CN111352278A - 视角控制膜片与采用此视角控制膜片的显示装置 - Google Patents

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Abstract

一种视角控制膜片，包含两相对的透明电极及一调变层。调变层设置于两相对的透明电极之间，调变层包含多个微结构、多个第一光学涂层及多个液晶分子。多个微结构间隔排列，其中每一微结构至少包含相对的第一侧面及第二侧面，每一微结构的第一侧面与另一相邻的微结构的第二侧面之间具有一间隔空间；多个第一光学涂层分别涂覆于每一微结构的第一侧面及第二侧面至少其中之一；多个液晶分子配置于间隔空间内。此视角控制膜片可大幅提高防窥及分享模式切换的使用便利性。一种应用此视角控制膜片的显示装置亦被提出。

Description

视角控制膜片与采用此视角控制膜片的显示装置
技术领域
本发明涉及一种光学膜片，尤其涉及一种视角控制膜片与采用此视角控制膜片的显示装置。
背景技术
目前当显示器有防窥需求时，通常会在显示面板或背光模组上放置一片出光角控制膜，以将大角度的光线滤除，使他人无法由屏幕左右两侧视角约大于30度以上的方向来看见屏幕显示的资料，因而提供资料保护功能。市场上目前可以控制光发散角的光学膜主要是固定式的吸光型光栅结构所构成，如3M主导的防窥片，主要用以规范缩小光线的发散范围，光栅结构固定后，光学特性便定型，不可调控。若要达成光发散角为可调变的功能，则需搭配其他光学元件或光学模组方能在模组架构的层级上呈现出来，无法单独使用。
一种电子式可切换隐私膜描述于台湾专利公开号201319639中，其中电子式可切换隐私膜包括一对相互面对的透明电极、安置于透明电极之间的微结构化肋状物以及电子式可切换材料，微结构化肋状物形成交替的一系列肋状物及通道，电子式可切换材料安置于通道中，当透明电极施加电场时，电子式可切换材料能够在高光散射状态与低光散射状态之间调变。然而，此种结构的电子式可切换隐私膜在隐私模式时，其浊度在约30°至45°的视角下为至少70％，虽具有70％以上的浊度，但仍无法为全黑的影像，因此防窥效果有限。
发明内容
本发明提供了一种视角控制膜片与采用此视角控制膜片的显示装置，其中，利用此单一视角控制膜片可大幅提高防窥及分享模式切换的使用便利性。
本发明所提供的视角控制膜片包括两相对的透明电极及一调变层。调变层设置于两相对的透明电极之间，调变层包括多个微结构、多个第一光学涂层及多个液晶分子。多个微结构间隔排列，其中每一微结构至少包括相对的第一侧面及第二侧面，每一微结构的第一侧面与另一相邻的微结构的第二侧面之间可具有一间隔空间；多个第一光学涂层分别涂覆于每一微结构的第一侧面及第二侧面至少其中之一；多个液晶分子配置于两两微结构之间的间隔空间内。
在本发明的一实施例中，上述的微结构由透光高分子材料所构成，第一光学涂层设置于第一侧面及第二侧面，且第一光学涂层为吸光层。
在本发明的一实施例中，上述的调变层更包括多个第二光学涂层，每一第一光学涂层及每一第二光学涂层分别设置于每一微结构的第一侧面及第二侧面，且第一光学涂层为吸光层，第二光学涂层为光散射层。
在本发明的一实施例中，上述的微结构由不透光高分子材料所构成，且第一光学涂层为光散射反射层。
在本发明的一实施例中，上述的微结构的剖面选自矩形、三角形、梯形及多边形其中之一或其组合。
在本发明的一实施例中，上述的液晶分子选自胆固醇液晶及高分子散布型液晶其中之一。
在本发明的一实施例中，上述的液晶分子具有第一光学态以及第二光学态，当提供驱动电压以在两透明电极之间形成一电场，电场使液晶分子从第一光学态切换至第二光学态。
在本发明的一实施例中，上述的每一透明电极包括透明基材及透明导电层，两透明电极的两透明导电层相对，且调变层设置于两透明导电层之间。
在本发明的一实施例中，视角控制膜片更包括反射层设置于其中一透明电极远离调变层的一侧。
在本发明的一实施例中，视角控制膜片适于接收投影设备的影像光束，以作为一投影幕。
在本发明的一实施例中，视角控制膜片更包括反射层设置于其中一透明电极远离调变层的一侧，且两相对的透明电极及调变层介于反射层及投影设备之间。
本发明所提供的显示装置包括背光模组、上述的视角控制膜片及显示面板。背光模组具有一出光面；视角控制膜片与背光模组的出光面相对设置；显示面板设置于视角控制膜片上，使视角控制膜片介于显示面板及背光模组之间。
本发明因采用使调变层具有多个微结构，且液晶分子设置于相邻微结构之间的间隔空间内，并以驱动电压调变液晶分子的排列，使得入射的光线表现出由小发散角到大发散角的可调控功能，或反向操作，且光学涂层的设置更让防窥效果更佳。当视角控制膜片应用于显示装置时，可大幅提高防窥及分享模式切换的使用便利性；视角控制膜片应用于投影幕时，可增加显示对比及作为具隐私屏壁功能的隔间之用。因此，本实施例视角控制膜片应用范围广且具有多元性，成本效益较高。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图,详细说明如下。
附图说明
图1是本发明一第一实施例视角控制膜片的剖面结构示意图。
图2A及图2B分别是本发明第一实施例视角控制膜片于不同驱动电压状态的光线行进示意图。
图3A及图3B分别是本发明一第二实施例视角控制膜片于不同驱动电压状态的光线行进示意图。
图4A及图4B分别是本发明一第三实施例视角控制膜片于不同驱动电压状态的光线行进示意图。
图5是本发明一实施例视角控制膜片应用于显示装置示意图。
图6A及图6B分别是本发明一实施例视角控制膜片应用于投影幕的不同驱动电压状态示意图。
具体实施方式
图1是本发明一第一实施例视角控制膜片的剖面结构示意图，如图所示，视角控制膜片10包括两相对的透明电极12以及一调变层14。于一实施例中，每一透明电极12包括透明基材121与透明导电层122，两透明导电层122相对，且调变层14设置于两相对的透明导电层122之间。调变层14包括多个微结构16、16’、多个第一光学涂层18及多个液晶分子20。其中多个微结构16间隔排列，于一实施例中，微结构16可呈长条状，其剖面为梯形，包括相对的第一侧面161及第二侧面162，惟不限于此，微结构16的剖面亦可为三角形、矩形、多边形等单一几何形状或多个形状所构成。如图1所示，每一微结构16的第一侧面161与另一相邻的微结构16’的第二侧面162相对且具有一间隔空间22。第一光学涂层18分别设置于第一侧面161及第二侧面162的至少其中之一，于此实施例中，第一光学涂层18设置于第一侧面161及第二侧面162。又多个液晶分子20配置于间隔空间22内，于一实施例中，间隔空间22为混有液晶分子20的透光高分子材料所填充。上述的透明导电层122是由氧化铟锡、纳米银丝、金属网格或金属薄膜所构成。
接续上述说明，于一实施例中，微结构16(或16’，底下仅以16表示)由透光高分子材料所构成，且第一光学涂层18为吸光层；又液晶分子20选自胆固醇液晶或高分子散布型液晶其中之一，液晶分子20具有第一光学态以及第二光学态，当提供驱动电压至两透明导电层122时，两透明导电层122之间形成一电场，电场使液晶分子20从第一光学态切换至第二光学态。图2A及图2B分别是本发明第一实施例视角控制膜片于不同驱动电压状态的光线行进示意图。于一实施例中，当两透明导电层122未通电时，如图2A所示，因液晶分子20呈无定向排列的第一光学态，呈现折射率分布不等向状态，所以直进的入射光L1及大角度的入射光L2通过时会产生散射现象，出光发射角大，因此可视角范围大；当两透明导电层122通电时，液晶分子20呈定向排列的第二光学态，呈现折射率分布等向状态，所以直进的入射光L1通过时无散射现象，出光发射角与入射光的角度相同，而大角度入射光L2则被微结构16两侧的第一光学涂层18吸收。
举例说明，入射光L1、L2由视角控制膜片10的下方射入，当液晶分子20无定向排列时，请参阅图2A所示，部分直进入射光L1通过透光的微结构层16射出，部分直进的入射光L1及大角度的入射光L2被液晶分子20散射出，在视角控制膜片10正上方的第一观看者36A及上方两侧(例如约30度视角)的第二观看者36B及第三观看者36C皆可观看到亮的影像，而呈现一分享模式。但当液晶分子20因透明导电层122的通电呈定向排列时，请参阅图2B所示，直进的入射光L1通过透光的微结构16及液晶分子20，而使得视角控制膜片10正上方的第一观看者36A观看到亮的影像，而大角度入射光L2则无法通过液晶分子20，并进一步被作为吸光层的第一光学涂层18所吸收，使得位于视角控制膜片10上方两侧的第二观看者36B及第三观看者36C的视线因面对两侧的第一光学涂层18，而仅可能观看到黑色影像，防窥效果佳，此时视角控制膜片10上为处于防窥模式，具有隐私保护效果。
图3A及图3B分别是本发明一第二实施例视角控制膜片于不同驱动电压状态的光线行进示意图。如图3A及图3B所示，第二实施例的视角控制膜片10A与第一实施例的视角控制膜片10的差异在于，第二实施例视角控制膜片10A更包括第二光学涂层38，其中第一光学涂层18为吸光层，设置于微结构16的第一侧面161，第二光学涂层38为光散射层，设置于微结构16的第二侧面162。当液晶分子20无定向排列时，如图3A所示，与第一实施例相近地，视角控制膜片10A正上方的第一观看者36A及上方两侧(例如约30度视角)的第二观看者36B及第三观看者36C皆可观看到亮的影像，而呈现一分享模式，其中，第一观看者36A所可看到的影像最亮，视线面对第二侧面162的第二光学涂层38的第三观看者36C所看到的影像亮度次之，而视线面对第一侧面161的第一光学涂层18的第二观看者36B所看到的影像最暗。
而当液晶分子20因透明导电层122的通电呈定向排列时，如图3B所示，除了视角控制膜片10A正上方的第一观看者36A可看到亮的影像之外，视线面对微结构16第二侧面162的第二光学涂层38的第三观看者36C也可看到次亮的影像，而视线面对微结构16第一侧面161的第一光学涂层18的第二观看者36B因入射至第一光学涂层18的光线被吸收，而仅能看到黑的影像。此种一侧大角度的观看者可看到影像，另一侧大角度的观看者无法看到影像的设计，具有视角不对称的出光特性。
在上述实施例中，请再参阅图1所示，相邻微结构16、16’之间的间距W以及微结构16、16’的第一侧面161及第二侧面162的倾斜度将影响视角控制膜片10(10A)的出光控制，例如当第一侧面161及第二侧面162的倾斜角越小，亦即与水平方向的夹角θ1、θ2小时，则在分享模式时，因散射角度大，可大角度出光；又当相邻微结构16、16’之间的间距W较小时，隐私模式的光穿透量较少，因此影像偏暗。
在上述第一实施例及第二实施例中，微结构16是由透光高分子材料所构成，并借由微结构16第一侧面161及/或第二侧面162的第一光学涂层(吸光层)18确实达到隐私保护效果。惟不限于此，于另一实施例中，微结构16是由不透光高分子材料所构成，于此实施例中，由于不透光高分子材料本身具有吸光效果，因此可以省略第一光学涂层18(例如吸光层)的设计。其中微结构16的透光与否大致影响了整个视角控制膜片10(10A)的出光效率，例如具有透光高分子材料的微结构16的视角控制膜片10(10A)的出光效率高，具有不透光高分子材料的微结构16A的视角控制膜片10B的出光效率低，但于分享模式下，不透光高分子材料的微结构16A并不影响大角度观看者的能否观看到影像。
举例说明，图4A及图4B分别是本发明一第三实施例视角控制膜片于不同驱动电压状态下的光线行进示意图。当视角控制膜片10B的微结构16A是由不透光高分子材料所构成时，如图4A所示，借由无定向排列的液晶分子20散射入射光L1、L2，而使第一观看者36A、第二观看者36B及第三观看者36C皆能看到亮影像。当液晶分子20定向排列时，如图4B所示，直进的入射光L1无法通过不透光的微结构16A，但能通过液晶分子20，而使得视角控制膜片10B正上方的第一观看者36A观看到亮的影像；而大角度入射光L2无法通过液晶分子20及微结构16A，使得位于视角控制膜片10B上方两侧的第二观看者36B及第三观看者36C仅可能观看到黑色影像。
图5所示是本发明一实施例视角控制膜片应用于显示装置示意图，显示装置30包括背光模组32、视角控制膜片10(或10A、10B，底下以10表示)及显示面板34。背光模组32具有出光面321，显示面板34例如为液晶显示面板，视角控制膜片10设置于背光模组32及显示面板34之间，且视角控制膜片10与出光面321相对设置，背光模组32的出光面321所提供的入射光L1、L2(图中未示)由视角控制膜片10的下方射入。借由驱动电压的控制使得视角控制膜片10具有分享模式及防窥模式，进而切换显示装置30的影像的视角，以实现显示装置30的防窥及分享的切换。本实施例显示装置30改善传统必须手动将光学膜设置或移离显示面板34才能达到切换防窥或分享功能所造成的使用不便的缺失。
图6A及图6B分别是本发明一实施例视角控制膜片应用于投影幕的不同驱动电压下的状态示意图，如图6A及图6B所示，以第二实施例的视角控制膜片10A为例，投影幕40包括反射层42及视角控制膜片10A，视角控制膜片10A及反射层42相对设置，投影幕40用以接收投影设备(图中未示)的影像光束L3，且视角控制膜片10A设置于反射层42及投影设备之间。在视角控制膜片10A中，微结构16的第一侧面161具有第一光学涂层18，第二侧面162具有第二光学涂层38，其中第一光学涂层18为吸光层，第二光学涂层38为光散射层，于一实施例中，投影设备为顶挂式配置于投影幕40的前上方，当液晶分子20因透明导电层122的通电呈定向排列时，如图6A所示，部分影像光束L3通过液晶分子20，抵达反射层42，并被反射层42反射至观看者46，同时通过微结构16的排列间距的选择及调整，投影设备的部分斜向射入视角控制膜片10A的影像光束L3被入射至第二光学涂层38，而借由第二光学涂层38散射至观看者，此时，外部环境的光线L4，例如日光灯管等照明设备所发出的光线在射入视角控制膜片10A时，为入射至第一光学涂层18，进而被吸收，如此使得观看者所看到的都是来自影像光束L3，而不受到外部环境光线L4的影响，进而具有高对比度的观看效果。
另一方面，当投影幕40的视角控制膜片10A的液晶分子为无定向排列时，如图6B所示，外界的光线L4在尚未抵达第一光学涂层18或者第二光学涂层38之前就先被液晶分子20散射，被散射的光线部分被第一光学涂层18吸收，部分被第二光学涂层38反射，此时整个视角控制膜片10A呈雾化状。
于一实施例中，若将上述投影幕40作为隔间用的屏幕，则当视角控制膜片10A呈雾状时，具有不透明的隐私遮蔽效果，而当液晶分子20因透明导电层122的通电呈定向排列时，借由视角控制膜片10A使得投影幕40的显示具有高对比效果。
其中，上述的反射层42可直接形成于其中一透明电极12的透明基材121的外侧表面，亦或反射层42为一反射件位于一透明电极12外侧。
接续上述说明，当视角控制膜片10A应用在投影幕40时，微结构16可选自透光高分子材料或不透光高分子材料所构成；于一实施例中，当微结构16为由黑色的不透光高分子材料所构成时，可省略作为吸光层的第一光学涂层18的设置，而仅在微结构16的第二侧面162设置作为光散射层的第二光学涂层38；于另一实施例中，当微结构16为由白色的不透光高分子材料所构成时，可省略作为光散射层的第三光学涂层38的设置，而仅在微结构16的第一侧面161设置作为吸光层的第一光学涂层18。
在本发明中，借由使液晶分子设置于微结构之间的间隔空间内，且以驱动电压调变液晶分子的排列，使得入射的光线表现出由小发散角到大发散角的可调控功能，且吸光层的设置更让防窥效果更佳。当视角控制膜片应用于显示装置时，可大幅提高防窥及分享切换的使用便利性；视角控制膜片应用于投影幕时，可增加显示对比及作为具隐私屏壁功能的隔间之用。如此使得本实施例视角控制膜片应用范围广且具有多元性，成本效益较高。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明,任何熟悉本专业的技术人员,在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的方法及技术内容作出些许的更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (12)

1.一种视角控制膜片，其特征在于，包括：
相对的两透明电极；以及
一调变层，设置于两相对的透明电极之间，该调变层包括：
多个微结构，该些微结构间隔排列，其中，每一该些微结构至少包括相对的一第一侧面及一第二侧面，每一该些微结构的该第一侧面与另一相邻的该微结构的该第二侧面之间具有一间隔空间；
多个第一光学涂层，分别涂覆于每一该些微结构的该第一侧面及该第二侧面至少其中之一；以及
多个液晶分子，配置于该些间隔空间内。
2.如权利要求1所述的视角控制膜片，其特征在于，该些微结构由透光高分子材料所构成，该些第一光学涂层分别设置于该些微结构的该些第一侧面及该些第二侧面，且该些第一光学涂层为一吸光层。
3.如权利要求1所述的视角控制膜片，其特征在于，该调变层更包括多个第二光学涂层，每一该些第一光学涂层及每一该些第二光学涂层分别设置于每一该些微结构的该第一侧面及该第二侧面，且每一该些第一光学涂层为一吸光层，每一该些第二光学涂层为一光散射层。
4.如权利要求1所述的视角控制膜片，其特征在于，该些微结构由不透光高分子材料所构成，且该些第一光学涂层为光散射反射层。
5.如权利要求1所述的视角控制膜片，其特征在于，该些微结构的剖面选自矩形、三角形、梯形及多边形其中之一或其组合。
6.如权利要求1所述的视角控制膜片，其特征在于，该些液晶分子选自胆固醇液晶及高分子散布型液晶其中之一。
7.如权利要求1所述的视角控制膜片，其特征在于，该些液晶分子具有一第一光学态以及一第二光学态，当提供一驱动电压以在该两透明电极之间形成一电场，该电场使该液晶分子从该第一光学态切换至该第二光学态。
8.如权利要求1所述的视角控制膜片，其特征在于，每一该透明电极包括一透明基材及一透明导电层，该两透明电极的该两透明导电层相对，且该调变层设置于该两透明导电层之间。
9.如权利要求1所述的视角控制膜片，其特征在于，该视角控制膜片更包括一反射层设置于其中一该透明电极远离该调变层的一侧。
10.如权利要求1所述的视角控制膜片，其特征在于，该视角控制膜片更包括适于接收一投影设备的影像光束，使该视角控制膜片作为一投影幕。
11.如权利要求10所述的视角控制膜片，其特征在于，该视角控制膜片更包括一反射层，该反射层设置于其中一该透明电极远离该调变层的一侧，且相对的该两透明电极及该调变层介于该反射层及该投影设备之间。
12.一种显示装置，其特征在于，包括：
一背光模组，具有一出光面；
一如权利要求1至8任一项所述的视角控制膜片，与该背光模组的该出光面相对设置；以及
一显示面板，设置于该视角控制膜片上，使该视角控制膜片介于该显示面板及该背光模组之间。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113970856A (zh) * 2020-07-24 2022-01-25 奇象光学有限公司 光场控制膜片组及视角可变的显示装置
CN116859630A (zh) * 2023-07-28 2023-10-10 惠科股份有限公司 显示模组、驱动方法和显示装置
WO2024000719A1 (en) * 2022-06-27 2024-01-04 Shenzhen Wicue Optoelectronics Co. LTD. Microstructured liquid crystal film for automotive glass

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110082854B (zh) * 2019-05-16 2020-12-01 京东方科技集团股份有限公司 一种背光模组及其制作方法、驱动方法、显示装置
CN112305788A (zh) * 2019-09-26 2021-02-02 京东方科技集团股份有限公司 背光模组、显示装置及其控制方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103605237A (zh) * 2013-11-22 2014-02-26 京东方科技集团股份有限公司 一种显示装置
CN103827736A (zh) * 2011-09-30 2014-05-28 3M创新有限公司 电子可切换式保密膜和具有电子可切换式保密膜的显示器件
CN106773180A (zh) * 2017-01-16 2017-05-31 京东方科技集团股份有限公司 视角切换结构和显示装置
CN108073029A (zh) * 2018-02-05 2018-05-25 成都恒坤光显材料科技有限公司 一种具有线性菲涅尔透镜层的正投影屏幕
CN208027034U (zh) * 2018-03-23 2018-10-30 天津佳视智晶光电科技有限公司 一种视角可切换膜

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1488277A4 (en) * 2002-03-27 2006-08-16 Avery Dennison Corp ELECTRO-OPTICAL SWITCHABLE LAMINATES
GB2428152A (en) * 2005-07-08 2007-01-17 Sharp Kk Processing image data for direction dependent viewing on a display device
US8773744B2 (en) * 2011-01-28 2014-07-08 Delta Electronics, Inc. Light modulating cell, device and system
JP5926050B2 (ja) * 2011-12-22 2016-05-25 株式会社ジャパンディスプレイ 液晶表示装置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103827736A (zh) * 2011-09-30 2014-05-28 3M创新有限公司 电子可切换式保密膜和具有电子可切换式保密膜的显示器件
CN103605237A (zh) * 2013-11-22 2014-02-26 京东方科技集团股份有限公司 一种显示装置
CN106773180A (zh) * 2017-01-16 2017-05-31 京东方科技集团股份有限公司 视角切换结构和显示装置
CN108073029A (zh) * 2018-02-05 2018-05-25 成都恒坤光显材料科技有限公司 一种具有线性菲涅尔透镜层的正投影屏幕
CN208027034U (zh) * 2018-03-23 2018-10-30 天津佳视智晶光电科技有限公司 一种视角可切换膜

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113970856A (zh) * 2020-07-24 2022-01-25 奇象光学有限公司 光场控制膜片组及视角可变的显示装置
WO2024000719A1 (en) * 2022-06-27 2024-01-04 Shenzhen Wicue Optoelectronics Co. LTD. Microstructured liquid crystal film for automotive glass
CN116859630A (zh) * 2023-07-28 2023-10-10 惠科股份有限公司 显示模组、驱动方法和显示装置

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