液晶電光效應實(shí)驗報告

液晶電光效應實(shí)驗報告

　　在人們越來(lái)越注重自身素養的今天，報告使用的頻率越來(lái)越高，報告具有雙向溝通性的特點(diǎn)。你知道怎樣寫(xiě)報告才能寫(xiě)的好嗎？以下是小編為大家整理的液晶電光效應實(shí)驗報告，僅供參考，歡迎大家閱讀。

　　液晶電光效應實(shí)驗報告 1

　　【實(shí)驗目的】

　　1．在掌握液晶光開(kāi)關(guān)的基本工作原理的基礎上，測量液晶光開(kāi)關(guān)的電光特性曲線(xiàn)，并由電光特性曲線(xiàn)得到液晶的閾值電壓和關(guān)斷電壓。

　　2．測量驅動(dòng)電壓周期變化時(shí)，液晶光開(kāi)關(guān)的時(shí)間響應曲線(xiàn)，并由時(shí)間響應曲線(xiàn)得到液晶的上升時(shí)間和下降時(shí)間。

　　3．測量由液晶光開(kāi)關(guān)矩陣所構成的液晶顯示器的視角特性以及在不同視角下的對比度，了解液晶光開(kāi)關(guān)的工作條件。

　　4．了解液晶光開(kāi)關(guān)構成圖像矩陣的方法，學(xué)習和掌握這種矩陣所組成的液晶顯示器構成文字和圖形的顯示模式，從而了解一般液晶顯示器件的工作原理。

　　【實(shí)驗儀器】

　　液晶電光效應實(shí)驗儀一臺，液晶片一塊

　　【實(shí)驗原理】

　　1．液晶光開(kāi)關(guān)的工作原理

　　液晶的種類(lèi)很多，僅以常用的TN（扭曲向列）型液晶為例，說(shuō)明其工作原理。 TN型光開(kāi)關(guān)的結構：在兩塊玻璃板之間夾有正性向列相液晶，液晶分子的形狀如同火柴一樣，為棍狀。棍的長(cháng)度在十幾埃（1埃＝10-10米），直徑為4～6埃，液晶層厚度一般為5-8微米。玻璃板的內表面涂有透明電極，電極的表面預先作了定向處理（可用軟絨布朝一個(gè)方向摩擦，也可在電極表面涂取向劑），這樣，液晶分子在透明電極表面就會(huì )躺倒在摩擦所形成的微溝槽里；電極表面的液晶分子按一定方向排列，且上下電極上的定向方向相互垂直。上下電極之間的'那些液晶分子因范德瓦爾斯力的作用，趨向于平行排列。然而由于上下電極上液晶的定向方向相互垂直，所以從俯視方向看，液晶分子的排列從上電極的沿－45度方向排列逐步地、均勻地扭曲到下電極的沿＋45度方向排列，整個(gè)扭曲了90度。在理論和實(shí)驗都證明，上述均勻扭曲排列起來(lái)的結構具有光波導的性質(zhì)，即偏振光從上電極表面通過(guò)扭曲排列起來(lái)的液晶傳播到下電極表面時(shí)，偏振方向會(huì )旋轉90度。 取兩張偏振片貼在玻璃的兩面，P1的透光軸與上電極的定向方向相同，P2的透光軸與下電極的定向方向相同，于是P1和P2的透光軸相互正交。

　　在未加驅動(dòng)電壓的情況下，來(lái)自光源的自然光經(jīng)過(guò)偏振片P1后只剩下平行于透光軸的線(xiàn)偏振光，該線(xiàn)偏振光到達輸出面時(shí)，其偏振面旋轉了90°。這時(shí)光的偏振面與P2的透光軸平行，因而有光通過(guò)。

　　在施加足夠電壓情況下(一般為1～2伏)，在靜電場(chǎng)的作用下，除了基片附近的液晶分子被基片“錨定”以外，其他液晶分子趨于平行于電場(chǎng)方向排列。于是原來(lái)的扭曲結構被破壞，成了均勻結構。從P1透射出來(lái)的偏振光的偏振方向在液晶中傳播時(shí)不再旋轉，保持原來(lái)的偏振方向到達下電極。這時(shí)光的偏振方向與P2正交，因而光被關(guān)斷。

　　由于上述光開(kāi)關(guān)在沒(méi)有電場(chǎng)的情況下讓光通過(guò)，加上電場(chǎng)的時(shí)候光被關(guān)斷，因此叫做常通型光開(kāi)關(guān)，又叫做常白模式。若P1和P2的透光軸相互平行，則構成常黑模式。

　　液晶可分為熱致液晶與溶致液晶。熱致液晶在一定的溫度范圍內呈現液晶的光學(xué)各向異性，溶致液晶是溶質(zhì)溶于溶劑中形成的液晶。目前用于顯示器件的都是熱致液晶，它的特性隨溫度的改變而有一定變化。

　　2．液晶光開(kāi)關(guān)的電光特性

　　對于常白模式的液晶，其透射率隨外加電壓的升高而逐漸降低，在一定電壓下達到最低點(diǎn)，此后略有變化�？梢愿鶕�此電光特性曲線(xiàn)圖得出液晶的閾值電壓和關(guān)斷電壓。

　　3．液晶光開(kāi)關(guān)的時(shí)間響應特性

　　加上（或去掉）驅動(dòng)電壓能使液晶的開(kāi)關(guān)狀態(tài)發(fā)生改變，是因為液晶的分子排序發(fā)生了改變，這種重新排序需要一定時(shí)間，反映在時(shí)間響應曲線(xiàn)上，用上升時(shí)間τr和下降時(shí)間τd描述。給液晶開(kāi)關(guān)加上一個(gè)周期性變化的電壓，就可以得到液晶的時(shí)間響應曲線(xiàn)，上升時(shí)間和下降時(shí)間。

　　上升時(shí)間：通過(guò)率由10%升到90%所需時(shí)間；下降時(shí)間：通過(guò)率由90%降到10%所需時(shí)間。液晶的響應時(shí)間越短，顯示動(dòng)態(tài)圖像的效果越好，這是液晶顯示器的重要指標。早期的液晶顯示器在這方面遜色于其它顯示器，現在通過(guò)結構方面的技術(shù)改進(jìn)，已達到很好的效果。

　　4.液晶光開(kāi)關(guān)的視角特性

　　液晶光開(kāi)關(guān)的視角特性表示對比度與視角的關(guān)系。對比度定義為光開(kāi)關(guān)打開(kāi)和關(guān)斷時(shí)透射光強度之比，對比度大于5時(shí)，可以獲得滿(mǎn)意的圖像，對比度小于2，圖像就模糊不清了。

　　5.液晶光開(kāi)關(guān)構成圖像顯示矩陣的方法

　　除了液晶顯示器以外，其他顯示器靠自身發(fā)光來(lái)實(shí)現信息顯示功能。這些顯示器主要有以下一些：陰極射線(xiàn)管顯示（CRT），等離子體顯示(PDP)，電致發(fā)光顯示(ELD)，發(fā)光二極管（LED）顯示，有機發(fā)光二極管（OLED）顯示，真空熒光管顯示（VFD），場(chǎng)發(fā)射顯示（FED）。這些顯示器因為要發(fā)光，所以要消耗大量的能量。

　　液晶顯示器通過(guò)對外界光線(xiàn)的開(kāi)關(guān)控制來(lái)完成信息顯示任務(wù)，為非主動(dòng)發(fā)光型顯示，其最大的優(yōu)點(diǎn)在于能耗極低。正因為如此，液晶顯示器在便攜式裝置的顯示方面，例如電子表、萬(wàn)用表、手機、傳呼機等具有不可代替地位。下面我們來(lái)看看如何利用液晶光開(kāi)關(guān)來(lái)實(shí)現圖形和圖像顯示任務(wù)。

　　液晶電光效應實(shí)驗報告 2

　　實(shí)驗目的：

　　理解液晶材料的基本性質(zhì)及其電光效應的工作原理。

　　通過(guò)實(shí)驗觀(guān)察液晶在不同電場(chǎng)作用下的光學(xué)特性變化。

　　掌握測量和分析液晶電光效應的`基本方法。

　　實(shí)驗背景：

　　簡(jiǎn)要介紹液晶的定義、分類(lèi)（如向列相、膽甾相等）、基本物理性質(zhì)，特別是電光效應（如扭曲向列型LCD的工作原理、電控雙折射現象）的理論基礎。解釋電場(chǎng)如何影響液晶分子排列，從而改變其光學(xué)特性。

　　實(shí)驗材料與方法：

　　主要設備與材料：液晶盒、偏振片、電源供應器、電極、光源、光強計或光譜儀等。

　　實(shí)驗方法概述：描述如何組裝液晶實(shí)驗裝置，包括液晶盒的構造、偏振片的放置角度、電極的連接方式以及如何施加可變電壓等。

　　實(shí)驗步驟：

　　1、裝置組裝：詳細步驟說(shuō)明如何正確安裝和調整實(shí)驗裝置。

　　2、初始觀(guān)測：在無(wú)電場(chǎng)條件下，記錄液晶的自然狀態(tài)下的光學(xué)特性。

　　3、電壓施加：逐步增加電壓，每增加一定值后，觀(guān)測并記錄液晶的光學(xué)變化。

　　4、數據記錄：使用光強計或光譜儀測量透射光強度或光譜變化，并記錄相應電壓值。

　　實(shí)驗結果：

　　列表或圖表形式展示不同電壓下液晶透射光強度或光譜的變化數據。

　　可能包括光強隨電壓變化的曲線(xiàn)圖、透射光顏色的變化描述等。

　　數據分析與討論：

　　分析電壓與透射光強度/光譜變化之間的關(guān)系，探討其物理機制。

　　討論實(shí)驗中可能遇到的問(wèn)題及誤差來(lái)源，如偏振片對準誤差、電壓穩定性等。

　　將實(shí)驗結果與理論預期進(jìn)行比較，解釋任何偏差的原因。

　　結論：

　　總結液晶電光效應的主要發(fā)現，驗證了哪些理論預測，指出實(shí)驗的意義及可能的應用前景。

　　液晶電光效應實(shí)驗報告 3

　　一、實(shí)驗目的

　　1、理解和掌握液晶光開(kāi)關(guān)的基本工作原理。

　　2、丈量液晶光開(kāi)關(guān)的電光特性曲線(xiàn)，并由電光特性曲線(xiàn)得到液晶的閾值電壓和關(guān)斷電壓。

　　3、丈量驅動(dòng)電壓周期變更時(shí)，液晶光開(kāi)關(guān)的時(shí)間響應曲線(xiàn)，并由時(shí)間響應曲線(xiàn)得到液晶的上升時(shí)間和下降時(shí)間。

　　4、了解液晶光開(kāi)關(guān)構成圖像矩陣的方法，以及液晶顯示器在不同視角下的視角特性和對比度。

　　二、實(shí)驗原理

　　液晶是一種介于液體與晶體之間的物質(zhì)狀態(tài)，既有液體的流動(dòng)性，又有晶體的各向異性。液晶分子的排列在外電場(chǎng)的作用下會(huì )發(fā)生變化，從而改變其光學(xué)性質(zhì)，這種現象稱(chēng)為液晶的電光效應。本實(shí)驗主要利用液晶的扭曲向列（TN）型光開(kāi)關(guān)，通過(guò)外加電場(chǎng)控制液晶分子的'排列，進(jìn)而控制光的透過(guò)和阻斷。

　　三、實(shí)驗設備與材料

　　1、液晶電光效應實(shí)驗儀一臺

　　2、液晶片一塊

　　3、電源及電壓調節器

　　4、偏振片

　　5、數顯萬(wàn)用表

　　四、實(shí)驗步驟

　　1、將液晶顯示器連接好外加電源和電源線(xiàn)，并接通電源使其工作。

　　2、調節電源輸出電壓，觀(guān)察顯示器發(fā)出的圖案變化。

　　3、利用數顯萬(wàn)用表測量液晶顯示器外加電壓和電流。

　　4、記錄顯示器上顯示的圖案在不同電壓下的變化情況，繪制電光特性曲線(xiàn)。

　　5、丈量驅動(dòng)電壓周期變更時(shí)，液晶光開(kāi)關(guān)的時(shí)間響應曲線(xiàn)。

　　6、丈量由液晶光開(kāi)關(guān)矩陣所構成的液晶顯示器的視角特性以及在分歧視角下的對比度。

　　五、實(shí)驗結果與分析

　　1、電光特性曲線(xiàn)：通過(guò)測量和記錄液晶顯示器在不同電壓下的圖案變化情況，我們得到了液晶的電光特性曲線(xiàn)。從曲線(xiàn)中可以看出，隨著(zhù)電壓的逐漸增大，液晶光開(kāi)關(guān)的透過(guò)率逐漸增加，當電壓達到某一閾值時(shí)，透過(guò)率達到最大值，繼續增大電壓，透過(guò)率不再變化。由曲線(xiàn)可得液晶的閾值電壓和關(guān)斷電壓。

　　2、時(shí)間響應曲線(xiàn)：通過(guò)丈量驅動(dòng)電壓周期變更時(shí)液晶光開(kāi)關(guān)的透過(guò)率變化，我們得到了液晶的時(shí)間響應曲線(xiàn)。從曲線(xiàn)中可以看出，液晶光開(kāi)關(guān)的響應時(shí)間包括上升時(shí)間和下降時(shí)間。上升時(shí)間指的是從外加電壓開(kāi)始到液晶光開(kāi)關(guān)透過(guò)率達到穩定值所需的時(shí)間，下降時(shí)間指的是從外加電壓撤去到液晶光開(kāi)關(guān)透過(guò)率降至最低值所需的時(shí)間。

　　3、視角特性與對比度：通過(guò)丈量由液晶光開(kāi)關(guān)矩陣所構成的液晶顯示器的視角特性以及在分歧視角下的對比度，我們了解了液晶顯示器的性能。實(shí)驗結果表明，液晶顯示器的視角特性較好，在不同視角下都能保持較高的對比度。

　　六、結論

　　通過(guò)本次實(shí)驗，我們深入了解了液晶電光效應的基本原理和應用，掌握了液晶光開(kāi)關(guān)的基本工作原理和性能特點(diǎn)。實(shí)驗結果表明，液晶顯示器件具有驅動(dòng)電壓低、功耗小、體積小、壽命長(cháng)等優(yōu)點(diǎn)，在當今已廣泛應用于各種顯示器件中。此外，我們還掌握了液晶顯示器的電光特性曲線(xiàn)、時(shí)間響應曲線(xiàn)以及視角特性等參數的測量方法，為今后的學(xué)習和研究打下了堅實(shí)的基礎。

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