Numerische Berechnung von Feld und Molekülausrichtung in Flüssigkristallanzeigen:
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Düsseldorf
VDI-Verl.
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| adam_text | Titel: Numerische Berechnung von Feld und Molekülausrichtung in Flüssigkristallanzeigen
Autor: Dickmann, Stefan
Jahr: 1995
INHALT V Inhalt 1 Einleitung 1 2 Grundlagen der Flüssigkristallanzeigen 5 2.1 Flüssigkristalle ........................... 5 2.1.1 Klassifikation........................ 5 2.1.2 Anisotrope Eigenschaften ................. 7 2.1.3 Direktor und Ausrichtungstensor ............. 10 2.2 Flüssigkristallzellen......................... 13 2.2.1 Freedericksz-Zelle...................... 15 2.2.2 DAP-Zelle.......................... 17 2.2.3 TN-Zelle........................... 18 2.2.4 STN-Zelle.......................... 20 2.3 Berechnung der Lichtausbreitung................. 20 3 Kontinuumstheorie der Flüssigkristalle 24 3.1 Einführung ............................. 24 3.2 Energiedichte der Deformation................... 25
yj INHALT 3.3 Gleichgewichtsbedingungen..................... 28 3.4 Bewegungsgleichung ........................ 30 3.5 Spezialfälle ............................. 31 3.5.1 Eindimensionale Ortsabhängigkeit............. 31 3.5.2 Einkonstantennäherung................... 32 3.6 Allgemeiner Tensorformalismus.................. 34 3.6.1 Energiedichte........................ 35 3.6.2 Bewegungsgleichung.................... 36 3.6.3 Beispiel: Einkonstantennäherung ............. 37 4 Numerische Berechnung _ 38 4.1 Aufgabenstellung.......................... 38 4.1.1 Geometrie.......................... 38 4.1.2 Größen und Bestimmungsgleichungen........... 39 4.2 Entkopplung von Potential- und Direktorberechnung...... 42 4.3 Potentialberechnung........................ 45 4.3.1 Gitter............................ 45 4.3.2 Differenzengleichung.................... 46 4.3.3 Aufstellung des Gleichungssystems............ 47 4.3.4 Lösung des Gleichungssystems............... 48 4.4 Direktorberechnung......................... 50 4.4.1 Zeitdiskretisierung..................... 50
INHALT VII 4.4.2 Gitter............................ 51 4.4.3 Differenzengleichung.................... 52 4.5 Implementierung und Test..................... 54 4.5.1 Geometrie und Datenstrukturen.............. 55 4.5.2 Ablauf eines Berechnungsschrittes............. 57 4.5.3 Programmodulé und Steuersprache............ 58 4.5.4 Testbeispiel: Hybridzelle.................. 61 4.5.5 Testbeispiel: Relaxation zum Gleichgewicht........ 62 4.5.6 Testbeispiel: TN-Zelle ................... 64 5 Aktiv-Matrix-Anzeigen 65 5.1 Aufbau und Funktionsweise.................... 65 5.2 Berechnungsaufgabe ........................ 68 5.3 Berechnungsergebnisse....................... 70 5.3.1 Anstellwinkel........................ 70 5.3.2 Chiralität.......................... 71 5.3.3 Elastische Konstanten................... 72 5.3.4 Elektrische Anisotropie................... 74 5.3.5 Gate-Pixel-Abstand und Zelldicke............. 76 5.4 Schlussfolgerungen...................... 76 6 Phasenmodulatoren 78 6.1 Flüssigkristallinsen......................... 78
VH! INHALT 6.2 Berechnung der Lichtbeugung................... 80 6.2.1 Ideale Zylinderlinse..................... 82 6.2.2 Realer Phasenmodulator.................. 83 6.3 Anwendung: Mikrolinse....................... 85 7 Zusammenfassung und Ausblick 89 A Zur Kontinuumstheorie 91 A.l Vektorielle Energieterme...................... 91 A.2 Tensorielle Energieterme...................... 92 A.3 Kettenregel............................. 94 A. 4 Tensorielle Differentialausdrücke.................. 95 B Zur numerischen Berechnung 97 B. l Diskretisierung der Potentialgleichung............... 97 B.2 Beispiel einer Steuerdatei......................100 Literatur 102
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