液晶的电光特性论文

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液晶的电光效应

液晶的电光效应摘要：本实验中我们主要研究液晶的物理性质如旋光性电光效应等。

我们在实验中分别测量液晶盒的扭曲角及显示对比度、电光响应曲线及响应时间，观察分析液晶光栅。

我们通过这些来了解液晶在外电场作用下的变化及其引起的液晶光学性质的变化，并掌握对液晶电光效应测量的方法，最后还用白光光源观察了衍射特性。

关键词：液晶电光效应、响应时间、液晶光栅 1、引言19世纪末奥地利植物学家莱尼兹尔在测定有机化合物熔点时发现了液晶。

到了20世纪20年代随着更多液晶材料的发现及技术的发展，人们对液晶进行了系统深入的研究，并将液晶分类。

30年代到50年代人们对液晶的各向异性、液晶材料的电光效应等进行深入的研究。

到了60年代液晶步入了使用研究阶段。

自1968年海尔曼等人研制出世界上第一台液晶显示器以来，在四十年的时间里，液晶显示器以由最初在手表、计算器等“小、中型”显示器发展到各种办公自动化设备、高清晰的大容量平板显示器领域。

本次实验主要就是研究一些液晶的基本物理特性，包括各向异性旋光性等。

通过实验得到液晶盒的扭曲角、电光响应曲线及响应时间，观察分析液晶光栅和白光的衍射现象，知道液晶在外场作用下光学性质的改变并掌握相关的实验方法。

2、理论（1）、液晶的定义及分类1、一些物体在中介相中具有强烈的各向异性，同时又有类似于液体的流动性。

2、液晶根据分子排列和平移的取向有序性分为3类：近晶相、向列相、胆甾相。

（2）、液晶的基本物理性质：1、液晶的介电各项异性——这是电场对液晶分子的取向作用产生的。

当外电场平行于或者垂直于分子长轴时，分子极化率不同表示为、。

当一个任意取向的分子被外电场极化时，由于与的区别，造成分子感生电极矩的方向和外电场的方向不同，从而使分子发生转动。

对于自由分子，如果 > 则分子旋转至长轴与E 重合；如果 < 则长轴与E 垂直。

2、液晶的光学各向异性——双折射效应。

光在液晶中传播会产生寻常光与非寻常光，表现出光学的各项异性。

液晶的电光效应

液晶的电光效应【摘要】120年前，物理学家发现了液晶，如今液晶显示器已经应用到生活中的很多领域。

通过本实验，我们会发现液晶在外电场作用下，分子取向变化了，光的通过率与外加电压的大小有关系。

同时看到，液晶改变排列方式是需要一定时间的，即响应时间。

液晶具有晶体的光栅特性，运用光学的知识可以测量出液晶的光栅常数。

关键词：液晶电光效应响应时间光栅一：引言1888年，植物学家莱尼茨尔发现：胆甾醇苯酸酯晶体加热到145.5℃会熔融成混浊液体，继续加热到178.5℃，混浊液体会突然变成各向同性的清亮液体。

145.5℃-178.5℃范围内，CB处于不同于各向同性液体的中介相。

他将这一现象告诉德国物理学家莱曼，经过系统研究，莱曼发现许多有机化合物都出现中介相，物质在中介相具有强烈的各向异性物理特征，同时又具有流动性。

这种中介相被称为液晶相。

1922年法国的弗里德尔完成了液晶的分类，它被分为近晶相，向列相和胆甾相。

30年代到50年代之间，众多的物理学家对液晶的基本理论，电光磁的各向异性，电光效应等各个领域进行了深入的研究。

进入60年代，液晶材料开始进入实用研究阶段。

本实验通过对液晶盒的扭曲角，电光相应曲线和相应时间的测量，以及对液晶光栅的观察和分析，了解液晶在外电场作用下的变化，及其引起的液晶盒的光学性质的变化，并掌握对液晶电光效应测量的方法。

二：实验原理液晶可根据分子排列的平移和取向有序分为三大类：近晶相，向列相和胆甾相。

本实验采用向列相液晶，它的分子保持平行排列状态，但分子重心混乱无序。

液晶的电光效应是指液晶在外电场作用下分子的排列状态发生变化，引起液晶盒的光学性质随之变化的电对光的调制现象。

同时由于液晶的双折射性，液晶盒还可以显示出旋光性。

1．旋光性液晶材料被封装在两个镀有透明导电薄膜的玻璃基片之间，玻璃表面经过特殊处理，液晶分子的排列受表面的影响，这种装臵称为液晶盒。

若上下两个旋光性成一定角度，基片间液晶分子取向将均匀扭曲。

液晶电光效应

液晶电光效应液晶电光效应是一种将电信号转换为光信号的现象。

它是由于液晶分子在电场作用下发生取向改变，从而改变了光的传播方向和偏振状态，导致光的透过性和反射性发生变化。

液晶电光效应广泛应用于电子显示器、光学通信、激光技术等领域。

液晶分子是一种具有长形分子结构的有机化合物，其分子具有两个端基团和一个中心环状结构。

当液晶分子处于无外界作用力下时，它们呈现出无序排列状态。

但是，当外加电场时，由于电场力的作用，液晶分子会发生取向改变，并且沿着电场方向排列。

这种取向改变会导致液晶材料对入射光线的偏振状态产生影响。

根据不同的取向方式，可以将液晶材料分为两类：向列型和扭曲型。

在向列型液晶中，分子沿着同一个方向排列，并且与相邻层之间保持平行关系。

在扭曲型液晶中，相邻层之间呈现出扭曲的排列方式，形成了一种螺旋状的结构。

液晶电光效应的基本原理是偏振光的旋转。

当偏振光通过液晶材料时，由于液晶分子的取向改变，偏振方向也会发生变化。

这种变化可以通过旋转角度来描述。

当电场强度增加时，液晶分子的取向也会发生改变，从而导致偏振光旋转角度的增加。

除了偏振光旋转外，液晶电光效应还会影响到光线透过性和反射性。

在没有电场作用下，液晶材料对入射光线几乎没有影响。

但是，在有电场作用下，由于分子取向的改变，液晶材料对入射光线的透过性和反射性都会发生变化。

这种变化可以通过调节电场强度来实现。

液晶电光效应在现代科技中有着广泛的应用。

最为常见的应用就是在各类显示器中。

例如，在液晶显示器中，通过控制不同区域之间的电场强度差异来控制像素点亮灭和颜色变化。

此外，液晶电光效应还可以用于光学通信中的调制和解调、激光技术中的偏振器件等领域。

总之，液晶电光效应是一种重要的物理现象，它将电信号转换为光信号，为现代科技的发展提供了重要的支持。

随着科技的不断进步，液晶电光效应在更多领域中将会得到广泛应用。

液晶的物性及电光效应

液晶的物性及电光效应摘要：本实验中我们主要研究了液晶的基本物理性质和电光效应等，分析了双折射现象对旋光效应的影响。

在实验中通过测量液晶盒两面锚泊方向的差值，得到液晶盒扭曲角的大小为123.75度；测量了不同间歇频率下液晶的响应时间，得知随间歇频率的减小响应时间变长；测量了液晶升压和降压过程的电光响应曲线；观察了液晶光栅升压和降压过程的衍射现象，计算得到了光栅常数的大小为5.8μm。

关键词：液晶、双折射效应、旋光性、液晶光栅1．引言液晶（Liquid Crystal简称LC）是一种高分子材料，因为其特殊的物理、化学、光学特性，20世纪中叶开始被广泛应用在轻薄型的显示技术上。

人们熟悉的物质状态（又称相）为气、液、固，较为生疏的是电浆和液晶。

液晶相要具有特殊形状分子组合始会产生，它们可以流动，又拥有结晶的光学性质。

液晶的定义，现在以放宽而囊括了在某一温度范围可以是现液晶相，在较低温度为正常结晶之物质。

而液晶的组成物质是一种有机化合物，也就是以碳为中心所构成的化合物。

同时具有两种物质的液晶，是以分子间力量组合的，它们的特殊光学性质，又对电磁场敏感，极有实用价值。

液晶是早在1888年奥地利植物学家F⋅Reiniter发现的。

随着研究工作的深入，开展了液晶的理论工作。

G.Friedel确立了液晶的定义和分类，O.Wiener等发展了液晶的双折射理论，E.Bose提出了液晶的相态理论。

有关液晶的X射线结构分析，液晶弹性和粘度性质，分子之间作用力研究，光散射，胆甾相旋光理论也都有相当进展。

本实验中我们测得了液晶盒的扭曲角、液晶电光响应曲线和液晶的光栅常数；观察了响应时间随间歇频率的变化规律和液晶光栅的衍射现象。

并通过实验掌握了对液晶电光效应等的基本测量方法。

2．实验原理2.1液晶的基本物理性质:2.1.1液晶的介电各向异性液晶的各项异性是决定液晶分子在电场中行为的主要参数。

当外电场平行于或者垂直于分子长轴时，分子极化率不同表示为α、α⊥。

液晶的光电特性

液晶分子的结构具有异方性(Anisotropic)，所以所引起的光电效应就会因为方向不同而有所差异，简单的说也就是液晶分子在介电系数及折射系数等等光电特性都具有异方性，因而我们可以利用这些性质来改变入射光的强度，以便形成灰阶，来应用于显示器组件上。

液晶的光电特性，大约有以下几项：1.折射系数(refractive index) ：由于液晶分子大多由棒状或是碟状分子所形成，因此跟分子长轴平行或垂直方向上的物理特性会有一些差异，所以液晶分子也被称做是异方性晶体。

与介电系数一样，折射系数也依照跟指向矢垂直与平行的方向，分成两个方向的向量，分别为n // 与n⊥。

此外对单光轴(uniaxial)的晶体来说，原本就有两个不同折射系数的定义。

一个为no，它是指对于寻常光(ordinary ray)的折射系数，所以才简写成no。

而寻常光(ordinary ray)是指其光波的电场分量是垂直于光轴的。

另一个则是ne，它是指对于非常光(extraordinar y ray)的折射系数，而非常光(extraordinary ray)是指其光波的电场分量是平行于光轴的。

同时也定义了双折射率(birefrigence) n = ne-no为上述的两个折射率的差值。

依照上面所述，对层状液晶、线状液晶及胆固醇液晶而言，由于其液晶分子的长的像棒状，所以其指向矢的方向与分子长轴平行。

再参照单光轴晶体的折射系数定义，它会有两个折射率，分别为垂直于液晶长轴方向n⊥(=ne)及平行液晶长轴方向n //(= no)两种，所以当光入射液晶时，便会受到两个折射率的影响，造成在垂直液晶长轴与平行液晶长轴方向上的光速会有所不同。

若光的行进方向与分子长轴平行时的速度，小于垂直于分子长轴方向的速度时，这意味着平行分子长轴方向的折射率大于垂直方向的折射率（因为折射率与光速成反比），也就是ne-no > 0。

所以双折射率 n > 0 ，我们把它称做是光学正型的液晶，而层状液晶与线状液晶几乎都是属于光学正型的液晶。

液晶显示器件中的光学特性研究

液晶显示器件中的光学特性研究液晶显示器件可以说是现代生活中不可或缺的一部分，无论是手机、电视、电脑等各种显示设备都广泛采用了液晶显示技术。

而液晶显示器件的优良光学特性正是其能够被广泛应用的重要原因之一。

液晶显示器件中的光学特性主要是指液晶分子在电场作用下的取向改变所带来的光学效应。

液晶分子是含有两个不对称端的分子，具有长轴和短轴之分。

液晶分子的取向状态对于其光学特性起着至关重要的作用。

在有电场作用下，液晶分子会沿着电场方向对齐，这种取向状态称为同向取向。

而在没有电场作用下，液晶分子则会随机取向。

在同向取向的状态下，液晶分子可以调整光的传播方向和偏振状态，这就是液晶显示器件中的偏振器。

偏振器可以将具有随机偏振状态的自然光变为具有特定偏振状态的偏振光，偏振光在通过液晶层的时候，由于液晶分子的取向，导致光的传播方向被改变。

这样便可以根据不同的电场控制液晶分子的取向，从而调整液晶层中的偏振状态，实现图像的显示。

除了偏振器的作用外，液晶分子的取向还会影响液晶显示器件的光强度变化。

这是由于液晶分子的取向会对不同偏振状态的光的传播速度产生不同的影响，导致出现光束的相位差，从而引起光的干涉现象。

这一干涉现象也是液晶显示器件中的薄膜横向干涉现象。

薄膜横向干涉现象是由于液晶分子的取向在薄液晶层内是存在梯度的。

当光从一个高折射系数区域进入低折射系数区域时，会发生反射和折射，并产生相位差。

液晶分子的取向甚至可以精确控制产生相位差的大小和方向，这使得液晶显示器件中的图像达到更加准确的显示效果。

此外，液晶显示器件中光的折射率也是影响其光学特性的重要因素之一。

液晶分子在不同的荧光基团所处的位置上，由于分子内部振动状态的影响而表现出不同的电光特性。

这种电光特性的不同便导致不同区域的液晶层具有不同的折射率。

这使得来自不同区域的光在液晶层内的反射、折射、散射等过程中会出现不同的反应，从而影响液晶显示器件中图像的清晰程度和色彩还原能力。

液晶特性研究

其液晶电视、笔记本电脑等高档产品；
STN型───主要用于手机屏幕等中档产品；
TN型───主要用于电子表、计算器、仪器仪表、家用电器等中低档产品，是目前应用最普遍的液晶显示器件.
液晶的热光效应：热光效应是通过加热或冷却
的手段来改变液晶分子的排列状态，从而使其光学性质发生变化的现象。表现出明显的热光效应的晶体有近晶型液晶和胆甾型液晶。
胆甾型（螺旋状）液晶：二维向列型液晶层叠加形成的结构，液晶整体形成螺旋结构，扭曲一周时叠层厚度的一半为一个螺距，近似于可见光波长量级。这种结构是胆甾型液晶具有很大的旋光能力，并可以左右旋之，且螺距随外界条件变化的改变，出现液晶的色的变化。这种液晶显示负单轴晶体的双折射性质。
液晶特性
液晶的连续体理论液晶分子排列发生变化的临界电场
液晶的一些优异特性，使其在显示方面得到了广泛的应用。特别是在屏幕显示器上得到了长足的发展，在人们的生活中都有应用。
结语：对液晶的特性的研究我们还有待继续深入的了解，将在后面的时间深入的去理解研究液晶的特性。
谢谢！
垂直排列相畸变效应（ECB）: 向列型液晶具有单轴晶体的双折射性。当外加电压超过阈值电压时，分子发生旋转，分子长轴会偏离电场方向一定角度，角度随电压的增大而增大，使得入射线偏振光由于双折射变为椭圆偏振光，从而有光透过检偏器，当角度为九十度，透射光强度最大，液晶盒完全透明。如果继续加大电压，将产生动态散射现象，液晶盒又变暗。这种效应也称电控双折射效应。
TN的视角:根据入射光的偏振方向，
TN液晶盒有两种工作模式。入射光偏振方向平行于基片上液晶分子的长轴方向时，
为E模式；入射光偏振方向垂直于基片上液晶分子的长轴方向时，为O模式。

液晶电光特性及应用

液晶电光特性及应用液晶电光特性及应用液晶电光特性是指液晶在电场作用下的光学行为。

液晶的电光特性与其分子取向和分子结构有关。

液晶分子具有长的有机分子，它们通常由多个环状或直链结构组成。

液晶分子的长链结构，使它们可以被定向排列，形成特定的有序结构。

液晶分子的取向状态决定了液晶的光学特性。

如果液晶分子是正放置的，则它们对光的偏振状态具有选择性吸收性，这称为吸收性光学。

如果液晶分子是被定向的，则它们对偏振光的折射率是具有选择性的，此时就称为双折射光学。

双折射现象是液晶电光特性最为常见的现象。

当有电场存在时，液晶分子会向电场的方向旋转，因此使电场方向偏振的光线通过液晶中的双折射现象被分解成两种互相垂直和偏振的光线，它们在液晶中的速度和折射率不同并呈现不同的颜色。

这两个光线将在液晶后面通过旋转器合成一条线性偏振光，只有在电场作用下液晶分子的排列状况才以可控的方式改变。

液晶电光特性应用广泛。

其中最为常见的是液晶显示器。

液晶显示器是一种利用液晶电光特性制成的显示设备。

这种显示器能够有效地将输入的电脉冲信号转换成图像，并且该图像的质量更加清晰、亮度更加均匀。

它被广泛应用在电子设备领域，如手机、平板电脑、电视等。

液晶显示器由液晶电光晶体及其控制电路构成，控制电路会改变晶体的各项物理量，如电场、温度、压力等，从而达到对显示器的控制。

液晶电光特性还可以用于制造光调制器。

光调制器是一个电光传输设备，它能够通过电场变化控制入射光信号的光强和相位，从而实现信息传输。

这种设备广泛应用于通信领域，如光纤通信、激光雷达等。

液晶电光特性还可以被应用到液晶色浆中来调节其色差和响应速度，使其成为一种很好的电光材料。

综上所述，液晶电光特性具有非常重要的光学意义，并且被广泛应用于各种领域。

液晶显示器和光调制器是液晶电光应用中最典型和重要的例子。

未来，液晶电光技术将继续发展，并且进一步提高其应用的效率和可靠性。

液晶的电光特性

液晶的电光特性公司标准化编码 [QQX96QT-XQQB89Q8-NQQJ6Q8-液晶的电光特性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。

液晶物质的相变与特性研究

液晶物质的相变与特性研究随着科学技术的不断发展，液晶物质作为一种特殊的物质在人们的生活和工作中发挥着重要的作用。

液晶物质是介于液体和固体之间的一种物质状态，具有独特的光学、电学和热学性质。

本文将探讨液晶物质的相变与特性研究。

一、液晶物质的相变过程液晶物质的相变是指其在温度或其他外界条件的变化下，从一种形态向另一种形态的转变过程。

一般液晶物质的相变分为几个阶段：向列相（nematic phase）、液晶相（smectic phase）和固体（solid phase）。

这些相的转变是由于分子排列的改变引起的。

在向列相中，分子的排列相对有序，但没有固定的排列方式；液晶相则是分子呈现出长程有序的排列，分子将自组装成层状结构；而在固体相，分子的排列更加致密和有序。

二、液晶物质的光学性质研究液晶物质的光学性质是研究液晶的重要方面。

在不同的相变过程中，液晶物质会表现出不同的光学行为。

例如，在向列相中，液晶分子以有序的排列方式对入射光进行偏振转换，使其具有特殊的光学性能。

通过改变液晶分子排列的方式，可以调节液晶的透光性和色觉特性。

液晶物质还可以通过电场的作用，改变其分子排列的程度，从而改变液晶的光学性质。

这种现象称为电光效应，其应用广泛，例如在液晶显示器中，利用电场控制液晶分子的排列，达到显示图像的目的。

三、液晶物质的电学性质研究除了光学性质，液晶物质的电学性质也是研究的重点之一。

液晶物质对电场的响应能力是衡量其电学性能的重要指标之一。

一种常见的液晶物质是向列相液晶，其分子在外加电场下会发生排序。

这种现象被称为电流通效应。

在外加电场下，液晶分子会沿电场方向有序排列，从而导致液晶物质的电导率从低温下的绝缘态到高温下的导体态的变化。

液晶物质的电学性质不仅与其分子结构有关，还与温度、电场强度和外界条件等因素有关。

通过对液晶物质的电学性质研究，可以更好地了解其电导行为和电流通效应的机理。

四、液晶物质的热学性质研究液晶物质的热学性质也是研究的重点之一。

大学物理实验C《液晶电光效应实验研究》论文

普通物理实验C课程论文题目液晶电光效应实验研究学院物理科学与技术学院专业物理师范年级2010 级学号*************** 姓名指导教师论文成绩答辩成绩年月日液晶电光效应实验研究西南大学物理科学与技术学院摘要：目前液晶在物理、化学、电子生命科学等诸多领域有着广泛应用。

如：光导液晶光阀、光调制器、液晶显示器件、各种传感器、微量毒气监测、夜视仿生等，其中液晶显示器件、光导液晶光阀、光调制器、光路转换开关等均是利用液晶的电光效应的原理制成的。

因此掌握电光效应很有用。

本实验通过FD—LCE—I型液晶电光效应实验仪测定了液晶样品的电光曲线，并根据电光曲线求出了样品的电光效应的主要参数。

并通过自配数字存储示波器观测了液晶样品的响应时间。

关键词：液晶；光电效应；在过去的十多年内，信息技术的空前发展宣告了第三次工业革命的来临。

网络时代的出现，移动电话及电子贸易的蓬勃发展，所有这些新技术革命的诸多方面已经造就了一个信息时代的21世纪。

信息的捕捉、控制、储存、传输和显示已同人类知识的增长和生活质量的改善密切地联系在一起。

在这样的信息社会时代，信息材料，尤其是信息显示材料及器件显得尤为重要。

目前市场上的显示器件主要有阴极射线管(CRT)、等离子显示屏(PDP)、液晶显示器(LCD)和发光二极管(LED)等。

它们都有着不同程度的缺陷，如阴极射线管(CRT)体积大，不能实现平面显示；等离子显示屏(PDP)功耗大；发光二极管(LED)难以实现蓝色显示，分辨率低；刚走出实验室的OLED技术目前还不是很成熟，稳定性及寿命急待解决。

而液晶显示器(LCD)随着技术的进步，工艺的完善以及成本的降低，受到越来越多的青睐。

而液晶显示器件就是利用了液晶的电光效应制成的。

此外，光导液晶光阀、光调制器、光路转换开关等也均是利用液晶光电效应的原理制成的。

因此，掌握液晶电光效应无论从实用角度还是从物理实验教学角度都是很有意义的。

【1】实验目的1.测定液晶样品的电光曲线；2.根据电光曲线，求出样品的阀值电压Uth，饱和电压Ur，对比度Dr，陡度β等电光效应的主要参数；3.用自配数字存储示波器观测液晶样品的电光响应时间；实验原理1.（液晶）液晶态是一种介于液体和晶体之间的中间态，既有液体的流动性、粘度、形变等机械性质，又有晶体的热、光、电、磁等物理性质。

液晶电光特性研究

第３４卷第１期
２０１３年１月应Fra bibliotek用光
学
Ｖｏ１．３４ＮＯ．１
ＪｏｕｒｎａｌｏｆＡｐｐｌｉｅｄＯｐｔｉｃｓ
Ｊａｎ．２０１３
文章编号：１００２ — ２０８２（２０１３）Ｏｌ一０１４３ — ０５
Ｅｌｅｃｔｒｏ — ｏｐｔｉｃｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｏｆｌｉｑｕｉｄｃｒｙｓｔａｌ
ＪＩＮＰｅｎｇ — ｆｅｉ
（ＳｃｈｏｏｌｏｆＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｘｉ ’ ａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＰｏｓｔｓａｎｄＴｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ，Ｘｉ ’ ａｎ７１０１２１，Ｃｈｉｎａ）
ｕｉｄｃｒｙｓｔａｌｍｏｌｅｃｕｌｅｓａｆｆｅｃｔｅｄｂｙｔｈｅａｌｔｅｒｎａｔｉｎｇｅｌｅｃｔｒｉｃｆｉｅｌｄａｆｔｅｒｒｅ — －ｏｒｉｅｎｔａｔｉｏｎｗｅｒｅａｎａ — — ｌｙｚｅｄ．Ｔｈｅｔｗｉｓｔａｎｇｌｅｏｆｌｉｑｕｉｄｃｒｙｓｔａｌｍｏｌｅｃｕｌｅｓａｎｄｔｒａｎｓｍｉｔｔａｎｃｅｕｎｄｅｒｄｉｆｆｅｒｅｎｔｖｏｌｔａｇｅｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓｗｅｒｅａｌｓｏｔｅｓｔｅｄ．ＴｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｉｓｍｅｔｈｏｄｉＳｆｅａｓｉｂｌｅ．Ｔｈｅｔｗｉｓｔｅｄｎｅｍａｔｉｃｌｉｑｕｉｄｃｒｙｓｔａｌｈａｓ０．９２Ｖｌｏｗｅｒｔｈｒｅｓｈｏｌｄｖｏｌｔａｇｅａｎｄｒｅｌａｔｉｖｅｌｙｓｔｅｅｐｅｌｅｃｔｒｏ — ｏｐｔｉｃａｌｃｕｒｖｅ，ａｎｄｉｔｐｏｓｓｅｓｓｅｄｇｏｏｄｖｉｅｗａｎｇｌｅｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｆｒｏｍ一６０。ｔｏ上５０。ｉｎｔｈｅｈｏｒｉｚｏｎｔａｌｄｉｒｅｃｔｉｏｎａｎｄｆｒｏｍ

液晶显示器论文

苏州大学本科生毕业设计（论文）目录摘要 (1)Abstract (1)前言 (2)第1章液晶的概念与显示器件分类 (4)1.1液晶的基本概念 (4)1.2液晶显示器件分类 (5)第2章液晶显示器件基本工作原理 (6)2.1 液晶显示器件组成 (6)2.2 液晶显示器件工作原理 (7)2.3 液晶显示器件驱动电路原理 (10)第3章液晶显示器件电光特性实验研究 (13)3.1实验原理 (13)3.2 实验方法 (14)3.3 实验结果 (15)结论 (15)参考文献 (16)致谢 (17)摘要从液晶显示的实用化开始已经过去40年了。

从台式计算机的字段式显示开始的实用化液晶面板，以及后来的类似于主动型素子驱动方法的开发，使大型、漂亮画面的显示成为可能，之后显示性能在不断地进行改善。

现如今，液晶显示技术飞速发展,液晶显示器以其轻薄短小、低耗电量、无辐射危险、平面直角显示以及影像稳定不闪烁等优势,在价格不断下跌的吸引下,我们身边几乎所有的场所都在使用液晶显示器，从个人电脑和移动领域使用到最近的电视，液晶电视已经开始逐渐取代 CRT，已被公认为是多媒体时代的关键电子器件。

目前正朝着更大尺寸方向发展,分辨率越来越高。

本文研究了液晶显示器件的组成、工作原理、驱动电路原理、电光特性，并完成了液晶显示器件电光特性实验研究。

关键词：液晶属性;显示原理;驱动电路;电光特性AbstractIt has been forty years from the beginning of the practical liquid crystal display.From the desktop computer field-type liquid crystal display panel began practical, and later, similar to the develop of the active-type sub-prime-driven approach, what makes large and beautiful screen display as possible,continues to improve the display performance.Today, liquid crystal displays are using almost all the places around us.From using personal computers and mobile to the nearest TV, LCD television has begun to replace the CRT, and it has been recognized as the key to the era of multimedia electronic devices.This paper studies the composition of the liquid crystal display device, the working principle, drive circuit theory, electro-optical properties,and completed the electro-optical properties of the liquid crystal display devices studied experimentally.Keywords:liquid crystal properties; display principles; drive circuit; electro-optical properties前言液晶是以20世纪70年代的TN型液晶和80年代的STN液晶为基础的，它们各自相对应的产品也确实扩大了市场。

液晶电光效应

液晶电光效应液晶电光效应是指液晶材料在电场作用下产生光学响应的现象。

液晶是一种具有特殊结构的有机化合物，其分子具有一定的长程有序性，可以形成液晶相。

液晶材料在电场作用下会发生分子重新排列的现象，从而改变光的传播方式，实现光的调控。

液晶电光效应的实现基于液晶分子的特殊结构。

液晶分子通常由长链状的有机分子组成，分子中的芳香环或其他特殊结构会导致分子呈现偶极矩性质。

在没有外加电场的情况下，液晶分子的排列方式呈现无序状态。

但当外加电场时，液晶分子会受到电场力的作用，发生重新排列，使得液晶分子整体呈现有序排列的相。

液晶电光效应的原理是基于液晶分子的排列方式改变了光的传播方式。

液晶分子的有序排列会导致其光学性质的各向异性。

液晶分子的各向异性意味着它们对不同方向的光具有不同的折射率。

当光通过液晶材料时，根据入射角度的不同，光线会在液晶分子中发生折射，从而改变光的传播方向。

液晶电光效应的应用非常广泛。

其中最常见的应用是液晶显示技术。

液晶显示屏通过控制外加电场的强度和方向，调节液晶分子的排列方式，从而改变光的传播路径，实现图像的显示。

液晶显示屏具有功耗低、对环境光适应性强等优点，因此被广泛应用于电视、电脑显示器、手机等各种电子设备中。

除了液晶显示技术，液晶电光效应还有其他一些应用。

例如，在光学器件中，可以利用液晶电光效应来实现光的调制和调控。

通过调节外加电场的强度和方向，可以改变液晶材料对光的折射率，从而实现光的调制。

这种原理被广泛应用于光通信领域，用于实现光的调制、光开关等功能。

液晶电光效应还可以应用于光学传感器领域。

通过利用液晶分子的排列方式受外加电场控制的特性，可以设计出具有高灵敏度和快速响应的光学传感器。

这种传感器可以用于测量光的强度、光的偏振状态等，广泛应用于光学测量、生物医学等领域。

总结起来，液晶电光效应是液晶材料在电场作用下产生光学响应的现象。

通过外加电场控制液晶分子的排列方式，可以改变光的传播路径和光的折射率，实现光的调控。

液晶光电效应及其发展趋势研究

液晶光电效应及其发展趋势研究液晶是一种介于固体与液体之间的物质，由于其具有独特的物理特性，近年来成为光电材料领域中的研究重点之一。

液晶光电效应是指在电场、光场或其它外界作用下，液晶分子的空间排布和取向发生变化的现象，这种变化会引起液晶材料的光学、电学、热学、机械性能等方面的改变，从而实现光电转换。

液晶光电效应主要有电光效应、光电效应和热光效应三种类型。

其中，电光效应是指液晶受到电场刺激后产生光学效应，即电场引起液晶分子的取向变化，进而改变液晶分子的光学响应；光电效应是指光场作用下，液晶分子的取向发生变化，导致其光学响应发生变化；热光效应是指液晶材料在热场作用下，分子的取向发生改变，从而引起液晶材料光学性质的改变。

液晶光电效应在电子信息和光电技术领域有着重要的应用。

在显示技术领域，基于液晶电光现象的扭转向列液晶（TN液晶）显示器已经成为现代电视、电脑显示器的主流，与此同时，各种新型液晶显示技术不断涌现，例如，垂直配向液晶（VA液晶）、无框显示技术（LED）和双向照明技术（BLU）等。

此外，液晶光电效应还被广泛应用于平板显示器、光调制器、光开关、光通信等领域，并逐渐渗透到医疗器械、生物纳米技术以及光学控制等领域中。

从过去几十年的发展历程看，液晶光电效应的研究与应用经历了一个持续不断的进步与发展。

在液晶光电效应的理论研究方面，从最初提出液晶电光效应开始，著名科学家们通过不断尝试和实践，逐步揭示了液晶光电效应机理、液晶型液晶材料的选择及制备方法等一系列关键问题，为液晶光电效应的应用奠定了理论基础。

同时，不断增强的应用需求推动了液晶光电效应技术的不断优化，使其在高清晰度显示等领域取得了重大突破。

面临着日益增长的应用需求，当前液晶光电效应的研究与发展正朝着更高性能、更智能化方向不断前进。

具体来说，液晶光电效应技术的发展趋势未来可望朝着以下几个方向进行：一、优化液晶材料的性能，提高液晶光电器件的工作效率与稳定性。

向列相液晶电光特性研究

２实验测试
（６）
电压／Ｖ
本实验测试仪器为北京方式科技公司生产的１Ｆ— Ｊ００３Ｙ１９型液晶电光特性实验仪，实验光路
见图３半导体激光器波长为￣３ｍ。。＝６５ｎ
图４透光率随着驱动电压值的变化
２４液晶衍射光栅．
第２卷第２４期２１０１年４月
大
学
物
理
实
验
Ｖ０．４Ｎｏ２１２．
Ａｐ．０１ｒ２１
ＰＨＹＳＣＡＬＩＥＸＰＥＲＩＥＮＴＯＬＬＥＯＦＣＧＥ
文章编号：０７２３（０１０－０４０１０－９４２１）２００ —３
射率为二阶张量且有如下关系：
液晶材料封装在两片涂有透明电极的基片内（见图２，）基片经过特殊的处理后液晶的分子排列将会受到表面的影响［，４这种装置称为液晶盒。］透明的电极用来给液晶施加电压，电场的作用下将在
会改变液晶分子的排列方式，而液晶的介电常从
电光特性。
图１液晶分子简化示意图
１理论研究
本实验中的液晶类型为向列相液晶，了研为
图２液晶材料示意图
究的方便将分子简化为棒状，建立分子坐标并系嘲，图１如所示。对于大多数向列相液晶来说
是单轴晶体，在分子坐标系中其介电常数￡和折
现出长棒状、柱状或圆盘状。晶分子的排列没液有体现出晶体的空间晶格。液晶分子重心是空间无序的可以长程移动，但是液晶分子的空间取向

液晶电光效应探究

第*卷第*期中国海洋大学学报 43（5）；001~0032013年5月PERIODICAL OF OCEAN UNIVERSITY OF CHINAMay,2013液晶电光效应实验摘要：本文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，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。

实验表明，透射率随外加电压的升高而降低，在一定电压下达到最低点，此后略有变化。

阀值电压：1.13V 、关断电压：1.67V ，在较小范围内有略有变化。

关键词：液晶；电光特性；时间响应曲线；阀值电压；关断电压引言：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。

实验原理：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，液晶层图1. 液晶光开关的工作原理入射的自然光偏振片P1偏振片P2 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。

液晶电光效应的实验研究

液晶电光效应的实验研究《液晶电光效应的实验研究》引言：液晶电光效应是指在外加电场的作用下，液晶分子的排列发生变化，从而使液晶显示器能够显示出不同的图像和信息。

本实验旨在研究液晶电光效应的原理、调节参数和实际应用。

一、实验目的：1. 理解液晶电光效应的原理；2. 掌握液晶显示器中电场强度对显示效果的影响；3. 了解液晶电光效应在液晶显示技术中的应用。

二、实验原理：液晶电光效应是液晶物质中分子排列发生变化的现象。

液晶显示器通常由两块平行的透明电极板夹持，中间注入液晶分子。

这些分子具有排列有序的倾向，当外加电场作用于液晶器件时，电场使液晶分子发生排列变化，从而改变了光的透过性能。

液晶分子排列的变化通常通过电场强度和电场方向控制。

当电场强度为零时，液晶分子沿着一定方向排列（称为“原初状态”），光线透过时不会发生偏转。

当有外加电场时，液晶分子发生倾斜排列，导致入射光被偏转，从而改变了光的透过性能。

三、实验步骤：1. 准备液晶显示器样品、电源和电动驱动设备；2. 将电源连接至液晶显示器，开启电源；3. 调节电动驱动设备的电场强度和电场方向；4. 观察液晶显示器的光透过性能；5. 记录观察结果，并分析不同电场强度和电场方向下的变化。

四、实验结果与讨论：通过实验观察，我们可以发现在不同电场强度和电场方向下，液晶显示器的光透过性能会发生变化。

当电场强度足够大时，液晶分子的排列会发生明显变化，使光透过性能发生偏转，从而产生不同的显示效果。

而当电源断开或电场强度为零时，液晶显示器会恢复到原初状态。

五、实验应用：液晶电光效应在液晶显示技术中有着广泛的应用，如电子手表、计算机显示器、手机屏幕等。

通过精确控制电场强度和电场方向，液晶显示器可以呈现出高质量、高清晰度的图像和信息，成为现代科技领域中不可或缺的重要元件。

结论：本实验通过对液晶电光效应的实验研究，我们了解了液晶显示器的工作原理以及电场强度和电场方向对液晶分子排列和光透过性能的调节。

液晶的光学特性分析

液晶的光学特性分析液晶的光学特性分析光的偏振性光矢量麦克斯韦在电磁波理论中指出电磁波是横波，由两个相互垂直的振动矢量即电场强度E和磁场强度H来表征，由于人们从光的偏振现象认识到光是横波，而且光速的测量值与电磁波速的理论计算值相符合，所以肯定光是一种电磁波，大量试验表明：在光波中产生感光作用和生理作用的是电场强度E，所以规定E 为光矢量，我们把E的振动称为光振动，光矢量E的方向就是光振动的方向。

自然光：一个原子或分子在某一瞬间发出的光本来是有确定振动方向的光波列，但是通常的光是大量原子的无规率发射，是一个瞬息万变、无序间歇过程，所以各个波列的光矢量可以分布在一切可能的方位，平均来看，光矢量对于光的传播方向成对成均匀分布，没有任何一个方位较其它方位更占优势，这种光就叫自然光。

自然光在反射、散射或通过某些晶体时，其偏振状态会发生变化。

例如阳光是自然光，但经天空漫射后是部分偏振的，一些室内的透明塑料盒，如录音带盒，在某些角度上会出现斑澜色彩，就是偏振光干涉的结果。

自然光的分解：在自然光中，任何取向的光矢量都可分解为两个相互垂直方向上的分量，很显然，自然光可用振幅相等的两个相互垂直方向上的振动来表示。

应当指出，由于自然光中振动的无序性，所以这两个相互垂直的光振动之间没有恒定的位相差，但应注意的是不能将两个相位无关联的光矢量合成为一个稳定的偏振光，显然对应两个相互垂直振动的光强各为自然光光强的一半。

如果采用某种方法能把两个相互垂直的振动之一去掉，那就获得了线偏振光，如果只能去掉两个振动之一的一部分，则称为部分偏振光。

偏振光线偏振光：如果光矢量在一个固定平面内只沿一个固定的方向振动，这种光称为线偏振光，也叫面偏振光或全偏振光，线偏振光的光矢量方向和传播方向构成的平面称为振动面，线偏振光的振动面是固定不变的。

部分偏振光：这是介于偏振光和自然光之间的一种偏振光，在垂直于这种光的传播方向的平面内，各方向的振动都有，但它们的振幅不相等。