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大学化学实验---液晶光电效应

更新时间:2023-10-14 文章作者:佚名 信息来源:网络整理 阅读次数:

1、实验题目:实验题目:液晶电光效应液晶电光效应实验目的:实验目的: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点曲线;2、观察液晶光开关的时间响应曲线,并求出液晶的上升时间和增长时间;3、测量液晶显示器的视角特点;4、了解通常液晶显示元件的工作原理。实验原理:实验原理:TN型液晶光开关工作原理型液晶光开关工作原理两张偏振光片贴于玻璃的两面,上下电极的定向方向互相垂直,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的透光轴互相正交。在未加驱动电流的情况下,来自光源的自然光经过偏振光片P1后Ds4物理好资源网(原物理ok网)

2、只剩下平行于透光轴的线偏振,该线偏振抵达输出面时,其偏振光面旋转了90。这岁月的偏振光面与P2的透光轴平行,因此有光通过。(见原理示意图)当施加足够电流时(通常为12伏),在静电场的作用下,液晶分子趋向平行于电场方向排列。原先的扭曲结构被破坏,从P1透射下来的偏振的偏振光方向在液晶中传播时不再旋转,保持原先的偏振光方向抵达下电极。这岁月的偏振光方向与P2正交,因此光被关断。因为上述光开关在没有电场的情况下让光透过,加上电场的时侯光被关断,因而称作常白模式。液晶光开关电光特点曲线液晶光开关电光特点曲线液晶驱动电流和时间响应曲线液晶驱动电流和时间响应曲线Ds4物理好资源网(原物理ok网)

3、实验步骤:实验步骤:1、校准透过率为100,2、液晶电光特点的检测:静态模式下使电流从0v到6v记录相应的透射率。勾画电光曲线图求出阀值电流与关断电流。3、液晶时间特点曲线测定:静态闪动状态光电效应实验,透过率为100,电流为2v,由示波器观察到驱动电流波形及时间特点曲线,并求出上升时间与增长时间。4、液晶视角特点的检测(1)水平视角的检测电流在0v下,角度从-75度至+75度,读出每一角度下透射率的最大值。电流在2v下,角度从-75度至+75度,读出每一角度下透射率的最小值。估算对比度,勾画曲线图。(2)垂直视角的检测(同上)Ds4物理好资源网(原物理ok网)

4、电压在0v下,角度从-75度至+75度,读出每一角度下透射率的最大值。电流在2v下,角度从-75度至+75度,读出每一角度下透射率的最小值。估算对比度,勾画曲线图。5、液晶图象显示原理动态模式,电流5v左右。按矩阵开关可以改变象素的通断状态,使暗或亮象素组合成一个字符或文字。注意事项:注意事项:1绝对严禁用光束照射别人鼻子或直视光束本身,以防伤害耳朵!2在进行液晶视角特点实验种,更换液晶板方向时,勿必断掉总电源后,再进行插取,否则将会毁坏液晶板;3液晶板隆起面必需要朝向激光发射方向,否则实验记录的数据为错误数据;4在调节透Ds4物理好资源网(原物理ok网)

5、过率100时,假若透过率显示不稳定,则很有可能是光路没有对准,5在校正透过率100前,必须将液晶供电电流显示调到0.00V或显示小于“250”,否则难以校正透过率为100。在实验中,电流为0.00V时,不要长时间按住“透过率校正”按钮,否则透过率显示将步入非工作状态,本组测试的数据为错误数据,须要重新进行本组实验数据记录。实验数据:实验数据:表一:液晶开关电光特点检测表一:液晶开关电光特点检测电流电流/(V)透射率透射率00.50.81.01.21.31.41.5110010099.998.480.163.545.830.0Ds4物理好资源网(原物理ok网)

6、210010099.998.379.863.445.529.9310010099.998.480.063.445.529.9平均值平均值10010099.998.6779.9763.4345.629.93电流电流/(V)透射率透射率1.61.72.03.04.05.06.0119.011.64.34.84.44.03.7218.911.74.34.84.44.03.7319.011.64.34.84.44.03.7平均值平均值18.9711.634.34.84.4Ds4物理好资源网(原物理ok网)

7、4.03.7表二:液晶的时间响应的检测数据表二:液晶的时间响应的检测数据次数次数123平均值平均值上升时间上升时间/()42434342.7增长时间增长时间/()39404039.7表三:液晶的表三:液晶的水平视角的检测数据水平视角的检测数据角度(度)角度(度)-75-70-65-60-55-50-45-40Tmax(%)28.441.252.863.872.480.386.591.4Tmin(%)2.93.74.14.34.24.14.24.4Tmax/Tmin9.7931011.1351412Ds4物理好资源网(原物理ok网)

8、.8780514.8372117.2381019.5853720.5952420.77273角度(度)角度(度)-35-30-25-20-15-10-50Tmax(%)93.696.898.999.699.799.799.8100Tmin(%)4.64.74.64.54.34.34.14.0Tmax/Tmin20.3478320.5957421.522.1333323.1860523.1860524.3414625角度(度)角度(度)510152025303540Tmax(%)100101Ds4物理好资源网(原物理ok网)

9、10110110098.696.094.2Tmin(%)4.04.14.34.34.54.74.74.7Tmax/Tmin2524.6341523.4883723.4883722.2222220.9787220.4255320.04255角度(度)角度(度)45505560657075Tmax(%)90.185.077.769.459.247.534.3Tmin(%)4.54.44.44.54.54.03.1Tmax/Tmin20.0222219.3181817.6590915.42222Ds4物理好资源网(原物理ok网)

10、13.1555611.87511.06452表表四四:液晶的:液晶的垂直垂直视角的检测数据视角的检测数据角度(度)角度(度)-75-70-65-60-55-50-45-40Tmax(%)33.049.260.066.971.774.878.381.7Tmin(%)34.550.962.569.572.571.867.860.8Tmax/Tmin0.956520.966600.960.962590.988971.041781.154871.34375角度(度)角度(度)-35-30-25-20-15-1Ds4物理好资源网(原物理ok网)

11、0-50Tmax(%)84.488.491.393.796.197.999.199.8Tmin(%)51.241.030.020.212.77.44.54.1Tmax/Tmin1.648442.156103.043334.638617.5669313.2297322.0222224.34146角度(度)角度(度)510152025303540Tmax(%)99.799.297.895.793.590.886.784.0Tmin(%)6.19.916.023.733.144.054.3Ds4物理好资源网(原物理ok网)

12、64.7Tmax/Tmin16.3442610.020206.11254.037972.824772.063641.596691.29830角度(度)角度(度)45505560657075Tmax(%)80.076.171.565.758.449.938.2Tmin(%)71.574.974.369.161.051.539.4Tmax/Tmin1.118881.016020.962310.950800.957380.968930.96954数据处理:数据处理:1.液晶电光特点的检测液晶电光特点的检测0123Ds4物理好资源网(原物理ok网)

13、456020406080100图图1液晶电光特点的检测图液晶电光特点的检测图由图可以看出由图可以看出:阀值电流约为:1.125v关断电流约为:1.56v2.液晶时间特点曲线测定液晶时间特点曲线测定由数据剖析可知:上升平均时间为:42.7ms增长平均时间为:39.7ms=42.739.7=3ms由此可知:上升与增长时间并不相等,而且相差很小,在宏观上是处于同一数目级的。电流/伏透射率/%3.液晶视角特点的检测液晶视角特点的检测(1)水平视角的检测水平视角的检测-80-60-40-8101214161820Ds4物理好资源网(原物理ok网)

14、222426图图2水平视角的检测图水平视角的检测图由图可以看出(由图可以看出(可在可在较高的显示比列下认清完整较高的显示比列下认清完整光滑光滑的曲线)的曲线):水平视角的可视范围比较大。-40度到40度之间的对比度平均达到了20%,是比较大的,也就是说,在偏离水平方向040度之间,都可以获得良好的观察疗效,在23度左右观察的视觉疗效为最佳;超出这个范围之外的视觉疗效则相对会比较差,但是随着视角(绝对值)的减小,可视度将以很大的幅度减小。(2)垂直视角的检测)垂直视角的检测角度/度对比度-80-60-40-05101Ds4物理好资源网(原物理ok网)

15、52025图图3垂直视角的检测图垂直视角的检测图由图可以看出(由图可以看出(可在可在较高的显示比列下认清完整较高的显示比列下认清完整光滑光滑的曲线)的曲线):垂直视角的可视范围很小。只有-64度之间的对比度能达到20%,是比较的大,也就是说,只有在偏离水平方向很小的角度度(05度),才有良好的观察疗效,在-2-3度左右观察的视觉疗效为最佳;超出这个范围之外的视觉疗效则相对会比较差,但是随着视角(绝对值)的减小,可视度将以很大的幅度减小,在40度左右便增长到极低的水平,角度(绝对值)再减小,则几乎不可见。4.液晶图象显示原理液晶图象显示原理本部份Ds4物理好资源网(原物理ok网)

16、实验借助实验台上的装置或则计算机中的软件进行操作,角度/度对比度在液晶显示屏上突显出不同的纹样或则是汉字。本部份实验疗效早已经过了老师的检测,已然达到了实验的预期。实验心得实验心得1、实验中须要旋转液晶板的转盘来调整度数,此时应当认真仔细,以保证旋转的精度,进而提升实验的精确度;2、本实验须要用到示波器,实验时记录和时可以采取将示波器显示图象放大拉长的方式来愈发精确地检测上升与增长时间,这样可以使实验数据愈发精确;3、在最后一个实验中,我和同组的同事通过仪器上的按键和笔记本中的软件在液晶显示板上呈现出了各类不同的纹样,使我对液晶的功能特点有了进一步的了解。思思Ds4物理好资源网(原物理ok网)

17、考考题题1.施加电流的过程中,液晶样品上有时会出现成片状的黑斑,说施加电流的过程中,液晶样品上有时会出现成片状的黑斑,说明造成这些现象出现的可能诱因?明造成这些现象出现的可能诱因?答:答:首先,我在实验过程中并未发觉题中所述的现象,并且鉴于液晶的时间特点:加上(或去除)驱动电流能使液晶的开关状态发生改变,是由于液晶的分子排序发生了改变,这些重新排序须要一定的时间,用上升时间和增长时间描述。在施加电流的时侯,前一组实验的电流形成的疗效因为增长时间还未完全丧失,这时刚加的电流形成的疗效也渐渐彰显,在此时间段内,会出现旧的图象与新的图象重叠的疗效。2.怎样确定本实验所使用的液晶样品是常黑型的还是常白型怎样确定本实验所使用的液晶样品是常黑型的还是常白型的?的?答:答:可以用定性的方式判断:向液晶板凹进面看去,即人眼与液晶板凹进面在同侧,若可以看见液晶板旁边的事物则为常白型光电效应实验,若看见有如通常估算器的液晶面的情况,则为常黑型。Ds4物理好资源网(原物理ok网)

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