1、液晶电光效应实验姓名： 任焰辉 专业： 油储自动化 （183） 学号： 20101183019 实验日期： 2012-1-6 实验教室： 204 指导教师： 【实验名称】液晶电光效应实验【实验目的】：1、测定液晶样品的电光曲线；2、根据电光曲线，求出样品的阈值电压 Uth、饱和电压 Ur、对比度 Dr、陡度 等电光效应的主要参数；3、了解最简单的液晶显示器件（TN-LCD）的显示原理；4、自配数字存储示波器可测定液晶样品的电光响应曲线，求得液晶样品的响应时间。【实验仪器】：FD-LCE-I 液晶电光效应实验仪（20066565） 数字示波器（20071021）【实验原理】：（一）液晶液晶态是一
2、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。液晶与液体、晶体之间的区别是：液体是各向同性的，分子取向无序；液晶分子有取向序，但无位置序；晶体则既有取向序又有位置序。就形成液晶方式而言，液晶可分为热致液晶和溶致液晶。热致液晶又可分为近晶相、向列相和胆甾相。其中向列相液晶是液晶显示器件的主要材料。（二）液晶电光效应液晶分子是在形状、介电常数、折射率及电导率上具有各向异性特性的物质，如果对这样的物质施加电场（电流） ，随着液晶分子取向结构发生变化，它的光学特性也随之变化，这就是通常说的液晶的电光效应。液晶的电光效应种类繁多，主要有动态散射
3、型（DS） 、扭曲向列相型（TN） 、超扭曲向列相型（STN） 、有源矩阵液晶显示（TFT） 、电控双折射（ECB）等。其中应用较广的有：TFT 型主要用于液晶电视、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。TN 型液晶显示器件显示原理较简单，是 STN、TFT 等显示方式的基础。本仪器所使用的液晶样品即为 TN 型。【实验仪器】：如图 4 所示，液晶电光效应实验仪主要由控制主机、导轨、滑块、半导体激光器、起偏器、液晶样品、检偏器及光电探测器组成。图 4 液晶电光效应实验仪装置图【
4、实验内容及步骤】：1、光学导轨上依次为：半导体激光器（带起偏器）液晶盒检偏器-光电探测器。打开半导体激光器，调节各元件高度，使激光依次穿过起偏器、液晶盒、检偏器，打在光电探测器的通光孔上。2、接通主机电源，将光功率计调零，用话筒线连接光功率计和光电转换盒，此时光功率计显示的数值为透过检偏器的光强大小。旋转起偏器至 120（出厂时已校准过） ，使其偏振方向与液晶片表面分子取向平行（或垂直） 。旋转检偏器，观察光功率计数值变化，若最大值小于 200W，可旋转半导体激光器，使最大透射光强大于 200W。旋转检偏器使透射光强达到最小。3、将电压表调至零点，用红黑导线连接主机和液晶盒，从 0 开始逐渐增
5、大电压，观察光功率计读数变化，电压调至最大值后归零。4、从 0 开始逐渐增加电压，02.5V 每隔 0.2V 或 0.3V 记一次电压及透射光强值，2.5V 后每隔 0.1V 左右记一次数据，6.5V 后再每隔 0.2 或 0.3V 记一次数据，在关键点附近宜多测几组数据。5、作电光曲线图，纵坐标为透射光强值，横坐标为外加电压值。6、根据作好的电光曲线，求出样品的阈值电压 Uth、饱和电压 Ur、对比度 Dr 及陡度。7、自配数字存储示波器， 可测试液晶样品的电光响应曲线，求得样品的响应时间。【注意事项】：1、拆装时只压液晶盒边缘，切忌挤压液晶盒中部；保持液晶盒表面清洁，不能有划痕;应防止液晶
6、盒受潮，防止受阳光直射。2、驱动电压不能为直流。3、切勿直视激光器。【数据记录】液晶电光效应实验数据表 1 水平方向液晶电光效应电压 /V 0.00 0.30 0.60 0.80 0.90 0.92 0.94 0.96 0.98 1.00 1.02 1.04 透射率 % 100 100 100 100 98 97 96 94 92 89 87 84电压 /V 1.06 1.08 1.10 1.12 1.14 1.16 1.18 1.20 1.22 1.24 1.26 1.28 透射率 % 80 77 73 70 66 62 58 54 50 47 43 39电压 /V 1.30 1.32 1.
7、34 1.36 1.38 1.40 1.43 1.46 1.49 1.52 1.55 1.58 透射率 % 36 33 30 28 25 23 20 17 14 12 11 9电压 /V 1.61 1.64 1.67 1.70 1.75 1.82 1.85 2.00 3.00 4.00 5.00 透射率 % 8 7 6 5 4 4 3 3 3 3 3 图 1 水平方向液晶电光效应曲线表 2 垂直方向液晶电光效应图 2 垂直方向液晶电光效应曲线电压 /V 0.00 0.30 0.60 0.75 0.77 0.80 0.85 0.90 0.92 0.94 0.96 0.98透射率 % 100 10
8、0 100 100 99 99 99 98 96 94 93 90电压 /V 1.00 1.02 1.04 1.06 1.08 1.10 1.12 1.14 1.16 1.18 1.20 1.22透射率 % 87 84 80 77 74 70 66 62 59 55 50 47电压 /V 1.24 1.26 1.28 1.30 1.32 1.34 1.36 1.38 1.40 1.43 1.46 1.49透射率 % 43 40 36 34 31 28 25 23 21 18 14 12电压 /V 1.52 1.55 1.58 1.61 1.64 1.67 1.70 1.75 2.00 3.00
9、 4.00 5.00透射率 % 9 7 6 4 3 2 1 0 0 0 0 0液 晶 电 光 特 性 曲 线01020304050607080901001100.00 1.00 2.00 3.00 4.00 5.00 6.00电 压 /V透射率% 垂 直 方 向液 晶 电 光 特 性 曲 线01020304050607080901001100.00 1.00 2.00 3.00 4.00 5.00 6.00电 压 /V透射率% 水 平 方 向图 3 水平和垂直方向液晶电光效应曲线【问题讨论】液 晶 电 光 特 性 曲 线01020304050607080901001100.00 1.00 2.00 3.00 4.00 5.00 6.00电 压 /V透射率% 水 平 方 向垂 直 方 向
