[go: up one dir, main page]

CN111458911B - 显示装置及其光源模块 - Google Patents

显示装置及其光源模块 Download PDF

Info

Publication number
CN111458911B
CN111458911B CN201910048166.3A CN201910048166A CN111458911B CN 111458911 B CN111458911 B CN 111458911B CN 201910048166 A CN201910048166 A CN 201910048166A CN 111458911 B CN111458911 B CN 111458911B
Authority
CN
China
Prior art keywords
viewing angle
alignment
liquid crystal
layer
alignment layer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201910048166.3A
Other languages
English (en)
Other versions
CN111458911A (zh
Inventor
陈冰彦
方崇仰
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Coretronic Corp
Original Assignee
Coretronic Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Coretronic Corp filed Critical Coretronic Corp
Priority to CN201910048166.3A priority Critical patent/CN111458911B/zh
Priority to TW108104117A priority patent/TWI698668B/zh
Priority to JP2020003339A priority patent/JP2020118965A/ja
Priority to DE102020100790.6A priority patent/DE102020100790A1/de
Publication of CN111458911A publication Critical patent/CN111458911A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN111458911B publication Critical patent/CN111458911B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1347Arrangement of liquid crystal layers or cells in which the final condition of one light beam is achieved by the addition of the effects of two or more layers or cells
    • G02F1/13471Arrangement of liquid crystal layers or cells in which the final condition of one light beam is achieved by the addition of the effects of two or more layers or cells in which all the liquid crystal cells or layers remain transparent, e.g. FLC, ECB, DAP, HAN, TN, STN, SBE-LC cells
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/1323Arrangements for providing a switchable viewing angle
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/133528Polarisers
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1337Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Planar Illumination Modules (AREA)

Abstract

本发明提出一种显示装置及其光源模块。光源模块包括背光模块与出光视角控制装置。出光视角控制装置配置于背光模块之上。在出光视角控制装置中,第一偏光片、第一配向层、第一液晶层、第二配向层与第二偏光片依序配置在来自背光模块的照明光束的传递路径上。第一配向层与第二配向层的配向方向垂直。第一液晶层中的多个液晶分子根据第一施加电压改变其排列方向。当第一施加电压等于0V时,照明光束的出光视角范围为第一视角,且当第一施加电压大于0V时,出光视角范围为第二视角,其中,第二视角不同于第一视角。显示装置包括上述的光源模块。本发明的显示装置与光源模块可以提供在正向观赏模式与斜向防窥模式间切换。

Description

显示装置及其光源模块
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可以控制可视角范围(Viewing Angle)的显示装置与光源模块。
背景技术
随着科技发展,显示装置已经成为普遍使用电子装置。一般的显示装置会要求广视角,然而有些显示器却需要控制视角范围以提供防窥功能。例如,汽车在行进时,车用显示装置的亮光可能会造成驾驶者干扰或是显示内容造成驾驶者分心,但汽车未行进的时候,驾驶者还是希望能够观看车用显示装置的显示内容。因此如何提供一个可以控制视角范围的显示装置成为一个待研究的课题。
“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已知技术。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,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
本发明的实施例提供一种显示装置与光源模块,可以提供至少两种不同的可视角范围。
本发明的其他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。
为达上述之一或部分或全部目的或是其他目的,本发明的一实施例提出一种光源模块。光源模块包括背光模块以及出光视角控制装置。背光模块用于发出照明光束。出光视角控制装置沿照明光束的传递方向配置于背光模块之上且包括多个偏光片、多个配向层与液晶层。第一偏光片与第二偏光片依序配置在照明光束的传递路径上。第一液晶层配置在照明光束的传递路径上且位于第一偏光片与第二偏光片之间,其中第一液晶层中的多个液晶分子根据第一施加电压改变其排列方向。第一配向层配置在照明光束的传递路径上且位于第一偏光片与第一液晶层之间。第二配向层配置在照明光束的传递路径上且位于第二偏光片与第一液晶层之间,其中第一配向层与第二配向层的配向方向垂直。当第一施加电压等于0V(伏特)时,照明光束穿透出光视角控制装置后的出光视角范围为第一视角,且当第一施加电压大于0V时,出光视角范围为第二视角,其中,第二视角不同于第一视角。
本发明的一实施例提出一种显示装置。显示装置包括光源模块与显示模块。光源模块包括背光模块与出光视角控制装置。背光模块用于发出照明光束。出光视角控制装置沿照明光束的传递方向配置于背光模块之上。在出光视角控制装置中,第一偏光片与第二偏光片依序配置在照明光束的传递路径上。第一液晶层配置在照明光束的传递路径上且位于第一偏光片与第二偏光片之间,其中第一液晶层中的多个液晶分子根据第一施加电压改变其排列方向。第一配向层配置在照明光束的传递路径上且位于第一偏光片与第一液晶层之间。第二配向层配置在照明光束的传递路径上且位于第二偏光片与第一液晶层之间,其中第一配向层与第二配向层的配向方向垂直,其中,当第一施加电压等于0V时,照明光束穿透出光视角控制装置后的出光视角范围为第一视角,且当第一施加电压大于0V时,出光视角范围为第二视角,其中,第二视角不同于第一视角。显示模块沿照明光束的传递方向配置于光源模块之上,用于将照明光束转换成显示光束。
基于上述,本发明实施例的显示装置及其光源模块具有至少两种不同可视角的观赏模式,包括兼具多人一起观赏的正向观赏视角模式与限制特定方向的观众才能看到的斜向防窥模式。如果应用在车用屏幕上,汽车行进时,显示装置切换到斜向防窥模式能够避免干扰驾驶员并提高行驶安全度,同时副座上的乘客仍然能够观看到显示装置的显示内容。
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,并配合附图作详细说明如下。
附图说明
图1是依照本发明的一实施例的一种显示装置的结构简图。
图2是依照本发明的一实施例的一种光源模块的结构示意图。
图3A是依照本发明的一实施例的一种出光视角控制装置的配向层的配向方向与视角控制方向示意图。
图3B是依照本发明的另一实施例的一种出光视角控制装置的配向层的配向方向与视角控制方向示意图。
图4A至图4D是依照图3A的实施例的出光视角控制装置的出光场型分布图。
图5是依照图4A至图4D的实施例的出光视角控制装置在水平视线方向的出光场型分布图。
图6是依照本发明的另一实施例的一种光源模块的结构示意图。
图7A与图7B是依照本发明的另一实施例的一种出光视角控制装置的配向层的配向方向与视角控制方向示意图。
图8是依照图6至图7B的实施例的一种出光视角控制装置在水平视线方向的出光场型分布图。
图9是依照本发明的另一实施例的一种出光视角控制装置在水平视线方向的出光场型分布图。
图10是依照本发明的另一实施例的一种显示装置的结构简图。
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较佳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是依照本发明的一实施例的一种显示装置的结构简图,
图2是依照本发明的一实施例的一种光源模块的结构示意图。请先参考图1,显示装置10包括光源模块100以及显示模块200。光源模块100包括背光模块110与出光视角控制装置120。背光模块110用于发出照明光束IB,出光视角控制装置120沿照明光束IB的传递方向(例如Z方向)配置于背光模块110之上,可以调整照明光束IB的出光视角。显示模块200是沿照明光束IB的传递方向(例如Z方向)配置于光源模块100之上,用于将照明光束IB转换成显示光束DB。
接着请参考图2,图2示例性地显示光源模块100的架构。出光视角控制装置120至少包括第一偏光片122、第二偏光片124、第一液晶层LC1、第一配向层126与第二配向层128。第一偏光片122与第二偏光片124依序配置在照明光束IB的传递路径上。第一液晶层LC1配置在照明光束IB的传递路径上且位于第一偏光片122与第二偏光片124之间。第一配向层126配置在照明光束IB的传递路径上且位于第一偏光片122与第一液晶层LC1之间,第二配向层128配置在照明光束IB的传递路径上且位于第二偏光片124与第一液晶层LC1之间,并且第一配向层126与第二配向层128的配向方向垂直。此外,第一偏光片122与第一配向层126之间隔有玻璃层GL1与导电层CL1,第二偏光片124与第二配向层128之间隔有玻璃层GL2与导电层CL2。
第一液晶层LC1中的多个液晶分子会根据第一施加电压改变其排列方向。当第一施加电压等于0V(伏特)时,照明光束IB穿透出光视角控制装置120后的出光视角范围为第一视角,且当第一施加电压大于0V时,出光视角范围为第二视角,其中第二视角会不同于第一视角。
简言之,在本实施例中,出光视角控制装置120可以改变来自背光模块110的照明光束IB的出光视角。通过控制第一施加电压的大小来改变第一液晶层LC1的液晶分子的排列方向,进而调整照明光束IB穿过出光视角控制装置120后的出光视角范围。因此照明光束IB通过显示模块200后,可以提供至少两种不同的可视角范围(例如第一视角与第二视角)。
以下进一步说明出光视角控制装置120的其余实施方式。
在本实施例中,第一液晶层LC1的液晶分子是扭转向列型(Twisted Nematic,TN)液晶,但不限制。
在本实施例中,施加第一电压后,出光视角范围会产生偏移,而此偏移方向是基于第一配向层126与第二配向层128的配向方向来决定。第一偏光片122的吸收轴方向可以平行或垂直第一配向层126的配向方向,且第二偏光片124的吸收轴方向可以平行或垂直第二配向层128的配向方向。
在本实施例中,第一配向层126的配向方向与第二配向层128的配向方向之间的夹角例如为90度。当第一施加电压等于0V时,照明光束IB穿透出光视角控制装置120后的出光视角(第一视角)基本上维持不变,但当第一施加电压大于0V时,液晶分子开始偏转,照明光束IB的出光视角范围会从第一视角改变至第二视角,其偏移方向会与第二配向层的配向方向夹45度角。
图3A是依照本发明的一实施例的一种出光视角控制装置的配向层的配向方向与视角控制方向示意图。请同时参照图2、3A,在第一液晶层LC1的平面上(例如是X-Y平面),水平视线方向被定为X方向,垂直视线方向被定为Y方向。图3A的实施例可适用于出光视角控制装置120,第一配向层126的配向方向1261相对于水平视线为135度,并且第二配向层128的配向方向1281相对于水平视线为45度,第一配向层126的配向方向1261与第二配向层128的配向方向1281夹90度角。
图4A至图4D是依照图3A的实施例的出光视角控制装置的出光场型分布图,图5是依照图4A至图4D的实施例的出光视角控制装置在水平视线方向的出光场型分布图。在图4A中,第一施加电压为0V(伏特),在图4B至图4D中,第一施加电压分别为1.6V、1.8V与2V。图5中的曲线510到曲线540分别显示图4A至图4D的出光场型在水平视线方向上的变化。
在本实施例中,背光模块110是以朗伯特光源(Lambertian)为例,第一偏光片122的极化方向垂直第一配向层126的配向方向1261,第二偏光片124的极化方向也垂直第二配向层128的配向方向1281。还未对第一液晶层LC1施加第一施加电压前(请参照图4A与图5的曲线510),液晶分子保持原有的排列方式,照明光束IB通过出光视角控制装置120后的第一视角还是维持宽视角范围,显示装置10运作在正向观赏模式,可以让不同位置的观众一起观赏画面。
随着第一施加电压增加(请参照图4B至图5),照明光束IB通过出光视角控制装置120后的出光场型随之改变,视角范围愈来愈窄并且可视角度往水平视线方向(例如,图4B至图5的图中右边)偏移,请参考图3A中的出光视角范围的偏移方向130。也就是说,第一配向层126的配向方向1261与第二配向层128的配向方向1281夹90度角,随着第一施加电压的增加,照明光束IB通过出光视角控制装置120后,从第一视角变化到第二视角的偏移方向130会与第二配向层128的配向方向1281夹45度角。此外,由图4A至图4D可看出,第一视角的范围会大于第二视角的范围,并且图4B至图4D中的第二视角的正负角度的范围明显不对称。更具体而言,第一视角包括60度至-60度的视角范围,且第二视角为大于或等于-30度或是小于或等于30度的视角范围。
也就是说,增加第一施加电压会造成出光视角范围往特定方向限缩,特别是斜向方向,让显示装置10可以运作在斜向防窥模式,仅能让特定方向的观众观赏画面以达到防窥的效果。
简言之,本实施例的第一视角适用于正向观赏模式,第二视角适用于斜向防窥模式,且从第一视角至第二视角的偏移方向是根据第一配向层126与第二配向层128的之间配向方向而决定。通过第一施加电压来控制出光视角控制装置120以让显示装置10在正向观赏模式与斜向防窥模式间切换。
在一实施例中,图3A至图4D的实施例应用在汽车的中控显示装置。当汽车未行进时,显示装置10运作在正向观赏模式,此时驾驶座上的驾驶员与副座的乘客可以一起观看显示装置10的画面,但当汽车行进时,显示装置10可以切换到斜向防窥模式,显示装置10的可视角范围被改变成仅提供副座的乘客观赏,而驾驶员看不到显示装置10的画面,借此达到提高行车安全的效果。
图3B是依照本发明的另一实施例的一种出光视角控制装置的配向层的配向方向与视角控制方向示意图。请参照图3B,第一配向层126的配向方向1262相对于水平视线为45度,并且第二配向层128的配向方向1282相对于水平视线为135度,第一配向层126的配向方向1262与第二配向层128的配向方向1282同样夹90度角。在此实施例中,出光视角范围从第一视角变化到第二视角的偏移方向140是往左偏移,与图3A中的偏移方向130相反,但偏移方向140同样会与第二配向层128的配向方向1282夹45度角。
关于图3B的实施例可以从图3A以及图4A至图5的说明获致足够的教示、建议与实施说明,因此不再赘述。
图6是依照本发明的另一实施例的一种光源模块的结构示意图。图6的光源模块300可适用于图1的显示装置10。光源模块300与图2的光源模块100部分相似,但光源模块300的出光视角控制装置310还包括第二液晶层LC2、第三配向层312、第四配向层314与第三偏光片316。
第三偏光片316沿照明光束IB的传递方向配置于第二偏光片124之上。第二液晶层LC2配置在照明光束IB的传递路径上且位于第三偏光片316与第二偏光片124之间。第三配向层312配置在照明光束IB的传递路径上且位于第二偏光片124与第二液晶层LC2之间。第四配向层314配置在照明光束IB的传递路径上且位于第三偏光片316与第二液晶层LC2之间,其中第三配向层312与第四配向层314的配向方向垂直。出光视角控制装置310的配向层与偏光片之间一样隔有玻璃层与导电层。举例来说,除了原有的玻璃层GL1与GL2、导电层CL1与CL2,第二偏光片124与第三配向层312之间隔有玻璃层GL3与导电层CL3,第三偏光片316与第四配向层314之间隔有玻璃层GL4与导电层CL4。
第二液晶层LC2中的多个液晶分子会根据第二施加电压改变其排列方向。当第一施加电压与第二施加电压都等于0V时,照明光束IB的出光视角为第一视角。当第一施加电压与第二施加电压都大于0V时,出光视角为第三视角,其中,第一视角、第二视角与第三视角彼此不相同。
在本实施例中,第一液晶层LC1与第二液晶层LC2的液晶分子可以都为扭转向列型(Twisted Nematic,TN)液晶,但不限制。
图7A与图7B是依照本发明的另一实施例的一种出光视角控制装置的配向层的配向方向与视角控制方向示意图。图7A与图7B的实施例适用于出光视角控制装置310。图7A显示第一配向层126的配向方向1263以及第二配向层128的配向方向1283,其配置方式与图3A的实施例相同。第一配向层126的配向方向1263相对于水平视线为135度,第二配向层128的配向方向1283相对于水平视线为45度。图7B显示第三配向层312的配向方向3121以及第四配向层314的配向方向3141。第三配向层312的配向方向3121相对于水平视线为225度,与第二配向层126的配向方向1263相差180度。第四配向层314的配向方向3141相对于水平视线为315度,与第一配向层126的配向方向1263也相差180度。在这个配置方式下,光源模块300所发出的照明光束IB的出光视角范围的偏移方向为向右偏移,如箭头320所示。
图8是依照图6至图7B的实施例的一种出光视角控制装置在水平视线方向的出光场型分布图。在此背光模块110还是朗伯特光源。曲线810显示第一施加电压与第二施加电压都等于0V所产生的出光场型,为第一视角在水平视线方向上的强度分布。曲线820显示第一施加电压与第二施加电压都不等于0V所产生的出光场型,为第三视角在水平视线方向上的强度分布。在曲线820所表示的实施例中,第一施加电压是2V,第二施加电压是1.8V。第一施加电压会大于第二施加电压。
特别说明的是,第一施加电压与第二施加电压可以小于显示模块200中对液晶层所施加的电压。例如,显示模块200中要让液晶层中的分子完全转向所需要的电压可能为2.5V至3.3V之间,大于上述的第一施加电压与第二施加电压。
通过分别提高第一施加电压以及第二施加电压来控制第一液晶层LC1与第二液晶层LC2,背光模块110所发出的照明光束IB在经过出光视角控制装置310后产生第三视角。第三视角的范围会小于第二视角与第一视角的范围。在上述的实施例中,第一施加电压改变第一液晶层LC1中液晶分子的排列方式已经可以达到提供斜向位置的观众观看画面的防窥效果(可参考图5),然而增加第二液晶层LC2的配置,可以更进一步的抑制观看方向以外的出光光场。举例来说,在图8中的曲线810可对应为左右对称观看效果的正向观赏模式,曲线820则对应为斜向防窥模式,适于提供给水平方向大于-30度方向的观众观看,而且在小于-30度的范围中,照明光束IB的出光量明显被抑制,达到更佳的防窥效果。
图9是依照本发明的另一实施例的一种出光视角控制装置在水平视线方向的出光场型分布图。在本实施例中,光源模块300中的背光模块110改为现有的车用光源。曲线910是在正向观赏模式下的出光场型,即第一施加电压以及第二施加电压为0V。曲线920是在斜向防窥模式下的出光场型,即第一施加电压以及第二施加电压都大于0V。在正向观赏模式下,位于显示装置10左右两侧的观众都能看到画面,但在斜向防窥模式下,位于右侧(视角大于0度)的观众才可以看到画面,而左侧(视角小于0度)的观众,尤其是位在视角小于-35度的观众,无法看到画面,表示本实施例可以提供两种不同可视角范围的观赏模式,其中一种观赏模式还具有良好的防窥效果。
图10是依照本发明的另一实施例的一种显示装置的结构简图。显示装置20包括显示模块210与光源模块340。光源模块340会发出照明光束IB,显示模块210沿照明光束IB的传递方向配置于光源模块340之上,用于将照明光束IB转换成显示光束DB。光源模块340的架构与上述的光源模块300大致相似,下面将会进一步说明。显示模块210包括第四偏光片220、显示层230与第五偏光片240。第四偏光片220与第五偏光片240依序配置在照明光束IB的传递路径上,显示层230配置在照明光束IB的传递路径上且位于第四偏光片220与第五偏光片230之间。显示模块210适于搭配上述每个实施例的光源模块。
特别说明的是,光源模块340的结构可以如同光源模块300一样,光源模块340也包括第三偏光片334。第三偏光片334是沿照明光束IB的传递方向配置于第二偏光片124与第四偏光片220之间,其中第三偏光片334的吸收轴方向平行或垂直第四配向层314的配向方向。但在一实施例中,第三偏光片334并非必要,第四偏光片220可以取代第三偏光片334。
另外,在本实施例中,显示装置20还可以包括光学相位延迟层332。光学相位延迟层332配置在照明光束IB的传递路径上且位于第四配向层314与第四偏光片220之间。显示模块210可以是平面转换型(In-Plane Switching,IPS)面板。如果显示模块210的第四偏光片220的偏振方向与来自光源模块340的照明光束IB不一致,光学相位延迟层332可以校正照明光束IB的极化方向,使其顺利的进入显示模块210。光学相位延迟层332例如是二分之一波片,但不限制。
综上所述,本发明的示范实施例中提供一种显示装置与光源模块。光源模块具有出光视角控制装置,出光视角控制装置是利用改变第一液晶层中液晶分子的排列方式来调整照明光束的出光场型,使得显示装置可以在正向观赏模式与斜向防窥模式间切换。在正向观赏模式下,显示装置的可视角实质上相近背光模块所提供的视角范围。通过控制第一施加电压的大小,斜向防窥模式的可视角范围也是以随着第一施加电压而改变,以符合不同角度的需求。本发明的显示装置与光源模块能够提供低功率、高辉度的防窥模式。
惟以上所述者,仅为本发明之较佳实施例而已,当不能以此限定本发明实施之范围,即所有依本发明权利要求书及发明内容所作之简单的等效变化与修改,皆仍属本发明专利涵盖之范围内。另外本发明的任一实施例或权利要求不须达成本发明所揭露之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之权利范围。此外,本说明书或权利要求书中提及的“第一”、“第二”等用语仅用于命名元件(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:
10、20:显示装置
100、300、340:光源模块
110:背光模块
120、310、330:出光视角控制装置
122:第一偏光片
124:第二偏光片
126:第一配向层
1261、1281、1262、1282、1263、1283、3121、3141:配向方向
128:第二配向层
130、140、320:偏移方向
200、210:显示模块
220:第四偏光片
230:显示层
240:第五偏光片
312:第三配向层
314:第四配向层
316、334:第三偏光片
332:光学相位延迟层
510~540、810、820、910、920:曲线
DB:显示光束
IB:照明光束
GL1、GL2、GL3、GL4:玻璃层
CL1、CL2、CL3、CL4:导电层
LC1:第一液晶层
LC2:第二液晶层
X、Y、Z:方向。

Claims (10)

1.一种显示装置,其特征在于,所述显示装置包括光源模块、光学相位延迟层以及显示模块,其中:
所述光源模块包括背光模块以及出光视角控制装置,其中:
所述背光模块用于发出照明光束;以及
所述出光视角控制装置沿所述照明光束的传递方向配置于所述背光模块之上,且包括第一偏光片、第二偏光片、第一液晶层、第一配向层以及第二配向层,其中:
所述第一偏光片与所述第二偏光片依序配置在所述照明光束的传递路径上;
所述第一液晶层配置在所述照明光束的传递路径上且位于所述第一偏光片与所述第二偏光片之间,其中所述第一液晶层中的多个液晶分子根据第一施加电压改变其排列方向;
所述第一配向层配置在所述照明光束的传递路径上且位于所述第一偏光片与所述第一液晶层之间;以及
所述第二配向层配置在所述照明光束的传递路径上且位于所述第二偏光片与所述第一液晶层之间,其中所述第一配向层的配向方向垂直于所述第二配向层的配向方向,
其中,当所述第一施加电压等于0V时,所述照明光束穿透所述出光视角控制装置后的出光视角范围为第一视角,且当所述第一施加电压大于0V时,所述出光视角范围为第二视角,
其中,所述第二视角不同于所述第一视角,
其中,在所述第一液晶层的平面上,所述第一配向层的配向方向相对于水平视线为45度或135度的其中之一,并且所述第二配向层的配向方向相对于所述水平视线为45度或135度的其中之另一,以及
其中,当所述第一施加电压大于0V时,所述出光视角范围从所述第一视角改变至所述第二视角的偏移方向是与所述第二配向层的配向方向夹45度角的所述水平视线方向;以及
所述显示模块沿所述照明光束的传递方向配置于所述光源模块之上,用于将所述照明光束转换成显示光束,所述显示模块包括:
第四偏光片与第五偏光片,依序配置在所述照明光束的传递路径上;以及
显示层,配置在所述照明光束的传递路径上且位于所述第四偏光片与所述第五偏光片之间;
其中,所述出光视角控制装置还包括:
第二液晶层,配置在所述照明光束的传递路径上且位于所述第四偏光片与所述第二偏光片之间,其中所述第二液晶层中的多个液晶分子根据第二施加电压改变其排列方向;
第三配向层,配置在所述照明光束的传递路径上且位于所述第二偏光片与所述第二液晶层之间;以及
第四配向层,配置在所述照明光束的传递路径上且位于所述第四偏光片与所述第二液晶层之间,其中所述第三配向层与所述第四配向层的配向方向垂直,
其中,当所述第一施加电压与所述第二施加电压都等于0V时,所述照明光束穿透所述出光视角控制装置后的出光视角为所述第一视角,以及,当所述第一施加电压与所述第二施加电压都大于0V时,所述出光视角为第三视角,其中,所述第一视角、所述第二视角与所述第三视角彼此不相同;以及
所述光学相位延迟层配置在所述照明光束的传递路径上且位于所述第四配向层与所述第四偏光片之间。
2.根据权利要求1所述的显示装置,其特征在于,所述第一偏光片的吸收轴方向平行或垂直所述第一配向层的配向方向,且所述第二偏光片的吸收轴方向平行或垂直所述第二配向层的配向方向。
3.根据权利要求1所述的显示装置,其特征在于,所述第一视角的范围大于所述第二视角的范围,且所述第二视角的正负角度的范围不对称。
4.根据权利要求1所述的显示装置,其特征在于,所述第一视角包括60度至-60度的视角范围,且所述第二视角为大于或等于-30度或是小于或等于30度的视角范围。
5.根据权利要求1所述的显示装置,其特征在于,所述出光视角控制装置还包括:
第三偏光片,沿所述照明光束的传递方向配置于所述第二偏光片与所述第四偏光片之间,其中所述第三偏光片的吸收轴方向平行或垂直所述第四配向层的配向方向。
6.根据权利要求5所述的显示装置,其特征在于,所述第二配向层与所述第三配向层的配向方向相差180度,且所述第一配向层与所述第四配向层的配向方向相差180度。
7.根据权利要求5所述的显示装置,其特征在于,所述第一施加电压大于所述第二施加电压。
8.根据权利要求5所述的显示装置,其特征在于,所述第三视角的范围小于所述第二视角与所述第一视角的范围。
9.根据权利要求5所述的显示装置,其特征在于,所述第一液晶层或所述第二液晶层的液晶分子为扭转向列型液晶。
10.根据权利要求1所述的显示装置,其特征在于,所述第一视角适用于正向观赏模式,所述第二视角适用于斜向防窥模式,且从所述第一视角至所述第二视角的偏移方向是根据所述第一配向层与所述第二配向层的之间的配向方向而决定。
CN201910048166.3A 2019-01-18 2019-01-18 显示装置及其光源模块 Active CN111458911B (zh)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910048166.3A CN111458911B (zh) 2019-01-18 2019-01-18 显示装置及其光源模块
TW108104117A TWI698668B (zh) 2019-01-18 2019-02-01 顯示裝置及其光源模組
JP2020003339A JP2020118965A (ja) 2019-01-18 2020-01-14 表示装置及其光源モジュール
DE102020100790.6A DE102020100790A1 (de) 2019-01-18 2020-01-15 Anzeigevorrichtung und Lichtquellenmodul dafür

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910048166.3A CN111458911B (zh) 2019-01-18 2019-01-18 显示装置及其光源模块

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN111458911A CN111458911A (zh) 2020-07-28
CN111458911B true CN111458911B (zh) 2024-03-19

Family

ID=71403129

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910048166.3A Active CN111458911B (zh) 2019-01-18 2019-01-18 显示装置及其光源模块

Country Status (4)

Country Link
JP (1) JP2020118965A (zh)
CN (1) CN111458911B (zh)
DE (1) DE102020100790A1 (zh)
TW (1) TWI698668B (zh)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7395328B2 (ja) * 2019-11-14 2023-12-11 株式会社ジャパンディスプレイ 車両用表示装置
TWI737420B (zh) * 2020-07-27 2021-08-21 友達光電股份有限公司 顯示裝置
CN217060711U (zh) 2021-12-02 2022-07-26 中强光电股份有限公司 显示装置
US11841585B2 (en) 2021-12-02 2023-12-12 Coretronic Corporation Display apparatus and method of driving the same
DE102022100553A1 (de) * 2022-01-11 2023-07-13 Audi Aktiengesellschaft Anzeigesystem
CN119497677A (zh) 2022-06-03 2025-02-21 Bhtc有限公司 特别是用于车辆、用于显示信息、具有可切换的共享和私人模式的显示装置

Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000347165A (ja) * 1999-06-02 2000-12-15 Sharp Corp 液晶表示装置
JP2006171333A (ja) * 2004-12-15 2006-06-29 Toshiba Electronic Engineering Corp 液晶表示装置
CN101114088A (zh) * 2006-07-25 2008-01-30 中华映管股份有限公司 多域水平配向式液晶显示面板
JP2008090173A (ja) * 2006-10-04 2008-04-17 Toshiba Matsushita Display Technology Co Ltd 表示装置
TW200842453A (en) * 2006-12-18 2008-11-01 Konica Minolta Opto Inc Twisted nematic system liquid crystal display
TW200905295A (en) * 2007-07-20 2009-02-01 Chi Mei Optoelectronics Corp Viewing angle controllable liquid crystal display
TW200951553A (en) * 2008-06-05 2009-12-16 Lg Display Co Ltd Liquid crystal display device and method of driving the same
KR20100031963A (ko) * 2008-09-17 2010-03-25 전북대학교산학협력단 단일 패널을 이용한 시야각 조절 액정표시장치
CN206892517U (zh) * 2017-07-07 2018-01-16 昆山龙腾光电有限公司 一种宽窄视角切换液晶显示装置
CN108196391A (zh) * 2018-01-02 2018-06-22 京东方科技集团股份有限公司 一种防窥装置、显示装置及防窥方法
CN207650518U (zh) * 2017-12-26 2018-07-24 扬升照明股份有限公司 视角可切换装置以及视角可切换显示模块
CN108345139A (zh) * 2017-01-25 2018-07-31 扬升照明股份有限公司 视角可切换显示装置
CN207965427U (zh) * 2018-03-26 2018-10-12 扬升照明股份有限公司 防窥控制装置与采用其的背光模块与显示器

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3901172B2 (ja) * 2004-05-28 2007-04-04 セイコーエプソン株式会社 液晶表示装置および電子機器
JP4536489B2 (ja) * 2004-11-15 2010-09-01 株式会社 日立ディスプレイズ 光学素子及びそれを用いた表示装置
JP2006208605A (ja) * 2005-01-26 2006-08-10 Asahi Glass Co Ltd 表示装置及び指向性制御素子
JP2006330164A (ja) * 2005-05-24 2006-12-07 Casio Comput Co Ltd 液晶表示装置
US7440058B2 (en) * 2006-08-04 2008-10-21 Chunghwa Picture Tubes, Ltd. Liquid crystal display panel and liquid crystal display device
US8045097B2 (en) * 2006-08-09 2011-10-25 Sharp Kabushiki Kaisha Liquid crystal display device and viewing angle control module
KR20080035877A (ko) * 2006-10-20 2008-04-24 삼성전자주식회사 입체 영상 표시 장치
KR20140045122A (ko) * 2012-10-08 2014-04-16 삼성디스플레이 주식회사 액정 표시 장치 및 그 제조 방법

Patent Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000347165A (ja) * 1999-06-02 2000-12-15 Sharp Corp 液晶表示装置
JP2006171333A (ja) * 2004-12-15 2006-06-29 Toshiba Electronic Engineering Corp 液晶表示装置
CN101114088A (zh) * 2006-07-25 2008-01-30 中华映管股份有限公司 多域水平配向式液晶显示面板
JP2008090173A (ja) * 2006-10-04 2008-04-17 Toshiba Matsushita Display Technology Co Ltd 表示装置
TW200842453A (en) * 2006-12-18 2008-11-01 Konica Minolta Opto Inc Twisted nematic system liquid crystal display
TW200905295A (en) * 2007-07-20 2009-02-01 Chi Mei Optoelectronics Corp Viewing angle controllable liquid crystal display
TW200951553A (en) * 2008-06-05 2009-12-16 Lg Display Co Ltd Liquid crystal display device and method of driving the same
KR20100031963A (ko) * 2008-09-17 2010-03-25 전북대학교산학협력단 단일 패널을 이용한 시야각 조절 액정표시장치
CN108345139A (zh) * 2017-01-25 2018-07-31 扬升照明股份有限公司 视角可切换显示装置
CN206892517U (zh) * 2017-07-07 2018-01-16 昆山龙腾光电有限公司 一种宽窄视角切换液晶显示装置
CN207650518U (zh) * 2017-12-26 2018-07-24 扬升照明股份有限公司 视角可切换装置以及视角可切换显示模块
CN108196391A (zh) * 2018-01-02 2018-06-22 京东方科技集团股份有限公司 一种防窥装置、显示装置及防窥方法
CN207965427U (zh) * 2018-03-26 2018-10-12 扬升照明股份有限公司 防窥控制装置与采用其的背光模块与显示器

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
一种宽视角和快速响应的连续视角可控液晶显示;侯柳强等;《液晶与显示》;20160715(第07期);全文 *
基于FFS架构实现宽窄视角切换;朱梦青等;《液晶与显示》;20180315(第03期);全文 *

Also Published As

Publication number Publication date
JP2020118965A (ja) 2020-08-06
CN111458911A (zh) 2020-07-28
DE102020100790A1 (de) 2020-07-23
TW202028784A (zh) 2020-08-01
TWI698668B (zh) 2020-07-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN111458911B (zh) 显示装置及其光源模块
US10578866B2 (en) Head up display device with a polarization separation element
US12189228B2 (en) Display device including streak-like polymers with liquid crystal molecules
US8786812B2 (en) Liquid crystal display device
US11194198B2 (en) Display device including a first display panel and a second display panel
CN102213856B (zh) 液晶显示面板
WO2015178321A1 (ja) 液晶表示装置、光制御部材および光制御部材作製用母材
US20160170264A1 (en) Light guiding plate, optical films, backlight module, array substrate and liquid crystal module
JP4152912B2 (ja) デュアルフロントライトユニットを利用したデュアル液晶表示装置
KR20200103566A (ko) 디스플레이 시스템에서 광 세기를 조절하기 위한 시스템 및 방법
US20140247418A1 (en) Liquid crystal display panel
US9304343B2 (en) Liquid crystal display device
JP2007279224A (ja) 液晶表示装置
JP2021051294A (ja) 表示装置及び表示光束の色度調整方法
CN218273009U (zh) 背光模块
WO2014084261A1 (ja) 光制御フィルム及び表示装置
US9513506B2 (en) Transflective liquid crystal panel, display device, array substrate, color filter substrate and fabricating method thereof
US10852598B2 (en) Optical device, display device, and electronic apparatus
JP4950054B2 (ja) ディスプレイ素子
JP2020034748A (ja) 液晶表示装置
JP2009080321A (ja) 表示装置、偏光制御方法
US11175557B1 (en) Transmittable lighting device
RU2785432C2 (ru) Оптическая стопа для переключаемого устройства направленного отображения
KR20070106262A (ko) 백라이트어셈블리 및 이를 이용한 액정표시장치모듈
TWI363208B (en) Large view angle liquid crystal display

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant