JP2000081313A - 液晶層の厚さ測定装置 - Google Patents
液晶層の厚さ測定装置Info
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- JP2000081313A JP2000081313A JP10267295A JP26729598A JP2000081313A JP 2000081313 A JP2000081313 A JP 2000081313A JP 10267295 A JP10267295 A JP 10267295A JP 26729598 A JP26729598 A JP 26729598A JP 2000081313 A JP2000081313 A JP 2000081313A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 液晶層の厚さを高精度で且つ簡易に測定する
ことができる液晶層の厚さ測定装置を提供する。 【解決手段】 光路の回りに互いに逆方向へ等しい角度
ずつ回転可能な一対の偏光素子１２、１３間に液晶セル
１４を保持し、受光素子１７の出力が極値になった時の
受光素子１７の回転角から液晶層の厚さを導出する。こ
のため、位相差板等の特性に影響されることなく液晶層
の厚さが導出され、液晶材料等の屈折率異方性の波長分
散データは不要であり、カラーフィルタや配向膜等の屈
折率や吸収を考慮する必要がない。
ことができる液晶層の厚さ測定装置を提供する。 【解決手段】 光路の回りに互いに逆方向へ等しい角度
ずつ回転可能な一対の偏光素子１２、１３間に液晶セル
１４を保持し、受光素子１７の出力が極値になった時の
受光素子１７の回転角から液晶層の厚さを導出する。こ
のため、位相差板等の特性に影響されることなく液晶層
の厚さが導出され、液晶材料等の屈折率異方性の波長分
散データは不要であり、カラーフィルタや配向膜等の屈
折率や吸収を考慮する必要がない。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本願の発明は、一対の基板間
にツイスト配列されている液晶材料から成る液晶層の厚
さを測定するための装置に関するものである。
にツイスト配列されている液晶材料から成る液晶層の厚
さを測定するための装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】一対の基板とこの一対の基板間にツイス
ト配列されている液晶材料から成る液晶層とを有する液
晶セルが、液晶表示装置に多く用いられている。しか
し、液晶セル中の液晶層の厚さのばらつきが大きいと液
晶表示装置の品質が低下する。そこで、液晶層の厚さの
ばらつきが大きい液晶セルを排除するために、一方及び
他方の基板と液晶層との夫々の界面で反射した光同士に
よる干渉光を分光することによって液晶層の厚さを測定
する装置が、一従来例として考えられている。
ト配列されている液晶材料から成る液晶層とを有する液
晶セルが、液晶表示装置に多く用いられている。しか
し、液晶セル中の液晶層の厚さのばらつきが大きいと液
晶表示装置の品質が低下する。そこで、液晶層の厚さの
ばらつきが大きい液晶セルを排除するために、一方及び
他方の基板と液晶層との夫々の界面で反射した光同士に
よる干渉光を分光することによって液晶層の厚さを測定
する装置が、一従来例として考えられている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述の干渉
光の強度は、基板の屈折率、液晶層の屈折率及び液晶層
の厚さで決まる。しかし、基板としてはガラス基板が多
く用いられており、この基板の屈折率と液晶層の屈折率
との差が小さいので、基板と液晶層との界面で反射する
光の強度が弱い。このため、一対の基板間に液晶材料が
注入された後は干渉光による厚さの測定が困難である。
光の強度は、基板の屈折率、液晶層の屈折率及び液晶層
の厚さで決まる。しかし、基板としてはガラス基板が多
く用いられており、この基板の屈折率と液晶層の屈折率
との差が小さいので、基板と液晶層との界面で反射する
光の強度が弱い。このため、一対の基板間に液晶材料が
注入された後は干渉光による厚さの測定が困難である。
【０００４】一方、一対の基板間に液晶材料が注入され
ていなくて空気が存在している状態では、基板の屈折率
と空気の屈折率との差が大きいので、基板と空気との界
面で反射する光の強度が強くて、干渉光による厚さの測
定が可能である。しかし、一対の基板間に液晶材料が注
入されていない状態の一対の基板間の距離と液晶材料が
注入された後の一対の基板間の距離つまり液晶層の厚さ
とは、液晶層による圧力の有無のために必ずしも一致し
ないので、液晶層の厚さを高精度で測定することが困難
である。
ていなくて空気が存在している状態では、基板の屈折率
と空気の屈折率との差が大きいので、基板と空気との界
面で反射する光の強度が強くて、干渉光による厚さの測
定が可能である。しかし、一対の基板間に液晶材料が注
入されていない状態の一対の基板間の距離と液晶材料が
注入された後の一対の基板間の距離つまり液晶層の厚さ
とは、液晶層による圧力の有無のために必ずしも一致し
ないので、液晶層の厚さを高精度で測定することが困難
である。
【０００５】また、カラーフィルタや配向膜等が基板上
に設けられていると、これらの屈折率や吸収によって干
渉光の強度が変動するので、液晶層の厚さの測定に際し
て、これらの屈折率や吸収を考慮する必要がある。更
に、干渉光を分光することによって液晶層の厚さを測定
するためには、個々の構成要素の屈折率の波長分散を考
慮する必要がある。
に設けられていると、これらの屈折率や吸収によって干
渉光の強度が変動するので、液晶層の厚さの測定に際し
て、これらの屈折率や吸収を考慮する必要がある。更
に、干渉光を分光することによって液晶層の厚さを測定
するためには、個々の構成要素の屈折率の波長分散を考
慮する必要がある。
【０００６】つまり、上述の一従来例の液晶層の厚さ測
定装置では、液晶層の厚さを高精度で且つ簡易に測定す
ることが困難であった。従って、本願の発明は、液晶層
の厚さを高精度で且つ簡易に測定することができる液晶
層の厚さ測定装置を提供することを目的としている。
定装置では、液晶層の厚さを高精度で且つ簡易に測定す
ることが困難であった。従って、本願の発明は、液晶層
の厚さを高精度で且つ簡易に測定することができる液晶
層の厚さ測定装置を提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】請求項１に係る液晶層の
厚さ測定装置では、受光素子で計測される光の量が、第
１及び第２の偏光素子自体の回転によって調節され、位
相差板等の回転によって調節されるのではないので、位
相差板等の特性に影響されることなく液晶層の厚さが導
出される。また、液晶層の厚さの導出に際して、測定波
長における液晶材料の屈折率異方性のみが必要であり、
液晶材料等の屈折率異方性の波長分散データは不要であ
る。
厚さ測定装置では、受光素子で計測される光の量が、第
１及び第２の偏光素子自体の回転によって調節され、位
相差板等の回転によって調節されるのではないので、位
相差板等の特性に影響されることなく液晶層の厚さが導
出される。また、液晶層の厚さの導出に際して、測定波
長における液晶材料の屈折率異方性のみが必要であり、
液晶材料等の屈折率異方性の波長分散データは不要であ
る。
【０００８】また、液晶セルを透過して受光素子に入射
した光の量が極値になる第１及び第２の偏光素子の回転
の角度から液晶層の厚さを導出するので、液晶セルの基
板にカラーフィルタや配向膜等が設けられていても、受
光素子に入射した光の量が極値になる第１及び第２の偏
光素子の回転の角度は変わらず、カラーフィルタや配向
膜等の屈折率や吸収を考慮する必要がない。
した光の量が極値になる第１及び第２の偏光素子の回転
の角度から液晶層の厚さを導出するので、液晶セルの基
板にカラーフィルタや配向膜等が設けられていても、受
光素子に入射した光の量が極値になる第１及び第２の偏
光素子の回転の角度は変わらず、カラーフィルタや配向
膜等の屈折率や吸収を考慮する必要がない。
【０００９】請求項２に係る液晶層の厚さ測定装置で
は、液晶セルを透過して受光素子に入射した光の量が極
値になる第１及び第２の偏光素子の回転の角度と液晶層
の厚さとの対応グラフが厚さ導出手段であるので、厚さ
導出手段の構成が簡単である。
は、液晶セルを透過して受光素子に入射した光の量が極
値になる第１及び第２の偏光素子の回転の角度と液晶層
の厚さとの対応グラフが厚さ導出手段であるので、厚さ
導出手段の構成が簡単である。
【００１０】請求項３に係る液晶層の厚さ測定装置で
は、液晶セルを透過して受光素子に入射した光の量が極
値になる第１及び第２の偏光素子の回転の角度から液晶
層の厚さを計算する計算手段が厚さ導出手段であるの
で、液晶層の厚さを自動的に導出することができる。
は、液晶セルを透過して受光素子に入射した光の量が極
値になる第１及び第２の偏光素子の回転の角度から液晶
層の厚さを計算する計算手段が厚さ導出手段であるの
で、液晶層の厚さを自動的に導出することができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、本願の発明の一実施形態
を、図１〜３を参照しながら説明する。図１が、本実施
形態を示している。本実施形態による液晶層の厚さ測定
装置１１には、光路の回りに互いに逆方向へ等しい角度
ずつ回転可能な一対の偏光素子１２、１３と、これらの
偏光素子１２、１３間に液晶セル１４を保持する保持台
１５とが備えられている。
を、図１〜３を参照しながら説明する。図１が、本実施
形態を示している。本実施形態による液晶層の厚さ測定
装置１１には、光路の回りに互いに逆方向へ等しい角度
ずつ回転可能な一対の偏光素子１２、１３と、これらの
偏光素子１２、１３間に液晶セル１４を保持する保持台
１５とが備えられている。
【００１２】また、液晶層の厚さ測定装置１１には、単
一波長の光を偏光素子１２に入射させる半導体レーザ等
のレーザ光源１６と、偏光素子１３から出射した光の量
を計測するフォトダイオード等の受光素子１７と、偏光
素子１２、１３の回転に伴ってその角度を表示する回転
角表示手段（図示せず）とが備えられている。液晶セル
１４は、一対の基板とこの一対の基板間にツイスト配列
されている液晶材料から成る液晶層つまりＴＮ液晶層と
を有している。
一波長の光を偏光素子１２に入射させる半導体レーザ等
のレーザ光源１６と、偏光素子１３から出射した光の量
を計測するフォトダイオード等の受光素子１７と、偏光
素子１２、１３の回転に伴ってその角度を表示する回転
角表示手段（図示せず）とが備えられている。液晶セル
１４は、一対の基板とこの一対の基板間にツイスト配列
されている液晶材料から成る液晶層つまりＴＮ液晶層と
を有している。
【００１３】図２に示す様に、液晶セル１４の入射側の
基板における配向方位を基準にして、液晶セル１４の出
射側の基板における配向方位つまりツイスト角をφと
し、入射側の偏光素子１２における透過軸方位をθと
し、出射側の偏光素子１３における透過軸方位をγと
し、また、液晶材料の屈折率異方性つまり液晶材料の分
子軸に平行な方向における屈折率から直交する方向にお
ける屈折率を減じた値をΔｎとし、ＴＮ液晶層の厚さを
ｄとし、レーザ光源１６から射出される光の波長をλと
すると、ＴＮ液晶層の透過率Ｔの一般式は下記の様にな
る。
基板における配向方位を基準にして、液晶セル１４の出
射側の基板における配向方位つまりツイスト角をφと
し、入射側の偏光素子１２における透過軸方位をθと
し、出射側の偏光素子１３における透過軸方位をγと
し、また、液晶材料の屈折率異方性つまり液晶材料の分
子軸に平行な方向における屈折率から直交する方向にお
ける屈折率を減じた値をΔｎとし、ＴＮ液晶層の厚さを
ｄとし、レーザ光源１６から射出される光の波長をλと
すると、ＴＮ液晶層の透過率Ｔの一般式は下記の様にな
る。
【００１４】 Ｔ＝〔 cosβcos(φ＋θ−γ) ＋｛ sinβcos(φ＋θ−γ) ｝ ／ (１＋α2 ) 1/2 〕2 ＋｛α2 sin2 β cos2 (φ−θ−γ) ｝ ／ (１＋α2 ) α＝（Δｎ・ｄ・π）／（φ・λ） β＝φ (１＋α2 ) 1/2
【００１５】偏光素子１２、１３は上述の様に光路の回
りに互いに逆方向へ等しい角度ずつ回転するのでγ＝−
θであり、また、ツイスト角φ、液晶材料の屈折率異方
性Δｎ、ＴＮ液晶層の厚さｄ及び光の波長λを固定する
と、上記の透過率Ｔは偏光素子１２、１３の回転角θと
いう一変数のみの三角関数になる。このため、回転角θ
を徐々に変化させると、透過率Ｔが周期的に変化し、そ
の結果、受光素子１７の出力が周期的に変化して、この
出力に極大値と極小値とが周期的に現れる。
りに互いに逆方向へ等しい角度ずつ回転するのでγ＝−
θであり、また、ツイスト角φ、液晶材料の屈折率異方
性Δｎ、ＴＮ液晶層の厚さｄ及び光の波長λを固定する
と、上記の透過率Ｔは偏光素子１２、１３の回転角θと
いう一変数のみの三角関数になる。このため、回転角θ
を徐々に変化させると、透過率Ｔが周期的に変化し、そ
の結果、受光素子１７の出力が周期的に変化して、この
出力に極大値と極小値とが周期的に現れる。
【００１６】そして、ＴＮ液晶層の厚さｄを別の値に固
定して、再び回転角θを徐々に変化させると、受光素子
１７の出力に別の極大値と極小値とが周期的に現れる。
つまり、ＴＮ液晶層の固定された厚さｄに対して、固定
された極大値と極小値とが周期的に現れる。従って、逆
に、受光素子１７の出力の極大値または極小値から、そ
の時の回転角θが分かり、この回転角θからＴＮ液晶層
の厚さｄが分かる。
定して、再び回転角θを徐々に変化させると、受光素子
１７の出力に別の極大値と極小値とが周期的に現れる。
つまり、ＴＮ液晶層の固定された厚さｄに対して、固定
された極大値と極小値とが周期的に現れる。従って、逆
に、受光素子１７の出力の極大値または極小値から、そ
の時の回転角θが分かり、この回転角θからＴＮ液晶層
の厚さｄが分かる。
【００１７】例えば、受光素子１７の出力の極小値から
ＴＮ液晶層の厚さｄを求めるためには、所定の単位角度
毎に偏光素子１２、１３を回転させ、その都度、受光素
子１７の出力を計測する。この出力が減少傾向から増加
傾向に移る変化点が極小値であり、その時の回転角θが
回転角表示手段に表示されているので、この回転角θか
らＴＮ液晶層の厚さｄを求める。
ＴＮ液晶層の厚さｄを求めるためには、所定の単位角度
毎に偏光素子１２、１３を回転させ、その都度、受光素
子１７の出力を計測する。この出力が減少傾向から増加
傾向に移る変化点が極小値であり、その時の回転角θが
回転角表示手段に表示されているので、この回転角θか
らＴＮ液晶層の厚さｄを求める。
【００１８】図３は、ツイスト角φ＝９０°、液晶材料
の屈折率異方性Δｎ＝０．０６６５、光の波長λ＝６３
３ｎｍ、環境温度＝２０℃の場合に、受光素子１７の出
力が極小値である時の回転角θとＴＮ液晶層の厚さｄと
の関係を示している。従って、この図３を用いてＴＮ液
晶層の厚さｄを求めることができる。
の屈折率異方性Δｎ＝０．０６６５、光の波長λ＝６３
３ｎｍ、環境温度＝２０℃の場合に、受光素子１７の出
力が極小値である時の回転角θとＴＮ液晶層の厚さｄと
の関係を示している。従って、この図３を用いてＴＮ液
晶層の厚さｄを求めることができる。
【００１９】なお、上記の式αから明らかな様に、実際
に測定しているのは液晶材料の屈折率異方性ΔｎとＴＮ
液晶層の厚さｄとの積であるので、屈折率異方性Δｎは
測定時の波長λで測定する必要がある。また、屈折率異
方性Δｎは環境温度に依存するので、測定時の環境温度
における屈折率異方性Δｎのデータが必要である。
に測定しているのは液晶材料の屈折率異方性ΔｎとＴＮ
液晶層の厚さｄとの積であるので、屈折率異方性Δｎは
測定時の波長λで測定する必要がある。また、屈折率異
方性Δｎは環境温度に依存するので、測定時の環境温度
における屈折率異方性Δｎのデータが必要である。
【００２０】また、受光素子１７の出力の極大値及び極
小値は一定の角度間隔で周期的に現れるが、ＴＮ液晶層
のおおよその厚さｄは本実施形態による液晶層の厚さ測
定装置１１以外の装置で測定することができるので、そ
のおおよその厚さｄの近傍における回転角θから正確な
厚さｄを求めることができる。また、図３ではツイスト
角φ＝９０°であるが、ツイスト角φが９０°以外の任
意の角度であるＳＴＮ液晶層等の厚さｄも求めることが
できる。
小値は一定の角度間隔で周期的に現れるが、ＴＮ液晶層
のおおよその厚さｄは本実施形態による液晶層の厚さ測
定装置１１以外の装置で測定することができるので、そ
のおおよその厚さｄの近傍における回転角θから正確な
厚さｄを求めることができる。また、図３ではツイスト
角φ＝９０°であるが、ツイスト角φが９０°以外の任
意の角度であるＳＴＮ液晶層等の厚さｄも求めることが
できる。
【００２１】また、上述の実施形態による液晶層の厚さ
測定装置１１ではγ＝−θとしたので、θ＝０ではγ＝
０であり、回転していない偏光素子１２、１３は平行ニ
コル状態にある。しかし、回転していない偏光素子１
２、１３が直交ニコル状態にあって、偏光素子１２、１
３がこの直交ニコル状態から光路の回りに互いに逆方向
へ等しい角度ずつ回転可能であってもよい。
測定装置１１ではγ＝−θとしたので、θ＝０ではγ＝
０であり、回転していない偏光素子１２、１３は平行ニ
コル状態にある。しかし、回転していない偏光素子１
２、１３が直交ニコル状態にあって、偏光素子１２、１
３がこの直交ニコル状態から光路の回りに互いに逆方向
へ等しい角度ずつ回転可能であってもよい。
【００２２】また、上述の実施形態による液晶層の厚さ
測定装置１１では、図２に示した様に、液晶セル１４の
入射側の基板における配向方位を基準にして、入射側の
偏光素子１２における透過軸方位つまり偏光素子１２の
回転角をθにしたので、θ＝０つまり回転していない偏
光素子１２の透過軸方位と液晶セル１４の入射側の基板
における配向方位とが互いに平行状態になる様に保持台
１５が液晶セル１４を保持する。しかし、これらの方位
は互いに直交状態であってもよい。
測定装置１１では、図２に示した様に、液晶セル１４の
入射側の基板における配向方位を基準にして、入射側の
偏光素子１２における透過軸方位つまり偏光素子１２の
回転角をθにしたので、θ＝０つまり回転していない偏
光素子１２の透過軸方位と液晶セル１４の入射側の基板
における配向方位とが互いに平行状態になる様に保持台
１５が液晶セル１４を保持する。しかし、これらの方位
は互いに直交状態であってもよい。
【００２３】また、上述の実施形態による液晶層の厚さ
測定装置１１では、単一波長の光を偏光素子１２に入射
させる光源としてレーザ光源１６が用いられているが、
ハロゲンランプ等の白色光源と干渉フィルタとを組み合
わせることによって単一波長の光を偏光素子１２に入射
させてもよい。
測定装置１１では、単一波長の光を偏光素子１２に入射
させる光源としてレーザ光源１６が用いられているが、
ハロゲンランプ等の白色光源と干渉フィルタとを組み合
わせることによって単一波長の光を偏光素子１２に入射
させてもよい。
【００２４】また、上述の実施形態による液晶層の厚さ
測定装置１１では、回転角表示手段に表示される回転角
θと図３の関係等とからＴＮ液晶層の厚さｄを求める
が、回転角θを表示することなく、得られた回転角θと
図３の関係等とからコンピュータでＴＮ液晶層の厚さｄ
を計算で直接に求めてもよい。
測定装置１１では、回転角表示手段に表示される回転角
θと図３の関係等とからＴＮ液晶層の厚さｄを求める
が、回転角θを表示することなく、得られた回転角θと
図３の関係等とからコンピュータでＴＮ液晶層の厚さｄ
を計算で直接に求めてもよい。
【００２５】
【発明の効果】請求項１に係る液晶層の厚さ測定装置で
は、位相差板等の特性に影響されることなく液晶層の厚
さが導出されるので、液晶層の厚さを高精度で測定する
ことができる。また、液晶材料等の屈折率異方性の波長
分散データは不要であり、液晶セルの基板にカラーフィ
ルタや配向膜等が設けられていてもこれらの屈折率や吸
収を考慮する必要がないので、液晶層の厚さを簡易に測
定することができる。
は、位相差板等の特性に影響されることなく液晶層の厚
さが導出されるので、液晶層の厚さを高精度で測定する
ことができる。また、液晶材料等の屈折率異方性の波長
分散データは不要であり、液晶セルの基板にカラーフィ
ルタや配向膜等が設けられていてもこれらの屈折率や吸
収を考慮する必要がないので、液晶層の厚さを簡易に測
定することができる。
【００２６】請求項２に係る液晶層の厚さ測定装置で
は、厚さ導出手段の構成が簡単であるので、厚さ測定装
置自体の構成も簡単で、製造コストが低い。
は、厚さ導出手段の構成が簡単であるので、厚さ測定装
置自体の構成も簡単で、製造コストが低い。
【００２７】請求項３に係る液晶層の厚さ測定装置で
は、液晶層の厚さを自動的に導出することができるの
で、液晶層の厚さを迅速且つ正確に測定することができ
る。
は、液晶層の厚さを自動的に導出することができるの
で、液晶層の厚さを迅速且つ正確に測定することができ
る。
【図１】本願の発明の一実施形態の斜視図である。
【図２】液晶層の透過率の一般式中における角度を説明
するための模式図である。
するための模式図である。
【図３】偏光素子の回転角と液晶層の厚さとの関係を示
すグラフである。
すグラフである。
１１…液晶層の厚さ測定装置、１２…偏光素子（第１の
偏光素子）、１３…偏光素子（第２の偏光素子）、１４
…液晶セル、１５…保持台（保持手段）、１６…レーザ
光源（光源）、１７…受光素子
偏光素子）、１３…偏光素子（第２の偏光素子）、１４
…液晶セル、１５…保持台（保持手段）、１６…レーザ
光源（光源）、１７…受光素子
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成１０年１１月２日（１９９８．１１．
２）
２）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、本願の発明の一実施形態
を、図１〜４を参照しながら説明する。図１が、本実施
形態を示している。本実施形態による液晶層の厚さ測定
装置１１には、光路の回りに互いに逆方向へ等しい角度
ずつ回転可能な一対の偏光素子１２、１３と、これらの
偏光素子１２、１３間に液晶セル１４を保持する保持台
１５とが備えられている。
を、図１〜４を参照しながら説明する。図１が、本実施
形態を示している。本実施形態による液晶層の厚さ測定
装置１１には、光路の回りに互いに逆方向へ等しい角度
ずつ回転可能な一対の偏光素子１２、１３と、これらの
偏光素子１２、１３間に液晶セル１４を保持する保持台
１５とが備えられている。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１５】本実施形態による液晶層の厚さ測定装置１
１では、図３に示す様に、偏光素子１２、１３は互いに
逆方向へ等しい角度ずつ回転するとしてγ＝−θ＋９０
°とする。また、ツイスト角φ、液晶材料の屈折率異方
性Δｎ、ＴＮ液晶層の厚さｄ及び光の波長λを固定する
と、上記の透過率Ｔは偏光素子１２、１３の回転角θと
いう一変数のみの三角関数になる。このため、回転角θ
を徐々に変化させると、透過率Ｔが周期的に変化し、そ
の結果、受光素子１７の出力が周期的に変化して、この
出力に極大値と極小値とが周期的に現れる。
１では、図３に示す様に、偏光素子１２、１３は互いに
逆方向へ等しい角度ずつ回転するとしてγ＝−θ＋９０
°とする。また、ツイスト角φ、液晶材料の屈折率異方
性Δｎ、ＴＮ液晶層の厚さｄ及び光の波長λを固定する
と、上記の透過率Ｔは偏光素子１２、１３の回転角θと
いう一変数のみの三角関数になる。このため、回転角θ
を徐々に変化させると、透過率Ｔが周期的に変化し、そ
の結果、受光素子１７の出力が周期的に変化して、この
出力に極大値と極小値とが周期的に現れる。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１８】図４は、ツイスト角φ＝９０°、液晶材料
の屈折率異方性Δｎ＝０．０６６５、光の波長λ＝６３
３ｎｍ、環境温度＝２０℃の場合に、受光素子１７の出
力が極小値である時の回転角θとＴＮ液晶層の厚さｄと
の関係を示している。従って、この図４を用いてＴＮ液
晶層の厚さｄを求めることができる。
の屈折率異方性Δｎ＝０．０６６５、光の波長λ＝６３
３ｎｍ、環境温度＝２０℃の場合に、受光素子１７の出
力が極小値である時の回転角θとＴＮ液晶層の厚さｄと
の関係を示している。従って、この図４を用いてＴＮ液
晶層の厚さｄを求めることができる。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２０】また、受光素子１７の出力の極大値及び極
小値は一定の角度間隔で周期的に現れるが、ＴＮ液晶層
のおおよその厚さｄは本実施形態による液晶層の厚さ測
定装置１１以外の装置で測定することができるので、そ
のおおよその厚さｄの近傍における回転角θから正確な
厚さｄを求めることができる。また、図４ではツイスト
角φ＝９０°であるが、ツイスト角φが９０°以外の任
意の角度であるＳＴＮ液晶層等の厚さｄも求めることが
できる。
小値は一定の角度間隔で周期的に現れるが、ＴＮ液晶層
のおおよその厚さｄは本実施形態による液晶層の厚さ測
定装置１１以外の装置で測定することができるので、そ
のおおよその厚さｄの近傍における回転角θから正確な
厚さｄを求めることができる。また、図４ではツイスト
角φ＝９０°であるが、ツイスト角φが９０°以外の任
意の角度であるＳＴＮ液晶層等の厚さｄも求めることが
できる。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２１
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２１】また、上述の実施形態による液晶層の厚さ
測定装置１１ではγ＝−θ＋９０°としたので、θ＝０
ではγ＝９０°であり、回転していない偏光素子１２、
１３は直交ニコル状態にある。しかし、回転していない
偏光素子１２、１３が平行ニコル状態にあって、偏光素
子１２、１３がこの平行ニコル状態から光路の回りに互
いに逆方向へ等しい角度ずつ回転可能であってもよい。
測定装置１１ではγ＝−θ＋９０°としたので、θ＝０
ではγ＝９０°であり、回転していない偏光素子１２、
１３は直交ニコル状態にある。しかし、回転していない
偏光素子１２、１３が平行ニコル状態にあって、偏光素
子１２、１３がこの平行ニコル状態から光路の回りに互
いに逆方向へ等しい角度ずつ回転可能であってもよい。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２２
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２２】また、上述の実施形態による液晶層の厚さ
測定装置１１では、図３に示した様に、液晶セル１４の
入射側の基板における配向方位からマイナス４５°を基
準にして、入射側の偏光素子１２における透過軸方位つ
まり偏光素子１２の回転角をθにしたので、θ＝０つま
り回転していない偏光素子１２の透過軸方位が液晶セル
１４の入射側の基板における配向方位からマイナス４５
°になる様に保持台１５が液晶セル１４を保持する。し
かし、この透過軸方位はプラス４５°であってもよい。
測定装置１１では、図３に示した様に、液晶セル１４の
入射側の基板における配向方位からマイナス４５°を基
準にして、入射側の偏光素子１２における透過軸方位つ
まり偏光素子１２の回転角をθにしたので、θ＝０つま
り回転していない偏光素子１２の透過軸方位が液晶セル
１４の入射側の基板における配向方位からマイナス４５
°になる様に保持台１５が液晶セル１４を保持する。し
かし、この透過軸方位はプラス４５°であってもよい。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２４
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２４】また、上述の実施形態による液晶層の厚さ
測定装置１１では、回転角表示手段に表示される回転角
θと図４の関係等とからＴＮ液晶層の厚さｄを求める
が、回転角θを表示することなく、得られた回転角θと
図４の関係等とからコンピュータでＴＮ液晶層の厚さｄ
を計算で直接に求めてもよい。
測定装置１１では、回転角表示手段に表示される回転角
θと図４の関係等とからＴＮ液晶層の厚さｄを求める
が、回転角θを表示することなく、得られた回転角θと
図４の関係等とからコンピュータでＴＮ液晶層の厚さｄ
を計算で直接に求めてもよい。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】図面の簡単な説明
【補正方法】変更
【補正内容】
【図面の簡単な説明】
【図１】本願の発明の一実施形態の斜視図である。
【図２】液晶層の透過率の一般式中における角度を説明
するための模式図である。
するための模式図である。
【図３】一実施形態における角度を説明するための模式
図である。
図である。
【図４】 偏光素子の回転角と液晶層の厚さとの関係を示
すグラフである。
すグラフである。
【手続補正９】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図３
【補正方法】変更
【補正内容】
【図３】
【手続補正１０】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図４
【補正方法】追加
【補正内容】
【図４】
Claims (3)
- 【請求項１】 平行ニコル状態または直交ニコル状態か
ら光路の回りに互いに逆方向へ等しい角度ずつ回転可能
な第１及び第２の偏光素子と、 一対の基板とこの一対の基板間にツイスト配列されてい
る液晶材料から成る液晶層とを有する液晶セルを、前記
第１及び第２の偏光素子間で、前記第１の偏光素子側の
前記基板の配向方位を前記第１の偏光素子の透過軸方位
に平行状態または直交状態で保持する保持手段と、 前記第１の偏光素子の前記第２の偏光素子とは反対側の
面に単一波長の光を入射させる光源と、 前記第２の偏光素子から出射した前記光の量を計測する
受光素子と、 前記回転の角度を検出する回転角検出手段と、 前記受光素子の出力が極値になった時に前記回転角検出
手段で検出した前記角度から前記液晶層の厚さを導出す
る厚さ導出手段とを具備することを特徴とする液晶層の
厚さ測定装置。 - 【請求項２】 前記厚さ導出手段が前記角度と前記液晶
層の厚さとの対応グラフであることを特徴とする請求項
１記載の液晶層の厚さ測定装置。 - 【請求項３】 前記厚さ導出手段が前記角度から前記液
晶層の厚さを計算する計算手段であることを特徴とする
請求項１記載の液晶層の厚さ測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10267295A JP2000081313A (ja) | 1998-09-04 | 1998-09-04 | 液晶層の厚さ測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10267295A JP2000081313A (ja) | 1998-09-04 | 1998-09-04 | 液晶層の厚さ測定装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000081313A true JP2000081313A (ja) | 2000-03-21 |
Family
ID=17442854
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10267295A Pending JP2000081313A (ja) | 1998-09-04 | 1998-09-04 | 液晶層の厚さ測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000081313A (ja) |
-
1998
- 1998-09-04 JP JP10267295A patent/JP2000081313A/ja active Pending
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