液晶器件基础（原书第2版） [Fundamentals of Liquid Crystal Devices（Second Edition）] pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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[美] 杨登科（Deng-ke Yang） 著，郭太良，周雄图 等 译

图书标签:

• 液晶显示
• 液晶器件
• 显示技术
• 材料科学
• 物理学
• 电子工程
• 光学
• 信息显示
• 第二版
• Fundamentals of Liquid Crystal Devices

出版社： 科学出版社

ISBN：9787030479358

版次：1

商品编码：11901394

包装：平装

外文名称：Fundamentals of Liquid Crystal Devices（Second Edition）

开本：16开

出版时间：2016-03-01

用纸：胶版纸

页数：530

字数：620000

正文语种：

内容简介

　　《液晶器件基础（原书第2版）》第1章至第7章介绍液晶材料基础以及液晶器件研究和设计的必备技术，包括：液晶物理基础，光在各向异性光学介质中的传播，光学建模方法，液晶的电场效应，弗里德里克斯转变，液晶材料和液晶指向矢排布建模。第8章至第11章介绍液晶显示器件的原理、设计、操作和性能，包括：透射式液晶显示器，反射式和透反式液晶显示器，液晶显示模组、驱动和双稳态显示，液晶／聚合物复合材料。第12章介绍可调谐液晶光于器件。原书第二版对第1版中出现的一些问题进行改进，并主要对液晶器件的新材料、3D液晶显示器件和颇具前景的蓝相液晶显示器件做了补充，蓝相技术有望减少液晶器件的响应时间和简化液晶器件结构。
　　《液晶器件基础（原书第2版）》适合从事液晶光学、液晶显示及相关材料的研究、开发和生产阿科学工作者，工程技术人员，以及光电、电子、物理和化学专业的院校教师、研究生和高年级学生参考阅读。

内页插图

目录

译者序
丛书主编序言
第二版序言
第一版序言

第1章 液晶物理
1．1 引言
1．2 热力学与统计物理学
1．2．1 热力学定律
1．2．2 玻尔兹曼分布
1．2．3 热力学量
1．2．4 热力学平衡判据
1．3 取向有序性
1．3．1 取向有序参数
1．3．2 向列相取向有序性的朗道一德让纳理论
1．3．3 梅尔·绍珀（Maier-Saupe）理论
1．4 液晶的弹性
1．4．1 向列相液晶的弹性
1．4．2 胆甾相液晶的弹性
1．4．3 近晶相液晶的弹性
1．5 电磁场作用下的液晶响应特性
1．5．1 磁化系数
1．5．2 介电常数和折射率
1．6 向列相液晶表面的锚定作用
1．6．1 锚定能
1．6．2 取向层
1．7 液晶指向矢的弹性形变
1．7．1 弹性形变和位错
1．7．2 位错中液晶指向矢的变化
问题与练习
参考文献

第2章 光在各向异性光学介质中的传播
2．1 电磁波
2．2 偏振
2．2．1 单色平面波及其偏振态
2．2．2 线偏振态
2．2．3 圆偏振态
2．2．4 椭圆偏振态
2．3 光在各向异性均匀光学介质中的传播
2．3．1 本征模
2．3．2 本征模的正交性
2．3．3 能量通量
2．3．4 一些特例
2．3．5 偏振器
2．4 光在胆甾相液晶中的传播
2．4．1 本征模
2．4．2 胆甾相液晶的反射
2．4．3 胆甾相液晶的受激辐射
问题与练习
参考文献

第3章 光学建模方法
3．1 琼斯矩阵法
3．1．1 琼斯矢量
3．1．2 琼斯矩阵
3．1．3 非均匀双折射薄膜的琼斯矩阵
3．1．4 扭曲向列相液晶的光学特性
3．2 米勒矩阵法
3．2．1 部分偏振光和非偏振光
3．2．2 斯托克斯参数的测量
3．2．3 米勒矩阵
3．2．4 庞加莱球
3．2．5 庞加莱球中偏振态的演化
3．2．6 扭曲向列相液晶的米勒矩阵
3．2．7 非均匀双折射薄膜的米勒矩阵
3．3 Berreman4×4法
3．3．1 各向同性介质
……

第4章 液晶的电场效应
第5章 弗里德里克斯转变
第6章 液晶材料
第7章 液晶指向矢排布建模
第8章 透射式液晶显示器
第9章 反射式和透反式液晶显示器
第10章 液晶显示器件、驱动原理和双稳态显示
第11章 液晶，聚合物复合材料
第12章 可调谐液晶光子器件
第13章 蓝相手性液晶
第14章 聚合物稳定蓝相液晶
第15章 液晶显示组件
第16章 三维显示

附录 缩略语
索引

前言/序言

　　平板显示作为一种千亿美元级产业，带动作用巨大，我国已经将其定位为后续发展的优势产业，产值以每年两位数增长，2014年我国平板显示业产值超过1600亿元人民币。液晶显示在与CRT、PDP等其他显示技术的竞争中屡战屡胜，短短几十年，以TFT-LCD为代表的液晶显示器从平板显示器件中脱颖而出，在显示器市场上独占鳌头，其作为主流显示技术的地位至今仍然不可动摇。除了液晶显示器件，其他液晶器件，如液晶光调制器等，也进入了一个飞速发展阶段。
　　液晶显示器件是多元知识和技能的总汇，无论是研究开发还是产业化，都必须对液晶器件进行深入探讨和系统学习。因此，引入一本既系统介绍液晶基础和液晶器件技术，同时包含液晶器件在科学研究和产业化应用的新进展的书籍，无论对我国学术界，还是产业界的液晶人才培养都具有重要意义。
　　美国肯特州立大学液晶研究所杨登科（Deng-Ke Yang）教授与美国中佛罗里达大学光学与光子学学院吴诗聪（Shin-Tson Wu）教授合著的《液晶器件基础（原书第二版）》2014年年底由威立（Wiley）出版社出版。杨教授和吴教授都是在国际液晶界有重要影响的科学家，杨教授主要从事液晶材料及液晶电光器件的研究，尤其在胆甾相液晶、液晶／聚合物混合材料和电光器件等领域取得了一系列重要研究成果。杨教授还是双稳态胆甾相液晶显示技术的发明人之一，该项技术被认为是世界上到目前为止具潜力的电子纸技术。吴教授是液晶显示领域知名专家，SID/OSA/IEEE/SPIE等多个国际著名学会会士（fellow），因其在现代液晶显示技术革新和人才培养方面做出的杰出贡献被授予了多项国际重要奖项。吴教授同时是混合扭曲向列型（MTN）液晶显示模式的发明人，并攻克了多项蓝相液晶领域的关键材料和技术问题，建立完善了蓝相液晶的理论体系。
　　《液晶器件基础》是杨教授和吴教授两位液晶领域知名专家倾注其心血和情感联合撰写的著作，从液晶物理和化学、光学、材料科学、器件结构、驱动电路等方面，对液晶器件进行系统和深入的阐述。不仅对液晶特性和相关的必备知识做了系统的讲解，而且对IPS、MVA、OCB、LCPC、PDLC、PSLC等高端液晶显示器件的工作原理做了详细的介绍。该书还对液晶光子器件做了比较完整的介绍。在原书第二版中，杨教授和吴教授结合他们各自课题组的新研究成果，增加了液晶器件的新材料、3D液晶显示器件和蓝相液晶显示器件等液晶领域的新进展，在保证系统化和指导性的同时，也保证了时新性。毫无疑问，这是国际液晶领域一本高水平的专著，可作为大学本科、研究生应用物理、电子技术和显示工程等专业教材，并可作为液晶显示器生产厂员工培训教材及供有关工程技术人员阅读参考，具有重要的学习和参考价值。该书的引入对我国人才培养、研发能力提高、产业化推动，对学科发展、科学研究和国民经济发展都具有重大的学术价值。
　　福州大学平板显示技术国家地方联合工程实验室在吴诗聪教授的帮助下，联系国内科学出版社与威立（Wiley）出版社签订协议，以翻译形式引进该书，并在第一时间组织二十几位多年从事信息显示器件技术方面的教学科研人员和相关专业博士生、硕士生进行翻译。原本希望该书中文版能与英文版同步出版，但为了保证翻译的准确性，译者在翻译过程中及时与著者进行交流请教，部分涉及前沿研究内容的章节边学习边翻译，并组织人员和专家进行多次校阅和审阅。在吴教授2015年4月26日应邀访问福州大学之际对该书翻译过程中遇到的疑问又进行了深入的探讨。历经近两年时间，该书的翻译工作才得以完成。
　　借此机会，译者向杨登科教授和吴诗聪教授的著作表达崇高敬意，并特别要感谢吴诗聪教授在本书翻译过程中的指导和帮助。本书的翻译和出版得到了上海交通大学TFT-LCD关键材料及技术国家工程实验室苏翼凯教授和四川大学电子信息学院王琼华教授的大力支持和帮助，在此向他们表示衷心的感谢。本书各章节主要译者列在译者名单中，在本书的翻译过程中，得到了陈伟、陈知新、褚子航、黄炳乐、林坚普、林木飞、林婷、彭玉颜、孙磊、叶光、曾群英、曾祥耀、张国成等（按拼音顺序）的大力协助，在此对他们的辛苦付出表示感谢。科学出版社的顾英利、李丽娇为本书的翻译、编辑、加工和出版付出了辛勤的劳动，在此深表谢意。由于《液晶器件基础（原书第二版）》内容博大精深，且包含丰富的前沿研究成果，加之译者学识水平有限，译文中难免会有错误、疏漏和欠妥之处，恳请同行专家和广大读者批评指正。

《光与物质的优雅舞蹈：探索液晶的奇妙世界》 在这个信息爆炸、视觉体验至关重要的时代，我们无时无刻不在与屏幕打交道。从智能手机到巨型电视，从笔记本电脑到车载显示，那些清晰、生动、色彩斑斓的图像，其背后都离不开一项神奇的技术——液晶。而要深入理解这项技术，追溯其发展脉络，掌握其核心原理，洞悉其广阔应用，一本扎实且全面的著作是不可或缺的。 本书，与其说是对“液晶器件基础（原书第2版）”的介绍，不如说是一次对液晶技术宏大图景的全面描绘。我们并非要详尽罗列某一特定版本的书目内容，而是要勾勒出液晶领域知识体系的深度与广度，邀请读者一同踏上一段探索光与物质奇妙互动的旅程。 为何液晶如此迷人？ 液晶，顾名思义，是一种介于固体晶体与流动液体之间的特殊物质状态。它既保留了晶体的某种有序性，又拥有液体的流动性。正是这种“半固半液”的特性，赋予了液晶独一无二的光学性质。当施加电场时，液晶分子的取向会发生变化，从而改变光线穿过液晶时的偏振状态和相位。这种可控的光学响应，正是液晶技术的核心所在。 想象一下，无数微小的、能够对电信号做出精确反应的“光阀门”，它们共同组成了我们今天所见的显示屏。每一个像素的明暗、色彩，都是由这些液晶“阀门”协同控制的结果。这种精巧的设计，使得液晶能够实现高分辨率、低功耗、广视角以及快速响应的显示效果，彻底改变了我们获取和传递信息的方式。 液晶技术的基石：分子世界的奥秘 理解液晶，首先要深入其分子层面。在本书的探讨范畴内，我们将首先关注液晶的分子结构与分类。不同形状、不同极性的液晶分子，会呈现出不同的液晶相，如向列相（nematic）、近晶相（smectic）和胆甾相（cholesteric）等。每种液晶相都有其独特的分子排列方式和光学特性，为设计不同功能的液晶器件提供了基础。 我们还会探讨液晶的物理化学性质，包括其介电各向异性（dielectric anisotropy）、光学各向异性（optical anisotropy）、黏度（viscosity）以及清亮点（clearing point）等关键参数。这些参数直接影响着液晶材料对电场的响应速度、驱动电压、对比度以及工作温度范围。对这些性质的深入理解，是工程师们在设计高性能液晶器件时必须掌握的知识。 从理论到实践：液晶器件的设计与驱动 液晶器件的设计，是一个将基础物理原理转化为实际应用的过程。本书的脉络将延伸至各种主要的液晶显示器件类型。 扭曲向列（TN）型液晶显示器： 作为最早成熟且广泛应用的液晶显示技术之一，TN型显示器通过扭曲液晶分子来控制光线的通过与阻挡，实现像素的开关。虽然在对比度和视角上存在局限，但其简单、低成本的特性使其在许多领域依然具有生命力。 电场切换平面显示（IPS）和垂直配向（VA）型液晶显示器： 为了克服TN型显示器的不足，IPS和VA型技术应运而生。IPS技术通过让液晶分子在同一平面内平行移动来改变透光度，极大地提高了视角和色彩还原度，成为现代平板电视的主流技术。VA技术则通过垂直或倾斜的液晶分子排列，实现了更高的对比度和更深的黑色表现，适合对画质要求极高的应用。 其他液晶显示技术： 除了上述主流技术，本书还将触及到其他重要的液晶显示技术，如光学补偿技术、彩色滤光片技术、背光技术等，它们共同构成了完整的高品质显示系统。 器件的实现离不开精确的驱动。我们将探讨液晶器件的电学模型，以及如何通过精确控制电信号来实现对液晶分子取向的精细调控。这涉及到驱动电路的设计、像素寻址技术、信号处理等多个方面。 液晶的无限可能：应用领域与前沿探索 液晶的应用早已超越了传统的显示领域，其独特的性质使其在许多新兴技术中扮演着重要角色。 显示技术以外的应用： 除了笔记本电脑、电视、智能手机等消费电子产品，液晶技术还在车载显示、医疗显示（如内窥镜、手术显示器）、工业仪表、投影仪、甚至虚拟现实（VR）和增强现实（AR）设备中发挥着关键作用。 光阀与光学器件： 液晶还可以作为可调的光阀、光栅、偏振器、相位调制器等，广泛应用于光学仪器、激光系统、光通信、以及各种需要精确控制光线的场合。 传感与调控： 液晶的敏感性也使其成为潜在的传感器材料，能够响应温度、压力、湿度等外界环境变化。同时，液晶作为一种智能材料，其结构和性质的可调性，也为构建新型的微机电系统（MEMS）和光电器件提供了可能。 在本书的视野中，我们也将目光投向液晶技术的未来发展。例如，柔性显示、透明显示、高刷新率、低功耗、以及与人工智能、物联网等前沿技术的融合，都将是液晶技术未来发展的重要方向。对这些前沿领域的探索，将激励读者思考液晶技术的无限潜力。 为何我们需要深入了解液晶？ 液晶技术不仅仅是屏幕背后的支撑，更是现代科技发展的一个缩影。它融合了材料科学、物理学、光学、电子工程、化学等多个学科的知识。深入理解液晶，不仅能够帮助我们更好地认识身边的科技产品，更能够为有志于投身于相关领域的学生、工程师和研究人员提供坚实的理论基础和广阔的视野。 本书旨在为读者构建一个清晰、系统、且富有启发性的知识框架。它将引导您从微观的分子世界，逐步理解宏观的光学现象，再到微观的器件设计，最终触及到液晶技术在广阔世界中的应用与未来。我们相信，通过这场关于光与物质的深度探索，您将对液晶这一神奇的物质产生全新的认识，并为其蕴含的巨大能量和无限可能而感到由衷的赞叹。

评分☆☆☆☆☆

这是一本在专业领域内极具分量的著作。作为一名在电子显示行业摸爬滚打多年的工程师，我发现《液晶器件基础（原书第2版）》的内容比我预想的还要全面和深入。书中对于液晶的物理化学性质，例如温度依赖性、压力敏感性等，都有非常详尽的描述，这些细节对于理解器件在不同环境下的表现至关重要。作者对液晶在电场、磁场作用下的动力学行为的分析，更是我一直在寻找的答案。它不仅解释了为什么液晶会发生偏转，还深入探讨了驱动信号的时序和波形对液晶响应速度和稳定性的影响。书中对各种显示模式的原理讲解，从最基础的TN模式到更复杂的OLED驱动下的液晶，都给予了充分的篇幅。我尤其喜欢作者在介绍每种模式时，都会详细分析其在对比度、色彩、功耗、视角等方面的表现，并给出实际应用中的优劣势分析。这让我能更清晰地认识到，每一种液晶器件的设计都不是孤立的，而是为了在特定的应用场景下实现最优的性能权衡。这本书的图示非常精细，很多关键的物理过程都通过生动的插图得以展现，这大大降低了理解的难度，也使得本书的阅读体验非常流畅。

评分☆☆☆☆☆

对于我这样需要将理论与实践相结合的人来说，《液晶器件基础（原书第2版）》提供了一个非常扎实的理论基础。我之前接触过一些与显示相关的项目，但总感觉在理解某些关键现象时缺乏深入的洞察。这本书的到来，恰好填补了这一空白。书中对液晶材料的物理性质，如双折射、介电各向异性等，进行了细致的阐述，这些都是理解后续器件工作原理的关键。我印象深刻的是，作者在讲解电光效应时，不仅仅给出了数学模型，还配以了相应的实验演示和理论解释，这极大地帮助我理解了电场如何影响液晶分子的排列，进而改变光的传播特性。此外，书中对各种液晶器件的结构设计和制造工艺也进行了相当程度的介绍，虽然不是专门的工艺书籍，但对于理解器件的实际实现和性能限制非常有帮助。例如，在谈到视角问题时，作者不仅分析了不同液晶模式在视角上的差异，还暗示了通过结构优化来改善视角的方法。这让我意识到，一个看似简单的液晶屏，背后是无数科学家和工程师在材料、结构、光学、电学等多个维度上的不懈努力。这本书让我对如何评估和设计液晶器件有了更深刻的理解，也为我解决实际工程问题提供了宝贵的思路和理论支持。

评分☆☆☆☆☆

我是一名刚刚接触液晶技术的研究生，这本书对我来说就像一座灯塔，指引着我前行的方向。在老师的推荐下，我开始了对《液晶器件基础（原书第2版）》的学习。一开始，我有些担心书中的内容会过于晦涩难懂，但当我真正翻开它的时候，我的担忧被完全打消了。作者的语言非常精炼，同时又充满了智慧。他并没有直接给出复杂的公式，而是通过生动的比喻和循序渐进的讲解，让我一步步地理解液晶的基本概念。我尤其喜欢书中关于液晶分子排列的讨论，通过对不同分子间作用力和外场作用的分析，我能清晰地理解液晶为何会形成各种有序的结构。书中对于液晶作为光学调控元件的原理分析，让我对如何利用液晶来控制光的偏振、相位等有了全新的认识。当我看到书中介绍各种液晶显示器的工作原理时，我仿佛看到了一个个微小的“开关”在我的眼前被精准地控制着，从而呈现出丰富多彩的画面。这本书不仅让我掌握了理论知识，更重要的是，它激发了我对这个领域的浓厚兴趣，让我渴望去探索更多关于液晶器件的奥秘。我坚信，这本书将是我在这个领域深造的坚实基石。

评分☆☆☆☆☆

不得不说，《液晶器件基础（原书第2版）》是一部非常有启发性的读物。作为一名长期从事相关领域研究的学者，我一直关注着液晶技术的最新进展。这本书的原版我就曾拜读过，这次的第二版更是让我眼前一亮。作者在原有基础上，对许多内容进行了更新和深化，尤其是对新型液晶材料和器件的应用前景进行了展望，这对于我们把握行业发展趋势至关重要。我尤其欣赏书中对液晶动态特性的分析，包括响应时间、驱动方式等方面，这直接关系到器件的实际应用性能。作者并没有回避复杂的数学推导，而是将其巧妙地融入到对物理现象的解释中，使得理论推导过程更加清晰易懂。同时，书中对一些经典液晶器件的优缺点进行了对比分析，这不仅有助于读者理解不同技术路线的演变，也为未来的技术创新提供了借鉴。我发现，作者在内容编排上非常用心，从基础理论到器件原理，再到应用前景，层层递进，逻辑严密。这本书不仅是研究人员的案头必备，对于那些希望深入了解液晶领域的研究生和博士生来说，也无疑是极佳的学习资料。它让我对液晶科学的广度和深度有了更直观的认识，也激发了我进一步探索未知领域的决心。

评分☆☆☆☆☆

这本《液晶器件基础（原书第2版）》简直是打开了我对显示技术新世界的大门！我一直对电子产品背后的原理感到好奇，尤其是那些让我们眼前一亮、色彩斑斓的屏幕。收到这本书的时候，我被它厚实的体积和严谨的排版吸引了。翻开第一页，我惊喜地发现，尽管书名听起来颇具学术性，但作者的叙述却并不枯燥。通过详实的图例和清晰的逻辑，那些曾经让我望而却步的物理概念，比如液晶分子的取向、电光效应，都变得生动起来。我特别喜欢书中对不同类型液晶器件的分类和原理剖析，例如TN、IPS、VA模式，以及它们各自的优缺点。我能想象到，在专业领域，这本书会是多么不可或缺的工具书，因为它不仅仅是罗列知识点，而是系统地构建了一个关于液晶的完整知识体系。书中的每一个公式，每一个图表，都像是精心打磨的宝石，闪耀着科学的光芒。作为一名对技术充满热情但非专业背景的读者，我深深地体会到了作者在内容组织和深度挖掘上的功力。它让我觉得，原来那些每天与我们息息相关的屏幕，背后承载着如此深刻的物理学原理和工程智慧。我甚至开始思考，我日常使用的手机、电视，究竟是哪一种液晶技术在支撑着这一切？这本书给了我思考的起点和深入了解的可能，让我不再是仅仅满足于“能用”的层面，而是开始追寻“为什么是这样”。