液晶的電光特性實(shí)驗(yàn)報(bào)告含思考題

1、成績(jī) 成績(jī)西 安 交 通 大 學(xué) 實(shí) 驗(yàn) 報(bào) 告第 1 頁（共 頁（共 9 頁） 頁）課程： 課程：_______ _______近代物理實(shí)驗(yàn) 近代物理實(shí)驗(yàn)_______ _______ 實(shí) 驗(yàn) 日 期 ：年 月 日專業(yè)班號(hào) 專業(yè)班號(hào)___ ___ ___ ___組別 組別_______ _______ 交 報(bào) 告 日 期 ：年 月 日姓 名__ __Bigger Bigger __ __學(xué)號(hào) 學(xué)號(hào)_

2、 _ 報(bào) 告 退 發(fā) ： （訂正、重做） （訂正、重做）同 組 者_(dá)_ ________ ________ 教師審批簽字：實(shí)驗(yàn)名稱：液晶的電光特性 實(shí)驗(yàn)名稱：液晶的電光特性一、 一、 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?實(shí)驗(yàn)?zāi)康?) 了解液晶的特性和基本工作原理；2) 掌握一些特性的常用測(cè)試方法；3) 了解液晶的應(yīng)用和局限。二、 二、 實(shí)驗(yàn)儀器 實(shí)驗(yàn)儀器激光器，偏振片，液晶屏，光電轉(zhuǎn)換器，光具座等。三、 三、

3、 實(shí)驗(yàn)原理 實(shí)驗(yàn)原理液晶分子的形狀如同火柴一樣，為棍狀，長(zhǎng)度在十幾埃，直徑為 4～6 埃，液晶層厚度一般為 5-8 微米。排列方式和天然膽甾相液晶的主要區(qū)別是：扭曲向列的扭曲角是人為可控的，且“螺距”與兩個(gè)基片的間距和扭曲角有關(guān)。而天然膽甾相液晶的螺距一般不足 1um，不能人為控制。扭曲向列排列的液晶對(duì)入射光會(huì)有一個(gè)重要的作用，他會(huì)使入射的線偏振光的偏振方向順著分子的扭曲方向旋轉(zhuǎn)，類似于物質(zhì)的旋光效應(yīng)。在一般條件下旋轉(zhuǎn)的角度(扭曲角)等

4、于兩基片之間的取向夾角。對(duì)于介電各向異性的液晶當(dāng)垂直于螺旋軸的方向?qū)δ戠尴嘁壕┘右浑妶?chǎng)時(shí)，會(huì)發(fā)現(xiàn)隨著電場(chǎng)的增大，螺距也同時(shí)增大，當(dāng)電場(chǎng)達(dá)到某一閾值時(shí)，螺距趨于無窮大，膽甾相在電場(chǎng)的作用下轉(zhuǎn)變成了向列相。這也稱為退螺旋效應(yīng)。由于液晶分子的結(jié)構(gòu)特性,其極化率和電導(dǎo)率等都具有各向異性的特點(diǎn)，當(dāng)大量液晶分子有規(guī)律的排列時(shí),其總體的電學(xué)和光學(xué)特性,如介電常數(shù)、折射率也將呈現(xiàn)出各向異性的特點(diǎn)。如果我們對(duì)液晶物質(zhì)施加電場(chǎng)，就可能改變分子排列的圖 2

5、 液晶電光效應(yīng)關(guān)系圖液晶對(duì)變化的外界電場(chǎng)的響應(yīng)速度是液晶產(chǎn)品的一個(gè)十分重要的參數(shù)。一般來說液晶的響應(yīng)速度是比較低的。可以用上升沿時(shí)間和下降沿時(shí)間來衡液晶對(duì)外界驅(qū)動(dòng)信號(hào)的響應(yīng)速度情況，定義如圖 3 所示。圖 3 液晶屏響應(yīng)時(shí)間液晶光開關(guān)的視角特性表示對(duì)比度與視角的關(guān)系。對(duì)比度定義為光開關(guān)打開和關(guān)斷時(shí)透射光強(qiáng)度之比，對(duì)比度大于 5 時(shí)，可以獲得滿意的圖像，對(duì)比度小于 2，圖像就模糊不清了。圖 4 表示了某種液晶視角特性的理論計(jì)算結(jié)果。圖 4

6、 中，用與原點(diǎn)的距離表示垂直視角（入射光線方向與液晶屏法線方向的夾角）的大小。圖中 3 個(gè)同心圓分別表示垂直視角為 30，60 和 90 度。90 度同心圓外面標(biāo)注的數(shù)字表示水平視角（入射光線在液晶屏上的投影與 0 度方向之間的夾角）的大小。圖 3 中的閉合曲線為不同對(duì)比度時(shí)的等對(duì)比度曲線。由圖 4 可以看出，液晶的對(duì)比度與垂直與水平視角都有關(guān)，而且具有非對(duì)稱性。若我們把具有圖 4 所示視角特性的液晶開關(guān)逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，以 220 度方向向