液晶光电效应

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1、液晶光电效应实验研究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，其分子有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变化，这种因外电场引起的液晶光学性质的改变成为液晶光电效应。1.实验原理⑴晶光开关工作原理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的时，其偏振面旋转了90

2、度，这是光的偏振面与P2的透光轴平行，因而有光通过。在施加足够电压情况下，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，成为了均匀结构，如图，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，因此叫做常通型光开关，又叫做常白模式。若P1和P2的透光轴相互平行，则构成常黑模式。（2）液晶光开关的电光特性对于常白模式的液晶，其透过率随外加电压升高而降低

3、，在一定电压下达到最低点，此后略有变化。阈值电压：透过率900%时的驱动电压关断电压：透过率10%时的驱动电压（3）液晶光开关的时间响应特性加上或者去掉驱动电压能使液晶得开关状态发生变化，是因为液晶分子排序发生变化，这种重新排列需要一定时间。上升时间：透过率由10%升到90%所需时间下降时间：透过率由90%降到10%所需时间液晶的响应时间越短，显示动态图像的效果越好，这是液晶显示器的重要指标。（4）液晶光开关的视角特性液晶光开关的视角特性表示对比度与视角的关系。对比度定义为光开关打开和关断时透射光强度之比，对比度大于5时，可以获得满意的图像，对比度小于2，图像就模

4、糊不清了。2.实验仪器、过程及数据记录实验仪器：液晶光电开关特性综合实验仪，示波器（1）液晶光开关电光特性测量将实验仪模式置于静态模式，将透过率显示校准为100%，使得电压值从0V到6V变化，记录相应电压下的透射率数值。表1液晶光开关电光特性测量电压（伏）00.50.81.01.21.31.41.51.61.72.03.04.05.0透射率110099.999.897.476.359.041.827.617.310.84.44.94.54.0(%)210099.999.897.476.158.941.627.417.210.74.44.84.44.0310099.

5、999.897.576.459.041.727.617.310.84.44.94.54.0平均10099.999.897.476.359.041.727.617.310.84.44.94.54.0