CN109143622A - 偏光式视角控制元件、偏光式视角控制显示模块以及偏光式视角控制光源模块 - Google Patents

偏光式视角控制元件、偏光式视角控制显示模块以及偏光式视角控制光源模块 Download PDF

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CN109143622A CN201710452927.2A CN201710452927A CN109143622A CN 109143622 A CN109143622 A CN 109143622A CN 201710452927 A CN201710452927 A CN 201710452927A CN 109143622 A CN109143622 A CN 109143622A
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Abstract

一种偏光式视角控制元件，其包括双轴补偿膜以及多个偏光片。多个偏光片配置在双轴补偿膜的相对侧。另外，提供一种偏光式视角控制显示模块以及一种偏光式视角控制光源模块。

Description

偏光式视角控制元件、偏光式视角控制显示模块以及偏光式 视角控制光源模块
技术领域
本发明关于一种光学元件、显示模块以及光源模块，且特别是关于一种偏光式视角控制元件、偏光式视角控制显示模块以及偏光式视角控制光源模块。
背景技术
一般而言，显示装置为了能让多个观看者一起观看，通常具有广视角的显示效果。然而，在某些情况或场合，例如在公开场合流览私人网页或机密资讯或输入密码时，广视角的显示效果却容易使机密资讯被旁人所窥视而造成机密资讯外泄。为了达到防窥需求，一般作法是在显示装置前方放置光控制膜(Light Control Film,LCF)，以将大角度的光线滤除。然而，光控制膜除了价格昂贵且厚度厚之外，还会使显示装置的整体辉度下降约30％。此外，光控制膜的周期结构容易与显示装置产生摩尔纹(Moiré pattern)，而影响显示品质。
“背景技术”段落只是用来帮助了解本发明内容，因此在“背景技术”段落所公开的内容可能包含一些没有构成本领域技术人员所知道的背景技术。在“背景技术”段落所公开的内容，不代表所述内容或者本发明一个或多个实施例所要解决的问题，也不代表在本发明申请前已被本领域技术人员所知晓或认知。
发明内容
本发明提供一种偏光式视角控制元件，其可限制视角且可避免摩尔纹的产生以及辉度的大幅下降。
本发明还提供应用上述偏光式视角控制元件的偏光式视角控制显示模块以及偏光式视角控制光源模块。
本发明的其他目的和优点可以从本发明所公开的技术特征中得到进一步的了解。
为达到上述之一或部分或全部目的或是其他目的，本发明之一实施例提供一种偏光式视角控制元件，其包括双轴补偿膜以及多个偏光片。多个偏光片配置在双轴补偿膜的相对侧。
为达到上述之一或部分或全部目的或是其他目的，本发明之一实施例提供一种偏光式视角控制显示模块，其包括显示模块、双轴补偿膜以及偏光片。显示模块包括显示模块偏光片。双轴补偿膜配置在显示模块靠近显示模块偏光片的一侧。偏光片与显示模块偏光片分别配置在双轴补偿膜的相对侧。
为达到上述之一或部分或全部目的或是其他目的，本发明之一实施例提供一种偏光式视角控制光源模块，其包括光源模块以及偏光式视角控制元件。偏光式视角控制元件配置在光源模块的出光侧且包括双轴补偿膜以及多个偏光片。多个偏光片配置在双轴补偿膜的相对侧。
基于上述，本发明的实施例至少具有以下其中一个优点或功效。在本发明的实施例的偏光式视角控制元件中，藉由双轴补偿膜、双轴补偿膜与A型板的组合、双轴补偿膜与C型板的组合或双轴补偿膜、A型板与C型板的组合，可提供落在200nm至300nm的范围内的面内延迟值以及落在300nm至800nm的范围内的面外延迟值，从而达到限制视角的效果，且应用偏光式视角控制元件的偏光式视角控制显示模块以及偏光式视角控制光源模块可限制方位角角度。由于偏光式视角控制元件的视角为方形，且偏光式视角控制元件能控制光束的收敛角度，因而较能满足市场需求。此外，由于偏光式视角控制元件并非利用周期性结构来控制视角，因此可避免摩尔纹的产生。相较于市售产品，如光控制膜，偏光式视角控制元件可具有较高的正视角辉度、较便宜的价格以及较薄的厚度。在一实施例中，偏光式视角控制元件也可应用于全防窥显示器或是车用显示器。
为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合所附图作详细说明如下。
附图说明
图1是依照本发明的第一实施例的一种偏光式视角控制元件的剖面示意图。
图2是图1的偏光式视角控制元件的一种视角分布图。
图3及图4A分别是图1的偏光式视角控制元件的入光角度-穿透率的关系图。
图4B至图4D分别是图1的偏光式视角控制元件在相同面外延迟值且不同面内延迟值下的视角分布图。
图5是依照本发明的第二实施例的一种偏光式视角控制元件的剖面示意图。
图6是图5的偏光式视角控制元件的一种视角分布图。
图7是依照本发明的第三实施例的一种偏光式视角控制元件的剖面示意图。
图8是图7的偏光式视角控制元件的一种视角分布图。
图9是图7的偏光式视角控制元件中的A型板替换成C型板的一种视角分布图。
图10至图16A分别是依照本发明的第一实施例至第七实施例的偏光式视角控制显示模块的剖面示意图。
图16B是图16A中电控视角切换器的剖面示意图。
图17是依照本发明的一实施例的一种偏光式视角控制光源模块的剖面示意图。
具体实施方式
有关本发明之前述及其他技术内容、特点与功效，在以下配合参考附图之一优选实施例的详细说明中，将可清楚的呈现。以下实施例中所提到的方向用语，例如：上、下、左、右、前或后等，仅是参考附图的方向。因此，使用的方向用语是用来说明并非用来限制本发明。
图1是依照本发明的第一实施例的一种偏光式视角控制元件的剖面示意图。请参照图1，本发明的第一实施例的一种偏光式视角控制元件100包括双轴补偿膜110、偏光片120以及偏光片130。偏光片120与偏光片130配置在双轴补偿膜110的相对侧。举例而言，偏光片130、双轴补偿膜110以及偏光片120在偏光式视角控制元件100的厚度方向上连续堆叠。也就是说，在偏光式视角控制元件100中，偏光片120与双轴补偿膜110直接接触，且偏光片130与双轴补偿膜110直接接触。因此，偏光片120与双轴补偿膜110之间未配置其他膜层，且偏光片130与双轴补偿膜110之间未配置其他膜层。
双轴补偿膜110的主轴折射率包括Nx、Ny及Nz，其中Nz平行于双轴补偿膜110的厚度方向DT，且Nx、Ny及Nz两两相互垂直。此外，Nx与偏光片120的穿透轴T120夹45度，且Nx与偏光片130的穿透轴T130夹45度。Ny与偏光片120的穿透轴T120夹45度，且Ny与偏光片130的穿透轴T130夹45度。当Nx>Nz，则偏光片120的穿透轴T120与偏光片130的穿透轴T130彼此垂直。相反地，当Nz>Nx，则偏光片120的穿透轴T120与偏光片130的穿透轴T130彼此平行。在偏光式视角控制元件100中，双轴补偿膜110所提供的面内延迟值落在200nm至300nm的范围内，且双轴补偿膜110所提供的面外延迟值落在300nm至800nm的范围内。
偏光片120与偏光片130可以是吸收式偏光片或反射式偏光片。举例而言，偏光片120与偏光片130可皆为吸收式偏光片。或者，偏光片120与偏光片130可皆为反射式偏光片。再者，偏光片120与偏光片130的其中一个可以是吸收式偏光片，且偏光片120与偏光片130的其中另一个可以是反射式偏光片。
图2是图1的偏光式视角控制元件的一种视角分布图。具体地，图2的视角分布图是在「双轴补偿膜的Nx位于方位角0度，双轴补偿膜的面内延迟值等于入射波长的二分之一(即λ/2)，出光处的偏光片的穿透轴为方位角45度，且入光处的偏光片的穿透轴为方位角135度」的架构下所获得的模拟结果。各模拟参数详列如表一。在表一中，D表示双轴补偿膜的厚度。R0表示双轴补偿膜的面内延迟值，且R0＝(Nx-Ny)*D。Rth表示双轴补偿膜的面外延迟值，且Rth＝[(Nx+Ny)/2-Nz]*D。从图2可看出，正视角的光束不会被出光处的偏光片所吸收，且偏光式视角控制元件的视角会接近方形。此外，当视角与偏光式视角控制元件之间的夹角增大(即方位角增大)时，因为Nz≠Nx≠Ny，偏光式视角控制元件的相位延迟量会大于λ/2，导致吸收率增加、穿透率降低。
Nx 1.5517
Ny 1.46
Nz 1.35
D 3μm
R0 275.1nm
Rth 467.55nm
表一
图3及图4A分别是图1的偏光式视角控制元件的入光角度-穿透率的关系图。图4B至图4D分别是图1的偏光式视角控制元件在相同面外延迟值且不同面内延迟值下的视角分布图。图3绘示相同R0(275.1nm)下，不同Rth在0度至180度方位角的穿透率曲线。请参照图3，偏光式视角控制元件的吸收数值主要跟Rth相关。从图3可看出，Rth越大，偏光式视角控制元件的视角越窄。但由图中可知，随着Rth越大，偏光式视角控制元件在大角度的部分逐渐有漏光的现象产生，而当Rth越小，则偏光式视角控制元件的视角逐渐变广，因此Rth在300nm至800nm的范围内，偏光式视角控制元件具有窄视角且较无大角度的漏光现象。图4A绘示相同Rth(467nm)下，不同R0在0度至180度方位角的穿透率曲线。图4B至图4D绘示相同Rth(467nm)下，R0分别为275.1nm、250nm以及200nm的视角分布图。从图4A至图4D可看出，R0降低时，可提升横向角度(参见视角分布图中0度至180度方位角)光束的穿透率，亦即当R0越小时，横向视角逐渐变广，而纵向角度光束(参见视角分布图中90度至270度方位角)的穿透率则会略降，亦即纵向视角逐渐变窄。虽然正视角辉度会降低，但若R0不低于200nm仍可维持一定的穿透率。
以车用显示器(例如用于导航的显示面板)为例，当车用显示器的上方无遮蔽物时，车用显示器的斜向光束通常会在挡风玻璃上形成一倒影。在白天时，由于外界光束远高于车用显示器中形成所述倒影的斜向光束，因此所述倒影不至于影响到驾驶者。然而，在晚上时，由于外界光束低于车用显示器中形成所述倒影的斜向光束，因此驾驶者在形成所述倒影的区域无法观察车外状况而造成危险。另外由于车用显示器可能会偏一侧摆放，而不会放在驾驶者的正前方，因此车用显示器的横向视角要够广，才能让驾驶者看到显示资讯。若车用显示器搭配本实施例的偏光式视角控制元件，则可藉由偏光式视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来提升横向角度光束(如30度至45度光束)的穿透率，使驾驶者在车用显示器偏一侧摆放的情况下仍能看到显示资讯。
根据图3至图4D，改变Rth或R0能改变偏光式视角控制元件的视角分布，因此，可藉由设置多层双轴补偿膜来达到全防窥的效果。图5是依照本发明的第二实施例的一种偏光式视角控制元件的剖面示意图。请参照图5，本发明的第二实施例的偏光式视角控制元件200相似于图1的偏光式视角控制元件100，其中相同的元件以相同的标号表示，于下便不再重述。
偏光式视角控制元件200与图1的偏光式视角控制元件100的主要差异如下所述。偏光式视角控制元件200进一步包括双轴补偿膜140以及偏光片150，其中双轴补偿膜140与双轴补偿膜110配置在偏光片120的相对侧，且偏光片150与偏光片120配置在双轴补偿膜140的相对侧。举例而言，偏光片130、双轴补偿膜110、偏光片120、双轴补偿膜140以及偏光片150在偏光式视角控制元件200的厚度方向上连续堆叠。也就是说，在偏光式视角控制元件200中，偏光片130与双轴补偿膜110直接接触，双轴补偿膜110与偏光片120直接接触，偏光片120与双轴补偿膜140直接接触，且双轴补偿膜140与偏光片150直接接触。因此，偏光片130与双轴补偿膜110之间未配置其他膜层，双轴补偿膜110与偏光片120之间未配置其他膜层，偏光片120与双轴补偿膜140之间未配置其他膜层，且双轴补偿膜140与偏光片150之间未配置其他膜层。
偏光片120的穿透轴T120除了与双轴补偿膜110的Nx夹45度之外，也与双轴补偿膜140的Nx夹45度。此外，偏光片150的穿透轴T150也与双轴补偿膜140的Nx夹45度。当Nx>Nz，则偏光片150的穿透轴T150与偏光片120的穿透轴T120彼此垂直，且偏光片150的穿透轴T150与偏光片130的穿透轴T130彼此平行。相反地，当Nz>Nx，则偏光片150的穿透轴T150、偏光片120的穿透轴T120以及偏光片130的穿透轴T130彼此平行。
图6是图5的偏光式视角控制元件的一种视角分布图。具体地，图6的视角分布图是在「两个双轴补偿膜的Nx皆位于方位角0度，两个双轴补偿膜的面内延迟值皆等于入射波长的二分之一(即λ/2)，出光处与入光处的偏光片的穿透轴为方位角135度，且位于两个双轴补偿膜之间的偏光片的穿透轴为方位角45度」的架构下所获得的模拟结果。各模拟参数详列如表二。从图6可看出，正视角的光束不会被出光处的偏光片所吸收，且偏光式视角控制元件的视角会接近方形。藉由设置多层双轴补偿膜可达到全防窥的效果。
两个双轴补偿膜的Nx 1.5517
两个双轴补偿膜的Ny 1.46
入光处的双轴补偿膜的Nz 1.24
出光处的双轴补偿膜的Nz 1.3392
两个双轴补偿膜的D 3μm
两个双轴补偿膜的R0 275.1nm
两个双轴补偿膜的Rth 467.55nm
表二
应说明的是，偏光式视角控制元件中的双轴补偿膜及偏光片的数量不限于上述。在其他实施例中，双轴补偿膜的数量可以大于2。相对应地，偏光片的数量可以大于3。进一步而言，双轴补偿膜及偏光片的数量满足：双轴补偿膜的数量为N，且多个偏光片的数量为N+1，N为大于或等于1的正整数，且多个偏光片中任两个相邻的偏光片之间配置有一个双轴补偿膜。
由于双轴补偿膜的R0或Rth的数值可能因材料选择而会与预期达成数值有差异，因此本发明的实施例还可进一步藉由A型板、C型板或A型板与C型板的组合来补偿R0或Rth的偏差。图7是依照本发明的第三实施例的一种偏光式视角控制元件的剖面示意图。请参照图7，本发明的第三实施例的偏光式视角控制元件300相似于图1的偏光式视角控制元件100，其中相同的元件以相同的标号表示，于下便不再重述。
偏光式视角控制元件300与图1的偏光式视角控制元件100的主要差异如下所述。偏光式视角控制元件300进一步包括A型板160，其中A型板160位于偏光片120与偏光片130之间且与双轴补偿膜110重叠。举例而言，双轴补偿膜110可位于A型板160与偏光片120之间，或者，A型板160可位于双轴补偿膜110与偏光片120之间。此外，A型板的光轴I与双轴补偿膜110的Nx平行。在本实施例中，双轴补偿膜110与A型板160所提供的面内延迟值的总和落在200nm至300nm的范围内，且双轴补偿膜110与A型板160所提供的面外延迟值的总和落在300nm至800nm的范围内。
图8是图7的偏光式视角控制元件的一种视角分布图。具体地，图8的视角分布图是在「双轴补偿膜的Nx位于方位角0度，双轴补偿膜的面内延迟值等于入射波长的二分之一(即λ/2)，入光处的偏光片的穿透轴为方位角135度，且出光处的偏光片的穿透轴为方位角45度」的架构下所获得的模拟结果，其中双轴补偿膜的Rth与R0分别为400nm与120nm，且A型板的Rth与R0分别为0nm与175.1nm。
作为比较，图9是图7的偏光式视角控制元件中的A型板替换成C型板的一种视角分布图。具体地，图9的视角分布图是在「双轴补偿膜的Nx位于方位角0度，双轴补偿膜的面内延迟值等于入射波长的二分之一(即λ/2)，入光处的偏光片的穿透轴为方位角135度，且出光处的偏光片的穿透轴为方位角45度」的架构下所获得的模拟结果，其中双轴补偿膜的Rth与R0分别为300nm与275.1nm，且C型板的Rth与R0分别为100nm与0nm。
根据图8及图9的模拟结果，在Rth的总和以及R0的总和相同的情况下，利用双轴补偿膜搭配A型板所获得的视角分布图可近似于利用双轴补偿膜搭配C型板所获得的视角分布图。因此，在另一实施例中，可以C型板替代图7的A型板160，并使双轴补偿膜与C型板所提供的面内延迟值的总和落在200nm至300nm的范围内，且双轴补偿膜与C型板所提供的面外延迟值的总和落在300nm至800nm的范围内。在又一实施例中，也可以A型板与C型板的组合替代图7的A型板160，并使双轴补偿膜、A型板与C型板的组合所提供的面内延迟值的总和落在200nm至300nm的范围内，且双轴补偿膜、A型板与C型板的组合所提供的面外延迟值的总和落在300nm至800nm的范围内。
图10至图16A分别是依照本发明的第一实施例至第七实施例的偏光式视角控制显示模块的剖面示意图。请参照图10，本发明的第一实施例的偏光式视角控制显示模块10包括显示模块DM以及图1的偏光式视角控制元件100。显示模块DM可包括显示面板DP以及显示模块偏光片P。偏光式视角控制元件100配置在显示模块DM靠近显示模块偏光片P的一侧，且偏光式视角控制元件100中靠近显示模块偏光片P的偏光片(如偏光片130)的穿透轴(如穿透轴T130)平行于显示模块偏光片P的穿透轴TP。
显示面板DP可为自发光显示面板或非自发光显示面板。当显示面板DP为非自发光显示面板时，偏光式视角控制显示模块10可进一步包括光源模块，如直下式光源模块或侧入式光源模块，以提供照明光束。另一方面，当显示面板DP为自发光显示面板时，则可省略光源模块。
举例而言，当显示面板DP为液晶显示面板时，显示模块DM可包括两个显示模块偏光片P(图10仅示意性绘示出一个显示模块偏光片P)。两个显示模块偏光片P配置在显示面板DP的相对侧，且两个显示模块偏光片P的穿透轴TP可彼此垂直或彼此平行。显示模块DM可位于偏光式视角控制元件100与光源模块LM之间，但不以此为限。在另一实施例中，当显示面板DP为有机电致发光显示面板时，则可省略图10的光源模块LM。
藉由将偏光式视角控制元件100与显示模块DM整合在一起，可限制自偏光式视角控制显示模块10射出的显示光束的方位角角度，使偏光式视角控制显示模块10具有防窥的效果。此外，由于偏光式视角控制元件100并非利用周期性结构来控制视角，因此可避免摩尔纹的产生。
在一实施例中，图10的偏光式视角控制元件100可替换成具有多层双轴补偿膜的偏光式视角控制元件(例如图5的偏光式视角控制元件200)或具有双轴补偿膜搭配A型板、C型板或A型板与C型板的组合的偏光式视角控制元件(例如图7的偏光式视角控制元件300)，以下实施例皆可同此调整，于下便不再重述。
请参照图11，本发明的第二实施例的偏光式视角控制显示模块20相似于图10的偏光式视角控制显示模块10，其中相同的元件以相同的标号表示，于下便不再重述。
偏光式视角控制显示模块20与图10的偏光式视角控制显示模块10的主要差异如下所述。在偏光式视角控制显示模块20中，偏光式视角控制元件100位于显示模块DM与光源模块LM之间，且偏光式视角控制元件100中靠近显示模块偏光片P的偏光片(如偏光片120)的穿透轴(如穿透轴T120)平行于显示模块偏光片P的穿透轴TP。显示模块DM例如为非自发光显示面板，如液晶显示面板。
请参照图12，本发明的第三实施例的偏光式视角控制显示模块30相似于图10的偏光式视角控制显示模块10，其中相同的元件以相同的标号表示，于下便不再重述。
偏光式视角控制显示模块30与图10的偏光式视角控制显示模块10的主要差异如下所述。在偏光式视角控制显示模块30中，偏光式视角控制元件100中靠近显示模块偏光片P的偏光片(如偏光片130)的穿透轴(如穿透轴T130)不平行于显示模块偏光片P的穿透轴TP。此外，偏光式视角控制显示模块30进一步包括二分之一波片170。二分之一波片170配置在显示模块偏光片P与最靠近显示模块偏光片P的偏光片(如偏光片130)之间，其中显示模块偏光片P与最靠近显示模块偏光片P的偏光片(如偏光片130)的其中一个的穿透轴(如穿透轴TP)与二分之一波片170的光轴T170的夹角为θ，且显示模块偏光片P的穿透轴TP与最靠近显示模块偏光片P的偏光片(如偏光片130)的穿透轴(如穿透轴T130)的夹角为2θ或2θ+π/2，但不以此为限。当显示模块偏光片P的穿透轴TP与最靠近显示模块偏光片P的偏光片(如偏光片130)的穿透轴(如穿透轴T130)的夹角落在2θ±5°或2θ+π/2±5°的范围内时，对于正视角的辉度影响不大。
请参照图13，本发明的第四实施例的偏光式视角控制显示模块40相似于图11的偏光式视角控制显示模块20，其中相同的元件以相同的标号表示，于下便不再重述。
偏光式视角控制显示模块40与图11的偏光式视角控制显示模块20的主要差异如下所述。在偏光式视角控制显示模块40中，偏光式视角控制元件100中靠近显示模块偏光片P的偏光片(如偏光片120)的穿透轴(如穿透轴T120)不平行于显示模块偏光片P的穿透轴TP。此外，偏光式视角控制显示模块40进一步包括二分之一波片170。二分之一波片170配置在显示模块偏光片P与最靠近显示模块偏光片P的偏光片(如偏光片120)之间，其中显示模块偏光片P与最靠近显示模块偏光片P的偏光片(如偏光片120)的其中一个的穿透轴(如穿透轴TP)与二分之一波片170的光轴T170的夹角为θ，且显示模块偏光片P的穿透轴TP与最靠近显示模块偏光片P的偏光片(如偏光片120)的穿透轴(如穿透轴T120)的夹角为2θ或2θ+π/2，但不以此为限。当显示模块偏光片P的穿透轴TP与最靠近显示模块偏光片P的偏光片(如偏光片120)的穿透轴(如穿透轴T120)的夹角落在2θ±5°或2θ+π/2±5°的范围内时，对于正视角的辉度影响不大。
请参照图14，本发明的第五实施例的偏光式视角控制显示模块50相似于图10的偏光式视角控制显示模块10，其中相同的元件以相同的标号表示，于下便不再重述。
偏光式视角控制显示模块50与图10的偏光式视角控制显示模块10的主要差异如下所述。偏光式视角控制显示模块50省略图10中最靠近显示模块偏光片P的偏光片(如偏光片130)，且偏光片120与显示模块偏光片P分别配置在双轴补偿膜110的相对侧。
另外应说明的是，在图11的实施例中，偏光式视角控制显示模块20也可省略最靠近显示模块偏光片P的偏光片(如偏光片120)。
请参照图15，本发明的第六实施例的偏光式视角控制显示模块60相似于图12的偏光式视角控制显示模块30，其中相同的元件以相同的标号表示，于下便不再重述。
偏光式视角控制显示模块60与图12的偏光式视角控制显示模块30的主要差异如下所述。偏光式视角控制显示模块60省略图12中最靠近显示模块偏光片P的偏光片(如偏光片130)。
另外应说明的是，在图13的实施例中，偏光式视角控制显示模块40也可省略最靠近显示模块偏光片P的偏光片(如偏光片120)。
请参照图16A，本发明的第七实施例的偏光式视角控制显示模块70相似于图15的偏光式视角控制显示模块60，其中相同的元件以相同的标号表示，于下便不再重述。
偏光式视角控制显示模块70与图15的偏光式视角控制显示模块60的主要差异如下所述。在偏光式视角控制显示模块70中，显示模块DM的显示面板DP例如为有机电致发光显示面板，且偏光式视角控制显示模块70省略图15的光源模块LM。偏光式视角控制显示模块70进一步包括一或多个电控视角切换器180。图16A绘示偏光式视角控制显示模块70包括两个电控视角切换器180，但电控视角切换器180的数量不以此为限。电控视角切换器180配置在显示模块偏光片P与双轴补偿膜110之间，且电控视角切换器180例如位于显示模块偏光片P与二分之一波片170之间。
图16B是图16A中电控视角切换器的剖面示意图。请参照图16A及图16B，电控视角切换器180可包括透光基板181、透光基板182、位于透光基板181与透光基板182之间的透光导电层183以及透光导电层184、位于透光导电层183与透光导电层184之间的液晶层185以及位于电控视角切换器180远离显示模块DM的一侧的电控视角切换器偏光片186。电控视角切换器偏光片186的穿透轴T186平行于显示模块偏光片P的穿透轴TP。
透光基板181与透光基板182的材质可为玻璃或塑胶，但不以此为限。透光导电层183与透光导电层184的材质可为金属氧化物，但不以此为限。液晶层185包括多个液晶分子，且多个液晶分子的光轴T185平行或垂直于电控视角切换器偏光片186的穿透轴T186。
藉由设置至少一电控视角切换器180，可进一步窄化偏光式视角控制显示模块70的视角，从而提升防窥效果。
图17是依照本发明的一实施例的一种偏光式视角控制光源模块的剖面示意图。请参照图17，本发明的一实施例的偏光式视角控制光源模块80包括偏光式视角控制元件82以及光源模块84。偏光式视角控制元件82配置在光源模块84的出光侧，且偏光式视角控制元件82可以采用图1的偏光式视角控制元件100、图5的偏光式视角控制元件200或图7的偏光式视角控制元件300。光源模块84可为直下式光源模块或侧入式光源模块。
藉由将偏光式视角控制元件82配置在光源模块84的出光侧，可限制自光源模块84射出的照明光束的方位角角度，使偏光式视角控制光源模块80可应用于有限制视角的装置中。
综上所述，本发明的实施例至少具有以下其中一个优点或功效。在本发明的实施例的偏光式视角控制元件中，藉由双轴补偿膜、双轴补偿膜与A型板的组合、双轴补偿膜与C型板的组合或双轴补偿膜、A型板与C型板的组合，可提供落在200nm至300nm的范围内的面内延迟值以及落在300nm至800nm的范围内的面外延迟值，从而达到限制视角的效果，且应用偏光式视角控制元件的偏光式视角控制显示模块以及偏光式视角控制光源模块可限制方位角角度。由于偏光式视角控制元件的视角为方形且能控制其收敛角度，因而较能满足市场需求。此外，由于偏光式视角控制元件并非利用周期性结构来控制视角，因此可避免摩尔纹的产生。另外，相较于市售产品，偏光式视角控制元件可具有较高的正视角辉度。再者，相较于光控制膜，偏光式视角控制元件较便宜且厚度较薄。在一实施例中，偏光式视角控制元件也可应用于全防窥显示器或是车用显示器。
以上所述，仅为本发明之优选实施例而已，不能以此限定本发明实施之范围，即凡是依本发明权利要求书及说明书内容所作之简单的等效变化与修饰，皆仍属本发明专利覆盖之范围内。另外本发明的任一实施例或权利要求不须达成本发明所公开之全部目的或优点或特点。此外，说明书摘要和发明名称仅是用来辅助专利文件检索之用，并非用来限制本发明之权利范围。
附图标记列表
10、20、30、40、50、60、70：偏光式视角控制显示模块
80：偏光式视角控制光源模块
82、100、200、300：偏光式视角控制元件
84、LM：光源模块
110、140：双轴补偿膜
120、130、150：偏光片
160：A型板
170：二分之一波片
180：电控视角切换器
181、182：透光基板
183、184：透光导电层
185：液晶层
186：电控视角切换器偏光片
DM：显示模块
DP：显示面板
DT：厚度方向
I、T170、T185：光轴
Nx：主轴折射率
P：显示模块偏光片
T120、T130、T150、T186、TP：穿透轴
θ、2θ：夹角

Claims (22)

1.一种偏光式视角控制元件，其特征在于，包括：
一双轴补偿膜；以及
多个偏光片，配置在所述双轴补偿膜的相对侧。
2.如权利要求1所述的偏光式视角控制元件，其特征在于，所述双轴补偿膜的主轴折射率包括Nx、Ny及Nz，其中Nz平行于所述双轴补偿膜的厚度方向，且Nx、Ny及Nz两两相互垂直，Nx与Ny分别与所述多个偏光片的穿透轴夹45度。
3.如权利要求2所述的偏光式视角控制元件，其特征在于，Nx>Nz，且配置在所述双轴补偿膜的相对侧的所述多个偏光片的穿透轴彼此垂直。
4.如权利要求2所述的偏光式视角控制元件，其特征在于，Nz>Nx，且配置在所述双轴补偿膜的相对侧的所述多个偏光片的穿透轴彼此平行。
5.如权利要求1所述的偏光式视角控制元件，其特征在于，所述双轴补偿膜的数量为N，且所述多个偏光片的数量为N+1，N为大于或等于1的正整数，且所述多个偏光片中任两个相邻的偏光片之间配置有一个所述双轴补偿膜。
6.如权利要求1所述的偏光式视角控制元件，其特征在于，还包括一A型板、一C型板或所述A型板与所述C型板的组合，其中所述A型板、所述C型板或所述A型板与所述C型板的组合位于所述多个偏光片之间且与所述双轴补偿膜重叠。
7.如权利要求1所述的偏光式视角控制元件，其特征在于，所述偏光式视角控制元件的面内延迟值落在200nm至300nm的范围内，且所述偏光式视角控制元件的面外延迟值落在300nm至800nm的范围内。
8.一种偏光式视角控制显示模块，其特征在于，包括：
一显示模块，包括一显示模块偏光片；
一双轴补偿膜，配置在所述显示模块靠近所述显示模块偏光片的一侧；以及
一偏光片，与所述显示模块偏光片分别配置在所述双轴补偿膜的相对侧。
9.如权利要求8所述的偏光式视角控制显示模块，其特征在于，所述双轴补偿膜的主轴折射率包括Nx、Ny及Nz，其中Nz平行于所述双轴补偿膜的厚度方向，且Nx、Ny及Nz两两相互垂直，Nx与Ny分别与所述偏光片的穿透轴夹45度，且Nx与Ny分别与所述显示模块偏光片的穿透轴夹45度。
10.如权利要求9所述的偏光式视角控制显示模块，其特征在于，Nx>Nz，且所述偏光片与所述显示模块偏光片的穿透轴彼此垂直。
11.如权利要求9所述的偏光式视角控制显示模块，其特征在于，Nz>Nx，且所述偏光片与所述显示模块偏光片的穿透轴彼此平行。
12.如权利要求8所述的偏光式视角控制显示模块，其特征在于，所述双轴补偿膜以及所述偏光片的数量分别为N，N为大于1的正整数，且N个所述双轴补偿膜以及N个所述偏光片交替排列在所述显示模块靠近所述显示模块偏光片的一侧。
13.如权利要求8所述的偏光式视角控制显示模块，其特征在于，所述双轴补偿膜的数量为N，且所述偏光片的数量为N+1，N为大于或等于1的正整数，N个所述双轴补偿膜以及N+1个所述偏光片交替排列在所述显示模块靠近所述显示模块偏光片的一侧。
14.如权利要求13所述的偏光式视角控制显示模块，其特征在于，还包括：
一二分之一波片，配置在所述显示模块偏光片与最靠近所述显示模块偏光片的所述偏光片之间，其中所述显示模块偏光片与最靠近所述显示模块偏光片的所述偏光片的其中一个的穿透轴与所述二分之一波片的穿透轴的夹角为θ，且所述显示模块偏光片与最靠近所述显示模块偏光片的所述偏光片的穿透轴的夹角落在2θ±5°或2θ+π/2±5°的范围内。
15.如权利要求8所述的偏光式视角控制显示模块，其特征在于，还包括：
一二分之一波片，配置在所述双轴补偿膜与所述显示模块偏光片之间。
16.如权利要求8所述的偏光式视角控制显示模块，其特征在于，还包括：
一A型板、一C型板或所述A型板与所述C型板的组合，所述A型板、所述C型板或所述A型板与所述C型板的组合位于所述偏光片与所述显示模块偏光片之间且与所述双轴补偿膜重叠。
17.如权利要求8所述的偏光式视角控制显示模块，其特征在于，所述偏光式视角控制显示模块的面内延迟值落在200nm至300nm的范围内，且所述偏光式视角控制显示模块的面外延迟值落在300nm至800nm的范围内。
18.如权利要求8所述的偏光式视角控制显示模块，其特征在于，所述显示模块还包括一液晶显示面板，且所述偏光式视角控制显示模块还包括：
一光源模块，其中所述显示模块位于所述双轴补偿膜与所述光源模块之间，或者，所述双轴补偿膜与所述偏光片位于所述显示模块与所述光源模块之间。
19.如权利要求8所述的偏光式视角控制显示模块，其特征在于，所述显示模块还包括一有机电致发光显示面板，且所述显示模块偏光片位于所述有机电致发光显示面板与所述双轴补偿膜之间。
20.如权利要求19所述的偏光式视角控制显示模块，其特征在于，还包括：
一电控视角切换器，配置在所述显示模块偏光片与所述双轴补偿膜之间，且所述电控视角切换器包括两个透光基板、位于所述两个透光基板之间的两层透光导电层、位于所述两层透光导电层之间的液晶层以及位于所述电控视角切换器远离所述显示模块的一侧的一电控视角切换器偏光片，其中所述液晶层包括多个液晶分子，且所述多个液晶分子的光轴平行或垂直于所述电控视角切换器偏光片的穿透轴。
21.一种偏光式视角控制光源模块，其特征在于，包括：
一光源模块；以及
一偏光式视角控制元件，配置在所述光源模块的出光侧且包括：
一双轴补偿膜；以及
多个偏光片，配置在所述双轴补偿膜的相对侧。
22.如权利要求21所述的偏光式视角控制光源模块，其特征在于，所述光源模块为直下式光源模块或侧入式光源模块。
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