液晶显示器(LCD)已广泛地使用于信息显示领域。由于液晶材料本身的 光学各向异性(anisotropy)，在不同方向观看时，造成入射光看到不同的有效 双折射(birefringence)。因此，传统的液晶显示器的视角并不如自发光显示器， 例如阴极射线管(CRT)、有机电致发光显示器(OLED)及等离子体显示器(PDP) 的视角广。
为使液晶显示器具有广视角，数种使用横向电场(lateral electric field)驱 动液晶分子类型的显示器已被提出，例如共面电场驱动(in-plane switching-IPS)型及边缘电场驱动(fringe field switching-FFS)型。上述二者类型 的液晶显示器的液晶层，在电压关(voltage-off)状态时，皆均质地配向于玻璃 基板或塑料基板之间。上述基板的表面涂布薄氧化铟锡(ITO)层，其上再布 以聚酰亚胺(polyimide)配向膜。聚酰亚胺膜的表面经过反平行(anti-parallel) 方向研磨以形成均质的配向。显示器面板夹置于两交错偏光膜之间，且液晶 分子的长轴平行或垂直于其邻近的偏光膜的透射轴。在电压开(voltage-on)的 状态下，液晶分子由梳形电极所产生的电场驱动而扭转于平行基板的平面 中。因此从显示器面板的另一方向观之，入射光经历几近相同的双折射以及 由此可获得一相对广视角且对称的图像。
然而，光线穿透液晶显示器元件的效率与光线在显示器元件中所经历的 双折射(birefringence)变化总和相关。上述双折射(birefringence)变化总和乃(1) 液晶分子的双折射Δn与(2)入射光经历液晶层的总长度d的乘积结果。图1 为显示传统多重膜补偿膜的液晶显示装置的结构示意图。在图1中，一液晶 显示器1包括一第一基板10、一第二基板20及一液晶层30夹置于第一基板 10与第二基板20之间。一第一偏光板40设置于第一基板10上，相对于液 晶层30的外侧。一第二偏光板50设置于第二基板20上，相对于液晶层30 的外侧。一第一光学补偿膜15夹置于第一偏光板40与第一基板10之间。 一第二光学补偿膜25夹置于第二偏光板50与第二基板20之间。
传统的半反射半透射液晶显示器使用单一补偿膜，以补偿液晶层的双折 射。另一方面，部分液晶显示元件使用两片具有相同双折射极性的光学补偿 膜，以补偿液晶层的双折射。
图2A为显示传统负极性(Δn＜0)双折射补偿膜的示意图。传统的负极性 (Δn＜0)双折射补偿膜包括碟状(disk-like)液晶分子22。图2B为显示传统正极 性(Δn＞0)双折射补偿膜的示意图。传统的正极性(Δn＞0)双折射补偿膜包括棒 状(rod-like)液晶分子24。在现有技术中，仅使用单一种极性的双折射补偿膜 补偿液晶层的双折射。由于第一补偿膜与第二补偿膜具有相同极性的双折 射，因此补偿膜虽可补偿液晶层，但并无法补偿彼此之间的双折射变化，致 使降低显示器在白底模式(normally white)下的视角。

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种图像显示系统。根据本发明的实 施例，一图像显示系统包括一第一基板、一第二基板及一液晶层夹置于第一 基板与第二基板之间。一第一光学补偿膜夹置于第一偏光板与第一基板之 间，以及一第二光学补偿膜夹置于第二偏光板与第二基板之间，其中第一光 学补偿膜与第二光学补偿膜具有不同极性的双折射性质。
根据本发明的一实施例样态，本发明提供一种图像显示系统，包括：一 第一基板；一第二基板；一液晶层夹置于第一基板与第二基板之间；一第一 偏光板设置于第一基板上，相对于液晶层的外侧；一第二偏光板设置于第二 基板上，相对于液晶层的外侧；一负极性双折射补偿膜夹置于第一偏光板与 第一基板之间；一正极性双折射补偿膜夹置于第二偏光板与第二基板之间； 一1/4λ补偿膜与一第一1/2λ补偿膜夹置于第一偏光板与负极性双折射补偿 膜之间；以及一第二1/2λ补偿膜夹置于第二偏光板与正极性双折射补偿膜之 间。
根据本发明另一实施例样态，本发明又提供一种图像显示系统，包括： 一第一基板；一第二基板；一液晶层夹置于第一基板与第二基板之间；一第 一偏光板设置于第一基板上，相对于液晶层的外侧；一第二偏光板设置于第 二基板上，相对于液晶层的外侧；一正极性双折射补偿膜夹置于第一偏光板 与第一基板之间；一负极性双折射补偿膜夹置于第二偏光板与第二基板之 间；一1/4λ补偿膜与一第一1/2λ补偿膜夹置于第二偏光板与该负极性双折 射补偿膜之间；以及一第二1/2λ补偿膜夹置于第一偏光板与正极性双折射补 偿膜之间。
为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，以下配合附图以及 优选实施例，以更详细地说明本发明。

图1为显示传统多重膜补偿膜的液晶显示装置的结构示意图；
图2A为显示传统负极性(Δn＜0)双折射补偿膜的示意图；
图2B为显示传统正极性(Δn＞0)双折射补偿膜的示意图；
图3A为显示根据本发明的一实施例具多重补偿膜的液晶显示器元件的 分解展开图；
图3B为显示根据本发明的实施例的各补偿膜与液晶层间的极性关系 图；
图4A为显示根据本发明另一实施例具多重补偿膜的液晶显示器元件的 分解展开图；
图4B为显示根据本发明另一实施例的各补偿膜与液晶层间的极性关系 图；
图5为显示传统的多重补偿膜的液晶显示器的视角场域图；
图6为显示根据本发明实施例的多重补偿膜的液晶显示器的视角场域 图；
图7为显示根据本发明实施例的显示系统的方块示意图，其包含一显示 器元件，具多重补偿膜的液晶显示面板；以及
图8为显示根据本发明实施例包含显示器元件的电子装置的方块示意 图。
简单符号说明
现有部分(图1～2B)
1～液晶显示器；10～第一基板；15～第一光学补偿膜；20～第二基板；22～ 碟状(disk-like)液晶分子；24～棒状(rod-like)液晶分子；25～第二光学补偿膜； 30～液晶层；40～第一偏光板；50～第二偏光板。
本发明部分(图3A-8)
100a、100b～多重补偿膜的液晶显示器；110～液晶显示面板；112～第一 基板；115～液晶层；116～第二基板；120～负极性双折射补偿膜；125～碟状 (disk-like)液晶分子；130～正极性双折射补偿膜；135～棒状(rod-like)液晶分子； 140～1/4λ补偿膜；145～1/2λ补偿膜；150～1/2λ补偿膜；160～第一偏光板；170～ 第二偏光板；L1～入射光；200～控制器；300～显示器元件；400～输入元件； 500～电子装置。

本发明提供一种图像显示系统，能有效地解决降低显示器在白底模式 (normally white)下的漏光(light leakage)问题，进而提升在该白底模式 (normally white)下的视角。根据本发明实施例，上述图像显示系统包括一液 晶显示器面板结合两片具有不同极性双折射的光学补偿膜。以下针对本发明 实施例样态，详细描述如下：
图3A为显示根据本发明的一实施例具多重补偿膜的液晶显示器元件的 分解展开图。一液晶显示器100a包括一液晶显示器面板110，其具有一第一 基板112、一第二基板116以及一液晶层115夹置于第一基板112与第二基 板116之间。一第一偏光板160设置于液晶显示器面板110的外侧。一第二 偏光板170设置于液晶显示器面板110的外侧。一负极性双折射补偿膜120 夹置于第一偏光板160与液晶显示器面板110之间。一正极性双折射补偿膜 130夹置于第二偏光板170与液晶显示器面板110之间。一1/4λ补偿膜140 以及一1/2λ补偿膜145设置于第一偏光板160与负极性双折射补偿膜120 之间。一1/2λ补偿膜150设置于第二偏光板170与正极性双折射补偿膜130 之间。
根据本发明实施例，液晶显示器100a可以是一透射式液晶显示器，具 有两片不同极性双折射的光学补偿膜。上述两片不同极性双折射的光学补偿 膜彼此之间可相互补偿。更明确地说，一入射光L1，例如源自背光模块(BLU)， 依序穿过第一偏光板160、1/2λ补偿膜145、1/4λ补偿膜140、负极性双折射 补偿膜120、液晶显示器面板110、正极性双折射补偿膜130、1/2λ补偿膜 150以及第二偏光板170后，而到达观看者。在液晶显示器面板110中，具 有一液晶层115包括电场控制双折射(electrical control birefringence，简称 ECB)液晶，或者是扭转向列型(twisted nematic，简称TN)液晶。上述液晶显 示器面板110中还包括两配向层(未图示)，分别位于液晶层115与第一基板 112的界面处，以及液晶层115与第二基板116的界面。液晶分子依配向层 而排列，使其具一连续的预倾角(pre-tilt angle)，介于范围大约在5度至10 度之间。根据本发明的优选实施例，液晶层的间隙厚度范围大约为4.15微米 (μm)。
第一光学补偿膜，例如具负极性双折射(Δn＜0)的补偿膜，包括碟状 (disk-like)液晶分子125。优选的负极性双折射(Δn＜0)补偿膜的光轴范围大约 介于24度至79度之间。第二光学补偿膜，例如具正极性双折射(Δn＞0)的补 偿膜，包括棒状(rod-like)液晶分子135。优选的正极性双折射(Δn＞0)补偿膜 的光轴范围大约介于2度至52度之间。
图3B为显示根据本发明的实施例的各补偿膜与液晶层间的极性关系 图。经补偿后的液晶显示器100a利用不同极性的双折射补偿膜120与130， 补偿液晶显示器面板110中液晶层的双折射变化。由于负极性双折射补偿膜 120与正极性双折射补偿膜130具不同的双折射补偿效果，因此双折射补偿 膜120与130之间的双折射变化亦得以补偿，进而使得该液晶显示器在白底 模式(normally white)下，得到较宽广的视角。
图4A为显示根据本发明另一实施例具多重补偿膜的液晶显示器元件的 分解展开图。根据本发明另一实施例样态，一液晶显示器100b包括一液晶 显示器面板110，其具有一第一基板112、一第二基板116以及一液晶层115 夹置于第一基板112与第二基板116之间。一第一偏光板170设置于液晶显 示器面板110的外侧。一第二偏光板160设置于液晶显示器面板110的外侧。 一正极性双折射补偿膜130夹置于第一偏光板170与液晶显示器面板110之 间。一负极性双折射补偿膜120夹置于第二偏光板160与液晶显示器面板110 之间。一1/4λ补偿膜140以及一1/2λ补偿膜145设置于第二偏光板160与 负极性双折射补偿膜120之间。一1/2λ补偿膜150设置于第一偏光板170 与正极性双折射补偿膜130之间。
根据本发明实施例，液晶显示器100b可以是透射式液晶显示器，具有 两片不同极性双折射的光学补偿膜。上述两片不同极性双折射的光学补偿 膜，彼此之间可相互补偿。更明确地说，一入射光L1，例如源自背光模块 (BLU)，依序穿过第二偏光板160、1/2λ补偿膜150、正极性双折射补偿膜 130、液晶显示器面板110、负极性双折射补偿膜120、1/4λ补偿膜140、1/2λ 补偿膜145以及第一偏光板170后，而到达观看者。在液晶显示器面板110 中，具有一液晶层115包括电场控制双折射(electrical control birefringence， 简称ECB)液晶，或者是扭转向列型(twisted nematic，简称TN)液晶。上述液 晶显示器面板110中还包括两配向层(未图示)，分别位于液晶层115与第一 基板112的界面处，以及液晶层115与第二基板116的界面。液晶分子依配 向层而排列，使其具一连续的预倾角(pre-tilt angle)，介于范围大约在5度至 10度之间。根据本发明的优选实施例，液晶层的间隙厚度范围大约为4.15 微米(μm)。
第一光学补偿膜，例如具负极性双折射(Δn＜0)的补偿膜，包括碟状 (disk-like)液晶分子125。优选的负极性双折射(Δn＜0)补偿膜的光轴范围大约 介于24度至79度之间。第二光学补偿膜，例如具正极性双折射(Δn＞0)的补 偿膜，包括棒状(rod-like)液晶分子135。优选的正极性双折射(Δn＞0)补偿膜 的光轴范围大约介于2度至52度之间。
图4B为显示根据本发明另一实施例的各补偿膜与液晶层间的极性关系 图。经补偿后的液晶显示器100b利用不同极性的双折射补偿膜120与130， 补偿液晶显示器面板110中液晶层的双折射变化。由于负极性双折射补偿膜 120与正极性双折射补偿膜130具不同的双折射补偿效果，因此双折射补偿 膜120与130之间的双折射变化亦得以补偿，进而使得该液晶显示器在白底 模式(normally white)下，得到较宽广的视角。
图5为显示传统的多重补偿膜的液晶显示器的视角场域图。图6为显示 根据本发明实施例的多重补偿膜的液晶显示器的视角场域图。根据图5与6 之间的比较结果得知，本发明实施例的多重补偿膜的液晶显示器通过不同极 性的双折射补偿膜，不仅补偿液晶显示器面板中液晶层的双折射变化，也补 偿了双折射补偿膜之间的双折射变化，进而降低漏光(light leakage)且增加高 对比(CR)场域的面积。例如，在图6中对比等于100(CR＝100)的场域面积大 于图5中对比等于100的场域面积，亦即本发明的液晶显示器在白底模式 (normally white)下，具较宽广的视角。
图7为显示根据本发明实施例的显示系统，其包含一显示器元件300， 具多重补偿膜的液晶显示面板。一多重补偿膜的透射式液晶显示面板100a 或100b耦接至一控制器200，以构成一显示器元件300。在图7中，显示器 元件300包括一源极(source)与栅极(gate)的驱动电路(未图标)，以控制多重补 偿膜的透射式液晶显示面板100a或100b。控制器200包括一信号转换器 (converter)，可将输出信号传送至多重补偿膜的透射式液晶显示面板100a或 100b，使其显示图像。
图8为显示根据本发明实施例包含显示器元件300的电子装置500的方 块示意图。一输入元件400耦接至显示器元件300的控制器200。输入元件 400包括一微处理器，以将信号输入至控制器200，经处理后显示图像。电 子装置500包括例如个人数字助理(PDA)、移动电话(mobile phone)、笔记型 计算机、手提电脑或其它可携式电子装置。
[本发明的特征与优点]
本发明的特征与优点在于提供一种具多重补偿膜的液晶显示面板，通过 两片不同极性双折射的光学补偿膜彼此间相互补偿，能有效地解决降低显示 器在白底模式(normally white)下的漏光(light leakage)问题，进而提升在该白 底模式(normally white)下的视角。更有甚者，由于降低漏光(light leakage)问 题，因此可增加显示器高对比(CR)的视野。
虽然本发明以优选实施例揭露如上，然而其并非用以限定本发明，本领 域的技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，可作些许的更动与润饰，因 此本发明的保护范围应当以权利要求所界定者为准。