분야
hwp액정 mode 별 특성 비교분석
LCD 액정 mode : VA mode 와 IPS mode
1. 개 요
LCD의 중요한 부분을 차지하는 액정(Liquid Crystal)의 여러 형태의 mode중 가장 많이 사용되고 있는 VA mode와 IPS mode의 차이점에 대해 알아보고 각각의 장점과 단점을 알아보며 단점을 보완한 새로운 액정 mode에 대해서 알아보도록 하겠습니다.
2. VA mode
① VA mode의 구동 원리
VA 모드는 수직 배향 모드로서, 유전율 이방성이 음인 액정을 기판 표면에 수직하게 배향시킨 후, 상부 기판과 하부 기판 사이에 전압을 인가하여 액정 방향자를 재배열하는 방식이다. 즉 두 기판 사이에 전압이 인가되어 수직 방향으로 전계가 형성되면, 유전율 이방성이 음인 액정은 전계에 수직한 방향으로 재배열하려 한다, 따라서 액정은 기판에 평행한 방향으로 눕게 된다.
유전율 이방성이란 액정의 장축 방향의 유전율과 단축 방향의 유전율이 서로 다른 것을 의미하며, 유전율 이방성이 음인 액정이란 장축 방향(액정 방향자의 방향)의 유전율 값 보다 단축 방향의 유전율 값이 더 큰 액정을 의미한다, 따라서 유전율 이방성이 음인 액정은 전계와 수직한 방향으로 눕게 된다.
위 의 그림을 참고하면, VA 모드에서 액정의 구동 원리가 나타나 있다. 상부기판과 하부 기판에 편광판을 부착하며, 이 때 편광판의 투과축은 수직이 되도록 한다. 전압이 인가되지 않았을 때 액정은 수직으로 배향되고, 하부 기판을 통과한 빛은 위상 지연(phase retardation) 없이 액정을 통과하여 어두운 상태가 구현된다. 그러나 전압을 인가하면, 액정 방향자가 기판에 평행한 상태로 재배열 되고, 위상 지연으로 상태가 변한 빛이 상부 편광판을 통과하게 되므로 밝은 상태가 구현된다.
② VA mode의 장점
Twisted Nematic(TN) 모드, Super Twisted Nematic (STN) 모드, IPS 모드 등의 액정 모드는 초기에 액정을 기판에 수평하게 배향시키는데, 이 때 주로 배향막의 표면을 러빙하는 공정이 추가된다. 러빙(rubbing)이란 상부 기판과 하부 기판의 전극에 폴리 이미드 등으로 이루어진 배향막을 형성하고, 배향막에 미세한 홈을 만드는 공정을 말한다. 그렇지만 액정이 수직 배향되는 VA 모드에서는 러빙 공정이 필요하지 않는 장점이 있다.
특히 LCD 기판의 크기가 대형화됨에 따라 배향막 표면을 균일하게 러빙하는 것이 어려워지고 있는데, VA 모드에서는 이러한 러빙 공정이 필요하지 않아 공정이 단순화되는 장점이 있다.
한편 VA 모드는 전압을 인가하지 않았을 때, 액정이 기판에 수직이 되도록 배열되어 어두운 상태를 구현하는데, 액정을 세워서 빛을 완전히 차단할 수가 있으므로 순도가 높은 흑색을 구현할 수 있다. 따라서 콘트라스트 비가 높은 제품을 만들 수 있다.
③ VA mode의 단점