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本書以連續彈性體理論作為指向矢計算的主線,以廣義瓊斯矩陣為工具來追蹤光波在液晶中的傳播,系統介紹液晶顯示器件的原理、設計方法和電路驅動。全書共分為5章。前三章建立液晶顯示器件的理論基礎和設計、分析方法,通過介紹其顯示模式,為液晶顯示器件的設計打下基礎。后面兩章介紹液晶顯示器件的驅動技術,包括純矩陣器件驅動和有源矩陣器件兩個方面,結合液晶器件的特點分析實際有源和無源矩陣與驅動電路結合時所出現的問題和解決辦法。考慮到本書的讀者是物理類專業的學生和顯示器件的研究人員,本書沒有涉及液晶化學方面的內容。 本書的讀者對象是物理類(包括光學類和電子類)專業的學生以及與液晶、平板顯示研究有關的科技人員。
第一章 液晶顯示物理基礎 第一節 液晶的基本概念 一、液晶的結構特點 二、液晶的宏觀對稱性 三、液晶的相變 四、液晶的介電各向異性和折射率各向異性 五、顯示用向列相液晶材料的回顧與展望 第二節 取向有序性的描述和測量 一、取向有序度 二、取向有序度的測量 第三節 向列型液晶的平均場理論 第四節 液晶的連續彈性體理論 一、液晶的彈性性質 二、作為連續彈性媒質考慮時液晶的自由能 三、液晶處于電場或磁場中自由能密度 四、用連續彈性體理論對液晶指向矢分布進行計算 第五節 液晶指向矢分布的數值計算方法 一、理論基礎 二、牛頓法求解歐拉方程簡介 三、張弛法求解歐拉方程簡介 四、差分迭代法 五、牛頓法、張弛法以及差分迭代法的比較 第六節 混合液晶材料及其特性測量 一、混合液晶材料 二、液晶的材料參數測量 第七節 液晶顯示器的表面定向技術 一、液晶顯示器的結構 二、液晶分子在邊界上的錨定 三、基片表面的定向處理第二章 液晶的光學性質 第一節 偏振光的產生和疊加 一、偏振光的產生 二、偏振光的疊加與干涉 第二節 雙折射現象及分析法 一、基本概念 二、折射率橢球 三、波片 四、偏振光與波片的矩陣分析法 第三節 液晶在偏光顯微鏡下呈現的光學性質 一、平行偏振光下的干涉現象 二、雙折射率的測定 第四節 螺旋排列液晶相的光學性質 第五節 斜入射光波在液晶中的傳播 一、LCD的計算模型 二、入射矩陣和折射矩陣中各元素的表達形式 三、特殊情況下的液晶層的瓊斯矩陣表達 四、空氣一偏振片一玻璃一液晶之間的邊界透射公式 五、斜入射光波在各向異性介質中傳播的4×4 矩陣數值計算法第三章 液晶的電光效應 第一節 電控雙折射效應 一、使液晶指向矢轉向的閾值——Friederieksz轉變電壓 二、外加電壓大于閾值時傾角與位置的關系 三、液晶的電控雙折射效應 第二節 扭曲向列型液晶顯示器 一、TN—LCD的基本構成及原理 二、零電場正入射條件下TN—LCD的透過特性 三、外電場下TN—LCD的閾值問題 四、TN—LCD的視角特性、多路驅動特性和時間響應特性 第三節 超扭曲與高扭曲液晶顯示器 一、超扭曲液晶顯示器的基本概念 ……第四章 LCD的電路驅動技術第五章 有源矩陣液晶顯示器及相關技術