Die Überspannungsantriebstechnik beschleunigt die Reaktion von Flüssigkristallgeräten und verursacht gleichzeitig signifikante optische Rückpralleffekte. Dieser Artikel etabliert ein Finite-Differenzen-Modell basierend auf der Ericksen-Leslie-Theorie und enthüllt, dass die physikalische Ursache in der asynchronen Relaxation des Richtungsvektors in begrenztem Raum liegt. Durch die Simulation der räumlichen Verteilung von Drehwinkeln und Winkelgeschwindigkeiten des Richtungsvektors im Gerät wurde festgestellt, dass die durch Überspannung angeregte Differenz der Drehgeschwindigkeiten zwischen den Schichten die mikroskopische Quelle des optischen Rückpralls ist. Der Fokus liegt auf der Geometriegröße der Boxdicke (5~15 µm), wobei die Entwicklungsmuster der asynchronen Relaxation unter der Einschränkung der Boxdicke sowie der Regelmechanismus der asymmetrischen Charakteristik des optischen Rückpralls im Überspannungsbetrieb aufgedeckt werden. Die Simulationsergebnisse stimmen mit den experimentellen Ergebnissen überein und zeigen entgegengesetzte Relaxationstrends bei konstantem Spannungsunterschied: Beim Unterspannungsbetrieb nimmt die elastische Rückstellkraft mit dem Quadrat der Boxdicke ab, wodurch die Unterdrückung der asynchronen Relaxation zwischen den Schichten erschwert wird; die Rückprallvertiefungsrate (BDR) steigt von etwa 2 % bei 5 µm auf über 20 % bei 15 µm; beim Überspannungsbetrieb nimmt das interne elektrische Feld linear mit der Dicke ab, wodurch die Differenz der Drehgeschwindigkeiten zwischen den Schichten abgeschwächt wird, und der BDR sinkt von 15,7 % auf unter 4 %. Nach Ausschluss der Einflüsse der Antriebfeldabschwächung durch Vergleichsexperimente mit konstantem Elektrofeld und Simulationen mit gleichen Neigungswinkeln steigt der BDR in allen Modi monoton mit der Boxdicke. Die Studie klärt aus der Perspektive der asynchronen Relaxation die dominierende Rolle der Boxdicke für die asymmetrischen optischen Rückprallcharakteristika und liefert eine theoretische Grundlage für die Skalierungsoptimierung von Hochgeschwindigkeits-Flüssigkristallgeräten.

Überspannungsantriebstechnik;optischer Rückprall;Drehgeschwindigkeitsdifferenz;asynchrone Relaxation