液晶显示实验.docx

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实验一、液晶取向与TN模式判断
实验目的
1、了解液晶技术行业中用于制备液晶盒的导电玻璃(ＩTO）表面的各种取向技术;ﻫ2、掌握液晶显示器件中导电玻璃基片表面的取向技术,比较不同表面处理技术对液晶排列的影响;了解不同的取璃片取向处理,当取向很好时,不存在缺陷,丝状条纹消失可出现均匀的干涉色。如图1－4所示。
胆甾液晶在两片摩擦方向平行的玻璃片之间的织构
当上下两玻璃片经沿面取向处理,显微镜下能够看到因缺陷与盒厚的误差而引起的纹路。如图1-5。
两玻璃片摩擦方向垂直情况（记作“∥/=”)　
Ａ、向列液晶在两摩擦方向垂直的玻璃片之间的织构
将两片已摩擦好的玻璃片中一片,撒上少量的玻璃微粉,将另一片玻璃按照摩擦方向垂直互叠,将向列液晶灌注到两玻璃之间,在偏光显微镜下观察。其图像大致如图１-６所示。
Ｂ、胆甾液晶在两摩擦方向垂直的玻璃片之间的织构ﻫ边界平行排列的液晶分子和胆甾液晶的周期螺旋结构而在某些区域造成周期的缺陷,但对于液晶盒整体来说，液晶螺旋轴并不是都朝一个方向，各处螺旋轴方向不一致,形成许多微米量级的畴,小畴内部液晶指向矢的螺旋轴指向一致,不同畴的螺旋轴方向不一致,因而在畴边产生向错等缺陷如图1-７。ﻫ实验结果分析 ﻫ１、比较向列液晶在摩擦(包括“∥／=”与不摩擦情况下,偏光显微图像的区别,并说明原因。ﻫ2、比较向列液晶在两玻璃片按“∥／=”和“∥/=”时，偏光片正交和平行情况下,显微图像的差异。 ﻫ3、比较胆甾液晶在摩擦(包括“∥／=”和“∥/＝”)与不摩擦情况下,偏光显微图像的区别，并说明原因。　ﻫ实验注意事项:　ﻫ1、使用偏光显微镜时,灯泡光强不宜调得过大,应及时关闭灯泡电源,以延长灯泡的试样寿命。ﻫ２、在摩擦玻璃表面时，需用力适中，需要同学们在实验过程中多做几次,摸索出适当的压力。用力过度,就容易将玻璃片的划痕太深,偏光下看到大量的划痕而非液晶分子的排列。ﻫ3、因实验条件的差异,以上图片仅作为参照。ﻫ思考题:　ﻫ1、液晶在不同表面取向的作用下为什么会呈现不同的图形?为什么在液晶制造业中需要ITＯ表面需要取向?
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ﻫ２、查阅相关的资料,总结现代液晶生产工艺中,制盒工艺流程以及相关的关键技术。ﻫ3、在本次实验中除了我们使用的手纸可作为摩擦工具外，还可以用哪些材料作来摩擦平行取向?.
实验二、液晶电光特性研究
实验目的
1、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,将液晶光关的定性概念和定量的测量参数结合起来，从而深入了解和掌握液晶光开关的物理内容。ﻫ２、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。ﻫ３、了解液晶光开关的工作条件和视角问题的成因。
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实验原理
1、液晶光开关的工作原理ﻫ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。ﻫ液晶光开关的结构如图４－1所示。在涂有透明电极的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纳米）,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明电极，电极的表面预先用软绒布朝一个方向摩擦，这样,液晶分子在透明电极表面就会躺倒在摩擦所形成的微沟槽里，(也可在电极表面涂取向剂）这一过程叫做液晶分子的定向。使电极表面上的液晶分子按一定方向排列，液晶光开关的定向方向与电极面的法向垂直,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,所以从俯视方向上看,液晶分子的排列从上电极的沿－４5度方向排列逐步地、均匀地、扭曲到下电极的沿+４5度方向排列,整个扭曲了９0度。如图4-１左图所示。ﻫ理论和实验都证明,上述均匀扭曲排列起来的结构具有光波导的性质，即偏振方向平行于上电极的定向方向的偏振光,当通过扭曲排列起来的液晶时，偏振方向与液晶的扭曲结构同步旋转,到下电极表面时，光的偏振方向与下电极的定向方向相同,此时光的偏振方向转过了90度。ﻫ另取两张偏振片P1和P2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(标记为Ｐ1⊥P2）。ﻫ当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,线偏振光射入液晶层以光波导方式在液晶层传播,即该光在传播中,其偏振方向随分子扭曲结构同步旋转。光到达输出面时,其偏振面旋转了90°。这时光的偏振面与P2的透光轴平行,因而有光通过。ﻫﻫ在施加足够电压情况下（