表二 常白模式液晶光开关的电光特性曲线测量值
液晶电光效应实验报告
显示(PDP),电致发光显示(ELD),发光二极管〔LED〕显示,有机发光
二极管〔OLED〕显示,真空荧光管显示〔VFD〕,场发射显示〔FED〕。
魏
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在未加驱动电压的状况下,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,该线偏振光到达输出面时,其偏振面旋 转了 90°。这时光的偏振面与 P2 的透光轴平行,因此有光通过。
在施加足够电压状况下(一般为 1~2 伏),在静电场的作用下,除 了基片附近的液晶分子被基片“锚定”以外,其他液晶分子趋于平行于 电场方向排列。于是原来的扭曲结构被破坏,成了匀称结构。从 P1 透 射出来的偏振光的偏振方向在液晶中传播时不再旋转,保持原来的偏振 方向到达下电极。这时光的偏振方向与 P2 正交,因此光被关断。
的电光特性曲线,并由电光特性曲线得到液晶的阈值电压和关断电压。 〔1 埃=10-10 米〕,直径为 4~6 埃,液晶层厚度一般为 5-8 微米。
2.测量驱动电压周期改变时,液晶光开关的时间响应曲线,并由
玻璃板的内外表涂有透亮电极,电极的外表预先作了定向处理〔可用
时间响应曲线得到液晶的上升时间和下降时间。
由于上述光开关在没有电场的状况下让光透过,加上电场的时候光 被关断,因此叫做常通型光开关,又叫做常白模式。若 P1 和 P2 的透光
轴互相平行,则构成常黑模式。 液晶可分为热致液晶与溶致液晶。热致液晶在肯定的温度范围内
呈现液晶的光学各向异性,溶致液晶是溶质溶于溶剂中形成的液晶。 目前用于显示器件的都是热致液晶,它的特性随温度的转变而有肯定 改变。
2.液晶光开关的电光特性 对于常白模式的液晶,其透射率随外加电压的升高而渐渐降低, 在肯定电压下到达最低点,此后略有改变。可以依据此电光特性曲线 图得出液晶的阈值电压和关断电压。 3.液晶光开关的时间响应特性 加上〔或去掉〕驱动电压能使液晶的开关状态发生转变,是因为 液晶的分子排序发生了转变,这种重新排序需要肯定时间,反映在时 间响应曲线上,用上升时间τr 和下降时间τd 描述。给液晶开关加上 一个周期性改变的电压,就可以得到液晶的时间响应曲线,上升时间
液晶电光效应综合实验说明书
ZKY-LCDEO-2液晶电光效应综合实验仪实验指导及操作说明书液晶电光效应综合实验仪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。
液晶分子是含有极性基团的极性分子,在电场作用下,偶极子会按电场方向取向,导致分子原有的排列方式发生变化,从而液晶的光学性质也随之发生改变,这种因外电场引起的液晶光学性质的改变称为液晶的电光效应。
1888年,奥地利植物学家Reinitzer 在做有机物溶解实验时,在一定的温度范围内观察到液晶。
1961年美国RCA 公司的Heimeier 发现了液晶的一系列电光效应,并制成了显示器件。
从70年代开始,日本公司将液晶与集成电路技术结合,制成了一系列的液晶显示器件,并至今在这一领域保持领先地位。
液晶显示器件由于具有驱动电压低(一般为几伏),功耗极小,体积小,寿命长,环保无辐射等优点,在当今各种显示器件的竞争中有独领风骚之势。
【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曲线,并由电光特性曲线得到液晶的阈值电压和关断电压。
2.测量驱动电压周期变化时,液晶光开关的时间响应曲线,并由时间响应曲线得到液晶的上升时间和下降时间。
3.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,了解液晶光开关的工作条件。
4.了解液晶光开关构成图像矩阵的方法,学习和掌握这种矩阵所组成的液晶显示器构成文字和图形的显示模式,从而了解一般液晶显示器件的工作原理。
【实验原理】1.液晶光开关的工作原理液晶的种类很多,仅以常用的TN (扭曲向列)型液晶为例,说明其工作原理。
TN 型光开关的结构如图1所示。
在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 = 10-10米 ),直径为4~6埃,液晶层厚度一般为5-8微米。
液晶光开关实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的1. 理解液晶光开关的基本工作原理,掌握其电光特性。
2. 通过实验测量液晶光开关的电光特性曲线,并从中得到液晶的阈值电压和关断电压。
3. 探究驱动电压周期变化对液晶光开关性能的影响。
二、实验原理液晶是一种具有光学各向异性的有机化合物,其分子在电场作用下会改变排列方向,从而影响光线的传播。
液晶光开关利用这一特性,通过施加电压来控制光的透过。
TN(扭曲向列)型液晶光开关是最常用的液晶光开关之一。
其基本工作原理如下:1. 在两块玻璃板之间夹有液晶层,其中液晶分子在未加电压时呈扭曲排列,使得入射光发生偏振。
2. 当施加电压后,液晶分子排列方向改变,扭曲消失,光线的偏振状态也随之改变。
3. 通过控制电压的大小,可以调节光线的透过情况,从而实现光开关的功能。
三、实验仪器与材料1. 液晶电光效应实验仪一台2. 液晶片一块3. 可变电压电源一台4. 光强计一台5. 记录仪一台6. 连接线若干四、实验步骤1. 将液晶片放置在实验仪中,并调整光路,使光线垂直照射到液晶片上。
2. 连接可变电压电源,设置初始电压为0V。
3. 使用光强计测量透过液晶片的光强,记录数据。
4. 逐渐增加电压,每次增加0.5V,重复步骤3,记录数据。
5. 绘制电光特性曲线,分析阈值电压和关断电压。
6. 改变驱动电压的周期,重复实验,观察液晶光开关性能的变化。
五、实验结果与分析1. 电光特性曲线:根据实验数据,绘制电光特性曲线,如图1所示。
曲线呈现出典型的非线性关系,表明液晶光开关的电光特性。
图1 电光特性曲线2. 阈值电压和关断电压:根据电光特性曲线,确定阈值电压和关断电压。
阈值电压为液晶光开关开始工作的电压,关断电压为液晶光开关完全关闭的电压。
3. 驱动电压周期变化对性能的影响:改变驱动电压的周期,观察液晶光开关性能的变化。
实验结果表明,驱动电压周期变化对液晶光开关性能有一定影响,但影响程度较小。
六、结论1. 本实验成功实现了液晶光开关的电光特性测量,并得到了阈值电压和关断电压。
实训一液晶显示器(LCD)电光特性曲线测量
实训一液晶显示器(LCD)电光特性曲线测量一、实验目的:1.了解液晶显示技术的物理基础和相关特性;2.掌握液晶显示器件特性参数的测量方法;二、实验原理:通常固体加热或浓度减少后可以变成透明液体,其组成原子或分子由整齐的有序排列转变为无序排列。
同样物体随着温度降低或浓度的增加,可以从液体向固体转变,由无序排列转变为整齐的有规则的排列。
有些有机材料却不是直接从固体变液体,或者液体变固体,而是先经过一个中间状态,这种中间状态的外观是流动性的混浊液体,但其分子组成单元却转变为整齐、有规则的排列:每个组成单元都处在一定的位置,规则地排列。
这种能在某个温度范围内兼有液体和晶体二者特性的物质称为液晶,它是不同于通常固体、液体和气体的一种新的物质状态。
物质中基本组成单元非球形结构的很多,从形状上来看,有棒形、盘形等;从结构上看是复合结构,而它们都具有介于严格的液体与严格的晶体之间的中介相,即液晶。
显示技术应用最广的是由简单的杆形有机分子(即刚性棒状分子)为组成单元的液晶。
液晶由奥地利植物学家莱尼次尔(F.Reinitzer)于1988年发现。
他在测定有机物的熔点时,惊奇地发现某些有机物(胆甾醇的苯甲酸脂和醋酸脂)溶化后会经历一个不透明的呈白色浑浊液体状态,并发出多彩而美丽的珍珠光泽,只有在继续加热到某一温度才会变成透明清亮的液体;第二年,德国的物理学家莱曼(O.Lehmann)使用由他亲自设计、在当时最新式的附有加热装置的偏光显微镜对这些脂类化合物进行了观察,发现这类白色浑浊的液体在外观上虽然属于液体,但却显示出光学中各向异性晶体特有的双折射特性。
莱曼将其命名为“液体晶体”,这就是液晶名称的由来。
液晶物质基本上都是有机化合物,从其成分和物理条件上可分为热致液晶和溶致液晶。
后者主要在生物系统中大量存在,采用溶剂破坏结晶晶格,而热致液晶是加热破坏结晶品格而形成的,主要用于显示液晶材料。
液晶一方面具有像液体一样的流动性和连续性,另一方面又具有像晶体一样的各向异性(在晶格结点上作有规则的排列,即三维有序),这种液体和晶体之间的中间物质是一种有序的流体。
液晶电光效应实验
因。 3)液晶板与光线的夹角与仪器上所标识的不一定相同,这可能是导致实验数据中出现了透 射率大于 100%的情况。 3. 关于液晶的应用前景的分析: 以液晶作为显示的最大优点正是其耗能少, 从实验中可以看到, 只需加上电压改变液晶的 形态从而改变光的通透, 以达到显示的目的。 而传统显示器是依靠自身表面的发光来实现显 示的目的的。 这确实可以证明在有着日光或是环境光的情况下, 液晶确实是一个显示的绝佳 材料,譬如计算器。然而,在夜晚,由于液晶本身并不发光,显示的作用是达不到的。因此, 绝大部分应用液晶显示的机器为了使其能在夜晚也能实现显示, 显示板下方是配有背景照明 的,譬如电视,计算机,手机中的亮度调节,正是用于调节此背景光的。通过我的观察,显 示器的电能消耗大部分还是消耗于这种背景照明上, 而不是液晶。 另外液晶在强日光下的显 示效果也不是很好。因此,我们应该考虑液晶在夜晚显示的另一种方式,这种方式将比背景 光更加节能。比如,可以将液晶加入某种荧光材料,夜晚通过荧光材料显示,而白天依然通 过普通液晶显示。但是荧光材料的荧光性会慢慢减弱。对于计算器,由于其太阳能所充的能 量远大于其使用的电量,而其余电量正好用于荧光材料的恢复。至于其他机器,则需要考虑 一些其他的办法了。
100 100 100 100 1.5 31.8 31.9 31.9 31.87
100 100 100 100 1.6 20.7 20.6 20.5 20.6
99.9 99.9 99.9 99.9 1.7 12.8 12.7 12.5 12.67
98.4 98.3 98.4 98.37 2 4 4.1 4 4.03
四、实验思考题
1. 如何确定本实验使用的液晶样品是常黑型还是长白型 答:在加上电压时,透射率骤减,说明入射偏振光在没有旋转的情况下未能通过,说明是长 白型。实际应用中可以根据需求选择长白型或是常黑型,若是长期需要光通过,则选择长白 型,反之选择常黑型,以节省电能。 2. 在液晶开关视角特性的测量中,可以发现图像和数据关于 0 并不是十分的对称,分析其 原因如下: 1) 角度的齿轮肯定存在一些误差,因此随着转动角度的增大,角度误差也会越来越大,因 此可能会导致图像的整体偏移,即 0 度角所对应的点并不是真正的 0 度。 2) 实验中注意到,在放置实验仪器而不作任何操作的时候(静态工作) ,透射率会慢慢减 小。这一现象可能与透射率的测量、光源的稳定性、外界光源都有关系,这也可能是一个原
大学物理实验 液晶光电效应综合实验
液晶光电效应综合实验摘要:本实验主要通过液晶光开关电光特性综合试验仪来进行液晶的电光特性测量实验,测量液晶光开关的电光特性曲线,并由此得到阈值电压和关断电压,并绘制液晶光开关的时间响应曲线得到液晶的上升时间和下降时间,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,了解液晶光开关的工作条件。
关键字:液晶光电效应引言: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。
液晶分子是含有极性基团的极性分子,在电场作用下,偶极子会按电场方向取向,导致分子原有的排列方式发生变化,从而液晶的光学性质也随之发生改变,这种因外电场引起的液晶光学性质的改变称为液晶的电光效应。
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曲线,并由电光特性曲线得到液晶的阈值电压和关断电压。
2.测量驱动电压周期变化时,液晶光开关的时间响应曲线,并由时间响应曲线得到液晶的上升时间和下降时间。
3.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,了解液晶光开关的工作条件。
4.了解液晶光开关构成图像矩阵的方法,学习和掌握这种矩阵所组成的液晶显示器构成文字和图形的显示模式,从而了解一般液晶显示器件的工作原理。
实验原理:1.液晶光开关的工作原理液晶的种类很多,仅以常用的 TN(扭曲向列)型液晶为例,说明其工作原理。
TN型光开关的结构如图 1 所示。
在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= 10-10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,电极的表面预先作了定向处理(可用软绒布朝一个方向摩擦,也可在电极表面涂取向剂),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;电极表面的液晶分子按一定方向排列,且上下电极上的定向方向相互垂直。
液晶实验
实验40 液晶电光效应实验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,而液晶除了具有液体的流动性之外,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,会产生偏振面旋转和双折射效应等。
液晶分子是含有极性基团的极性分子,在电场作用下,偶极子会按电场方向取向,导致分子原有的排列方式发生变化,从而液晶的光学性质也随之发生改变,这种因外电场引起的液晶光学性质的改变称为液晶的电光效应。
【实验目的】(1)研究液晶光开关的电光特性,求得液晶的阈值电压和关断电压。
(2)研究液晶光开关的视角特性,获得最佳视角范围。
(3)了解液晶光开关构成图像矩阵的方法,学习和掌握这种矩阵所组成的液晶显示器构成文字和图形的显示模式,从而了解一般液晶显示器件的工作原理。
【实验仪器】本实验所用仪器为液晶光开关电光特性综合实验仪。
【实验原理】1.液晶光开关的工作原理液晶的种类很多,仅以常用的TN (扭曲向列)型液晶为例,说明其工作原理。
入射的自然光 偏振片P 1偏振片P 2出射光扭曲排列的液晶分子具有光波导效应光波导已被电场拉伸图40-1 液晶光开关的工作原理TN 型液晶光开关的结构如图40-1所示。
在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 = 10-10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,电极的表面预先作了定向处理(可用软绒布朝一个方向摩擦,也可在电极表面涂取向剂),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;电极表面的液晶分子按一定方向排列,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尔斯力的作用,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40-1左图所示。
大学物理实验---液晶光电效应
⼤学物理实验---液晶光电效应实验题⽬:液晶电光效应实验⽬的: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曲线;2、观察液晶光开关的时间响应曲线,并求出液晶的上升时间和下降时间;3、测量液晶显⽰器的视⾓特性;4、了解⼀般液晶显⽰器件的⼯作原理。
实验原理:TN型液晶光开关⼯作原理两张偏振⽚贴于玻璃的两⾯,上下电极的定向⽅向相互垂直,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。
在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,该线偏振光到达输出⾯时,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。
(见原理⽰意图)当施加⾜够电压时(⼀般为1~2伏),在静电场的作⽤下,液晶分⼦趋于平⾏于电场⽅向排列。
原来的扭曲结构被破坏,从P1透射出来的偏振光的偏振⽅向在液晶中传播时不再旋转,保持原来的偏振⽅向到达下电极。
这时光的偏振⽅向与P2正交,因⽽光被关断。
由于上述光开关在没有电场的情况下让光透过,加上电场的时候光被关断,因此叫做常⽩模式。
液晶光开关电光特性曲线液晶驱动电压和时间响应曲线实验步骤:1、校准透过率为100%,2、液晶电光特性的测量:静态模式下使电压从0v到6v记录相应的透射率。
绘制电光曲线图求出阈值电压与关断电压。
3、液晶时间特性曲线测定:静态闪烁状态,透过率为100%,电压为2v,由⽰波器观察到驱动电压波形及时间特性曲线,并求出上升时间与下降时间。
4、液晶视⾓特性的测量(1) ⽔平视⾓的测量电压在0v下,⾓度从-75度⾄+75度,读出每⼀⾓度下透射率的最⼤值。
电压在2v下,⾓度从-75度⾄+75度,读出每⼀⾓度下透射率的最⼩值。
计算对⽐度,绘制曲线图。
(2) 垂直视⾓的测量(同上)电压在0v下,⾓度从-75度⾄+75度,读出每⼀⾓度下透射率的最⼤值。
大学物理实验---液晶光电效应
实验题目:液晶电光效应实验目的: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曲线;2、观察液晶光开关的时间响应曲线,并求出液晶的上升时间和下降时间;3、测量液晶显示器的视角特性;4、了解一般液晶显示器件的工作原理。
实验原理:TN型液晶光开关工作原理两张偏振片贴于玻璃的两面,上下电极的定向方向相互垂直,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。
在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,该线偏振光到达输出面时,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。
(见原理示意图)当施加足够电压时(一般为1~2伏),在静电场的作用下,液晶分子趋于平行于电场方向排列。
原来的扭曲结构被破坏,从P1透射出来的偏振光的偏振方向在液晶中传播时不再旋转,保持原来的偏振方向到达下电极。
这时光的偏振方向与P2正交,因而光被关断。
由于上述光开关在没有电场的情况下让光透过,加上电场的时候光被关断,因此叫做常白模式。
液晶光开关电光特性曲线液晶驱动电压和时间响应曲线实验步骤:1、校准透过率为100%,2、液晶电光特性的测量:静态模式下使电压从0v到6v记录相应的透射率。
绘制电光曲线图求出阈值电压与关断电压。
3、液晶时间特性曲线测定:静态闪烁状态,透过率为100%,电压为2v,由示波器观察到驱动电压波形及时间特性曲线,并求出上升时间与下降时间。
4、液晶视角特性的测量(1) 水平视角的测量电压在0v下,角度从-75度至+75度,读出每一角度下透射率的最大值。
电压在2v下,角度从-75度至+75度,读出每一角度下透射率的最小值。
计算对比度,绘制曲线图。
(2) 垂直视角的测量(同上)电压在0v下,角度从-75度至+75度,读出每一角度下透射率的最大值。
电压在2v下,角度从-75度至+75度,读出每一角度下透射率的最小值。
大学物理实验 液晶光电效应综合实验
液晶光电效应综合实验摘要:本实验主要通过液晶光开关电光特性综合试验仪来进行液晶的电光特性测量实验,测量液晶光开关的电光特性曲线,并由此得到阈值电压和关断电压,并绘制液晶光开关的时间响应曲线得到液晶的上升时间和下降时间,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,了解液晶光开关的工作条件。
关键字:液晶光电效应引言: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。
液晶分子是含有极性基团的极性分子,在电场作用下,偶极子会按电场方向取向,导致分子原有的排列方式发生变化,从而液晶的光学性质也随之发生改变,这种因外电场引起的液晶光学性质的改变称为液晶的电光效应。
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曲线,并由电光特性曲线得到液晶的阈值电压和关断电压。
2.测量驱动电压周期变化时,液晶光开关的时间响应曲线,并由时间响应曲线得到液晶的上升时间和下降时间。
3.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,了解液晶光开关的工作条件。
4.了解液晶光开关构成图像矩阵的方法,学习和掌握这种矩阵所组成的液晶显示器构成文字和图形的显示模式,从而了解一般液晶显示器件的工作原理。
实验原理:1.液晶光开关的工作原理液晶的种类很多,仅以常用的 TN(扭曲向列)型液晶为例,说明其工作原理。
TN型光开关的结构如图 1 所示。
在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= 10-10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,电极的表面预先作了定向处理(可用软绒布朝一个方向摩擦,也可在电极表面涂取向剂),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;电极表面的液晶分子按一定方向排列,且上下电极上的定向方向相互垂直。
液晶电光效应实验报告
液晶电光效应实验报告 Prepared on 22 November 2020液晶电光效应实验实验报告熊建摘要:液晶是一种高分子材料,因其特殊的物理、化学性质,特殊的光学性质,以及对电磁场的敏感,现在已被广泛应用于轻薄型的显示技术上。
关键词:液晶,电光特性,时间响应特性,视角特性液晶是介于液体与晶体之间的一种物质状态。
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。
光通过液晶时,产生偏振面旋转,双折射等效应。
液晶分子是含有极性基团的极性分子,在电场作用下,偶极子会按电场方向取向,导致分子原有的排列方式发生变化,从而液晶的光学性质也随之发生改变,这种因外电场引起的液晶光学性质的改变称为液晶的电光效应。
测量液晶光开关的电光特性曲线,得到液晶的阈值电压和关断电压;测量驱动电压周期变化时液晶光开关的时间响应曲线,得到液晶的上升时间和下降时间;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,了解液晶光开关的工作条件。
了解液晶光开关构成图像矩阵的方法,学习和掌握这种矩阵所组成的液晶显示器构成文字和图形的显示模式,从而了解一般液晶显示器件的工作原理。
【实验时间】:5月16日上午;【实验条件】:室温25℃【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曲线,并由电光特性曲线得到液晶的阈值电压和关断电压。
2.测量驱动电压周期变化时,液晶光开关的时间响应曲线,并由时间响应曲线得到液晶的上升时间和下降时间。
3.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,了解液晶光开关的工作条件。
4.了解液晶光开关构成图像矩阵的方法,学习和掌握这种矩阵所组成的液晶显示器构成文字和图形的显示模式,从而了解一般液晶显示器件的工作原理。
【实验仪器】:液晶电光效应实验仪一台,液晶片一块【实验原理】1.液晶光开关的工作原理液晶的种类很多,仅以常用的TN (扭曲向列)型液晶为例,说明其工作原理。
液晶电光数据表格
实验4.18.1 液晶的电光特性及应用姓名 班级 教师 实验时间 实验组号 一、预习要点1. 液晶光开关工作原理; 2. 液晶的响应时间和视角特性; 3. 液晶的基本物理特性;二、实验注意事项1. 透射光强的测量在实验过程中直接记录光强的大小,数据处理时再作归一化处理。
三、实验内容1. 液晶光开关电光特性测量2. 液晶光开关视角特性的测量3. 液晶显示器显示原理四、数据表格:1. 液晶光开关电光特性测量1) 阈值电压和关断电压的测量 电压(伏) 0 0.50.8 1.0 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 1.7 2.0 3.0 4.0 5.0 6.012 3 光强 (mW)平均2) 响应时间的测量(可用数字示波器的测量功能自动测量)用数字存储示波器在液晶静态闪烁状态下观察此光开关时间响应特性曲线,可以根据此曲线得到液晶的上升时间Δt1= 和下降时间Δt2= 。
2. 液晶光开关视角特性的测量水平视角特性(供电电压分别设为0V 和1.4V)角度(度) -80 -75 -70 -65 -60 -55 -50 -45 -40 -35 -300V 1.4V 角度(度)-25 -20 -15 -10 -5 0 5 10 15 20 250V 1.4V 角度(度) 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 800V 1.4V垂直视角特性(供电电压分别设为0V和1.4V)角度(度)-80 -75 -70 -65 -60 -55 -50 -45 -40 -35 -30 0V1.4V角度(度)-25 -20 -15 -10 -5 0 5 10 15 20 25 0V1.4V角度(度)30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 0V1.4V3.液晶显示器显示原理教师签字:五、数据处理要求1.作液晶光开关的电光特性曲线,并根据曲线得出阈值电压和关断电压;2.根据测量的响应时间,估计该液晶能够响应的最高频率(要求液晶稳定显示的时间 不稳定的时间);3.作液晶的水平视角特性曲线(在一个坐标下作两条曲线)和垂直视角特性曲线(在一个坐标下作两条曲线)。
液晶电光特性及应用---实验报告
液晶电光特性及应用摘要:实验通过测量液晶光开关的电光特性曲线,得到液晶的阈值电压和关断电压,并且通过测量液晶的时间响应曲线,得出了液晶的上升时间和下降时间,并计算出了液晶能够响应的最高频率。
进一步又研究了液晶显示器的视角特性以及在不同视角下的对比度。
实验的重点是作图,实验测量过程比较简单,通过测量作图,结果也比较符合理论。
关键字::1.液晶光开关;2.透射率;3响应;4.视角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。
液晶分子是含有极性基团的极性分子,在电场作用下,偶极子会按电场方向取向,导致分子原有的排列方式发生交化,从而液晶的光学性质也随之发生改变,这种因外电场引起的液晶光学性质的改变称为液晶的电光效应。
一、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曲线,并由电光特性曲线得到液晶的阈值电压和关断电压。
2.测量驱动电压周期变化时,液晶光开关的时间响应曲线,并由时间响应曲线得到液晶的上升时间和下降时间。
3.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,了解液晶光开关的工作条件。
二、实验原理1.液晶光开关的工作原理液晶显示的原理主要是给予光开关,若在加电压钳两个偏振片刚好处于消光位置,当电压超过阈值电压时,整个装置将有消光变为通光。
同样,也可以先使检偏器处于通光位置,高电压时变为通光。
液晶的种类很多,仅以常用的TN (扭曲向列)型液晶为例。
TN型光开关的结构如图I所示。
液晶光开关是由外加电压来控制的。
液晶在电场作用下透光强度将发生变化,通光强度与外加电压的关系曲线称为电光曲线。
以常白模式为例,当电压小于一定数值时,透过率基本不变,加到一定电压时,透光强度开始变化,随着电压的增加,透光强度减弱,当电压声道一定值后,透光强度将不再随外加电压变化了。
液晶电光效应综合实验
液晶电光效应综合实验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。
液晶分子是含有极性基团的极性分子,在电场作用下,偶极子会按电场方向取向,导致分子原有的排列方式发生变化,从而液晶的光学性质也随之发生改变,这种因外电场引起的液晶光学性质的改变称为液晶的电光效应。
1888年,奥地利植物学家Reinitzer在做有机物溶解实验时,在一定的温度范围内观察到液晶。
1961年美国RCA公司的Heimeier发现了液晶的一系列电光效应,并制成了显示器件。
从70年代开始,日本公司将液晶与集成电路技术结合,制成了一系列的液晶显示器件,并至今在这一领域保持领先地位。
液晶显示器件由于具有驱动电压低(一般为几伏),功耗极小,体积小,寿命长,环保无辐射等优点,在当今各种显示器件的竞争中有独领风骚之势。
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曲线,并由电光特性曲线得到液晶的阈值电压和关断电压。
2.测量驱动电压周期变化时,液晶光开关的时间响应曲线,并由时间响应曲线得到液晶的上升时间和下降时间。
3.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,了解液晶光开关的工作条件。
4.了解液晶光开关构成图像矩阵的方法,学习和掌握这种矩阵所组成的液晶显示器构成文字和图形的显示模式,从而了解一般液晶显示器件的工作原理。
实验仪器1、液晶电光效应综合实验仪2、液晶电光效应信号适配器3、模拟双踪示波器实验原理1.液晶光开关的工作原理液晶的种类很多,仅以常用的TN(扭曲向列)型液晶为例,说明其工作原理。
TN型光开关的结构如图1所示。
在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=10-10米),直径为4~6埃,液晶层厚度一般为5-8微米。
液晶电光效应综合实验
液晶电光效应综合实验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。
液晶分子是含有极性基团的极性分子,在电场作用下,偶极子会按电场方向取向,导致分子原有的排列方式发生变化,从而液晶的光学性质也随之发生改变,这种因外电场引起的液晶光学性质的改变称为液晶的电光效应。
1888年,奥地利植物学家Reinitzer在做有机物溶解实验时,在一定的温度范围内观察到液晶。
1961年美国RCA公司的Heimeier发现了液晶的一系列电光效应,并制成了显示器件。
从70年代开始,日本公司将液晶与集成电路技术结合,制成了一系列的液晶显示器件,并至今在这一领域保持领先地位。
液晶显示器件由于具有驱动电压低(一般为几伏),功耗极小,体积小,寿命长,环保无辐射等优点,在当今各种显示器件的竞争中有独领风骚之势。
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曲线,并由电光特性曲线得到液晶的阈值电压和关断电压。
2.测量驱动电压周期变化时,液晶光开关的时间响应曲线,并由时间响应曲线得到液晶的上升时间和下降时间。
3.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,了解液晶光开关的工作条件。
4.了解液晶光开关构成图像矩阵的方法,学习和掌握这种矩阵所组成的液晶显示器构成文字和图形的显示模式,从而了解一般液晶显示器件的工作原理。
实验仪器1、液晶电光效应综合实验仪2、液晶电光效应信号适配器3、模拟双踪示波器实验原理1.液晶光开关的工作原理液晶的种类很多,仅以常用的TN(扭曲向列)型液晶为例,说明其工作原理。
TN型光开关的结构如图1所示。
在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=10-10米),直径为4~6埃,液晶层厚度一般为5-8微米。
液晶电光特性的测量
苏州大学物理实验教学中心
光学实验
注意事项
液晶电光效应及显示原理
1、绝对禁止用光束照射他人眼睛或直视光束本身,以防伤害眼睛! 2、在进行液晶视角特性实验种,更换液晶板方向时,务必断开总电 源后,再进行插取,否则将会损坏液晶板; 3、液晶板凸起面必须要朝向激光发射方向,否则实验记录的数据为 错误数据; 4、在调节透过率100%时,如果透过率显示不稳定,则很有可能是光 路没有对准,
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光学实验
实验内容与步骤
4、液晶视角特性的测量
液晶电光效应及显示原理
(1 )水平视角的测量 电压在0V下,角度从-85度至+85度,读出每一角度 下透射率的最大值。 电压在2V下,角度从-85度至+85度,读出每一角度 下透射率的最小值。 计算对比度,绘制曲线图。 (2 )垂直视角的测量(同上) 5、液晶图像显示原理 动态模式,电压5V左右。按矩阵开关可以改变像素的 通断状态,使暗或亮像素组合成一个字符或文字。
光学实验
思考题
液晶电光效应及显示原理
1、施加电压的过程中,液晶样品上有时会出现呈片 状的斑点,说明导致这种现象出现的可能原因。 2、如何确定本实验所使用的液晶样品是常黑型的还 是常白型的。
苏州大学物理实验教学中心
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光学实验
实验原理
液晶电光效应及显示原理
苏州大学物理实验教学中心
光学实验
实验原理
液晶光开关工作原理示意图
入射的自然光 偏振片P1 扭曲排列 的液晶分 子具有光 波导效应
液晶电光效应及显示原理
光波导 已被电 场拉伸
偏振片P2
出射光
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光学实验