液晶电光效应实验报告样稿.doc

液晶电光效应试验试验汇报
熊建
摘要：液晶是一个高分子材料，因其特殊物理、化学性质，特殊光学性质，和对电磁场敏感，现在已被广泛应用于轻薄型显示技术上。
关键词：液晶，电光特征，时间响应特征，视角特征
液晶是介于液体和晶体之间一个物质状态。液晶既含有液体流动性，其分子又按一定规律有序排列，使它展现晶体各向异性。光经过液晶时，产生偏振面旋转，双折射等效应。液晶分子是含有极性基团极性分子，在电场作用下，偶极子会按电场方向取向，造成分子原有排列方法发生改变，从而液晶光学性质也随之发生改变，这种因外电场引发液晶光学性质改变称为液晶电光效应。测量液晶光开关电光特征曲线，得到液晶阈值电压和关断电压；测量驱动电压周期改变时液晶光开关时间响应曲线，得到液晶上升时间和下降时间；测量由液晶光开关矩阵所组成液晶显示器视角特征和在不一样视角下对比度，了解液晶光开关工作条件。了解液晶光开关组成图像矩阵方法，学习和掌握这种矩阵所组成液晶显示器组成文字和图形显示模式，从而了解通常液晶显示器件工作原理。
【试验时间】：5月16日早晨；
【试验条件】：室温25℃
【试验目标】：
1．在掌握液晶光开关基础工作原理基础上，测量液晶光开关电光特征曲线，并由电光特征曲线得到液晶阈值电压和关断电压。
2．测量驱动电压周期改变时，液晶光开关时间响应曲线，并由时间响应曲线得到液晶上升时间和下降时间。
3．测量由液晶光开关矩阵所组成液晶显示器视角特征和在不一样视角下对比度，了解液晶光开关工作条件。
4．了解液晶光开关组成图像矩阵方法，学习和掌握这种矩阵所组成液晶显示器组成文字和图形显示模式，从而了解通常液晶显示器件工作原理。
【试验仪器】：
液晶电光效应试验仪一台，液晶片一块
【试验原理】
1．液晶光开关工作原理
液晶种类很多，仅以常见TN（扭曲向列）型液晶为例，说明其工作原理。
TN型光开关结构图1所表示。在两块玻璃板之间夹有正性向列相液晶，液晶分子形状如同火柴一样，为棍状。棍长度在十几埃（1埃 ＝ 10-10米 ），直径为4～6埃，液晶层厚度通常为5-8微米。玻璃板内表面涂有透明电极，电极表面预先作了定向处理（可用软绒布朝一个方向摩擦，也可在电入射自然光
偏振片P1
偏振片P2
出射光
扭曲排列液晶分子含有光波导效应
光波导已被电场拉伸
图1. 液晶光开关工作原理
极表面涂取向剂），这么，液晶分子在透明电极表面就会躺倒在摩擦所形成微沟槽里；电极表面液晶分子按一定方向排列，且上下电极上定向方向相互垂直。上下电极之间那些液晶分子因范德瓦尔斯力作用，趋向于平行排列。然而因为上下电极上液晶定向方向相互垂直，所以从俯视方向看，液晶分子排列从上电极沿－45度方向排列逐步地、均匀地扭曲到下电极沿＋45度方向排列，整个扭曲了90度。图1左图所表示。
理论和试验全部证实，上述均匀扭曲排列起来结构含有光波导性质，即偏振光从上电极表面透过扭曲排列起来液晶传输到下电极表面时，偏振方向会旋转90度。
取两张偏振片贴在玻璃两面，P1透光轴和上电极定向方向相同，P2透光轴和下电极定向方向相同，于是P1和P2透光轴相互正交。
在未加驱动电压情况下，来自光源自然光经过偏振片P1后只剩下平行于透光轴线偏振光，该线偏振光抵达输出面时，其偏振面旋转了90°。这时光偏振面