封閉式錐柱腔液晶顯示器內線狀液晶分子指向場分佈及其光電特性之模擬

Abstract

本論文主旨在模擬封閉式銀柱腔液晶顯示器(Conic Closed-Cavities-Liquid-Crys tal Display ，簡稱CCLCD)內線狀液晶指向矢場分布，並以此分布計算正、斜射之 光穿透率，以便分析其視角特性。 在指向矢模擬部份，本論文採用赫斯(S.Hess)根據藍道(L.Landou)的相變觀點兩提 出在線狀液晶態可表示其有序參數(order parameter) 的取向張量(alignment ten sor)，以此取向張量為基本元素來表示液晶自由能密度，再以此自由能密度做變分 求得最低能量，並與柏桑方程式(Poisson's equation)聯立求得液晶分子指向矢及 電場穩態解。在本文我們對自由能密度取單一形變常數近似(one constant approx imation)，而自由能表示法以取向張量為基本元素與一般法蘭克(Frank) 自由能以 指向矢向量形式表示法有所不同，本論文會將張量形式模擬CCLCD 的結果與韋忠光 先生以向量形式模擬結果比較其不同之處。 在液晶光學模擬部份，本論文採用葉伯琦博士的廣義瓊斯矩陣法(Extended Jones Matrix Method)，此法可計算光穿過層層均勻分布約單軸晶體之正、斜射穿透率， 但在適當的切割方式原本僅適用於液晶指向矢一堆變化( 如TN )的廣義瓊斯矩陣法 方可適用於三維變化的CCLCD ，於是利用指向矢模擬結果作輸入計算出CCLCD 正、 斜射之光穿透率，發現模擬．結果與王義方先生的實驗結果相吻合，都顯示出CCLC D 具有極佳的廣視角、多灰階、且無灰階反轉特性。