下载文档原格式
液晶电光实验报告一、实验目的1.理解液晶的性质和应用。
2.学习使用液晶材料制作电光器件。
3.掌握液晶显示模块的基本原理和工作原理。
二、实验原理液晶是一种有机分子化合物，具有原子层排列有序的特性。
液晶分为向列型和晶粒型两种。
液晶材料可以通过外加电场改变分子排列方向和取向，从而改变光的传播性质。
液晶显示模块是一种利用液晶材料可重新调整分子取向的特性来实现显示的装置。
液晶显示模块由液晶材料、玻璃基板、导电玻璃等组成。
液晶显示模块的工作原理是，当外加电压作用在导电玻璃上时，导电玻璃表面生成电场，使液晶分子排列方向改变，从而改变光的透过性。
三、实验器材和药品1.液晶显示模块2.电源3.导线4.直尺、卷尺5.台式电脑四、实验步骤1.将液晶显示模块连接到电源上，并通过导线与电源连接。
2.打开电源，调节电压大小。
3.观察液晶显示模块的显示情况，并记录观察结果。
五、实验结果通过实验观察，当电压为0V时，液晶显示模块呈现无显示状态。
当电压逐渐增大时，液晶显示模块开始出现显示，显示内容为黑色的线条和图案。
增加电压后，显示内容逐渐清晰，线条和图案的颜色也逐渐变亮。
当电压达到一定大小时，显示完全清晰，颜色鲜艳。
如果继续增加电压大小，显示内容会逐渐模糊，颜色也会变暗。
六、实验分析从实验结果可以看出，液晶显示模块的显示与电压大小有关。
当电压为0V时，液晶材料的分子排列方向不发生改变，无法调整光的透过性，因此无显示。
随着电压的增大，液晶材料的分子排列方向发生改变，光的传播性质也发生变化，从而呈现出不同的显示效果。
在液晶显示模块中，导电玻璃起到了产生电场的作用，通过调节电压大小可以改变电场的强弱，从而调整液晶材料的分子排列方向。
液晶材料的分子排列方向改变后，可以通过光的传播性质显示出不同的图案和颜色。
七、实验总结通过本次实验，我对液晶的性质和应用有了更深入的了解。
液晶是一种具有原子层排列有序特性的有机分子化合物，通过改变分子的取向和排列方向可以调整光的传播性质。
液晶电光实验报告液晶电光实验报告引言液晶电光现象是一种在液晶材料中观察到的特殊光学现象，它在电场的作用下会发生明显的光学变化。
液晶电光现象的研究对于液晶显示技术的发展具有重要意义。
本实验旨在通过观察液晶在不同电场条件下的光学变化，探究液晶电光现象的特性与应用。
实验目的1. 观察液晶在不同电场条件下的光学变化；2. 探究液晶电光现象的特性与应用。
实验器材1. 液晶样品；2. 电源；3. 电极板；4. 显微镜。
实验步骤1. 准备液晶样品和电极板，并将其安装在显微镜下；2. 连接电源，调节电压，观察液晶在不同电场条件下的光学变化；3. 记录实验数据，并进行分析和总结。
实验结果与分析在实验过程中，我们观察到了液晶在不同电场条件下的光学变化。
当电场施加到液晶样品上时，液晶分子会重新排列，从而改变光的传播方式。
具体表现为以下几种情况：1. 无电场情况下，液晶样品呈现出均匀的透明状态。
这是因为液晶分子在无电场作用下呈现无序排列，光线可以顺利通过。
2. 在低电场下，我们观察到液晶样品出现了偏振现象。
这是因为电场的作用下，液晶分子开始有序排列，光线被限制只能通过一个特定方向的偏振光。
3. 在高电场下，液晶样品呈现出了明显的光学变化。
光线被电场强烈地扭曲，呈现出不同颜色的条纹。
这是因为液晶分子在高电场作用下发生了更加有序的排列，光线的传播路径受到了更大程度的限制。
通过实验结果的观察和分析，我们可以得出以下结论：1. 液晶电光现象是由于电场对液晶分子排列的影响而引起的；2. 液晶电光现象可以用于液晶显示技术中，通过控制电场的强弱和方向，可以实现液晶显示屏的亮度和对比度调节；3. 液晶电光现象还有其他应用领域，如光电开关、光学调制器等。
结论通过本次实验，我们深入了解了液晶电光现象的特性与应用。
液晶电光现象的研究对于液晶显示技术的发展和其他相关领域的应用具有重要意义。
希望通过本实验的学习，能够进一步激发我们对液晶电光现象的兴趣，并为相关研究和应用提供一定的参考。
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。
液晶光电实验报告一、实验目的1、了解液晶的基本特性和工作原理。
2、掌握液晶光阀的工作原理和应用。
3、学会使用相关仪器测量液晶的电光特性参数。
二、实验原理1、液晶的特性液晶是一种介于液体和晶体之间的物质状态，具有独特的光学、电学和力学性质。
液晶分子通常呈长棒状或扁平状，具有一定的取向性。
在不同的电场作用下，液晶分子的取向会发生改变，从而导致液晶的光学性质发生变化。
2、液晶光阀的工作原理液晶光阀是一种基于液晶电光效应的器件。
当在液晶光阀上施加电压时，液晶分子的取向发生变化，从而改变了光通过液晶光阀的透过率。
通过控制施加在液晶光阀上的电压，可以实现对光的强度、相位和偏振等特性的调制。
3、液晶的电光特性液晶的电光特性通常用透过率电压曲线（TV 曲线）来描述。
在一定的波长下，测量不同电压下液晶光阀的透过率，即可得到 TV 曲线。
TV 曲线可以反映液晶的阈值电压、饱和电压和对比度等重要参数。
三、实验仪器1、液晶电光特性综合实验仪2、半导体激光器3、光电探测器4、数字示波器5、计算机四、实验内容与步骤1、实验装置的连接将半导体激光器、液晶光阀、光电探测器、数字示波器和计算机按照实验仪器的说明书进行正确连接。
2、测量液晶的阈值电压（1）打开半导体激光器和实验仪的电源，调节激光的强度和光路，使激光能够垂直入射到液晶光阀上。
（2）从 0 开始逐渐增加施加在液晶光阀上的电压，同时用光电探测器测量透过液晶光阀的光强，并将光强信号输入到数字示波器中进行显示。
（3）观察示波器上的光强信号，当光强开始发生明显变化时，对应的电压即为液晶的阈值电压。
3、测量液晶的饱和电压（1）继续增加施加在液晶光阀上的电压，直到透过液晶光阀的光强不再发生明显变化，此时对应的电压即为液晶的饱和电压。
4、测量液晶的对比度（1）在阈值电压和饱和电压之间选择几个不同的电压值，分别测量对应的透过光强。
（2）根据测量得到的光强数据，计算液晶的对比度。
5、观察液晶的电光响应时间（1）给液晶光阀施加一个方波电压信号，用数字示波器观察透过光强的变化情况。
液晶电光效应【实验简介】液晶是介于液体与晶体之间的一种物质状态，即具有液体的流动性，又具有晶体各向异性的特性。
当光通过液晶时，会产生像晶体那样的偏振面旋转及双折射等效应。
液晶分子是含有极性基团的棒状极性分子，在外电场作用下，偶极子会按电场方向取向，使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电光效应。
液晶电光效应的应用很广，利用液晶电光效应可以做成各种液晶显示器件、光导液晶光阀、光调制器、光路转换开关等，尤其是利用液晶电光效应制成的液晶显示器件，由于具有驱动压低(一般为几伏)，功耗小，体积小，寿命长，环保无辐射等优点，在当今各种显示器件的竞争中有独领风骚之势，因此，研究液晶电光效应具有很重要的意义。
常用的液晶显示器件类型有：TFT型（有源矩阵液晶显示）、STN型（超扭曲液晶显示）、TN型（扭曲向列相液晶显示），其中TN型液晶显示器件原理比较简单，是TFT型、STN型液晶显示的基础，因此本实验研究TN型液晶材料，希望通过一些基本现象的观察和研究，对液晶有一个基本了解。
【实验目的】1．了解液晶的结构特点和物理性质。
2．了解液晶电光效应、液晶光开关的工作原理及简单液晶显示器件的显示原理。
3．通过液晶电光特性和时间响应特性曲线的观测，测量液晶的一些性能参数。
【预习思考题】1．扭曲向列相液晶具有那些物理特性，如何利用其电光效应制成液晶光开关？如何利用液晶光开关进行数字、图形显示？2．如何在示波器上显示驱动信号波形和时间响应曲线，如何测量响应曲线的上升时间和下降时间？【实验仪器】液晶盒及液晶驱动电源、二维可调半导体激光器、偏振片（两个）、光功率计、光电二极管探头、双踪示波器、白屏、光学实验导轨及元件底座、钢板尺【实验原理】1．液晶分类大多数液晶材料都是由有机化合物构成的。
这些有机化合物分子多为细长的棒状结构，长度为数nm，粗细约为0.1nm量级，并按一定规律排列。
实验报告题目: 液晶电光效应特性应用姓名董芊宇学院理学院专业应用物理学班级2013214103学号2013212835班内序号222015年9 月一．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。
二．实验原理1.液晶液晶态是一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。
2.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。
液晶电光效应实验（实验报告）
液晶电光效应实验
液晶电光效应是指在液晶分子结构扭曲时，液晶薄膜的透光度发生变化。
实验中，集成了一块液晶屏，将电压施加到液晶屏上，观察液晶屏对应位置的透光度变化，研究该变化规律，以深入加深对液晶电光效应的认识。
实验步骤如下：
1. 首先，将电路连接好，确保液晶屏上各电极连接无误，并检查电源是否已正常供电；
2. 将示波器的波形选择及参数确定好，接入电源，使示波器正常工作；
3. 称取一只仪器，将相应的液晶屏放在支架上，便于观察及调整；
4. 用外加电压试验液晶屏，每次增大一个单位，观察屏幕中每一点的透光度变化；
5.了解液晶屏的电光效应，在变化的电压影响下，调整透光度，并记录实验结果。
实验结果：
实验中，随着外加电压的不断增加，液晶屏中每一点的透光度也越来越低，最低的透光度约为17%左右，而外加电压可达最大值时，液晶屏的透光度大约为50%，可见外加电压对液晶屏的透光度有明显的影响。
实验结论：
根据实验结果可以清楚地看到，通过外加之电压可以有效地控制液晶屏的透光度，而随着外加电压的变化，液晶屏中每一点的透光度也会有相应的变化，从而实现视觉上的效果。
本次实验验证了液晶电光效应的存在，为进一步研究液晶电光效应提供了基础。
实验40 液晶电光效应实验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，而液晶除了具有液体的流动性之外，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，会产生偏振面旋转和双折射效应等。
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。
【实验目的】（1）研究液晶光开关的电光特性，求得液晶的阈值电压和关断电压。
（2）研究液晶光开关的视角特性，获得最佳视角范围。
（3）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】本实验所用仪器为液晶光开关电光特性综合实验仪。
【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。
入射的自然光 偏振片P 1偏振片P 2出射光扭曲排列的液晶分子具有光波导效应光波导已被电场拉伸图40-1 液晶光开关的工作原理TN 型液晶光开关的结构如图40-1所示。
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，如图40-1左图所示。
液晶电光效应实验报告一、实验目的1、了解液晶的特性和电光效应的基本原理。
2、测量液晶的电光特性曲线，计算阈值电压、饱和电压等参数。
3、观察液晶在不同电压下的光学特性变化。
二、实验原理液晶是一种介于液体和晶体之间的物质状态，具有独特的光学和电学性质。
在电场作用下，液晶分子的排列会发生变化，从而导致其光学特性的改变，这就是液晶的电光效应。
液晶电光效应主要有扭曲向列型（TN 型）和电控双折射型（ECB 型）等。
本实验采用 TN 型液晶，其分子长轴在不加电场时沿特定方向扭曲排列。
当在液晶盒两端加上电压时，液晶分子的取向会逐渐与电场方向一致，使得通过液晶盒的光的偏振状态发生改变，从而引起光强的变化。
通过测量光强随电压的变化，可以得到液晶的电光特性曲线，并从中得出阈值电压（Vth）、饱和电压（Vs）等重要参数。
三、实验仪器1、液晶电光效应实验仪：包括电源、液晶盒、偏振片、光功率计等。
2、示波器四、实验步骤1、打开实验仪电源，预热一段时间，使仪器稳定工作。
2、将液晶盒插入实验仪的插槽中，确保连接良好。
3、调整偏振片的角度，使通过液晶盒的光强达到最大。
4、开启光功率计，测量初始光强 I0。
5、逐渐增加电压，从0 开始，每次增加一定的电压值（如05V），记录对应的光强值 I。
6、当光强变化不再明显时，停止增加电压。
7、将测量得到的数据绘制在坐标纸上，得到液晶的电光特性曲线。
五、实验数据及处理｜电压（V）｜光强（mW）｜｜｜｜｜ 0 ｜ 102 ｜｜ 05 ｜ 85 ｜｜ 10 ｜ 68 ｜｜ 15 ｜ 52 ｜｜ 20 ｜ 38 ｜｜ 25 ｜ 25 ｜｜ 30 ｜ 18 ｜｜ 35 ｜ 12 ｜｜ 40 ｜ 08 ｜｜ 45 ｜ 05 ｜｜ 50 ｜ 03 ｜以电压为横坐标，光强为纵坐标，绘制电光特性曲线。
从曲线中可以看出，当电压较低时，光强变化较小；当电压达到一定值（约 18V）时，光强开始迅速下降，这个电压即为阈值电压 Vth。
课程：专业班号：姓名：学号：同组者：液晶电光效应实验一、实验目的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。
告第1 页(共９页)课程：___＿__＿近代物理实验＿___＿＿_ﻩ实验日期：ﻩ 年月日专业班号__＿＿＿_组别＿__＿＿＿＿ﻩ交报告日期：ﻩ年月日姓名__Bｉgger__学号__报告退发:（订正、重做）同组者__ _＿______ﻩ教师审批签字：实验名称：液晶的电光特性一、实验目的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、实验仪器激光器,偏振片,液晶屏,光电转换器，光具座等。
三、实验原理液晶分子的形状如同火柴一样,为棍状，长度在十几埃,直径为4～６埃,液晶层厚度一般为５-８微米。
排列方式和天然胆甾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。
对于介电各向异性的液晶当垂直于螺旋轴的方向对胆甾相液晶施加一电场时,会发现随着电场的增大,螺距也同时增大,当电场达到某一阈值时,螺距趋于无穷大,胆甾相在电场的作用下转变成了向列相。
这也称为退螺旋效应。
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。
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。
根据液晶分子的结构特点，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１中的排列形式。
这时，液晶分子对偏振光的旋光作用将会减弱或消失。
通过检偏器,我们可以清晰地观察到偏振态的变化。
大多数液晶器件都是这样工作的。
图１液晶分子的扭曲排列变化若将液晶盒放在两片平行偏振片之间，其偏振方向与上表面液晶分子取向相同。
不加电压时，入射光通过起偏器形成的线偏振光,经过液晶盒后偏振方向随液晶分子轴旋转90°，不能通过检偏器;施加电压后,透过检偏器的光强与施加在液晶盒上电压大小的关系见图2；其中纵坐标为透光强度，横坐标为外加电压。
最大透光强度的10％所对应的外加电压值称为阈值电压(Ｕth）,标志了液晶电光效应有可观察反应的开始(或称起辉），阈值电压小,是电光效应好的一个重要指标。
最大透光强度的90%对应的外加电压值称为饱和电压（Ｕr）,标志了获得最大对小则易获得良好的显示效果,且降低显示功耗，对比度所需的外加电压数值，Uｒ显示寿命有利。
对比度D r ＝I maｘ／Iｍｉn,其中Ｉｍａx为最大观察(接收)亮度(照度)，I min为最小亮度。
陡度β= U r/ U th即饱和电压与阈值电压之比。
图2 液晶电光效应关系图液晶对变化的外界电场的响应速度是液晶产品的一个十分重要的参数。
一般来说液晶的响应速度是比较低的。
可以用上升沿时间和下降沿时间来衡液晶对外界驱动信号的响应速度情况,定义如图3所示。
图３液晶屏响应时间液晶光开关的视角特性表示对比度与视角的关系。
对比度定义为光开关打开和关断时透射光强度之比，对比度大于５时，可以获得满意的图像,对比度小于２,图像就模糊不清了。
图４表示了某种液晶视角特性的理论计算结果。
图４中，用与原点的距离表示垂直视角(入射光线方向与液晶屏法线方向的夹角）的大小。
图中３个同心圆分别表示垂直视角为3０，60和9０度。
９0度同心圆外面标注的数字表示水平视角(入射光线在液晶屏上的投影与0度方向之间的夹角)的大小。
图3中的闭合曲线为不同对比度时的等对比度曲线。
由图4可以看出,液晶的对比度与垂直与水平视角都有关，而且具有非对称性。
若我们把具有图４所示视角特性的液晶开关逆时针旋转，以220度方向向下,并由多个显示开关组成液晶显示屏。
则该液晶显示屏的左右视角特性对称，在左，右和俯视3个方向，垂直视角接近６0度时对比度为5，观看效果较好。
在仰视方向对比度随着垂直视角的加大迅速降低，观看效果差。
图4 液晶的视角特性实验光路图：图5 液晶电光效应实验示意图四、实验内容与要求1、液晶电光特性测量1)将激光器、液晶屏及光电池插入机箱对应插孔内，打开机箱电源。
2)取掉液晶屏，调节激光器高度使激光器光斑入射到光电池入射孔内。
3)调节激光通过起偏器后进入光电转换器后的光电流尽可能大;再插入检偏器,旋转检偏器使激光光斑变到最暗状态,此时两偏振片振动方向角度差应为90°,将液晶屏重新放入对应插孔,可以发现此时光电流增加。
4)调节频率旋钮，逆时针旋转到最小,此时频率为最大值,入射到激光器的光斑无闪烁现象,幅值电压表头及光电流表头数字稳定。
5)顺时针旋转幅值旋钮,缓缓增大输出方波信号的幅值,观察光电流表的数据，记录下幅值对应光电流值，填入表格1,并绘制幅值与光电流关系图及透过率与幅值关系图(透过率在幅值为０时为100%）,求出关断电压及阈值电压。
(注意调节幅值过程中,０～２V每次调节0.2V，2Ｖ～5Ｖ每次调节０.1V)表１根据幅值和光电流值作图，从图形找到90%透过率时驱动电压幅值(阈值电压)和10%透过率时驱动电压幅值(关断电压）。
2、液晶屏视角特性测量1)重复实验一1、2、３、4实验部分。
2)调节幅值电压０V，旋转液晶屏±80°,每隔20°测量一次3)调节幅值电压为２V,重复上面测量过程。
五、实验数据记录与处理1、液晶电光特性测量1)数据记录表格:2)液晶电光效应关系图：通过图像可知,90％透过率时驱动电压幅值（阈值电压）为:2.1９V; 10%透过率时驱动电压幅值(关断电压）为:3.04Ｖ。
2、液晶屏视角特性测量1)数据记录表格：-60 ０.234 0．216 -４００.237 0.２２3 -20 0.225 0.２15０0．２１50.2０920 0.２16 0.215 40 ０．224 0.2１９60 ０.2１９０.21880 ０.1６8 0.1222)图像表示：六、思考题1)详细叙述饱和电压与阈值电压的物理意义及作用：阈值电压(Ｔhｒｅshold voltａge):通常将传输特性曲线中输出电压随输入电压改变而急剧变化转折区的中点对应的输入电压称为阈值电压.在描述不同的器件时具有不同的参数。
最大透光强度的１０%所对应的外加电压值称为阈值电压（U tｈ)，标志了液晶电光效应有可观察反应的开始(或称起辉）,阈值电压小，是电光效应好的一个重要指标。
最大透光强度的９０%对应的外加电压值称为饱和电压(Ｕr)，标志了３获得最大对比度所需的外加电压数值,Uｒ小则易获得良好的显示效果，且降低显示功耗，对显示寿命有利。
液晶的电光特性曲线越陡,即阈值电压与饱和电压的差值越小，由液晶开关单元构成的显示器件允许的驱动路数就越多。
2)液晶屏视角特性测量有何意义:液晶屏视角特性测量意义在于探索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。
3)查找相关资料,了解液晶的特性及分类，以及其他材料在作为显示器件中的应用情况和各自的优缺点：液晶平面显示器的技术发展趋于成熟阶段，而且其应用面也随着信息、通讯和网络技术的进步而被大量地运用,例如笔记本电脑、移动电话、个人助理机和携带式消费性产品等。
较难实现之广视野角、高画质化和高速化等问题，均因新的材料、新的组合设计和新的驱动方式之发展，而实现了轻薄短小和替代性映像管监视器和电视的功能。
液晶材料 (Liquid Cryｓtａl）在液晶平面显示器的组成结构上所担任的角色是相当地重要，虽然其种类有数万种，但真正使用的也仅有数十多种。
液晶状态被喻为是自然界中物质的第四状态,而有别于固态、液态和气态的物质三大状态，液晶分子是一种具有光学异方向性和流动性之结晶性液体，是一种机能性材料。
液晶依其分子排列方式，分为向列型(Nematｉc)、距列型(Sｍeｃtｉc）、胆固醇型(Ｃholesteｒiｃ)、圆盘型(Ｄｉsotic)＊若依对外在因素的影响,有溶致型的(Ｌｙｏtｒoｐｉc)、热致型(Theｒmoｔrｏｐic);若依分子量来分,有低分子型和高分子型；若依温度的因素，有互变转换型（Ｅｎantiｏｔｒoｐiｃ）、单变转换型（Moｎotropic)；在高分子的液晶有主链型和侧链型。
液晶的发现最早是在１9世纪,经由多年的研究才成功的开发出液晶平面显示器的应用。
向列型液晶显示法的机制有利用动态散射模式的显示法、分子轴旋转模式的显示法、扭曲构造模式的显示法、主体和客体效应模式的显示法和热汪学效应的显示法等。
其中以动态散射模式的显示法为主流,应用的领域有输入表示装置、非破坏检查和超音波等。
当加大电压时，则程现安定循环流的条纹模样,此一条纹模样,此一条纹模样在数伏特的电压范围内程现静止安定状态,在更高电压时，安定循环流变成乱流而使区块开始激烈的摇动,其静止状态称为韦廉斯区块（Wｉlliamｓ Doｍaｉn),而摇动状态称之为动态散射效应。
近年来液晶材料的新用途，也发展到摩擦、摩耗和润滑材料等方面应用,液晶材料的一项有趣的物理性质－电粘性效应(Ｅleｃtrorheｏlogiｃaｌeｆf ｅｃt，ＥR),乃是在外加电场的作用下,而其粘度值产生变化,具有此一特性的物质称之为电粘性流体。
液晶的分子结构是多样化的棒状或碟盘状之构造体，而且也不断有新的功能性液晶材料分子被合成。
例如复数的非液晶性的分子因氢结合之聚合效应，而产生有液晶特性的所谓氢结合型液晶，同时不同性质的金属错合物液晶分子结构的新物值质也被期待开发出来。
七、实验误差液晶受环境影响较大，温度湿度以及外界光照条件均有可能对液晶光电效应测量产生影响；在旋转液晶屏的时候，是靠人眼进行读数的，这一过程中可能因为视角问题以及人为因素产生误差；实验中发现旋转液晶屏，在对称的位置上其光电流并不相等，可能存在光具座不够水平，高度不严格统一等问题引起的误差。
