Solution-Processed In-Cell Polarizer for Liquid Crystal-Based Emissive Display

Abstract

Recently, the advancement of the liquid crystal display (LCD) technology has greatly focused on the clear image quality together with the natural color. According to the demand for the image quality, the in-cell polarizers have been attracted much attention owing to the advantages of improving the contrast ratio and reducing the thickness of LCD. In this work, we proposed the QD-based emissive LCD with the in-cell polarizer composed of dichroic dyes. The in-cell polarizer was fabricated through the solution-processing of a dichroic dye solution. The QD layer was constructed on the inner surface of the top substrate, and the in-cell polarizer was subsequently prepared on the QD layer to prevent the depolarization of the emission light and the degradation of the QDs. The intensity of the incident light for exciting QDs was modulated by the phase retardation through the LC layer, depending on the magnitude of the applied voltage. This leads directly to the modulation of the emission spectra of QDs with the color gamut extended to about 80 % of the BT.2020 standard. The architecture based on the in-cell polarizer will provide a simple and viable method of constructing the QD-based emissive LCD with high color purity in a cost-effective manner.

최근 액정 디스플레이(LCD) 기술들은 자연스러운 색상과 더불어 선명한 화질을 중심으로 크게 발전했다. 고화질 영상에 대한 수요와 함께, 내재형 편광판 (in-cell polarizer)는 대조율 향상과 LCD 두께 감소라는 다양한 장점들로 인해 더 많은 관심을 끌었다. 본 연구에서는 이색성 염료로 구성된, 내재형 편광판를 적용한 양자점 기반 광 발광 액정 디스플레이를 제안하였다. 양자점 층은 상단 기판의 내부 표면에 구성되었고, 이후 양자점 층에 내재형 편광판를 도입하여 입사광의 편광상태를 유지하고 양자점의 성능 저하를 방지하였다. 내재형 편광판은 용액 공정을 통해 이색성 염료를 정렬하여 제작되었다. 양자점 광 발광을 위한 입사광의 세기는 적용된 전압의 세기에 따라 액정 셀을 통한 위상 지연에 의해 변조되었다. 이는 색 영역이 BT.2020 표준의 약 80%까지 확장된 높은 색 순도를 보여준다. 내재형 편광판에 기반한 액정 디스플레이 구조는 비용-효율적인 방법으로 높은 색 순도를 가진 양자점 기반 광 발광 액정 디스플레이를 구성하는 간단하고 실행가능한 방법을 제공할 것이다.