液晶電光效應(yīng)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)總結(jié)

1、液晶電光效應(yīng)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)總結(jié)早在上世紀(jì)70年代，液晶已作為物質(zhì)存在的第四態(tài)開始寫入各國(guó)學(xué)生的教科書。至今已為由物理學(xué)家、化學(xué)家、生物學(xué)家和工程技術(shù)人員共同關(guān)心與研究的領(lǐng)域，在物理、化學(xué)、電子、生命科學(xué)等諸多領(lǐng)域有著廣泛應(yīng)用。其中液晶顯示器件、光導(dǎo)液晶光閥、光調(diào)制器、光路轉(zhuǎn)換開關(guān)等均是利用液晶電光效應(yīng)的原理制成的。液晶電光效應(yīng)實(shí)驗(yàn)裝置是掌握和測(cè)定液晶電光效應(yīng)和液晶各種參數(shù)的有效儀器，儀器的可靠性以及可操作性關(guān)系著液晶電光效應(yīng)實(shí)驗(yàn)的成敗，因此研究液晶實(shí)驗(yàn)裝置，利用它更好的掌握液晶電光效應(yīng)無(wú)論從實(shí)用角度或物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)角度都是很有意義的。我們的創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)?zāi)康木褪茄兄瞥鲆惶卓煽康?、操作方便的、便于?shí)驗(yàn)教學(xué)的液

2、晶實(shí)驗(yàn)裝置。實(shí)驗(yàn)至此已進(jìn)行了六個(gè)月，現(xiàn)將實(shí)驗(yàn)總結(jié)如下：前段實(shí)驗(yàn)總結(jié)由于裝置是測(cè)量液晶的各項(xiàng)參數(shù)的，要想設(shè)計(jì)好的裝置，首先必須對(duì)液晶有所了解，液晶（Liquid Crystal，簡(jiǎn)稱LC）是一種高分子材料，因?yàn)槠涮厥獾奈锢?、化學(xué)、光學(xué)特性，20世紀(jì)中葉開始被廣泛應(yīng)用在輕薄型的顯示技術(shù)上，它們具有特殊光學(xué)性質(zhì)，又對(duì)電磁場(chǎng)敏感，因此極有實(shí)用價(jià)值。液晶的電光效應(yīng)是指它的干涉、散射、衍射、旋光、吸收等受電場(chǎng)調(diào)制的光學(xué)現(xiàn)象，液晶可以分為向列相（nematic） 例如：油酸銨CH3(CH2)7CH=CH(CH2)7COONH4近晶相（smectic）例如：對(duì)氧化偶氮苯甲醚：CH3OC6H4(NO)=NC6H

3、4OCH3 膽甾相（cholesteric）例如：苯甲酸膽甾酶酯：C6H5COOC27H45 碟型（discotic） 熱致液晶（thermotropic LC） 重現(xiàn)性液晶（recentrant LC）等。液晶分子的排列，后果之一是呈現(xiàn)有選擇性的光散射。因排列可以受外力影響，液晶材料制造器件潛力很大。范圍于兩片玻璃板之間的手性向列型液晶，經(jīng)過(guò)一定手續(xù)處理，就可形成不同的紋理。可以用于液晶面板和液晶顯示器件。液晶顯示器具有以下優(yōu)點(diǎn)1. 液晶顯示器與傳統(tǒng)CRT相比最大的優(yōu)點(diǎn)還是在于耗電量和體積，對(duì)于傳統(tǒng)17寸CRT來(lái)講，其功耗幾乎都在80W以上，而17寸液晶的功耗大多數(shù)都再40W上下，這樣算下來(lái)

4、，液晶在節(jié)能方面可謂優(yōu)勢(shì)明顯。 2. 與傳統(tǒng)CRT相比液晶在環(huán)保方面也表現(xiàn)的表現(xiàn)，這是因?yàn)橐壕э@示器內(nèi)部不存在象CRT那樣的高壓元器件，所以其不至于出現(xiàn)由于高壓導(dǎo)致的x射線超標(biāo)的情況，所以其輻射指標(biāo)普遍比CRT要低一些。 3. 由于CRT顯示器是靠偏轉(zhuǎn)線圈產(chǎn)生的電磁場(chǎng)來(lái)控制電子束的，而由于電子束在屏幕上又不可能絕對(duì)定位，所以CRT顯示器往往會(huì)存在不同程度的幾何失真，線性失真情況。而液晶顯示器由于其原理問(wèn)題不會(huì)出現(xiàn)任何的幾何失真，線性失真，這也是一大優(yōu)點(diǎn)。在對(duì)液晶有了以上了解后，在老師的指導(dǎo)下對(duì)該實(shí)驗(yàn)裝置有了一定了解，該裝置主要由激光發(fā)射器、液晶盒、激光接收器、光功率計(jì)、穩(wěn)壓電源等部分組成。激光

5、產(chǎn)生的單色性極強(qiáng)的光束通過(guò)液晶盒射到激光接收器上，通過(guò)光功率計(jì)測(cè)出透射光功率，與入射光功率進(jìn)行比較，可以得到很多液晶的物理信息，例如閾值電壓、關(guān)斷電壓、上升時(shí)間、下降時(shí)間、視角特性等一系列參數(shù)。激光輸出功率的穩(wěn)定性對(duì)該裝置的靈敏度有較大影響，而激光束出光功率的穩(wěn)定性與其供電穩(wěn)壓電源有很大關(guān)系，因此供電穩(wěn)壓電源要足夠穩(wěn)定，可以通過(guò)三端穩(wěn)壓器件和數(shù)字穩(wěn)壓芯片達(dá)到要求。光功率計(jì)的接收器可以用高靈敏度的光敏元件。接下來(lái)我們實(shí)驗(yàn)小組在網(wǎng)上和圖書館查了一些相關(guān)資料，了解了現(xiàn)在普遍應(yīng)用的液晶實(shí)驗(yàn)裝置的結(jié)構(gòu)，并分析了它們的優(yōu)缺點(diǎn)，最終采用了一體化的裝置結(jié)構(gòu)，這樣不僅是系統(tǒng)的穩(wěn)定性有所提高，同時(shí)還大大降低了操作

6、的復(fù)雜性，不論是用于分析還是用于學(xué)生實(shí)驗(yàn)都很方便和精確。下圖是該裝置的結(jié)構(gòu)圖：上圖為側(cè)視圖 下圖為俯視圖激光發(fā)射器可以利用半導(dǎo)體激光發(fā)射二極管，激光二極管具有效率高、體積小、壽命長(zhǎng)的優(yōu)點(diǎn)，輸出功率也可滿足。液晶轉(zhuǎn)盤可以是激光與液晶盒法線成任意角，液晶開關(guān)矩陣可以更直觀的使學(xué)生了解液晶的顯示原理，該裝置比一般導(dǎo)軌裝置體積小、重量輕、裝盤可經(jīng)特別設(shè)計(jì)（可細(xì)調(diào)）；用框架結(jié)構(gòu)固定液晶樣品，牢固美觀，采用接線柱方式給樣品通電，方 便安全；所用裝置配件均為光學(xué)通用配件（含常用光功率計(jì)），除可做液晶電光效 應(yīng)實(shí)驗(yàn)外，還可用于光偏振等光學(xué)實(shí)驗(yàn)或用于測(cè)定半導(dǎo)體激光器工作電流與 出射光強(qiáng)的關(guān)系；應(yīng)用本儀器可以完成以下實(shí)驗(yàn)： 1測(cè)定液晶樣品的電光曲線，求得樣品的閾值電壓、飽和電壓、對(duì)比度、陡 度等電光參數(shù)； 2自配數(shù)字存儲(chǔ)示波器可測(cè)液晶樣品的電光響應(yīng)曲線，求得液晶樣品的響應(yīng) 時(shí)間； 3用于演示最簡(jiǎn)單的液