과전압 구동 기술은 액정 소자의 반응 속도를 가속화하는 동시에 눈에 띄는 광학 반동 현상을 일으키는 경우가 많다. 본 논문은 Ericksen-Leslie 이론을 기반으로 한 유한차분 모델을 구축하여 제한된 공간 내에서 방향 벡터의 비동기 이완 현상이 물리적 근원임을 밝혀냈다. 소자의 방향 벡터 회전각과 각속도 공간 분포를 시뮬레이션한 결과, 과전압에 의해 유발된 층 간 회전 속도 차이가 광학 반동의 미시적 원인임을 발견하였다. 본 연구는 박스 두께(5~15 µm)라는 기하학적 매개변수에 초점을 맞추어, 박스 두께 제약에 따른 비동기 이완의 진화 법칙과 과전압 구동 모드에서 광학 반동 비대칭 특성의 조절 메커니즘을 밝히고자 하였다. 시뮬레이션과 실험 결과가 일치하며, 일정 전압 차 구동 하에서 과전압과 저전압은 반대의 이완 경향을 나타낸다. 저전압 구동 시 탄성 복원력은 박스 두께 제곱에 따라 감쇄되어 두꺼운 박스는 층 간 비동기 이완을 억제하기 어렵고, 반동 함몰률(BDR)은 5 µm에서 약 2%에서 15 µm에서 20% 이상으로 증가한다. 과전압 구동 시 내부 전기장은 두께에 따라 선형 감쇄되어 층 간 회전 속도 차가 약화되고, BDR은 15.7%에서 4% 미만으로 감소한다. 일정 전기장 대조 실험 및 등 기울기 시뮬레이션을 통해 구동장 감쇠 간섭을 배제한 후, 모든 모드의 BDR은 박스 두께에 따라 단조롭게 증가한다. 본 연구는 비동기 이완 관점에서 박스 두께가 광학 반동 비대칭 특성에 미치는 지배적 역할을 명확히 하여 고속 액정 소자의 크기 최적화에 대한 이론적 근거를 제공한다.

과전압 구동 기술;광학 반동;회전 속도 차;비동기 이완