实验二液晶电光效应.docx

实验二十三液晶电光效应
液晶是介于液体与晶体之间的一种物质状态。一般的液体内部分子排列是无序的， 而液晶既具有液体的流动性，其分子又按一定规律有序排列，使它呈现晶体的各向异性, 当光通过液晶时，会产生偏振面旋转，双折射等效应。液晶作为物质下图所示。
上升时间：透过率由10%升到 90%所需时间；
下降时间：透过率由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 器的重要指标。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，已达到很好的效果。
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，当对比度大于5时，可以获得满意的图像；当对比度小于2时，图
像就模糊不清了。液晶的对比度与垂直、水平视角都有关，而且具有非对称性。而实际 当中对于由多个显示开关组成液晶显示屏，适当调整显示屏使液晶显示屏的左右视角特 性对称，在左、右和俯视3个方向，垂直视角接近60度时对比度为5,观看效果较好。 在仰视方向对比度随着垂直视角的加大迅速降低，观看效果差。
液晶光开关构成图像显示矩阵的方法
液晶显示器通过对外界光线的开关控制来完成信息显示任务，为非主动发光型显 示，其最大的优点在于能耗极低。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。
矩阵显示方式，是把图4-120 (a)所示的横条形状的透明电极做在一块玻璃片上， 叫做行驱动电极，简称行电极，而把竖条形状的电极制在另一块玻璃片上，叫做列驱动 电极，简称列电极。把这两块玻璃片面对面组合起来，把液晶灌注在这两片玻璃之间构 成液晶盒。为简单起见，通常用横线和竖线表示行电极和列电极并分别代表扫描电极和 信号电极，如图4-120 (b)所示。
矩阵型显示器的工作方式为扫描方式。显示原理可依以下的简化说明作一介绍。欲 显示图4-120 (b)的那些有方块的像素，首先在第A行加上高电平，其余行加上低电 平，同时在列电极的对应电极c、d上加上低电平，于是A行的那些带有方块的像素就 被显示出来了。然后第B行加上高电平，其余行加上低电平，同时在列电极的对应电极 b、e上加上低电平，因而B行的那些带有方块的像素被显示出来了。然后是第C行、 第D行……，余此类推，最后显示出一整场的图像。这种工作方式称为扫描方式。这 种分时间扫描每一行的方式是平板显示器的共同的寻址方式，依这种方式，可以让每一 个液晶光开关按照其上的电压的幅值让外界光关断或通过，从而显示出任意文字、图形 和图像。
图4-120液晶光开关组成的矩阵式图形显示器
四、实验装置
液晶电光效应综合实验仪
液晶电光效应综合实验仪外部结构如图4-121所示，下面简单介绍仪器各个按钮的 功能。
模式转换开关：切换液晶的静态和动态(图像显示)两种工作模式。在静态时，所 有的液晶单元所加电压相同，在动态图像显示时，每个单元所加的电压由开关矩阵控制。 同时，当开关处于静态时打开发射器，当开关处于动态时关闭发射器；
静态闪烁/动态清屏切换开关：当仪器工作在静态的时候，此开关可以切换到闪烁 和静止两种方式；当仪器工作在动态的时候，此开关可以清除液晶屏幕因按动开关矩阵 而产生的斑点；
供电电压显示：显示加在液晶板上的