TWM563556U - 視角可切換裝置以及視角可切換顯示模組 - Google Patents

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方崇仰
林揚景
余仁維
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Abstract

一種視角可切換裝置，其包括吸收式偏光片、反射式偏光片以及電控視角切換元件。反射式偏光片的穿透軸平行於吸收式偏光片的穿透軸。電控視角切換元件配置在吸收式偏光片與反射式偏光片之間且包括兩個透光基板、兩層透光導電層以及包括多個液晶分子的液晶層。在兩層透光導電層之間存在電位差時，各液晶分子的光軸在吸收式偏光片的正投影平行於或垂直於吸收式偏光片的穿透軸以及反射式偏光片的穿透軸。另提供一種視角可切換顯示模組。

Description

視角可切換裝置以及視角可切換顯示模組
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模組，且特別是有關於一種視角可切換裝置以及應用所述視角可切換裝置的視角可切換顯示模組。
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可切換裝置，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可切換裝置，其利用電控的方式控制視角。
本新型創作還提供一種視角可切換顯示模組，其應用上述的視角可切換裝置，而可利用施加電壓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視角可切換裝置，其包括吸收式偏光片、反射式偏光片以及電控視角切換元件。反射式偏光片配置在吸收式偏光片的一側，且反射式偏光片的穿透軸平行於吸收式偏光片的穿透軸。電控視角切換元件配置在吸收式偏光片與反射式偏光片之間且包括兩個透光基板、配置在兩個透光基板之間的兩層透光導電層以及配置在兩層透光導電層之間的液晶層。液晶層包括多個液晶分子。在兩層透光導電層之間存在電位差時，各液晶分子的光軸在吸收式偏光片的正投影平行於或垂直於吸收式偏光片的穿透軸以及反射式偏光片的穿透軸。
在本新型創作的一實施例的視角可切換裝置中，視角可切換裝置更包括補償膜。補償膜配置在吸收式偏光片與反射式偏光片之間且與電控視角切換元件重疊。
在本新型創作的一實施例的視角可切換裝置中，補償膜為A型板、O型板、C型板或前述三個中的至少兩個所構成的複合板。
在本新型創作的一實施例的視角可切換裝置中，在設置有上述補償膜或未設置有上述補償膜的架構下，視角可切換裝置可更包括補償元件。補償元件配置在反射式偏光片遠離電控視角切換元件的表面上或配置在吸收式偏光片遠離電控視角切換元件的表面上。補償元件包括補償膜以及吸收式偏光片，其中補償元件的吸收式偏光片的穿透軸平行於吸收式偏光片的穿透軸以及反射式偏光片的穿透軸，且補償元件的吸收式偏光片配置在補償元件的補償膜遠離電控視角切換元件的表面上。
在本新型創作的一實施例的視角可切換裝置中，補償元件的補償膜為A型板、O型板一C型板或前述三個中的至少兩個所構成的複合板。
在本新型創作的一實施例的視角可切換裝置中，反射式偏光片具有至少一開口。所述至少一開口設有另一吸收式偏光片，且所述另一吸收式偏光片的穿透軸平行於吸收式偏光片的穿透軸以及反射式偏光片的穿透軸。
在本新型創作的一實施例的視角可切換裝置中，反射式偏光片具有至少一開口，且視角可切換裝置更包括另一吸收式偏光片。反射式偏光片配置於所述另一吸收式偏光片與電控視角切換元件之間，且所述另一吸收式偏光片的穿透軸平行於吸收式偏光片的該穿透軸以及反射式偏光片的穿透軸。
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視角可切換顯示模組，其包括顯示面板以及上述的視角可切換裝置，其中視角可切換裝置配置在顯示面板的顯示面上。
在本新型創作的一實施例的視角可切換顯示模組中，視角可切換裝置更包括補償膜。補償膜配置在吸收式偏光片與反射式偏光片之間且與電控視角切換元件重疊。
在本新型創作的一實施例的視角可切換顯示模組中，補償膜為A型板、O型板、C型板或前述三個中的至少兩個所構成的複合板。
在本新型創作的一實施例的視角可切換顯示模組中，在設置有上述補償膜或未設置有上述補償膜的架構下，視角可切換顯示模組可更包括補償元件。補償元件與顯示面板以及視角可切換裝置重疊設置。補償元件包括補償膜以及吸收式偏光片，其中補償元件的吸收式偏光片的穿透軸平行於吸收式偏光片的穿透軸以及反射式偏光片的穿透軸。
在本新型創作的一實施例的視角可切換顯示模組中，補償元件的補償膜為A型板、O型板、C型板或前述三個中的至少兩個所構成的複合板。
在本新型創作的一實施例的視角可切換顯示模組中，顯示面板為有機發光顯示面板。
在本新型創作的一實施例的視角可切換顯示模組中，顯示面板為液晶顯示面板，且視角可切換顯示模組更包括準直背光模組以及電控光擴散元件。電控光擴散元件配置在準直背光模組的出光面上。
在本新型創作的一實施例的視角可切換顯示模組中，顯示面板為液晶顯示面板，且視角可切換顯示模組更包括背光模組，其中背光模組包括至少一擴散片以及兩片稜鏡片。
在本新型創作的一實施例的視角可切換顯示模組中，反射式偏光片具有至少一開口。所述至少一開口設有另一吸收式偏光片，且所述另一吸收式偏光片的穿透軸平行於吸收式偏光片的穿透軸以及反射式偏光片的穿透軸。
在本新型創作的一實施例的視角可切換顯示模組中，反射式偏光片具有至少一開口，且視角可切換裝置更包括另一吸收式偏光片。反射式偏光片配置於所述另一吸收式偏光片與電控視角切換元件之間，且所述另一吸收式偏光片的穿透軸平行於吸收式偏光片的穿透軸以及反射式偏光片的穿透軸。
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。本新型創作的視角可切換裝置可藉由改變兩層透光導電層之間的電位差以控制視角可切換裝置中液晶分子的傾倒方向。大角度入射視角可切換裝置的環境光束產生相位延遲，將被反射式偏光片反射，另外大角度入射視角可切換裝置的顯示光束產生相位延遲，而無法通過吸收式偏光片（即被吸收式偏光片吸收）。由於斜向環境光束被反射式偏光片反射以及斜向顯示光束被吸收式偏光片吸收使得大視角漏光（顯示光束的漏光）的對比下降，從而達到限制視角（防窺）的需求，而應用上述視角可切換裝置的視角可切換顯示模組，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1是依照本新型創作的第一實施例的一種視角可切換裝置在一般顯示模式的剖面示意圖。請參照圖1，本新型創作的第一實施例的視角可切換裝置100包括吸收式偏光片110、反射式偏光片120以及電控視角切換元件130。
反射式偏光片120配置在吸收式偏光片110的一側，且反射式偏光片120的穿透軸T120平行於吸收式偏光片110的穿透軸T110。電控視角切換元件130配置在吸收式偏光片110與反射式偏光片120之間，且電控視角切換元件130包括透光基板SUB1、透光基板SUB2、透光導電層TC1、透光導電層TC2以及液晶層LC。
透光基板SUB1與透光基板SUB2相對設置。透光導電層TC1與透光導電層TC2配置在透光基板SUB1與透光基板SUB2之間。液晶層LC配置在透光導電層TC1與透光導電層TC2之間，且液晶層LC包括多個液晶分子LCM。在本實施例中，電控視角切換元件130可進一步包括配向層AL1以及配向層AL2，其中配向層AL1配置在透光導電層TC1與液晶層LC之間，且配向層AL2配置在透光導電層TC2與液晶層LC之間，以達到將液晶分子LCM定向的效果。
在透光導電層TC1與透光導電層TC2之間無電位差時，各液晶分子LCM的光軸OA透過配向層AL1以及配向層AL2可實質上平行於或垂直於吸收式偏光片110以及反射式偏光片120。換句話說，各液晶分子LCM的光軸OA在吸收式偏光片的正投影POA實質上平行於或垂直於吸收式偏光片110的穿透軸T110以及反射式偏光片120的穿透軸T120。另一方面，在透光導電層TC1與透光導電層TC2之間存在電位差時，此時各液晶分子LCM會受到電位差而傾倒（圖1未繪示），使各液晶分子LCM的光軸OA在吸收式偏光片的正投影POA平行於或垂直於吸收式偏光片110的穿透軸T110以及反射式偏光片120的穿透軸T120。
進一步而言，如圖1所示，在吸收式偏光片110的穿透軸T110以及反射式偏光片120的穿透軸T120分別在第一方向X上延伸的架構下，配向層AL1以及配向層AL2可分別採用平行於第一方向X（或第二方向Y）的水平配向，使得在透光導電層TC1與透光導電層TC2之間無電位差時，各液晶分子LCM的光軸OA實質上沿第一方向X（或第二方向Y）延伸；或者，配向層AL1以及配向層AL2可分別採用垂直配向，亦即在透光導電層TC1與透光導電層TC2之間無電位差時，各液晶分子LCM的光軸OA實質上沿視角可切換裝置100的厚度方向Z延伸（圖1未示出）。無論是水平配向或垂直配向，在透光導電層TC1與透光導電層TC2之間存在電位差時，多個液晶分子LCM因電位差而傾倒，使得各液晶分子LCM的光軸OA相對於吸收式偏光片110的穿透軸T110以及反射式偏光片120的穿透軸T120傾斜（圖1未示出），亦即各液晶分子LCM的光軸OA與吸收式偏光片110的穿透軸T110（或反射式偏光片120的穿透軸T120）的夾角會介於0度到90度之間。此外，當透光導電層TC1與透光導電層TC2之間存在電位差時，各液晶分子LCM的光軸OA在吸收式偏光片110（或反射式偏光片120）的正投影POA平行於或垂直於吸收式偏光片110的穿透軸T110以及反射式偏光片120的穿透軸T120。具體地，各液晶分子LCM的光軸OA在吸收式偏光片110（或反射式偏光片120）的正投影POA沿第一方向X或第二方向Y延伸。
藉由改變透光導電層TC1與透光導電層TC2之間的電位差以控制液晶分子LCM的傾倒方向，可使在第二方向Y上大角度入射視角可切換裝置100的光束產生相位延遲而無法通過吸收式偏光片110，進而達到限制視角（防窺）的需求。對於應用視角可切換裝置100的視角可切換顯示模組，其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（將於圖6A至圖7D做更詳細的說明）。除了達到限制視角防窺的需求，透過反射式偏光片120的設置，環境光束中大角度入射視角可切換裝置100的光束被反射式偏光片120所反射，而有助於強化視角可切換裝置100對於環境光束的反射。藉由強化視角可切換裝置100對於環境光束的反射，可降低通過視角可切換裝置100於大視角漏光的對比，進而提高大角度防窺的效果。
以下藉由圖2至圖5說明視角可切換裝置的其他可實施型態，其中相同的元件以相同的標號表示，於此便不再贅述。圖2、圖3、圖4A及圖5分別是依照本新型創作的第二實施例至第五實施例的視角可切換裝置在一般顯示模式的剖面示意圖。圖4B是圖4A中反射式偏光片的上視示意圖。
請參照圖2，本新型創作的第二實施例的視角可切換裝置200與圖1的視角可切換裝置100的主要差異如下所述。視角可切換裝置200進一步包括補償膜140。補償膜140配置在吸收式偏光片110與反射式偏光片120之間且與電控視角切換元件130重疊設置。如圖2所示，補償膜140可位於電控視角切換元件130與反射式偏光片120之間，但不以此為限。在另一實施例中，補償膜140可位於電控視角切換元件130與吸收式偏光片110之間。
補償膜140可為A型板、O型板、C型板或前述三個中的至少兩個所構成的複合板。A型板、O型板以及C型板的每一者可由液晶聚合物構成。就A型板而言，液晶聚合物的光軸平行於A型板的膜面。就O型板而言，液晶聚合物的光軸相對於O型板的膜面傾斜。就C型板而言，液晶聚合物的光軸垂直於C型板的膜面。
藉由補償膜140的設置，視角可切換裝置200除了能夠改善第二方向Y上的大角度漏光之外，還可在降低方位角0度±45度以及方位角180度±45度的大角度漏光的同時增加方位角0度±45度以及方位角180度±45度的環境光束的反射，而有助於降低斜向視角的對比，進而較佳地達到大角度防窺的效果。對於應用視角可切換裝置200的視角可切換顯示模組，在一般顯示模式下，顯示畫面的視角不受限於配置在吸收式偏光片110與反射式偏光片120之間的電控視角切換元件130與補償膜140。另一方面，在防窺模式下，可利用電控的方式使大角度入射視角可切換裝置200的光束經由電控視角切換元件130而產生相位延遲，並經由補償膜140降低方位角0度±45度以及方位角180度±45度的大角度漏光，從而較佳地達到大角度防窺的效果。另外，本實施例透過反射式偏光片120來強化環境光束的反射，進而降低大視角漏光的對比，達到提高大角度防窺的效果。
請參照圖3，本新型創作的第三實施例的視角可切換裝置300與圖1的視角可切換裝置100的主要差異如下所述。視角可切換裝置300進一步包括補償元件150。補償元件150包括補償膜152以及吸收式偏光片154。補償元件150的補償膜152可為A型板、O型板、C型板或前述三個中的至少兩個所構成的複合板。此外，補償元件150的吸收式偏光片154的穿透軸T154平行於吸收式偏光片110的穿透軸T110以及反射式偏光片120的穿透軸T120。
補償元件150可以鄰近吸收式偏光片110配置或鄰近反射式偏光片120配置，且補償元件150的補償膜152配置在補償元件150的吸收式偏光片154與相鄰的偏光片（吸收式偏光片110或反射式偏光片120）之間。在本實施例中，補償元件150配置在反射式偏光片120遠離電控視角切換元件130的表面S120上，且補償元件150的補償膜152配置在補償元件150的吸收式偏光片154與反射式偏光片120之間。舉例而言，補償元件150的吸收式偏光片154配置在補償元件150的補償膜152遠離電控視角切換元件130的表面（如補償膜152的下表面S152B）上，但不以此為限。在另一實施例中，補償元件150也可配置在吸收式偏光片110遠離電控視角切換元件130的表面S110上，且補償元件150的補償膜152配置在補償元件150的吸收式偏光片154與吸收式偏光片110之間。舉例而言，補償元件150的吸收式偏光片154配置在補償元件150的補償膜152遠離電控視角切換元件130的表面上。
藉由補償元件150的設置，視角可切換裝置300除了能夠改善第二方向Y上的大角度漏光之外，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，從而較佳地達到大角度防窺的效果。對於應用視角可切換裝置300的視角可切換顯示模組，在防窺模式下，可利用電控的方式使大角度入射視角可切換裝置300的光束經由電控視角切換元件130而產生相位延遲，並經由補償元件150降低方位角0度±45度以及方位角180度±45度的大角度漏光，從而較佳地達到大角度防窺的效果。
在一實施例中，視角可切換裝置300也可進一步包括圖2的補償膜140。
請參照圖4A及圖4B，本新型創作的第四實施例的視角可切換裝置400與圖1的視角可切換裝置100的主要差異如下所述。在視角可切換裝置400中，反射式偏光片120A具有至少一開口O。圖4B繪示反射式偏光片120A具有5個開口O，且各開口O為四邊形開口。然而，開口O的數量、形狀及開口O於反射式偏光片120A中的分佈可依需求改變，而不以圖4A及圖4B所繪示的為限。另外，各開口O可設有另一吸收式偏光片（如吸收式偏光片160），且吸收式偏光片160的穿透軸T160平行於吸收式偏光片110的穿透軸T110以及反射式偏光片120的穿透軸T120。
透過反射式偏光片120A的多個開口O使反射式偏光片120A形成一預設圖案。由於環境光束大角度入射視角可切換裝置300時反射出預設圖案，因此可對大角度的漏光造成干擾，因此反射式偏光片120A的多個開口O有助於提升防窺效果。
在一實施例中，視角可切換裝置400也可進一步包括圖2的補償膜140、圖3的補償元件150或圖2的補償膜140與圖3的補償元件150的組合。
請參照圖5，本新型創作的第五實施例的視角可切換裝置500與圖4A的視角可切換裝置400的主要差異如下所述。在視角可切換裝置400中，每一個開口O設置有一個吸收式偏光片160。也就是說，吸收式偏光片160的數量與開口O的數量相同。在視角可切換裝置500中，反射式偏光片120A配置於吸收式偏光片160與電控視角切換元件130之間，且吸收式偏光片160的數量為一。此外，吸收式偏光片160覆蓋所有的開口O。
在一實施例中，視角可切換裝置500也可進一步包括圖2的補償膜140、圖3的補償元件150或圖2的補償膜140與圖3的補償元件150的組合。
以下藉由圖6A至圖7D說明應用本新型創作的視角可切換裝置的視角可切換顯示模組的一般顯示模式以及防窺模式。圖6A及圖6B分別是依照本新型創作的第一實施例的一種視角可切換顯示模組在一般顯示模式下於X-Z參考平面及Y-Z參考平面的剖面示意圖，且圖6A及圖6B分別繪示出顯示光束於X-Z參考平面及Y-Z參考平面的行進路線。圖6C是角度分佈示意圖，用以表示第一實施例的視角可切換顯示模組在一般顯示模式下不同視角的穿透率。圖7A及圖7B分別是依照本新型創作的第一實施例的一種視角可切換顯示模組在防窺模式下於X-Z參考平面及Y-Z參考平面的剖面示意圖，且圖7A及圖7B分別繪示出顯示光束於X-Z參考平面及Y-Z參考平面的行進路線。圖7C是依照本新型創作的第一實施例的一種視角可切換顯示模組在防窺模式下於Y-Z參考平面的剖面示意圖，且圖7C繪示出環境光束於Y-Z參考平面的行進路線。圖7D是角度分佈示意圖，用以表示第一實施例的視角可切換顯示模組在防窺模式下不同視角的穿透率。
請先參照圖6A及圖6B，本新型創作的第一實施例的視角可切換顯示模組10包括顯示面板DP以及視角可切換裝置（如圖1的視角可切換裝置100）。
顯示面板DP可以是任何型式的顯示面板，如自發光顯示面板或非自發光顯示面板。自發光顯示面板例如是有機發光顯示面板。另一方面，非自發光顯示面板例如是液晶顯示面板，但不以此為限。當顯示面板DP為非自發光顯示面板時，顯示模組10可進一步包括背光模組（未繪示）。背光模組可以是直下式背光模組或側入式背光模組。
顯示面板DP可具有至少一偏光片（例如是吸收式偏光片）。進一步而言，顯示面板DP可至少具有位於顯示面板DP的出光側的偏光片P，以輸出具有特定偏振方向的光束。此外，偏光片P的穿透軸TDP平行於反射式偏光片120的穿透軸T120，使得穿過偏光片P的光束能夠接著穿過反射式偏光片120。在本實施例中，偏光片P的穿透軸TDP平行於第一方向X及其反方向，因此偏光片P適於讓偏振方向（如第一偏振方向P1）平行於第一方向X及其反方向的顯示光束通過且遮蔽偏振方向（如第二偏振方向P2）平行於第二方向Y及其反方向的顯示光束。在另一實施例中，顯示面板DP可進一步具有另一個偏光片（未繪示），且所述另一偏光片位於顯示面板DP的入光側，其中位於顯示面板DP的入光側的偏光片的穿透軸可平行或垂直於偏光片P的穿透軸TDP。
視角可切換裝置100配置在顯示面板DP的顯示面S（例如為偏光片P的出光面）上，以利用電控的方式在一般顯示模式與防窺模式之間作切換。具體說明如下。
請參照圖6A至圖6C，在透光導電層TC1與透光導電層TC2之間無電位差的情況下，從反射式偏光片120進入視角可切換裝置100的顯示光束的偏振方向與液晶分子LCM的光軸OA在偏振平面（與顯示光束的行程路徑垂直的平面）上的正投影相互平行，因此各入射角度的顯示光束（包括正向入射視角可切換裝置100的顯示光束B1以及大角度入射視角可切換裝置100的顯示光束B2）的穿透率不受影響。另外，由於顯示面板DP的反射率非常低，因此當環境光束入射視角可切換裝置100時，無論是正向入射的環境光束還是大角度入射的環境光束皆會被顯示面板DP吸收，進而可避免一般顯示模式下的顯示畫面受到環境光束干擾的情況。
請參照圖7A至圖7D，在透光導電層TC1與透光導電層TC2之間存在電位差的情況下，液晶分子LCM的光軸OA受到電場的影響而轉向。圖7A至圖7D繪示出液晶分子LCM的光軸OA在吸收式偏光片110的正投影POA沿第一方向X延伸，亦即在透光導電層TC1與透光導電層TC2之間存在電位差的情況下，液晶分子LCM的光軸OA在吸收式偏光片110的正投影POA平行於吸收式偏光片110的穿透軸T110以及反射式偏光片120的穿透軸T120的態樣，但不以此為限。在另一實施例中，液晶分子LCM的光軸OA在吸收式偏光片110的正投影POA也可沿第二方向Y延伸，亦即在透光導電層TC1與透光導電層TC2之間存在電位差的情況下，液晶分子LCM的光軸OA在吸收式偏光片110的正投影POA可垂直於吸收式偏光片110的穿透軸T110以及反射式偏光片120的穿透軸T120。
請參照圖7A，對於X-Z參考平面的顯示光束，其偏振方向與液晶分子LCM的光軸OA在偏振平面上的正投影仍相互平行，因此各入射角度的顯示光束（包括正向入射視角可切換裝置100的顯示光束B1以及大角度入射視角可切換裝置100的顯示光束B2）的穿透率不受影響。請參照圖7B，對於Y-Z參考平面的顯示光束，正向入射視角可切換裝置100的顯示光束B1的偏振方向與液晶分子LCM的光軸OA在偏振平面上的正投影仍相互平行，因此正向入射視角可切換裝置100的顯示光束B1的穿透率不受影響；然而，大角度入射視角可切換裝置100的顯示光束B2的偏振方向與液晶分子LCM的光軸OA在偏振平面上的正投影夾一角度，使得顯示光束B2的偏振方向改變。隨著所夾的角度越大，顯示光束B2穿過吸收式偏光片110的比例越低（即穿透率越低），進而限制了第二方向Y及其反方向上的視角，達到防窺的效果。
另一提的是，請參照圖7C，對於Y-Z參考平面的環境光束，正向入射視角可切換裝置100的環境光束B3的偏振方向與液晶分子LCM的光軸OA在偏振平面上的正投影相互平行，因此正向入射視角可切換裝置100的環境光束B3會被顯示面板DP吸收，而不會影響防窺模式下正視的顯示畫面。另一方面，大角度入射視角可切換裝置100的環境光束B4的偏振方向與液晶分子LCM的光軸OA在偏振平面上的正投影夾一角度，使得環境光束B4的偏振方向改變，造成部分的環境光束B4被反射式偏光片120反射。被反射式偏光片120反射的環境光束B4會因再次通過液晶層LC而改變偏振方向並穿過吸收式偏光片160。利用反射式偏光片120使得環境光束B4被反射並穿過吸收式偏光片160來強化視角可切換裝置100對於環境光束的反射。藉由強化視角可切換裝置100對於環境光束的反射來降低大角度漏光的對比，可進一步提升防窺效果。
在另一實施例中，視角可切換顯示模組10的視角可切換裝置100可替換成圖2的視角可切換裝置200、圖3的視角可切換裝置300、圖4A的視角可切換裝置400或圖5的視角可切換裝置500。在又一實施例中，視角可切換顯示模組10可以採用圖1的視角可切換裝置100（或採用圖2的視角可切換裝置200、圖4A的視角可切換裝置400或圖5的視角可切換裝置500），且視角可切換顯示模組10可進一步包括圖3所示的補償元件150，其中補償元件150與顯示面板DP以及視角可切換裝置100重疊設置。舉例而言，補償元件150以及視角可切換裝置100可以依序配置在顯示面板DP上，或者可置換補償元件150與視角可切換裝置100的相對位置。
以下藉由圖8及圖9說明視角可切換顯示模組的其他可實施型態，其中相同的元件以相同的標號表示，於此便不再贅述。圖8及圖9分別是依照本新型創作的第二實施例及第三實施例的視角可切換顯示模組的剖面示意圖。
請參照圖8，本新型創作的第二實施例的視角可切換顯示模組20與圖6A的視角可切換顯示模組10的主要差異如下所述。在圖6A的視角可切換顯示模組10中，顯示面板DP為自發光顯示面板，如有機發光顯示面板。在視角可切換顯示模組20中，顯示面板DPA為非自發光顯示面板，如橫向電場效應顯示技術（In-Plane-Switching, IPS）液晶顯示面板，但不以此為限。此外，視角可切換顯示模組20進一步包括準直背光模組BL、電控光擴散元件ED以及圖3所示的補償元件150。
準直背光模組BL可採用現有技術所記載的任何一種適於提供準直化光束的背光模組。電控光擴散元件ED可包括兩個透光基板（未繪示）、配置在兩個透光基板之間的兩層透光導電層（未繪示）以及配置在兩層透光導電層之間的聚合物分散液晶（Polymer-Dispersed Liquid Crystal, PDLC；未繪示）。在兩層透光導電層之間無電位差時，聚合物分散液晶呈現透明態，而在兩層透光導電層之間存在電位差時，聚合物分散液晶呈現散射態。在一般顯示模式時，可使聚合物分散液晶呈現散射態，以提供光強度分布較為均勻的面光源。在防窺模式時，可使聚合物分散液晶呈現透明態，以提供較為準直的面光源。
除了偏光片P之外，顯示面板DPA還包括偏光片PA，且偏光片PA位於顯示面板DPA的入光側（顯示面板DPA面向準直背光模組BL的一側）。在本實施例中，顯示面板DPA位於視角可切換裝置100與補償元件150之間。偏光片P的穿透軸TDP垂直於偏光片PA的穿透軸TDPA。此外，偏光片P的穿透軸TDP、反射式偏光片120的穿透軸T120以及吸收式偏光片110的穿透軸T110相互平行，視角可切換裝置100中液晶分子的光軸OA在吸收式偏光片110的正投影POA則可平行或垂直於吸收式偏光片110的穿透軸T110，而偏光片PA的穿透軸TDPA與補償元件150的吸收式偏光片154的穿透軸T154相互平行。然而，上述多個元件的相對配置關係以及穿透軸的延伸方向可依需求改變，而不以圖8所繪示的為限。
舉例而言，在另一實施例中，補償元件150可位於視角可切換裝置100與顯示面板DPA之間。在又一實施例中，可在圖8的架構下省略補償元件150，並在偏光片P與反射式偏光片120之間設置補償膜152。在再一實施例中，可省略補償元件150。在上述任一個實施例中，可將視角可切換裝置100替換成圖2的視角可切換裝置200、圖4A的視角可切換裝置400或圖5的視角可切換裝置500。
請參照圖9，本新型創作的第三實施例的視角可切換顯示模組30與圖8的視角可切換顯示模組20的主要差異如下所述。視角可切換顯示模組30省略圖8的補償元件150以及電控光擴散元件ED。此外，以背光模組BLA取代準直背光模組BL。背光模組BLA包括至少一擴散片F1、稜鏡片F2以及稜鏡片F3。在本實施例中，背光模組BLA可進一步包括至少一發光元件LE、導光板LGP以及反射片R。導光板LGP具有入光面SI、底面SB以及出光面SE，其中底面SB與出光面SE相對，且入光面SI連接底面SB以及出光面SE。發光元件LE配置在入光面SI旁。反射片R位於底面SB的下方。擴散片F1、稜鏡片F2以及稜鏡片F3依序堆疊於出光面SE上。
在另一實施例中，背光模組BLA可進一步包括另一擴散片或反射式增亮膜（Dual Brightness Enhancement Film, DBEF），且所述另一擴散片（或反射式增亮膜）可配置在稜鏡片F3上。此外，視角可切換顯示模組20也可進一步包括圖8所示的補償元件150，且補償元件150可配置在背光模組BLA與顯示面板DPA之間或是配置在視角可切換裝置100與顯示面板DPA之間。在又一實施例中，可在偏光片P與反射式偏光片120之間設置補償膜152。在上述任一個實施例中，可將視角可切換裝置100替換成圖2的視角可切換裝置200、圖3的視角可切換裝置300、圖4A的視角可切換裝置400或圖5的視角可切換裝置500。
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。本新型創作的視角可切換裝置可藉由改變兩層透光導電層之間的電位差以控制液晶分子的傾倒方向，使大角度入射視角可切換裝置的光束產生相位延遲，而無法通過吸收式偏光片，藉以達到限制視角（防窺）的需求。此外，視角可切換裝置還可藉由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。另外，透過反射式偏光片的設置，可以使環境光束中大角度入射視角可切換裝置的光束被反射式偏光片所反射來強化視角可切換裝置對於環境光束的反射。藉由強化視角可切換裝置對於環境光束的反射，可降低大視角漏光的對比，進而提高大角度防窺的效果。更可在反射式偏光片形成多個開口以對大角度的漏光造成干擾，從而進一步提升防窺效果。應用上述視角可切換裝置的視角可切換顯示模組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，且視角可切換顯示模組搭配非自發光顯示面板時可選擇合適的背光模組。
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、20、30‧‧‧視角可切換顯示模組
100、200、300、400、500‧‧‧視角可切換裝置
110、154、160‧‧‧吸收式偏光片
120、120A‧‧‧反射式偏光片
130‧‧‧電控視角切換元件
140、152‧‧‧補償膜
150‧‧‧補償元件
AL1、AL2‧‧‧配向層
BL‧‧‧準直背光模組
BLA‧‧‧背光模組
DP、DPA‧‧‧顯示面板
ED‧‧‧電控光擴散元件
F1‧‧‧擴散片
F2‧‧‧稜鏡片
F3‧‧‧稜鏡片
LC‧‧‧液晶層
LCM‧‧‧液晶分子
LE‧‧‧發光元件
LGP‧‧‧導光板
O‧‧‧開口
OA‧‧‧光軸
P、PA‧‧‧偏光片
POA‧‧‧正投影
P1‧‧‧第一偏振方向
P2‧‧‧第二偏振方向
R‧‧‧反射片
S‧‧‧顯示面
SB‧‧‧底面
SE‧‧‧出光面
SI‧‧‧入光面
SUB1、SUB2‧‧‧透光基板
S110、S120‧‧‧表面
S152B‧‧‧下表面
TC1、TC2‧‧‧透光導電層
T110、T120、T154、T160、TDP、TDPA‧‧‧穿透軸
X‧‧‧第一方向
Y‧‧‧第二方向
Z‧‧‧厚度方向
圖1是依照本新型創作的第一實施例的一種視角可切換裝置在一般顯示模式的剖面示意圖。 圖2、圖3、圖4A及圖5分別是依照本新型創作的第二實施例至第五實施例的視角可切換裝置在一般顯示模式的剖面示意圖。 圖4B是圖4A中反射式偏光片的上視示意圖。 圖6A及圖6B分別是依照本新型創作的第一實施例的一種視角可切換顯示模組在一般顯示模式下於X-Z參考平面及Y-Z參考平面的剖面示意圖，且圖6A及圖6B分別繪示出顯示光束於X-Z參考平面及Y-Z參考平面的行進路線。 圖6C是角度分佈示意圖，用以表示第一實施例的視角可切換顯示模組在一般顯示模式下不同視角的穿透率。 圖7A及圖7B分別是依照本新型創作的第一實施例的一種視角可切換顯示模組在防窺模式下於X-Z參考平面及Y-Z參考平面的剖面示意圖，且圖7A及圖7B分別繪示出顯示光束於X-Z參考平面及Y-Z參考平面的行進路線。 圖7C是依照本新型創作的第一實施例的一種視角可切換顯示模組在防窺模式下於Y-Z參考平面的剖面示意圖，且圖7C繪示出環境光束於Y-Z參考平面的行進路線。 圖7D是角度分佈示意圖，用以表示第一實施例的視角可切換顯示模組在防窺模式下不同視角的穿透率。 圖8及圖9分別是依照本新型創作的第二實施例及第三實施例的視角可切換顯示模組的剖面示意圖。

Claims (21)

  1. 一種視角可切換裝置，包括： 一吸收式偏光片； 一反射式偏光片，配置在該吸收式偏光片的一側，其中該反射式偏光片的一穿透軸平行於該吸收式偏光片的一穿透軸；以及 一電控視角切換元件，配置在該吸收式偏光片與該反射式偏光片之間，且該電控視角切換元件包括兩個透光基板、配置在該兩個透光基板之間的兩層透光導電層以及配置在該兩層透光導電層之間的一液晶層，該液晶層包括多個液晶分子，其中在該兩層透光導電層之間存在電位差時，各該液晶分子的光軸在該吸收式偏光片的正投影平行於或垂直於該吸收式偏光片的該穿透軸以及該反射式偏光片的該穿透軸。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的視角可切換裝置，更包括： 一補償膜，配置在該吸收式偏光片與該反射式偏光片之間且與該電控視角切換元件重疊。
  3. 如申請專利範圍第2項所述的視角可切換裝置，其中該補償膜為一A型板、一O型板、一C型板或前述三個中的至少兩個所構成的複合板。
  4. 如申請專利範圍第2項所述的視角可切換裝置，更包括： 一補償元件，配置在該反射式偏光片遠離該電控視角切換元件的表面上或配置在該吸收式偏光片遠離該電控視角切換元件的表面上，該補償元件包括一補償膜以及一吸收式偏光片，其中該補償元件的該吸收式偏光片的一穿透軸平行於該吸收式偏光片的該穿透軸以及該反射式偏光片的該穿透軸，且該補償元件的該吸收式偏光片配置在該補償元件的該補償膜遠離該電控視角切換元件的表面上。
  5. 如申請專利範圍第4項所述的視角可切換裝置，其中該補償元件的該補償膜為一A型板、一O型板、一C型板或前述三個中的至少兩個所構成的複合板。
  6. 如申請專利範圍第1項所述的視角可切換裝置，更包括： 一補償元件，配置在該反射式偏光片遠離該電控視角切換元件的表面上或配置在該吸收式偏光片遠離該電控視角切換元件的表面上，該補償元件包括一補償膜以及一吸收式偏光片，其中該補償元件的該吸收式偏光片的一穿透軸平行於該吸收式偏光片的該穿透軸以及該反射式偏光片的該穿透軸，且該補償元件的該吸收式偏光片配置在該補償元件的該補償膜遠離該電控視角切換元件的表面上。
  7. 如申請專利範圍第6項所述的視角可切換裝置，其中該補償元件的該補償膜為一A型板、一O型板、一C型板或前述三個中的至少兩個所構成的複合板。
  8. 如申請專利範圍第1項所述的視角可切換裝置，其中該反射式偏光片具有至少一開口，該至少一開口設有另一吸收式偏光片，且該另一吸收式偏光片的一穿透軸平行於該吸收式偏光片的該穿透軸以及該反射式偏光片的該穿透軸。
  9. 如申請專利範圍第1項所述的視角可切換裝置，其中該反射式偏光片具有至少一開口，且該視角可切換裝置更包括另一吸收式偏光片，該反射式偏光片配置於該另一吸收式偏光片與該電控視角切換元件之間，且該另一吸收式偏光片的一穿透軸平行於該吸收式偏光片的該穿透軸以及該反射式偏光片的該穿透軸。
  10. 一種視角可切換顯示模組，包括： 一顯示面板；以及 一種視角可切換裝置，配置在該顯示面板的一顯示面上，該且視角可切換裝置包括： 一吸收式偏光片； 一反射式偏光片，配置在該吸收式偏光片的一側，其中該反射式偏光片的一穿透軸平行於該吸收式偏光片的一穿透軸；以及 一電控視角切換元件，配置在該吸收式偏光片與該反射式偏光片之間，且該電控視角切換元件包括兩個透光基板、配置在該兩個透光基板之間的兩層透光導電層以及配置在該兩層透光導電層之間的一液晶層，該液晶層包括多個液晶分子，其中在該兩層透光導電層之間存在電位差時，各該液晶分子的光軸在該吸收式偏光片的正投影平行於或垂直於該吸收式偏光片的該穿透軸以及該反射式偏光片的該穿透軸。
  11. 如申請專利範圍第10項所述的視角可切換顯示模組，其中該視角可切換裝置更包括： 一補償膜，配置在該吸收式偏光片與該反射式偏光片之間且與該電控視角切換元件重疊。
  12. 如申請專利範圍第11項所述的視角可切換顯示模組，其中該補償膜為一A型板、一O型板、一C型板或前述三個中的至少兩個所構成的複合板。
  13. 如申請專利範圍第11項所述的視角可切換顯示模組，更包括： 一補償元件，與該顯示面板以及該視角可切換裝置重疊設置，該補償元件包括一補償膜以及一吸收式偏光片，其中該補償元件的該吸收式偏光片的一穿透軸平行於該吸收式偏光片的該穿透軸以及該反射式偏光片的該穿透軸。
  14. 如申請專利範圍第13項所述的視角可切換顯示模組，其中該補償元件的該補償膜為一A型板、一O型板、一C型板或前述三個中的至少兩個所構成的複合板。
  15. 如申請專利範圍第10項所述的視角可切換顯示模組，更包括： 一補償元件，與該顯示面板以及該視角可切換裝置重疊設置，該補償元件包括一補償膜以及一吸收式偏光片，其中該補償元件的該吸收式偏光片的一穿透軸平行於該吸收式偏光片的該穿透軸以及該反射式偏光片的該穿透軸。
  16. 如申請專利範圍第15項所述的視角可切換顯示模組，其中該補償元件的該補償膜為一A型板、一O型板、一C型板或前述三個中的至少兩個所構成的複合板。
  17. 如申請專利範圍第10項所述的視角可切換顯示模組，其中該顯示面板為一有機發光顯示面板。
  18. 如申請專利範圍第10項所述的視角可切換顯示模組，其中該顯示面板為一液晶顯示面板，且該視角可切換顯示模組更包括： 一準直背光模組；以及 一電控光擴散元件，配置在該準直背光模組的一出光面上。
  19. 如申請專利範圍第10項所述的視角可切換顯示模組，其中該顯示面板為一液晶顯示面板，且該視角可切換顯示模組更包括： 一背光模組，其中該背光模組包括至少一擴散片以及兩片稜鏡片。
  20. 如申請專利範圍第10項所述的視角可切換顯示模組，其中該反射式偏光片具有至少一開口，該至少一開口設有另一吸收式偏光片，且該另一吸收式偏光片的一穿透軸平行於該吸收式偏光片的該穿透軸以及該反射式偏光片的該穿透軸。
  21. 如申請專利範圍第10項所述的視角可切換顯示模組，其中該反射式偏光片具有至少一開口，且該視角可切換裝置更包括另一吸收式偏光片，該反射式偏光片配置於該另一吸收式偏光片與該電控視角切換元件之間，且該另一吸收式偏光片的一穿透軸平行於該吸收式偏光片的該穿透軸以及該反射式偏光片的該穿透軸。
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