CN103713394A

CN103713394A - 一种偏光转换机制及方法

Info

Publication number: CN103713394A
Application number: CN201310054685.3A
Authority: CN
Inventors: 钟润文
Original assignee: TERA XTAL Tech CORP
Current assignee: TERA XTAL Tech CORP
Priority date: 2012-10-04
Filing date: 2013-02-21
Publication date: 2014-04-09
Anticipated expiration: 2033-02-21
Also published as: CN103713394B; CN203117603U; TWM451596U

Abstract

一种偏光转换机制及方法，适用于显示装置及/或触控显示装置环境中，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(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；显示装置及/或触控显示装置的显示模块的出射光，由上而下通过具有线偏振片功能的偏光层、以及晶体层，而转变为一圆偏振光或一椭圆偏振光并予以出射。

Description

一种偏光转换机制及方法

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。

本发明的又一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，可无须利用四分之一波长延迟膜，而是利用晶体层使线偏振光转成圆偏振光或椭圆偏振光，可使用结构简单的偏光片，进而减薄显示装置及/或触控显示装置的厚度，减少使用价格高昂的偏光片，降低成本支出，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玻璃窗口显示。

根据以上所述的目的，本发明的偏光转换机制包含晶体层、以及偏光层，在此，该偏光转换机制可应用于显示装置及/或触控显示装置，例如，LCD显示装置，OLED显示装置，Out-Cell LCD触控显示装置，In-Cell LCD触控显示装置，On-Cell LCD触控显示装置，In-Cell/On-Cell hydride LCD触控显示装置，Out-Cell OLED触控显示装置，On-Cell OLED触控显示装置，In-CellOLED触控显示装置。

晶体层，该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，并让穿过该晶体层的光线具有波长的相延迟，且可将线偏振光转变成圆偏振光或椭圆偏振光并出射；在此，晶体层使用具有特定轴向且△n=n_e-n_o≠0的双折射晶体玻璃当作玻璃窗口，双折射晶体玻璃为一蓝宝石玻璃层或一石英玻璃层，其中，该蓝宝石玻璃层的晶体轴向可为C轴、M轴、A轴或R轴，石英玻璃使用左旋结构、右旋结构的C轴晶面。

偏光层，该偏光层至少具有一线偏振片以具有线偏振片功能，显示装置及/或触控显示装置的显示模块的出射光，依序通过具有线偏振片功能的偏光层、以及晶体层，而转变为一圆偏振光或一椭圆偏振光并予以出射，而增加出射光的可视度；在此，由于该晶体层为采用双折射晶体玻璃而具有波长相延迟片的特性，因而晶体层可替代一四分之一波长延迟片，换言之，于该晶体层与该线偏振片之间无须具有如现有技术的一四分之一波长延迟片。

另外，于一些实施例中，就减少入射显示装置及/或触控显示装置的入射光反射而言，偏光层可为一圆偏振片而具有圆偏振片功能，为圆偏振片的该偏光层除包含一线偏振片之外，又可包含一四分之一波长延迟片，在此，该线偏振片位于晶体层与该四分之一波长延迟片之间，且射入显示装置及/或触控显示装置的入射光依序通过该线偏振片与该四分之一波长延迟片后，将转变为一圆偏振光或一椭圆偏振光，并将于反射界面产生出反射光，而反射光先通过该四分之一波长延迟片而成为偏光方向与该线偏振片起偏方向垂直的线偏振光，而无法通过该线偏振片，藉此，可降低反射光的强度，而具有降低反射的功能。

进行本发明的偏光转换方法流程时，首先，准备具有显示模块的显示装置，及/或，具有触控/显示模块的触控显示装置；接着，于显示装置显示模块上，及/或，触控显示装置的触控/显示模块上，设置具有晶体层、以及偏光层的偏光转换机制。

附图说明

图1为一示意图，用以显示说明本发明的偏光转换机制的架构、以及运作情况；

图2为一流程图，用以显示说明利用如图1中的本发明的偏光转换机制以进行偏光转换方法的流程步骤；

图3为一示意图，用以显示说明本发明的偏光转换机制的一实施例的架构、以及运作情况；

图4为一流程图，用以显示说明利用如图3中的本发明的偏光转换机制的实施例以进行偏光转换方法的流程步骤；

图5为一示意图，用以显示说明本发明的偏光转换机制的又一实施例的架构、以及运作情况；

图6为一流程图，用以显示说明利用如图5中的本发明的偏光转换机制的实施例以进行偏光转换方法的流程步骤；

图7为一示意图，用以显示说明本发明的偏光转换机制的再一实施例的架构、以及运作情况；

图8为一流程图，用以显示说明利用如图7中的本发明的偏光转换机制的实施例以进行偏光转换方法的流程步骤；

图9为一示意图，用以显示说明本发明的偏光转换机制的另一实施例的架构、以及运作情况；以及

图10为一流程图，用以显示说明利用如图9中的本发明的偏光转换机制的实施例以进行偏光转换方法的流程步骤。

其中，附图标记说明如下：

1偏光转换机制

10液晶显示模块

101彩色滤光玻璃

102彩色滤光片

103液晶层

104薄膜晶体管电路

105玻璃基板

106线偏振片

107背光源

14触控模块

140Y极透明导电膜

1401反射界面

142绝缘层

144X极透明导电膜

2晶体层

3偏光层

30顶部发光OLED显示模块

300薄膜晶体管电路

302OLED层

304反射层

306基板

31线偏振片

32四分之一波长延迟片

33线偏振片

34触控模块

340Y极透明导电膜

3401反射界面

342绝缘层

344X极透明导电膜

35线偏振片

36四分之一波长延迟片

37线偏振片

4、5、6、7触控显示装置

L1出射光

L2入射光

L3反射光

11、12、21、22、41、42、51、52、61、62步骤

具体实施方式

为使熟悉本领域的技术人员了解本发明的目的、特征及功效，兹藉由下述具体实施例，并配合所附图式，对本发明详加说明如后：

图1为一示意图，用以显示说明本发明的偏光转换机制的架构、以及运作情况。如图1中所示，本发明的偏光转换机制1包含晶体层2、以及偏光层3，在此，该偏光转换机制1可应用于显示装置及/或触控显示装置，例如，LCD显示装置，OLED显示装置，Out-Cell LCD触控显示装置，In-Cell LCD触控显示装置，On-Cell LCD触控显示装置，In-Cell/On-Cell hydride LCD触控显示装置，Out-Cell OLED触控显示装置，On-Cell OLED触控显示装置，In-Cell OLED触控显示装置。

晶体层2，该晶体层2为采用双折射晶体玻璃，可随晶轴轴向角度而产生相延迟效果变化，由于晶体层2对于线偏振光具有波长相位延迟的特性，因而晶体层2可替代一四分之一波长延迟片，不仅可提升硬度及耐磨防刮的特性，并让穿过该晶体层2的光线产生相延迟，将线偏振光转变成圆偏振光或椭圆偏振光并出射。

偏光层3，该偏光层3至少具有一线偏振片31，显示装置及/或触控显示装置的显示模块的出射光，依序通过偏光层3的该线偏振片31、以及晶体层2，而转变为一圆偏振光或一椭圆偏振光并予以出射，而增加出射光的可视度；在此，由于晶体层2采用双折射晶体玻璃而具有波长相延迟的特性，因而晶体层2可替代一四分之一波长延迟片，换言之，于该晶体层2与该线偏振片31之间无须具有如现有技术的一四分之一波长延迟片。

另外，于一些实施例中，就减少显示装置及/或触控显示装置的入射光反射而言，偏光层3可为一圆偏振片，为圆偏振片的该偏光层3除包含一线偏振片31之外，又可包含一四分之一波长延迟片32，在此，该线偏振片31位于晶体层2与该四分之一波长延迟片32之间，且入射显示装置及/或触控显示装置的入射光依序通过该线偏振片31与该四分之一波长延迟片32后，将转变为一圆偏振光或一椭圆偏振光，并将于反射界面产生出反射光，而反射光先通过该四分之一波长延迟片32而成为偏光方向与该线偏振片31起偏方向垂直的线偏振光，而无法通过该线偏振片31，藉此，可降低反射光的强度，而具有抗反射的功能。

换言之，配合设置于线偏振片31的一面的四分之一波长延迟片32，使入射显示装置及/或触控显示装置的入射光，依序通过该线偏振片31与该四分之一波长延迟片32后，将转变为圆偏振光或椭圆偏振光，由于为圆偏振光或为椭圆偏振光的入射光被显示装置及/或触控显示装置内组件间的反射界面反射后所产生出的反射光的旋转方向会与入射光相反，而反射光通过四分之一波长延迟片32后变成偏振方向与线偏振片31起偏方向垂直的线偏振光而无法通过线偏振片31，因此，可减少反射光的射出量，降低对显示装置及/或触控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。

在此，晶体层2可使用具有特定轴向且△n=n_e-n_o≠0的双折射晶体玻璃当作玻璃透光窗口，而晶体层的厚度为大于100倍的透光波长；双折射晶体玻璃为一蓝宝石玻璃层或一石英玻璃层，其中，该蓝宝石玻璃层的晶体轴向可为C轴、M轴、A轴或R轴，石英玻璃使用左旋结构、右旋结构的C轴晶面，端视实际施行情况而定；偏光层3可使用结构简单的偏光片以降低成本，且偏光片可采正面贴附及背面贴附，及/或，该偏光层3于施行时，可依据实际设计需求，而省略抗刮、防眩的功能层可以省略，端视实际施行情况而定。

图2为一流程图，用以显示说明利用如图1中的本发明的偏光转换机制以进行偏光转换方法的流程步骤。如图2中所示，首先，于步骤11，准备具有显示模块的显示装置，及/或，具有触控/显示模块的触控显示装置，并进到步骤12。

于步骤12，于显示装置显示模块上，及/或，触控显示装置的触控/显示模块上，设置具有晶体层、以及偏光层的偏光转换机制。

图3为一示意图，用以显示说明本发明的偏光转换机制的一实施例的架构、以及运作情况。如图3中所示，本发明的偏光转换机制1包含晶体层2、以及偏光层3，在此，该偏光转换机制1可应用于触控显示装置4，例如，外嵌式(On-Cell)LCD触控显示装置。

触控显示装置4包含一液晶显示模块10、一触控模块14、以及偏光转换机制1，其中，液晶显示模块10由上而下包含一彩色滤光玻璃101、一彩色滤光片102、一液晶层103、一薄膜晶体管电路104、一玻璃基板105、一线偏振片106以及一背光源107；位于液晶显示模块10之上的触控模块14(由上至下)则包含一Y极透明导电膜(ITO)140、一绝缘层142以及一X极透明导电膜144；覆盖触控模块14的偏光转换机制1包含晶体层2、以及偏光层3，在此，为了减少入射到LCD触控显示装置4的入射光L2的反射，其中，该偏光层3为一圆偏振片，为圆偏振片的该偏光层3除包含一线偏振片31之外，又包含一四分之一波长延迟片32。

触控显示装置4的出射光L1，由下而上，通过偏光层3的线偏振片31、以及晶体层2，而转变为一圆偏振光或一椭圆偏振光的出射光L1并予以射出，可增加出射光L1的可视度；在此，由于晶体层2为采用双折射晶体玻璃而具有波长相延迟的特性，因而晶体层2可替代一四分之一波长延迟片，换言之，于该晶体层2与该线偏振片31之间无须具有如现有技术的一四分之一波长延迟片。

晶体层2，该晶体层2为采用双折射晶体玻璃而具有波长相延迟的特性，可随晶轴轴向角度而产生相延迟效果变化，由于晶体层2对于经过线偏振片31的为线偏振光的出射光L1具有相位延迟的特性，因而晶体层2可替代一四分之一波长延迟片，并让穿过该晶体层2的出射光L1具有四分之一波长的相延迟，且可将为线偏振光的出射光L1转变成为圆偏振光或为椭圆偏振光的出射光L1并予以射出。

偏光层3，该偏光层3除包含一线偏振片31之外，又可包含一四分之一波长延迟片32，在此，该线偏振片31位于晶体层2与该四分之一波长延迟片32之间，且入射触控显示装置4的入射光L2，于通过该线偏振片31与该四分之一波长延迟片32后，将转变为一圆偏振光或一椭圆偏振光，并将于Y极透明导电膜(ITO)140的反射界面1401产生出反射光L3，而反射光L3先通过该四分之一波长延迟片32而成为偏光方向与该线偏振片31起偏方向垂直的线偏振光，因而无法通过该线偏振片31，藉此，可降低反射光L3的强度，而具有抗反射的功能。

换言之，配合设置于线偏振片31的一面的四分之一波长延迟片32，使入射触控显示装置4的入射光L2，依序通过该线偏振片31与该四分之一波长延迟片32后，将转变为圆偏振光或椭圆偏振光，由于为圆偏振光或为椭圆偏振光的入射光L2被触控显示装置4内的反射界面1401反射后所产生出的反射光L3的旋转方向会与入射光L2相反，而反射光L3通过四分之一波长延迟片32后变成偏振方向与线偏振片31起偏方向垂直的线偏振光而无法通过线偏振片31，因此，可减少反射光的射出量，降低对触控显示装置4本身出射光L1的干扰，而可提升于强光环境下的可视性。

于本实施例中，偏光转换机制1应用于触控显示装置4，而触控显示装置4为外嵌式(On-Cell)LCD触控显示装置，然而，对于外挂式(Out-Cell)LCD触控显示装置、内嵌式(In-Cell)LCD触控显示装置而言，其理相同、类似于本实施例中所述之，因此，在此不再赘述；又，虽然偏光转换机制1应用于触控显示装置4，然而，对于偏光转换机制1应用于LCD显示装置而言，其理相同、类似于本实施例中所述之，因此，在此不再赘述。

图4为一流程图，用以显示说明利用如图3中的本发明的偏光转换机制的实施例以进行偏光转换方法的流程步骤。如图4中所示之，首先，于步骤21，准备具有液晶显示模块10、触控模块14的触控显示装置4，其中，该触控模块14位于液晶显示模块10之上，并进到步骤22。

于步骤22，于触控显示装置4的触控模块14上，设置具有晶体层2、以及偏光层3的偏光转换机制1。

图5为一示意图，用以显示说明本发明的偏光转换机制的又一实施例的架构、以及运作情况。如图5中所示之，本发明的偏光转换机制1包含晶体层2、以及偏光层3，在此，该偏光转换机制1可应用于触控显示装置5，例如，外嵌式(On-Cell)LCD触控显示装置。

触控显示装置5包含一液晶显示模块10、一触控模块14、以及偏光转换机制1，其中，液晶显示模块10由上而下包含一彩色滤光玻璃101、一彩色滤光片102、一液晶层103、一薄膜晶体管电路104、一玻璃基板105、一线偏振片106以及一背光源107；位于液晶显示模块10之上的触控模块14(由上至下)则包含一Y极透明导电膜(ITO)140、一绝缘层142以及一X极透明导电膜144；覆盖触控模块14的偏光转换机制1包含晶体层2、以及偏光层3，其中，该偏光层3为一线偏振片33。

触控显示装置5的出射光L1，由下而上通过线偏振片33、以及晶体层2，而转变为一圆偏振光或一椭圆偏振光的出射光L1并予以射出，可增加出射光L1的可视度；在此，由于晶体层2为采用双折射晶体玻璃而具有波长相延迟片的特性，因而晶体层2可替代一四分之一波长延迟片，换言之，于该晶体层2与该线偏振片33之间无须具有如现有技术的一四分之一波长延迟片。

晶体层2，该晶体层2为采用双折射晶体玻璃而具有波长相延迟的特性，可随晶轴轴向角度而产生相延迟效果变化，由于晶体层2对于经过线偏振片33的为线偏振光的出射光L1具有相位延迟的特性，因而晶体层2可替代一四分之一波长延迟片，并让穿过该晶体层2的出射光L1具有四分之一波长的相延迟，且可将为线偏振光的出射光L1转变成为圆偏振光或为椭圆偏振光的出射光L1并予以射出。

在此，晶体层2可使用具有特定轴向△n=n_e-n_o≠0的双折射晶体玻璃当作玻璃透光窗口，而晶体层的厚度为大于100倍的透光波长；双折射晶体玻璃为一蓝宝石玻璃层或一石英玻璃层，其中，该蓝宝石玻璃层的晶体轴向可为C轴、M轴、A轴或R轴，石英玻璃使用左旋结构、右旋结构的C轴晶面，端视实际施行情况而定；偏光层3可使用结构简单的偏光片以降低成本，且偏光片可采正面贴附及背面贴附，及/或，该偏光层3于施行时，可依据实际设计需求，而省略抗刮、防眩的功能层可以省略，端视实际施行情况而定。

于本实施例中，偏光转换机制1应用于触控显示装置5，而触控显示装置5为外嵌式(On-Cell)LCD触控显示装置，然而，对于外挂式(Out-Cell)LCD触控显示装置、内嵌式(In-Cell)LCD触控显示装置而言，其理相同、类似于本实施例中所述之，因此，在此不再赘述；又，虽然偏光转换机制1应用于触控显示装置5，然而，对于偏光转换机制1应用于LCD显示装置而言，其理相同、类似于本实施例中所述之，因此，在此不再赘述。

图6为一流程图，用以显示说明利用如图5中的本发明的偏光转换机制的实施例以进行双折射方法的流程步骤。如图6中所示之，首先，于步骤41，准备具有液晶显示模块10、触控模块14的触控显示装置5，其中，该触控模块14位于液晶显示模块10之上，并进到步骤42。

于步骤42，于触控显示装置5的触控模块14上，设置具有晶体层2、以及偏光层3的偏光转换机制1。

图7为一示意图，用以显示说明本发明的偏光转换机制的再一实施例的架构、以及运作情况。如图7中所示之，本发明的偏光转换机制1包含晶体层2、以及偏光层3，在此，该偏光转换机制1可应用于触控显示装置6，例如，内嵌式(In-Cell)顶部发光有机发光二极管OLED触控显示装置。

触控显示装置6包含一顶部发光(Top emission)有机发光二极管(OLED)显示模块30、一触控模块34、以及偏光转换机制1，其中，顶部发光OLED显示模块30由上而下包含一薄膜晶体管电路300、一OLED层302、一反射层304以及一基板306；位于顶部发光OLED显示模块30之下的触控模块34(由上至下)则包含一Y极透明导电膜(ITO)340、一绝缘层342以及一X极透明导电膜344；覆盖触控模块34的偏光转换机制1包含晶体层2、以及偏光层3，在此，为了减少入射到触控显示装置6的入射光L2的反射，其中，该偏光层3为一圆偏振片，为圆偏振片的该偏光层3除包含一线偏振片35之外，又包含一四分之一波长延迟片36。

触控显示装置6的出射光L1，由下而上通过偏光层3的线偏振片35、以及晶体层2，而转变为一圆偏振光或一椭圆偏振光的出射光L1并予以射出，可增加出射光L1的可视度；在此，由于晶体层2为采用双折射晶体玻璃而具有波长相延迟的特性，因而晶体层2可替代一四分之一波长延迟片，换言之，于该晶体层2与该线偏振片35之间无须具有如现有技术的一四分之一波长延迟片。

晶体层2，该晶体层2为采用双折射晶体玻璃而具有波长相延迟的特性，可随晶轴轴向角度而产生相延迟效果变化，由于晶体层2对于经过线偏振片35的为线偏振光的出射光L1具有相位延迟的特性，因而晶体层2可替代一四分之一波长延迟片，并让穿过该晶体层2的出射光L1具有四分之一波长的相延迟，且可将为线偏振光的出射光L1转变成为圆偏振光或为椭圆偏振光的出射光L1并予以射出。

偏光层3，该偏光层3除包含一线偏振片35之外，又可包含一四分之一波长延迟片36，在此，该线偏振片35位于晶体层2与该四分之一波长延迟片36之间，且入射触控显示装置6的入射光L2，于通过该线偏振片35与该四分之一波长延迟片36后，将转变为一圆偏振光或一椭圆偏振光，并将于Y极透明导电膜(ITO)340的反射界面3401产生出反射光L3，而反射光L3先通过该四分之一波长延迟片36而成为偏光方向与该线偏振片35起偏方向垂直的线偏振光，因而无法通过该线偏振片35，藉此，可降低反射光L3的强度，而具有抗反射的功能。

换言之，配合设置于线偏振片35的一面的四分之一波长延迟片36，使入射触控显示装置6的入射光L2，依序通过该线偏振片35与该四分之一波长延迟片36后，将转变为圆偏振光或椭圆偏振光，由于为圆偏振光或为椭圆偏振光的入射光L2被触控显示装置6内的反射界面3401反射后所产生出的反射光L3的旋转方向会与入射光L2相反，而反射光L3通过四分之一波长延迟片36后变成偏振方向与线偏振片35起偏方向垂直的线偏振光而无法通过线偏振片35，因此，可减少反射光的射出量，降低对触控显示装置6本身出射光L1的干扰，而可提升于强光环境下的可视性。

于本实施例中，偏光转换机制1应用于触控显示装置6，而触控显示装置6为内嵌式(In-Cell)顶部发光有机发光二极管OLED触控显示装置，然而，对于外挂式(Out-Cell)OLED触控显示装置、内嵌式(In-Cell)OLED触控显示装置而言，其理相同、类似于本实施例中所述之，因此，在此不再赘述；又，虽然偏光转换机制1应用于触控显示装置6，然而，对于偏光转换机制1应用于OLED显示装置而言，其理相同、类似于本实施例中所述之，因此，在此不再赘述。

图8为一流程图，用以显示说明利用如图7中的本发明的偏光转换机制的实施例以进行偏光转换方法的流程步骤。如图8中所示之，首先，于步骤51，准备具有顶部发光OLED显示模块30、触控模块34的触控显示装置6，其中，该触控模块34位于顶部发光OLED显示模块30之下，并进到步骤52。

于步骤52，于触控显示装置6的触控模块34上，设置具有晶体层2、以及偏光层3的偏光转换机制1，其中，偏光层3包含一线偏振片35、以及一四分之一波长延迟片36。

图9为一示意图，用以显示说明本发明的偏光转换机制的另一实施例的架构、以及运作情况。如图9中所示之，本发明的偏光转换机制1包含晶体层2、以及偏光层3，在此，该偏光转换机制1可应用于触控显示装置7，例如，内嵌式(In-Cell)顶部发光有机发光二极管OLED触控显示装置。

触控显示装置7包含一顶部发光有机发光二极管(OLED)显示模块30、一触控模块34、以及偏光转换机制1，其中，顶部发光OLED显示模块30由上而下包含一薄膜晶体管电路300、一OLED层302、一反射层304以及一基板306；位于顶部发光OLED显示模块30之下的触控模块34(由上至下)则包含一Y极透明导电膜(ITO)340、一绝缘层342以及一X极透明导电膜344；覆盖触控模块34的偏光转换机制1包含晶体层2、以及偏光层3，其中，该偏光层3为一线偏振片37。

触控显示装置7的出射光L1，由下而上通过为线偏振片37的偏光层3、以及晶体层2，而转变为一圆偏振光或一椭圆偏振光的出射光L1并予以射出，可增加出射光L1的可视度；在此，由于晶体层2为采用双折射晶体玻璃而具有波长相延迟片的特性，因而晶体层2可替代一四分之一波长延迟片，换言之，于该晶体层2与该线偏振片37之间无须具有如现有技术的一四分之一波长延迟片。

晶体层2，该晶体层2为采用双折射晶体玻璃而具有波长相延迟的特性，可随晶轴轴向角度而产生相延迟效果变化，由于晶体层2对于经过线偏振片37的为线偏振光的出射光L1具有相位延迟的特性，因而晶体层2可替代一四分之一波长延迟片，并让穿过该晶体层2的出射光L1具有四分之一波长的相延迟，且可将为线偏振光的出射光L1转变成为圆偏振光或为椭圆偏振光的出射光L1并予以射出。

于本实施例中，偏光转换机制1应用于触控显示装置7，而触控显示装置7为内嵌式(In-Cell)顶部发光有机发光二极管OLED触控显示装置，然而，对于外挂式(Out-Cell)OLED触控显示装置、内嵌式(In-Cell)OLED触控显示装置而言，其理相同、类似于本实施例中所述之，因此，在此不再赘述；又，虽然偏光转换机制1应用于触控显示装置7，然而，对于偏光转换机制1应用于OLED显示装置而言，其理相同、类似于本实施例中所述之，因此，在此不再赘述。

图10为一流程图，用以显示说明利用如图9中的本发明的偏光转换机制的实施例以进行偏光转换方法的流程步骤。如图10中所示之，首先，于步骤61，准备具有顶部发光OLED显示模块30、触控模块34的触控显示装置7，其中，该触控模块34位于顶部发光OLED显示模块30之下，并进到步骤62。

于步骤62，于触控显示装置7的触控模块34上，设置具有晶体层2、以及偏光层3的偏光转换机制1，其中，偏光层3为一线偏振片37。

综合以上实施例，我们可以得到本发明的一种偏光转换机制及方法，为适用于显示装置及/或触控显示装置环境中，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；显示装置及/或触控显示装置的显示模块的出射光，由上而下通过具有线偏振片功能的偏光层、以及晶体层，而转变为一圆偏振光或一椭圆偏振光并予以出射。本发明的偏光转换机制及方法，由于使用双折射晶体玻璃的晶体层，因而能减少膜层设置的数量，进而减薄显示装置及/或触控显示装置的厚度，降低成本支出，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。本发明的偏光转换机制及方法包含以下优点：

1.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。

2.可无须利用四分之一波长延迟膜，而是利用晶体层使线偏振光转成圆偏振光或椭圆偏振光，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，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改变而造成显示亮度变化的玻璃窗口显示。

3.显示装置及/或触控显示装置的显示模块的出射光，由上而下通过具有线偏振光片功能的偏光层、以及晶体层，而转变为一圆偏振光或一椭圆偏振光并予以出射，由于使用双折射晶体玻璃的晶体层，因而能减少膜层设置的数量，进而减薄显示装置及/或触控显示装置的厚度，降低成本支出，而透过晶体轴向角度与线偏振光片偏光方向的控制，可制造出不随显示装置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。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用以限定本发明的范围；凡其它未脱离本发明所揭示的精神下所完成的等效改变或修饰，均应包含在下述专利范围内。

Claims

1.一种偏光转换机制，适用于显示装置及/或触控显示装置环境中，其特征在于，该机制包含：

晶体层，该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延迟效果变化；以及

偏光层，该偏光层至少具有一线偏振片，该显示装置及/或该触控显示装置的显示模块的出射光，依序通过该偏光层的该线偏振片、以及该晶体层，而转变为一圆偏振光或为一椭圆偏振光的出射光并予以射出；

其中，该晶体层与该偏光层位于该显示装置及/或该触控显示装置中，并位于该显示装置及/或该触控显示装置的该显示模块之上。

2.如权利要求1所述的偏光转换机制，其特征在于，该晶体层对于线偏振光具有波长相位延迟的特性，并让穿过该晶体层的该出射光具有波长的相延迟。

3.如权利要求1所述的偏光转换机制，其特征在于，该偏光层除具有该线偏振片之外，又包含一四分之一波长延迟片，该线偏振片位于该晶体层与该四分之一波长延迟片之间，该显示装置及/或该触控显示装置的出射光依序通过该四分之一波长延迟片、线偏振片与晶体层后，将转变为一圆偏振光或一椭圆偏振光。

4.如权利要求1所述的偏光转换机制，其特征在于，该触控显示装置为Out-Cell LCD触控显示装置、In-Cell LCD触控显示装置、On-Cell LCD触控显示装置、In-Cell/On-Cell hybrid LCD触控显示装置、Out-Cell OLED触控显示装置、On-Cell OLED触控显示装置、In-Cell OLED触控显示装置的其中之一。

5.如权利要求1所述的偏光转换机制，其特征在于，该晶体层使用具有特定轴向且△n=n_e-n_o≠0的双折射晶体玻璃当作玻璃透光窗口，而晶体层的厚度为大于100倍的透光波长。

6.如权利要求5所述的偏光转换机制，其特征在于，该双折射晶体玻璃为一蓝宝石玻璃层或一石英玻璃层，该蓝宝石玻璃层的晶体轴向为C轴、M轴、A轴、R轴的其中之一，该石英玻璃使用左旋结构、右旋结构的C轴晶面。

7.一种偏光转换方法，适用于显示装置及/或触控显示装置环境中，其特征在于，该方法包含以下步骤：

准备具有显示模块的显示装置，及/或，具有触控/显示模块的触控显示装置；以及

于该显示装置的该显示模块上，及/或，该触控显示装置的该触控/显示模块上，设置具有晶体层、以及偏光层的偏光转换机制；其中，该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延迟效果变化，该偏光层至少具有一线偏振片，该显示装置及/或该触控显示装置的该显示模块的出射光，依序通过该偏光层的该线偏振片、以及该晶体层，而转变为一圆偏振光或为一椭圆偏振光的出射光并予以射出。

8.如权利要求7所述的偏光转换方法，其特征在于，该晶体层与该偏光层位于该显示装置及/或该触控显示装置中，并位于该显示装置及/或该触控显示装置的该显示模块之上。

9.如权利要求8所述的偏光转换方法，其特征在于，该晶体层对于线偏振光具有相位延迟的特性，并让穿过该晶体层的该出射光具有波长的相延迟。

10.如权利要求8所述的偏光转换方法，其特征在于，该偏光层除具有该线偏振片之外，又包含一四分之一波长延迟片，该线偏振片位于该晶体层与该四分之一波长延迟片之间，该显示装置及/或该触控显示装置的出射光依序通过该四分之一波长延迟片、线偏振片与晶体层后，将转变为一圆偏振光或一椭圆偏振光。

11.如权利要求8所述的偏光转换方法，其特征在于，该触控显示装置为Out-Cell LCD触控显示装置、In-Cell LCD触控显示装置、On-Cell LCD触控显示装置、In-Cell/On-Cell hybrid LCD触控显示装置、Out-Cell OLED触控显示装置、On-Cell OLED触控显示装置、In-Cell OLED触控显示装置的其中之一。

12.如权利要求7所述的偏光转换方法，其特征在于，该晶体层使用具有特定轴向且△n=n_e-n_o≠0的双折射晶体玻璃当作玻璃透光窗口，而晶体层的厚度为大于100倍的透光波长。

13.如权利要求12所述的偏光转换方法，其特征在于，该双折射晶体玻璃为一蓝宝石玻璃层或一石英玻璃层，该蓝宝石玻璃层的晶体轴向为C轴、M轴、A轴、R轴的其中之一，该石英玻璃使用左旋结构、右旋结构的C轴晶面。