Polarization Analysis of Composite Optical Films for Viewing Angle Improvement of Liquid Crystal Display

We suggest a new method to determine the off-alignment error of the composite film, together with in-plane($R_{in}$) and out-of-plane retardation($R_{th}$) of the compensation film, simultaneously. The composite film consists of a polarizing film and a compensation film for improvement of viewing angle of a liquid crystal display. We regarded the compensation film as o-plate with its optic axis along an arbitrary direction. By using an extended Jones matrix method, the polarization characteristics of the composite film are examined. The calculated Fourier constants, ($\alpha$, $\beta$) curves of the composite film as the azimuth angle is varied at the incident angles of $0^{\circ}$ and $50^{\circ}$, respectively, are used to determine the axis misalignment, the tilt angle and the azimuth angle of the compensation film by adopting the linear regressional analysis technique. Since this method can be applied for the inspection of the composite film even after laminating the polarizing film and the compensation film, it will be useful for simplifying the manufacturing process and reducing the production cost of liquid crystal display panels.

액정 디스플레이 시야각 향상을 위한 복합판의 편광특성 분석

액정 디스플레이에서 시야각 향상을 위해 사용하는 보상판과 편광판을 접합한 복합판의 광축 틀어짐 오차와 보상판의 $R_{in}$(in-plane retardation), $R_{th}$(out-of-plane retardation)를 동시에 결정하는 새로운 방법을 제시하였다. 보상판은 광축이 임의의 기울임각과 방위각을 갖는 o-판으로 하였으며, 확장된 존스 행렬법에 기반한 광학모델을 도입하여 복합판의 편광특성을 분석하였다. 입사각 0도와 50도에서 시료의 방위각을 360도 회전시키며 투과된 빛의 편광상태를 각각 계산한 후, 타원법의 모델링 분석기법을 적용하여 광축 틀어짐과 복합판의 기울임각과 방위각들을 역방계산하였다. 이 방법은 편광판과 보상판을 접합한 후에도 복합판의 성능평가를 할 수 있어 제조공정단계를 줄여 제조 원가를 절감하는데 기여할 수 있을 것으로 기대된다.