温度对向列相液晶阈值电压的影响_王欣
温度对液晶5CB拉曼光谱影响的初探
温度对液晶5CB拉曼光谱影响的初探李霞郝伟孔乐【摘要】摘要随着对光折变材料的深入研究，液晶的光折变性能受到了广泛的关注。
通过测量不同温度下的向列相液晶5CB的拉曼散射光谱发现，随着温度的变化，5CB分子的几个主要振动峰基本上没有发生移动，只是在散射强度上有一些变化，各向同性相和向列相的拉曼散射强度变化比较明显。
【期刊名称】分析仪器【年(卷),期】2009(000)005【总页数】2【关键词】关键词向列相液晶5CB 拉曼光谱变温1 前言1963年液晶的电光效应被发现，引起了人们对液晶材料光折变性质的研究兴趣。
液晶与其它的光折变材料相比，既具有液体的流动性，又具有晶体的光学各向异性，而且液晶本身就是良好的非线性声色团，具有很强的双折射性，不需要非线性光学掺杂就能观察到明显的取向光折变效应[1]。
1994年Rudenko E V和Sukhov A V首先预言并通过实验证实向列相液晶中的光折变非线性[2]。
同年，Khoo I C在向列相液晶中验证了光折变效应。
他认为液晶中的光折变效应是液晶中光致空间电荷分布调制与外电场共同作用的结果[3]。
向列相液晶的这一性质，使它非常适用于光学存储和液晶显示[4]。
本实验所研究的5CB就是一种常见的向列相液晶，主要通过变温的方法对其拉曼光谱进行研究，观察5CB在不同温度下拉曼光谱的变化情况，从而得到5CB在不同相下分子振动的变化情况。
5CB是4-正戊基-4′-氰基联苯(4-cyano-4-5-alkylbiphenyls)的简称，它是一种室温液晶，是Gray于1974年发明的。
它的溶点为24℃，清亮点为35.5℃，具有相当宽的液晶相温度。
5CB只具有一个液晶相——向列相，它的相变序为：Cr-24-N-35.5-I，其中Cr代表晶体相，N代表向列相，I代表各向同性相，数字表示的是相变温度(单位：℃)[5]。
2 实验部分本实验使用的拉曼谱仪是Thermo公司的傅立叶变换拉曼光谱仪，激发波长1064nm，激光功率0.30W，样品上的功率0.28W,增益1.0，光阑14，分辨率2.00cm-1，扫描次数64。
温度对向列相液晶阈值电压的影响
温度对向列相液晶阈值电压的影响
王欣;李志广;郭婷;张志东
【期刊名称】《现代显示》
【年(卷),期】2010(000)002
【摘要】采用商用ECB液晶盒灌装向列相液晶样品JK-13141+01%S811测量并分析了环境温度对该型液晶阈值电压的影响,结果表明向列相液晶阈值电压是温度的函数.温度从室温25℃变化到85℃,周值电压从2.6V降到2.2V,这与TN盒阈值电压Uth随温度T增加而降低的理论推导相符.在实际应用中则可能出现在室温下非显示状态的像素,在较高的温度下呈现半显状态.文章为设计高稳定性的液晶显示器件提供了依据.
【总页数】3页(P48-50)
【作者】王欣;李志广;郭婷;张志东
【作者单位】河北工业大学应用物理系,天津,300401;河北工业大学应用物理系,天津,300401;河北工业大学应用物理系,天津,300401;河北工业大学应用物理系,天津,300401
【正文语种】中文
【中图分类】TN141.9
【相关文献】
1.高压IGBT芯片高温测试温度的阈值电压标定 [J], 涂启志;凌浪波
2.小尺寸VDMOS阈值电压温度特性模型 [J], 姚进;张敏;沈克强
3.基于CMOS迁移率与阈值电压特性的温度传感器 [J], 李蕾;毛陆虹;黄晓综;谢生;张世林
4.含碘系列电荷转移复合物的热分解温度对烧孔阈值电压的影响 [J], 于学春;彭海琳;张然;张莹莹;刘忠范
5.弱锚泊条件下超扭曲向列相液晶显示的光学阈值电压 [J], 张志东;刘金伟;马红梅因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
mos管阈值电压和温度的关系
mos管阈值电压和温度的关系在现代电子学中，管阈值电压和温度之间存在着密切的关系。
了解并掌握这种关系对于电子器件的设计和工作至关重要。
本文将生动地介绍管阈值电压和温度之间的关系，以及这种关系对实际应用的指导意义。
首先，我们需要了解什么是管阈值电压。
在MOSFET（金属氧化物半导体场效应管）中，管阈值电压（Vth）是指控制门电压与漏极电流之间的临界电压。
Vth决定了MOSFET是否导通，也决定了其工作状态。
当控制门电压大于或等于Vth时，MOSFET将导通；反之，若控制门电压小于Vth，MOSFET将截止。
然而，温度的变化会对管阈值电压产生影响。
一般来说，随着温度的升高，MOS管的Vth将下降。
这是由于温度升高导致材料内部电子的热激发，使得导致导电带的电子浓度增加。
这种增加的电子浓度会在材料中引入额外的电荷，从而影响到MOSFET的电性能。
因此，温度升高会导致MOSFET的Vth降低，这会对电路的性能产生重要影响。
了解管阈值电压和温度的关系对于电子器件的设计和工作非常重要。
首先，对于设计者来说，需要考虑到管阈值电压的变化，以确保电路在各种温度下能够正常工作。
这种考虑可以通过合理选择管阈值电压的范围，或者采取温度补偿技术来实现。
其次，在实际应用中，了解管阈值电压和温度的关系可以帮助我们更好地评估和优化电路的性能。
例如，在高温环境下，电路的性能可能会受到影响，因此需要对MOSFET的Vth做出相应的调整，以保证电路的正常工作。
此外，对于热耦合问题的研究也与管阈值电压和温度的关系密切相关。
在实际使用中，热耦合现象会导致管阈值电压随温度的变化而发生变化，进而对电路性能产生不利影响。
因此，我们需要认识到这种现象，并采取相应的措施来降低热耦合对管阈值电压的影响。
综上所述，管阈值电压和温度之间存在着密切的关系。
了解并掌握这种关系对于电子器件的设计、评估和优化至关重要。
只有通过深入研究和实践，我们才能更好地利用这种关系来提高电路的性能，并解决实际应用中遇到的问题。
液晶光开关实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的1. 理解液晶光开关的基本工作原理，掌握其电光特性。
2. 通过实验测量液晶光开关的电光特性曲线，并从中得到液晶的阈值电压和关断电压。
3. 探究驱动电压周期变化对液晶光开关性能的影响。
二、实验原理液晶是一种具有光学各向异性的有机化合物，其分子在电场作用下会改变排列方向，从而影响光线的传播。
液晶光开关利用这一特性，通过施加电压来控制光的透过。
TN（扭曲向列）型液晶光开关是最常用的液晶光开关之一。
其基本工作原理如下：1. 在两块玻璃板之间夹有液晶层，其中液晶分子在未加电压时呈扭曲排列，使得入射光发生偏振。
2. 当施加电压后，液晶分子排列方向改变，扭曲消失，光线的偏振状态也随之改变。
3. 通过控制电压的大小，可以调节光线的透过情况，从而实现光开关的功能。
三、实验仪器与材料1. 液晶电光效应实验仪一台2. 液晶片一块3. 可变电压电源一台4. 光强计一台5. 记录仪一台6. 连接线若干四、实验步骤1. 将液晶片放置在实验仪中，并调整光路，使光线垂直照射到液晶片上。
2. 连接可变电压电源，设置初始电压为0V。
3. 使用光强计测量透过液晶片的光强，记录数据。
4. 逐渐增加电压，每次增加0.5V，重复步骤3，记录数据。
5. 绘制电光特性曲线，分析阈值电压和关断电压。
6. 改变驱动电压的周期，重复实验，观察液晶光开关性能的变化。
五、实验结果与分析1. 电光特性曲线：根据实验数据，绘制电光特性曲线，如图1所示。
曲线呈现出典型的非线性关系，表明液晶光开关的电光特性。
图1 电光特性曲线2. 阈值电压和关断电压：根据电光特性曲线，确定阈值电压和关断电压。
阈值电压为液晶光开关开始工作的电压，关断电压为液晶光开关完全关闭的电压。
3. 驱动电压周期变化对性能的影响：改变驱动电压的周期，观察液晶光开关性能的变化。
实验结果表明，驱动电压周期变化对液晶光开关性能有一定影响，但影响程度较小。
六、结论1. 本实验成功实现了液晶光开关的电光特性测量，并得到了阈值电压和关断电压。
液晶低温物理特性
液晶低温物理特性
液晶是由一种介于液晶和晶体之间的中间态，它既有液体的流动性又有类似晶体结构的有序性，液晶物质相变化如下图：
液晶显示器的工作原理，但在液晶层加入电压后，液晶分子排列方向就与电场方向平行，液晶的旋光特性消失，进入上层偏光片板光线的偏振轴与板的偏振轴正交，光线被阻断，加入电压后，加入电压不同，就可以改变液晶板的特光率，失效图像的亮度调制。
如下液晶物理特性曲线图，随着温度降低，液晶的阈值电压和响应时间都会增加，这是由液晶的特性决定的，在低温环境下，液晶的粘度将会升高，那么对应需要的扭曲力上升，要求磁场能量增加，而在固定的VOP电压下，磁场能量不变，那么即会导致液晶的响应速度下降，显示随温度下降而逐渐变淡。
mos管的阈值电压随温度的变化曲线
mos管的阈值电压随温度的变化曲线
直接回答非常困难，因为阈值电压的变化曲线可以根据具体的MOS管类型和工艺参数而有所不同。
MOS管的阈值电压通常受到温度的影响，一般来说，随着温度的升高，阈值电压会降低。
具体的变化曲线取决于MOS管的结构和材料。
一般来说，在常见的CMOS工艺中，随着温度的升高，由于本征载流子的增加，栅氧化物的氧缺陷，以及由于温度对材料特性的影响，阈值电压会下降。
而在其他类型的MOS管中，阈值电压的变化曲线可能会有所不同。
要获取特定MOS管的阈值电压随温度变化的准确曲线，需要进行实际的温度和电性能测量。
此外，该曲线还可能因为不同工艺、设计和材料的选择而有所不同。
因此，如果您需要特定类型的MOS管的阈值电压随温度变化的曲线，建议查阅相关的文献资料或联系器件制造商以获取更详细的信息。
液晶电光效应实验报告
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、测量液晶样品的电光特性曲线，包括阈值电压、饱和电压等。
3、掌握液晶显示器件的工作原理和驱动方法。
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，液晶分子的排列方向会发生改变，从而导致其光学性质的变化，这就是液晶的电光效应。
液晶电光效应分为扭曲向列型（TN 型）、超扭曲向列型（STN 型）和薄膜晶体管型（TFT 型）等。
本实验主要研究 TN 型液晶的电光效应。
TN 型液晶盒由两片涂有透明导电膜的玻璃基板组成，中间夹有一层厚度约为几微米的液晶层。
液晶分子在未加电场时，沿基板表面平行排列，且上下基板处的液晶分子排列方向相互扭曲 90°。
当在液晶盒两端施加电场时，液晶分子的排列方向会逐渐与电场方向一致，从而改变液晶的透光特性。
通过测量液晶盒在不同电压下的透光强度，可以得到液晶的电光特性曲线。
该曲线通常包括阈值电压、饱和电压和对比度等重要参数。
三、实验仪器1、液晶电光效应实验仪：包括电源、信号发生器、光功率计等。
2、液晶样品盒。
四、实验步骤1、打开实验仪器电源，预热一段时间，使仪器稳定工作。
2、将液晶样品盒插入实验仪的插槽中，确保接触良好。
3、调节信号发生器，输出一定频率和幅度的方波信号，加到液晶盒两端。
4、使用光功率计测量液晶盒在不同电压下的透光强度，并记录数据。
5、逐步改变电压，测量多个数据点，直到达到饱和状态。
6、绘制电光特性曲线，分析实验结果。
五、实验数据及处理实验中测量得到的电压和透光强度数据如下表所示：｜电压（V）｜透光强度（mW）｜｜：：｜：：｜｜ 0 ｜ 005 ｜｜ 1 ｜ 008 ｜｜ 2 ｜ 012 ｜｜ 3 ｜ 020 ｜｜ 4 ｜ 035 ｜｜ 5 ｜ 050 ｜｜ 6 ｜ 070 ｜｜ 7 ｜ 085 ｜｜ 8 ｜ 095 ｜｜ 9 ｜ 100 ｜以电压为横坐标，透光强度为纵坐标，绘制电光特性曲线，如下图所示：插入电光特性曲线图从曲线中可以看出，当电压低于阈值电压（约为 25V）时，透光强度变化较小；当电压超过阈值电压后，透光强度随电压的增加而迅速增大，直到达到饱和电压（约为 7V），此时透光强度基本不再变化。
阈值电压与温度的关系
阈值电压与温度的关系随着科技的不断发展，电子设备在我们的生活中扮演着越来越重要的角色。
而电子设备中的电路元件则是电子设备正常运行的关键。
其中，阈值电压是一个重要的电路参数，它与温度之间存在着密切的关系。
本文将探讨阈值电压与温度的关系，并介绍一些相关的研究成果。
阈值电压是指在特定的温度下，电子元件开始工作的电压。
在晶体管等电子元件中，阈值电压的大小对元件的性能和稳定性有着重要影响。
一般来说，阈值电压与温度呈正相关关系，也就是说，随着温度的升高，阈值电压会增加。
这是因为在高温下，电子元件内的导电材料会发生一定程度的热膨胀，导致电子元件内部结构发生变化，从而影响了电流的流动和电子元件的性能。
在电子工程领域，研究人员对阈值电压与温度的关系进行了广泛的研究。
他们通过实验和模拟的方法，探索了不同温度下阈值电压的变化规律，并提出了一些解决方案来应对阈值电压变化带来的问题。
例如，一些研究者通过改变材料的组成和结构，来降低阈值电压的温度敏感性。
他们设计了一些特殊的材料，使得阈值电压在不同温度下变化较小，从而提高了电子元件的性能和稳定性。
研究人员还发现，阈值电压与温度的关系在不同的电子元件中有所差异。
例如，在MOSFET（金属-氧化物-半导体场效应晶体管）中，阈值电压与温度的关系是非线性的。
在低温区域，阈值电压随温度的升高而增加；而在高温区域，阈值电压则随温度的升高而下降。
这种非线性关系对于电子元件的设计和应用都具有重要意义。
除了研究阈值电压与温度的关系，研究人员还提出了一些补偿方法来解决阈值电压变化带来的问题。
例如，他们可以通过在电路中加入温度传感器来实时监测温度的变化，并根据温度变化来调整电路的工作参数，从而保持阈值电压的稳定。
此外，他们还可以通过在电路中加入补偿电路或使用特殊的工艺来减小阈值电压的温度敏感性。
阈值电压与温度之间存在着密切的关系。
随着温度的升高，阈值电压会增加，影响了电子元件的性能和稳定性。
研究人员通过实验和模拟的方法，探索了阈值电压与温度的变化规律，并提出了一些解决方案来应对阈值电压变化带来的问题。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
参考文献 [1] 黄锡珉. 显示技术新进展[J]. 液晶与显示，2000，15(1) : 125. [2] 范志新. 液晶器件工艺基础[M]. 北京: 北京邮电大学出版
社，2000: 415. [3] 黄 翀，王建国. 温度对液晶光阀电光特性的影响[J ]. 光学
与光电技术，2008，6(6): 34. [4] Y. Q. Lin. Tem perature effect on thres hold voltage and op-
Abstract： Us ing the ECB ce ll, the influe nce of te m pe rature on thre s hold voltage of liquid crys tal (J K- 13141+0.1S811) is m e as ure d and analyze d. The re s ults indicate that the thre s hold voltage change s w ith te m pe rature . In addition, w e the ore tically dis cus s the te m pe rature e ffe ct on the thre s hold voltage of ne m atic tw is te d liquid crys tal. Whe n the te m pe rature change s from 25℃ to 85℃ , the thre s hold voltage de cre as e s from 0.96V to 0.75V rm s . The e xpe rim e ntal data are cons is te nt w ith the the ore tical re s ults . It s upplie s the re fe re nce s for the de s ign of LCD de vice s w ith high s tability. Keywords： ne m atic liquid crys tal; te m pe rature ; thre s hold voltage ; high s tability
随着液晶显示器应用的日益广泛，人们对液晶 显示器温度使用范围的要求越来越宽[1]。而液晶显示 器主要部分是液晶材料，在极冷的情况下会渐渐成 为真正的晶体，而在过热的情况下又会成为各向同 性物质或纯液体，这两种极限状态下液晶都不能作 为显示器件的工作材料。即使在液晶态温度范围之 内，温度的变化也会影响液晶材料的物性参数，如粘 滞系数、介电常数和弹性常数等，而液晶显示器的显 示特性与这些物性参数直接相关。
2 理论推导
我们知道，阈值电压 Uth 的变化将会较大地影响 器件显示的稳定性。Uth 升高，器件的显示对比度会 下降；Uth 降低，容易产生交叉串扰现象。一般在 0℃ 或以下的温度时，由于液晶在与常温同样的电场影 响下很难进行物理旋转，液晶的反应时间大大增加， 致使画面显示明显迟缓。实际上，温度还会改变液晶 材料的双折射和光学各向异性特性。液晶显示器件 的阈值电压公式可以由以下公式描述：
现代显示 Advanced Display 49
王 欣等：温度对向列相液晶阈值电压的影响
技 术 交 流
图 1 不同温度下的阈值电压 旋转。所以提高液晶光阀的驱动电压，可以加速液晶 分子的运动，使其达到显示效果。
3.2 液晶显示器件的高温稳定实验
将灌装样品 J K- 13141+0.1% S811 的液晶盒和 检测电路整体装入电热干燥箱，设定温度 55℃，在工 作状态下进行耐热实验，18 小时后显示状态正常。继 续设定温 60℃后，在 60℃高温（相对 27℃室温）出现 非选择笔段并呈现半显示状态的现象。实验证明，该 型液晶阈值电压随温度的升高单调降低，在 27℃的 室温下阈值电压的有效值为 0.950V，而在 60℃下阈 值电压有效值降低至 0.855V，如图 2 所示。
王 欣等：温度对向列相液晶阈值电压的影响
文章编号：１００６－６２６８（２０１０）０２／０３－００４８－０３
温度对向列相液晶阈值电压的
技
术 交 流
影响
王 欣，李志广，郭 婷，张志东 (河北工业大学应用物理系，天津 300401)
摘 要： 采用商用 ECB 液晶盒灌装向列相液晶样品 JK-13141+0.1%S811 测量并分析了环境温
作者简介：王 欣，男，籍贯内蒙古，主要研究方向为 液晶器件及液晶导波光学，E- m ail：Wal_2008@126. com。
50 现代显示 Advanced Display
行所有显示像素的显示功能，这种扫描逐行进行或 者按照一定顺序周期性重复实现动态驱动。一般来 说，动态驱动法的非选择像素实际为半选择点，即行 电极选择而列电极为非选择的状态，半选择点施加 电压值为选择点的一半[2]。
一般而言，只要选择电压接近或高于饱和电压， 半选择电压选择低于阈值电压，就能够得到较好的 显示效果。但随着环境温度的升高，阈值电压降低， 原本远小于阈值电压的半选择电压接近甚至达到阈 值电压，致使非选择像素出现半显现象，使液晶显示 器件的对比度大大降低。
度对该型液晶阈值电压的影响，结果表明向列相液晶阈值电压是温度的函数。 温度从室温 25℃
变化到 85℃,阈值电压从 2.6V 降到 2.2V，这与 TN 盒阈值电压 Uth 随温度 T 增加而降低的理论
推导相符。 在实际应用中则可能出现在室温下非显示状态的像素，在较高的温度下呈现半显状
态。 文章为设计高稳定性的液晶显示器件提供了依据。
tical property of tw isted nematic liquid crystal w ith applied different voltages[J]. Opt. Int. J. Light Electron, 2009. [5] Surajit Dhara. Enhancem ent of Freedericks z's thres hold voltage of nem atic liquid crys tals in thin cells [J]. J ournal of Molecular Liquids, 2009, 147(3):145.
2
姨 姨 姨 Uth=
π h
K1 △εε0
1+ （K3- 2K2） K1
Φ π
+2
1
姨 姨姨 姨 K2 hq0
K1 π
Φ2 π
（1） 技
其中 h 为盒厚，给液晶盒施加高于阈值的电压， 术
液晶分子指向矢倾斜角和扭曲角就是 z 的函数。Φ
交 流
为液晶分子指向矢扭曲角。K1、K2、K3 分别为展曲弹
性常数、扭曲弹性常数和弯曲弹性常数，S 为液晶分
关键词：向列相液晶；温度；阈值电压；高稳定性
中图分类号：TN141.9
文献标识码：B
Influence of Temperature on Threshold Voltage of Nematic Liquid Crystal
WANG Xin, LI Zhi-guang, GUO Ting, ZHANG Zhi-dong (Department of Appling Physics, Hebei University of Technology, Tianjin 300401, China)
子的序参数。根据 Landau 理论，弹性常数 K1、K2、K3
可以表示为以下形式：
姨 姨 K1=
9 2
L1+
L2 21S2
（2b）
K3= K1
（2c）
显然 K1、K2 和 K3 均与 S2 成正比，并且可以认为
K1 与 K3 是相等的。各向异性介电常数近似为：
姨 姨 △ε=ε
从图 1 看出，液晶光阀的阈值电压是温度的函 数，随着温度的升高，阈值电压逐渐降低。温度在 25～85 ℃变化，阈值电压在 0.96～0.75V 之间波 动。这是由于温度决定液晶分子的内能，在较低的温 度下，液晶材料变得粘稠，分子的运动需要更多的能 量，液晶在与常温同样的电压影响下很难进行物理
Feb.-Mar.2010，总第 109 期
48 现代显示 Advanced Display
Feb.-Mar.2010，总第 109 期
收 稿 日 期 ：2009-10-29
王 欣等：温度对向列相液晶阈值电压的影响
有序状态，自然就会改变原有液晶的光学性能，从而 实现了液晶对外界光的调制。正是因为向列相液晶 这种明显的电学 - 光学各向异性，才使向列相液晶 成为显示技术中应用最广泛的一类液晶[3]。但是液晶 材料的物性参数，如粘滞系数、介电常数和弹性常数 等都对环境温度十分敏感。本文分析环境温度变化 对 J K- 13141+0.1% S811 型液晶电光特性的影响， 对液晶显示器件的显示稳定性具有实际应用价值。
引言
液晶作为一种具有各向异性的特殊功能材料， 已广泛应用于显示器件、光通信、光计算及光信息处 理等领域，而向列相液晶则是现在使用最广泛的液 晶。从宏观整体上观察向列相液晶，由于其液晶分子
质心无长程序，并可在三维范围内移动，因而可以像 液体一样流动。但所有液晶分子的长轴都基本指向 同一个方向，正是这一有序的指向矢，使向列相液晶 具有典型的单轴晶体的光学特性，而在电学上又具 有明显的介电各向异性。如果利用外加电场对具有 各向异性的向列相分子进行控制，改变原有分子的
图 2 在 60℃下， 液晶显示器非选择像素出现半显 现象
该样品采用动态驱动方式，动态驱动法比静态 驱动法可以节省庞大的硬件驱动电路，即把水平一 组显示像素的背电极都连在一起引出，称之为行电 极；把纵向一组显示像素的背电极都连在一起引出， 称之为列电极。液晶显示的动态驱动法是循环地给 行电极施加选择脉冲，同时所有显示数据的列电极 给出相应的选择或非选择的驱动脉冲，从而实现某