[发明专利]一种偏光转换机制及方法

说明书

技术领域

本发明是有关于一种偏光转换机制及方法，更详而言之，是有关于一种适用于显示装置及/或触控显示装置环境的偏光转换机制及方法，晶体层为采用双折射晶体玻璃，对于线偏振光具有相位延迟的特性，因而晶体层可替代一四分之一波长(1/4λ)延迟片、且将线偏振光转变成圆偏振光或椭圆偏振光并出射。

背景技术

用于显示装置/触控显示装置/行动装置的显示屏幕及/或触控屏幕，为了在强光环境下的可视性，通常都会贴上线偏振光片或圆偏振光片(线偏振光片加一四分之一波长延迟片)以减少外界光的干扰；而现行的做法是在显示屏幕及/或触控屏幕外部贴上结构依序为四分之一波长延迟片/线偏振片/四分之一波长延迟片的偏光片。

偏光理论，一光线通过一波长相延迟板，其波长相位差(δ)定义为称之为四分之一波长延迟板，线偏振光通过此相延迟板会转成圆偏振光出射，当双折射晶体的Δn=n_e-n_o，其Δn取代n，符合亦称四分之一波皆为接近圆偏振光的椭圆偏振光，而椭圆偏振光通过线偏振光片时，会随线偏角度的变化而有光通量的变化。

现今随着科技的进步，以往太阳眼镜吸收减光以对抗强烈太阳光照射的方式，逐渐被应用线偏振片技术使光强度衰减一半左右的技术所取代，而当使用者配戴具有线偏振片的太阳眼镜观看出射光为线偏振光的显示装置时，若显示装置出射的线偏振光偏振方向与太阳眼镜线偏振片的起偏方向垂直，将使得该显示装置的画面无法辨识，线偏振光偏振方向与线偏振片的起偏方向带有夹角时，也会有部份光分量无法通过线偏振片，而使显示装置的可视度下降。因而发展出于线偏振片的一面上加设波长延迟片的方式，透过波长延迟片将显示装置的出射光由线偏振光转变为圆偏振光或椭圆偏振光，由于圆偏振光或椭圆偏振光对线偏振片的透过率很高，可避免上述显示装置光线无法通过偏光太阳眼镜或可视度不佳的问题。

换言之，由以往采吸收减光方式的太阳眼镜而进步到使用线偏振光片或圆偏振光片的太阳眼镜，如此为了使戴着太阳眼镜可看到屏幕显示的信息，显示屏幕的偏光片采用圆偏振光片(线偏振片加一四分之一波长延迟片或是四分之一波长延迟片加线偏振片加四分之一波长延迟片)使入射光反射降低及出射光由线偏振光转成圆偏振光，如此不仅厚度增加、偏光片的成本亦增加不少，同时因层数增加导致光强度的衰减。

线偏振片常见的另一个应用方式是设置于一般中小型（触控）显示装置，配合设置于线偏振片内部的波长相延迟片使入射的自然光依序通过线偏振片与波长相延迟片而转变为圆偏振光或椭圆偏振光，由于圆偏振光或椭圆偏振光被显示装置内组件间的界面反射后旋转方向会与入射光相反，通过原先的波长相延迟片后变成偏振方向与线偏振片起偏方向垂直的线偏振光而无法通过线偏振片，因此，可减少反射光的射出量，降低对显示装置本身出射光的干扰，而可提升于强光环境下的可视性。

因此，就目前的显示装置/触控显示装置而言，多会采用于一线偏振片外部的一面上设置一波长相延迟片以使出射光转变为圆偏振光、于线偏振片内部设置一波长相延迟片以减少反射光或于一线偏振片内部与外部各设置一波长相延迟片以同时将出射光转变为圆偏振光，并减少反射光干扰的设计。然而，需设置的线偏振片与波长延迟片层数越多、厚度越厚、成本越高且光线的利用率越低。如此，如何使屏幕厚度降低且减少使用价格高昂的偏光片成为一需克服的课题。

所以如何寻求一种适用于显示装置及/或触控显示装置环境的偏光转换技术，可产生相延迟效果，对于线偏振光具有相延迟特性，可无须利用四分之一波长延迟膜，而使线偏振光转成圆偏振光或椭圆偏振光而出射，可使用结构简单的偏光片，使屏幕厚度降低且减少使用价格高昂的偏光片，均是待解决的课题。

发明内容

本发明的主要目的便是在于提供一种适用于显示装置及/或触控显示装置环境的偏光转换机制及方法，晶体层为采用双折射晶体玻璃，可随晶轴轴向角度而产生相位延迟效果变化，由于晶体层对于线偏振光具有相位延迟的特性，因而晶体层可替代一四分之一波长延迟片、且将线偏振光转变成圆偏振光或椭圆偏振光并出射，而透过晶体轴向角度与线偏振光片偏光方向的控制，可制造出在偏光窗口下，不随显示装置垂直或水平摆放方向的改变而造成显示亮度变化的显示装置及/或触控显示装置的玻璃窗口显示。