• 제목/요약/키워드: 편광판

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열유도된 왜곡편광을 이용하는 결합공진기를 갖는 선형 편광된 Nd:YAG 레이저 (A linearly polarized Nd:YAG laser with a coupled cavity utilizing thermally induced depolarization)

  • 김현수;이성만;고도경;문희종;임권;차병헌;이종민
    • 한국광학회:학술대회논문집
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    • 한국광학회 2000년도 하계학술발표회
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    • pp.104-105
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    • 2000
  • 다이오드 레이저로 펌핑되는 Nd:YAG 매질에 형성된 열 복굴절은 레이저 출력과 빔질의 저하를 초래한다. 선편광된 레이저 출력을 얻기 위해서는 주로 공진기 내에 선형 편광자를 삽입하게 되는데, 레이저 매질에 형성된 열 복굴절에 의한 왜곡 편광된 레이저 빔이 편광자에 의해 반사되어 공진기 손실을 초래한다. 편광 왜곡에 의한 레이저 빔의 손실을 줄이거나 이중 초점을 제거하기 위해 주로 사용되어지는 광 소자는 Faraday 회전자, λ/4 판, 석영 회전자 등이 사용되어진다.$^{(1-5)}$ 90$^{\circ}$ 석영 회전자와 Faraday 회전자는 공진기 내에 두 개의 동일한 구조를 갖는 레이저를 이용할 경우 사용되고 λ/4 판 과 45$^{\circ}$ Faraday 회전자는 주로 단일 레이저 헤드의 복굴절 보상을 위해 사용되어진다. 45$^{\circ}$ Faraday 회전자는 이론적으로 완벽히 열복굴절에 의한 편광 왜곡을 보상한다. 그러나, 열복굴절을 완벽히 보상하기 위해서는 레이저 빔이 항상 레이저 매질의 같은 지점을 통과해야 한다. 실제적으로 레이저 매질에서는 열에 의한 열 렌즈 효과가 있기 때문에 레이저 빔이 항상 같은 지점을 통과하지 않게 된다. 이런 문제를 해결하기 위해 공진기 내에 열 렌즈 효과를 보상하기 위한 렌즈를 삽입하거나 레이저 헤드를 공진기 거울 가까이 설치하여야 한다. Faraday 회전자는 길이가 길기 때문에 레이저 헤드를 공진기 거울 가까이 설치하기는 어렵고 항상 열 렌즈 효과를 보상해주는 광학 소자가 있어야 하는 단점이 있다. 반면 λ/4 판은 완벽한 편광 왜곡을 보상해주지 않아 레이저 손실을 초래하지만 두께가 얇아 레이저 헤드와 공진기 거울을 근접해서 설치할 수 있어서 몇몇 연구자에 의해 연구되어 졌다.$^{(3)}$ 본 연구에서는 λ/4 판을 이용하고 편광기에서 반사된 빔을 공진기에 되반사 시키는 구조를 사용하여 선 편광된 레이저의 출력과 빔의 질을 개선 시켰다. (중략)

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ITO 박막이 증착된 편광판을 기판으로 하는 액정 셀의 제작 (Fabrication of a Liquid Crystal Cell Using ITO-deposited Polarizers as Substrates)

  • 진혜정;김기한;박경호;손필국;김재창;윤태훈
    • 한국광학회지
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    • 제22권2호
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    • pp.90-95
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    • 2011
  • 본 논문에서는 액정 디스플레이의 구현에 있어서 필수적인 필름인 편광판에 ITO를 증착하여 기존 액정 디스플레이에서 두께의 대부분을 차지하는 유리기판을 제거함으로써 경략 박형 액정 셀을 구현하였다. 저온($40^{\circ}C$)에서 편광판에 sputtering으로 buffer layer와 ITO를 증착하여 높은 투과율과 낮은 비저항 및 편평도를 확보하였다. 최종적으로 저온공정이 가능한 ion-beam 배향법을 이용하여 액정을 배향하고 액정 셀을 제작하고 전기광학특성을 확인하였다.

유기발광다이오드 디스플레이의 광효율 향상을 위한 반사방지필름 설계 (Antireflective Film Design to Improve the Optical Efficiency of Organic Light-emitting Diode Displays)

  • 김기만;임영진;레 반 도안;이기동;이승희
    • 한국광학회지
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    • 제29권6호
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    • pp.262-267
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    • 2018
  • 본 논문에서는 유기발광다이오드 디스플레이(OLED)의 광 효율을 향상시키기 위해 방사방지필름을 새롭게 디자인하였다. 현재 상용화되고 있는 편광판의 편광도와 투과율을 변화시켜 OLED 반사방지필름에 사용하였을 경우 정면과 측면방향의 반사특성을 계산하였다. 그 결과 편광도가 99.995%나 99.990%인 상용화된 편광판의 편광도를 99.9% 수준으로 떨어뜨릴 경우, 반사방지필름의 평균 시감반사율은 사람의 눈으로 알아차리기 힘든 약 0.1% (증가율 환산 2.5%) 상승한 반면, 투과율은 기존보다 약 1.63~3.34%(증가율 환산 4.2~8.2%) 상승하였다. 이 결과는 기존 OLED에서 저반사율을 유지하면서 광효율을 상승시킬 수 있는 광학설계 조건을 제시하였다.

Chrome 변환을 이용한 CR 렌즈의 미세응력 시각화 (Stress analysis of the CR lens using the chrome conversion)

  • 김용근
    • 한국안광학회지
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    • 제10권1호
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    • pp.9-15
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    • 2005
  • CR 렌즈에 가한 미세응력 크기의 시각화를 위한 편광기는 광원-편광판-시료-편광판-CCD-컴퓨터-chrome 변환 로 구성하였고, 각 편광판의 단계별 광 파의 $E_1$, $E_2$의 성분을 분석하여, 주 응력차 ${\sigma}_1-{\sigma}_2$와 무늬 차수(n)를 유도하였다. 시료의 광 축이 주 응력 방향과 일치하는 것으로부터 2 차원 모델을 결정할 수 있다. 광파에 작용하는 이중 굴절성과 위상 지연은 주 응력차(${\sigma}_1-{\sigma}_2$)에 비례하며, 최종 광 파의 세기는 $sin^2({\Delta}/2)$에 비례하고, ${\Delta}/2=n{\pi}$ (n=0, 1, 2, ${\ldots}$)일 때 흡광이 일어난다. 미세 응력에 의한 광탄성은 chrome 변환을 이용하여 분석 가능하였으며, 이미지는 뚜렷하였다.

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ECB 액정 셀과 1/4 파장판을 이용하여 구성한 무손실 선형편광 회전기 (Lossless Linear Polarization Rotator by Using a ECB Liquid Crystal Cell and a Quarter Wave Plate)

  • 조재흥
    • 한국광학회지
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    • 제20권1호
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    • pp.48-52
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    • 2009
  • 파장 514.5 nm에서 8.4 um 두께의 ECB(Electically Controlled Birefringenence) 액정 셀과 1/4 파장판을 이용하여 간단하게 360도 이상으로 선형편광의 방향을 광손실없이 자유롭게 바꿀 수 있는 선형편광 회전기를 제안하고 이를 구현하였다. 이 선형편광 회전기의 편광도는 0.964이며, 1주일간의 시간적 변화도 ${\pm}1$도 정도로 시간적 안정성이 매우 뛰어남을 확인하였다. 이 선형편광기의 전압 대회전각의 비선형성 문제는 사용할 전압범위를 바꾸거나 이 선형편광 회전기의 회전각에 대한 피팅곡선을 사용하면 쉽게 해결할 수 있다.

단일편광판 반사형 VA LC 셀의 설계 및 제작 (Design and Fabrication of a Single-Polarizer Reflective VA Cell)

  • 문성훈;이기동;윤태훈;김재창
    • 한국광학회:학술대회논문집
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    • 한국광학회 2000년도 제11회 정기총회 및 00년 동계학술발표회 논문집
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    • pp.118-119
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    • 2000
  • 최근에 많이 사용되는 휴대용기기의 표시장치인 액정표시장치를 보면 반사형 액정표시장치가 많이 사용되고 있다. 반사형 액정표시장치는 표시장치의 전력소모의 많은 부분을 차지하는 backlight 를 주변 광원으로 대체하여 전력소모를 줄일 수 있는 표시장치로서 많이 연구되고있다. 최근에 연구되고있는 반사형 표시장치를 살펴보면 반사형 TN (Twisted Nematic) LC 모드가 주류를 이루고 있으나 콘트라스트비가 낮은 단점이 있다$^{[1]}$ . 이를 극복하기 위하여 반사형 VA (Vertical Aligned) LC 모드가 제시되어진다. VA LC 모드는 TN LC 모드와 반대로 음의 유전율 이방성을 가지는 액정물질을 이용하여 유리기판에 수직으로 배향시킨 모드로서, 전압이 인가되지 않은 초기상태에는 액정 cell 이 복굴절을 전혀 나타내지 않는다. TN LC 모드와 정확히 역의 구조를 가진다. 그리하여 초기상태에서 편광판 한 장과 광대역 λ/4 위상지연판을 사용하여 뛰어난 어두운 상태를 구현할 수가 있다. (중략)

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반사형 반강유전성 액정 표시장치의 전기광학 특성 (Electro-Optic Characteristics of a Reflective Antiferroelectric Liquid Crystal Display)

  • 김성철;박원상;진현석;이기동;윤태훈;김재창
    • 한국광학회:학술대회논문집
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    • 한국광학회 2000년도 제11회 정기총회 및 00년 동계학술발표회 논문집
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    • pp.112-113
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    • 2000
  • 주변의 광원을 이용하는 단일 편광판 반사형 액정 표시장치는 전력 소모의 70%이상을 차지하는 배면조명이 필요 없으므로 가볍고 얇으며, 소비전력이 적고, 큰 반사효율을 얻을 수 있는 장점으로 인해 큰 주목을 받고 있다. 현재 단일 편광판 반사형 액정 표시장치는 reflective TN(RTN)$^{(1)}$ 과 mixed-mode TN(MTN)$^{(2)}$ 과 같은 TN액정 모드를 기본적으로 사용하고 있다. 하지만 TN액정 모드를 사용한 반사형 액정 표시장치는 좁은 시야각과 느린 응답 특성 등의 문제점이 있다. 이러한 문제점들을 해결하기 위해 reflective-optically compensated bend(R-OCB)$^{(3)}$ 및 reflective homeotropic TN mode$^{(4)}$ , 반사형 BTN$^{(5)}$ 등을 이용한 반사형 액정 표시장치 등이 보고된 바 있다. (중략)

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배면 유기 발광 소자의 각도에 따른 발광 패턴

  • 목랑균;주현우;한원근;송민종;김태완
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2009년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.195-196
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    • 2009
  • 각도에 따른 배면 유기 발광 소자의 발광 패턴에 대해서 연구하였다. 소자 내에서 발광한 빛은 등방성으로 퍼져 나가고 굴절률이 n인 매질과 공기의 계면에서 굴절하게 된다. 소자 내에서 굴절되어 퍼져 나온 빛의 각도에 따른 빛의 세기를 측정하였다. 또한 배면 유기 발광 소자에서의 시야각을 $10^{\circ},\;20^{\circ},\;30^{\circ},\;40^{\circ},\;50^{\circ},\;6^{\circ}$로 변화시켜 각도에 따른 발광 패턴을 알 수 있었다. 소자 내에서 발광한 빛이 소자 밖으로 퍼져 나올 때의 발광 패턴을 편광판을 이용하여 $0^{\circ}$$90^{\circ}$로 변화시켜 실험하였다. 소자의 구조는 ITO(170nm)/TPD(40nm)/$Alq_3$(60nm)/LiF(0.5nm)/Al(100nm)으로 하고, 유기물층과 음전극은 $2{\times}10^{-5}$Torr에서 증착하였다. 유기물의 증착 조건은 $2{\times}10^{-5}$torr의 진공도에서 $1.5{\sim}2.0{\AA}/s$ 속도로 열 증착하였다. 전극의 증착 조건은 $2{\times}10^{-5}$torr의 진공도에서 $1.5{\sim}2.0{\AA}/s$ 속도로 열 증착하였다. 발광 면적은 $3mm{\times}5mm$이다. 소자의 각도에 따른 발광 스펙트럼 측정은 USB-2000을 사용하였다. 소자 밖으로 나오는 편광되어진 빛을 측정하기 위하여 편광판을 사용하여 측정하였다.

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최적화 기법을 이용한 두 개의 회전하는 사분파장판으로 구성된 타원편광분석기에서의 체계적인 오차 보정 (Systematic Error Correction in Dual-Rotating Quarter-Wave Plate Ellipsometry using Overestimated Optimization Method)

  • 김덕현;정해두;김봉진
    • 한국광학회지
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    • 제25권1호
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    • pp.29-37
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    • 2014
  • 두 개의 회전하는 사분파장판으로 구성된 타원편광분석기의 체계적인 오차를 보정하는 방법을 연구하고 이를 실증하였다. 두개의 사분파장판으로 구성된 타원편광분석기의 5가지 오차(두 개의 회전 사분파장판들의 회전 시작 각도 오차 및 상 지연 값의 오차, 그리고 편광 분석기의 정렬 각도 오차)를 근사 과정 없이 계산하기 위하여 시료가 없이 타원편광신호를 얻고 이로부터 25개의 퓨리에 성분을 추출하였다. 25개의 퓨리에 계수에서 관련된 11개의 성분만 이용하여 상호 비선형적으로 얽혀 있는 5개의 값을 비선형 최적화 방법으로 구할 수 있었다. 오차 보정 결과 회전광소자들의 정렬 각도 오차(${\epsilon}_3$, ${\epsilon}_4$, ${\epsilon}_5$)가 위상지연 오차(${\epsilon}_1$, ${\epsilon}_2$)보다 더 중요하며, 모든 오차에서 0.05 rad 이하의 정밀도를 지니면 충분히 그 오차를 보정할 수 있다는 것을 확인할 수 있었다. 최종적으로는 이렇게 구한 광학계의 초기 정렬 오차 값을 미지의 광학 부품에 적용하여 미지의 광학부품의 위상 지연의 양과 빠른 축을 알 수 있었다. 오차 보정 검증을 위하여 미지의 샘플로 반파장판을 이용하였으며, 반파장판의 위상 지연 양과 빠른 축을 찾을 수 있었다.