液晶物性实验报告.doc

.
1 / 6
液晶物性
[摘要]
本实验主要是对液晶的各向异性、旋光性、电光效应等物理性质进行研究。实验中,我们测量了液晶盒的扭曲角、电光响应曲线和响应时间,观察和分析了液晶光栅。通过实验,我们了解了液晶在有无外加的关系曲线称为电光响应曲线,它决定着液晶显示的特性。在电光响应曲线中有3个重要参量,在"常白模式"下：
1、阈值电压Vth,即透过率为90%所对应的电压
2、饱和电压Vs,即透过率为10%所对应的电压
3、阈值锐度β,即饱和电压与阈值电压之比,β=Vs/Vth
"常黑模式"下则相反。
液晶光栅
当外加电压在一定范围时,液晶盒中的液晶取向会产生有规则的形变,使得折射率周期性变化。由于这种周期性变化的尺度与激光的波长相近,因此可以观察到衍射条纹的出现。
液晶盒内形成折射率位相光栅,即液晶光栅。液晶相位光栅满足一般的光栅方程：dsinθ=kλ
其中：d为光栅常数, θ 为衍射角,k= 0,±1 ,±2…为衍射级次。
三 实验仪器
半导体激光器,示波器,液晶盒,激光功率计,光电池,光电二极管,偏振片〔2个,光学导轨,白屏
四 实验内容
实验原理如下图所示
图一
观察液晶的旋光现象和双折射现象
如上图搭光路,调节起偏器,使入射到液晶表面的光强最大。再调节检偏器,测量无液晶时光的线偏度。
.
3 / 6
调节检偏器,使入射光强最小,旋转液晶盒,测量有液晶的扭曲角及光的线偏度。
测量响应时间
将光电池替换为光电二极管,接好12V电源,并将液晶驱动电源调为12V旋
转检偏器和液晶盒,找到系统功率最小的位置；
将示波器表笔的钩形接头挂在光电二级管探头线路板探头挂环上,另一端与电源接地,用示波器观察液晶的驱动信号和相应信号；
将驱动电源置于"间歇",改变间歇频率和驱动频率,观察驱动信号的液晶响应信号的变化。测量上升沿时间Ton和下降沿时间Toff。
光栅特性
将光强调至最大,取下光电二级管换上白屏,用白屏观察衍射情况；
分别调节检偏器和起偏器,观察衍射斑的变化情况。
取下检偏器,记录阈值电压〔衍射斑开始出现和最大电压〔衍射斑消失。
测量液晶光栅常数。
测量电光响应曲线
选择"常白"模式,调节起偏器,使入射光强最大,调节检偏器,使入射光强最小将电压从驱动电压最低值缓慢往上调,测量此时的电光相应曲线。
五 数据处理与实验分析
1 计算线偏度
表格 1 液晶的先偏振度
液晶盒转角
Lmin<μW>
Lmax<mW>
线偏振度〔Lmax/Lmin)
0



46



95



140



.
4 / 6
185



230
62


275



325



360



当在起偏器和检偏器之间不放液晶盒时
Lmin= Lmax=
线偏振度 L=LmaxLmin==3229
比较分析：经起