본 논문에서는 감색 혼법을 이용하는 3층 구조 LCD를 제시하였다. 제안된 구조는 1장의 무색 편광판과 3장의 색 편광판을 이용하여, 색 편광판만을 이용할 때 생기는 빛의 누설현상을 줄여, 명암 대비비를 향상시키는 효과를 얻었다. 그리고, 높은 색 특성을 나타내기 위해 색 편광판의 순서를 최적화 하였다.
회전검광자방식 편광분석방법을 이용하여 LCD (liquid crystal display) 편광판에 부착되어 있는 보상판의 느린축이 편광판의 투과축 대비 틀어진 각도를 0.1도 이내로 정밀하게 측정할 수 있는 방법을 제안하였다. 본 방법을 이용하면 보상판을 LCD 편광판과 접합하는 공정에서 발생하는 광축정렬의 오차를 줄일 수 있고 궁극적으로 LCD의 화질을 일정하게 유지, 관리하는데 기여할 수 있을 것으로 기대된다.
반사형 액정표시소자는 저전력 휴대용 표시장치 시장이 급격하게 성장함에 따라 큰 주목을 받고 있다. 현재 반사형 액정표시소자는 TN 액정 모드를 기본적으로 사용하고 있다. 본 논문에서는 편광판을 한 장 사용하여 빛의 흡수를 줄여 밝기를 높일수 있고, 광대역 λ/4 film을 사용하여 명암 대비를 높일 수 있는 단일 편광판 모드 반사형 TN LCD를 설계하고 제작하였다. (중략)
본 논문에서는 무선광연결에서 편광판을 이용하여 잡음광을 소거하는 방법에 대하여 소개한다. 잡음광을 소거하기 위한 차동검출기에 편광판을 사용하면 잡음소거능력이 향상된다. 또한 유사한 파장을 가진 두 개의 광신호가 공간에 첩되어 혼싱이 발생하는 경우에는 각각의 수신부에 편광판을 서로 수직으로 부착하면 각각의 광신호를 쉽게 분리 검출할 수 있다. 이 방법은 매우 간단하여 사용하기가 쉽다.하기가 쉽다.
LCD에 사용되는 편광판 제조 시, 치수안정성 및 내습성 향상을 위한 트리아세틸셀룰로오스(TAC) 필름 접착에 적용되는 폴리(비닐 알코올)(PVA) 접착제의 가수화도 및 분자량이 편광판 치수안정성에 미치는 영향을 살펴보았다. TAC 필름과 PVA 편광판의 접착력은 접착제의 탈아세틸화가 70%에서 최대가 되며 PVA 분자량은 가수화도가 70% 이하에서는 접착력에 영향을 미치지 않는 반면 70% 이상에서는 아세틸화에 의한 분자량 감소가 접착력에 영향을 줌을 알 수 있다. 편광판의 치수안정성은 분자량이 낮은 접착제를 사용할 경우 안정적이며 필름과 편광판의 접착력보다는 접착제의 가수화도에 더 의존적임을 확인할 수 있었다.
본 논문에서는 LCD의 어두운 상태의 특성을 보완하기 위해 광대역 λ/4 보상판을 사용하여 단일 편광판 모드 반사형 쌍안정 TN LCD를 설계·제작하였다. 단일 편광판 모드에서 광대역 λ/4 보상판의 필요성을 이론적인 계산과 실험을 통해 확인하였고, 시험적ㅇ로 제작한 단일 편광판 모드 반사형 쌍안정 TN LCD는 기존 구조의 반사형 쌍안정 TN LCD와의 비교에서 더욱 밝은 디스플레이 특성을 나타내었다. 본 실험에서 우리는 10:1의 콘트라스트를 얻었다.
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.
투과형 광 시야각 모드의 하나인 Fringe Field Switching (FFS) mode를 반사형 액정 디스플레이소자로 응용하여 전기 광학적 특성을 컴퓨터 시늉 하였다. FFS mode는 액정이 수평으로 균일하게 유지되면서 구동하므로, 시야각에 따른 굴절률 변화 역시 균일하게 유지된다. 이러한 특성 때문에 반사형 FFS mode는 부가적인 위상필름을 쓰지 않고, 액정층과 편광판 1매 만으로도 일정한 수준의 반사형 디스플레이 특성을 얻을 수 있다. 컴퓨터 시늉을 통해 1매 편광판과 액정층, 반사판으로 구성된 Normally Black모드의 셀 구조를 취하고, 셀 간격을 일정하게 유지하면서 액정의 ${\Delta}n$을 변화시켜 특성을 구하는 방식으로 수행하여, 입사광의 파장이 550nm일때 최적의 셀 위상차값으로 $d{\Delta}n$인 $0.1365{\mu}m$를 얻었다. 입사광원을 $0^{\circ}C$로 하고 편광판 투과율이 41%였을 때 정면 반사율은 on시 33.6%, off시 0.14%로 명암대비가 233:1이었다. 특히 시야각은 극각 $60^{\circ}C$이내의 전 방향에서 명암 대비비가 5이상의 특성을 보였다.
베레만의 4 * 4행렬방정식을 써서 액정판의 편광투과특성을 분석하는 프로그램을 개발하고, 이를 써서 액정셀과 편광판의 편광투과특성을 살펴보았다. 개발된 프로그램을 써서 정상백색 모우드의 꼬인 네마틱(TNLTwisted Nematic) 액정셀에서 시야각에 따른 명암대비의 변화를 보여주는 등고선을 그려내어 그 특성을 예측할 수 있었다. 또한 편광판의 투과특성은 입사각이 커짐에 따라 투과된 빛의 편광타원의 주축이 투과축 방향에서 벗어나며 타원도가 커지는 것이 밝혀졌는데, 이 결과는 액정표시소자의 명암대비가 액정판만이 아니라 편광판의 특성에 의해서도 제한될 수 있음을 시사한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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