吉林大学大学物理实验液晶电光效应实验

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1、液晶电光效应实验液晶是介于液体勾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，而液晶既具冇液体的流动性，其分了又按一定规律有序排列，使它呈现晶体的各向异性。当光通过液晶吋，会产生偏振面旋转，双折射等效应。液晶分子是含奋极性基团的极性分子，在电场作用卜，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，从而液品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M内观察到液品。1961年美国RCA公司的Heimeier发现了液品的一系列电光效应，并制

2、成了显示器件。从70年代开始，F1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，并至今在这一领域仅持领先地位。液晶显示器件由于具有驱动电乐低(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冇独领风骚之势。实验意义与目的实验意义：液品作为物质存在的第叫态，早在上州:纪幵始至今已成为由物理学家、化学家、生物学家、工程技术人员和医药工作者共同关心与研究的领域，在物理、化学、电_了、生命科学等诸多领域有着广泛应川，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，尤其液晶显示器件独占了屯子表，手机，笔

3、圮本屯脑等领域。其中液品显示器件、光导液品光阀、光调制器、光路转换开关等均是利用液品电光效应的原理制成的，闪此，掌握液晶电光效应从实川角度或物理实验教学角度都足很奋意义的。液晶显示器仲由于具有驱动电压.低(一般为几伏)，功耗极小，体积小，寿命长，环保无辐射等优点，在当今已广泛应用于各种显示器件中。实验目的：(1)掌握液晶光开关的菽本工作原理，测fi液晶光开关的电光特性曲线。(2)观察液晶光丌关的时叫响/、V:曲线，并求出液晶的上升时叫和不降时叫。(3)测量液晶.W示器的视角特性。(4)了解一般液晶显示器件的工作原理。实验仪器示波器，液品光开关电光特性综合实验仪，液晶板，适配

4、器。发射器11r白光1液晶板」]接枚器图i液品光开灾电光特性综合实验仪功液晶光开关电光特性综合实验仪外部结构如图1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，所冇的液晶单所加屯压相M,在（动态）图像敁示时，每个单元所加的电压由开关矩阵控制。同时，当开关处于静态吋打开发射器，当开关处于动态吋关闭发射器；静态闪烁/动态清屏切换开关：当仪器工作在静态的吋候，此开关可以切换到闪烁和静止两种方式；当仪器T.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：.W示加在液晶板上的电压，范围在0.

5、00V〜7.60V之间；供电电压调节按键：改变加在液品板上的电压，调节范围在0V〜7.6V之间。其中单击+按键（或一按键）可以增人（或减小）0.01V。一直按住+按键（或一按键）2秒以上可以快速增人（或减小）供电电汛，但当电乐人于或小于一定范M时需要单击按键才可以改变电压；透过率显示：显示光透过液晶板后光强的相对百分比；透过率校准按键：在接收器处于最大接收状态的吋候（即供电电压为0V时），如果丛示值人于“250”，则按住该键3秒可以将透过率校准为100°%;如果供电电压不为0,或显示小于“250”，则该按键无效，不能校准透过率。液晶驱动输出：接存储示波器，显示液晶的驱动电压

6、；光功率输出：接存储示波器，敁示液晶的时间响应曲线，可以根据此曲线来得到液晶响应吋间的上升时间和K降时间；扩展接口：连接LCDE0信号适配器的接U,通过信号适配器可以使川普通示波器观测液晶光开关特性的响应时1X1曲线；发射器：为仪器提供较强的光源；液晶板.•木实验仪器的测S样品；接收器：将透过液品板的光强信号转换为屯压输入到透过率显示表；开关矩阵：此为16X16的按键矩阵，川于液品的显示功能实验；液晶转盘：承载液品板一起转动，用于液晶的视角特性实验；电源开关：仪器的总电源开关。设计提示通过网络査询，阅读15籍或者文献，了解液品的相关知识，掌掘液品光开关的基本工作原理，特别是

7、TN型光开关的工作原理，学＞』液晶光开关的电光特性，时间响应特性，视角特性的基本原理，了解一般液晶显示器件的工作原理等。丼认真阅读光栅传感实验仪操作说明书实验内容与要求1.调整仪器初始工作状态：将液晶板插入转盘上的插槽，凸起而正对光源发射方h'd。打丌电源，让光源预热10〜2◦分钟。在静态模式、液晶转盘角度为0度、供电电压为0.00V条件下，透过率显示大于“250”吋，按住透过率校准按键3秒以上，透过率可校准为100%。（若供电屯压不为0.00，或显示小于“250”，则该按键无效。）让光源预热10〜20分钟。2.液