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研究生:李翊維
研究生(外文):Yi-Wei Li
論文名稱:廣角光束傳播法分析二維向列性液晶結構
論文名稱(外文):Wide Angle Beam Propagation Method for the Analysis of Nematic Liquid Crystal Structures in Two-Dimension
指導教授:黃素真黃素真引用關係楊瑞珍楊瑞珍引用關係
指導教授(外文):Shug-June HwangRuey-Jen Yang
學位類別:碩士
校院名稱:國立成功大學
系所名稱:工程科學系碩博士班
學門:工程學門
學類:綜合工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2002
畢業學年度:90
語文別:中文
論文頁數:94
中文關鍵詞:液晶廣角光束傳播法
外文關鍵詞:Wide Angle Beam Propagation MethodLiquid Crystal
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由於技術不斷的創新,特殊的液晶結構不斷的演進,因此光波傳播演算法需求必須更為精密。液晶結構內之光波傳播模擬在1941年已由瓊斯矩陣法(Jones matrix method)根據精密電磁波理論來演算,其液晶結構的光波場計算,一般是基於層與層介質間的近似計算來達成。但是當液晶分子指向矢(director)配列富有明顯變化時,則分析結果將會失真,因此廣角光束傳播法被發展出來克服一些液晶分子指向矢形變如彎曲/展曲(bend/splay) 的液晶結構光波場模擬限制。此方法為廣角結構,且軸近似區域不會受限制,可用於加電壓後液晶分子指向矢傾斜的液晶結構。
本論文藉由應用EMMANOUIL E. KRIEZIS 與STEVE J. ELSTON所提出的廣角光束傳播法[1],適合用來分析光在異向性液晶介質的光傳播特性。並且討論一些特殊的液晶分子結構,如均質結構(Homogenous cell)、畫素邊緣(Pixel edge cell)、雙區域結構(Two-domain structures)與共平面切換(In-Plane switching)。尤其討論共平面切換(In-Plane switching),可提供工程上的應用參考。
Special liquid crystal structures are found and used in today’s fast growing technology. The optical wave propagation simulation within liquid crystal structure was discussed by using the electromagnetic wave theory from Jones matrix method in 1941.Generally, the optical wave propagation method is driven by the fact the currently used methods applied to liquid crystal devices rely on the stratified medium approximation. As a consequence, when the liquid crystal molecules devices show large variations of the director orientation, the method fails to accurately predict the optical field. An appropriate Wide Angle Beam Propagation Method is developed to circumvent these limitations in the case of liquid crystal devices exhibiting the bend/splay deformation. The method is a wide-angle scheme ,and is therefore not restricted to the paraxial appropriations region. The method is tested on tilted liquid crystal structures in this study.
This thesis adopted the method proposed by EMMANOUIL E. KRIEZIS and STEVE J. ELSTON [1]. They proposed a Wide Angle Beam Propagation Method suitable for analyzing the optical propagation in anisotropic involving liquid crystal. We extend the method to analyze some different liquid crystal structures. which are Homogenous cell、 Pixel edge cell、 Two-domain structures and In-Plane switching . A special attention is focused on In-Plane switching. This work can help design in liquid crystal displays.
摘 要---------------------------Ⅰ
Abstract --------------------------Ⅱ
誌 謝---------------------------Ⅲ
目 錄---------------------------Ⅳ
表 目 錄--------------------------Ⅶ
圖 目 錄--------------------------Ⅷ
前 言 ---------------------------XI

第 一 章 緒論------------------------1
1.1簡介---------------------------1
1.2液晶顯示器基本構成要素------------------2
1.2.1 偏光板------------------------2
1.2.2 間隙物------------------------2
1.2.3 透明電極-----------------------2
1.2.4 液晶盒------------------------3
1.3液晶的特性------------------------3
1.3.1 液晶的三種型態--------------------4
1.3.2 配列秩序參數---------------------5
1.3.3 介電常數-----------------------5
1.3.4 折射率------------------------6
1.3.5 彈性常數-----------------------7
1.3.6 表面配向與摩擦--------------------7
1.3.7 預傾角------------------------8
1.3.8 黏性-旋轉黏性特性------------------8
第二章 光束傳播法簡介 --------------------9
2.1光束傳播法特色 ----------------------9
2.2光束傳播法的重要性--------------------10
2.3光束傳播法數學模式和矩陣運算---------------11
2.3.1 波導公式-----------------------11
2.3.2 Crank-Nicholson 數值方法----------------12
2.3.3 穩定度的考量---------------------13
2.3.4 矩陣運算-----------------------13
2.4光束傳播法原理----------------------14
2.4.1 傳播方向修正---------------------14
2.4.2 邊界條件效應---------------------17

第三章 液晶廣角光束傳播法理論分析--------------18
3.1簡介---------------------------18
3.2數學架構-------------------------20
3.2.1 基本數學公式推導-------------------20
3.2.2 光束傳播方程式--------------------23
3.3 Frensnal近似(軸近似)-------------------24
3.4廣角近似-------------------------24
3.5廣角光束傳播法數值形式------------------26
3.5.Ⅰ空間線性系統方程係數-----------------27
3.6邊界條件-------------------------28

第四章 液晶廣角光束傳播法數值應用--------------29
4.1液晶分子指向矢邊界與初始條件---------------29
4.2液晶盒邊界條件與初始條件-----------------29
4.2.1 初始條件-----------------------30
4.2.2 邊界條件-----------------------30
4.3液晶物性參數-----------------------30
4.4光透度處理------------------------31
4.4.1 瓊斯矩陣法( Jones matrix method )簡介---------31
4.4.2 光穿透度運算---------------------32
4.5廣角光束傳播法模擬範例------------------33
4.5.1 Homogenous Cell--------------------33
4.5.1.I Homogenous Cell結論分析 -------------34
4.5.2 Pixel edge-----------------------34
4.5.2.I Pixel edge結論分析 ----------------34
4.5.3 Two-domain structures------------------35
4.5.3.I Two-domain structures結論分析------------35
4.5.4 In-Plane Switching(IPS)mode ---------------36
4.5.4.A 改變液晶盒厚度------------------36
4.5.4. A. I. 改變液晶盒厚度結論分析------------37
4.5.4.B 改變上板電壓-------------------37
4.5.4. D. I. 改變上板電壓結論分析-------------37

第五章 結果與未來展望--------------------38
5.1結論--------------------------38
5.2未來展望------------------------38

參考文獻 --------------------------79
自述 ----------------------------81
[1] Emmanouil E. Kriezis and Steve J. Elston,“A wide angle beam propagation method for the analysis of tilted nematic liquid crystal structures,” Journal Of Modern Optics. Vol. 46 , No. 8, 1201-1212 (1999).
[2] M. D. Feit and J. A. Fleck, Jr., “Light propagation in graded-index fiber,” Appl. Opt. 17,3990, (Dec1978).
[3] P. Sewell and T. M. Bensen, “Taper Sectorial coordinates for curved optical waveguides, ” Microwave and Optical Technology Lett. Vol. 14, No. 4, pp. 202-204, (1997).
[4] R. Scarmozzino, and R. M. Osgood, “Investigation of the Padé approximant-based wide-angle beam propagation method for accurate modeling of waveguide circuits,” J. Lightwave Technol. Vol. 14, No. 12, pp. 2813-2822, (1996).
[5] G. Ronald. Hadley, “Transparent Boundary Condition for the Beam Propagation method,” IEEE Journal of quantum electronics . Vol. 28, No. 1, 363-371, (1992).
[6] R. C. Jones, J. Opt. Soc. A. 31, 488 (1941).
[7] Pochi. Yeh. and Claire. Gu. “Optics of liquid crystal displays” Wiley Interscience (1999).
[8] S. Teitler, B. Henvis, J. Opt. Soc. Am. 60, 830, (1970).
[9] D. W. Berreman, “Optics in stratified and anisotropic media: 4×4 matrix formulation,” J. Opt. Soc. Am. 62, 502-510, (1972).
[10] Emmanouil E. Kriezis and Steve J. Elston, “Finite-difference time domain method for light wave propagation within liquid crystal devices” Optics Communications. 165, 99-105, (1999).
[11] Emmanouil E. Kriezis and Steve J. Elston, “Wide-angle beam propagation method for liquid-crystal device calculations,” Applied Optics, vol. 39, No. 31, 5707-5714, (2000).
[12] Bos, P. J., and KOEHLER-BERAN, K. R., 1984, Molec. Cryst. Liq. Cryst., 113,329.
[13] Grant R. Fowles. “Introduction to modern optics” second Edition. 33-37, (1977). 新智。
[14] Scarmozzino R. and Osgood, Jr, R. M., J, Opt. Soc. Am. A, 8, 725. (1991).
[15] Hadley, G. R. “Wide-angle beam propagation using padé approximant operators,” Optical Letters. Vol. 17, No. 20, 1420-1428, (1992).
[16] J. P. Berenger, J. comput. Phy. 114 (1994) 185.
[17] Klaus A. Hoffmann and Steve T. Chiang. “Computational fluid dynamics for engineers Volume Ι” (1993).
[18] Fabrizio Di Pasquale, Member, IEEE, Hui Fang Deng, F. Aníbal Fernández, Member, IEEE, Sally E. Day, J. Brian Davies, Fellow, IEEE, M. T. Johnson, A. A. van der Put, J. M. A van de Eerenbeemd, J. A. M. M. van Haaren, and Jeff A. Chapman“Theoretical and Experimental Study of Nmatic Liquid Crystal Display Cells Using the In-Plane-Switching Mode”IEEE TRANSACTION ON ELECTRON DEVICES, VOL. 46, NO. 4, APRIL 1999.
[19] 李英吉,“An Investigation of the Bi-Polar Corrdinates Beam Propagation Method”,台大89年碩士論文。
[20] 陳昭先, “光束傳播法探討”,交大光電所。
[21] 松本正一,角田市良合著。劉瑞祥譯。 “液晶之基礎與應用”。國立編譯館,(1996)。
[22] 張兆旭譯,“Fortran 77 數值計算入門”262-269。儒林出版社。
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1. 12、 芮昌旭,析土地增值稅自宅用地之認定及享受優惠之公平基礎,財稅研究第15卷第4期,民國七十二年七月。
2. 8、 周玉津,土地增值稅全方位之探討,財稅研究,第25卷,第4期,民國八十二年七月。
3. 11、 林全,土地增值稅之改革芻議,財稅研究,第25卷第1期,民國八十二年一月。
4. 7、 周玉津,現行土地稅制問題之研討,稅務旬刊,第1107期,民國七十一年六月。
5. 9、 周亞杰,評增線地價稅抵線土地增值稅辦法適法性,稅務旬刊,第14656期,民國八十一年六月。
6. 24、 陳津美,現行自宅用地優惠地價稅率制度之探討,稅務旬刊,第1583期,民國八十四年九月。
7. 25、 陳津美,中、美、英、日、義土地交易所得課稅制度之探討,財稅研究,第26卷第6期,民國八十三年十一月。
8. 30、 黃淑惠,各國土地增值之比較,財稅研究,第27卷第4期,民國八十四年七月。
9. 32、 游能淵,土地增值稅按實際移轉價格課徵之探討,財稅研究,第25卷第2期,民國八十二年三月。
10. 戴璉璋,〈阮籍的自然觀〉,《中國文哲研究集刊》第三期,台北:中研院中國文哲研究所,民國 82 年 3 月。
11. 戴璉璋,〈郭象的自生說與玄冥論〉,《中國文哲研究集刊》第七期,台北:中研院中國文哲研究所,1995 年 9 月。