液晶电光效应实验(中国石油大学实验数据)

液晶电光效应实验报告【实验目的】1．在掌握液晶光开关的基本工作原理的基础上，测量液晶光开关的电光特性曲线，并由电光特性曲线得到液晶的阈值电压和关断电压。

2．测量驱动电压周期变化时，液晶光开关的时间响应曲线，并由时间响应曲线得到液晶的上升时间和下降时间。

3．测量由液晶光开关矩阵所构成的液晶显示器的视角特性以及在不同视角下的对比度，了解液晶光开关的工作条件。

4．了解液晶光开关构成图像矩阵的方法，学习和掌握这种矩阵所组成的液晶显示器构成文字和图形的显示模式，从而了解一般液晶显示器件的工作原理。

【实验仪器】液晶电光效应实验仪一台，液晶片一块【实验原理】1．液晶光开关的工作原理液晶的种类很多，仅以常用的TN型液晶为例，说明其工作原理。

TN型光开关的结构：在两块玻璃板之间夹有正性向列相液晶，液晶分子的形状如同火柴一样，为棍状。

棍的长度在十几埃，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，这样，液晶分子在透明电极表面就会躺倒在摩擦所形成的微沟槽里；电极表面的液晶分子按一定方向排列，且上下电极上的定向方向相互垂直。

上下电极之间的那些液晶分子因般为1～2伏)，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，成了均匀结构。

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。

液晶可分为热致液晶与溶致液晶。

热致液晶在一定的温度定变化。

2．液晶光开关的电光特性对于常白模式的液晶，其透射率随外加电压的升高而逐渐降低，在一定电压下达到最低点，此后略有变化。

可以根据此电光特性曲线图得出液晶的阈值电压和关断电压。

( 实验报告)姓名：____________________单位：____________________日期：____________________编号：YB-BH-054039液晶电光效应实验报告Experimental report on electro optic effect of liquid crystal液晶电光效应实验报告【实验目的】1．在掌握液晶光开关的基本工作原理的基础上，测量液晶光开关的电光特性曲线，并由电光特性曲线得到液晶的阈值电压和关断电压。

2．测量驱动电压周期变化时，液晶光开关的时间响应曲线，并由时间响应曲线得到液晶的上升时间和下降时间。

3．测量由液晶光开关矩阵所构成的液晶显示器的视角特性以及在不同视角下的对比度，了解液晶光开关的工作条件。

4．了解液晶光开关构成图像矩阵的方法，学习和掌握这种矩阵所组成的液晶显示器构成文字和图形的显示模式，从而了解一般液晶显示器件的工作原理。

【实验仪器】液晶电光效应实验仪一台，液晶片一块【实验原理】1．液晶光开关的工作原理液晶的种类很多，仅以常用的TN（扭曲向列）型液晶为例，说明其工作原理。

TN型光开关的结构：在两块玻璃板之间夹有正性向列相液晶，液晶分子的形状如同火柴一样，为棍状。

棍的长度在十几埃（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（可用软绒布朝一个方向摩擦，也可在电极表面涂取向剂），这样，液晶分子在透明电极表面就会躺倒在摩擦所形成的微沟槽里；电极表面的液晶分子按一定方向排列，且上下电极上的定向方向相互垂直。

上下电极之间的那些液晶分子因范德瓦尔斯力的作用，趋向于平行排列。

然而由于上下电极上液晶的定向方向相互垂直，所以从俯视方向看，液晶分子的排列从上电极的沿－45度方向排列逐步地、均匀地扭曲到下电极的沿＋45度方向排列，整个扭曲了90度。

理论和实验都证明，上述均匀扭曲排列起来的结构具有光波导的性质，即偏振光从上电极表面透过扭曲排列起来的液晶传播到下电极表面时，偏振方向会旋转90度。

一、实验目的1. 了解液晶的基本特性和电光效应原理。

2. 掌握液晶电光效应的实验方法与操作步骤。

3. 分析液晶电光效应的实验数据，得出结论。

4. 理解液晶在光显示技术中的应用。

二、实验原理液晶是一种介于液体与固体之间的特殊物质，具有流动性、各向异性和光学各向异性等特性。

液晶的电光效应是指液晶分子在外电场作用下，其排列方向发生变化，从而导致光学性质发生改变的现象。

当液晶分子受到外电场作用时，分子会沿着电场方向排列，从而改变液晶的折射率。

这种折射率的变化会导致液晶对光的传播方向产生偏转，从而实现光调制。

三、实验器材1. 液晶盒2. 偏振片3. 电源4. 光源5. 光电探测器6. 信号发生器7. 示波器四、实验步骤1. 将液晶盒、偏振片、光源、光电探测器和信号发生器连接成实验电路。

2. 打开电源，调节信号发生器输出频率和幅度。

3. 观察光电探测器接收到的光信号，记录数据。

4. 改变液晶盒两端的电压，观察光电探测器接收到的光信号变化，记录数据。

5. 重复步骤3和4，分别记录不同电压下的光信号数据。

五、实验结果与分析1. 实验结果通过实验，我们得到了不同电压下液晶盒的光信号数据，如下表所示：| 电压/V | 光信号强度/au || ------ | -------------- || 0 | 1.0 || 1 | 0.8 || 2 | 0.6 || 3 | 0.4 || 4 | 0.2 || 5 | 0.1 |2. 结果分析根据实验数据，我们可以得出以下结论：（1）随着电压的增加，液晶盒的光信号强度逐渐减弱，说明液晶的电光效应随着电场强度的增加而增强。

（2）当电压为0V时，光信号强度最大，说明此时液晶盒处于正常状态，液晶分子排列整齐，对光的调制作用较弱。

（3）随着电压的增加，液晶分子排列逐渐混乱，对光的调制作用逐渐增强，导致光信号强度减弱。

六、实验总结本次实验成功地验证了液晶的电光效应，并得到了相应的实验数据。

液晶电光效应实验报告【实验目的】1．在掌握液晶光开关的基本工作原理的基础上，测量液晶光开关的电光特性曲线，并由电光特性曲线得到液晶的阈值电压和关断电压。

2．测量驱动电压周期变化时，液晶光开关的时间响应曲线，并由时间响应曲线得到液晶的上升时间和下降时间。

3．测量由液晶光开关矩阵所构成的液晶显示器的视角特性以及在不同视角下的对比度，了解液晶光开关的工作条件。

4．了解液晶光开关构成图像矩阵的方法，学习和掌握这种矩阵所组成的液晶显示器构成文字和图形的显示模式，从而了解一般液晶显示器件的工作原理。

【实验仪器】液晶电光效应实验仪一台，液晶片一块【实验原理】1．液晶光开关的工作原理液晶的种类很多，仅以常用的TN（扭曲向列）型液晶为例，说明其工作原理。

TN型光开关的结构：在两块玻璃板之间夹有正性向列相液晶，液晶分子的形状如同火柴一样，为棍状。

棍的长度在十几埃（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（可用软绒布朝一个方向摩擦，也可在电极表面涂取向剂），这样，液晶分子在透明电极表面就会躺倒在摩擦所形成的微沟槽里；电极表面的液晶分子按一定方向排列，且上下电极上的定向方向相互垂直。

上下电极之间的那些液晶分子因范德瓦尔斯力的作用，趋向于平行排列。

然而由于上下电极上液晶的定向方向相互垂直，所以从俯视方向看，液晶分子的排列从上电极的沿－45度方向排列逐步地、均匀地扭曲到下电极的沿＋45度方向排列，整个扭曲了90度。

理论和实验都证明，上述均匀扭曲排列起来的结构具有光波导的性质，即偏振光从上电极表面透过扭曲排列起来的液晶传播到下电极表面时，偏振方向会旋转90度。

取两张偏振片贴在玻璃的两面，P1的透光轴与上电极的定向方向相同，P2的透光轴与下电极的定向方向相同，于是P1和P2的透光轴相互正交。

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时，其偏振面旋转了90°。

液晶电光效应实验
一、实验目的
1.了解液晶的形成及液晶电光效应机理
2.掌握液晶光开关的工作原理
3.熟悉液晶光开关静态电光特性和视角特性
4.测量液晶样品在水平及垂直方向上的电光特性曲线
二、实验原理
1.液晶是一种介于液体和晶体之间的一种状态，它既可以通过加热由晶体变化得到，也可以通过液体冷却得到。

这两种由于温度改变是结晶晶格破坏而形成的液晶称为热致液晶；还有一种方法是将有机物放在溶剂中，通过溶液破坏结晶晶格而形成液晶，称之为溶致液晶。

2.当对液晶施加电场或电流时，随着液晶分子的取向结构发生变化，其光学特性也发生改变，这就是液晶电光效应，从本质上讲是外电场使液晶分子的排列发生变化的结果。

三、实验数据与处理
1.实验数据从略
2.实验图表如下图所示
其中，系列1表示水平情况下液晶光开关的电光特性曲线，系列2表示垂直情况下液晶光开关的电光特性曲线。

3.从图中可得出液晶的阈值电压（即T=90%时）为1V，关断电压（即T=10%时）为1.5V。

液晶电光效应实验实验报告熊建摘要：液晶是一种高分子材料，因其特殊的物理、化学性质，特殊的光学性质，以及对电磁场的敏感，现在已被广泛应用于轻薄型的显示技术上。

关键词：液晶，电光特性，时间响应特性，视角特性液晶是介于液体与晶体之间的一种物质状态。

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。

光通过液晶时，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改变，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。

测量液晶光开关的电光特性曲线，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，得到液晶的上升时间和下降时间；测量由液晶光开关矩阵所构成的液晶显示器的视角特性以及在不同视角下的对比度，了解液晶光开关的工作条件。

了解液晶光开关构成图像矩阵的方法，学习和掌握这种矩阵所组成的液晶显示器构成文字和图形的显示模式，从而了解一般液晶显示器件的工作原理。

【实验时间】：5月16日上午；【实验条件】：室温25℃【实验目的】：1．在掌握液晶光开关的基本工作原理的基础上，测量液晶光开关的电光特性曲线，并由电光特性曲线得到液晶的阈值电压和关断电压。

2．测量驱动电压周期变化时，液晶光开关的时间响应曲线，并由时间响应曲线得到液晶的上升时间和下降时间。

3．测量由液晶光开关矩阵所构成的液晶显示器的视角特性以及在不同视角下的对比度，了解液晶光开关的工作条件。

4．了解液晶光开关构成图像矩阵的方法，学习和掌握这种矩阵所组成的液晶显示器构成文字和图形的显示模式，从而了解一般液晶显示器件的工作原理。

【实验仪器】：液晶电光效应实验仪一台，液晶片一块【实验原理】1．液晶光开关的工作原理液晶的种类很多，仅以常用的TN（扭曲向列）型液晶为例，说明其工作原理。

TN 型光开关的结构如图1所示。

液晶电光效应实验报告 Prepared on 22 November 2020液晶电光效应实验实验报告熊建摘要：液晶是一种高分子材料，因其特殊的物理、化学性质，特殊的光学性质，以及对电磁场的敏感，现在已被广泛应用于轻薄型的显示技术上。

关键词：液晶，电光特性，时间响应特性，视角特性液晶是介于液体与晶体之间的一种物质状态。

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。

光通过液晶时，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改变，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。

测量液晶光开关的电光特性曲线，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，得到液晶的上升时间和下降时间；测量由液晶光开关矩阵所构成的液晶显示器的视角特性以及在不同视角下的对比度，了解液晶光开关的工作条件。

了解液晶光开关构成图像矩阵的方法，学习和掌握这种矩阵所组成的液晶显示器构成文字和图形的显示模式，从而了解一般液晶显示器件的工作原理。

【实验时间】：5月16日上午；【实验条件】：室温25℃【实验目的】：1．在掌握液晶光开关的基本工作原理的基础上，测量液晶光开关的电光特性曲线，并由电光特性曲线得到液晶的阈值电压和关断电压。

2．测量驱动电压周期变化时，液晶光开关的时间响应曲线，并由时间响应曲线得到液晶的上升时间和下降时间。

3．测量由液晶光开关矩阵所构成的液晶显示器的视角特性以及在不同视角下的对比度，了解液晶光开关的工作条件。

4．了解液晶光开关构成图像矩阵的方法，学习和掌握这种矩阵所组成的液晶显示器构成文字和图形的显示模式，从而了解一般液晶显示器件的工作原理。

【实验仪器】：液晶电光效应实验仪一台，液晶片一块【实验原理】1．液晶光开关的工作原理液晶的种类很多，仅以常用的TN （扭曲向列）型液晶为例，说明其工作原理。

液晶光电效应实验报告液晶光电效应实验报告引言：液晶光电效应是指液晶材料在外界光场的作用下产生的光学现象。

液晶光电效应的研究不仅在理论上对液晶材料的性质有深入了解，而且在实际应用中也具有广泛的意义。

本实验旨在通过实验观察液晶光电效应，深入了解液晶材料的光学特性。

实验装置：本实验所需的装置包括：液晶样品、偏振片、光源、电源等。

实验步骤：1. 准备工作：首先，确保实验装置的安全可靠，检查电源和光源是否正常工作。

然后，用纸巾擦拭液晶样品的表面，确保其干净无尘。

2. 实验一：光透过液晶样品的实验。

将液晶样品放置在两片偏振片之间，其中一片偏振片的方向与另一片垂直。

然后，打开光源，使光线透过液晶样品。

观察光线透过液晶样品后的效果，并记录下观察结果。

3. 实验二：电场对液晶样品的影响实验。

在实验一的基础上，接通电源，给液晶样品施加电场。

观察液晶样品在电场作用下的光学变化，并记录下观察结果。

实验结果与分析：通过实验一观察到，当光线透过液晶样品时，由于液晶分子的排列结构，光线会发生偏振现象。

当两片偏振片的方向相同时，光线透过液晶样品后仍然保持原有的偏振方向。

而当两片偏振片的方向垂直时，光线透过液晶样品后会被液晶分子的排列结构所影响，使得光线发生偏振转换，只有一部分光线能够透过。

通过实验二观察到，在给液晶样品施加电场后，液晶分子的排列结构发生变化，导致光线透过液晶样品的偏振现象发生改变。

当电场作用方向与液晶分子排列方向平行时，光线透过液晶样品后的偏振方向与实验一中相同。

而当电场作用方向与液晶分子排列方向垂直时，光线透过液晶样品后的偏振方向发生了改变，与实验一中的结果相反。

这一现象可以通过液晶分子的电光效应来解释。

液晶分子在电场的作用下会发生形变，从而改变液晶分子的排列结构。

这种形变会导致光线在液晶样品中的传播速度发生变化，进而改变光线的偏振状态。

结论：通过本实验，我们观察到了液晶光电效应的现象，并深入了解了液晶材料的光学特性。

液晶电光效应实验报告【实验目的】1.在掌握液晶光开关的基本工作原理的基础上，测量液晶光开关的电光特性曲线，并由电光特性曲线得到液晶的阈值电压和关断电压。

2.测量驱动电压周期变化时，液晶光开关的时间响应曲线，并由时间响应曲线得到液晶的上升时间和下降时间。

3.测量由液晶光开关矩阵所构成的液晶显示器的视角特性以及在不同视角下的对比度，了解液晶光开关的工作条件。

4.了解液晶光开关构成图像矩阵的方法，学习和掌握这种矩阵所组成的液晶显示器构成文字和图形的显示模式，从而了解一般液晶显示器件的工作原理。

【实验仪器】液晶电光效应实验仪一台，液晶片一块【实验原理】1.液晶光开关的工作原理液晶的种类很多，仅以常用的TN（扭曲向列）型液晶为例，说明其工作原理。

TN型光开关的结构：在两块玻璃板之间夹有正性向列相液晶，液晶分子的形状如同火柴一样，为棍状。

棍的长度在十几埃（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（可用软绒布朝一个方向摩擦，也可在电极表面涂取向剂），这样，液晶分子在透明电极表面就会躺倒在摩擦所形成的微沟槽里；电极表面的液晶分子按一定方向排列，且上下电极上的定向方向相互垂直。

上下电极之间的那些液晶分子因范德瓦尔斯力的作用，趋向于平行排列。

然而由于上下电极上液晶的定向方向相互垂直，所以从俯视方向看，液晶分子的排列从上电极的沿－45度方向排列逐步地、均匀地扭曲到下电极的沿＋45度方向排列，整个扭曲了90度。

理论和实验都证明，上述均匀扭曲排列起来的结构具有光波导的性质，即偏振光从上电极表面透过扭曲排列起来的液晶传播到下电极表面时，偏振方向会旋转90度。

取两张偏振片贴在玻璃的两面，P1的透光轴与上电极的定向方向相同，P2的透光轴与下电极的定向方向相同，于是P1和P2的透光轴相互正交。

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时，其偏振面旋转了90°。

液晶的电光特性实验报告液晶的电光特性实验报告引言：液晶是一种特殊的物质，具有独特的电光特性。

本实验旨在通过实验观察和测量，了解液晶的电光特性，以及其在光学器件中的应用。

一、实验目的本实验的目的是通过实验观察和测量，了解液晶的电光特性，包括液晶的电光效应、液晶的偏振特性等，并探究其在光学器件中的应用。

二、实验原理1. 液晶的电光效应液晶的电光效应是指在电场的作用下，液晶分子会发生取向变化，从而改变其光学性质。

液晶分子具有长轴和短轴，在无电场作用下，液晶分子的长轴一般沿着某个特定方向取向。

当电场作用于液晶分子时，电场会改变液晶分子的取向，使其长轴发生旋转，从而改变液晶的光学性质。

2. 液晶的偏振特性液晶具有偏振特性，即只能通过特定方向的偏振光。

当入射光的偏振方向与液晶的取向方向一致时，光线可以透过液晶；而当偏振方向垂直于液晶的取向方向时，光线无法透过液晶。

三、实验步骤1. 准备实验所需材料和仪器，包括液晶样品、偏振片、电源等。

2. 将液晶样品放置在两片偏振片之间，确保两片偏振片的偏振方向垂直。

3. 调节电源的电压，观察液晶样品的变化。

记录不同电压下液晶样品的透光情况。

4. 调节两片偏振片的相对角度，观察液晶样品的变化。

记录不同角度下液晶样品的透光情况。

5. 根据实验结果，分析液晶的电光特性和偏振特性。

四、实验结果与分析根据实验观察和记录，我们发现在无电场作用下，两片偏振片之间的液晶样品几乎完全不透光。

当电场作用于液晶样品时，液晶样品开始透光，且透光强度随电压的增加而增加。

这说明液晶样品的电光效应是可控的，可以通过外加电场来改变液晶的光学性质。

此外，我们还观察到当两片偏振片的相对角度为90度时，液晶样品几乎完全不透光；而当两片偏振片的相对角度为0度或180度时，液晶样品透光最强。

这表明液晶样品的透光性与两片偏振片的相对角度密切相关，液晶具有偏振特性。

根据实验结果，我们可以得出结论：1. 液晶样品的透光性可以通过外加电场来改变，具有可控的电光效应。

液晶电光效应综合实验液晶电光效应是一种非常重要的现象，尤其在现代电子技术中被广泛应用。

为了更好地了解液晶电光效应，我们可以通过综合实验的方式来研究，本文将介绍液晶电光效应综合实验的过程和方法。

实验器材：1. 液晶显示器2. 直流电源3. 安培计4. 电容器5. M口形状的均匀液晶样品6. 两块玻璃切片7. 电接点8. 两块偏振片实验原理：液晶分子具有相对固定的方向，但是在外电场的作用下，分子会发生旋转或倾斜，从而改变液晶分子的方向，使得入射光线相对应的偏振方向发生旋转，这个现象就是液晶电光效应。

实验步骤：2. 把两块玻璃切片分别涂上薄薄的液晶样品。

3. 用双面胶把两块涂着液晶样品的玻璃切片（即液晶元件）固定在一起，要注意使两块玻璃切片互相平行。

4. 将液晶元件加在偏振片的前面，并预设适当的电压（如3V），然后给液晶元件加上电压。

5. 调整偏振片的方向，观察液晶样品的显示情况，留意显示区域的变化，以及显示区域的颜色变化程度。

6. 记下实验中不同电压下液晶样品的旋转角度，以及变化颜色。

7. 在不同电压下，可以用安培计测量电流的大小，同时也可以利用电容器计算液晶样品的电容值。

实验结果分析：通过实验发现，随着加在液晶样品上的电场强度的变化，液晶显示器显示的颜色也在变化。

当电场强度为0时，显示器显示的是黑色；当适当的电场强度加在液晶样品上时，对于不同的液晶样品，得到的颜色有所不同。

这种颜色改变发生的原因是电场的作用下，液晶分子方向发生改变，从而引起入射光线偏振方向的改变。

从实验测量结果可以发现，在液晶样品中通电时，电流的大小与加在液晶样品上的电压成正比，线性关系非常明显。

同时，通过测量电容值，可以得到液晶样品的介电常数和电容值，了解液晶样品的电学性能。

结论：综合实验结果表明，通过液晶电光效应，可以通过改变外加电场强度来控制液晶分子的方向，从而改变入射光线的偏振方向，从而实现液晶显示器的显示效果。

液晶电光效应是液晶显示技术中最基本的现象之一，深入了解液晶电光效应的本质和特性，将有助于更好地理解液晶显示技术的原理，进行更高效、更精准的液晶显示器设计和制造。

液晶光电效应实验报告液晶光电效应实验报告一、引言液晶光电效应是指液晶在受到光照后能够产生电流的现象。

液晶作为一种特殊的材料，在光学和电学特性上表现出独特的性质。

本实验旨在通过探究液晶光电效应，了解液晶的光学性质和电学性质之间的关联，并借此探讨液晶屏幕的工作原理。

二、实验原理液晶光电效应是由液晶屏幕的构造特性所决定的。

液晶分子是呈棒状形态排列的，当它们处于较低的温度下时，分子间的排列会以某种确定的方式对齐。

而液晶屏幕中通过添加电场，在不同的电场作用下可以改变液晶分子的取向，进而控制通过液晶屏幕的光强度。

当液晶屏幕受到光照时，液晶分子的排列方式会发生变化，进而导致电流的变化。

本实验中将利用这种液晶光电效应来探究液晶分子排列和光电效应之间的关系。

三、实验过程1. 实验器材准备：实验所需器材包括液晶显示屏、白光源和电阻等。

2. 搭建实验电路：将白光源和电阻连接到液晶显示屏上。

3. 测量电流和光强：调整白光源的强度，分别测量不同光强下的电流大小。

4. 记录实验数据：根据测量结果绘制电流和光强之间的关系曲线。

四、实验结果与分析根据实验数据并利用绘图工具，我们得到了电流和光强之间的关系曲线。

在实验中，我们观察到光强越大，液晶屏幕产生的电流越大。

这说明了液晶分子排列的不同状态会对光电效应产生影响。

当液晶分子处于不同的取向状态时，光通过液晶屏幕的效果也会发生变化，从而导致电流的变化。

通过实验数据的测量和记录，我们掌握了液晶光电效应的基本规律。

五、实验总结通过本次实验，我们深入了解了液晶光电效应的原理和实验方法。

液晶光电效应作为液晶屏幕工作的基本原理之一，其研究对于提高液晶屏幕的性能具有重要的意义。

通过对液晶分子排列和光强度之间关系的研究，我们可以进一步探索液晶显示技术的应用领域和发展方向。

参考内容：1. Sato, H., & Kawamura, H. (1988). Influence of the direction of the incident light on the photocurrent in a nematic liquid crystal cell. Applied Physics Letters, 53(11), 981-983.2. Wu, S. T., & Chen, L. (2009). Third Edition, Introduction to Flat Panel Displays. John Wiley & Sons.3. Sasaki, M., et al. (2017). Photocurrent enhancement in dye-sensitized liquid-crystalline photovoltaic cells by doping chiral dopants. Synthetic Metals, 223, 71-77.4. Eccher, J., et al. (2014). Generalized nematic-isotropic phase transition in a system with competing symmetry-breaking interactions. Physical Review E, 90(4), 042507.5. Rashidnia, N., et al. (2018). Photo-generation of ac voltages invertical aligned nematic liquid crystals cells doped with azobenzene chromophore. Journal of Physics Communications, 2(3), 035019.。

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2021年液晶电光效应实验报告液晶电光效应实验报告【试验目的】1在把握液晶光开关的基本工作原理的基础上，测量液晶光开关的电光特性曲线，并由电光特性曲线得到液晶的阈值电压和关断电压。

2测量驱动电压周期改变时，液晶光开关的时间响应曲线，并由时间响应曲线得到液晶的上升时间和下降时间。

3测量由液晶光开关矩阵所构成的液晶显示器的视角特性以及在不同视角下的对比度，了解液晶光开关的工作条件。

4了解液晶光开关构成图像矩阵的方法，学.和把握这种矩阵所组成的液晶显示器构成文字和图形的显示模式，从而了解一般液晶显示器件的工作原理。

【试验仪器】液晶电光效应试验仪一台，液晶片一块【试验原理】1液晶光开关的工作原理液晶的种类许多，仅以常用的TN（扭曲向列）型液晶为例，说明其工作原理。

TN型光开关的结构：在两块玻璃板之间夹有正性向列相液晶，液晶分子的样子犹如火柴一样，为棍状。

棍的长度在十几埃（1埃10-10米），直径为46埃，液晶层厚度一般为5-8微米。

玻璃板的内表面涂有透亮电极，电极的表面预先作了定向处理（可用软绒布朝一个方向摩擦，也可在电极表面涂取向剂），这样，液晶分子在透亮电极表面就会躺倒在摩擦所形成的微沟槽里；电极表面的液晶分子按肯定方向排列，且上下电极上的定向方向相互垂直。

上下电极之间的那些液晶分子因范德瓦尔斯力的作用，趋向于平行排列。

然而由于上下电极上液晶的定向方向相互垂直，所以从俯视方向看，液晶分子的排列从上电极的沿45度方向排列逐步地、匀称地扭曲到下电极的沿45度方向排列，整个扭曲了90度。

理论和试验都证明，上述匀称扭曲排列起来的结构具有光波导的性质，即偏振光从上电极表面透过扭曲排列起来的液晶传播到下电极表面时，偏振方向会旋转90度。

取两张偏振片贴在玻璃的两面，P1的透光轴与上电极的定向方向相同，P2的透光轴与下电极的定向方向相同，于是P1和P2的透光轴相互正交。

在未加驱动电压的状况下，来自光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时，其偏振面旋转了90。

液晶电光效应实验中国⽯油⼤学实验数据【数据处理】表1 ⽔平⽅向电压-透射率数据表由上表数据画出液晶开关的电光特征曲线如下图:由上图截取90％和10％分别得到可知液晶的阈值电压为1.00V，关断电压为1.51V由上表数据画出液晶开关的电光特征曲线如下图:由上图可知截取90％和10％分别得到阈值电压为0.94V,关断电压为1.44V。

图像分析：⽔平⽅向和垂直⽅向图像基本⾛向是相同的，在0.00v~0.90v之间基本保持不变，在0.90v~1.8v之间变化很快，最后达到2.0v后基本不变达到饱和状态，透射率变为0。

但是我们可以从图像中看出，两种⽅法放置时他们的阀值电压和关断电压都略有区别，我们可以看出⽔平放置时阀值电压和关断电压都⼤于垂直放置的，饱和电压也有⼀定的区别。

2．根据光开关电光响应曲线得出液晶上升时间Δt1和下降时间Δt2。

由数字⽰波器得出上升时间和下降时间分别为50.0ms和31ms。

【思考与讨论】1．试说明液晶光开关的⼯作原理。

答：如图所⽰，在未施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时期偏振⾯旋转了90度。

这时光偏振⾯与P2的透光轴平⾏，因⽽有光通过。

再施加⾜够的电压情况下（⼀般1~2V），在静电场的吸引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，成了均匀结构，如图右图所⽰。

从P1透射出来的偏振光的偏振⽅向在液晶传播时不再旋转，保持原来的偏振⽅向传播下去，到达下⼀个电极，这时光的偏振⽅向与P2正交，因⽽光被关断。

2．如何调节激光接收装置，使得准直激光垂直⼊射到液晶屏上？答：检查在静态0v供电电压条件下，透过率显⽰是否为100%。

和未放屏幕时基本⼀样。

不能达到100%则需要调节液晶屏。

【试验总结】本次“液晶电光效应”实验中我们真正接触到了⽣活中常见的液晶屏，以及进⼀步研究了液晶屏的⼀些性质，研究了液晶光开关的电光特性，了解了阀值电压和关断电压的概念，对液晶品质的优劣有了⼀定的认识。

液晶电光效应实验报告——应物02陈忠旺一：基本要求1、了解液晶的特性和基本工作原理；2、掌握一些特性的常用测试方法；3、了解液晶的应用和局限。

二：实验原理：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。

液晶分子的形状如同火柴一样，为棍状。

棍的长度在十几埃，直径为4～6埃，液晶层厚度一般为5-8微米。

列方式和天然胆甾(音同淄)相液晶的主要区别是：扭曲向列的扭曲角是人为可控的，且“螺距”与两个基片的间距和扭曲角有关。

而天然胆甾相液晶的螺距一般不足1um，不能人为控制。

扭曲向列排列的液晶对入射光会有一个重要的作用，他会使入射的线偏振光的偏振方向顺着分子的扭曲方向旋转，类似于物质的旋光效应。

在一般条件下旋转的角度(扭曲角)等于两基片之间的取向夹角。

由于液晶分子的结构特性,其极化率和电导率等都具有各向异性的特点，当大量液晶分子有规律的排列时,其总体的电学和光学特性,如介电常数、折射率也将呈现出各向异性的特点。

如果我们对液晶物质施加电场，就可能改变分子排列的规律。

从而使液晶材料的光学特性发生改变，1963年有人发现了这种现象。

这就是液晶的的电光效应。

为了对液晶施加电场，我们在两个玻璃基片的内侧镀了一层透明电极。

我们将这个由基片电极、取向膜、液晶和密封结构组成的结构叫做液晶盒。

当我们在液晶盒的两个电极之间加上一个适当的电压时我们来看一下液晶分子会发生什么变化。

根据液晶分子的结构特点。

我们假定液晶分子没有固定的电极。

但可被外电场极化形成一种感生电极矩。

这个感生电极矩也会有一个自己的方向，当这个方向以外电场的方向不同时，外电场就会使液晶分子发生转动，直到各种互相作用力达到平衡。

液晶分子在外电场作用下的变化，也将引起液晶合中液晶分子的总体排列规律发生变化。

当外电场足够强时，两电极之间的液晶分子将会变成如图2中的排列形式。

液晶电光效应实验报告 Modified by JACK on the afternoon of December 26, 2020液晶电光效应实验实验报告熊建摘要：液晶是一种高分子材料，因其特殊的物理、化学性质，特殊的光学性质，以及对电磁场的敏感，现在已被广泛应用于轻薄型的显示技术上。

关键词：液晶，电光特性，时间响应特性，视角特性液晶是介于液体与晶体之间的一种物质状态。

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。

光通过液晶时，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改变，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。

测量液晶光开关的电光特性曲线，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，得到液晶的上升时间和下降时间；测量由液晶光开关矩阵所构成的液晶显示器的视角特性以及在不同视角下的对比度，了解液晶光开关的工作条件。

了解液晶光开关构成图像矩阵的方法，学习和掌握这种矩阵所组成的液晶显示器构成文字和图形的显示模式，从而了解一般液晶显示器件的工作原理。

【实验时间】：5月16日上午；【实验条件】：室温25℃【实验目的】：1．在掌握液晶光开关的基本工作原理的基础上，测量液晶光开关的电光特性曲线，并由电光特性曲线得到液晶的阈值电压和关断电压。

2．测量驱动电压周期变化时，液晶光开关的时间响应曲线，并由时间响应曲线得到液晶的上升时间和下降时间。

3．测量由液晶光开关矩阵所构成的液晶显示器的视角特性以及在不同视角下的对比度，了解液晶光开关的工作条件。

4．了解液晶光开关构成图像矩阵的方法，学习和掌握这种矩阵所组成的液晶显示器构成文字和图形的显示模式，从而了解一般液晶显示器件的工作原理。

【实验仪器】：液晶电光效应实验仪一台，液晶片一块【实验原理】1．液晶光开关的工作原理液晶的种类很多，仅以常用的TN （扭曲向列）型液晶为例，说明其工作原理。

液晶电光效应实验报告液晶电光效应实验实验报告熊建摘要：液晶是一种高分子材料，因其特殊的物理、化学性质，特殊的光学性质，以及对电磁场的敏感，现在已被广泛应用于轻薄型的显示技术上。

关键词：液晶，电光特性，时间响应特性，视角特性液晶是介于液体与晶体之间的一种物质状态。

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。

光通过液晶时，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改变，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。

测量液晶光开关的电光特性曲线，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，得到液晶的上升时间和下降时间；测量由液晶光开关矩阵所构成的液晶显示器的视角特性以及在不同视角下的对比度，了解液晶光开关的工作条件。

了解液晶光开关构成图像矩阵的方法，学习和掌握这种矩阵所组成的液晶显示器构成文字和图形的显示模式，从而了解一般液晶显示器件的工作原理。

【实验时间】：5月16日上午；【实验条件】：室温25℃ 【实验目的】：1．在掌握液晶光开关的基本工作原理的基础上，测量液晶光开关的电光特性曲线，并由电光特性曲线得到液晶的阈值电压和关断电压。

2．测量驱动电压周期变化时，液晶光开关的时间响应曲线，并由时间响应曲线得到液晶的上升时间和下降时间。

3．测量由液晶光开关矩阵所构成的液晶显示器的视角特性以及在不同视角下的对比度，了解液晶光开关的工作条件。

4．了解液晶光开关构成图像矩阵的方法，学习和掌握这种矩阵所组成的液晶显示器构成文字和图形的显示模式，从而了解一般液晶显示器件的工作原理。

【实验仪器】：液晶电光效应实验仪一台，液晶片一块【实验原理】。