液晶的电光特性论文

液晶的电光特性

摘要：液晶分子每一层内的分子取向基本一致，相邻层分子的取向逐渐转动一个角度，本

实验通过测量透射激光功率取最大值和最小值时检偏器转过的角度来得出液晶的扭曲角；

测量液晶在通电和不通电情况下透过激光的功率得出对比度；改变驱动电压，使电压从低

到高，记下光功率与电压之间的关系，得出液晶的电光效应曲线；测量衍射激光的主条纹

与次级条纹的距离和液晶合和成像板之间的距离；。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。

Abstract: the molecular orientation of liquid crystal molecules within each layer, a rotary Angle of molecular orientation of the adjacent layer gradually, this experiment by measuring transmission when laser power is the maximum and minimum deviation detector turned to draw liquid crystal distortion Angle; Measurement of liquid crystal in electricity and without electricity through laser power draw contrast; Change the driving voltage, voltage from low to high, down light power and voltage, the relationship between the draw liquid crystal electro-optic effect curve; Measuring diffraction stripe of Lord of the laser stripe and secondary distance and the distance between the LCD and imaging plate; . Understanding of liquid crystal optical switch structure image matrix, the method of learning and mastering the matrix composed of liquid crystal display text and graphics display mode, so as to understand the general working principle of liquid crystal display device.

关键词：电光效应旋光作用扭曲角对比度偏振态

Keywords: electro-optic the role of optical twist angle contrast polarization state

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。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、学习测量液晶扭曲角，对比度c=Tmin/Tmax，动态范围DR=10logc(dB)，上升沿时间T1

与下降时间T2

2、通过测量衍射角推算出特定条件下，液晶的结构尺寸

3、观察测量衍射斑的偏振状态

实验原理

液晶是一种即具有液体的流动性又具有类似于晶体的各向异性的特殊物质（材料），它是在1888年内奥地利植物学家首先发现的。在我们的日常生活中，适当浓度的肥皂水溶液就是一种液晶。目前人们发现、合成的液晶材料已近十万种之多，有使用价值的也有4-5千种。随着液晶在平板显示器等领域的应用和不断发展，以及市场的巨大需求。人们对它的研究也进入了一个空前的状态。本实验希望通过一些基本的观察和研究，对液晶材料的光学性质及物理结构有一个基本了解。并利用现有的物理知识进入初步的分析和解释。

大多数液晶材料都是由有机化合物构成的。这些有机化合物分子多为细长的棒状结构，长度为数nm，粗细约为0.1nm量级，并按一定规律排列。根据排列的方式不同，液晶一般被分为三大类1）近晶相液晶，结构大致如图1

图1 图2 图3

这种液晶的结构特点是：分子分层排列，每一层内的分子长轴相互平衡。且垂直或倾斜于层面。2、向列相液晶，结构如图2。这种液晶的结构特点是：分子的位置比较杂乱，不再分层排列。但各分子的长轴方向仍大致相同,光学性质上有点像单轴晶体。3、胆甾相液晶，结构大致如图3。分子也是分屏排列，每一层内的分子长轴方向基本相同。并平行于分层面,但相邻的两个层中分子长轴的方向逐渐转过一个角度,总体来看分子长轴方向呈现一种螺旋结构。

以上的液晶特点大多是在自然条件下的状态特征，当我们对这些液晶施加外界影响时，他们的状态将会发生改变，从而表现出不同的物理光学特性。

下面我们以最常用的向列液晶为例，分析了解它在外界人为作用下的一些特性和特点。

我们在使用液晶的时候往往会将液晶材料夹在两个玻璃基片之间，并对四周进行密封。为了我们的使用目的，将会对基片的内表面进行适当的处理，以便影响液晶分子的排列。这里介绍相关的三个处理步骤。1、涂覆取向膜，在基片表面形成一种膜。2、摩擦取向，用棉花或绒布按一个方向摩擦取向膜。3、涂覆接触剂。经过这三个步骤后，就可以控制紧靠基片的液晶分子，使其平行于基片并按摩擦方向排列。如果我们使上下两个基片的取向成一定角度，则两个基片间的液晶分子就会形成许多层。如图4的情况(取向成90度)。