝置30A的主要差異如下所述。在可控制視角顯示裝置30B中，兩個補償膜122分別位於所述至少一液晶面板121的兩對側。偏光片123省略圖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的數量為兩片。各第一偏光片1231位於其中一補償膜122與所述至少一液晶面板121之間。
圖16是依照本新型創作的第四實施例的一種可控制視角顯示裝置在一般顯示模式的剖面示意圖。圖16A是依照本新型創作的第四實施例的另一種可控制視角顯示裝置在一般顯示模式的剖面示意圖。圖16及圖16A中可控制視角顯示裝置的防窺模式請參照圖1B的描述，於下便不再贅述。
請參照圖16，可控制視角顯示裝置40相似於圖14的可控制視角顯示裝置30A，其中相同的元件以相同的標號表示，於此便不再贅述。可控制視角顯示裝置40與可控制視角顯示裝置30A的主要差異如下所述。在可控制視角顯示裝置40中，視角控制裝置42還包括至少一二分之一波片124。所述至少一二分之一波片124位於所述至少一補償膜122與所述至少一第一偏光片1231之間，且所述至少一第五偏光片1235位於所述至少一二分之一波片124與所述至少一第一偏光片1231之間，其中所述至少一二分之一波片124的慢軸T124與所述至少一第一偏光片1231的穿透軸T1231在參考平面R上的夾角為θ。
在本實施例中，視角控制裝置42位於顯示面板14與背光模組16之間。所述至少一第一偏光片1231的穿透軸、第二偏光片1232的穿透軸T1232以及所述至少一第五偏光片1235的穿透軸T1235彼此平行，且第三偏光片1233的穿透軸T1233與所述至少一第一偏光片1231的穿透軸T1231在參考平面R上的夾角為2θ。夾角θ可以是22.5∘±15∘或是62.5∘±15∘，以使第三偏光片1233的穿透軸T1233與第二方向D2的夾角為45度或125度，從而較佳地在第一方向D1上達到限制視角的效果。
多個偏光片(以編號123D表示所述多個偏光片之集合)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，還可包括至少一第四偏光片1234。所述至少一第四偏光片1234位於所述至少一補償膜122與所述至少一二分之一波片124之間，且所述至少一第四偏光片1234的穿透軸T1234與所述至少一第一偏光片1231的穿透軸T1231在參考平面R上的夾角為2θ。在另一實施例中，可省略所述至少一第四偏光片1234。
在本實施例中，入光面偏光片142的穿透軸T142與第三偏光片1233的穿透軸T1233彼此平行，使來自第三偏光片1233的光束能夠通過入光面偏光片142。也就是說，入光面偏光片142的穿透軸T142與所述至少一第一偏光片1231的穿透軸T1231在參考平面R上的夾角為2θ。在另一實施例中，可省略第三偏光片1233與入光面偏光片142的其中一者。在又一實施例中，入光面偏光片142的穿透軸T142與第三偏光片1233的穿透軸T1233在參考平面R上可夾一角度，且第三偏光片1233與入光面偏光片142之間設置一二分之一波片，以調整入射光的偏振方向，避免入射光被入光面偏光片142吸收。
在本實施例中，出光面偏光片143的穿透軸T143與入光面偏光片142的穿透軸T142彼此垂直。也就是說，出光面偏光片143與所述至少一第一偏光片1231的穿透軸T1231在參考平面R上的夾角為2θ+90∘。然而，在另一實施例中，出光面偏光片143的穿透軸T143與入光面偏光片142的穿透軸T142也可彼此平行。
請參照圖16A，可控制視角顯示裝置40A相似於圖16的可控制視角顯示裝置40，其中相同的元件以相同的標號表示，於此便不再贅述。可控制視角顯示裝置40A與圖16的可控制視角顯示裝置40的主要差異如下所述。在可控制視角顯示裝置40A中，顯示面板14位於視角控制裝置42與背光模組16之間。在此架構下，所述至少一第一偏光片1231的穿透軸T1231、第三偏光片1233的穿透軸T1233以及所述至少一第五偏光片1235的穿透軸T1235彼此平行，且第二偏光片1232的穿透軸T1232與所述至少一第一偏光片1231的穿透軸T1231在參考平面R上的夾角為2θ。
多個偏光片(以編號123D表示所述多個偏光片之集合)也可進一步包括至少一第四偏光片1234。所述至少一第四偏光片1234位於所述至少一補償膜122與所述至少一二分之一波片124之間，且所述至少一第四偏光片1234的穿透軸T1234與所述至少一第一偏光片1231的穿透軸T1231在參考平面R上的夾角為2θ。在另一實施例中，可省略所述至少一第四偏光片1234。
圖17A及圖17B是角度分佈示意圖，分別用以表示第四實施例中視角控制裝置在一般顯示模式及防窺模式時不同視角的穿透率。由圖17A及圖17B可知，藉由改變透光導電層1211與透光導電層1212之間的電位差，視角控制裝置42可達到在第一方向D1及其反方向(參見方位角0°及180°)上限制視角(防窺)的需求。此外，應用視角控制裝置42的可控制視角顯示裝置40可利用電控的方式在一般顯示模式與防窺模式之間作切換，從而可改善習知使用者須手動放置/移開光控制膜所造成的不便。另外，比較圖17B及圖3B可知，相較於僅藉由液晶面板及偏光片去限制視角的比較例，本實施例的視角控制裝置42藉由所述至少一液晶面板121、所述兩個補償膜122、所述多個偏光片之集合123D以及所述至少一二分之一波片124的設置除了可改善圖3B中方位角0度及180度方向上的大角度漏光LK之外，還可同時降低方位角0度±45度以及方位角180度±45度的大角度漏光LKA，從而較佳地達到大角度防窺的效果。
綜上所述，本新型創作的實施例至少具有以下其中一個優點或功效。本新型創作的視角控制裝置可藉由改變透光導電層之間的電位差以控制液晶分子的傾倒方向，使大角度入射視角控制裝置的光束產生相位延遲，而無法通過偏光片，藉以達到限制視角(防窺)的需求。此外，視角控制裝置還可藉由所述至少一補償膜的設置，改善大角度漏光及擴大方位角上的防窺範圍。應用上述視角控制裝置的可控制視角顯示裝置可利用電控的方式在一般顯示模式與防窺模式之間作切換。
惟以上所述者，僅為本新型創作之較佳實施例而已，當不能以此限定本新型創作實施之範圍，即大凡依本新型創作申請專利範圍及新型說明內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本新型創作專利涵蓋之範圍內。另外本新型創作的任一實施例或申請專利範圍不須達成本新型創作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，並非用來限制本新型創作之權利範圍。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、10A、10B、10C、10D、10E、10F、20、20A、30、30A、30B、40、40A‧‧‧可控制視角顯示裝置
12、22、32、42‧‧‧視角控制裝置
121‧‧‧液晶面板
1211、1212‧‧‧透光導電層
1213‧‧‧液晶分子
1214、1215‧‧‧基板
1216、1217‧‧‧配向層
122‧‧‧補償膜
1221‧‧‧液晶聚合物
123、123A、123B、123C、123D‧‧‧多個偏光片之集合
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‧‧‧顯示面板
141‧‧‧液晶面板
142‧‧‧入光面偏光片
143‧‧‧出光面偏光片
16、16A、16B‧‧‧背光模組
161‧‧‧光源
162‧‧‧導光板
163‧‧‧反射片
164‧‧‧擴散片
165‧‧‧稜鏡片
1651‧‧‧條狀稜鏡
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‧‧‧參考平面
SB‧‧‧底面
SE‧‧‧出光面
SI‧‧‧入光面
T124‧‧‧慢軸
T1221、T1213‧‧‧光軸
T1231、T1232、T1233、T1234、T1235、T142、T143‧‧‧穿透軸
θ‧‧‧夾角
圖1A及圖1B分別是依照本新型創作的第一實施例的一種可控制視角顯示裝置在一般顯示模式及防窺模式的剖面示意圖。 圖1C及圖1D分別是圖1A及圖1B中第一種及第二種光源模組的剖面示意圖。 圖2A及圖2B是角度分佈示意圖，分別用以表示第一實施例中視角控制裝置在一般顯示模式及防窺模式時不同視角的穿透率。 圖3A及圖3B是角度分佈示意圖，分別用以表示比較例的視角控制裝置在一般顯示模式及防窺模式時不同視角的穿透率。 圖4至圖9分別是依照本新型創作的第一實施例的其他種可控制視角顯示裝置在一般顯示模式的剖面示意圖。 圖10是依照本新型創作的第二實施例的一種可控制視角顯示裝置在一般顯示模式的剖面示意圖。 圖10A是依照本新型創作的第二實施例的另一種可控制視角顯示裝置在一般顯示模式的剖面示意圖。 圖11A及圖11B是角度分佈示意圖，分別用以表示第二實施例中視角控制裝置在一般顯示模式及防窺模式時不同視角的穿透率。 圖12是依照本新型創作的第三實施例的一種可控制視角顯示裝置在一般顯示模式的剖面示意圖。 圖13A及圖13B是角度分佈示意圖，分別用以表示第三實施例中視角控制裝置在一般顯示模式及防窺模式時不同視角的穿透率。 圖14及圖15分別是依照本新型創作的第三實施例的其他種可控制視角顯示裝置在一般顯示模式的剖面示意圖。 圖16是依照本新型創作的第四實施例的一種可控制視角顯示裝置在一般顯示模式的剖面示意圖。 圖16A是依照本新型創作的第四實施例的另一種可控制視角顯示裝置在一般顯示模式的剖面示意圖。 圖17A及圖17B是角度分佈示意圖，分別用以表示第四實施例中視角控制裝置在一般顯示模式及防窺模式時不同視角的穿透率。
10‧‧‧可控制視角顯示裝置
12‧‧‧視角控制裝置
121‧‧‧液晶面板
1211、1212‧‧‧透光導電層
1213‧‧‧液晶分子
1214、1215‧‧‧基板
1216、1217‧‧‧配向層
122‧‧‧補償膜
1221‧‧‧液晶聚合物
123‧‧‧偏光片
1231‧‧‧第一偏光片
1232‧‧‧第二偏光片
1233‧‧‧第三偏光片
14‧‧‧顯示面板
141‧‧‧液晶面板
142‧‧‧入光面偏光片
143‧‧‧出光面偏光片
16‧‧‧背光模組
B1、B2‧‧‧光束
D1‧‧‧第一方向
D2‧‧‧第二方向
D3‧‧‧第三方向
T1221、T1213‧‧‧光軸
T1231、T1232、T1233、T142、T143‧‧‧穿透軸

Claims (25)

  1. 一種視角控制裝置，包括： 至少一液晶面板，其中每一該至少一液晶面板包括兩個透光導電層以及位於該些透光導電層之間的多個液晶分子； 至少一補償膜，與該至少一液晶面板重疊設置；以及 多個偏光片，包括： 至少一第一偏光片，位於該至少一補償膜與該至少一液晶面板之間；以及 一第二偏光片，位於該至少一液晶面板、該至少一補償膜以及該至少一第一偏光片的一側，在該些透光導電層之間無電位差時，各該液晶分子的光軸平行或垂直於該至少一第一偏光片的穿透軸，而在該些透光導電層之間存在電位差時，各該液晶分子的光軸相對於該至少一第一偏光片的穿透軸或吸收軸傾斜。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的視角控制裝置，其中每一該至少一補償膜選自由包含O型板(O-Plate)與C型板(C-plate)的群組中之一。
  3. 如申請專利範圍第1項所述的視角控制裝置，其中該第二偏光片的穿透軸平行於該至少一第一偏光片的穿透軸。
  4. 如申請專利範圍第1項所述的視角控制裝置，其中該些偏光片更包括一第三偏光片，該第三偏光片位於該至少一液晶面板、該至少一補償膜以及該至少一第一偏光片的另一側，且該至少一第一偏光片位於該第二偏光片與該第三偏光片之間。
  5. 如申請專利範圍第4項所述的視角控制裝置，其中該至少一第一偏光片、該第二偏光片以及該第三偏光片的穿透軸彼此平行。
  6. 如申請專利範圍第4項所述的視角控制裝置，其中該至少一第一偏光片的數量為兩片，且該兩片第一偏光片、該第二偏光片以及該第三偏光片的穿透軸彼此平行。
  7. 如申請專利範圍第4項所述的視角控制裝置，更包括至少一二分之一波片，該至少一二分之一波片位於該至少一補償膜與該至少一第一偏光片之間，其中該至少一二分之一波片的慢軸與該至少一第一偏光片的穿透軸在一參考平面上的夾角為θ，該參考平面平行於該至少一第一偏光片，該第二偏光片以及該第三偏光片的其中一者的穿透軸與該至少一第一偏光片的穿透軸平行，且該第二偏光片以及該第三偏光片的其中另一者的穿透軸與該至少一第一偏光片的穿透軸在該參考平面上的夾角為2θ。
  8. 如申請專利範圍第7項所述的視角控制裝置，其中該些偏光片更包括至少一第四偏光片，該至少一第四偏光片位於該至少一補償膜與該至少一二分之一波片之間，且該至少一第四偏光片的穿透軸與該至少一第一偏光片的穿透軸在該參考平面上的夾角為2θ。
  9. 如申請專利範圍第7項所述的視角控制裝置，其中該至少一補償膜的數量為兩個，該些偏光片更包括至少一第五偏光片，該至少一第五偏光片位於該些補償膜之間且位於該至少一二分之一波片與該至少一第一偏光片之間，其中該至少一第五偏光片以及該至少一第一偏光片的穿透軸彼此平行。
  10. 如申請專利範圍第4項所述的視角控制裝置，其中該至少一補償膜的數量為兩個，該些偏光片更包括至少一第五偏光片，該至少一第五偏光片位於該些補償膜之間，其中該至少一第一偏光片、該第二偏光片、該第三偏光片以及該至少一第五偏光片的穿透軸彼此平行。
  11. 一種可控制視角顯示裝置，包括： 一顯示面板；以及 一視角控制裝置，與該顯示面板重疊設置，且該視角控制裝置包括至少一液晶面板、至少一補償膜以及多個偏光片，其中每一該至少一液晶面板包括兩個透光導電層以及位於該些透光導電層之間的多個液晶分子，該至少一補償膜與該至少一液晶面板重疊設置，該些偏光片包括至少一第一偏光片以及一第二偏光片，該至少一第一偏光片位於該至少一補償膜與該至少一液晶面板之間，且該至少一液晶面板、該至少一補償膜以及該至少一第一偏光片位於該第二偏光片與該顯示面板之間，在該些透光導電層之間無電位差時，各該液晶分子的光軸平行或垂直於該至少一第一偏光片的穿透軸，而在該些透光導電層之間存在電位差時，各該液晶分子的光軸相對於該至少一第一偏光片的穿透軸或吸收軸傾斜。
  12. 如申請專利範圍第11項所述的可控制視角顯示裝置，其中該些偏光片更包括一第三偏光片，該第三偏光片位於該第二偏光片與該顯示面板之間，該至少一液晶面板、該至少一補償膜以及該至少一第一偏光片位於該第二偏光片與該第三偏光片之間，且該顯示面板是有機發光二極體顯示面板。
  13. 如申請專利範圍第11項所述的可控制視角顯示裝置，其中該顯示面板是液晶顯示面板，且該顯示面板包括一入光面偏光片以及一出光面偏光片，該可控制視角顯示裝置更包括一背光模組。
  14. 如申請專利範圍第13項所述的可控制視角顯示裝置，其中該視角控制裝置位於該顯示面板與該背光模組之間。
  15. 如申請專利範圍第13項所述的可控制視角顯示裝置，其中該顯示面板位於該視角控制裝置與該背光模組之間。
  16. 如申請專利範圍第13項所述的可控制視角顯示裝置，其中該些偏光片更包括一第三偏光片，該第三偏光片位於該第二偏光片與該顯示面板之間，且該至少一液晶面板、該至少一補償膜以及該至少一第一偏光片位於該第二偏光片與該第三偏光片之間。
  17. 如申請專利範圍第16項所述的可控制視角顯示裝置，其中該至少一第一偏光片、該第二偏光片以及該第三偏光片的穿透軸彼此平行。
  18. 如申請專利範圍第16項所述的可控制視角顯示裝置，其中該至少一第一偏光片的數量為兩片，且該兩片第一偏光片、該第二偏光片以及該第三偏光片的穿透軸彼此平行。
  19. 如申請專利範圍第16項所述的可控制視角顯示裝置，其中該視角控制裝置更包括至少一二分之一波片，該至少一二分之一波片位於該至少一補償膜與該至少一第一偏光片之間，其中該至少一二分之一波片的慢軸與該至少一第一偏光片的穿透軸在一參考平面上的夾角為θ，該參考平面平行於該至少一第一偏光片，該第二偏光片以及該第三偏光片的其中一者的穿透軸與該至少一第一偏光片的穿透軸平行，且該第二偏光片以及該第三偏光片的其中另一者的穿透軸與該至少一第一偏光片的穿透軸在該參考平面上的夾角為2θ。
  20. 如申請專利範圍第19項所述的可控制視角顯示裝置，其中該些偏光片更包括至少一第四偏光片，該至少一第四偏光片位於該至少一補償膜與該至少一二分之一波片之間，且該至少一第四偏光片與該至少一第一偏光片的穿透軸在該參考平面上的夾角為2θ。
  21. 如申請專利範圍第19項所述的可控制視角顯示裝置，其中該視角控制裝置位於該顯示面板與該背光模組之間，該至少一第一偏光片以及該第二偏光片的穿透軸彼此平行，且該第三偏光片的穿透軸與該至少一第一偏光片的穿透軸在該參考平面上的夾角為2θ。
  22. 如申請專利範圍第19項所述的可控制視角顯示裝置，其中該顯示面板位於該視角控制裝置與該背光模組之間，該至少一第一偏光片以及該第三偏光片的穿透軸彼此平行，且該第二偏光片的穿透軸與該至少一第一偏光片的穿透軸在該參考平面上的夾角為2θ。
  23. 如申請專利範圍第19項所述的可控制視角顯示裝置，其中該至少一補償膜的數量為兩個，該些偏光片更包括至少一第五偏光片，該至少一第五偏光片位於該些補償膜之間且位於該至少一二分之一波片與該至少一第一偏光片之間，其中該至少一第五偏光片以及該至少一第一偏光片的穿透軸彼此平行。
  24. 如申請專利範圍第16項所述的可控制視角顯示裝置，其中該至少一補償膜的數量為兩個，該些偏光片更包括至少一第五偏光片，該至少一第五偏光片位於該些補償膜之間，其中該至少一第一偏光片、該第二偏光片、該第三偏光片以及該至少一第五偏光片的穿透軸彼此平行。
  25. 如申請專利範圍第11項所述的可控制視角顯示裝置，其中每一該至少一補償膜選擇由包含O型板與C型板的群組中之一。
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