液晶电光效应试验报告

———液晶电光效应试验报告液晶电光效应试验报告11．在掌握液晶光开关的基本工作原理的基础上，测量液晶光开关的电光特性曲线，并由电光特性曲线得到液晶的阈值电压和关断电压。2．测量驱动电压周期变动时，液晶光开关的时间响应曲线，并由时间响应曲线得到液晶的上升时间和下降时间。3．测量由液晶光开关矩阵所构成的液晶显示器的视角特性以及在不同视角下的对比度，了解液晶光开关的工作条件。4．了解液晶光开关构成图像矩阵的方法，学习和掌握这种矩阵所构成的液晶显示器构成文字和图形的显示模式，从而了解一般液晶显示器件的工作原理。液晶电光效应试验仪一台，液晶片一块1．液晶光开关的工作原理液晶的种类很多，仅以常用的TN（扭曲向列）型液晶为例，说明其工作原理。TN型光开关的结构：在两块玻璃板之间夹有正性向列相液晶，液晶分子的形状如同火柴一样，为棍状。棍的长度在十几埃（1埃＝10—10米），直径为4～6埃，液晶层厚度一般为5—8微米。玻璃板的内表面涂有透亮电极，电极的表面预先作了定向处理（可用软绒布朝一个方向摩擦，也可在电极表面涂取向剂），这样，液晶分子在透亮电极表面就会躺倒在摩擦所形成的微沟槽里；电极表面的液晶分子按肯定方向排列，且上下电极上的定向方向相互垂直。上下电极之间的那些液晶分子因范德瓦尔斯力的作用，趋向于平行排列。然而由于上下电极上液晶的定向方向相互垂直，所以从俯视方向看，液晶分子的排列从上电极的沿－45度方向排列渐渐地、均匀地扭曲到下电极的沿＋45度方向排列，整个扭曲了90度。在理论和试验都证明，上述均匀扭曲排列起来的结构具有光波导的性质，即偏振光从上电极表面通过扭曲排列起来的液晶传播到下电极表面时，偏振方向会旋转90度。取两张偏振片贴在玻璃的两面，P1的透光轴与上电极的定向方向相同，P2的透光轴与下电极的定向方向相同，于是P1和P2的透光轴相互正交。在未加驱动电压的情况下，来自光源的自然光经过偏振片P1后只剩下平行于透光轴的线偏振光，该线偏振光到达输带头时，其偏振面旋转了90°。这时间的偏振面与P2的透光轴平行，因而有光通过。在施加充分电压情况下（一般为1～2伏），在静电场的作用下，除了基片相近的液晶分子被基片“锚定”以外，其他液晶分子趋于平行于电场方向排列。于是原来的扭曲结构被破坏，成了均匀结构。从P1透射出来的偏振光的偏振方向在液晶中传播时不再旋转，保持原来的偏振方向到达下电极。这时间的偏振方向与P2正交，因而光被关断。由于上述光开关在没有电场的情况下让光通过，加上电场的时候光被关断，因此叫做常通型光开关，又叫做常白模式。若P1和P2的透光轴相互平行，则构成常黑模式。液晶可分为热致液晶与溶致液晶。热致液晶在肯定的温度范围内呈现液晶的光学各向异性，溶致液晶是溶质溶于溶剂中形成的液晶。目前用于显示器件的都是热致液晶，它的特性随温度的转变而有肯定变动。2．液晶光开关的电光特性对于常白模式的液晶，其透射率随外加电压的升高而渐渐降低，在肯定电压下实现最低点，今后略有变动。可以依据此电光特性曲线图得出液晶的阈值电压和关断电压。3．液晶光开关的时间响应特性加上（或去掉）驱动电压能使液晶的开关状态发生转变，是由于液晶的分子排序发生了转变，这种重新排序需要肯定时间，反映在时间响应曲线上，用上升时间τr和下降时间τd描述。给液晶开关加上一个周期性变动的电压，就可以得到液晶的时间响应曲线，上升时间和下降时间。上升时间：通过率由10%升到90%所需时间；下降时间：通过率由90%降到10%所需时间。液晶的响应时间越短，显示动态图像的效果越好，这是液晶显示器的紧要指标。早期的液晶显示器在这方面逊色于其它显示器，现在通过结构方面的技术改进，已实现特别好的效果。4.液晶光开关的视角特性液晶光开关的视角特性表示对比度与视角的关系。对比度定义为光开关打开和关断时透射光强度之比，对比度大于5时，可以获得满意的图像，对比度小于2，图像就模糊不清了。5.液晶光开关构成图像显示矩阵的方法除了液晶显示器以外，其他显示器靠自身发光来实现信息显示功能。这些显示器重要有以下一些：阴极射线管显示（CRT），等离子体显示（PDP），电致发光显示（ELD），发光二极管（LED）显示，有机发光二极管（OLED）显示，真空荧光管显示（VFD），场发射显示（FED）。这些显示器由于要发光，所以要消耗大量的能量。液晶显示器通过对外界光线的开关掌控来完成信息显示任务，为非自动发光型显示，其最大的优点在于能耗极低。正由于如此，液晶显示器在便携式装置的显示方面，例如电子表、万用表、移动电话、传呼机等具有不行替换地位。下面我们来看看如何利用液晶光开关来实现图形和图像显示任务。液晶电光效应试验报告2试验目的：理解液晶料子的基天性质及其电光效应的工作原理。通过试验察看液晶在不同电场作用下的光学特性变动。掌握测量和分析液晶电光效应的`基本方法。试验背景：简要介绍液晶的定义、分类（如向列相、胆甾相等）、基本物理性质，特别是电光效应（如扭曲向列型LCD的工作原理、电控双折射现象）的理论基础。解释电场如何影响液晶分子排列，从而转变其光学特性。试验料子与方法：重要设备与料子：液晶盒、偏振片、电源供应器、电极、光源、光强计或光谱仪等。试验方法概述：描述如何组装液晶试验装置，包含液晶盒的构造、偏振片的放置角度、电极的连接方式以及如何施加可变电压等。试验步骤：1、装置组装：认真步骤说明如何正确安装和调整试验装置。2、初始观测：在无电场条件下，记录液晶的自然状态下的光学特性。3、电压施加：渐渐加添电压，每加添肯定值后，观测并记录液晶的光学变动。4、数据记录：使用光强计或光谱仪测量透射光强度或光谱变动，并记录相应电压值。试验结果：列表或图表形式呈现不同电压下液晶透射光强度或光谱的变动数据。可能包含光强随电压变动的曲线图、透射光颜色的变动描述等。数据分析与讨论：分析电压与透射光强度/光谱变动之间的关系，探讨其物理机制。讨论试验中可能遇到的问题及误差来源，如偏振片对准误差、电压稳定性等。将试验结果与理论预期进行比较，解释任何偏差的原因。结论：总结液晶电光效应的重要发现，验证了哪些理论猜测，指出试验的意义及可能的应用前景。液晶电光效应试验报告3一、试验目的1、理解和掌握液晶光开关的基本工作原理。2、丈量液晶光开关的电光特性曲线，并由电光特性曲线得到液晶的阈值电压和关断电压。3、丈量驱动电压周期更改时，液晶光开关的时间响应曲线，并由时间响应曲线得到液晶的上升时间和下降时间。4、了解液晶光开关构成图像矩阵的方法，以及液晶显示器在不同视角下的视角特性和对比度。二、试验原理液晶是一种介于液体与晶体之间的物质状态，既有液体的流动性，又有晶体的各向异性。液晶分子的排列在外电场的作用下会发生变动，从而转变其光学性质，这种现象称为液晶的电光效应。本试验重要利用液晶的扭曲向列（TN）型光开关，通过外加电场掌控液晶分子的排列，进而掌控光的透过和阻断。三、试验设备与料子1、液晶电光效应试验仪一台2、液晶片一块3、电源及电压调整器4、偏振片5、数显万用表四、试验步骤1、将液晶显示器连接好外加电源和电源线，并接通电源使其工作。2、调整电源输出电压，察看显示器发出的图案变动。3、利用数显万用表测量液晶显示器外加电压和电流。4、记录显示器上显示的图案在不同电压下的变动情况，绘制电光特性曲线。5、丈量驱动电压周期更改时，液晶光开关的时间响应曲线。6、丈量由液晶光开关矩阵所构成的液晶显示器的视角特性以及在分鄙视角下的对比度。五、试验结果与分析1、电光特性曲线：通过测量和记录液晶显示器在不同电压下的图案变动情况，我们得到了液晶的电光特性曲线。从曲线中可以看出，随着电压的渐渐增大，液晶光开关的透过率渐渐加添，当电压实现某一阈值时，透过率实现最大值，连续增大电压，透过率不再变动。由曲线可得液晶的阈值电压和关断电压。2、时间响应曲线：通过丈量驱动电压周期更改时液晶光开关的透过率变动，我们得到了液晶的时间响应曲线。从曲线中可以看出，液晶光开关的响应时间包含上升时间和下降时间。上升时间指的是从外加电压开始到液晶光开关透过率实现稳定值所需的时间，下降时间指的是从外加电压撤去到液晶光开关透过率降至最低值所需的时间。3、视角特性与对比度：通过丈量由液晶光开关矩阵所构成的液晶显示器的视角特性以及在分鄙视角下的对比度，我们了解了液晶显示器的性能。试验结果表明，液晶显示器的视角特性较好