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液晶電光效應實驗報告
在人們越來越注重自身素養(yǎng)的今天，報告使用的頻率越來越高，報告具有雙向溝通性的特點。你知道怎樣寫報告才能寫的好嗎？以下是小編為大家整理的液晶電光效應實驗報告，僅供參考，歡迎大家閱讀。
液晶電光效應實驗報告 1
【實驗目的】
1．在掌握液晶光開關的基本工作原理的基礎上，測量液晶光開關的電光特性曲線，并由電光特性曲線得到液晶的閾值電壓和關斷電壓。
2．測量驅動電壓周期變化時，液晶光開關的時間響應曲線，并由時間響應曲線得到液晶的上升時間和下降時間。
3．測量由液晶光開關矩陣所構成的液晶顯示器的視角特性以及在不同視角下的對比度，了解液晶光開關的工作條件。
4．了解液晶光開關構成圖像矩陣的方法，學習和掌握這種矩陣所組成的液晶顯示器構成文字和圖形的顯示模式，從而了解一般液晶顯示器件的工作原理。
【實驗儀器】
液晶電光效應實驗儀一臺，液晶片一塊
【實驗原理】
1．液晶光開關的工作原理
液晶的種類很多，僅以常用的TN（扭曲向列）型液晶為例，說明其工作原理。 TN型光開關的結構：在兩塊玻璃板之間夾有正性向列相液晶，液晶分子的形狀如同火柴一樣，為棍狀。棍的長度在十幾埃（1埃＝10-10米），直徑為4～6埃，液晶層厚度一般為5-8微米。玻璃板的內表面涂有透明電極，電極的表面預先作了定向處理（可用軟絨布朝一個方向摩擦，也可在電極表面涂取向劑），這樣，液晶分子在透明電極表面就會躺倒在摩擦所形成的微溝槽里；電極表面的液晶分子按一定方向排列，且上下電極上的定向方向相互垂直。上下電極之間的'那些液晶分子因范德瓦爾斯力的作用，趨向于平行排列。然而由于上下電極上液晶的定向方向相互垂直，所以從俯視方向看，液晶分子的排列從上電極的沿－45度方向排列逐步地、均勻地扭曲到下電極的沿＋45度方向排列，整個扭曲了90度。在理論和實驗都證明，上述均勻扭曲排列起來的結構具有光波導的性質，即偏振光從上電極表面通過扭曲排列起來的液晶傳播到下電極表面時，偏振方向會旋轉90度。 取兩張偏振片貼在玻璃的兩面，P1的透光軸與上電極的定向方向相同，P2的透光軸與下電極的定向方向相同，于是P1和P2的透光軸相互正交。
在未加驅動電壓的情況下，來自光源的自然光經(jīng)過偏振片P1后只剩下平行于透光軸的線偏振光，該線偏振光到達輸出面時，其偏振面旋轉了90°。這時光的偏振面與P2的透光軸平行，因而有光通過。
在施加足夠電壓情況下(一般為1～2伏)，在靜電場的作用下，除了基片附近的液晶分子被基片“錨定”以外，其他液晶分子趨于平行于電場方向排列。于是原來的扭曲結構被破壞，成了均勻結構。從P1透射出來的偏振光的偏振方向在液晶中傳播時不再旋轉，保持原來的偏振方向到達下電極。這時光的偏振方向與P2正交，因而光被關斷。
由于上述光開關在沒有電場的情況下讓光通過，加上電場的時候光被關斷，因此叫做常通型光開關，又叫做常白模式。若P1和P2的透光軸相互平行，則構成常黑模式。
液晶可分為熱致液晶與溶致液晶。熱致液晶在一定的溫度范圍內呈現(xiàn)液晶的光學各向異性，溶致液晶是溶質溶于溶劑中形成的液晶。目前用于顯示器件的都是熱致液晶，它的特性隨溫度的改變而有一定變化。
2．液晶光開關的電光特性
對于常白模式的液晶，其透射率隨外加電壓的升高而逐漸降低，在一定電壓下達到最低點，此后略有變化。可以根據(jù)此電光特性曲線圖得出液晶的閾值電壓和關斷電壓。
3．液晶光開關的時間響應特性
加上（或去掉）驅動電壓能使液晶的開關狀態(tài)發(fā)生改變，是因為液晶的分子排序發(fā)生了改變，這種重新排序需要一定時間，反映在時間響應曲線上，用上升時間τr和下降時間τd描述。給液晶開關加上一個周期性變化的電壓，就可以得到液晶的時間響應曲線，上升時間和下降時間。
上升時間：通過率由10%升到90%所需時間；下降時間：通過率由90%降到10%所需時間。液晶的響應時間越短，顯示動態(tài)圖像的效果越好，這是液晶顯示器的重要指標。早期的液晶顯示器在這方面遜色于其它顯示器，現(xiàn)在通過結構方面的技術改進，已達到很好的效果。
4.液晶光開關的視角特性
液晶光開關的視角特性表示對比度與視角的關系。對比度定義為光開關打開和關斷時透射光強度之比，對比度大于5時，可以獲得滿意的圖像，對比度小于2，圖像就模糊不清了。
5.液晶光開關構成圖像顯示矩陣的方法
除了液晶顯示器以外，其他顯示器靠自身發(fā)光來實現(xiàn)信息顯示功能。這些顯示器主要有以下一些：陰極射線管顯示（CRT），等離子體顯示(PDP)，電致發(fā)光顯示(ELD)，發(fā)光二極管（LED）顯示，有機發(fā)光二極管（OLED）顯示，真空熒光管顯示（VFD），場發(fā)射顯示（FED）。這些顯示器因為要發(fā)光，所以要消耗大量的能量。
液晶顯示器通過對外界光線的開關控制來完成信息顯示任務，為非主動發(fā)光型顯示，其最大的優(yōu)點在于能耗極低。正因為如此，液晶顯示器在便攜式裝置的顯示方面，例如電子表、萬用表、手機、傳呼機等具有不可代替地位。下面我們來看看如何利用液晶光開關來實現(xiàn)圖形和圖像顯示任務。
液晶電光效應實驗報告 2
實驗目的：
理解液晶材料的基本性質及其電光效應的工作原理。
通過實驗觀察液晶在不同電場作用下的光學特性變化。
掌握測量和分析液晶電光效應的`基本方法。
實驗背景：
簡要介紹液晶的定義、分類（如向列相、膽甾相等）、基本物理性質，特別是電光效應（如扭曲向列型LCD的工作原理、電控雙折射現(xiàn)象）的理論基礎。解釋電場如何影響液晶分子排列，從而改變其光學特性。
實驗材料與方法：
主要設備與材料：液晶盒、偏振片、電源供應器、電極、光源、光強計或光譜儀等。
實驗方法概述：描述如何組裝液晶實驗裝置，包括液晶盒的構造、偏振片的放置角度、電極的連接方式以及如何施加可變電壓等。
實驗步驟：
1、裝置組裝：詳細步驟說明如何正確安裝和調整實驗裝置。
2、初始觀測：在無電場條件下，記錄液晶的自然狀態(tài)下的光學特性。
3、電壓施加：逐步增加電壓，每增加一定值后，觀測并記錄液晶的光學變化。
4、數(shù)據(jù)記錄：使用光強計或光譜儀測量透射光強度或光譜變化，并記錄相應電壓值。
實驗結果：
列表或圖表形式展示不同電壓下液晶透射光強度或光譜的變化數(shù)據(jù)。
可能包括光強隨電壓變化的曲線圖、透射光顏色的變化描述等。
數(shù)據(jù)分析與討論：
分析電壓與透射光強度/光譜變化之間的關系，探討其物理機制。
討論實驗中可能遇到的問題及誤差來源，如偏振片對準誤差、電壓穩(wěn)定性等。
將實驗結果與理論預期進行比較，解釋任何偏差的原因。
結論：
總結液晶電光效應的主要發(fā)現(xiàn)，驗證了哪些理論預測，指出實驗的意義及可能的應用前景。
液晶電光效應實驗報告 3
一、實驗目的
1、理解和掌握液晶光開關的基本工作原理。
2、丈量液晶光開關的電光特性曲線，并由電光特性曲線得到液晶的閾值電壓和關斷電壓。
3、丈量驅動電壓周期變更時，液晶光開關的時間響應曲線，并由時間響應曲線得到液晶的上升時間和下降時間。
4、了解液晶光開關構成圖像矩陣的方法，以及液晶顯示器在不同視角下的視角特性和對比度。
二、實驗原理
液晶是一種介于液體與晶體之間的物質狀態(tài)，既有液體的流動性，又有晶體的各向異性。液晶分子的排列在外電場的作用下會發(fā)生變化，從而改變其光學性質，這種現(xiàn)象稱為液晶的電光效應。本實驗主要利用液晶的扭曲向列（TN）型光開關，通過外加電場控制液晶分子的'排列，進而控制光的透過和阻斷。
三、實驗設備與材料
1、液晶電光效應實驗儀一臺
2、液晶片一塊
3、電源及電壓調節(jié)器
4、偏振片
5、數(shù)顯萬用表
四、實驗步驟
1、將液晶顯示器連接好外加電源和電源線，并接通電源使其工作。
2、調節(jié)電源輸出電壓，觀察顯示器發(fā)出的圖案變化。
3、利用數(shù)顯萬用表測量液晶顯示器外加電壓和電流。
4、記錄顯示器上顯示的圖案在不同電壓下的變化情況，繪制電光特性曲線。
5、丈量驅動電壓周期變更時，液晶光開關的時間響應曲線。
6、丈量由液晶光開關矩陣所構成的液晶顯示器的視角特性以及在分歧視角下的對比度。
五、實驗結果與分析
1、電光特性曲線：通過測量和記錄液晶顯示器在不同電壓下的圖案變化情況，我們得到了液晶的電光特性曲線。從曲線中可以看出，隨著電壓的逐漸增大，液晶光開關的透過率逐漸增加，當電壓達到某一閾值時，透過率達到最大值，繼續(xù)增大電壓，透過率不再變化。由曲線可得液晶的閾值電壓和關斷電壓。
2、時間響應曲線：通過丈量驅動電壓周期變更時液晶光開關的透過率變化，我們得到了液晶的時間響應曲線。從曲線中可以看出，液晶光開關的響應時間包括上升時間和下降時間。上升時間指的是從外加電壓開始到液晶光開關透過率達到穩(wěn)定值所需的時間，下降時間指的是從外加電壓撤去到液晶光開關透過率降至最低值所需的時間。
3、視角特性與對比度：通過丈量由液晶光開關矩陣所構成的液晶顯示器的視角特性以及在分歧視角下的對比度，我們了解了液晶顯示器的性能。實驗結果表明，液晶顯示器的視角特性較好，在不同視角下都能保持較高的對比度。
六、結論
通過本次實驗，我們深入了解了液晶電光效應的基本原理和應用，掌握了液晶光開關的基本工作原理和性能特點。實驗結果表明，液晶顯示器件具有驅動電壓低、功耗小、體積小、壽命長等優(yōu)點，在當今已廣泛應用于各種顯示器件中。此外，我們還掌握了液晶顯示器的電光特性曲線、時間響應曲線以及視角特性等參數(shù)的測量方法，為今后的學習和研究打下了堅實的基礎。
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