KR100471416B1 - 액정의 거동 및 광투과 특성 해석 방법 및 이를 이용한해석 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 액정 표시 셀의 동작을 모의 실험하기 위한 컴퓨터 모의 실험 방법 및 이를 이용한 시뮬레이터에 관한 것이다.

본 발명은 다양한 전극 구조를 구비한 액정 셀에서의 액정 배열 상태을 컴퓨터 모의 실험에 의해 연산하여 예측하는 컴퓨터 프로그램의 구성 모듈과, 각기 프로그램 구성 모듈을 운영하기 위한 구조를 생성 방법, 생성된 구조에 대해 3차원 유한요소법을 수행하기 위한 메쉬 생성 방법, 액정 분자의 표면 앵커링을 포함한 초기 배열 방법, 전그에 인가된 전계로부터 액정 분자의 배열을 해석하여 방법, 및 상기 액정의 배향에 따라 광투과 특성을 연산하는 모듈을 구비한 액정의 분자 구동적, 전기적, 광학적 해석을 가능하게 하는 시뮬레이터 및 시뮬레이션 방법을 개시한다.

Description

액정의 거동 및 광투과 특성 해석 방법 및 이를 이용한 해석 시스템{SYSTEM AND METHOD FOR SIMULATING MOLECULARDYNAMICS, ELECTRICAL AND OPTICAL CHATRACTERISTICS OF LIQUID CRYSTALS}

본 발명은 액정 표시 셀의 동작을 모의 실험하기 위한 컴퓨터 모의 실험 방법 및 이를 이용한 시뮬레이터에 관한 것이다.

액정 표시 장치는 일반적으로 대향 전극과 컬러 필터 등이 형성되어 있는 상부 기판과 박막 트랜지스터와 화소 전극 등이 형성되어 있는 하부 기판 사이에 액정 물질을 주입해 놓고 화소 전극과 대향 전극에 서로 다른 전위를 인가함으로써 전계를 형성하여 액정 분자들의 배열을 변경시키고, 이를 통해 빛의 투과율을 조절함으로써 화상을 표현하는 장치이다.

이러한, 액정 표시 장치의 개발에는 액정 셀의 전극의 구조와 초기 액정 배열에 따른 액정분자의 이동 및 분포의 해석이 중요시되고 있다. 이는, 액정 셀을 개발하는데 있어서, 새로이 도입된 신개념의 전극 구조에 대해 액정의 전계 인가에 대한 반응 속도 및 이에 따른 광투과 특성을 시제품을 만들기 이전 단계에서 컴퓨터 모의 실험하는 것이 연구 개발 비용 및 시간의 절감 면에서 절실히 필요하기 때문이다.

이에 따라, 액정 표시 장치의 개발에서 사용하는 액정분자의 배열에 대한 해석 방법으로서 종래 기술은 유한차분법, 경계 요소법 또는 2차원 유한요소법을 사주로 사용하여왔다.

그런데, 최근 들어 무선 통신 단말기 또는 멀티미디어 디스플레이가 요구하는 액정 셀의 넓은 시야각 특성을 비롯한 양호한 광투과 특성과, 빠른 응답 특성의 구현을 위해 MVA(Mult-domain Vertical Alignment), SIPS(Super In-Plane Switching)등의 복잡한 액정 셀의 구동 모드가 개발되고 있는데, 이러한 구동 모드의 액정 셀의 특성을 해석하는 시스템 및 방법에 있어서, 종래 기술에 따른 유한차분법 방식은 복잡한 전극 구조를 구비한 액정 셀을 컴퓨터 가상 공간에서 구성하기 어렵고, 그리드의 개수의 증가에 따라 계산 시간이 폭발적으로 증가하는 단점이 있다.

또한, 종래 기술에 따른 2차원 유한요소 방법은 구조의 복잡성에 의해 원하는 분석 결과의 정확도를 기대하기 어렵다. 따라서, 복잡한 구조의 액정 셀의 액정 분자 배열을 예측에 있어서 임의의 복잡한 구조에 적응성이 높은 3차원 유한요소법을 이용한 액정 셀의 특성 분석 시스템 및 방법이 절실히 요구되고 있다.

그러나, 액정 배향에 대한 컴퓨터 모의 실험을 위하여 3차원 유한요소법을 적용하는 경우 프로세서가 연산하여야 하는 계산량이 폭발적으로 증가하게 되어 이를 적용하여 현실적으로 사용하는데 어려움이 있어 왔다.

따라서, 본 발명의 제1 목적은 3차원 구조의 액정 셀을 유한요소법에 의존하면서도, 빠른 계산과 효율적 메모리 사용을 담보하는 3차원 액정 셀 유한요소 해석 장치 및 방법을 제공하는데 있다.

본 발명의 제2 목적은 상기 제1 목적에 부가하여, 3차원 구조의 액정 셀의 디렉터 분포 특성 및 전기적 광학적 특성을 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 예측할 수 있는 3차원 액정 셀 유한요소 해석 장치 및 방법을 제공하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 사용자로부터 임의의 액정 셀의 정보를 제공받는 데이터 입력 모듈; 액정 셀의 특성 분석을 위한 구조 생성 모듈; 생성된 구조에 대해 3차원 유한요소법을 수행하기 위한 메쉬 생성 모듈; 액정 분자의 배열을 해석하는 모듈을 포함하는 시스템을 제공한다.

본 발명의 또 다른 목적을 달성하기 위하여, 액정 분자 배열 상태를 예측하는 방법에 있어서, 사용자로부터 임의의 액정 셀의 정보를 제공받는 단계; 액정 셀의 특성 분석을 위한 구조 생성 단계; 생성된 구조에 대해 3차원 유한요소법을 수행하기 위한 메쉬 생성 단계; 액정 분자의 배열을 해석하는 단계를 포함하는 방법을 제공한다.

본 발명은 다양한 전극 구조를 구비한 액정 셀에서의 액정 배열 상태을 컴퓨터 모의 실험에 의해 연산하여 예측하는 컴퓨터 프로그램의 구성 모듈과, 각기 프로그램 구성 모듈을 운영하기 위한 구조를 생성 방법, 생성된 구조에 대해 3차원 유한요소법을 수행하기 위한 메쉬 생성 방법, 액정 분자의 표면 앵커링을 포함한 초기 배열 방법, 전그에 인가된 전계로부터 액정 분자의 배열을 해석하여 방법, 및 상기 액정의 배향에 따라 광투과 특성을 연산하는 모듈을 구비한 액정의 분자 구동적, 전기적, 광학적 해석을 가능하게 하는 시뮬레이터 및 시뮬레이션 방법을 개시한다.

이하, 본 발명에 따른 액정 분자 배열 상태의 예측을 위한 해석 장치의 바람직한 실시 예를 첨부 도면 도1 내지 도10을 참조하여 상세히 설명한다.

도1은 본 발명에 따른 액정 분자 배열 상태 예측을 위한 시스템의 구성을 나타낸 도면이다. 도1을 참조하면, 본 발명에 따른 액정 분자 배열 상태 예측 시스템(100)은 사용자로부터 임의의 액정 셀의 정보를 제공받는 데이터 입력 모듈(200), 액정 셀의 특성 분석을 위한 구조 생성 모듈(300), 생성된 구조에 대해 3차원 유한요소법을 수행하기 위한 메쉬 생성 모듈(400), 액정 분자의 배열을 해석하는 액정 분자 배열 해석 모듈(500)을 구비하고 있다.

본 발명의 양호한 실시예로서, 상기 모듈에 부가하여 상기 액정 분자 해석 모듈의 출력을 이용하여 광투과 특성을 연산하는 광투과 해석 모듈 및 그래픽 사용자 인터페이스 모듈을 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 바람직한 실시 예로서, 액정 분자 배열 상태 예측을 위한 시스템은 액정 분자의 전기적 물질 정보, 액정 분자의 광학적 물질 정보를 더 포함할 수 있다.

도2는 본 발명에 따른 데이터 입력 모듈의 구성을 나타낸 도면이다. 도2를 참조하면, 본 발명에 따른 데이터 입력 모듈 시스템(200)은 사용자가 임의의 마스크의 구조의 정보를 입력할 수 있는 마스크 데이터 입력 모듈(210), 각 마스크의 3차원 구조에 대한 정보를 제공하는 3차원 구조 입력 모듈(220), 3차원 구조에 대한 물질 정보를 입력 할 수 있는 물질 정보 입력 모듈(230), 입력된 마스크 데이터와 3차원 구조 정보 및 물질 정보를 이용하여 초기 구조 정의 파일을 생성하는 초기 구조 정의 파일 생성 모듈(240)을 구비하고 있으며, 초기 구조 정의 파일(250)을 생성한다.

본 발명에 따른 바람직한 실시예로서, 액정 셀을 구성하는 물질의 전기적 물질 특성, 액정 셀을 구성하는 물질의 광학적 물질 특성의 데이터 세트를 포함할 수 있다.

도2a는 본 발명에 따른 데이터 입력 모듈의 그래픽 사용자 환경(210)의 구성을 나타낸 도면이다. 도2a를 참조하면, 데이터 입력 모듈의 그래픽 사용자 환경(210)은 새로운 파일의 생성 및 기존의 파일의 수정 모듈(211), 액정 셀을 구성하는 영역의 물질 정보 입력 모듈(212), 마우스의 이동과 클릭에 의한 액정셀의 마스크 정보 입력 모듈(213)로 구성된다.

본 발명에 따른 바람직한 실시 예로서, 다수의 마스크 데이터를 이용하여 액정 셀의 공정 순서에 따라 적층하는 방법을 포함 할 수 있다.

도3은 본 발명에 따른 구조 생성 모듈(300)의 구성을 나타낸 도면이다. 도3을 참조하면, 본 발명에 따른 구조 생성 모듈(300)은 초기 구조 정의 파일(250)을 3차원 구조로 변환하는 3차원 구조 변환 입력 모듈(310), 3차원 구조의 적재 정보 입력 모듈(320)을 구비하고 있으며, 3차원 구조 정의 파일(330)을 생성한다.

본 발명에 따른 바람직한 실시 예로서, 3차원 구조 정의 파일은 아스키(ascii)파일로 작성된 데이터 파일로 구조정의 명령시 지정한 파일 이름으로 저장하는 모듈을 포함 할 수 있다.

도4는 본 발명에 따른 메쉬 생성 모듈(400)의 구성을 나타낸 도면이다. 도4를 참조하면, 본 발명에 따른 메쉬 생성 모듈(400)은 3차원 구조 정의 파일(330)로부터 3차원 메쉬를 생성하기 위해 연결 가능 노드 검색 모듈(410), 새로운 노드를 정의하는 노드 생성 모듈(420), 노드를 서로 연결하여 사면체를 생성하는 사면체 생성 모듈(430)을 구비하고 있으며, 노드의 공간적, 물질적 정보와 사면체의 공간적, 물질적 정보를 포함하는 메쉬 데이터 구조 파일(440)을 생성한다.

본 발명에 따른 바람직한 실시 예로서, 노드 리스트, 선분 리스트, 사면체 리스트 등으로 구성되는 메쉬 데이터 구조를 포함 할 수 있다.

도5는 본 발명에 따른 액정 분자 배열 해석 모듈(500)의 구성을 나타낸 도면이다. 도5를 참조하면, 본 발명에 따른 액정 분자 배열 해석 모듈(500)은 액정 셀의 내부에 배열되는 액정 분자의 배열 방향을 결정하는 액정 분자의 초기 배열 조건 입력 모듈(510), 액정 셀을 구성하는 전극에 특정 전압을 인가하는 전압인가 모듈(520), 시간에 따른 액정 분자의 변화를 예측하기 위한 시간과도 해석 모듈(530), 시간에 따른 액정 셀 구조에서의 전위 및 전계를 예측하는 전위 및 전계 분포 해석 모듈(540), 시간에 따른 액정 분자의 배열을 예측하는 액정 분자 해석 모듈(550)을 구비하고 있다.

본 발명에 따른 바람직한 실시 예로서, 프리틸트 앵글, 프리트위스트 앵글로 정의되는 액정 분자의 초기 조건 입력 모듈을 포함할 수 있다. 본 발명에 따른 바람직한 실시 예로서, 액정 물질의 장축, 단축 방향의 유전율, 회전 점성도, 휨, 퍼짐, 꼬임 등의 변형에 대한 탄성 계수로 정의되는 액정 분자의 물질 특성의 데이터 세트를 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 바람직한 실시 예로서, 임의의 액정 셀의 영역에 대하여 액정 분자의 초기 배열을 지정할 수 있는 모듈을 포함할 수 있다. 본 발명에 따른 바람직한 실시 예로서, 데이터 라인, 공통전극, 픽셀 전극, 시그널 라인 등으로 구성되는 액정 셀의 각 구성요소에 전극에 각각 전압을 인가하는 모듈을 포함할 수 있다.

도6은 본 발명에 따른 액정 분자 배열 상태 예측을 위한 방법의 순서를 나타내는 순서도이다. 도6을 참조하면, 액정 셀의 구조에 대한 데이터를 입력받고(단계 S100), 액정 셀의 3차원 구조를 생성한다(단계 S200).

이어서, 유한요소법을 이용하기 위한 사면체 메쉬를 생성하고(단계 S300), 액정 분자의 배열을 해석한다(단계 S400).

본 발명에 따른 바람직한 실시 예로서, 액정 분자의 배열을 해석하는 방법에 있어서, 액정 분자의 운동 방정식을 유한요소 정규화 하는 단계를 포함할 수 있다. 본 발명에 따른 바람직한 실시 예로서, 유한요소 정규화 하는 단계는 수학식1 내지 수학식 29을 참조하여 설명한다.

수학식 1에서 는 액정 방향자, 자유에너지, 회전 점성도, 속도 변화 텐서, 유속 성분에 대한 회전을 나타내며, 아래첨자 i,j는 직각좌표계(x, y, z)을 표현한다.

수학식 1에서 는 수학식 2, 수학식 3과 같다.

수학식 2에서 는 유속성분의 위치에 따른 변화율을 나타내고, 수학식 3에서 는 액정 방향자의 시간에 따른 변화율을 나타낸다.

수학식 1에서의 자유에너지 는 액정의 탄성에너지와 전기적 에너지의 차로 표현되는데, 액정의 탄성에너지는

로 표현되고, 전압이 인가되었을 때의 전기적 에너지는 수학식 4, 수학식 5로 표현된다.

따라서, 액정 셀에서의 액정 분자의 총 자유에너지는 수학식 6으로 표현된다.

수학식 6을 수학식 1에 대입하고, 액정 방향자의 x, y, z 성분으로 정리하면,

로 정리할 수 있다.

유한요소법 수치해석을 위한 유한요소 정규화 방법으로 갤러킨 방법을 사용하기 위해 사면체 요소에 대하여, 가중치를 곱하고, 체적 적분을 수행하면,

와 같이 표현되어지고, 행렬 형태로 구성하면,

으로 구성되어진다.

수학식 13에서 각 행렬의 성분은 수학식 14부터 수학식 25와 같이 표현된다.

시간과도 해석의 수행을 위해 외삽법을 사용하기 위해 수학식 13을 정리하면,

으로 표현되어 지고, 수학식 27의 는 시간 간격, 이전 시간에서의 해, 현재 시간에서 구하고자하는 해를 의미한다.

본 발명에 따른 바람직한 실시 예로서, 유한 요소 정규화 방법에 있어서, 행렬 구성을 위한 효율적인 3중 적분하는 단계를 포함할 수 있다. 본 발명에 따른 바람직한 실시 예로서, 액정 분자의 배열을 해석하는 방법에 있어서, 시간에 따른 액정 분자의 변화를 액정 내부의 총 에너지의 계산에 고려하는 단계를 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 바람직한 실시 예로서, 액정 분자의 배열을 해석하는 방법에 있어서, 시간에 따른 전위 및 전계의 변화를 액정 내부의 총 에너지의 계산에 고려하는 단계를 포함할 수 있다.

도7은 본 발명에 따른 데이터 입력 방법의 순서를 나타내는 순서도이다. 도7을 참조하면, 사용자가 그래픽 사용자 환경을 이용하여 2차원 마스크 데이터를 입력하고(단계 S110), 3차원 구조의 정보를 입력한 후(단계 S120), 물질 정보를 입력하고(단계 S130), 2차원 마스크가 더 있는지를 판단(단계 S140)하고, 더 있으면, 단계(S110)부터 단계(S140)까지 반복한 후 더 이상 2차원 마스크 데이터가 없으면, 초기 구조 정의 파일을 생성(단계 S140)한다.

본 발명에 따른 바람직한 실시 예로서, 입력되는 물질 정보는 데이터베이스 수단에 저장되어 필요한 경우에만 입력하는 방법을 포함 할 수 있다.

도8은 본 발명에 따른 액정 셀의 3차원 구조를 생성하는 방법의 순서를 나타내는 순서도이다. 도8을 참조하면, 각각의 마스크에 대한 3차원 구조 변환 정보를 입력하고(단계 S210), 각각의 단위 구조물의 3차원 구조 적재 정보를 입력하며(단계 S220), 구조 적재 정보를 추출하여 단층 구조물을 생성할 순서를 결정하고(단계 S230), 3차원 구조 정의 파일을 생성한다(단계 S240).

본 발명에 따른 바람직한 실시 예로서, 단층 구조물을 생성하고, 컨택이 없는 구조물을 생성한 후, 3차원 구조 적재 정보로부터 컨택 정보를 독출하여 다층 구조물을 정의하는 단계를 포함할 수 있다.

도9는 본 발명에 유한요소법을 위한 사면체 메쉬 생성 방법의 순서를 나타내는 순서도이다. 도9를 참조하면, 3차원 구조 정의 데이터를 입력받아 3차원 구조를 정의하고(단계 S310), 메쉬를 생성하지 않은 다면체 영역을 선택하고(단계 S320), 메쉬가 생성되지 않은 경계면 다각형에 대한 삼각형 메쉬를 생성한다(단계 S330).

이어서, 메쉬를 생성할 경계면 다각형이 존재하는지를 판단하고(단계 S340), 메쉬를 생성할 경계면 다각형이 존재하면 단계(S330)부터 단계(S340)까지를 반복하고, 메쉬를 생성할 경계면 다각형이 존재하지 않으면 경계면 다각형을 연결하여 다면체 영역 경계면 메쉬를 정의하고(단계 S350), 다면체 영역의 내부에 대한 사면체 메쉬를 생성한다(단계 S360).

이어서, 메쉬를 생성할 다면체 영역이 존재하는지를 판단하고(단계 S360), 메쉬를 생성할 다면체 영역이 존재하면 단계(S320)부터 단계(S370)까지를 반복하고, 메쉬를 생성할 다면체 영역이 존재하지 않으면 메쉬 데이터 파일을 생성한다.

본 발명에 따른 바람직한 실시예로서, 다각형 데이터를 생성하기 위하여 각 다각형에 대하여 기준이 되는 다면체의 번호, 다각형 구성하는 노드들의 목록을 저장할 노드 링크드 리스트, 다각형 내부에 포함된 다각형 목록을 저장할 내부 다각형 링크드 리스트, 다각형 내부 영역에 생성될 산각형 요소의 목록을 저장할 삼각형 링크드 리스트를 생성하는 단계를 포함할 수 있다.

도10은 본 발명에 방법의 액정 분자 배열 해석 방법의 순서를 나타내는 순서도이다. 도10을 참조하면, 메쉬 데이터 파일을 입력받아 모의 실험할 영역을 구분 및 정의하고(단계 S410), 액정 분자의 물질 특성 및 초기 배열 조건을 입력하고(단계 S420), 액정 셀을 구성하는 각각의 전극에 임의의 전압을 인가하고(단계 S430), 모의 실험을 위한 최종 시간과 시간 간격을 입력한다(단계 S440).

이어서, 단계(S440)에서 입력한 최종시간이 모의 실험을 위한 최종 시간이 되었는지를 판단하고(단계 S450), 최종 시간이 되었으면 종료하고, 최종 시간이 되지 않았다면, 액정 분자의 거동을 해석(단계 S460)을 수행하고, 액정 분자의 변화가 있는지를 판단하여(단계 S470), 액정의 변화가 있으면 단계(S450)부터 단계(S470)까지를 반복하여 수행한다.

전술한 내용은 후술할 발명의 특허 청구 범위를 보다 잘 이해할 수 있도록 본 발명의 특징과 기술적 장점을 다소 폭넓게 개설하였다. 본 발명의 특허 청구 범위를 구성하는 부가적인 특징과 장점들이 이하에서 상술될 것이다. 개시된 본 발명의 개념과 특정 실시예는 본 발명과 유사 목적을 수행하기 위한 다른 구조의 설계나 수정의 기본으로서 즉시 사용될 수 있음이 당해 기술 분야의 숙련된 사람들에 의해 인식되어야 한다.

또한, 본 발명에서 개시된 발명 개념과 실시예가 본 발명의 동일 목적을 수행하기 위하여 다른 구조로 수정하거나 설계하기 위한 기초로서 당해 기술 분야의 숙련된 사람들에 의해 사용되어질 수 있을 것이다. 또한, 당해 기술 분야의 숙련된 사람에 의한 그와 같은 수정 또는 변경된 등가 구조는 특허 청구 범위에서 기술한 발명의 사상이나 범위를 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 변화, 치환 및 변경이 가능하다.

이상과 같이, 본 발명은 임의의 복잡한 구조의 액정 셀에서 인가 전압에 따른 액정 분자의 배열을 미리 예측하여 설계하고자 하는 액정 셀의 특성을 예측할 수 있도록 한다. 그 결과, 액정 셀을 사용하는 제품의 설계 및 시제품 개발 시간, 개발비용의 단축 및 절감을 제공함에 있다.

도1은 본 발명에 따른 액정 분자 배열 연산을 위한 연산 프로그램 모듈의 구성도.

도2는 본 발명에 따른 데이터 입력 모듈의 구성도.

도2a는 본 발명에 따른 데이터 입력 모듈의 그래픽 사용자 환경의 구성도.

도3은 본 발명에 따른 구조 생성 모듈의 구성도.

도4는 본 발명에 따른 메쉬 생성 모듈의 구성도.

도5는 본 발명에 따른 액정 분자 배열 해석 모듈의 구성도.

도6는 본 발명에 따른 액정 분자 배열 상태 연산 방법의 순서도.

도7는 본 발명에 따른 데이터 입력 방법의 순서도.

도8는 본 발명에 따른 액정 셀의 3차원 구조 생성 방법의 순서도.

도9는 본 발명에 따른 사면체 메쉬 생성 방법의 순서도.

도10는 본 발명에 따른 액정 분자 배열 해석 방법의 순서도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

100 : 액정 분자 배열 상태 예측 시스템.

200 : 액정 셀의 정보를 제공받는 입력 모듈.

300 : 액정 셀의 구조 생성 모듈.

400 : 유한요소 해석을 위한 메쉬 생성 모듈.

210 : 입력 모듈의 그래픽 사용자 환경.

Claims (9)

1. 액정 셀의 정적 및 동적 디렉터 분포를 연산하여 인가 전압에 대한 투과 광특성을 해석하기 위한 액정 해석기에 있어서,

   상기 액정 셀의 형상을 정의하기 위한 사용자 인터페이스로서 다수의 마스크 레이아웃 데이터를 입력할 수 있는 데이터 입력 모듈;

   상기 데이터 입력 모듈로부터 입력받은 마스크 레이아웃 데이터로부터 입체적 액정 셀 구조로 변환하는 구조 생성 모듈;

   상기 구조 생성 모듈이 생성한 입체 액정 셀 구조의 3차원 유한요소해석을 위하여 메쉬를 생성하는 메쉬 생성 모듈; 및

   상기 메쉬 생성 모듈이 생성한 메쉬 구조로부터 액정 해석을 위한 지배 방정식을 반복 수렴하도록 연산하는 액정 분자 배열 해석 모듈

   을 포함하는 액정 해석 시스템.
2. 제1항에 있어서, 상기 구조 생성 모듈은 3차원 구조 정의 파일을 아스키(ascii)파일로 작성된 데이터 파일로 구조 정의 명령 시에 지정한 파일 이름으로 지정하는 모듈과 노드 리스트, 선분 리스트, 사면체 리스트 등으로 구성되는 메쉬 데이터 구조를 더 포함하는 액정 해석 시스템.
3. 제 1항에 있어서, 액정 분자 해석 모듈은

   프리틸트 앵글, 프리트위스트 앵글로 정의되는 액정 셀의 상판과 하판의 표면영역의 액정 분자의 초기 배열 조건 입력 모듈과;

   임의의 액정 셀에서 임의의 영역에 대하여 액정 분자의 초기 배열을 지정할 수 있는 입력 모듈과;

   데이터 라인, 공통전극, 픽셀 전극, 시그널 라인 등으로 구성되는 액정 셀의 전극에 각각 전압을 인가받는 모듈

   을 더 포함하는 액정 해석 시스템.
4. 액정 셀의 정적 및 동적 디렉터 분포를 연산하여 인가 전압에 대한 투과 광특성을 해석하기 위한 액정 해석 방법에 있어서,

   상기 액정 셀을 제작하기 위한 다수의 마스크 데이터를 입력하는 단계;

   상기 마스크 데이터로부터 액정 셀의 입체 구조를 생성하는 단계;

   상기 액정 셀의 구조로부터 유한요소법 해석을 위한 3차원 메쉬를 생성하는 단계;

   상기 액정 셀에서 액정 분자의 초기 배열을 입력하는 단계; 및

   상기 임의의 액정 셀에서 액정 분자의 배열을 연산하여 액정 배향을 산출하는 단계

   를 포함하는 액정 해석 방법.
5. 제4항에 있어서, 상기 마스크 데이터 입력 단계는 새로운 파일의 생성 및 기존의 파일을 수정하고, 설계하고 있는 액정 셀의 영역의 물질 정보 입력 및 마우스의 이동과 클릭에 의한 액정셀의 마스크정보 입력하는 단계를 특징으로 액정 해석 방법.
6. 제4항에 있어서, 상기 액정 셀의 구조 생성하는 단계는 각각의 마스크에 대한 3차원 구조 변환 정보를 입력하고, 각각의 단위 구조물의 3차원 구조 적재 정보를 입력하여, 구조 적재 정보를 추출하여 단층 구조물을 생성할 순서를 결정하고, 3차원 구조 정의 파일을 생성하는 단계를 특징으로 하는 액정 해석 방법.
7. 제4항에 있어서, 상기 임의의 액정 셀의 구조에서 유한요소법을 위한 3차원 사면체 메쉬를 생성하는 단계는 생성되는 선분을 구성하는 두 노드의 순서를 분할되는 큰 선분을 구성하는 두 노드의 순서와 같은 방향으로 설정하는 단계를 특징으로 하는 액정 해석 방법.
8. 제4항에 있어서, 상기 임의의 액정 셀에서 액정 분자의 초기 배열을 입력하는 단계는 프리틸트 앵글, 프리트위스트 앵글로 정의되는 액정 셀의 상판과 하판의 표면영역의 액정 분자의 초기 배열 조건을 입력받아 액정 셀의 두께 정보와 액정 물질의 물질 특성을 이용하여 액정 셀 영역의 모듈을 더 포함하는 액정 셀에서 액정 분자의 초기 배열을 입력하는 단계를 특징으로 하는 액정 해석 방법.
9. 제4항에 있어서, 상기 액정 해석 방법은 메쉬 데이터 파일을 입력받아 모의 실험할 영역을 구분 및 정의하고, 액정 분자의 물질 특성 및 초기 배열 조건을 입력하고, 액정 셀을 구성하는 각각의 전극에 임의의 전압을 인가하고, 모의 실험을 위한 최종 시간과 시간 간격을 입력하는 단계와 시간에 따른 액정 분자의 변화를 액정 내부의 총 에너지의 계산에 고려하고, 시간에 따른 전위 및 전계의 변화를 액정 내부의 총 에너지의 계산에 고려하는 단계를 특징으로 하는 액정 해석 방법.