液晶电光效应综合实验实验原理

2024-07-25 12:00:41

液晶电光效应综合实验实验原理

  液晶电光效应综合实验的实验原理主要基于液晶物质的特殊物理性质,以下是对其原理的详细阐述:

  1、 液晶的基本性质:

   - 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

   - 当光通过液晶时,会产生偏振面旋转、双折射等效应。

  2、 液晶分子的特性:

   - 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。

   - 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。

  3、 液晶光开关的工作原理(以TN型液晶为例):

   - TN型(扭曲向列)光开关的结构由两块玻璃板之间夹有正性向列相液晶组成。液晶分子的形状如同火柴一样,为棍状,长度在十几埃(1埃=10^-10米),直径为4~6埃,液晶层厚度一般为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(如摩擦形成微沟槽),使液晶分子在透明电极表面躺倒在摩擦所形成的微沟槽里,上下电极上的定向方向相互垂直。

   - 在未加驱动电压的情况下,液晶分子按一定方向排列,当光通过时,由于液晶的扭曲结构,光的偏振面会发生旋转。

   - 当外加电场作用时,液晶分子的排列会发生变化,导致光的偏振面旋转程度改变,从而影响光的透过性能。

  4、 实验目的:

   - 测量液晶光开关的电光特性曲线,并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,并得到液晶的上升时间和下降时间。

   - 了解液晶光开关构成图像矩阵的方法,学习和掌握液晶显示器构成文字和图形的显示模式。

  5、 实验步骤(简要):

   - 准备液晶显示器样品、电源和电动驱动设备。

   - 将电源连接至液晶显示器,开启电源。

   - 调节电动驱动设备的电场强度和电场方向。

   - 观察液晶显示器的光透过性能。

   - 记录观察结果,并分析不同电场强度和电场方向下的变化。

  通过以上原理,液晶电光效应综合实验旨在深入理解液晶的电光效应及其在实际应用(如液晶显示器)中的作用,并测量相关的物理参数。

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