液晶电光效应综合实验

在正式进行实验前，首先需要检查仪器的初始状态，看发射器光线是否垂直入射到接收器；在静态0V供电电压条件下，透过率显示经校准后是否为“100％”。如果显示正确，则可以开始实验，如果不正确，指导教师可以根据附录1的调节方法将仪器调整好再让学生进行

图7 液晶板方向（视角为正视液晶屏凸起面） 实验。

1. 液晶光开关电光特性测量

将模式转换开关置于静态模式，将透过率显示校准为100％，按表1的数据改变电压，使得电压值从0V到6V变化，记录相应电压下的透射率数值。重复3次并计算相应电压下透射率的平均值，依据实验数据绘制电光特性曲线，可以得出阈值电压和关断电压。

表1 液晶光开关电光特性测量

电压（伏） 透射率(%) 1 2 3 平均 0 0.5 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6 1.8 2.0 2.2 2.4 3.0 4.0 5.0 6.0 2. 液晶的时间响应的测量 将模式转换开关置于静态模式，透过率显示调到100%，然后将液晶供电电压调到2.0V，在液晶静态闪烁状态下，用存储示波器观察此光开关时间响应特性曲线，可以根据此曲线得到液晶的上升时间τr和下降时间τd。

表2 液晶的时间响应的测量

电压（伏） τr (s)上升时间 τd (s)下降时间

2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5 6.0 6.5 7.0 3. 液晶光开关视角特性的测量

①．水平方向视角特性的测量

将模式转换开关置于静态模式。首先将透过率显示调到100％，然后再进行实验。 确定当前液晶板为金手指1插入的插槽（如图7所示）。在供电电压为0V时，按照表3所列举的角度调节液晶屏与入射激光的角度，在每一角度下测量光强透过率最大值TMAX。然后将供电电压设置为2.20V，再次调节液晶屏角度，测量光强透过率最小值TMIN，并计算

其对比度。以角度为横坐标，对比度为纵坐标，绘制水平方向对比度随入射光入射角而变化的曲线。

②．垂直方向视角特性的测量

关断总电源后，取下液晶显示屏，将液晶板旋转90°，将金手指2（垂直方向）插入转盘插槽（如图7所示）。重新通电，将模式转换开关置于静态模式。按照与①相同的方法和步骤，可测量垂直方向的视角特性。并记录入表2中。

表3 液晶光开关视角特性测量

角度（°） 水平方向视角特性 垂直方向视角特性 TMAX（%） TMIN（%） TMAX/TMIN TMAX（%） TMIN（%） TMAX/TMIN -75 -70 …… -10 -5 0 5 10 …… 70 75 4. 液晶显示器显示原理

将模式转换开关置于动态（图像显示）模式。液晶供电电压调到5V左右。 此时矩阵开关板上的每个按键位置对应一个液晶光开关象素。初始时各相素都处于开通状态，按1次矩阵开光板上的某一按键，可改变相应液晶相素的通断状态，所以可以利用点阵输入关断（或点亮）对应的象素，使暗相素（或点亮象素）组合成一个字符或文字。以此让学生体会液晶显示器件组成图像和文字的工作原理。矩阵开关板右上角的按键为清屏键，用以清除已输入在显示屏上的图形。

实验完成后，关闭电源开关，取下液晶板妥善保存。

电光效应综合实验仪操作说明书

ZKY-LCDEO-2液晶电光效应综合实验仪操作说明

ZKY-LCDEO液仪器介绍

本实验所用仪器为液晶光开关电光特性综合实验仪，其外部结构如图6所示。下面简单介绍仪器各个按钮的功能。

模式转换开关：切换液晶的静态和动态（图像显示）两种工作模式。在静态时，所有的液晶单元所加电压相同，在（动态）图像显示时，每个单元所加的电压由开关矩阵控制。同时，当开关处于静态时打开发射器，当开关处于动态时关闭发射器；

静态闪烁/动态清屏切换开关：当仪器工作在静态的时候，此开关可以切换到闪烁和静止两种方式；当仪器工作在动态的时候，此开关可以清除液晶屏幕因按动开关矩阵而产生的斑点；

供电电压显示：显示加在液晶板上的电压，范围在0.00V～7.60V之间；

供电电压调节按键：改变加在液晶板上的电压，调节范围在0V～7.6V之间。其中单击＋按键（或－按键）可以增大（或减小）0.01V。一直按住＋按键（或－按键）2秒以上可以快速增大（或减小）供电电压；

透过率显示：显示光透过液晶板后光强的相对百分比；

透过率校准按键：在接收器处于最大接收状态的时候（即供电电压为0V时），如果显示值大于“250”，则按住该键3秒可以将透过率校准为100％；如果供电电压不为0，或显示小于“250”，则该按键无效，不能校准透过率。

液晶驱动输出：接存储示波器，显示液晶的驱动电压；

光功率输出：接存储示波器，显示液晶的时间响应曲线，可以根据此曲线来得到液晶响应时间的上升时间和下降时间；

扩展接口：连接LCDEO信号适配器的接口，通过信号适配器可以使用普通示波器观测液晶光开关特性的响应时间曲线；

图6 液晶光开关电光特性综合实验仪功能键示意图

发射器：为仪器提供较强的光源； 液晶板：本实验仪器的测量样品；

接收器：将透过液晶板的光强信号转换为电压输入到透过率显示表； 开关矩阵：此为16×16的按键矩阵，用于液晶的显示功能实验； 液晶转盘：承载液晶板一起转动，用于液晶的视角特性实验； 电源开关：仪器的总电源开关。

RS232接口：只有微机型实验仪才可以使用RS232接口。用于和计算机的串口进行通信，通过配套的软件，可以实现将软件设计的文字或图形送到液晶片上显示出来的功能。必须注意的是，只有当液晶实验仪模式开关处于动态的时候才能和计算机软件通信。具体操作见软件操作说明书。

晶电光效应信号适配器操作说明

LCDEO信号适配器是液晶电光效应综合实验仪的一个可选附件。在进行液晶电光效应实验中，需要使用到具有存储功能的示波器进行观测和数据记录。而普通的模拟示波器不具备存储功能，要完成整个实验，可以借助LCDEO信号适配器实现。