(57)【要約】      （修正有）【課題】表示装置及其光源モジュールを提供する。【解決手段】光源モジュール１００はバックライトモジュール１１０及び出光視角制御装置１２０を含む。出光視角制御装置はバックライトモジュールの上に配置される。出光視角制御装置では、第一偏光板１２２、第一配向層１２６、第一液晶層ＬＣ１、第二配向層１２８及び第二偏光板１２４がバックライトモジュールからの照明光束の伝播路径に順次配置される。第一配向層と第二配向層との配向方向が互いに垂直である。第一液晶層における複数の液晶分子は、第一印加電圧に応じて配列方向が変わる。第一印加電圧が０Ｖに等しいときに、照明光束の出光視角範囲が第一視角であり、第一印加電圧が０Ｖよりも大きいときに、出光視角範囲は第二視角であり、第二視角は第一視角とは異なる。【選択図】図２
2020118965.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
バックライトモジュール及び出光視角制御装置を含む光源モジュールであって、
前記バックライトモジュールは、照明光束を発し、
前記出光視角制御装置は、前記照明光束の伝播方向に沿って前記バックライトモジュールの上に配置され、且つ第一偏光板、第二偏光板、第一液晶層、第一配向層及び第二配向層を含み、
前記第一偏光板及び前記第二偏光板は、前記照明光束の伝播路径に順次配置され、
前記第一液晶層は、前記照明光束の伝播路径に配置され、且つ前記第一偏光板と前記第二偏光板との間に位置し、前記第一液晶層における複数の液晶分子は、第一印加電圧に基づいて配列方向が変わり、
前記第一配向層は、前記照明光束の伝播路径に配置され、且つ前記第一偏光板と前記第一液晶層との間に位置し、
前記第二配向層は、前記照明光束の伝播路径に配置され、且つ前記第二偏光板と前記第一液晶層との間に位置し、
前記第一配向層と前記第二配向層との配向方向が互いに垂直であり、
前記第一印加電圧に0Vに等しいときに、前記照明光束が前記出光視角制御装置を通過した後の出光視角範囲が、第一視角であり、前記第一印加電圧が0Vよりも大きいときに、前記出光視角範囲は、第二視角であり、
前記第二視角は、前記第一視角とは異なる、光源モジュール。
【請求項２】
請求項1に記載の光源モジュールであって、
前記第一偏光板の吸収軸方向が前記第一配向層の配向方向に平行又は垂直であり、前記第二偏光板の吸収軸方向が前記第二配向層の配向方向に平行又は垂直である、光源モジュール。
【請求項３】
請求項1に記載の光源モジュールであって、
前記第一液晶層の平面において、前記第一配向層の配向方向の水平視線に対する角度が45度又は135度のうちの１つであり、前記第二配向層の配向方向の前記水平視線に対する角度が45度又は135度のうちのもう１つである、光源モジュール。
【請求項４】
請求項1に記載の光源モジュールであって、
前記第一視角の範囲が前記第二視角の範囲よりも大きく、前記第二視角の正負角度の範囲が非対称である、光源モジュール。
【請求項５】
請求項1に記載の光源モジュールであって、
前記第一視角は、60度〜-60度の視角範囲を含み、前記第二視角は、-30度以上、又は、30度以下の視角範囲である、光源モジュール。
【請求項６】
請求項1に記載の光源モジュールであって、
前記出光視角制御装置は、さらに、
前記照明光束の伝播方向に沿って前記第二偏光板の上に配置される第三偏光板；
前記照明光束の伝播路径に配置され、且つ前記第三偏光板と前記第二偏光板との間に位置する第二液晶層であって、前記第二液晶層における複数の液晶分子は、第二印加電圧に基づいて配列方向が変わる、第二液晶層；
前記照明光束の伝播路径に配置され、且つ前記第二偏光板と前記第二液晶層との間に位置する第三配向層；及び
前記照明光束の伝播路径に配置され、且つ前記第三偏光板と前記第二液晶層との間に位置する第四配向層であって、前記第三配向層と前記第四配向層との配向方向が互いに垂直である、第四配向層を含み、
前記第一印加電圧及び前記第二印加電圧がともに0Vに等しいときに、前記照明光束の前記出光視角は、前記第一視角であり、前記第一印加電圧及び前記第二印加電圧がともに0Vよりも大きいときに、前記出光視角は、第三視角であり、前記第一視角、前記第二視角及び前記第三視角は、互いに異なる、光源モジュール。
【請求項７】
請求項6に記載の光源モジュールであって、
前記第二配向層と前記第三配向層との配向方向の差が180度であり、前記第一配向層と前記第四配向層との配向方向の差が180度である、光源モジュール。
【請求項８】
請求項6に記載の光源モジュールであって、
前記第一印加電圧は、前記第二印加電圧よりも大きい、光源モジュール。
【請求項９】
請求項6に記載の光源モジュールであって、
前記第三視角の範囲が、前記第二視角及び前記第一視角の範囲よりも小さい、光源モジュール。
【請求項１０】
請求項6に記載の光源モジュールであって、
前記第一液晶層又は前記第二液晶層の液晶分子がねじれネマティック液晶である、光源モジュール。
【請求項１１】
請求項1に記載の光源モジュールであって、
前記第一視角は、正方向鑑賞モードに適用され、前記第二視角は、斜方向覗き見防止モードに適用され、前記第一視角から前記第二視角への偏移方向は、前記第一配向層と前記第二配向層との間の配向方向に基づいて決定される、光源モジュール。
【請求項１２】
請求項1に記載の光源モジュールであって、
前記第一印加電圧が0Vよりも大きいときに、前記出光視角範囲が前記第一視角から前記第二視角に変わる偏移方向と、前記第二配向層の配向方向との夾角が45度である、45度。
【請求項１３】
光源モジュール及び表示モジュールを含む表示装置であって、
前記光源モジュールは、バックライトモジュール及び出光視角制御装置を含み、
前記バックライトモジュールは、照明光束を発し、
前記出光視角制御装置は、前記照明光束の伝播方向に沿って前記バックライトモジュールの上に配置され、且つ第一偏光板、第二偏光板、第一液晶層、第一配向層及び第二配向層を含み、
前記第一偏光板及び前記第二偏光板は、前記照明光束の伝播路径に順次配置され、
前記第一液晶層は、前記照明光束の伝播路径に配置され、且つ前記第一偏光板と前記第二偏光板との間に位置し、前記第一液晶層における複数の液晶分子は、第一印加電圧に基づいて配列方向が変わり、
前記第一配向層は、前記照明光束の伝播路径に配置され、且つ前記第一偏光板と前記第一液晶層との間に位置し、
前記第二配向層は、前記照明光束の伝播路径に配置され、且つ前記第二偏光板と前記第一液晶層との間に位置し、
前記第一配向層と前記第二配向層との配向方向が互いに垂直であり、
前記第一印加電圧が0Vに等しいときに、前記照明光束が前記出光視角制御装置を通過した後の出光視角範囲が、第一視角であり、前記第一印加電圧が0Vよりも大きいときに、前記出光視角範囲は、第二視角であり、
前記第二視角は、前記第一視角とは異なり、
前記表示モジュールは、前記照明光束の伝播方向に沿って前記光源モジュールの上に配置され、前記照明光束を表示光束に変換するために用いられる、表示装置。
【請求項１４】
請求項13に記載の表示装置であって、
前記表示モジュールは、
前記照明光束の伝播路径に順次配置される第四偏光板及び第五偏光板；及び
前記照明光束の伝播路径に配置され、且つ前記第四偏光板と前記第五偏光板との間に位置する表示層を含み、
前記出光視角制御装置は、さらに、
前記照明光束の伝播路径に配置され、且つ前記第四偏光板と前記第二偏光板との間に位置する第二液晶層であって、前記第二液晶層における複数の液晶分子は、第二印加電圧に基づいて配列方向が変わる、第二液晶層；
前記照明光束の伝播路径に配置され、且つ前記第二偏光板と前記第二液晶層との間に位置する第三配向層；及び
前記照明光束の伝播路径に配置され、且つ前記第四偏光板と前記第二液晶層との間に位置する第四配向層であって、前記第三配向層と前記第四配向層との配向方向が互いに垂直である、第四配向層を含み、
前記第一印加電圧及び前記第二印加電圧がともに0Vに等しいときに、前記照明光束が前記出光視角制御装置を通過した後の出光視角が、前記第一視角であり、前記第一印加電圧及び前記第二印加電圧がともに0Vよりも大きいときに、前記出光視角は、第三視角であり、前記第一視角、前記第二視角及び前記第三視角は、互いに異なる、表示装置。
【請求項１５】
請求項14に記載の表示装置であって、さらに、
前記照明光束の伝播路径に配置され、且つ前記第四配向層と前記第四偏光板との間に位置する光学位相遅延層を含む、表示装置。
【請求項１６】
請求項14に記載の表示装置であって、
前記出光視角制御装置は、さらに、
前記照明光束の伝播方向に沿って前記第二偏光板と前記第四偏光板との間に配置される第三偏光板であって、前記第三偏光板の吸収軸方向が前記第四配向層の配向方向に平行又は垂直である、第三偏光板を含む、表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表示装置に関し、特に、可視角（Viewing  Angle）範囲を制御し得る表示装置及び光源モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
科学技術の進歩に伴い、表示装置が良く用いられる電子装置の１つになっている。一般的な表示装置は、広視角を要するが、幾つかの表示器は、視角範囲を制御して覗き見防止機能を提供することを要する。例えば、自動車が走行しているときに、車載表示装置の明るい光により、ドライバーに干渉（悪影響）を与えることがあり、又は、その表示内容により、ドライバーが運転に集中できないようにさせることがある。一方、自動車が走行しないときに、ドライバーは、車載表示装置の表示内容が見えるようになることを望む。よって、視角範囲を制御し得る表示装置を如何に提供するかが研究課題の１つになっている。
【０００３】
なお、この「背景技術」の部分は、本発明の内容への理解を助けるためだけのものであるため、この「背景技術」の部分に開示されている内容は、当業者に知られていない技術を含む可能性がある。よって、この「背景技術」の部分に開示されている内容は、該内容、又は、本発明の１つ又は複数の実施例が解決しようとする課題が本発明の出願前に既に当業者に周知されていることを意味しない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の目的は、少なくとも２種類の異なる可視角範囲を提供し得る表示装置及び光源モジュールを提供することにある。
【０００５】
本発明の他の目的及び利点は、本発明に開示される技術的特徴からさらに理解することができる。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述の１つ又は一部又は全ての目的或いは他の目的を達成するために、本発明の一実施例によれば、光源モジュールが提供される。光源モジュールは、バックライトモジュール及び出光視角制御装置を含む。バックライトモジュールは、照明光束を発するために用いられる。出光視角制御装置は、照明光束の伝播方向に沿ってバックライトモジュールの上に配置され、且つ複数の偏光板、複数の配向層及び複数の液晶層を含む。第一偏光板及び第二偏光板が照明光束の伝播路径に順次配置される。第一液晶層が照明光束の伝播路径に配置され、且つ第一偏光板と第二偏光板との間に位置し、そのうち、第一液晶層における複数の液晶分子が第一印加電圧に基づいてその配列方向が変わる。第一配向層が照明光束の伝播路径に配置され、且つ第一偏光板と第一液晶層との間に位置する。第二配向層が照明光束の伝播路径に配置され、且つ第二偏光板と第一液晶層との間に位置し、そのうち、第一配向層と第二配向層との配向方向が互いに垂直である。第一印加電圧が0V（ボルト）に等しいときに、照明光束が出光視角制御装置を通過した後の出光視角範囲が、第一視角であり、第一印加電圧が0Vよりも大きいときに、出光視角範囲は、第二視角であり、そのうち、第二視角は、第一視角とは異なる。
【０００７】
本発明の他の実施例によれば、表示装置が提供される。表示装置は、光源モジュール及び表示モジュールを含む。光源モジュールは、バックライトモジュール及び出光視角制御装置を含む。バックライトモジュールは、照明光束を発するために用いられる。出光視角制御装置は、照明光束の伝播方向に沿ってバックライトモジュールの上に配置される。出光視角制御装置では、第一偏光板及び第二偏光板が照明光束の伝播路径に順次配置される。第一液晶層が照明光束の伝播路径に配置され、且つ第一偏光板と第二偏光板との間に位置し、そのうち、第一液晶層における複数の液晶分子が第一印加電圧に基づいてその配列方向が変わる。第一配向層が照明光束の伝播路径に配置され、且つ第一偏光板と第一液晶層との間に位置する。第二配向層が照明光束の伝播路径に配置され、且つ第二偏光板と第一液晶層との間に位置し、そのうち、第一配向層と第二配向層との配向方向が互いに垂直であり、そのうち、第一印加電圧が0Vに等しいときに、照明光束が出光視角制御装置を通過した後の出光視角範囲が、第一視角であり、第一印加電圧が0Vよりも大きいときに、出光視角範囲は、第二視角であり、そのうち、第二視角は、第一視角とは異なる。表示モジュールは、照明光束の伝播方向に沿って光源モジュールの上に配置され、照明光束を表示光束に変換するために用いられる。
【０００８】
上述により、本発明の実施例における表示装置及びその光源モジュールは、少なくとも２種類の異なる可視角の鑑賞モードがあり、即ち、複数の人が一緒に鑑賞し得る正方向鑑賞視角モード、及び、特定方向の鑑賞者だけが見ることができる斜方向覗き見防止モードである。例えば、車載スクリーンに応用される場合、自動車が走行しているときに、表示装置が斜方向覗き見防止モードに切り替えられることで、ドライバーへの干渉を避け、運転安全性を向上させることができるとともに、助手席の乗客は依然として表示装置の表示内容を見ることができる。
【０００９】
本発明の上述の特徴及び利点をより明らかにするために、以下、実施例を挙げて、添付した図面を参照することにより、詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の一実施例における表示装置の構成である。
【図２】本発明の一実施例における光源モジュールの構成図である。
【図３Ａ】本発明の一実施例における出光視角制御装置の配向層の配向方向及び視角制御方向を示す図である。
【図３Ｂ】本発明の他の実施例における出光視角制御装置の配向層の配向方向及び視角制御方向を示す図である。
【図４Ａ】図3Aに示す実施例における出光視角制御装置に基づく出光フィールドの分布図である。
【図４Ｂ】図3Aに示す実施例における出光視角制御装置に基づく出光フィールドの分布図である。
【図４Ｃ】図3Aに示す実施例における出光視角制御装置に基づく出光フィールドの分布図である。
【図４Ｄ】図3Aに示す実施例における出光視角制御装置に基づく出光フィールドの分布図である。
【図５】図4A〜図4Dに示す実施例における出光視角制御装置の水平視線方向における出光フィールドの分布図である。
【図６】本発明の他の実施例における光源モジュールの構成図である。
【図７Ａ】本発明の他の実施例における出光視角制御装置の配向層の配向方向及び視角制御方向を示す図である。
【図７Ｂ】本発明の他の実施例における出光視角制御装置の配向層の配向方向及び視角制御方向を示す図である。
【図８】図6〜図7Bに示す実施例における出光視角制御装置の水平視線方向における出光フィールドの分布図である。
【図９】本発明の他の実施例における出光視角制御装置の水平視線方向における出光フィールドの分布図である。
【図１０】本発明の他の実施例における表示装置の構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明の上述及び他の技術的内容、特徴、機能及び効果は、添付した図面に基づく以下のような好ましい実施例における詳細な説明により明確になる。なお、以下の実施例に言及されている方向についての用語、例えば、上、下、左、右、前、後などは、添付した図面の方向に過ぎない。よって、使用されている方向の用語は、本発明を説明するためだけのものであり、本発明を限定するためのものではない。
【００１２】
図1は、本発明の一実施例における表示装置の構成図であり、図2は、本発明の一実施例における光源モジュールの構成図である。図1に示すように、表示装置10は、光源モジュール100及び表示モジュール200を含む。光源モジュール100は、バックライトモジュール110及び出光視角制御装置120を含む。バックライトモジュール110は、照明光束IBを発するために用いられ、出光視角制御装置120は、照明光束IBの伝播方向（例えば、Z方向）に沿ってバックライトモジュール110の上に配置され、照明光束IBの出光視角を調整することができる。表示モジュール200は、照明光束IBの伝播方向（例えば、Z方向）に沿って光源モジュール100の上に配置され、照明光束IBを表示光束DBに変換するために用いられる。
【００１３】
図2を参照する。図2は、表示光源モジュール100の構成を例示する図である。出光視角制御装置120は、少なくとも、第一偏光板122、第二偏光板124、第一液晶層LC1、第一配向層126及び第二配向層128を含む。第一偏光板122及び第二偏光板124は、照明光束IBの伝播路径に順次配置される。第一液晶層LC1は、照明光束IBの伝播路径に配置され、且つ第一偏光板122と第二偏光板124との間に位置する。第一配向層126は、照明光束IBの伝播路径に配置され、且つ第一偏光板122と第一液晶層LC1との間に位置し、第二配向層128は、照明光束IBの伝播路径に配置され、且つ第二偏光板124と第一液晶層LC1との間に位置し、また、第一配向層126及び第二配向層128の配向方向が互いに垂直である。さらに、第一偏光板122と第一配向層126との間には、ガラス層GL1及び導電層CL1があり、第二偏光板124と第二配向層128との間には、ガラス層GL2及び導電層CL2がある。
【００１４】
第一液晶層LC1における複数の液晶分子が第一印加電圧に基づいてその配列方向が変わる。第一印加電圧が0V（ボルト）に等しいときに、照明光束IBが出光視角制御装置120を通過した後の出光視角範囲が、第一視角であり、第一印加電圧が0Vよりも大きいときに、出光視角範囲は、第二視角であり、そのうち、第二視角は、第一視角とは異なる。
【００１５】
簡単に言うと、本実施例では、出光視角制御装置120は、バックライトモジュール110からの照明光束IBの出光視角を変えることができる。第一印加電圧の大小を制御することで第一液晶層LC1の液晶分子の配列方向を変更することにより、照明光束IBが出光視角制御装置120を通過した後の出光視角範囲を調整することができる。よって、照明光束IBは、表示モジュール200を通過した後に、少なくとも２種類の異なる可視角範囲（例えば、第一視角及び第二視角）を提供することができる。
【００１６】
以下、出光視角制御装置120の他の実施例をさらに説明する。
【００１７】
本実施例では、第一液晶層LC1の液晶分子がねじれネマティック（Twisted  Nematic，TN）液晶であるが、これに限定されない。
【００１８】
本実施例では、第一電圧印加後に、出光視角範囲に偏移（シフト）が生じることができ、この偏移の方向は、第一配向層126及び第二配向層128の配向方向に基づいて決定される。第一偏光板122の吸収軸方向が第一配向層126の配向方向に平行又は垂直であっても良く、また、第二偏光板124の吸収軸方向が第二配向層128の配向方向に平行又は垂直であっても良い。
【００１９】
本実施例では、第一配向層126の配向方向と、第二配向層128の配向方向との間の夾角が、例えば、90度である。第一印加電圧が0Vに等しいときに、照明光束IBが出光視角制御装置120を通過した後の出光視角（第一視角）が基本的に不変に維持され、第一印加電圧が0Vよりも大きいときに、液晶分子が偏向し始め、照明光束IBの出光視角範囲が第一視角から第二視角に変わり、その偏移の方向と第二配向層の配向方向との夾角が45度であるようになる。
【００２０】
図3Aは、本発明の一実施例における出光視角制御装置の配向層の配向方向及び視角制御方向を示す図である。図2及び図3Aを同時に参照する。第一液晶層LC1の平面（例えば、X-Y平面）において、水平視線方向がX方向と定義され、垂直視線方向がY方向と定義される。図3Aに示す実施例は、出光視角制御装置120に適用することができ、第一配向層126の配向方向1261は、水平視線に対しての角度が135度であり、第二配向層128の配向方向1281は、水平視線に対しての角度が45度であり、第一配向層126の配向方向1261と第二配向層128の配向方向1281との夾角は、90度である。
【００２１】
図4A〜図4Dは、図3Aに示す実施例における出光視角制御装置の出光フィールドの分布図であり、図5は、図4A〜図4Dに示す実施例における出光視角制御装置の水平視線方向における出光フィールドの分布図である。図4Aでは、第一印加電圧が0V（ボルト）であり、図4B〜図4Dでは、第一印加電圧がそれぞれ1.6V、1.8V及び2Vである。図5における曲線510から曲線540は、それぞれ、図4A〜図4Dにおける出光フィールドの水平視線方向上の変化を示す。
【００２２】
本実施例では、バックライトモジュール110は、ランバート（Lambertian）光源を例とし、第一偏光板122の偏光（polarization）方向が第一配向層126の配向方向1261に垂直であり、第二偏光板124の偏光方向も第二配向層128の配向方向1281に垂直である。第一液晶層LC1に第一印加電圧を印加する前に（図4A及び図5の曲線510を参照する）、液晶分子が元の配列方式を保持し、照明光束IBが出光視角制御装置120を通過した後の第一視角が依然として広視角範囲を維持し、表示装置10が正方向鑑賞モードで作動し、これにより、異なる位置の人が一緒に画面を鑑賞するようにさせることができる。
【００２３】
第一印加電圧が増加するにつれて（図4B〜図5を参照する）、照明光束IBが出光視角制御装置120を通過した後の出光フィールドが変わり、視角範囲が次第に狭くなり、且つ可視角が水平視線方向（例えば、図4B〜図5の図の中の右辺）へ偏移し、図3Aにおける出光視角範囲の偏移方向130を参照する。言い換えると、第一配向層126の配向方向1261と第二配向層128の配向方向1281との夾角が90度であり、第一印加電圧の増加に伴い、照明光束IBが出光視角制御装置120を通過した後に、第一視角から第二視角に変わる偏移方向130と、第二配向層128の配向方向1281との夾角が45度になる。また、図4A〜図4Dから分かるように、第一視角の範囲が第二視角の範囲よりも大きく、また、図4B〜図4Dにおける第二視角の正負角度の範囲が明らかに非対称である。より具体的に言えば、第一視角は、60度〜-60度の視角範囲を含み、第二視角は、-30度以上であり、或いは、30度以下である視角範囲である。
【００２４】
言い換えれば、第一印加電圧が増加することで、出光視角範囲が特定方向、特に、斜方向へ狭くなり、これによって、表示装置10が斜方向覗き見防止モードで作動し、特定方向の人だけが画面を鑑賞するようにさせることで、覗き見防止の効果を達成することができる。
【００２５】
簡単に言えば、本実施例における第一視角は、正方向鑑賞モードに適用され、第二視角は、斜方向覗き見防止モードに適用され、また、第一視角から第二視角への偏移方向は、第一配向層126と第二配向層128のとの間の配向方向により決定される。また、第一印加電圧により出光視角制御装置120を制御することで、表示装置10が正方向鑑賞モードと斜方向覗き見防止モードとの間で切り替えられるようにさせることができる。
【００２６】
一実施例では、図3A〜図4Dにおける実施例は、自動車の中央制御表示装置に応用される。自動車が走行しない場合、表示装置10が正方向鑑賞モードで作動し、このときに、運転席のドライバー及び助手席の乗客は、一緒に表示装置10の画面を見ることができ、一方、自動車が走行している場合、表示装置10が斜方向覗き見防止モードに切り替えられ、表示装置10の可視角範囲が、助手席の乗客のみが鑑賞することができるが、ドライバーが表示装置10の画面を見ることができないように変わり、これにより、運転安全性の向上の効果を達成することができる。
【００２７】
図3Bは、本発明の他の実施例における出光視角制御装置の配向層の配向方向及び視角制御方向を示す図である。図3Bに示すように、第一配向層126の配向方向1262は、水平視線に対しての角度が45度であり、第二配向層128の配向方向1282は、水平視線に対しての角度が135度であり、第一配向層126の配向方向1262と第二配向層128の配向方向1282との夾角は、同様に90度である。この実施例では、出光視角範囲が第一視角から第二視角に変わる偏移方向140が左へ偏移するものであり、図3Aにおける偏移方向130と相反するが、偏移方向140は、同様に、第二配向層128の配向方向1282と45度の夾角を成す。
【００２８】
なお、図3Bに示す実施例について、図3A及び図4A〜図5の説明から十分な教示、アドバス及び実施の説明を得ることができるため、ここでその詳しい説明を省略する。
【００２９】
図6は、本発明の他の実施例における光源モジュールの構成図である。図6おける光源モジュール300は、図1に示す表示装置10に適用することができる。光源モジュール300が図2における光源モジュール100と部分的に類似しているが、光源モジュール300の出光視角制御装置310は、さらに、第二液晶層LC2、第三配向層312、第四配向層314及び第三偏光板316を含む。
【００３０】
第三偏光板316は、照明光束IBの伝播方向に沿って第二偏光板124の上に配置される。第二液晶層LC2は、照明光束IBの伝播路径に配置され、且つ第三偏光板316と第二偏光板124との間に位置する。第三配向層312は、照明光束IBの伝播路径に配置され、且つ第二偏光板124と第二液晶層LC2との間に位置する。第四配向層314は、照明光束IBの伝播路径に配置され、且つ第三偏光板316と第二液晶層LC2との間に位置し、そのうち、第三配向層312と第四配向層314の配向方向は、互いに垂直である。出光視角制御装置310の配向層と、偏光板との間にも、ガラス層及び導電層がある。例を挙げて言えば、元のガラス層GL1、GL2及び導電層CL1、CL2の他に、第二偏光板124と第三配向層312との間には、ガラス層GL3及び導電層CL3があり、第三偏光板316と第四配向層314との間には、ガラス層GL4及び導電層CL4がある。
【００３１】
第二液晶層LC2における複数の液晶分子が第二印加電圧に基づいてその配列方向が変わる。第一印加電圧及び第二印加電圧がともに0Vに等しいときに、照明光束IBの出光視角が第一視角である。第一印加電圧及び第二印加電圧がともに0Vよりも大きいときに、出光視角は、第三視角であり、そのうち、第一視角、第二視角及び第三視角は、互いに異なる。
【００３２】
本実施例では、第一液晶層LC1及び第二液晶層LC2の液晶分子は、全て、ねじれネマティック（Twisted  Nematic，TN）液晶であっても良いが、これに限定されない。
【００３３】
図7A及び図7Bは、本発明の他の実施例における出光視角制御装置の配向層の配向方向及び視角制御方向を示す図である。図7A及び図7Bに示す実施例は、出光視角制御装置310に適用される。図7Aは、第一配向層126の配向方向1263及び第二配向層128の配向方向1283を示し、その配置方式は、図3Aに示す実施例と同じである。第一配向層126の配向方向1263は、水平視線に対する角度が135度であり、第二配向層128の配向方向1283は、水平視線に対する角度が45度である。図7Bは、第三配向層312の配向方向3121及び第四配向層314の配向方向3141を示す。第三配向層312の配向方向3121は、水平視線に対しての角度が225度であり、第二配向層126の配向方向1263との差が180度である。第四配向層314の配向方向3141は、水平視線に対する角度が315度であり、第一配向層126の配向方向1263との差も180度である。このような配置方式では、光源モジュール300が発する照明光束IBの出光視角範囲の偏移方向が、矢印320に示すように、右へ偏移するものである。
【００３４】
図8は、図6〜図7Bに示す実施例における光視角制御装置の水平視線方向における出光フィールドの分布図である。ここでは、バックライトモジュール110もランバート光源である。曲線810は、第一印加電圧及び第二印加電圧がともに0Vに等しいときに生成された出光フィールドを示し、第一視角の水平視線方向上の強度分布である。曲線820は、第一印加電圧及び第二印加電圧がともに0Vに等しくないときに生成された出光フィールドを示し、第三視角の水平視線方向上の強度分布である。曲線820で示される実施例では、第一印加電圧が2Vであり、第二印加電圧が1.8Vである。第一印加電圧は、第二印加電圧よりも大きい。
【００３５】
なお、第一印加電圧及び第二印加電圧は、表示モジュール200において液晶層に印加される電圧よりも小さくても良い。例えば、表示モジュール200では、液晶層における分子を完全に偏向させるために必要な電圧が2.5V〜3.3Vの間にあり、上述の第一印加電圧及び第二印加電圧よりも大きい。
【００３６】
第一印加電圧及び第二印加電圧をそれぞれ向上させることで第一液晶層LC1及び第二液晶層LC2を制御することにより、バックライトモジュール110が発する照明光束IBは、出光視角制御装置310を通過した後に第三視角を生成することができる。第三視角の範囲が第二視角又は第一視角の範囲よりも小さい。上述の実施例では、第一印加電圧が第一液晶層LC1における液晶分子の配列方式を変更することにより、斜方向位置の人だけが画面を見ることができる覗き見防止効果を達成しているが（図5を参照する）、第二液晶層LC2の配置の増加により、鑑賞方向以外の出光フィルードをより一層抑制することができる。例を挙げて言うと、図8における曲線810は、左右対称な観看効果の正方向鑑賞モードに対応しても良く、曲線820は、斜方向覗き見防止モードに対応しても良く、水平方向が-30度よりも大きい方向の人が鑑賞するために用いられ、また、-30度よりも小さい範囲では、照明光束IBの出光量が明らかに抑制され、より良い覗き見防止効果を達成することができる。
【００３７】
図9は、本発明の他の実施例における出光視角制御装置の水平視線方向における出光フィールドの分布図である。本実施例では、光源モジュール300におけるバックライトモジュール110が従来の車載光源である。曲線910は、正方向鑑賞モード下の出光フィールドであり、即ち、第一印加電圧及び第二印加電圧為は0Vである。曲線920は、斜方向覗き見防止モード下の出光フィールドであり、即ち、第一印加電圧及び第二印加電圧はともに0Vより大きい。正方向鑑賞モードでは、表示装置10の左右両側に位置する人が全て画面を見ることができるが、斜方向覗き見防止モードでは、右側（視角が0度よりも大きい）の人だけが画面を見ることができ、左側（視角が0度よりも小さい）の人、特に、視角が-35度より小さい人が画面を見ることができない。これは、本実施例により２つの異なる可視角範囲の鑑賞モードを提供することでき、そのうちの１つの鑑賞モードが良好な覗き見防止効果を有することを表す。
【００３８】
図10は、本発明の他の実施例における表示装置の構成図である。表示装置20は、表示モジュール210及び光源モジュール340を含む。光源モジュール340は、照明光束IBを発することができ、表示モジュール210は、照明光束IBの伝播方向に沿って光源モジュール340の上に配置され、照明光束IBを表示光束DBに変換するために用いられる。光源モジュール340の構成は、上述の光源モジュール300とほぼ同様であり、以下、さらに説明する。表示モジュール210は、第四偏光板220、表示層230及び第五偏光板240を含む。第四偏光板220及び第五偏光板240は、照明光束IBの伝播路径に順次配置され、表示層230は、照明光束IBの伝播路径に配置され、且つ第四偏光板220と第五偏光板230との間に位置する。表示モジュール210は、上述の各実施例における光源モジュールと組み合わせることができる。
【００３９】
なお、光源モジュール340の構成は、光源モジュール300と同様であっても良く、光源モジュール340も、第三偏光板334を含む。第三偏光板334は、照明光束IBの伝播方向に沿って第二偏光板124と第四偏光板220との間に配置され、そのうち、第三偏光板334の吸収軸方向が第四配向層314の配向方向に平行又は垂直である。なお、一実施例では、第三偏光板334が必要とされず、第三偏光板334の代わりとして第四偏光板220が用いられても良い。
【００４０】
また、本実施例では、表示装置20は、さらに、光学位相遅延層332を含んでも良い。光学位相遅延層332は、照明光束IBの伝播路径に配置され、且つ第四配向層314と第四偏光板220との間に位置する。表示モジュール210は、IPS方式（In-Plane  Switching）パネルであっても良い。表示モジュール210の第四偏光板220の偏光方向が光源モジュール340からの照明光束IBと不一致する場合、光学位相遅延層332は、照明光束IBの偏光方向を修正して、それがスムーズに表示モジュール210に進入するようにさせることができる。光学位相遅延層332は、例えば、二分之一の波長板であっても良いが、これに限定されない。
【００４１】
以上のことから、本発明の好適な実施例では、表示装置及び光源モジュールが提供される。光源モジュールは、出光視角制御装置を有し、出光視角制御装置は、第一液晶層における液晶分子の配列方式を変更することで照明光束の出光フィールドを調整することにより、表示装置が正方向鑑賞モードと斜方向覗き見防止モードの間で切り替えられるようにさせる。正方向鑑賞モードでは、表示装置の可視角は、実質的に、バックライトモジュールにより提供される視角範囲に近い。第一印加電圧の大小を制御することで、斜方向覗き見防止モードの可視角範囲も第一印加電圧の変化に伴って変わり、これにより、異なる角度のニーズを満たすことができる。このように、本発明による表示装置及び光源モジュールは、低パワー、高輝度の覗き見防止モードを提供することができる。
【００４２】
本発明は、前述した好適な実施例に基づいて以上のように開示されたが、前述した好適な実施例は、本発明を限定するためのものでなく、当業者は、本発明の技術思想と範囲を離脱しない限り、本発明に対して些細な変更と潤色を行うことができるので、本発明の保護範囲は、添付した特許請求の範囲に定まったものを基準とする。また、本発明の何れの実施例又は特許請求の範囲は、本発明に開示された全ての目的又は利点又は特徴を達成する必要がない。また、要約の一部と発明の名称は、文献の検索を助けるためのみのものであり、本発明の技術の範囲を限定するものでない。また、本明細書又は特許請求の範囲に言及されている「第一」、「第二」などの用語は、要素（element）に名前を付け、又は、他の実施例又は範囲を区別するためのものみであり、要素の数量上での上限又は下限を限定するためのものでない。
【符号の説明】
【００４３】
10、20：表示装置
100、300、340：光源モジュール
110：バックライトモジュール
120、310、330：出光視角制御装置
122：第一偏光板
124：第二偏光板
126：第一配向層
1261、1281、1262、1282、1263、1283、3121、3141：配向方向
128：第二配向層
130、140、320：偏移方向
200、210：表示モジュール
220：第四偏光板
230：表示層
240：第五偏光板
312：第三配向層
314：第四配向層
316、334：第三偏光板
332：光学位相遅延層
510〜540、810、820、910、920：曲線
DB：表示光束
IB：照明光束
GL1、GL2、GL3、GL4：ガラス層
CL1、CL2、CL3、CL4：導電層
LC1：第一液晶層
LC2：第二液晶層
X、Y、Z：方向。
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【図４Ｄ】
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【図５】
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【図６】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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