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导论 液晶和液晶显示器的发展1

第1章 液晶化学结构和液晶相6

1.1 液晶分子6

1.1.1 液晶一瞥6

1.1.2 液晶——物质的状态之一7

1.1.3 液晶分子类型8

1.2 液晶发展史中几种重要的液晶材料9

1.3 液晶发展史和液晶的分类12

1.4 液晶的多相性和液晶的相变17

1.5 重要的液晶相19

1.5.1 液晶相的分类规则19

1.5.2 向列相20

1.5.3 层状液晶相21

1.5.4 六方近晶相25

1.5.5 软晶体相28

1.5.6 手征性液晶31

1.5.7 立方相34

1.5.8 无公度相35

1.5.9 相变序36

1.6 液晶化学结构和液晶显示性能36

1.6.1 液晶化合物和液晶混合物36

1.6.2 液晶化合物的类型与液晶性质的关系38

1.6.3 液晶混合物的性质与液晶显示器的性能51

参考文献53

第2章 液晶的静力学和动力学55

2.1 液晶的弹性理论55

2.1.1 指向矢与有序参数55

2.1.2 液晶中的形变56

2.1.4 Frederiks转变58

2.1.3 液晶的弹性形变自由能58

2.2 液晶的动力学61

2.2.1 液晶的黏滞理论61

2.2.2 液晶分子动力学64

2.3 液晶的统计理论94

2.3.1 Maier-Saupe理论94

2.3.2 Landau-de Gennes理论96

2.3.3 刚棒模型Ⅰ——Onsager理论98

2.3.4 刚棒模型Ⅱ——Flory理论105

2.4 液晶的缺陷和织构112

2.4.1 向错和位错产生的Volterra过程112

2.4.2 向错强度的Euler规则114

2.4.3 向错的能量115

2.4.4 向错的相互作用118

2.4.5 面缺陷和点缺陷121

2.4.6 近晶相液晶中的向错和位错124

2.4.7 胆甾相液晶中的缺陷128

2.4.8 液晶中缺陷的同伦群分类130

2.4.9 液晶的织构141

参考文献141

第3章 液晶光学143

3.1 液晶的光学基础143

3.1.1 偏振143

3.1.2 双折射147

3.1.3 旋光149

3.1.4 二向色性和圆二色性150

3.1.5 散射150

3.2.1 Snell定律和海市蜃楼现象153

3.2 光在介质中的传播153

3.2.2 Maxwell方程154

3.2.3 Jones矩阵方法156

3.2.4 扩展Jones矩阵方法161

3.2.5 Poincaré球表示162

3.2.6 Berreman矩阵方法165

3.2.7 其他方法168

3.3 向列相液晶的光学性质168

3.3.1 单轴和双轴液晶168

3.3.2 光吸收170

3.3.3 扭曲液晶盒的旋光性质172

3.3.4 非均匀各向异性介质（液晶）的光学174

3.4 液晶的光散射175

3.4.1 液晶的外观175

3.4.2 向列相液晶光散射的详细分析176

3.4.3 电场和磁场的影响179

3.4.4 近晶A相液晶中的层位置涨落和取向涨落与光散射180

3.4.5 近晶C相液晶的光散射181

3.4.6 液晶微滴的光散射182

3.5 胆甾相液晶的光学性质184

3.5.1 胆甾相液晶的选择反射184

3.5.2 胆甾相液晶的旋光性190

3.5.3 胆甾相液晶的圆二色性193

3.6 液晶的非线性光学195

参考文献199

第4章 液晶的电磁场畸变效应200

4.1 液晶在电磁场下的形变200

4.1.1 液晶的电磁场效应的分类200

4.1.2 电控双折射效应和垂直排列相畴变效应201

4.1.3 扭曲液晶盒的电场效应210

4.1.4 超扭曲液晶盒的电场效应214

4.1.5 胆甾相液晶的电场效应221

4.2 液晶形变动力学和液晶流体动力学不稳定性228

4.2.1 液晶取向变化的弛豫时间228

4.2.2 液晶中的背流现象229

4.2.3 向列相液晶的Williams畴230

4.2.4 胆甾相液晶中的流体动力学不稳定性233

4.3 液晶的锚泊效应234

4.3.1 表面取向分类234

4.3.2 表面锚泊效应236

4.3.3 表面锚泊的理论239

4.3.4 表面锚泊方法249

4.3.5 高分子网络的体锚泊效应252

参考文献254

第5章 重要的液晶显示方式255

5.1 平板显示器件255

5.2 液晶显示的分类256

5.2.1 液晶显示的分类256

5.2.2 扭曲型液晶显示器件的分类256

5.2.3 扭曲型液晶盒的光学设计257

5.3 平行排列和垂直排列向列相液晶的电控双折射260

5.4 扭曲液晶显示和超扭曲液晶显示264

5.4.1 扭曲向列相264

5.4.2 高扭曲液晶显示273

5.4.3 超扭曲液晶显示274

5.5 铁电和反铁电液晶显示以及软模铁电液晶显示289

5.5.1 表面致稳铁电液晶显示290

5.5.2 软模铁电液晶显示292

5.5.3 反铁电液晶显示293

5.6 散射型液晶显示294

5.6.1 动态散射295

5.6.2 负性胆甾相液晶显示296

5.7 高分子束缚型液晶显示297

5.7.1 高分子分散液晶微滴显示297

5.7.2 高分子分散胆甾相液晶微滴显示299

5.7.3 高分子致稳向列相液晶显示300

5.7.4 高分子致稳胆甾相织构液晶显示301

5.7.5 高分子增强负性胆甾相液晶显示305

5.8 液晶的宾主效应306

5.8.1 二色性染料306

5.8.2 二向色性染料的有序参数和二色性比306

5.8.3 宾主效应液晶显示方式307

参考文献312

第6章 液晶显示进展313

6.1 高端应用领域的液晶显示313

6.1.1 扭曲和超扭曲类液晶显示的弱点314

6.1.2 视角314

6.1.3 亮度和透过率或者反射率315

6.1.4 响应速度316

6.1.5 彩色坐标317

6.1.6 彩色重现性317

6.1.7 多路寻址能力318

6.1.8 重要液晶显示应用的现状和目标318

6.2 主要的新型液晶显示方式319

6.2.1 光学补偿弯曲模式319

6.2.2 共面转变液晶显示323

6.2.3 垂直取向模式327

6.2.4 轴对称微结构液晶显示332

6.2.5 多畴扭曲液晶显示332

6.3 反射型液晶显示334

6.3.1 单偏振片反射式液晶显示335

6.3.2 调节彩色滤色膜的厚度和饱和度342

6.3.3 半透半反射型液晶显示343

6.4 双稳态液晶显示350

6.4.1 表面致稳胆甾相织构显示350

6.4.2 表面倾斜转变双稳态液晶显示355

6.4.3 表面方位转变双稳态液晶显示358

6.4.4 双稳态扭曲向列相液晶显示363

6.5.1 反射式硅板液晶显示368

6.5 液晶微显示368

6.5.2 透射式液晶微显示369

6.6 柔性液晶显示371

6.6.1 柔性基板371

6.6.2 柔性电子学373

6.7 驱动技术进展375

6.7.1 过驱动技术375

6.7.2 间歇式驱动和间歇式背光方式376

6.7.3 其他电子技术378

6.8 似纸液晶显示器379

参考文献380

第7章 液晶显示中的光学薄膜和光学元件381

7.1 玻璃基板和透明导电层381

7.2 表面定向层385

7.2.1 聚酰亚胺386

7.2.2 预倾角387

7.2.3 光定向388

7.2.4 多扭曲液晶彩色显示393

7.2.5 低温表面取向材料395

7.3 偏振片395

7.3.1 O类偏振片和E类偏振片395

7.3.2 非吸收型偏振片398

7.3.3 宽视角偏振片398

7.4 彩色滤色膜399

7.5 相位延迟片402

7.5.1 单轴和双轴延迟片402

7.5.2 宽带延迟片406

7.5.3 扭曲型和混合型延迟片406

7.6.1 漫反射片409

7.6 反射片409

7.6.2 全息反射片412

7.7 背光源和导光板414

7.7.1 发光二极管415

7.7.2 冷阴极荧光灯416

7.7.3 导光板418

7.7.4 有极发光二极管419

7.7.5 电致荧光灯420

7.8 防反射层和防眩光层420

7.9 微型透镜阵列422

7.10 光增强膜423

7.10.1 周期双层膜光增强膜423

7.10.2 布儒斯特角方法光增强膜425

7.10.3 双折射塑料光增强膜425

7.10.4 胆甾相液晶高分子光增强膜426

7.10.5 锯齿面光增强膜428

参考文献430

第8章 液晶显示器的制备、驱动和测试431

8.1 液晶显示的基本制备工艺431

8.1.1 无源液晶显示器的制备431

8.1.2 TFT彩色液晶显示器的制备432

8.2 液晶显示驱动435

8.2.1 液晶显示的静态驱动和矩阵显示435

8.2.2 液晶彩色电视的标准440

8.3 液晶的重要参数及测量441

8.3.1 液晶相的表征和相变温度441

8.3.2 黏滞系数454

8.3.3 介电常数和各向异性456

8.3.4 折射系数457

8.3.5 弹性常数458

8.3.6 电导率464

8.3.7 胆甾相的螺距465

8.4 液晶显示对液晶混合物的要求467

8.4.1 扭曲液晶显示467

8.4.2 超扭曲液晶显示467

8.4.3 IPS和MVA/PVA显示468

8.4.4 铁电液晶显示468

8.4.5 高分子束缚液晶显示468

8.4.6 胆甾相液晶显示468

8.5 液晶显示参数测量468

8.5.1 液晶盒厚度468

8.5.2 薄膜的厚度470

8.5.3 预倾角471

参考文献472