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CN108345139B - 视角可切换显示装置 - Google Patents

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CN108345139B
CN108345139B CN201710060681.4A CN201710060681A CN108345139B CN 108345139 B CN108345139 B CN 108345139B CN 201710060681 A CN201710060681 A CN 201710060681A CN 108345139 B CN108345139 B CN 108345139B
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陈冰彦
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李建辉
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Abstract

一种视角可切换显示装置，其包括显示面板、电控视角切换器、电控光散射切换器以及背光模块。电控视角切换器包括两个第一透光基板、两层第一透光导电层、液晶层以及位于电控视角切换器远离显示面板的一侧的第一偏光片。液晶层包括多个液晶分子，且液晶分子的光轴平行或垂直于第一偏光片的穿透轴。电控光散射切换器位于显示面板与背光模块之间且包括两个第二透光基板、两层第二透光导电层以及电控高分子材料层。

Description

视角可切换显示装置
技术领域
本发明是有关于一种显示装置，且特别是有关于一种视角可切换显示装置。
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。而在没有防窥需求时，再手动移开光控制膜。由于使用者需手动放置/移开光控制膜，因此使用上较不便。是以，需要提供一种能够调整显示装置视角的视角控制装置，使显示装置可以依照操作需求来选择或调整显示画面的视角宽窄。
“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”段落所揭露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”段落所揭露的内容，不代表该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
本发明提供一种视角可切换显示装置，其利用电控的方式控制视角。
本发明的其它目的和优点可以从本发明所揭露的技术特征中得到进一步的了解。
为达上述之一或部份或全部目的或是其它目的，本发明的一实施例提供一种视角可切换显示装置，其包括显示面板、电控视角切换器、电控光散射切换器以及背光模块。电控视角切换器相对于显示面板且包括两个第一透光基板、位于两个第一透光基板之间的两层第一透光导电层、位于两层第一透光导电层之间的液晶层以及位于电控视角切换器远离显示面板的一侧的第一偏光片。液晶层包括多个液晶分子，且液晶分子的光轴平行或垂直于第一偏光片的穿透轴。电控光散射切换器位于显示面板下方且包括两个第二透光基板、位于两个第二透光基板之间的两层第二透光导电层以及位于两层第二透光导电层之间的电控高分子材料层。电控光散射切换器位于显示面板与背光模块之间。
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。在本发明的视角可切换显示装置中，电控视角切换器可在防窥模式及分享模式之间切换，且电控光散射切换器可在透明态与散射态之间切换。当电控视角切换器切换至防窥模式时，电控光散射切换器对应切换至透明态，使光束通过电控光散射切换器时不被散射，且光束通过电控视角切换器时，在防窥方向上的大角度光束被吸收。因此，由大视角观看视角可切换显示装置的观看者无法看到显示影像，因而达到防窥的效果。当电控视角切换器切换至分享模式时，电控光散射切换器对应切换至散射态，使光束通过电控光散射切换器时被散射，而有助于扩大视角，且光束通过电控视角切换器时，在防窥方向上的大视角光束的强度比例大致不受影响。因此，由大视角观看视角可切换显示装置的观看者可以看到显示影像，因而达到分享显示影像(资讯)的效果。
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视角可切换显示装置的剖面示意图。
图2A及图2B分别是图1中电控视角切换器在分享模式与防窥模式的剖面示意图。
图3是入射角度与穿透率的关系图。
图4A及图4B分别是图1中电控光散射切换器的第一种实施型态在散射态与透明态的剖面示意图。
图5A及图5B分别是图1中电控光散射切换器的第二种实施型态在散射态与透明态的剖面示意图。
图6A及图6B分别是图1中电控光散射切换器的第三种实施型态在散射态与透明态的剖面示意图。
图7是图1中背光模块的剖面示意图。
图8至图21分别是依照本发明的其它实施例的视角可切换显示装置的剖面示意图。
具体实施方式
有关本发明的前述及其它技术内容、特点与功效，在以下配合参考附图的一优选实施例的详细说明中，将可清楚地呈现。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视角可切换显示装置的剖面示意图。图2A及图2B分别是图1中电控视角切换器在分享模式与防窥模式的剖面示意图。图3是入射角度与穿透率的关系图。图4A及图4B分别是图1中电控光散射切换器的第一种实施型态在散射态与透明态的剖面示意图。图5A及图5B分别是图1中电控光散射切换器的第二种实施型态在散射态与透明态的剖面示意图。图6A及图6B分别是图1中电控光散射切换器的第三种实施型态在散射态与透明态的剖面示意图。图7是图1中背光模块的剖面示意图。
请参照图1，视角可切换显示装置100包括显示面板110、电控视角切换器120、电控光散射切换器130以及背光模块140。显示面板110可以是任何适于提供影像(资讯)的装置。举例而言，显示面板110可以是液晶显示面板，但不限于此。此外，显示面板110可包括下偏光片112以及上偏光片114。下偏光片112的穿透轴T112与上偏光片114的穿透轴T114可以彼此垂直，但不限于此。在另一实施例中，下偏光片112的穿透轴T112与上偏光片114的穿透轴T114也可以彼此平行。
电控视角切换器120相对于显示面板110。举例而言，显示面板110可位于电控视角切换器120与电控光散射切换器130之间，但不限于此。
请参照图2A，电控视角切换器120包括第一透光基板121、第一透光基板122、第一透光导电层123、第一透光导电层124、液晶层125以及第一偏光片126。
第一透光基板121与第一透光基板122可以是玻璃基板、塑胶基板或其它种类适于让光穿透的基板。在本实施例中，电控视角切换器120比显示面板110、电控光散射切换器130以及背光模块140更靠近观看者，且电控视角切换器120中的第一透光基板122比第一透光基板121更靠近观看者(第一透光基板122比第一透光基板121更远离显示面板110)。因此，第一透光基板122可使用强化玻璃基板，以增强电控视角切换器120的机械强度，且有助于省略视角可切换显示装置100的保护盖板。
第一透光导电层123、第一透光导电层124以及液晶层125位于第一透光基板121与第一透光基板122之间，其中第一透光导电层123位于液晶层125与第一透光基板121之间，且第一透光导电层124位于液晶层125与第一透光基板122之间。第一透光导电层123以及第一透光导电层124的材质可以是金属氧化物或其它种类光可穿透的导电材质。
液晶层125位于第一透光导电层123与第一透光导电层124之间，且液晶层125包括多个液晶分子1251。液晶分子1251适于依据第一透光导电层123与第一透光导电层124之间的电场而偏转，使通过液晶层125的不同入射角度的光束(如正向入射电控视角切换器120的光束B1、小角度入射电控视角切换器120的光束B2以及光束B3、以及大角度入射电控视角切换器120的光束B4以及光束B5)产生不同程度的相位延迟，从而使通过液晶层125的不同入射角度的光束的偏振方向有不同程度的改变量。
第一偏光片126位于电控视角切换器120远离显示面板110的一侧。在本实施例中，第一偏光片126例如配置在较远离显示面板110的第一透光基板122上。
各液晶分子1251具有光轴T1251，且第一偏光片126具有穿透轴T126。在本实施例中，第一偏光片126的穿透轴T126平行于第一方向D1，液晶分子1251的光轴T1251也平行于第一方向D1，也就是说，液晶分子1251的光轴T1251平行于第一偏光片126的穿透轴T126，但不限于此。在另一实施例中，液晶分子1251的光轴T1251也可垂直于第一偏光片126的穿透轴T126。
请参照图1至图2B，借由使第一偏光片126的穿透轴T126以及显示面板110中上偏光片114的穿透轴T114彼此平行，可使入射电控视角切换器120的光束的偏振态平行于第一偏光片126的穿透轴T126。
请参照图2A，当电控视角切换器120被关闭时(第一透光导电层123与第一透光导电层124之间无电位差)，液晶分子1251对各个入射角度的光束都不造成相位延迟。因此，光束B1、光束B2、光束B3、光束B4以及光束B5的偏振态在穿透液晶层125后不被改变，因而光束B1、光束B2、光束B3、光束B4以及光束B5能够穿透第一偏光片126(参照图3中的曲线C1)。也就是说，当电控视角切换器120被关闭时，视角不受影响，此时称作分享模式。
另一方面，请参照图2B，当电控视角切换器120被开启时(第一透光导电层123与第一透光导电层124之间存在电位差)，液晶分子1251对不同入射角度的光束产生不同程度的相位延迟。因此，至少部分光束(如光束B2、光束B3、光束B4以及光束B5)的偏振态在穿透液晶层125后被改变，且电控视角切换器120在第二方向D2上(即与第一偏光片126的穿透轴T126垂直的方向上)的穿透率随着入射角度变大而变小(参照图3中的曲线C2)。也就是说，当电控视角切换器120被开启时，在第二方向D2上入射角度较大的光束(如光束B4以及光束B5)无法穿透第一偏光片126，此时称作防窥模式。
请参照图2B以及图3中的曲线C3，当液晶层125的相位延迟量足够大时，电控视角切换器120的穿透率会随着入射角度变大而先变小然后再变大。换句话说，借由调变液晶层125的厚度或者液晶分子1251的折射率差(ΔN，ΔN＝Ne-No)，以改变液晶层125的相位延迟量，可进一步控制电控视角切换器120在第二方向D2上的穿透率，也就是可进一步控制第二方向D2上的视角大小。
液晶分子1251的光轴T1251于第一偏光片126上的正投影与防窥方向(如第二方向D2及其反方向)垂直，且第一偏光片126的穿透轴T126可与防窥方向垂直或平行。在本实施例中，第一偏光片126的穿透轴T126平行于第一方向D1，且防窥方向为第二方向D2及其反方向，也就是说，第一偏光片126的穿透轴T126与防窥方向垂直，但不限于此。在另一实施例中，可使第一偏光片126的穿透轴T126平行于第二方向D2，此时防窥方向仍为第二方向D2及其反方向，也就是说第一偏光片126的穿透轴T126与防窥方向平行。在此架构下，图1中显示面板110的上偏光片114的穿透轴T114需对应改成平行于第二方向D2，以使入射电控视角切换器120的光束的偏振态平行于第一偏光片126的穿透轴T126。而在下偏光片112的穿透轴T112与上偏光片114的穿透轴T114彼此垂直的架构下，显示面板110的下偏光片112的穿透轴T112也需对应改成平行于第一方向D1。
依据不同的需求，电控视角切换器120还可进一步包括其它膜层。举例而言，电控视角切换器120还可包括配向层127以及配向层128，其中配向层127位于液晶层125与第一透光导电层123之间，且配向层128位于液晶层125与第一透光导电层124之间。
请参照图1及图4A，电控光散射切换器130位于显示面板110下方且位于显示面板110与背光模块140之间。电控光散射切换器130包括第二透光基板131、第二透光基板132、第二透光导电层133、第二透光导电层134以及电控高分子材料层135。
第二透光基板131与第二透光基板132可以是玻璃基板、塑胶基板或其它种类适于让光穿透的基板。第二透光导电层133、第二透光导电层134以及电控高分子材料层135位于第二透光基板131与第二透光基板132之间，其中第二透光导电层133位于电控高分子材料层135与第二透光基板131之间，且第二透光导电层134位于电控高分子材料层135与第二透光基板132之间。第二透光导电层133以及第二透光导电层134的材质可以是金属氧化物或其它种类光可穿透的导电材质。电控高分子材料层135位于第二透光导电层133与第二透光导电层134之间。电控高分子材料层135可包括高分子分散性液晶、聚合物网状结构液晶或含有双频液晶与反应型液晶的组合物。图4A及图4B、图5A及图5B、图6A及图6B分别绘示出电控高分子材料层135的三种实施型态，但不限于此。
如图4A及图4B所示，电控高分子材料层135例如可包括多个液晶微滴1351以及高分子材料1352，其中液晶微滴1351分布于高分子材料1352中。在电控高分子材料层135未被电压驱动时，如图4A所示，液晶微滴1351呈现散射态，且光束B通过液晶微滴1351时被散射。在电控高分子材料层135被电压驱动时，如图4B所示，液晶微滴1351呈现透明态，且大部分的光束B通过液晶微滴1351时不被散射。
又如图5A及图5B所示，电控高分子材料层135A可包括多个液晶分子1353以及高分子网络1354。在电控高分子材料层135A未被电压驱动时，如图5A所示，液晶分子1353呈散乱分布，而呈现散射态。在电控高分子材料层135A被电压驱动时，如图5B所示，液晶分子1353的光轴T1353平行于电场，而呈现透明态。
再如图6A及图6B所示，电控高分子材料层135B可包括含有双频液晶1355与反应型液晶1356(或非等向性高分子网络)的组合物。此外，电控光散射切换器130可进一步包括垂直配向层136以及垂直配向层137。垂直配向层136位于电控高分子材料层135B与第二透光导电层133之间，且垂直配向层137位于电控高分子材料层135B与第二透光导电层134之间。
在电控高分子材料层135B被高频电压驱动时，如图6A所示，双频液晶1355的分子极矩与光轴垂直，位于垂直配向层136、垂直配向层137以及反应型液晶1356附近的双频液晶1355因锚定力而不被电场转动，未位于垂直配向层136、垂直配向层137以及反应型液晶1356附近的双频液晶1355被电场转动，因部分双频液晶1355垂直于电场方向，部分双频液晶1355平行于电场方向，因而呈现散射态。在电控高分子材料层135B未被电压驱动或被低频电压驱动时，如图6B所示，双频液晶1355的分子极矩与光轴平行，且双频液晶1355与反应型液晶1356的光轴大致平行于电场方向，因而呈现透明态。另外，相较于图4B以及图5B所显示的透明态，由于双频液晶1355以及反应型液晶1356的非寻常光折射率(Extraordinaryrefractive index)与寻常光折射率(Ordinary Refractive Index)相近，在透明态时可抑制斜向入射光的散射，使得斜向入射光在射出电控光散射切换器130时与第二透光基板132的法向量的夹角较小(参见图4B、图5B以及图6B中最右边的光束B)，而提高防窥效果。
请参照图1及图7，背光模块140位于电控光散射切换器130下方，且电控光散射切换器130位于显示面板110与背光模块140之间。图7绘示出图1中背光模块140的一种实施型态，但不限于此。
请参照图7，背光模块140可包括光源141、导光板142、反射片143、减光片144以及逆棱镜片145。光源141位于导光板142的侧面。导光板142位于逆棱镜片145与反射片143之间。减光片144位于导光板142与反射片143之间。
进一步而言，导光板142具有入光面SI、底面SB以及出光面SE，其中入光面SI连接底面SB以及出光面SE，且底面SB可形成有多个微结构1421。光源141位于导光板142的入光面SI旁且适于朝入光面SI射出照明用的光束。反射片143以及减光片144配置在底面SB下方，且逆棱镜片145配置在出光面SE上方。在本实施例中，微结构1421以及逆棱镜片145的柱状棱镜(未标示)的延伸方向分别平行于防窥方向(即第二方向D2及其反方向)，但不限于此。在另一实施例中，微结构1421以及逆棱镜片145的柱状棱镜的延伸方向也可分别垂直于防窥方向。
减光片144的设置适于减少被反射片143反射回导光板142的光束，避免这些光束被导光板142的微结构1421散射，而产生斜向散射光的机会。如此一来，可获得更好的防窥效果。举例而言，减光片144可以是含吸光材料(例如染料)的半透薄膜、吸收式偏光片、或由吸收式偏光片以及反射式偏光片所构成的复合偏光片。在一实施例中，可省略减光片144的设置。另外，可使用反射率较低(例如小于50％)的反射片取代一般反射率较高(例如大于90％)的反射片，以进一步提高防窥效果。
当减光片144为包含有吸光材料的半透薄膜时，减光片144的吸收率越低、则穿透率越高。也就是说，减光片144的吸收率越低，被反射片143反射回导光板142的光束越多。因而，显示面板110的辉度越高，但防窥效果越差。当减光片144的穿透率大于60％时，显示面板110具有较高的辉度及较差的防窥效果。当减光片144的穿透率低于60％时，显示面板110具有较低的辉度但有较佳的防窥效果。
请参照图1及图7，当减光片144为吸收式偏光片时，若吸收式偏光片的穿透轴(未绘示)与显示面板110的下偏光片112的穿透轴T112平行时，可获得较高的辉度，但由于被反射片143反射回导光板142的光束较多，因此防窥效果较差。若吸收式偏光片的穿透轴与显示面板110的下偏光片112的穿透轴T112垂直时，显示面板110的辉度较低，但被反射片143反射回导光板142的光束有较高的比例被显示面板110的下偏光片112吸收，因此防窥效果较佳。是以，可依据所需的辉度及防窥效果，调整吸收式偏光片的穿透轴与显示面板110的下偏光片112的穿透轴T112所夹的角度。
当减光片144是由吸收式偏光片以及反射式偏光片所构成的复合偏光片时，减光片144中的吸收式偏光片可位于反射式偏光片与反射片143之间。此外，可借由调整吸收式偏光片的穿透轴与反射式偏光片的穿透轴(或反射轴)所夹的角度，以调整被反射回导光板142而被导光板142的微结构1421散射的光束通过显示面板110的下偏光片112的比例，从而得到所需的辉度以及防窥效果。
表一显示出显示面板的下偏光片的穿透轴的角度、减光片的反射式偏光片的反射轴(与反射式偏光片的穿透轴夹90度)的角度、以及减光片的吸收式偏光片的穿透轴的角度之间的相对关系对于辉度及防窥效果的影响。在表一中，数字1至4用以表示显示面板的辉度以及防窥效果的优劣。具体地，就显示面板的辉度而言，数字越大代表辉度越高。就防窥效果而言，数字越大代表防窥效果越好。另应说明的是，表一中显示面板的下偏光片的穿透轴的角度以0度表示仅是为便于说明，实际上显示面板的下偏光片的穿透轴的角度可以是其它任意角度，只要反射式偏光片的反射轴的角度与吸收式偏光片的穿透轴的角度与其相对夹角不变，则显示面板的辉度及防窥效果的评价也不变。
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表一
此外，在减光片中，反射式偏光片的反射轴的角度与吸收式偏光片的穿透轴的角度不为0度或90度时，显示面板的辉度及防窥效果落于相对应角度区间的评价。例如：当显示面板的下偏光片的穿透轴的角度为0度，反射式偏光片的反射轴的角度为0度，吸收式偏光片的穿透轴的角度为20度时，显示面板的辉度评价介于4与3之间，防窥效果的评价介于2与1之间。因此，若需要显示面板的辉度较高，但防窥效果较差，当显示面板的下偏光片的穿透轴的角度为0度时，可选择「反射式偏光片的反射轴的角度为0度，且吸收式偏光片的穿透轴的角度为0度至90度或0度至45度」。若需要显示面板的辉度较低，但防窥效果较佳，当显示面板的下偏光片的穿透轴的角度为0度，可选择「反射式偏光片的反射轴的角度为90度，且吸收式偏光片的穿透轴的角度为0度至90度或45度至90度。」
图8至图21分别是依照本发明的其它实施例的视角可切换显示装置的剖面示意图，其中图8及图9分别省略绘示视角可切换显示装置的显示面板、电控光散射切换器以及背光模块。在以下的实施例中，相同或相似的元件以相同或相似的标号表示，且相关的内容可参照图1至图7中对应的描述，于下便不再重述。
请参照图8，视角可切换显示装置可进一步包括触控感测元件150，以提供触控感测功能。触控感测元件150可位于第一偏光片126与第一透光基板122之间，且触控感测元件150可具有单层或多层的触控感测电极(未绘示)。触控感测电极可以配置在第一透光基板122或第一偏光片126上。或者，多层的触控感测电极可分别配置在第一透光基板122与第一偏光片126上，再透过绝缘的透光粘着层而接合。再者，触控感测电极可以先配置在未绘示的至少一薄膜或至少一基板上再透过透光粘着层与第一透光基板122以及第一偏光片126接合。
另外，视角可切换显示装置还可进一步包括装饰层160。装饰层160位于电控视角切换器120上方，且第一偏光片126位于装饰层160与触控感测元件150之间。装饰层160例如配置在第一偏光片126的周边，以遮蔽不欲被看见的元件(如触控感测元件150中的周边导线)。此外，装饰层160曝露出显示面板110的显示区域，以避免遮蔽显示光束。装饰层160可采用油墨或其它吸光材质。
在又一实施例中，如图9所示，触控感测元件150也可位于第一偏光片126上方。具体地，触控感测元件150以及装饰层160可依序堆叠于电控视角切换器120上方，使得触控感测元件150位于装饰层160与第一偏光片126之间。
请参照图1及图10，视角可切换显示装置100A相似于图1的视角可切换显示装置100，两者的主要差异如下所述。在图1的视角可切换显示装置100中，显示面板110位于电控视角切换器120与电控光散射切换器130之间，且第一偏光片126配置在第一透光基板122(参照图2A)上。在图10的视角可切换显示装置100A中，电控视角切换器120位于显示面板110与电控光散射切换器130之间，且第一偏光片126配置在第一透光基板121(参照图2A)远离显示面板110的一侧上，使得第一透光基板121位于第一偏光片126与第一透光导电层123之间。此外，第一偏光片126的穿透轴T126平行于显示面板110中较靠近第一偏光片126的偏光片的穿透轴，如下偏光片112的穿透轴T112。
请参照图1及图11，视角可切换显示装置100B相似于图1的视角可切换显示装置100，两者的主要差异如下所述。图11的视角可切换显示装置100B进一步包括偏光式视角控制元件170。偏光式视角控制元件170位于背光模块140上方且包括相位延迟膜172以及第二偏光片174，其中第二偏光片174配置在相位延迟膜172远离显示面板110的一侧。在本实施例中，偏光式视角控制元件170位于电控视角切换器120上方，使得电控视角切换器120位于偏光式视角控制元件170与显示面板110之间，且相位延迟膜172位于第二偏光片174与电控视角切换器120之间。
相位延迟膜172例如为C型板，其中相位延迟膜172的光轴T172垂直于第二偏光片174。第二偏光片174例如为吸收式偏光片，且第二偏光片174的穿透轴T174与第一偏光片126的穿透轴T126平行。在此架构下，偏光式视角控制元件170可进一步滤除在方位角上与防窥方向(如第二方向D2及其反方向)夹角45±15度的光束，使方位角上防窥角度范围扩大。
在另一实施例中，相位延迟膜172也可以是O型板。如此，偏光式视角控制元件170在防窥方向上可进一步扩大滤除光束的角度范围，使防窥方向上的防窥角度范围扩大。在又一实施例中，相位延迟膜172也可以是由O型板以及C型板所构成的复合板，以扩大方位角上防窥角度范围以及防窥方向上的防窥角度范围。
请参照图11及图12，视角可切换显示装置100C相似于图11的视角可切换显示装置100B，两者的主要差异如下所述。在图12的视角可切换显示装置100C中，偏光式视角控制元件170位于电控视角切换器120与显示面板110之间，且相位延迟膜172位于第二偏光片174与显示面板110之间。
请参照图12及图13，视角可切换显示装置100D相似于图12的视角可切换显示装置100C，两者的主要差异如下所述。在图13的视角可切换显示装置100D中，偏光式视角控制元件170位于显示面板110与电控光散射切换器130之间，且第二偏光片174位于相位延迟膜172与电控光散射切换器130之间。此外，第二偏光片174的穿透轴T174平行于显示面板110中较靠近第二偏光片174的偏光片的穿透轴，如下偏光片112的穿透轴T112。
请参照图13及图14，视角可切换显示装置100E相似于图13的视角可切换显示装置100D，两者的主要差异如下所述。在图14的视角可切换显示装置100E中，偏光式视角控制元件170位于电控光散射切换器130与背光模块140之间，且第二偏光片174位于相位延迟膜172与背光模块140之间。
请参照图10及图15，视角可切换显示装置100F相似于图10的视角可切换显示装置100A，两者的主要差异如下所述。图15的视角可切换显示装置100F进一步包括偏光式视角控制元件170，其中偏光式视角控制元件170中各膜层的相关描述请参照说明书中对应图11的偏光式视角控制元件170的相关描述，于此不再重述。
请参照图15及图16，视角可切换显示装置100G相似于图15的视角可切换显示装置100F，两者的主要差异如下所述。在图16的视角可切换显示装置100G中，偏光式视角控制元件170位于显示面板110与电控视角切换器120之间，且第二偏光片174位于相位延迟膜172与电控视角切换器120之间。此外，第二偏光片174的穿透轴T174平行于显示面板110中较靠近第二偏光片174的偏光片的穿透轴，如下偏光片112的穿透轴T112。
请参照图16及图17，视角可切换显示装置100H相似于图16的视角可切换显示装置100G，两者的主要差异如下所述。在图17的视角可切换显示装置100H中，偏光式视角控制元件170位于电控视角切换器120与电控光散射切换器130之间，且第二偏光片174位于相位延迟膜172与电控光散射切换器130之间。
请参照图17及图18，视角可切换显示装置100I相似于图17的视角可切换显示装置100H，两者的主要差异如下所述。在图18的视角可切换显示装置100I中，偏光式视角控制元件170位于电控光散射切换器130与背光模块140之间，且第二偏光片174位于相位延迟膜172与背光模块140之间。
请参照图11及图19，视角可切换显示装置100J相似于图11的视角可切换显示装置100B，两者的主要差异如下所述。在图19的视角可切换显示装置100J中，显示面板110的下偏光片112的穿透轴T112平行于第一方向D1，且显示面板110的上偏光片114的穿透轴T114、第一偏光片126的穿透轴T126以及第二偏光片174的穿透轴T174平行于第二方向D2。此外，相位延迟膜172是O型板，其中相位延迟膜172的光轴T172相对于第一方向D1倾斜。也就是说，相位延迟膜172的光轴T172不垂直也不平行于第一方向D1。此外，相位延迟膜172的光轴T172于第二偏光片174上的正投影垂直于第二方向D2(防窥方向)。
补充说明的是，本实施例虽以图11的架构进行上述改良，然而，上述改良(包括将C型板替换成O型板以及改变多个膜层的穿透轴的方向)也适用于图12至图18的实施例。
请参照图1及图20，视角可切换显示装置100K相似于图1的视角可切换显示装置100，两者的主要差异如下所述。视角可切换显示装置100K以偏光式视角控制元件180取代图7的减光片144。偏光式视角控制元件180位于导光板142与反射片143之间，其中偏光式视角控制元件180包括第三偏光片182、第三偏光片184以及位于第三偏光片182与第三偏光片184之间的相位延迟膜186。
第三偏光片182以及第三偏光片184可分别为吸收式偏光片或反射式偏光片，且第三偏光片182的穿透轴T182以及第三偏光片184的穿透轴T184分别平行于显示面板110的下偏光片112的穿透轴T112。举例而言，第三偏光片182以及第三偏光片184可都为吸收式偏光片。或者，第三偏光片182可为吸收式偏光片，而第三偏光片184可为反射式偏光片。
相位延迟膜186可为O型板或C型板。也就是说，相位延迟膜186的光轴T186可垂直于第三偏光片182。或者，相位延迟膜186的光轴T186可倾斜于第一方向D1，且相位延迟膜186的光轴T186于第三偏光片182上的正投影垂直于第二方向D2(防窥方向)。
偏光式视角控制膜适于将60度至80度的光束滤除，且可防止被反射片143反射回导光板142的光束被导光板142的微结构1421散射所造成的大视角漏光，进而提升防窥效果。
补充说明的是，本实施例虽以图1的架构进行上述改良，然而，上述改良(以偏光式视角控制元件180取代图7的减光片144)也适用于其它实施例。
请参照图20及图21，视角可切换显示装置100L相似于图20的视角可切换显示装置100K，两者的主要差异如下所述。在图21的视角可切换显示装置100L中，偏光式视角控制元件180A的第三偏光片182以及第三偏光片184分别为吸收式偏光片，且偏光式视角控制元件180A进一步包括反射式偏光片188。反射式偏光片188位于偏光式视角控制元件180A靠近导光板142的一侧。具体地，反射式偏光片188例如配置在第三偏光片184上，且第三偏光片184位于反射式偏光片188与相位延迟膜186之间。反射式偏光片188的穿透轴T188平行于第三偏光片182的穿透轴T182以及第三偏光片184的穿透轴T184。藉此，可以提高显示面板110的辉度。
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。在本发明的视角可切换显示装置中，电控视角切换器可在防窥模式及分享模式之间切换，且电控光散射切换器可在透明态与散射态之间切换。当电控视角切换器切换至防窥模式时，电控光散射切换器对应切换至透明态，使光束通过电控光散射切换器时不被散射，且光束通过电控视角切换器时，在防窥方向上的大角度光束被吸收。因此，由大视角观看视角可切换显示装置的观看者无法看到显示影像，因而达到防窥的效果。当电控视角切换器切换至分享模式时，电控光散射切换器对应切换至散射态，使光束通过电控光散射切换器时被散射，而有助于扩大视角，且光束通过电控视角切换器时，在防窥方向上的大视角光束的强度比例大致不受影响。因此，由大视角观看视角可切换显示装置的观看者可以看到显示影像，因而达到分享显示影像(资讯)的效果。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，当不能以此限定本发明实施的范围，即所有依本发明权利要求及发明说明内容所作的简单的等效变化与修改，都仍属于本发明专利覆盖的范围。另外本发明的任一实施例或权利要求不需达成本发明所揭露的全部目的或优点或特点。此外，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的权利范围。此外，本说明书或权利要求书中提及的“第一”、“第二”等用语仅用以命名元件(element)的名称或区别不同实施例或范围，而并非用来限制元件数量上的上限或下限。
附图标记说明
100、100A、100B、100C、100D、100E、100F、100G、100H、100I、100J、100K、100L：视角可切换显示装置
110：显示面板
112：下偏光片
114：上偏光片
120：电控视角切换器
121、122：第一透光基板
123、124：第一透光导电层
125：液晶层
126：第一偏光片
127、128：配向层
130：电控光散射切换器
131、132：第二透光基板
133、134：第二透光导电层
135、135A、135B：电控高分子材料层
136、137：垂直配向层
140：背光模块
141：光源
142：导光板
143：反射片
144：减光片
145：逆棱镜片
150：触控感测元件
160：装饰层
170、180、180A：偏光式视角控制元件
172、186：相位延迟膜
174：第二偏光片
182、184：第三偏光片
188：反射式偏光片
1251、1353：液晶分子
1351：液晶微滴
1352：高分子材料
1354：高分子网络
1355：双频液晶
1356：反应型液晶
1421：微结构
B、B1、B2、B3、B4、B5：光束
C1、C2、C3：曲线
D1：第一方向
D2：第二方向
SB：底面
SE：出光面
SI：入光面
T112、T114、T126、T174、T182、T184、T188：穿透轴
T172、T186、T1251、T1353：光轴

Claims (12)

1.一种视角可切换显示装置，其特征在于，包括显示面板、电控视角切换器、电控光散射切换器、背光模块以及偏光式视角控制元件，
所述显示面板包括上偏光片及下偏光片；
所述电控视角切换器相对于所述显示面板且包括两个第一透光基板、位于所述两个第一透光基板之间的两层第一透光导电层、位于所述两层第一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面板的一侧的第一偏光片，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第一偏光片的穿透轴，其中所述第一偏光片的穿透轴与所述显示面板的所述上偏光片及所述下偏光片中邻近于所述第一偏光片的那一个偏光片的穿透轴相平行；
所述电控光散射切换器，位于所述显示面板与所述背光模块之间且包括两个第二透光基板、位于所述两个第二透光基板之间的两层第二透光导电层以及位于所述两层第二透光导电层之间的电控高分子材料层；
所述背光模块包括光源、导光板、反射片、减光片以及逆棱镜片，所述光源位于所述导光板的侧面，所述导光板位于所述逆棱镜片与所述反射片之间，所述减光片位于所述导光板与所述反射片之间；
所述偏光式视角控制元件位于所述背光模块上方且包括相位延迟膜以及第二偏光片，其中所述第二偏光片配置在所述相位延迟膜远离所述显示面板的一侧，所述第二偏光片为吸收式偏光片。
2.如权利要求1所述的视角可切换显示装置，其特征在于，所述显示面板位于所述电控视角切换器与所述电控光散射切换器之间。
3.如权利要求2所述的视角可切换显示装置，其特征在于，所述两个第一透光基板中较远离所述显示面板的第一透光基板为强化玻璃基板。
4.如权利要求2所述的视角可切换显示装置，其特征在于，所述视角可切换显示装置还包括：
触控感测元件，位于所述第一偏光片与所述两个第一透光基板中较远离所述显示面板的第一透光基板之间；以及
装饰层，位于所述电控视角切换器上方，且所述第一偏光片位于所述装饰层与所述触控感测元件之间。
5.如权利要求2所述的视角可切换显示装置，其特征在于，所述视角可切换显示装置还包括：
触控感测元件，位于所述第一偏光片上方；以及
装饰层，位于所述触控感测元件上方，且所述触控感测元件位于所述装饰层与所述第一偏光片之间。
6.如权利要求1所述的视角可切换显示装置，其特征在于，所述电控视角切换器位于所述显示面板与所述电控光散射切换器之间。
7.如权利要求1所述的视角可切换显示装置，其特征在于，所述电控高分子材料层包括高分子分散性液晶、聚合物网状结构液晶或含有双频液晶与反应型液晶的组合物。
8.如权利要求1所述的视角可切换显示装置，其特征在于，所述减光片为包含有吸光材料的半透薄膜、吸收式偏光片、或由吸收式偏光片以及反射式偏光片所构成的复合偏光片。
9.如权利要求1所述的视角可切换显示装置，其特征在于，所述相位延迟膜为O型板、C型板、或由O型板以及C型板所构成的复合板。
10.如权利要求1所述的视角可切换显示装置，其特征在于，所述视角可切换显示装置还包括：
另一偏光式视角控制元件，位于所述导光板与所述反射片之间，其中所述另一偏光式视角控制元件包括两片第三偏光片以及位于所述两片第三偏光片之间的相位延迟膜。
11.如权利要求10所述的视角可切换显示装置，其特征在于，所述两片第三偏光片分别为吸收式偏光片或反射式偏光片，且位于所述两片第三偏光片之间的相位延迟膜为O型板或C型板。
12.如权利要求10所述的视角可切换显示装置，其特征在于，所述两片第三偏光片分别为吸收式偏光片，且位于所述两片第三偏光片之间的相位延迟膜为O型板或C型板，所述另一偏光式视角控制元件还包括反射式偏光片，位于所述另一偏光式视角控制元件靠近所述导光板的一侧。
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