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第1章 总论1

1.1 液晶的黎明期(1854～1889)年1

1.1.1 溶致液晶的发现1

1.1.2 热致液晶的发现(相变和蓝相的观察)1

1.2 液晶合成和分类(20年代)2

1.3 物性研究的进展(1930～1960年)4

1.4 应用研究的进展(1960～1968年)5

1.5 液晶的实用时代和应用研究的多样化(1973年～)6

1.6 对液晶显示元件未来的期望11

1.6.1 信息化时代的进展和信息显示媒介12

1.6.2 信息显示媒介的条件13

1.6.3 LCD和印刷品、CRT的关系13

1.6.4 液晶显示器(LCD)现状和问题15

1.6.5 竞争器件出现的可能性16

1.6.6 结语17

参考文献18

第2章 液晶物理化学22

2.1 液晶理论22

2.1.1 相变23

2.1.2 液晶的连续体理论28

2.1.3 向错37

2.1.4 界面上有序度--与表面取向的关系43

2.1.5 电磁场中取向、Fredericks转变、介电常数50

2.1.6 液晶的流变学58

2.1.7 光的传播63

2.1.8 铁电液晶68

2.2 液晶物理性能的测试73

2.2.1 介电常数的测试73

2.2.2 热分析和热量测定80

2.2.3 X射线衍射和液晶结构85

2.2.4 核磁共振和顺磁共振(NMR、ESR)90

2.3 L-B膜96

2.3.1 单分子堆积法(L-B法)97

2.3.2 L-B膜的结构98

2.3.3 流动取向模式100

参考文献104

第3章 液晶材料110

3.1 液晶材料的开发史110

3.1.1 历史上的材料110

3.1.2 液晶材料和应用111

3.1.3 在科学上有意义的液晶材料114

3.1.4 结论118

3.2 液晶化合物118

3.2.1 向列相液晶118

3.2.2 近晶相液晶129

3.2.3 胆甾相液晶(甾族化合物类)138

3.2.4 板状液晶141

3.2.5 高分子液晶145

3.2.6 液晶化合物的合成149

3.3 实用混合液晶156

3.3.1 液晶的混合和物理性能156

3.3.2 钟表、计算器用液晶164

3.3.3 字符显示用液晶170

3.3.4 车载用液晶175

3.3.5 液晶电视用液晶178

3.3.6 高分辨平板显示用液晶187

3.3.7 光开关(双频驱动)用液晶194

3.4 添加剂197

3.4.1 双色染料197

3.4.2 DSM用掺杂剂199

3.4.3 TN、STN用手性剂204

参考文献208

第4章 液晶显示器的外围材料、部件219

4.1 开发史219

4.2.1 玻璃基板223

4.2 基板223

4.2.2 硅基板234

4.3 透明电极237

4.3.1 ITO透明导电膜的种类和特点238

4.3.2 ITO透明导电膜的品质特性241

4.3.3 ITO膜电极图形的形成244

4.3.4 彩色显示用透明电极245

4.3.5 ITO膜的电阻和显示屏246

4.3.6 SnO2膜246

4.4 取向膜247

4.4.1 无机取向膜248

4.4.2 有机取向膜254

4.5 衬垫265

4.5.1 塑料衬垫266

4.5.2 玻璃衬垫269

4.5.3 衬垫的改进 液晶盒厚度控制法的改进270

4.6 偏振片271

4.6.1 偏振光的定义272

4.6.2 偏振光的种类272

4.6.3 偏振光的基本性能表示法273

4.6.4 偏振光的种类276

4.6.5 LCD用偏振片的结构和特性277

4.6.6 偏振片的追加性能282

4.6.7 偏振片的形状282

4.7 背光源282

4.7.1 照明光源283

4.7.2 背光源284

4.7.3 应用实例291

4.8 安装技术292

4.8.1 安装方式293

4.8.2 安装方式的今后动向297

4.9 驱动用IC298

4.9.1 IC的结构298

4.9.2 静态驱动用IC299

4.9.3 时间分割驱动用IC302

参考文献309

第5章 液晶显示器313

5.1 液晶显示器的发展史313

5.1.1 前言313

5.1.2 液晶显示技术的发展及其应用扩展313

5.2 显示方式316

5.2.1 直视型316

5.2.2 投影型317

5.3 工作模式(液晶分子排列和工作模式)318

5.3.1 动态散射(DS)模式323

5.3.2 宾主(GH)模式327

5.3.3 TN模式343

5.3.4 STN系模式352

5.3.5 ECB模式352

5.3.6 相变模式370

5.3.7 FLC模式376

5.3.8 向列液晶(N液晶)的胶粒化显示385

5.3.9 液晶聚合物显示389

5.3.10 热写入模式391

参考文献398

第6章 液晶显示器的驱动、写入方式407

6.1 驱动、写入方式演变407

6.2 直接驱动方式408

6.2.1 静态驱动方式409

6.2.2 时间分割驱动方式416

6.2.3 灰度显示方式427

6.2.4 提高大容量矩阵型液晶显示器图象质量的方法429

6.2.5 双频驱动方式432

6.3 有源矩阵方式434

6.3.1 有源方式的发展435

6.3.2 MOS-FET方式436

6.3.3 TFT方式439

6.3.4 二极管方式445

6.4 射束寻址方式462

6.4.1 光写入方式462

6.4.2 激光热写入方式465

6.4.3 电子束写入方式470

6.5存储或滞后元件的电场寻址方式472

6.5.1 铁电液晶元件的驱动方法473

6.5.2 Ch-N相变驱动法478

6.5.3 SBE滞后模式驱动法485

6.5.4 近晶相A(SmA)液晶的电阻加热驱动法487

6.5.5 SmA DSM(动态散射模式)490

参考文献492

第7章 液晶显示的彩色显示方式497

7.1 开发史497

7.2 光干涉方式(ECB)503

7.2.1 ECB方式的分类和工作原理504

7.2.2 DAP型液晶显示器的原理和特征505

7.2.3 在彩色显示器的应用507

7.3 单色显示方式508

7.3.1 与DSM方式相关的彩色显示508

7.3.2 GH方式512

7.3.3 TN方式516

7.4 多色显示方式519

7.4.1 三色GH液晶盒叠层方式519

7.4.2 微彩色滤光片方式523

7.4.3 投影方式540

7.4.4 场序方式545

7.5 色彩设计548

7.5.1 适用色坐标系548

7.5.2 显示色的模态549

7.5.3 色差550

7.5.4 颜色范围552

7.5.5 光源553

参考文献555

8.1 前言559

第8章 液晶显示器的制造技术、制造设备和检定设备559

8.2 制造技术基本方针561

8.3 制造技术的发展562

8.3.1 液晶分子的取向技术562

8.3.2 液晶盒装配技术563

8.4 制造工序和工序管理564

8.4.1 防碱膜的形成567

8.4.3 取向层的形成568

8.4.2 透明电极的形成568

8.4.4 摩擦处理569

8.4.5 共用电极的转印，密封胶印刷570

8.4.6 基板贴合571

8.4.7 灌注液晶571

8.4.8 液晶盒的截断572

8.4.9 封口572

8.5 清洗基板573

8.4.10 贴偏振片、反射片573

8.5.1 清洗方法574

8.5.2 基板洁净度的评估法575

8.6 各种制造设备582

8.6.1 清洗设备583

8.6.2 干燥设备584

8.6.3 旋转涂胶机、辊印涂胶机585

8.6.4 真空镀膜设备587

8.6.5 投影曝光设备590

8.6.6 电极修理设备596

8.6.7 摩擦设备598

8.6.8 丝网印刷机599

8.6.9 液晶盒贴合设备602

8.6.10 液晶灌注设备603

8.6.11 其他设备604

8.7 液晶显示器的评估方法604

8.7.1 工作功能试验606

8.7.2 可靠性试验609

8.7.3 外观检查613

8.7.4 寿命的判定613

8.8 各种试验设备615

8.8.1 显示特性测试设备615

8.8.2 可靠性试验设备616

8.8.3 电极短路、绝缘不良检查设备616

8.8.4 膜厚试验设备、液晶盒间隙测量仪618

8.8.5 玻璃基板平整度试验设备621

8.8.6 微小尺寸测量设备622

8.8.7 机械强度试验设备623

参考文献624

第9章 液晶的应用、成品化626

9.1 各种液晶器件的应用扩展和推移626

9.2 液晶显示器629

9.2.1 字符显示和图形显示632

9.2.2 视频显示638

9.2.3 彩色显示642

9.2.4 大画面显示646

9.2.5 数字显示和模拟显示651

9.3 液晶光学器件652

9.3.1 快门653

9.3.2 光学光圈和调光器件655

9.3.3 透镜656

9.3.4 光束偏转器、光开关658

9.3.5 调制器件和相位衍射光栅661

9.3.6 光逻辑器件和光存储器662

9.4 液晶传感器和测试663

9.4.1 温度传感器664

9.4.2 电场传感器669

9.4.3 红外线传感器671

9.4.4 超声波传感器672

9.4.7 电压传感器673

9.4.5 加速度传感器673

9.4.6 流速传感器673

9.4.8 其他的传感器674

9.4.9 液晶光阀675

9.5 液晶热图术676

9.5.1 液晶的微胶粒化679

9.5.2 液晶印刷680

9.5.3 各种温度显示实例681

9.6 液晶聚合物的应用683

9.6.1 高功能液晶聚合物(侧链型LCP)684

9.6.2 高性能液晶聚合物696

9.6.3 作为橡胶纤维的液晶聚合物702

9.6.4 其他704

参考文献706

附录1 液晶器件的技术发展年表713

参考文献772

2.1.1 氰系Np液晶778

附录2 典型液晶和相关材料的物理、化学常数表778

2.1 向列相液晶778

2.1.2 氟系Np液晶779

2.1.3 Nn液晶779

2.2 近晶相液晶782

2.2.1 近晶相A液晶782

2.2.2 手性近晶C液晶783

2.3 手性剂786

2.4 典型双色染料及它们的光学特性787

2.4.1 蒽醌系双色染料787

2.4.2 偶氮系双色染料791

参考文献794

附录3.1 液晶显示元件和液晶显示器件的日本厂商一览表797

附录3.2 液晶器件试验设备、制造设备的日本厂商一览表803

附录3.3 LCD和相关部件的日本厂商地址806

附录3.4 试验设备、制造设备的日本厂商地址814