• 제목/요약/키워드: Ericksen-Leslie equation

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3차원 유한요소법을 이용한 TN 모드 액정 셀 특성 분석 연구 (A Study on the Characteristic of Twisted Nematic Liquid Crystal Cell by Three Dimensional Finite Element Method)

  • 정주식;윤상호;이철수;윤석인;원태영
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제39권12호
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    • pp.1071-1079
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    • 2002
  • 본 논문에서는 액정 셀에서 전압에 따른 액정 거동을 수치 해석적으로 계산하는 방법과 그 적용 예를 보고한다. 액정 거동을 해석하기 위해 복잡한 구조에 적용이 용이한, 3차원 유한요소법을 사용하여 액정 셀 내부의 전압 분포를 계산하였다. 액정 셀 내부에 대한 자유에너지 밀도를 고려하였으며, 에릭슨-레슬리(Ericksen-Leslie) 방정식과 라플라스(Laplace) 방정식을 해석함으로서 액정 셀의 스위칭 특성을 계산하였다. 액정 방향자 분포를 이용하여 액정 셀의 광투과 특성을 Berreman's 4$\times$4 방법으로 계산하였고, 문턱 전압과 응답 속도를 확인하였다.

유한요소법을 이용한 IPS 모드의 액정 분자 거동 해석 연구 (A Study on the director distribution of In-Plane Switching liquid crystal cell by finite element method)

  • 정주식;윤상호;이철수;원태영
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제39권4호
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    • pp.10-18
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    • 2002
  • 본 논문에서는 IPS모드의 액정 셀에서 전압에 따른 액정 거동을 수치 해석적으로 계산하는 방법을 보고한다. 액정 거동을 해석하기 위해 복잡한 구조에 적용이 용이한 3차원 유한 요소법을 사용하여 액정 셀 내부의 전압 분포와 전계 분포를 계산하였다. 전기 에너지와 액정 분자의 탄성 에너지로 이루어지는 액정 셀 내부의 자유에너지 밀도를 고려하였으며, 에릭슨-레슬리(Ericksen-Leslie) 방정식과 라플라스(Laplace) 방정식을 해석함으로서 액정 셀의 스위칭 특성을 계산하였다. 24㎛×12㎛×4.5㎛ 사이즈의 IPS 모드 액정 셀에 대하여 1,859개의 노드와 8,640개의 사면체 요소를 생성하여 16ms까지 과도 해석하였다. 그 결과, 전극 위 부분을 제외한 영역에서 횡방향의 전계가 형성되었고, 전극 위 영역에서 전경선(disclination)이 발생하는 것을 확인하였다.

흐름효과를 고려한 IPS-LCDs, VA-LCDs의 전기광학적 특성 시뮬레이션 (Simulation of Electro-optical Properties of IPS-LCDs and VA-LCOs Considering Flow Effect)

  • 김훈배;박우상
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제20권2호
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    • pp.167-172
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    • 2007
  • In this paper, we analyzed the molecular behavior of IPS-LCDs and VA-LCDs by using numerical simulation. The numerical simulation was performed on the basis of Ericksen-Leslie continuum theory. To improve the accuracy of the calculation, we considered fluid balance equation and director balance equation at the same time. thus, we calculated the flow effect for both switching on and off states. As the results of simulation, we confirmed abnormal twist in IPS-LCDs and fast molecular behavior in VA-LCDs which could influence response time.

Twisted Nematic(TN) 액정에서의 흐름효과 해석 (Analysis on the Flow Effect of the Twisted Nematic liquid Crystals)

  • 김훈;박우상
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2005년도 하계학술대회 논문집 Vol.6
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    • pp.76-78
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    • 2005
  • We coupled fluid balance equation and director balance equation from Ericksen-Leslie's continuum theory and observed the motion of Twisted Nematic (TN) Liquid Crystals. We simulated flow velocity distribution and director distribution. We interpreted the dynamic response characteristic caused by the flow. As the result of the simulation, We could see the flow effect. And this flow caused abnormal twist to 4msec in switching off state. We could prove that this abnormal twist is a direct cause of optical bounce phenomenon known well until now with the result of simulation.

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흐름효과를 고려한 액정의 시뮬레이션 (Simulation of Liquid Crystals Considering Flow Effect)

  • 김훈;박우상
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제19권3호
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    • pp.260-266
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    • 2006
  • In this paper, We coupled fluid balance and director balance equation from Ericksen-Leslie's continuum theory and observed the motion of Liquid Crystal molecular. We simulated flow velocity and director distribution in which flow effect is considered in switching on and switching off state. We interpreted the dynamic response characteristic caused by the flow. As the result of the simulation, We could see the flow effect. In the case of Twisted Nematic(TN) cell, this flow caused abnormal twist temporarily in switching off state. We could prove that this abnormal twist is a direct cause of optical bounce phenomenon known well until now with the result of simulation. In addition, We analyzed the mechanism of the fast response due to flow in the case of Optically Compensated Bend(OCB) cell.