Advanced Super-IPS 모드를 이용한 단일 셀 갭 형 반투과형 LCD 전극 구조 제안 = New Structure of Single Cell Gap Transflective LCDs using Advanced Super-IPS modes

국문 초록 (Abstract)

본 연구에서는 AS-IPS(Advanced Super-In Plane Switching) LCD 전극 구조를 이용한 단일 셀 갭 형 반투과형 LCD(Single cell gap transflective LCD) 전극 구조를 제안하고 3차원 시뮬레이션을 통하여 투과 및 반사 특성을 해석하였다.
하나의 구동 회로로 반사부와 투과부를 구현하기 위해, AS-IPS 전극의 구부러진 전극 구조를 이용하여 반사부와 투과부 액정의 회전 방향을 다르게 하였다. 또한 대칭적인 AS-IPS 전극 구조가 아닌 비대칭 적인 AS-IPS 전극 구조로, 반사부와 투과부에서의 액정 회전 방향뿐만 아니라 액정 회전 정도를 다르게 하였다.
반사부에 reflector인 mirror와 mirror 상단에 quarter-wave plate를 설계하고, 투과부에 half-wave plate를 위치시킴으로써, 투과부와 반사부의 최종 위상 지연을 동일하게 하였다. 반사부와 투과부의 액정 및 광학 필름의 초기 조건은 Stokes parameter와 Mueller matrix를 이용하여 계산하였으며, 이 조건들을 바탕으로 3차원 시뮬레이션에 의한 액정 셀의 투과 및 반사율을 계산하였다. 광 특성 해석을 위하여 확장된 존스 방법을 사용하여 시뮬레이션을 수행하였다. 3차원적 시뮬레이션 수행은 상용 시뮬레이터인 TechWiz LCD를 사용하였다.
시뮬레이션 결과, 반사부와 투과부에 동일한 전압 9V를 인가 해 주었을 때 투과부의 각도는 58°, 반사부의 각도는 38°에서 각각 최대 투과율이 나옴을 확인 할 수 있었다.

목차 (Table of Contents)

• 제 1 장 서 론 1
• 제 2 장 액정의 광학 특성 해석 3
• 2.1 Stokes parameter 3
• 2.2 Mueller matrix 5
• 2.3 액정의 광투과율 계산 7
• 제 3 장 반투과형 LCD의 구조 및 설계 8
• 3.1 반투과형 LCD의 구조 8
• 3.2 반투과형 LCD 설계 10
• 3.2.1 반사부의 설계 10
• 3.2.2 투과부의 설계 18
• 3.2.3 반사부와 투과부의 조합 23
• 제 4 장 IPS 모드를 이용한 반투과형 LCD 25
• 4.1 IPS-LCD의 구조 및 동작 원리 25
• 4.2 Advanced Super IPS-LCD의 구조 29
• 4.3 Advanced Super IPS-LCD 모드 반투과형 LCD 31
• 제 5 장 시뮬레이션 결과 및 논의 34
• 5.1 전극 각도에 따른 투과부의 투과율 37
• 5.2 전극 각도에 따른 투과부의 투과율 39
• 5.3 투과부와 반사부를 조합한 시뮬레이션 결과 41
• 제 6 장 결 론 44
• 참고문헌 45