JP2576781B2 - 複屈折体のセルギャップ測定方法およびその装置 - Google Patents
複屈折体のセルギャップ測定方法およびその装置Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、液晶セルなどの複屈折
体のセルギャップを測定するための複屈折体のセルギャ
ップ測定方法およびその装置に関する。
体のセルギャップを測定するための複屈折体のセルギャ
ップ測定方法およびその装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】複屈折体の一種であるツイステッドネマ
チック構造の液晶セルは、容易に高コントラストが得ら
れるために、液晶表示装置などに広く用いられている。
ツイステッドネマチック構造の液晶セルの光学的性質
は、この液晶セルを構成する液晶層の厚さであるセルギ
ャップ（通常、１０μｍ以下）と、この液晶セルを構成
する液晶物質の屈折率異方性とによって決まる。したが
って、ツイステッドネマチック構造の液晶セルを用いる
場合には、セルギャップと屈折率異方性とを測定するこ
とが重要となる。しかし、屈折率異方性は使用する液晶
物質によって決まっているため、屈折率異方性を変更す
ることは容易でない。このため、セルギャップを測定す
ることが重要となる。さらに、ツイステッドネマチック
構造の液晶セルを用いて作製された液晶表示素子の表示
均一性は液晶セルのセルギャップの均一性によって決ま
るので、均一な表示画面を得るためには、液晶セルのセ
ルギャップの均一性を測定することがますます重要とな
る。
チック構造の液晶セルは、容易に高コントラストが得ら
れるために、液晶表示装置などに広く用いられている。
ツイステッドネマチック構造の液晶セルの光学的性質
は、この液晶セルを構成する液晶層の厚さであるセルギ
ャップ（通常、１０μｍ以下）と、この液晶セルを構成
する液晶物質の屈折率異方性とによって決まる。したが
って、ツイステッドネマチック構造の液晶セルを用いる
場合には、セルギャップと屈折率異方性とを測定するこ
とが重要となる。しかし、屈折率異方性は使用する液晶
物質によって決まっているため、屈折率異方性を変更す
ることは容易でない。このため、セルギャップを測定す
ることが重要となる。さらに、ツイステッドネマチック
構造の液晶セルを用いて作製された液晶表示素子の表示
均一性は液晶セルのセルギャップの均一性によって決ま
るので、均一な表示画面を得るためには、液晶セルのセ
ルギャップの均一性を測定することがますます重要とな
る。
【０００３】従来、液晶セルのセルギャップを測定する
方法としては、光干渉法が広く用いられている。光干渉
法では、液晶物質を注入する前の液晶セルに白色光を入
射させて、液晶セルからの透過光または反射光の強度の
波長依存性（すなわち、干渉波形）を測定する。このと
き測定された波長依存性は液晶セルのセルギャップの大
きさに応じた極大値および極小値を有するものとなるた
め、この波長依存性から液晶セルのセルギャップを求め
ることができる。
方法としては、光干渉法が広く用いられている。光干渉
法では、液晶物質を注入する前の液晶セルに白色光を入
射させて、液晶セルからの透過光または反射光の強度の
波長依存性（すなわち、干渉波形）を測定する。このと
き測定された波長依存性は液晶セルのセルギャップの大
きさに応じた極大値および極小値を有するものとなるた
め、この波長依存性から液晶セルのセルギャップを求め
ることができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、近年、
ツイステッドネマチック構造の液晶セルを薄膜トランジ
スタで駆動する方式が広く用いられるようになってきた
ため、光干渉法により液晶セルのセルギャップを正確に
求めることが困難になりつつある。すなわち、液晶セル
駆動用の薄膜トランジスタを基板上に作製するには多数
の成膜工程が必要であるため、互いに屈折率が異なる多
層膜を含む基板上に液晶セルが構成される。この場合、
測定された干渉波形には、液晶セルのセルギャップによ
る干渉のほかに多層膜による干渉も存在することとなる
ため、液晶セルのセルギャップを正確に求めることが困
難となる。
ツイステッドネマチック構造の液晶セルを薄膜トランジ
スタで駆動する方式が広く用いられるようになってきた
ため、光干渉法により液晶セルのセルギャップを正確に
求めることが困難になりつつある。すなわち、液晶セル
駆動用の薄膜トランジスタを基板上に作製するには多数
の成膜工程が必要であるため、互いに屈折率が異なる多
層膜を含む基板上に液晶セルが構成される。この場合、
測定された干渉波形には、液晶セルのセルギャップによ
る干渉のほかに多層膜による干渉も存在することとなる
ため、液晶セルのセルギャップを正確に求めることが困
難となる。
【０００５】液晶セルのセルギャップを測定する他の方
法としては、液晶セルに液晶物質を注入したのちに、補
償板を用いてセルギャップを測定する方法がある(A. Li
enet al., "Cell gap measurement of filled twisted
nematic liquid crystaldisplay by a phase compensat
ion method," J. Appl. Phys. 69(3), pp.1304-1309, 1
991)。たとえば、補償板としてバビネ・ソレイユ補償板
を用いる場合には、２枚の偏光板の間に液晶セルとバビ
ネ・ソレイユ補償板とを挿入し、バビネ・ソレイユ補償
板を構成するくさびの位置をマイクロメータで機械的に
調節しながら、液晶セルとバビネ・ソレイユ補償板とを
透過してくる透過光の光量を測定する。そして、測定し
た透過光の光量に対するマイクロメータの目盛りの値か
ら、液晶セルのセルギャップを求める。このような補償
板を用いた液晶セルのセルギャップ測定方法では、上述
した光干渉法のように多層膜の影響を受けることはない
が、バビネ・ソレイユ補償板の調節を機械的に行う必要
があるとともにマイクロメータの目盛りを実際に読み取
る必要があるため、自動化を図るには非常に複雑な機構
を必要とし、自動化に適さない。また、このように自動
化に適さないことから、広い面積を有するツイステッド
ネマチック構造の液晶表示素子について液晶セルのセル
ギャップの均一性を測定することにも適さない。
法としては、液晶セルに液晶物質を注入したのちに、補
償板を用いてセルギャップを測定する方法がある(A. Li
enet al., "Cell gap measurement of filled twisted
nematic liquid crystaldisplay by a phase compensat
ion method," J. Appl. Phys. 69(3), pp.1304-1309, 1
991)。たとえば、補償板としてバビネ・ソレイユ補償板
を用いる場合には、２枚の偏光板の間に液晶セルとバビ
ネ・ソレイユ補償板とを挿入し、バビネ・ソレイユ補償
板を構成するくさびの位置をマイクロメータで機械的に
調節しながら、液晶セルとバビネ・ソレイユ補償板とを
透過してくる透過光の光量を測定する。そして、測定し
た透過光の光量に対するマイクロメータの目盛りの値か
ら、液晶セルのセルギャップを求める。このような補償
板を用いた液晶セルのセルギャップ測定方法では、上述
した光干渉法のように多層膜の影響を受けることはない
が、バビネ・ソレイユ補償板の調節を機械的に行う必要
があるとともにマイクロメータの目盛りを実際に読み取
る必要があるため、自動化を図るには非常に複雑な機構
を必要とし、自動化に適さない。また、このように自動
化に適さないことから、広い面積を有するツイステッド
ネマチック構造の液晶表示素子について液晶セルのセル
ギャップの均一性を測定することにも適さない。
【０００６】本発明の目的は、自動的にかつ正確に複屈
折体のセルギャップを測定することができる複屈折体の
セルギャップ測定方法およびその装置を提供することに
ある。
折体のセルギャップを測定することができる複屈折体の
セルギャップ測定方法およびその装置を提供することに
ある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明の複屈折体のセル
ギャップ測定方法は、第１の偏光透過手段と第２の偏光
透過手段とを、第１の偏光透過手段の偏光透過方向と第
２の偏光透過手段の偏光透過方向とを所定の角度だけず
らせて、入射光の光軸上に、互いに対向して設け、複屈
折体を前記第１の偏光透過手段と前記第２の偏光透過手
段との間に前記入射光の光軸まわりに回転自在に設置
し、前記複屈折体を回転させながら前記入射光を前記第
１の偏光透過手段に入射させ、前記入射光が前記第１の
偏光透過手段，前記複屈折体および前記第２の偏光透過
手段を順に透過してきた光である透過光の強度の変動成
分と一定成分との比を求めて、該求めた透過光の強度の
変動成分と一定成分との比から前記複屈折体のセルギャ
ップを測定する。
ギャップ測定方法は、第１の偏光透過手段と第２の偏光
透過手段とを、第１の偏光透過手段の偏光透過方向と第
２の偏光透過手段の偏光透過方向とを所定の角度だけず
らせて、入射光の光軸上に、互いに対向して設け、複屈
折体を前記第１の偏光透過手段と前記第２の偏光透過手
段との間に前記入射光の光軸まわりに回転自在に設置
し、前記複屈折体を回転させながら前記入射光を前記第
１の偏光透過手段に入射させ、前記入射光が前記第１の
偏光透過手段，前記複屈折体および前記第２の偏光透過
手段を順に透過してきた光である透過光の強度の変動成
分と一定成分との比を求めて、該求めた透過光の強度の
変動成分と一定成分との比から前記複屈折体のセルギャ
ップを測定する。
【０００８】ここで、所定の波長を有する入射光につい
て、該入射光が前記第１の偏光透過手段，前記複屈折体
および前記第２の偏光透過手段を順に透過してきた光で
ある透過光の強度の変動成分と一定成分との比を求め、
前記所定の波長と異なる波長を有する他の入射光につい
て、該他の入射光が前記第１の偏光透過手段，前記複屈
折体および前記第２の偏光透過手段を順に透過してきた
光である他の透過光の強度の変動成分と一定成分との比
を求め、前記求めた透過光の強度の変動成分と一定成分
との比および前記求めた他の透過光の強度の変動成分と
一定成分との比から前記複屈折体のセルギャップを測定
してもよい。
て、該入射光が前記第１の偏光透過手段，前記複屈折体
および前記第２の偏光透過手段を順に透過してきた光で
ある透過光の強度の変動成分と一定成分との比を求め、
前記所定の波長と異なる波長を有する他の入射光につい
て、該他の入射光が前記第１の偏光透過手段，前記複屈
折体および前記第２の偏光透過手段を順に透過してきた
光である他の透過光の強度の変動成分と一定成分との比
を求め、前記求めた透過光の強度の変動成分と一定成分
との比および前記求めた他の透過光の強度の変動成分と
一定成分との比から前記複屈折体のセルギャップを測定
してもよい。
【０００９】または、第１の偏光透過手段と第２の偏光
透過手段とを、第１の偏光透過手段の偏光透過方向と第
２の偏光透過手段の偏光透過方向とを所定の角度だけず
らせて、入射光の光軸上に、互いに対向して設け、複屈
折体を前記第１の偏光透過手段と前記第２の偏光透過手
段との間に前記入射光の光軸まわりに回転自在に設置
し、前記複屈折体を回転させながら前記入射光を前記第
１の偏光透過手段に入射させ、前記入射光が前記第１の
偏光透過手段，前記複屈折体および前記第２の偏光透過
手段を順に透過してきた光である透過光の強度の最大値
と最小値とを求めて、該求めた透過光の強度の最大値と
最小値とから前記複屈折体のセルギャップを測定する。
透過手段とを、第１の偏光透過手段の偏光透過方向と第
２の偏光透過手段の偏光透過方向とを所定の角度だけず
らせて、入射光の光軸上に、互いに対向して設け、複屈
折体を前記第１の偏光透過手段と前記第２の偏光透過手
段との間に前記入射光の光軸まわりに回転自在に設置
し、前記複屈折体を回転させながら前記入射光を前記第
１の偏光透過手段に入射させ、前記入射光が前記第１の
偏光透過手段，前記複屈折体および前記第２の偏光透過
手段を順に透過してきた光である透過光の強度の最大値
と最小値とを求めて、該求めた透過光の強度の最大値と
最小値とから前記複屈折体のセルギャップを測定する。
【００１０】ここで、所定の波長を有する入射光につい
て、該入射光が前記第１の偏光透過手段，前記複屈折体
および前記第２の偏光透過手段を順に透過してきた光で
ある透過光の強度の最大値と最小値とを求め、前記所定
の波長と異なる波長を有する他の入射光について、該他
の入射光が前記第１の偏光透過手段，前記複屈折体およ
び前記第２の偏光透過手段を順に透過してきた光である
他の透過光の強度の最大値と最小値とを求め、前記求め
た透過光の強度の最大値と最小値および前記求めた他の
透過光の強度の最大値と最小値から前記複屈折体のセル
ギャップを測定してもよい。
て、該入射光が前記第１の偏光透過手段，前記複屈折体
および前記第２の偏光透過手段を順に透過してきた光で
ある透過光の強度の最大値と最小値とを求め、前記所定
の波長と異なる波長を有する他の入射光について、該他
の入射光が前記第１の偏光透過手段，前記複屈折体およ
び前記第２の偏光透過手段を順に透過してきた光である
他の透過光の強度の最大値と最小値とを求め、前記求め
た透過光の強度の最大値と最小値および前記求めた他の
透過光の強度の最大値と最小値から前記複屈折体のセル
ギャップを測定してもよい。
【００１１】または、第１の偏光透過手段と第２の偏光
透過手段とを、第１の偏光透過手段の偏光透過方向と第
２の偏光透過手段の偏光透過方向とを９０°だけずらせ
て、入射光の光軸上に、互いに対向して設け、複屈折体
を前記第１の偏光透過手段と前記第２の偏光透過手段と
の間に前記入射光の光軸まわりに回転自在に設置し、前
記複屈折体を回転させながら前記入射光を前記第１の偏
光透過手段に入射させ、前記入射光が前記第１の偏光透
過手段，前記複屈折体および前記第２の偏光透過手段を
順に透過してきた光である透過光の強度の最大値と最小
値とを求め、該求めた透過光の強度の最大値と最小値と
の和および該求めた透過光の強度の最大値と最小値との
差から前記複屈折体のセルギャップを測定する。
透過手段とを、第１の偏光透過手段の偏光透過方向と第
２の偏光透過手段の偏光透過方向とを９０°だけずらせ
て、入射光の光軸上に、互いに対向して設け、複屈折体
を前記第１の偏光透過手段と前記第２の偏光透過手段と
の間に前記入射光の光軸まわりに回転自在に設置し、前
記複屈折体を回転させながら前記入射光を前記第１の偏
光透過手段に入射させ、前記入射光が前記第１の偏光透
過手段，前記複屈折体および前記第２の偏光透過手段を
順に透過してきた光である透過光の強度の最大値と最小
値とを求め、該求めた透過光の強度の最大値と最小値と
の和および該求めた透過光の強度の最大値と最小値との
差から前記複屈折体のセルギャップを測定する。
【００１２】ここで、所定の波長を有する入射光につい
て、該入射光が前記第１の偏光透過手段，前記複屈折体
および前記第２の偏光透過手段を順に透過してきた光で
ある透過光の強度の最大値と最小値との和および該透過
光の強度の最大値と最小値との差を求め、前記所定の波
長と異なる波長を有する他の入射光について、該他の入
射光が前記第１の偏光透過手段，前記複屈折体および前
記第２の偏光透過手段を順に透過してきた光である他の
透過光の強度の最大値と最小値との和および該他の透過
光の強度の最大値と最小値との差を求め、前記求めた透
過光の強度の最大値と最小値との和，前記求めた透過光
の強度の最大値と最小値との差，前記求めた他の透過光
の強度の最大値と最小値との和および前記求めた他の透
過光の強度の最大値と最小値との差から前記複屈折体の
セルギャップを測定してもよい。
て、該入射光が前記第１の偏光透過手段，前記複屈折体
および前記第２の偏光透過手段を順に透過してきた光で
ある透過光の強度の最大値と最小値との和および該透過
光の強度の最大値と最小値との差を求め、前記所定の波
長と異なる波長を有する他の入射光について、該他の入
射光が前記第１の偏光透過手段，前記複屈折体および前
記第２の偏光透過手段を順に透過してきた光である他の
透過光の強度の最大値と最小値との和および該他の透過
光の強度の最大値と最小値との差を求め、前記求めた透
過光の強度の最大値と最小値との和，前記求めた透過光
の強度の最大値と最小値との差，前記求めた他の透過光
の強度の最大値と最小値との和および前記求めた他の透
過光の強度の最大値と最小値との差から前記複屈折体の
セルギャップを測定してもよい。
【００１３】
【００１４】
【００１５】本発明の複屈折体のセルギャップ測定装置
は、入射光を出射する光源と、該光源から出射された前
記入射光が入射される偏光透過手段と、該偏光透過手段
にて偏光透過されたのち複屈折体を透過した光を所定の
偏角で第１の透過光と第２の透過光とに偏光分離する偏
光分離手段と、該偏光分離手段から出射される前記第１
の透過光の強度を検出する第１の検光手段と、前記偏光
分離手段から出射される前記第２の透過光の強度を検出
する第２の検光手段と、前記第１の検光手段で検出され
た前記第１の透過光の強度と前記第２の検光手段で検出
された前記第２の透過光の強度との比である強度比から
前記複屈折体のセルギャップを算出するセルギャップ算
出手段とを含む。
は、入射光を出射する光源と、該光源から出射された前
記入射光が入射される偏光透過手段と、該偏光透過手段
にて偏光透過されたのち複屈折体を透過した光を所定の
偏角で第１の透過光と第２の透過光とに偏光分離する偏
光分離手段と、該偏光分離手段から出射される前記第１
の透過光の強度を検出する第１の検光手段と、前記偏光
分離手段から出射される前記第２の透過光の強度を検出
する第２の検光手段と、前記第１の検光手段で検出され
た前記第１の透過光の強度と前記第２の検光手段で検出
された前記第２の透過光の強度との比である強度比から
前記複屈折体のセルギャップを算出するセルギャップ算
出手段とを含む。
【００１６】ここで、前記セルギャップ算出手段が、所
定の波長を有する入射光について強度比を求めたのち、
前記所定の波長と異なる波長を有する他の入射光につい
て他の強度比を求め、前記求めた強度比および前記求め
た他の強度比から複屈折体のセルギャップを算出しても
よい。
定の波長を有する入射光について強度比を求めたのち、
前記所定の波長と異なる波長を有する他の入射光につい
て他の強度比を求め、前記求めた強度比および前記求め
た他の強度比から複屈折体のセルギャップを算出しても
よい。
【００１７】または、入射光を出射する光源と、該光源
から出射された前記入射光を所定の偏角で第１の偏光と
第２の偏光とに偏光分離する偏光分離手段と、該偏光分
離手段から出射されたのち複屈折体を透過した前記第１
の偏光および前記第２の偏光をそれぞれ第１の透過光お
よび第２の透過光に変換する偏光透過手段と、該偏光透
過手段から出射される前記第１の透過光の強度を検出す
る第１の検光手段と、前記偏光透過手段から出射される
前記第２の透過光の強度を検出する第２の検光手段と、
前記第１の検光手段で検出された前記第１の透過光の強
度と前記第２の検光手段で検出された前記第２の透過光
の強度との比である強度比から複屈折体のセルギャップ
を算出するセルギャップ算出手段とを含んでもよく、前
記セルギャップ算出手段が、所定の波長を有する入射光
について強度比を求めたのち、前記所定の波長と異なる
波長を有する他の入射光について他の強度比を求め、前
記求めた強度比および前記求めた他の強度比から複屈折
体のセルギャップを算出してもよい。
から出射された前記入射光を所定の偏角で第１の偏光と
第２の偏光とに偏光分離する偏光分離手段と、該偏光分
離手段から出射されたのち複屈折体を透過した前記第１
の偏光および前記第２の偏光をそれぞれ第１の透過光お
よび第２の透過光に変換する偏光透過手段と、該偏光透
過手段から出射される前記第１の透過光の強度を検出す
る第１の検光手段と、前記偏光透過手段から出射される
前記第２の透過光の強度を検出する第２の検光手段と、
前記第１の検光手段で検出された前記第１の透過光の強
度と前記第２の検光手段で検出された前記第２の透過光
の強度との比である強度比から複屈折体のセルギャップ
を算出するセルギャップ算出手段とを含んでもよく、前
記セルギャップ算出手段が、所定の波長を有する入射光
について強度比を求めたのち、前記所定の波長と異なる
波長を有する他の入射光について他の強度比を求め、前
記求めた強度比および前記求めた他の強度比から複屈折
体のセルギャップを算出してもよい。
【００１８】または、入射光を出射する光源と、該光源
から出射された前記入射光を所定の偏角で第１の偏光と
第２の偏光とに偏光分離する偏光分離手段と、該偏光分
離手段から出射されたのち複屈折体を透過した前記第１
の偏光を第１の透過光に変換する第１の偏光透過手段
と、前記偏光分離手段から出射されたのち前記複屈折体
を透過した前記第２の偏光を第２の透過光に変換する第
２の偏光透過手段と、前記第１の偏光透過手段から出射
される前記第１の透過光の強度を検出する第１の検光手
段と、前記第２の偏光透過手段から出射される前記第２
の透過光の強度を検出する第２の検光手段と、前記第１
の検光手段で検出された前記第１の透過光の強度と前記
第２の検光手段で検出された前記第２の透過光の強度と
の比である強度比から複屈折体のセルギャップを算出す
るセルギャップ算出手段とを含む。
から出射された前記入射光を所定の偏角で第１の偏光と
第２の偏光とに偏光分離する偏光分離手段と、該偏光分
離手段から出射されたのち複屈折体を透過した前記第１
の偏光を第１の透過光に変換する第１の偏光透過手段
と、前記偏光分離手段から出射されたのち前記複屈折体
を透過した前記第２の偏光を第２の透過光に変換する第
２の偏光透過手段と、前記第１の偏光透過手段から出射
される前記第１の透過光の強度を検出する第１の検光手
段と、前記第２の偏光透過手段から出射される前記第２
の透過光の強度を検出する第２の検光手段と、前記第１
の検光手段で検出された前記第１の透過光の強度と前記
第２の検光手段で検出された前記第２の透過光の強度と
の比である強度比から複屈折体のセルギャップを算出す
るセルギャップ算出手段とを含む。
【００１９】ここで、前記セルギャップ算出手段が、所
定の波長を有する入射光について強度比を求めたのち、
前記所定の波長と異なる波長を有する他の入射光につい
て他の強度比を求め、前記求めた強度比および前記求め
た他の強度比から複屈折体のセルギャップを算出しても
よい。
定の波長を有する入射光について強度比を求めたのち、
前記所定の波長と異なる波長を有する他の入射光につい
て他の強度比を求め、前記求めた強度比および前記求め
た他の強度比から複屈折体のセルギャップを算出しても
よい。
【００２０】
【作用】本発明の複屈折体のセルギャップ測定方法で
は、第１の偏光透過手段と第２の偏光透過手段との間に
入射光の光軸まわりに回転自在に設置した複屈折体を回
転させながら入射光を第１の偏光透過手段に入射させた
とき、入射光が第１の偏光透過手段，複屈折体および第
２の偏光透過手段を順に透過してきた光である透過光の
強度の変動成分と一定成分との比は、後述するように、
複屈折体のセルギャップに依存するため、このときの透
過光の強度の変動成分と一定成分との比を求めることに
より、複屈折体のセルギャップを特定することができ
る。
は、第１の偏光透過手段と第２の偏光透過手段との間に
入射光の光軸まわりに回転自在に設置した複屈折体を回
転させながら入射光を第１の偏光透過手段に入射させた
とき、入射光が第１の偏光透過手段，複屈折体および第
２の偏光透過手段を順に透過してきた光である透過光の
強度の変動成分と一定成分との比は、後述するように、
複屈折体のセルギャップに依存するため、このときの透
過光の強度の変動成分と一定成分との比を求めることに
より、複屈折体のセルギャップを特定することができ
る。
【００２１】本発明の複屈折体のセルギャップ測定装置
では、偏光透過手段と偏光分離手段との間に複屈折体を
挿入することにより、光源から出射されたのち偏光透過
手段および複屈折体を透過してきた入射光を偏光分離手
段によって所定の偏角で第１の透過光と第２の透過光と
に偏光分離したとき、第１の透過光の強度と第２の透過
光の強度との比である強度比は、後述するように、複屈
折体のセルギャップに依存するため、第１の検光手段で
検出された第１の透過光の強度と第２の検光手段で検出
された第２の透過光の強度との比である強度比から複屈
折体のセルギャップを算出することができる。
では、偏光透過手段と偏光分離手段との間に複屈折体を
挿入することにより、光源から出射されたのち偏光透過
手段および複屈折体を透過してきた入射光を偏光分離手
段によって所定の偏角で第１の透過光と第２の透過光と
に偏光分離したとき、第１の透過光の強度と第２の透過
光の強度との比である強度比は、後述するように、複屈
折体のセルギャップに依存するため、第１の検光手段で
検出された第１の透過光の強度と第２の検光手段で検出
された第２の透過光の強度との比である強度比から複屈
折体のセルギャップを算出することができる。
【００２２】
【実施例】以下、本発明の実施例について、図面を参照
して説明する。
して説明する。
【００２３】図１は、本発明の複屈折体のセルギャップ
測定方法の第１の実施例により液晶セルのセルギャップ
を測定する原理を説明するためのセルギャップ測定装置
の概略構成図である。
測定方法の第１の実施例により液晶セルのセルギャップ
を測定する原理を説明するためのセルギャップ測定装置
の概略構成図である。
【００２４】セルギャップ測定装置１０は、入射光Ｌの
光軸上に互いに対向して設けられた第１の偏光透過素子
１１および第２の偏光透過素子１２と、第２の偏光透過
素子１２の第１の偏光透過素子１１と反対側に設けられ
た検光器１３とを含む。被測定物であるツイステッドネ
マチック構造の液晶セル１は、第１の偏光透過素子１１
と第２の偏光透過素子１２との間に、入射光Ｌの光軸ま
わりに回転自在に設置される。なお、第２の偏光透過素
子１２の偏光透過方向は、第１の偏光透過素子１１の偏
光透過方向に対して所定の角度だけずらされている。以
下の説明では、簡単のため、第２の偏光透過素子１２の
偏光透過方向は第１の偏光透過素子１１の偏光透過方向
に対して９０゜だけずらされているとするが、第２の偏
光透過素子１２の偏光透過方向が第１の偏光透過素子１
１の偏光透過方向に対して９０゜以外の角度だけずらさ
れている場合でも、同様の測定が可能である。
光軸上に互いに対向して設けられた第１の偏光透過素子
１１および第２の偏光透過素子１２と、第２の偏光透過
素子１２の第１の偏光透過素子１１と反対側に設けられ
た検光器１３とを含む。被測定物であるツイステッドネ
マチック構造の液晶セル１は、第１の偏光透過素子１１
と第２の偏光透過素子１２との間に、入射光Ｌの光軸ま
わりに回転自在に設置される。なお、第２の偏光透過素
子１２の偏光透過方向は、第１の偏光透過素子１１の偏
光透過方向に対して所定の角度だけずらされている。以
下の説明では、簡単のため、第２の偏光透過素子１２の
偏光透過方向は第１の偏光透過素子１１の偏光透過方向
に対して９０゜だけずらされているとするが、第２の偏
光透過素子１２の偏光透過方向が第１の偏光透過素子１
１の偏光透過方向に対して９０゜以外の角度だけずらさ
れている場合でも、同様の測定が可能である。
【００２５】入射光Ｌの入射方向をＺ軸方向としたとき
の入射光ＬのＸ軸方向の電場成分をＥX およびＹ軸方向
の電場成分をＥY とし、入射光Ｌが第１の偏光透過素子
１１，液晶セル１および第２の偏光透過素子１２を順に
透過したのちの光（以下、「透過光」と称する。）のＸ
軸方向の電場成分をＥX’ および透過光のＹ軸方向の電
場成分をＥY’ とし、液晶セル１の屈折率異方性を△ｎ
とし、液晶セル１のツイスト角をθTW（ツイステッドネ
マチック構造の液晶セル１の場合には、ツイスト角θTW
＝９０゜）とし、液晶セル１のセルギャップをｄとし、
入射光Ｌの波長をλとし、液晶セル１の回転角（すなわ
ち、液晶セル１の配向方向と第１の偏光透過素子１１の
偏光透過方向とのなす角）をθとすると、透過光のＸ軸
方向の電場成分ＥX’ および透過光のＹ軸方向の電場成
分ＥY’ はそれぞれ、ジョーンズ行列を用いた計算によ
って、次式で表わされる。
の入射光ＬのＸ軸方向の電場成分をＥX およびＹ軸方向
の電場成分をＥY とし、入射光Ｌが第１の偏光透過素子
１１，液晶セル１および第２の偏光透過素子１２を順に
透過したのちの光（以下、「透過光」と称する。）のＸ
軸方向の電場成分をＥX’ および透過光のＹ軸方向の電
場成分をＥY’ とし、液晶セル１の屈折率異方性を△ｎ
とし、液晶セル１のツイスト角をθTW（ツイステッドネ
マチック構造の液晶セル１の場合には、ツイスト角θTW
＝９０゜）とし、液晶セル１のセルギャップをｄとし、
入射光Ｌの波長をλとし、液晶セル１の回転角（すなわ
ち、液晶セル１の配向方向と第１の偏光透過素子１１の
偏光透過方向とのなす角）をθとすると、透過光のＸ軸
方向の電場成分ＥX’ および透過光のＹ軸方向の電場成
分ＥY’ はそれぞれ、ジョーンズ行列を用いた計算によ
って、次式で表わされる。
【００２６】
【数１】 また、検光器１３で検出される透過光の強度Ｉは、次式
で表わされる。
で表わされる。
【００２７】 Ｉ＝｜ＥX’｜2 ＋ ｜ＥY’｜2 （２） ここで、（１）式における変数ａおよび変数ｂはそれぞ
れ、複素数であり、以下に示す（３）式および（４）式
で表わされる。
れ、複素数であり、以下に示す（３）式および（４）式
で表わされる。
【００２８】
【数２】
【００２９】
【数３】 ここで、
【００３０】
【数４】 なお、（１）式における変数ａ* および変数ｂ* はそれ
ぞれ、変数ａおよび変数ｂの共役複素数を示す。
ぞれ、変数ａおよび変数ｂの共役複素数を示す。
【００３１】（１）式〜（５）式より、ツイステッドネ
マチック構造の液晶セル１を入射光Ｌの光軸まわりに一
回転させる（すなわち、角度θを０゜から３６０゜まで
変化させる）と、透過光の強度Ｉは、次式で示すよう
に、変動成分ＩACと一定成分Ｉ DCとをもつようになる。
マチック構造の液晶セル１を入射光Ｌの光軸まわりに一
回転させる（すなわち、角度θを０゜から３６０゜まで
変化させる）と、透過光の強度Ｉは、次式で示すよう
に、変動成分ＩACと一定成分Ｉ DCとをもつようになる。
【００３２】Ｉ＝ＩACｃｏｓ４θ十ＩDC （６） ここで、
【００３３】
【数５】
【００３４】
【数６】 （７）式および（８）式より、透過光の強度Ｉの変動成
分ＩACと一定成分ＩDCとの比ＩAC／ＩDCの液晶セル１の
セルギャップｄに対する依存性を求めた計算結果の一例
を、図２および図３に示す。図２の実線は、液晶セル１
の屈折率異方性△ｎ＝０．１および入射光Ｌの波長λ＝
５５０ｎｍのときの計算結果を示し、図２の破線は、液
晶セル１の屈折率異方性△ｎ＝０．１および入射光Ｌの
波長λ＝６３０ｎｍのときの計算結果を示す。また、図
３は、液晶セル１の屈折率異方性△ｎ＝０．１および入
射光Ｌの波長λ＝１０００ｎｍのときの計算結果を示
す。したがって、透過光の強度Ｉの変動成分ＩACと一定
成分ＩDCとの比ＩAC／ＩDCを測定することにより、図２
および図３に示した計算結果から液晶セル１のセルギャ
ップｄを求めることができる。
分ＩACと一定成分ＩDCとの比ＩAC／ＩDCの液晶セル１の
セルギャップｄに対する依存性を求めた計算結果の一例
を、図２および図３に示す。図２の実線は、液晶セル１
の屈折率異方性△ｎ＝０．１および入射光Ｌの波長λ＝
５５０ｎｍのときの計算結果を示し、図２の破線は、液
晶セル１の屈折率異方性△ｎ＝０．１および入射光Ｌの
波長λ＝６３０ｎｍのときの計算結果を示す。また、図
３は、液晶セル１の屈折率異方性△ｎ＝０．１および入
射光Ｌの波長λ＝１０００ｎｍのときの計算結果を示
す。したがって、透過光の強度Ｉの変動成分ＩACと一定
成分ＩDCとの比ＩAC／ＩDCを測定することにより、図２
および図３に示した計算結果から液晶セル１のセルギャ
ップｄを求めることができる。
【００３５】なお、入射光Ｌの波長λを５５０ｎｍとし
た場合には、測定された透過光の強度Ｉの変動成分ＩAC
と一定成分ＩDCとの比ＩAC／ＩDCに対応する液晶セル１
のセルギャップｄは、図２の計算結果に示すように、２
つ存在することになる。しかし、透過光の強度Ｉの変動
成分ＩACと一定成分ＩDCとの比ＩAC／ＩDCの液晶セル１
のセルギャップｄに対する依存性は入射光Ｌの波長λに
より変化するため、入射光Ｌの波長λを変えて、透過光
の強度Ｉの変動成分ＩACと一定成分ＩDCとの比ＩAC／Ｉ
DCを再度測定することにより、測定した２つの比から液
晶セル１のセルギャップｄを特定することができる。ま
た、液晶セル１のセルギャップｄの上限が予めわかって
いるときには、図３に示したように、波長λが１０００
ｎｍの入射光Ｌを用いて透過光の強度Ｉの変動成分ＩAC
と一定成分ＩDCとの比ＩAC／ＩDCを測定することによ
り、一回の測定で液晶セル１のセルギャップｄを求める
ことができる。
た場合には、測定された透過光の強度Ｉの変動成分ＩAC
と一定成分ＩDCとの比ＩAC／ＩDCに対応する液晶セル１
のセルギャップｄは、図２の計算結果に示すように、２
つ存在することになる。しかし、透過光の強度Ｉの変動
成分ＩACと一定成分ＩDCとの比ＩAC／ＩDCの液晶セル１
のセルギャップｄに対する依存性は入射光Ｌの波長λに
より変化するため、入射光Ｌの波長λを変えて、透過光
の強度Ｉの変動成分ＩACと一定成分ＩDCとの比ＩAC／Ｉ
DCを再度測定することにより、測定した２つの比から液
晶セル１のセルギャップｄを特定することができる。ま
た、液晶セル１のセルギャップｄの上限が予めわかって
いるときには、図３に示したように、波長λが１０００
ｎｍの入射光Ｌを用いて透過光の強度Ｉの変動成分ＩAC
と一定成分ＩDCとの比ＩAC／ＩDCを測定することによ
り、一回の測定で液晶セル１のセルギャップｄを求める
ことができる。
【００３６】透過光の強度Ｉの変動成分ＩACおよび一定
成分ＩDCはそれぞれ、被測定物である液晶セル１を入射
光Ｌの光軸まわりに回転させたときの透過光の強度Ｉの
最大値と最小値とを測定することによって、簡単に求め
られる。すなわち、特に、偏光透過方向が互いに直交し
て配置された第１の偏光透過素子１１と第２の偏光透過
素子１２とを用いた場合には、これらの偏光透過素子１
１，１２の偏光透過方向と液晶セル１のラビング方向と
が４５゜の角度をなすときに透過光の強度Ｉは最大値を
とり、一方、これらの偏光透過素子１１，１２の偏光透
過方向と液晶セル１のラビング方向とが０°または９０
゜の角度をなすときに透過光の強度Ｉは最小値をとる。
このとき、透過光の強度Ｉの最大値は、変動成分ＩACと
一定成分ＩDCとの和（ＩAC十ＩDC）に対応し、一方、透
過光の強度Ｉの最小値は、一定成分ＩDCと変動成分ＩAC
との差（ＩDC−ＩAC）に対応する。したがって、透過光
の強度Ｉの最大値と最小値とを測定することにより、透
過光の強度Ｉの変動成分Ｉ ACと一定成分ＩDCとをそれぞ
れ求めることができる。
成分ＩDCはそれぞれ、被測定物である液晶セル１を入射
光Ｌの光軸まわりに回転させたときの透過光の強度Ｉの
最大値と最小値とを測定することによって、簡単に求め
られる。すなわち、特に、偏光透過方向が互いに直交し
て配置された第１の偏光透過素子１１と第２の偏光透過
素子１２とを用いた場合には、これらの偏光透過素子１
１，１２の偏光透過方向と液晶セル１のラビング方向と
が４５゜の角度をなすときに透過光の強度Ｉは最大値を
とり、一方、これらの偏光透過素子１１，１２の偏光透
過方向と液晶セル１のラビング方向とが０°または９０
゜の角度をなすときに透過光の強度Ｉは最小値をとる。
このとき、透過光の強度Ｉの最大値は、変動成分ＩACと
一定成分ＩDCとの和（ＩAC十ＩDC）に対応し、一方、透
過光の強度Ｉの最小値は、一定成分ＩDCと変動成分ＩAC
との差（ＩDC−ＩAC）に対応する。したがって、透過光
の強度Ｉの最大値と最小値とを測定することにより、透
過光の強度Ｉの変動成分Ｉ ACと一定成分ＩDCとをそれぞ
れ求めることができる。
【００３７】図４は、以上説明した本発明のセルギャッ
プ測定方法の第１の実施例が実現可能なセルギャップ測
定装置を示す概略構成図である。
プ測定方法の第１の実施例が実現可能なセルギャップ測
定装置を示す概略構成図である。
【００３８】セルギャップ測定装置２０は、偏光顕微鏡
３０と、分光器４０と、光電子倍増管４１と、電流電圧
変換器４２と、電圧計４３とを含む。ここで、偏光顕微
鏡３０は、入射光Ｌを出射する、ハロゲンランブからな
る光源３１と、光源３１から出射された入射光Ｌが入射
される第１の偏光板３２と、第１の偏光板３２を透過し
た入射光Ｌが入射される試料回転ステージ３３と、試料
回転ステージ３３を透過した入射光Ｌが入射される対物
レンズ３４と、対物レンズ３４を透過した入射光Ｌが入
射される第２の偏光板３５と、第２の偏光板３５を透過
した入射光Ｌが入射される、ピンホールを有するピンホ
ール板３６と、ピンホール板３６のピンホールから出射
される入射光Ｌを分光器４０に入射させるための光ファ
イバ３７とを含む。分光器４０は、光ファイバ３７を介
して入射してくる入射光Ｌを分光して所定の波長の光の
みを取り出すためのものである。光電子倍増管４１は、
分光器４０で取り出された光を電流信号に変換するため
のものである。電流電圧変換器４２は、光電子倍増管４
１から出力される電流信号を電圧信号に変換するための
ものである。電圧計４３は、電流電圧変換器４２から出
力される電圧信号の電圧値を読み取るためのものであ
る。被測定物であるツイステッドネマチック構造の液晶
セル２は、試料回転ステージ３３上に載置される。
３０と、分光器４０と、光電子倍増管４１と、電流電圧
変換器４２と、電圧計４３とを含む。ここで、偏光顕微
鏡３０は、入射光Ｌを出射する、ハロゲンランブからな
る光源３１と、光源３１から出射された入射光Ｌが入射
される第１の偏光板３２と、第１の偏光板３２を透過し
た入射光Ｌが入射される試料回転ステージ３３と、試料
回転ステージ３３を透過した入射光Ｌが入射される対物
レンズ３４と、対物レンズ３４を透過した入射光Ｌが入
射される第２の偏光板３５と、第２の偏光板３５を透過
した入射光Ｌが入射される、ピンホールを有するピンホ
ール板３６と、ピンホール板３６のピンホールから出射
される入射光Ｌを分光器４０に入射させるための光ファ
イバ３７とを含む。分光器４０は、光ファイバ３７を介
して入射してくる入射光Ｌを分光して所定の波長の光の
みを取り出すためのものである。光電子倍増管４１は、
分光器４０で取り出された光を電流信号に変換するため
のものである。電流電圧変換器４２は、光電子倍増管４
１から出力される電流信号を電圧信号に変換するための
ものである。電圧計４３は、電流電圧変換器４２から出
力される電圧信号の電圧値を読み取るためのものであ
る。被測定物であるツイステッドネマチック構造の液晶
セル２は、試料回転ステージ３３上に載置される。
【００３９】なお、液晶セル２としては、次のようにし
て、作製されたものを用いた。ＩＴＯ（Ｉｎ2Ｏ3＋Ｓｎ
Ｏ2） 薄膜（酸化インディウム・酸化スズ薄膜）からな
る透明電極を表面に有するガラス基板を２枚用意し、各
ガラス基板に配向膜を塗布したのち、各ガラス基板にラ
ビング処理を施した。続いて、ラビング方向が互いに直
交するように、２枚のガラス基板を５μｍ径のスペーサ
を介して張り合わせたのち、液晶を注入した。
て、作製されたものを用いた。ＩＴＯ（Ｉｎ2Ｏ3＋Ｓｎ
Ｏ2） 薄膜（酸化インディウム・酸化スズ薄膜）からな
る透明電極を表面に有するガラス基板を２枚用意し、各
ガラス基板に配向膜を塗布したのち、各ガラス基板にラ
ビング処理を施した。続いて、ラビング方向が互いに直
交するように、２枚のガラス基板を５μｍ径のスペーサ
を介して張り合わせたのち、液晶を注入した。
【００４０】以上のように構成されたセルギャップ測定
装置２０では、光源３１から出射された入射光Ｌは、第
１の偏光板３２，試料回転ステージ３３，液晶セル２，
対物レンズ３４，第２の偏光板３５およびピンホール板
３６のピンホールを順に透過したのち、光ファイバ３７
内を通って分光器４０に導かれる。分光器４０に入射し
た入射光Ｌは、所定の波長成分のみが取り出される。分
光器４０から出射される光は、光電子倍増管４１に入射
され、電流信号に変換される。変換された電流信号は、
電流電圧変換器４２に入力され、電圧信号に変換され
る。変換された電圧信号は、電圧計４３に入力され、そ
の電圧値が読み取られる。
装置２０では、光源３１から出射された入射光Ｌは、第
１の偏光板３２，試料回転ステージ３３，液晶セル２，
対物レンズ３４，第２の偏光板３５およびピンホール板
３６のピンホールを順に透過したのち、光ファイバ３７
内を通って分光器４０に導かれる。分光器４０に入射し
た入射光Ｌは、所定の波長成分のみが取り出される。分
光器４０から出射される光は、光電子倍増管４１に入射
され、電流信号に変換される。変換された電流信号は、
電流電圧変換器４２に入力され、電圧信号に変換され
る。変換された電圧信号は、電圧計４３に入力され、そ
の電圧値が読み取られる。
【００４１】次に、液晶セル２のセルギャップｄをセル
ギャップ測定装置２０を用いて測定する方法について説
明する。
ギャップ測定装置２０を用いて測定する方法について説
明する。
【００４２】液晶セル２を試料回転ステージ３３に載置
する前に、分光器４０で取り出す光の波長を５５０ｎｍ
に設定するとともに、電圧計４３で読み取られる電圧値
が最小になるように第１の偏光板３２および第２の偏光
板３５のいずれか一方を回転調整することにより、第１
の偏光板３２の偏光方向と第２の偏光板３５の偏光方向
とを互いに直交させる。続いて、液晶セル２を試料回転
ステージ３３に載置したのち、試料回転ステージ３３を
回転させながら電圧計４３で電圧値を読み取ることによ
り、電圧計４３で読み取られる電圧値の最大値ＶMAX を
測定する。続いて、試料回転ステージ３３を回転させな
がら電圧計４３で電圧値を読み取ることにより、電圧計
４３で読み取られる電圧値の最小値ＶMIN を測定する。
このようにして測定された電圧値の最大値ＶMAX および
最小値ＶMIN と試料回転ステージ３３の回転角（すなわ
ち、液晶セル２の配向方向と第１の偏光板３２の偏光方
向とのなす角）θとから、透過光の強度Ｉは、 Ｉ＝｛（ＶMAX − ＶMIN）ｃｏｓ４θ十（ＶMAX 十 ＶMIN）｝／２ （９） で表わされるため、上述した（６）式より、（ＶMAX −
ＶMIN）／２の演算を行うことにより透過光の強度Ｉの
変動成分ＩACを求めることができるとともに、（ＶMAX
十ＶMIN）／２の演算を行うことにより透過光の強度Ｉ
の一定成分ＩDCを求めることができる。その結果、透過
光の強度Ｉの変動成分ＩACと一定成分ＩDCとの比ＩAC／
ＩDCを求めることができるため、液晶セル２のセルギャ
ップｄを求めることができる。
する前に、分光器４０で取り出す光の波長を５５０ｎｍ
に設定するとともに、電圧計４３で読み取られる電圧値
が最小になるように第１の偏光板３２および第２の偏光
板３５のいずれか一方を回転調整することにより、第１
の偏光板３２の偏光方向と第２の偏光板３５の偏光方向
とを互いに直交させる。続いて、液晶セル２を試料回転
ステージ３３に載置したのち、試料回転ステージ３３を
回転させながら電圧計４３で電圧値を読み取ることによ
り、電圧計４３で読み取られる電圧値の最大値ＶMAX を
測定する。続いて、試料回転ステージ３３を回転させな
がら電圧計４３で電圧値を読み取ることにより、電圧計
４３で読み取られる電圧値の最小値ＶMIN を測定する。
このようにして測定された電圧値の最大値ＶMAX および
最小値ＶMIN と試料回転ステージ３３の回転角（すなわ
ち、液晶セル２の配向方向と第１の偏光板３２の偏光方
向とのなす角）θとから、透過光の強度Ｉは、 Ｉ＝｛（ＶMAX − ＶMIN）ｃｏｓ４θ十（ＶMAX 十 ＶMIN）｝／２ （９） で表わされるため、上述した（６）式より、（ＶMAX −
ＶMIN）／２の演算を行うことにより透過光の強度Ｉの
変動成分ＩACを求めることができるとともに、（ＶMAX
十ＶMIN）／２の演算を行うことにより透過光の強度Ｉ
の一定成分ＩDCを求めることができる。その結果、透過
光の強度Ｉの変動成分ＩACと一定成分ＩDCとの比ＩAC／
ＩDCを求めることができるため、液晶セル２のセルギャ
ップｄを求めることができる。
【００４３】上述したようにして作製した５枚の液晶セ
ル２について、セルギャップ測定装置２０を用いてセル
ギャップｄを測定した測定結果の一例を、表１に示す。
なお、表１には、比較のために、従来の光干渉法を用い
て測定した液晶セル２のセルギャップｄの測定値と、液
晶セル２の既知の誘電率とセル面積と電気容量とから推
定されるセルギャップの推定値も同時に示す。
ル２について、セルギャップ測定装置２０を用いてセル
ギャップｄを測定した測定結果の一例を、表１に示す。
なお、表１には、比較のために、従来の光干渉法を用い
て測定した液晶セル２のセルギャップｄの測定値と、液
晶セル２の既知の誘電率とセル面積と電気容量とから推
定されるセルギャップの推定値も同時に示す。
【００４４】
【表１】 この測定結果より、セルギャップ測定装置２０を用いて
測定した液晶セル２のセルギャップｄの測定値は、液晶
セル２の既知の誘電率とセル面積と電気容量とから推定
されるセルギャップの推定値とよく一致することが分か
る。これに対して、従来の光干渉による測定値は、前記
推定値よりも１０％程度も大きい値を示すことがわか
る。これは、液晶セル２がガラス基板，透明電極および
配向膜の多層構造からなるために、測定値に誤差が生じ
たためである。
測定した液晶セル２のセルギャップｄの測定値は、液晶
セル２の既知の誘電率とセル面積と電気容量とから推定
されるセルギャップの推定値とよく一致することが分か
る。これに対して、従来の光干渉による測定値は、前記
推定値よりも１０％程度も大きい値を示すことがわか
る。これは、液晶セル２がガラス基板，透明電極および
配向膜の多層構造からなるために、測定値に誤差が生じ
たためである。
【００４５】図５は、本発明の複屈折体のセルギャップ
測定方法の第２の実施例により液晶セルのセルギャップ
を測定する原理を説明するためのセルギャップ測定装置
の概略構成図である。
測定方法の第２の実施例により液晶セルのセルギャップ
を測定する原理を説明するためのセルギャップ測定装置
の概略構成図である。
【００４６】セルギャップ測定装置５０は、入射光Ｌの
光軸上に互いに対向して設けられた第１の偏光透過素子
５１および第２の偏光透過素子５２と、第２の偏光透過
素子５２の第１の偏光透過素子５１と反対側に設けられ
た検光器５３とを含む。被測定物であるツイステッドネ
マチック構造の液晶セル３は、第１の偏光透過素子５１
と第２の偏光透過素子５２との間に設置される。なお、
第２の偏光透過素子５２の偏光透過方向は、第１の偏光
透過素子５１の偏光透過方向に対して所定の角度だけず
らされている。また、第２の偏光透過素子５２は、入射
光Ｌの光軸まわりに回転自在に設けられている。
光軸上に互いに対向して設けられた第１の偏光透過素子
５１および第２の偏光透過素子５２と、第２の偏光透過
素子５２の第１の偏光透過素子５１と反対側に設けられ
た検光器５３とを含む。被測定物であるツイステッドネ
マチック構造の液晶セル３は、第１の偏光透過素子５１
と第２の偏光透過素子５２との間に設置される。なお、
第２の偏光透過素子５２の偏光透過方向は、第１の偏光
透過素子５１の偏光透過方向に対して所定の角度だけず
らされている。また、第２の偏光透過素子５２は、入射
光Ｌの光軸まわりに回転自在に設けられている。
【００４７】入射光Ｌの入射方向をＺ軸方向としたとき
の入射光ＬのＸ軸方向の電場成分をＥX および入射光Ｌ
のＹ軸方向の電場成分をＥY とし、入射光Ｌが第１の偏
光透過素子５１，液晶セル３および第２の偏光透過素子
５２を順に透過したのちの光（以下、「透過光」と称す
る。）のＸ軸方向の電場成分をＥX’ および透過光のＹ
軸方向の電場成分をＥY’ とし、液晶セル３の屈折率異
方性を△ｎとし、液晶セル３のツイスト角をθTW（ツイ
ステッドネマチック構造の液晶セル３の場合には、ツイ
スト角θTW＝９０゜）とし、液晶セル３のセルギャップ
をｄとし、入射光Ｌの波長をλとし、液晶セル３の配向
方向と第１の偏光透過素子５１の偏光方向とのなす角を
θとし、第２の偏光透過素子５２の回転角（すなわち、
液晶セル３の配向方向と第２の偏光透過素子５２の偏光
透過方向とのなす角）をφとすると、透過光のＸ軸方向
の電場成分ＥX’ および透過光のＹ軸方向の電場成分Ｅ
Y’ はそれぞれ、ジョーンズ行列を用いた計算によっ
て、次式で表わされる。
の入射光ＬのＸ軸方向の電場成分をＥX および入射光Ｌ
のＹ軸方向の電場成分をＥY とし、入射光Ｌが第１の偏
光透過素子５１，液晶セル３および第２の偏光透過素子
５２を順に透過したのちの光（以下、「透過光」と称す
る。）のＸ軸方向の電場成分をＥX’ および透過光のＹ
軸方向の電場成分をＥY’ とし、液晶セル３の屈折率異
方性を△ｎとし、液晶セル３のツイスト角をθTW（ツイ
ステッドネマチック構造の液晶セル３の場合には、ツイ
スト角θTW＝９０゜）とし、液晶セル３のセルギャップ
をｄとし、入射光Ｌの波長をλとし、液晶セル３の配向
方向と第１の偏光透過素子５１の偏光方向とのなす角を
θとし、第２の偏光透過素子５２の回転角（すなわち、
液晶セル３の配向方向と第２の偏光透過素子５２の偏光
透過方向とのなす角）をφとすると、透過光のＸ軸方向
の電場成分ＥX’ および透過光のＹ軸方向の電場成分Ｅ
Y’ はそれぞれ、ジョーンズ行列を用いた計算によっ
て、次式で表わされる。
【００４８】
【数７】 また、検光器５３で検出される透過光の強度Ｉは、次式
で表わされる。
で表わされる。
【００４９】 Ｉ＝｜ＥX’｜2 ＋ ｜ＥY’｜2 （１１） ここで、（１０）式における変数ａおよび変数ｂはそれ
ぞれ、上述した（３）式および（４）式で表わされる。
ぞれ、上述した（３）式および（４）式で表わされる。
【００５０】検光器５３で検出される透過光の透過率の
第２の偏光透過素子５２の回転角φに対する依存性を、
液晶セル３のセルギャップｄをパラメータとして、（１
０）式および（１１）式より求めた計算結果の一例を、
図６に示す。このとき、液晶セル３の屈折率異方性△ｎ
を０．１とし、入射光Ｌの波長λを５５０ｎｍとし、液
晶セル３のツイスト角θTWを９０゜とし、液晶セル３の
配向方向と第１の偏光透過素子５１の偏光透過方向との
なす角θを０゜とした。図６に示した計算結果より、第
２の偏光透過素子５２を回転させながら透過光の強度Ｉ
の透過率を測定して、この透過率の最小値および最大値
をとる第２の偏光透過素子５２の回転角φの値を求める
ことにより、液晶セル１のセルギャップｄを求めること
ができることがわかる。なお、第２の偏光透過素子５２
の代わりに第１の偏光透過素子５１を入射光Ｌの光軸ま
わりに回転させても、同様にして、液晶セル３のセルギ
ャップｄを求めることができる。
第２の偏光透過素子５２の回転角φに対する依存性を、
液晶セル３のセルギャップｄをパラメータとして、（１
０）式および（１１）式より求めた計算結果の一例を、
図６に示す。このとき、液晶セル３の屈折率異方性△ｎ
を０．１とし、入射光Ｌの波長λを５５０ｎｍとし、液
晶セル３のツイスト角θTWを９０゜とし、液晶セル３の
配向方向と第１の偏光透過素子５１の偏光透過方向との
なす角θを０゜とした。図６に示した計算結果より、第
２の偏光透過素子５２を回転させながら透過光の強度Ｉ
の透過率を測定して、この透過率の最小値および最大値
をとる第２の偏光透過素子５２の回転角φの値を求める
ことにより、液晶セル１のセルギャップｄを求めること
ができることがわかる。なお、第２の偏光透過素子５２
の代わりに第１の偏光透過素子５１を入射光Ｌの光軸ま
わりに回転させても、同様にして、液晶セル３のセルギ
ャップｄを求めることができる。
【００５１】図７は、本発明のセルギャップ測定方法の
第２の実施例が実現可能なセルギャップ測定装置の概略
構成図である。
第２の実施例が実現可能なセルギャップ測定装置の概略
構成図である。
【００５２】セルギャップ測定装置６０は、偏光顕微鏡
７０と、干渉フィルター６１と、第２の偏光板６２が支
持された回転ステージ６３と、光電子倍増管６４と、電
流電圧変換器６５と、電圧計６６とを含む。ここで、偏
光顕微鏡７０は、入射光Ｌを出射する、ハロゲンランブ
からなる光源７１と、光源７１から出射された入射光Ｌ
が入射される第１の偏光板７２と、第１の偏光板７２を
透過した入射光Ｌが入射される試料ステージ７３と、試
料ステージ７３を透過した入射光Ｌが入射される対物レ
ンズ７４と、対物レンズ７４を透過した入射光Ｌが入射
される、ピンホールを有するピンホール板７５とを含
む。干渉フィルター６１は、ピンホール板７５のピンホ
ールを透過した入射光Ｌの波長を一定にするためのもの
である。回転ステージ６３は、ステッピングモータ（不
図示）によって回転駆動されるものである。光電子倍増
管６４は、第２の偏光板６２を透過した入射光Ｌ（以
下、「透過光」と称する。）を受光して電流信号に変換
するためのものである。電流電圧変換器６５は、光電子
倍増管６４から出力される電流信号を電圧信号に変換す
るためのものである。電圧計６６は、電流電圧変換器６
５から出力される電圧信号の電圧値を読み取るためのも
のである。
７０と、干渉フィルター６１と、第２の偏光板６２が支
持された回転ステージ６３と、光電子倍増管６４と、電
流電圧変換器６５と、電圧計６６とを含む。ここで、偏
光顕微鏡７０は、入射光Ｌを出射する、ハロゲンランブ
からなる光源７１と、光源７１から出射された入射光Ｌ
が入射される第１の偏光板７２と、第１の偏光板７２を
透過した入射光Ｌが入射される試料ステージ７３と、試
料ステージ７３を透過した入射光Ｌが入射される対物レ
ンズ７４と、対物レンズ７４を透過した入射光Ｌが入射
される、ピンホールを有するピンホール板７５とを含
む。干渉フィルター６１は、ピンホール板７５のピンホ
ールを透過した入射光Ｌの波長を一定にするためのもの
である。回転ステージ６３は、ステッピングモータ（不
図示）によって回転駆動されるものである。光電子倍増
管６４は、第２の偏光板６２を透過した入射光Ｌ（以
下、「透過光」と称する。）を受光して電流信号に変換
するためのものである。電流電圧変換器６５は、光電子
倍増管６４から出力される電流信号を電圧信号に変換す
るためのものである。電圧計６６は、電流電圧変換器６
５から出力される電圧信号の電圧値を読み取るためのも
のである。
【００５３】被測定物である液晶パネル４は、ツイステ
ッドネマチック構造の液晶セルのラビング方向が第１の
偏光板７２の偏光方向と一致させられて、試料ステージ
７３に載置される。液晶パネル４は、カラーフィルター
を有するとともに、アモルファスシリコン薄膜トランジ
スタにより駆動されるものである。
ッドネマチック構造の液晶セルのラビング方向が第１の
偏光板７２の偏光方向と一致させられて、試料ステージ
７３に載置される。液晶パネル４は、カラーフィルター
を有するとともに、アモルファスシリコン薄膜トランジ
スタにより駆動されるものである。
【００５４】次に、液晶パネル４を構成する液晶セルの
セルギャップｄをセルギャップ測定装置６０を用いて測
定する方法について、詳細に説明する。
セルギャップｄをセルギャップ測定装置６０を用いて測
定する方法について、詳細に説明する。
【００５５】回転ステージ６３により第２の偏光板６２
を回転させたときの回転角をφとすると、光源７１から
出射された入射光Ｌが第１の偏光板７２，試料ステージ
７３，液晶パネル４，対物レンズ７４，ピンホール板７
５のピンホール，干渉フィルター６１および第２の偏光
板６２を順に透過したのちに光電子倍増管６４に入射す
る光である透過光の強度Ｉは、次式で表わされる。
を回転させたときの回転角をφとすると、光源７１から
出射された入射光Ｌが第１の偏光板７２，試料ステージ
７３，液晶パネル４，対物レンズ７４，ピンホール板７
５のピンホール，干渉フィルター６１および第２の偏光
板６２を順に透過したのちに光電子倍増管６４に入射す
る光である透過光の強度Ｉは、次式で表わされる。
【００５６】
【数８】 ここで、
【００５７】
【数９】 なお、（１２）式における強度ＩO ，強度ＩS および強
度ＩC はそれぞれ、上述した（５）式で表わされる変数
ｕを用いると、以下に示す（１４）式〜（１６）式で表
わされる。
度ＩC はそれぞれ、上述した（５）式で表わされる変数
ｕを用いると、以下に示す（１４）式〜（１６）式で表
わされる。
【００５８】Ｉ0 ＝１／２ （１４）
【００５９】
【数１０】
【００６０】
【数１１】 液晶パネル４を構成する液晶セルの屈折率異方性△ｎを
０．１とし、入射光Ｌの波長λを１０００ｎｍとし、液
晶パネル４を構成する液晶セルのツイスト角θ TWを９０
゜とした場合に、（１２）式で表わされる透過光の強度
Ｉが最大となるときの変数Δの正接関数ｔａｎΔと液晶
パネル４を構成する液晶セルのセルギャップｄとの関係
を（１３）式〜（１６）式を用いて求めた計算結果の一
例を、図８に示す。透過光の強度Ｉが最大となるときの
変数Δの値は、（１２）式より、次式で表わされる。
０．１とし、入射光Ｌの波長λを１０００ｎｍとし、液
晶パネル４を構成する液晶セルのツイスト角θ TWを９０
゜とした場合に、（１２）式で表わされる透過光の強度
Ｉが最大となるときの変数Δの正接関数ｔａｎΔと液晶
パネル４を構成する液晶セルのセルギャップｄとの関係
を（１３）式〜（１６）式を用いて求めた計算結果の一
例を、図８に示す。透過光の強度Ｉが最大となるときの
変数Δの値は、（１２）式より、次式で表わされる。
【００６１】Δ＝２φ−９０゜ （１７） すなわち、変数Δは、透過光の透過率に対応したものと
なる。
なる。
【００６２】したがって、回転ステージ６３により第２
の偏光板６２を一回転させた場合に、電圧計６６で得ら
れる電圧値が最大となるときの第２の偏光板６２の回転
角φを求めることにより、透過光の強度Ｉが最大となる
第２の偏光板６２の回転角φを求めることができる。そ
の結果、透過光の強度Ｉが最大となるときの変数Δの値
が（１７）式より求められるため、液晶セルのセルギャ
ップｄを図８に示したグラフから求めることができる。
一例として、セルギャップが５．３μｍの液晶セルから
なる液晶パネル４について実験を行ったところ、透過光
の強度Ｉが最大となる第２の偏光板６２の回転角φは６
０．５゜であった。その結果、（１７）式より求めた変
数Δの値は３１（ｔａｎΔ＝０．６）となり、図８に示
したグラフから液晶セルのギャップｄとして５．３μｍ
が得られた。
の偏光板６２を一回転させた場合に、電圧計６６で得ら
れる電圧値が最大となるときの第２の偏光板６２の回転
角φを求めることにより、透過光の強度Ｉが最大となる
第２の偏光板６２の回転角φを求めることができる。そ
の結果、透過光の強度Ｉが最大となるときの変数Δの値
が（１７）式より求められるため、液晶セルのセルギャ
ップｄを図８に示したグラフから求めることができる。
一例として、セルギャップが５．３μｍの液晶セルから
なる液晶パネル４について実験を行ったところ、透過光
の強度Ｉが最大となる第２の偏光板６２の回転角φは６
０．５゜であった。その結果、（１７）式より求めた変
数Δの値は３１（ｔａｎΔ＝０．６）となり、図８に示
したグラフから液晶セルのギャップｄとして５．３μｍ
が得られた。
【００６３】液晶パネル４を構成する液晶セルのセルギ
ャップｄをセルギャップ測定装置６０を用いて測定する
方法についての以上の説明では、回転ステージ６３によ
って第２の偏光板６２を一回転させた場合に、電圧計６
６で得られる電圧が最大となるときの第２の偏光板６２
の回転角φを求めることにより、透過光の強度Ｉが最大
となる第２の偏光板６２の回転角φを求めたが、この場
合に、電圧計６６で得られる電圧が最小となるときの第
２の偏光板６２の回転角φを求めることにより、透過光
の強度Ｉが最小となる第２の偏光板６２の回転角φを求
めても、同様にして、液晶パネル４を構成する液晶セル
のギャップｄを求めることができる。
ャップｄをセルギャップ測定装置６０を用いて測定する
方法についての以上の説明では、回転ステージ６３によ
って第２の偏光板６２を一回転させた場合に、電圧計６
６で得られる電圧が最大となるときの第２の偏光板６２
の回転角φを求めることにより、透過光の強度Ｉが最大
となる第２の偏光板６２の回転角φを求めたが、この場
合に、電圧計６６で得られる電圧が最小となるときの第
２の偏光板６２の回転角φを求めることにより、透過光
の強度Ｉが最小となる第２の偏光板６２の回転角φを求
めても、同様にして、液晶パネル４を構成する液晶セル
のギャップｄを求めることができる。
【００６４】図９は、本発明の複屈折体のセルギャップ
測定装置の第１の実施例を説明するためのセルギャップ
測定装置の概略構成図である。
測定装置の第１の実施例を説明するためのセルギャップ
測定装置の概略構成図である。
【００６５】セルギャップ測定装置210 は、入射光Ｌを
出射する光源211 と、光源211 から出射された入射光Ｌ
が入射される偏光透過素子212 と、偏光ビームスプリッ
タ213 と、第１の検光器214 と、第２の検光器215 と、
セルギャップ算出器216 とを含む。被測定物であるツイ
ステッドネマチック構造の液晶セル201 は、偏光透過素
子212 と偏光ビームスプリッタ213 との間に挿入され
る。ここで、偏光透過素子212 は、偏光透過方向の角度
がΦのものである。偏光ビームスプリッタ213 は、互い
に異なる２つの偏光分離方向の角度（第１の偏光分離方
向の角度ΦA および第２の偏光分離方向の角度ΦB ）を
有するものであり、偏光透過素子212 および液晶セル20
1 を透過した入射光Ｌを偏角ΦA−ΦBで第１の透過光Ｌ
A と第２の透過光ＬB とに偏光分離して出射するもので
ある。第１の検光器214 は、偏光ビームスプリッタ213
から出射される第１の透過光ＬA の強度を検出するため
のものである。第２の検光器215 は、偏光ビームスプリ
ッタ213 から出射される第２の透過光ＬB の強度を検出
するためのものである。セルギャップ算出器216 は、第
１の検光器214 で検出された第１の透過光ＬA の強度と
第２の検光器215 で検出された第２の透過光ＬB の強度
との比（強度比）から液晶セル201 のセルギャップを算
出するためのものである。
出射する光源211 と、光源211 から出射された入射光Ｌ
が入射される偏光透過素子212 と、偏光ビームスプリッ
タ213 と、第１の検光器214 と、第２の検光器215 と、
セルギャップ算出器216 とを含む。被測定物であるツイ
ステッドネマチック構造の液晶セル201 は、偏光透過素
子212 と偏光ビームスプリッタ213 との間に挿入され
る。ここで、偏光透過素子212 は、偏光透過方向の角度
がΦのものである。偏光ビームスプリッタ213 は、互い
に異なる２つの偏光分離方向の角度（第１の偏光分離方
向の角度ΦA および第２の偏光分離方向の角度ΦB ）を
有するものであり、偏光透過素子212 および液晶セル20
1 を透過した入射光Ｌを偏角ΦA−ΦBで第１の透過光Ｌ
A と第２の透過光ＬB とに偏光分離して出射するもので
ある。第１の検光器214 は、偏光ビームスプリッタ213
から出射される第１の透過光ＬA の強度を検出するため
のものである。第２の検光器215 は、偏光ビームスプリ
ッタ213 から出射される第２の透過光ＬB の強度を検出
するためのものである。セルギャップ算出器216 は、第
１の検光器214 で検出された第１の透過光ＬA の強度と
第２の検光器215 で検出された第２の透過光ＬB の強度
との比（強度比）から液晶セル201 のセルギャップを算
出するためのものである。
【００６６】入射光Ｌの入射方向をＺ軸方向としたとき
の入射光ＬのＸ軸方向の電場成分をＥX および入射光Ｌ
のＹ軸方向の電場成分をＥY とし、第１の透過光ＬA の
Ｘ軸方向の電場成分をＥXAおよび第１の透過光ＬA のＹ
軸方向の電場成分をＥYAとし、第２の透過光ＬB のＸ軸
方向の電場成分をＥXBおよび第２の透過光ＬB のＹ軸方
向の電場成分をＥYBとし、液晶セル201 の屈折率異方性
を△ｎとし、液晶セル201 のツイスト角をθTW（ツイス
テッドネマチック構造の液晶セル201 の場合には、ツイ
スト角θTW＝９０゜）とし、液晶セル201 のセルギャッ
プをｄとし、入射光Ｌの波長をλとし、液晶セル201 の
配向方向と偏光透過素子212 の偏光透過方向とのなす角
をθとすると、第１の透過光ＬA のＸ軸方向の電場成分
ＥXAおよび第１の透過光ＬA のＹ軸方向の電場成分ＥYA
と、第２の透過光ＬB のＸ軸方向の電場成分ＥXBおよび
第２の透過光ＬB のＸ軸方向のＹ軸方向の電場成分ＥYB
とはそれぞれ、ジョーンズ行列を用いた計算によって、
以下に示す（１８）式および（１９）式で表わされる。
の入射光ＬのＸ軸方向の電場成分をＥX および入射光Ｌ
のＹ軸方向の電場成分をＥY とし、第１の透過光ＬA の
Ｘ軸方向の電場成分をＥXAおよび第１の透過光ＬA のＹ
軸方向の電場成分をＥYAとし、第２の透過光ＬB のＸ軸
方向の電場成分をＥXBおよび第２の透過光ＬB のＹ軸方
向の電場成分をＥYBとし、液晶セル201 の屈折率異方性
を△ｎとし、液晶セル201 のツイスト角をθTW（ツイス
テッドネマチック構造の液晶セル201 の場合には、ツイ
スト角θTW＝９０゜）とし、液晶セル201 のセルギャッ
プをｄとし、入射光Ｌの波長をλとし、液晶セル201 の
配向方向と偏光透過素子212 の偏光透過方向とのなす角
をθとすると、第１の透過光ＬA のＸ軸方向の電場成分
ＥXAおよび第１の透過光ＬA のＹ軸方向の電場成分ＥYA
と、第２の透過光ＬB のＸ軸方向の電場成分ＥXBおよび
第２の透過光ＬB のＸ軸方向のＹ軸方向の電場成分ＥYB
とはそれぞれ、ジョーンズ行列を用いた計算によって、
以下に示す（１８）式および（１９）式で表わされる。
【００６７】
【数１２】
【００６８】
【数１３】 ただし、
【００６９】
【数１４】 また、第１の検光器214 で検出される第１の透過光ＬA
の強度をＩA とし、第２の検光器215 で検出される第２
の透過光ＬB の強度をＩB とすると、第１の透過光ＬA
の強度ＩA と第２の透過光ＬB の強度ＩB とはそれぞ
れ、以下に示す（２１）式および（２２）式で表わされ
る。
の強度をＩA とし、第２の検光器215 で検出される第２
の透過光ＬB の強度をＩB とすると、第１の透過光ＬA
の強度ＩA と第２の透過光ＬB の強度ＩB とはそれぞ
れ、以下に示す（２１）式および（２２）式で表わされ
る。
【００７０】 ＩA ＝｜ＥXA｜2 ＋ ｜ＥYA｜2 （２１） ＩB ＝｜ＥXB｜2 ＋ ｜ＥYB｜2 （２２） ここで、（１８）式および（１９）式における変数ａお
よび変数ｂはそれぞれ、複素数であり、以下に示す（２
３）式および（２４）式で表わされる。
よび変数ｂはそれぞれ、複素数であり、以下に示す（２
３）式および（２４）式で表わされる。
【００７１】
【数１５】
【００７２】
【数１６】 ただし、
【００７３】
【数１７】 なお、（１８）式および（１９）式における変数ａ* お
よび変数ｂ* はそれぞれ、変数ａおよび変数ｂの共役複
素数を示す。
よび変数ｂ* はそれぞれ、変数ａおよび変数ｂの共役複
素数を示す。
【００７４】説明を簡単にするために、偏光ビームスプ
リッタ212 の偏角ΦA−ΦBを９０°とすると、液晶セル
201 のツイスト角θTW＝９０゜より、第１の透過光ＬA
の強度ＩA および第２の透過光ＬB の強度ＩB はそれぞ
れ、以下に示す（２６）式および（２７）式で表わされ
る。
リッタ212 の偏角ΦA−ΦBを９０°とすると、液晶セル
201 のツイスト角θTW＝９０゜より、第１の透過光ＬA
の強度ＩA および第２の透過光ＬB の強度ＩB はそれぞ
れ、以下に示す（２６）式および（２７）式で表わされ
る。
【００７５】
【数１８】
【００７６】
【数１９】 入射光Ｌの波長λを５５０ｎｍとし、液晶セル201 の屈
折率異方性△ｎを０．１とし、液晶セル201 の配向方向
と偏光透過素子212 の偏光透過方向とのなす角θが４５
゜となるように液晶セル201 を固定したときに、第１の
透過光ＬA の強度ＩA および第２の透過光ＬB の強度Ｉ
B の比（以下、「強度比ＩA／ＩB」と称する。）と液晶
セル201 のセルギャップｄとの関係を（２６）式および
（２７）式を用いて求めた計算結果の一例を、図１０に
示す。また、入射光Ｌの波長λを１０００ｎｍとし、液
晶セル201 の屈折率異方性△ｎを０．１とし、液晶セル
201 の配向方向と偏光透過素子212 の偏光透過方向との
なす角θが４５゜となるように液晶セル201 を固定した
ときに、強度比ＩA／ＩBと液晶セル201 のセルギャップ
ｄとの関係を（２６）式および（２７）式を用いて求め
た計算結果の一例を、図１１に示す。
折率異方性△ｎを０．１とし、液晶セル201 の配向方向
と偏光透過素子212 の偏光透過方向とのなす角θが４５
゜となるように液晶セル201 を固定したときに、第１の
透過光ＬA の強度ＩA および第２の透過光ＬB の強度Ｉ
B の比（以下、「強度比ＩA／ＩB」と称する。）と液晶
セル201 のセルギャップｄとの関係を（２６）式および
（２７）式を用いて求めた計算結果の一例を、図１０に
示す。また、入射光Ｌの波長λを１０００ｎｍとし、液
晶セル201 の屈折率異方性△ｎを０．１とし、液晶セル
201 の配向方向と偏光透過素子212 の偏光透過方向との
なす角θが４５゜となるように液晶セル201 を固定した
ときに、強度比ＩA／ＩBと液晶セル201 のセルギャップ
ｄとの関係を（２６）式および（２７）式を用いて求め
た計算結果の一例を、図１１に示す。
【００７７】したがって、セルギャップ算出器216 で強
度比ＩA／ＩBを求めることにより、図１０および図１１
に示した計算結果から、液晶セル201 のセルギャップｄ
を求めることができる。ただし、図１０に示した計算結
果では、求めた強度比ＩA／ＩBに対応する液晶セル201
のセルギャップｄの値が２つ存在することになる。しか
し、強度比ＩA／ＩBと液晶セル210 のセルギャップｄと
の関係は入射光Ｌの波長λにより変化するため、入射光
Ｌの波長λを変えて、強度比ＩA／ＩBを再度求めること
により、求めた２つの強度比から液晶セル201 のセルギ
ャップｄを特定することができる。また、液晶セル201
のセルギャップｄの上限が予めわかっているときには、
図１１に示したように、波長λが１０００ｎｍの入射光
Ｌを用いて強度比ＩA／ＩBを求めることにより、一回の
測定で液晶セル201 のセルギャップｄを算出することが
できる。
度比ＩA／ＩBを求めることにより、図１０および図１１
に示した計算結果から、液晶セル201 のセルギャップｄ
を求めることができる。ただし、図１０に示した計算結
果では、求めた強度比ＩA／ＩBに対応する液晶セル201
のセルギャップｄの値が２つ存在することになる。しか
し、強度比ＩA／ＩBと液晶セル210 のセルギャップｄと
の関係は入射光Ｌの波長λにより変化するため、入射光
Ｌの波長λを変えて、強度比ＩA／ＩBを再度求めること
により、求めた２つの強度比から液晶セル201 のセルギ
ャップｄを特定することができる。また、液晶セル201
のセルギャップｄの上限が予めわかっているときには、
図１１に示したように、波長λが１０００ｎｍの入射光
Ｌを用いて強度比ＩA／ＩBを求めることにより、一回の
測定で液晶セル201 のセルギャップｄを算出することが
できる。
【００７８】図１２は、本発明のセルギャップ測定装置
の第１の実施例によるセルギャップ測定装置の具体的構
成図である。
の第１の実施例によるセルギャップ測定装置の具体的構
成図である。
【００７９】セルギャップ測定装置220 は、偏光顕微鏡
230 と、第１の分光器241 と、第２の分光器242 と、第
１の光電子倍増管243 と、第２の光電子倍増管244 と、
第１の電流電圧変換器245 と、第２の電流電圧変換器24
6 と、第１の電圧計247 と、第２の電圧計248 と、セル
ギャップ算出器249 とを含む。ここで、偏光顕微鏡230
は、入射光Ｌを出射する、ハロゲンランブからなる光源
231 と、光源231 から出射された入射光Ｌが入射される
偏光板232 と、偏光板232 を透過した入射光Ｌが入射さ
れる試料回転ステージ233 と、試料回転ステージ233 を
透過した入射光Ｌが入射される対物レンズ234 と、対物
レンズ234 を透過した入射光Ｌが入射される、第１の透
過光ＬA と第２の透過光ＬB とを偏角９０°で分離して
出射する、ウォラストンプリズムからなる偏光プリズム
235 と、偏光プリズム235 から出射される第１の透過光
ＬA および第２の透過光ＬB が入射されるレンズ236
と、レンズ236 を透過した第１の透過光ＬA および第２
の透過光ＬB が入射される、第１のピンホール2371およ
び第２のピンホール2372を有するピンホール板237 と、
第１のピンホール2371から出射される第１の透過光ＬA
を第１の分光器241 に入射させるための第１の光ファイ
バ238 と、第２のピンホール2372から出射される第２の
透過光ＬB を第２の分光器242 に入射させるための第２
の光ファイバ239 とを含む。第１の分光器241 は、第１
の光ファイバ238 を介して入射してくる第１の透過光Ｌ
A を分光して所定の波長の光のみを取り出すためのもの
である。第２の分光器242 は、第２の光ファイバ239 を
介して入射してくる第２の透過光ＬB を分光して所定の
波長の光のみを取り出すためのものである。第１の光電
子倍増管243 は、第１の分光器241 で取り出された光を
電流信号に変換するためのものである。第２の光電子倍
増管244 は、第２の分光器242 で取り出された光を電流
信号に変換するためのものである。第１の電流電圧変換
器245 は、第１の光電子倍増管243 から出力される電流
信号を電圧信号に変換するためのものである。第２の電
流電圧変換器246 は、第２の光電子倍増管244 から出力
される電流信号を電圧信号に変換するためのものであ
る。第１の電圧計247 は、第１の電流電圧変換器245 か
ら出力される電圧信号の電圧値を読み取るためのもので
ある。第２の電圧計248 は、第２の電流電圧変換器246
から出力される電圧信号の電圧値を読み取るためのもの
である。セルギャップ算出器249 は、第１の電圧計247
で読み取られた電圧値と第２の電圧計248 で読み取られ
た電圧値とから液晶セル202 のセルギャップを算出する
ためのものである。被測定物であるツイステッドネマチ
ック構造の液晶セル202 は、試料回転ステージ233 上に
載置される。
230 と、第１の分光器241 と、第２の分光器242 と、第
１の光電子倍増管243 と、第２の光電子倍増管244 と、
第１の電流電圧変換器245 と、第２の電流電圧変換器24
6 と、第１の電圧計247 と、第２の電圧計248 と、セル
ギャップ算出器249 とを含む。ここで、偏光顕微鏡230
は、入射光Ｌを出射する、ハロゲンランブからなる光源
231 と、光源231 から出射された入射光Ｌが入射される
偏光板232 と、偏光板232 を透過した入射光Ｌが入射さ
れる試料回転ステージ233 と、試料回転ステージ233 を
透過した入射光Ｌが入射される対物レンズ234 と、対物
レンズ234 を透過した入射光Ｌが入射される、第１の透
過光ＬA と第２の透過光ＬB とを偏角９０°で分離して
出射する、ウォラストンプリズムからなる偏光プリズム
235 と、偏光プリズム235 から出射される第１の透過光
ＬA および第２の透過光ＬB が入射されるレンズ236
と、レンズ236 を透過した第１の透過光ＬA および第２
の透過光ＬB が入射される、第１のピンホール2371およ
び第２のピンホール2372を有するピンホール板237 と、
第１のピンホール2371から出射される第１の透過光ＬA
を第１の分光器241 に入射させるための第１の光ファイ
バ238 と、第２のピンホール2372から出射される第２の
透過光ＬB を第２の分光器242 に入射させるための第２
の光ファイバ239 とを含む。第１の分光器241 は、第１
の光ファイバ238 を介して入射してくる第１の透過光Ｌ
A を分光して所定の波長の光のみを取り出すためのもの
である。第２の分光器242 は、第２の光ファイバ239 を
介して入射してくる第２の透過光ＬB を分光して所定の
波長の光のみを取り出すためのものである。第１の光電
子倍増管243 は、第１の分光器241 で取り出された光を
電流信号に変換するためのものである。第２の光電子倍
増管244 は、第２の分光器242 で取り出された光を電流
信号に変換するためのものである。第１の電流電圧変換
器245 は、第１の光電子倍増管243 から出力される電流
信号を電圧信号に変換するためのものである。第２の電
流電圧変換器246 は、第２の光電子倍増管244 から出力
される電流信号を電圧信号に変換するためのものであ
る。第１の電圧計247 は、第１の電流電圧変換器245 か
ら出力される電圧信号の電圧値を読み取るためのもので
ある。第２の電圧計248 は、第２の電流電圧変換器246
から出力される電圧信号の電圧値を読み取るためのもの
である。セルギャップ算出器249 は、第１の電圧計247
で読み取られた電圧値と第２の電圧計248 で読み取られ
た電圧値とから液晶セル202 のセルギャップを算出する
ためのものである。被測定物であるツイステッドネマチ
ック構造の液晶セル202 は、試料回転ステージ233 上に
載置される。
【００８０】なお、液晶セル202 としては、次のように
して作製されたものを用いた。ＩＴＯ（Ｉｎ2Ｏ3＋Ｓｎ
Ｏ2） 薄膜からなる透明電極を表面に有するガラス基板
を２枚用意し、各ガラス基板に配向膜を塗布したのち、
各ガラス基板にラビング処理を施した。続いて、ラビン
グ方向が互いに直交するように２枚のガラス基板を５μ
ｍ径のスペーサを介して張り合わせたのち、液晶を注入
した。
して作製されたものを用いた。ＩＴＯ（Ｉｎ2Ｏ3＋Ｓｎ
Ｏ2） 薄膜からなる透明電極を表面に有するガラス基板
を２枚用意し、各ガラス基板に配向膜を塗布したのち、
各ガラス基板にラビング処理を施した。続いて、ラビン
グ方向が互いに直交するように２枚のガラス基板を５μ
ｍ径のスペーサを介して張り合わせたのち、液晶を注入
した。
【００８１】以上のように構成されたセルギャップ測定
装置220 では、光源231 から出射された入射光Ｌは、偏
光板232 ，試料回転ステージ233 ，液晶セル202 および
対物レンズ234 を順に透過したのち、偏光プリズム235
に入射する。偏光プリズム235 に入射した入射光Ｌは、
第１の透過光ＬA と第２の透過光ＬB とに偏光分離され
て偏光プリズム235 から出射される。偏光プリズム235
から出射された第１の透過光ＬA は、レンズ236 および
第１のピンホール2371を順に透過したのち、第１の光フ
ァイバ238 内を通って第１の分光器241 に導かれる。第
１の分光器241では、第１の透過光ＬA が分光される。
この分光された光は、第１の光電子倍増管243 に入射し
て、電流信号に変換される。この変換された電流信号
は、第１の電流電圧変換器245 に入力されて、電圧信号
に変換される。この変換された電圧信号は、第１の電圧
計247 に入力されて、その電圧値が読み取られる。ま
た、偏光プリズム235 から出射された第２の透過光ＬB
は、レンズ236 および第２のピンホール2372を順に透過
したのち、第２の光ファイバ239 内を通って第２の分光
器242 に導かれる。第２の分光器242 では、第２の透過
光ＬB が分光される。この分光された光は、第２の光電
子倍増管244 に入射して、電流信号に変換される。この
変換された電流信号は、第２の電流電圧変換器246 に入
力されて、電圧信号に変換される。この変換された電圧
信号は、第２の電圧計248 に入力されて、その電圧値が
読み取られる。
装置220 では、光源231 から出射された入射光Ｌは、偏
光板232 ，試料回転ステージ233 ，液晶セル202 および
対物レンズ234 を順に透過したのち、偏光プリズム235
に入射する。偏光プリズム235 に入射した入射光Ｌは、
第１の透過光ＬA と第２の透過光ＬB とに偏光分離され
て偏光プリズム235 から出射される。偏光プリズム235
から出射された第１の透過光ＬA は、レンズ236 および
第１のピンホール2371を順に透過したのち、第１の光フ
ァイバ238 内を通って第１の分光器241 に導かれる。第
１の分光器241では、第１の透過光ＬA が分光される。
この分光された光は、第１の光電子倍増管243 に入射し
て、電流信号に変換される。この変換された電流信号
は、第１の電流電圧変換器245 に入力されて、電圧信号
に変換される。この変換された電圧信号は、第１の電圧
計247 に入力されて、その電圧値が読み取られる。ま
た、偏光プリズム235 から出射された第２の透過光ＬB
は、レンズ236 および第２のピンホール2372を順に透過
したのち、第２の光ファイバ239 内を通って第２の分光
器242 に導かれる。第２の分光器242 では、第２の透過
光ＬB が分光される。この分光された光は、第２の光電
子倍増管244 に入射して、電流信号に変換される。この
変換された電流信号は、第２の電流電圧変換器246 に入
力されて、電圧信号に変換される。この変換された電圧
信号は、第２の電圧計248 に入力されて、その電圧値が
読み取られる。
【００８２】次に、セルギャップ算出器249 において、
第１の電圧計247 で読み取られた電圧値と第２の電圧計
248 で読み取られた電圧値とから液晶セル202 のセルギ
ャップｄを算出する方法について説明する。
第１の電圧計247 で読み取られた電圧値と第２の電圧計
248 で読み取られた電圧値とから液晶セル202 のセルギ
ャップｄを算出する方法について説明する。
【００８３】液晶セル202 を試料回転ステージ233 に載
置する前に、第１の分光器241 および第２分光器242 で
取り出す光の波長を５５０ｎｍにそれぞれ設定するとと
もに、第１の電圧計247 で読み取られる電圧値が最小に
なるように偏光板232 を回転調整することにより、偏光
プリズム235 の２つ偏光分離方向のうちの一方と偏光板
232 の偏光方向とを互いに直交させる。続いて、液晶セ
ル202 を試料回転ステージ233 に載置したのち、試料回
転ステージ233 を回転させながら第１の電圧計247 で電
圧値を読み取り、第１の電圧計247 で読み取られる電圧
値が最大となる位置で試料回転ステージ233 の回転を止
める。続いて、セルギャップ算出器249において、第１
の電圧計247 で読み取られた電圧値と第２の電圧計248
で読み取られた電圧値との比を求める。このとき求めら
れた比は、第１の透過光ＬA の強度ＩA と第２の透過光
ＬB の強度ＩB との強度比ＩA／ＩBに対応するため、図
９に示したセルギャップ測定装置210 と同様にして、液
晶セル202 のセルギャップｄを求めることができる。
置する前に、第１の分光器241 および第２分光器242 で
取り出す光の波長を５５０ｎｍにそれぞれ設定するとと
もに、第１の電圧計247 で読み取られる電圧値が最小に
なるように偏光板232 を回転調整することにより、偏光
プリズム235 の２つ偏光分離方向のうちの一方と偏光板
232 の偏光方向とを互いに直交させる。続いて、液晶セ
ル202 を試料回転ステージ233 に載置したのち、試料回
転ステージ233 を回転させながら第１の電圧計247 で電
圧値を読み取り、第１の電圧計247 で読み取られる電圧
値が最大となる位置で試料回転ステージ233 の回転を止
める。続いて、セルギャップ算出器249において、第１
の電圧計247 で読み取られた電圧値と第２の電圧計248
で読み取られた電圧値との比を求める。このとき求めら
れた比は、第１の透過光ＬA の強度ＩA と第２の透過光
ＬB の強度ＩB との強度比ＩA／ＩBに対応するため、図
９に示したセルギャップ測定装置210 と同様にして、液
晶セル202 のセルギャップｄを求めることができる。
【００８４】上述したようにして作製した５枚の液晶セ
ル202 について、セルギャップ測定装置220 を用いてセ
ルギャップｄを測定した測定結果の一例を、表２に示
す。なお、表２には、比較のために、液晶セル202 の既
知の誘電率とセル面積と電気容量とから推定される液晶
セルのセルギャップの推定値も同時に示す。
ル202 について、セルギャップ測定装置220 を用いてセ
ルギャップｄを測定した測定結果の一例を、表２に示
す。なお、表２には、比較のために、液晶セル202 の既
知の誘電率とセル面積と電気容量とから推定される液晶
セルのセルギャップの推定値も同時に示す。
【００８５】
【表２】 この測定結果より、セルギャップ測定装置220 を用いて
測定した液晶セル202のセルギャップｄの測定値は、液
晶セル202 の既知の誘電率とセル面積と電気容量とから
推定されるセルギャップの推定値とよく一致することが
分かる。
測定した液晶セル202のセルギャップｄの測定値は、液
晶セル202 の既知の誘電率とセル面積と電気容量とから
推定されるセルギャップの推定値とよく一致することが
分かる。
【００８６】図１３は、本発明の複屈折体のセルギャッ
プ測定装置の第２の実施例を説明するためのセルギャッ
プ測定装置の概略構成図である。
プ測定装置の第２の実施例を説明するためのセルギャッ
プ測定装置の概略構成図である。
【００８７】セルギャップ測定装置310 は、入射光Ｌを
出射する光源311 と、光源311 から出射された入射光Ｌ
が入射される偏光ビームスプリッタ312 と、偏光透過素
子313 と、第１の検光器314 と、第２の検光器315 と、
セルギャップ算出器316 とを含む。なお、被測定物であ
るツイステッドネマチック構造の液晶セル301 は、偏光
ビームスプリッタ312 と偏光透過素子313 との間に挿入
される。ここで、偏光ビームスプリッタ312 は、互いに
異なる２つの偏光分離方向の角度（第１の偏光分離方向
の角度ΦA および第２の偏光分離方向の角度ΦB ）を有
するものであり、光源311 から入射される入射光Ｌを偏
角ΦA−ΦBで第１の偏光Ｌ1 と第２の偏光Ｌ2 とに偏光
分離して出射するものである。偏光透過素子313 は、偏
光透過方向の角度がΦのものであり、液晶セル301 を透
過した第１の偏光Ｌ1 および第２の偏光Ｌ2 をそれぞれ
第１の透過光ＬA および第２の透過光ＬB に変換して出
射するものである。第１の検光器314 は、偏光透過素子
313 から出射される第１の透過光ＬA の強度を検出する
ためのものである。第２の検光器315 は、偏光透過素子
313 から出射される第２の透過光ＬB の強度を検出する
ためのものである。セルギャップ算出器316 は、第１の
検光器314 で検出された第１の透過光ＬA の強度と第２
の検光器315 で検出された第２の透過光ＬB の強度との
比（強度比）から液晶セル301 のセルギャップを算出す
るためのものである。
出射する光源311 と、光源311 から出射された入射光Ｌ
が入射される偏光ビームスプリッタ312 と、偏光透過素
子313 と、第１の検光器314 と、第２の検光器315 と、
セルギャップ算出器316 とを含む。なお、被測定物であ
るツイステッドネマチック構造の液晶セル301 は、偏光
ビームスプリッタ312 と偏光透過素子313 との間に挿入
される。ここで、偏光ビームスプリッタ312 は、互いに
異なる２つの偏光分離方向の角度（第１の偏光分離方向
の角度ΦA および第２の偏光分離方向の角度ΦB ）を有
するものであり、光源311 から入射される入射光Ｌを偏
角ΦA−ΦBで第１の偏光Ｌ1 と第２の偏光Ｌ2 とに偏光
分離して出射するものである。偏光透過素子313 は、偏
光透過方向の角度がΦのものであり、液晶セル301 を透
過した第１の偏光Ｌ1 および第２の偏光Ｌ2 をそれぞれ
第１の透過光ＬA および第２の透過光ＬB に変換して出
射するものである。第１の検光器314 は、偏光透過素子
313 から出射される第１の透過光ＬA の強度を検出する
ためのものである。第２の検光器315 は、偏光透過素子
313 から出射される第２の透過光ＬB の強度を検出する
ためのものである。セルギャップ算出器316 は、第１の
検光器314 で検出された第１の透過光ＬA の強度と第２
の検光器315 で検出された第２の透過光ＬB の強度との
比（強度比）から液晶セル301 のセルギャップを算出す
るためのものである。
【００８８】入射光Ｌの入射方向をＺ軸方向としたとき
の入射光ＬのＸ軸方向の電場成分をＥX および入射光Ｌ
のＹ軸方向の電場成分をＥY とし、第１の透過光ＬA の
Ｘ軸方向の電場成分をＥXAおよび第１の透過光ＬA のＹ
軸方向の電場成分をＥYAとし、第２の透過光ＬB のＸ軸
方向の電場成分をＥXBおよび第２の透過光ＬB のＹ軸方
向の電場成分をＥYBとし、液晶セル301 の屈折率異方性
を△ｎとし、液晶セル301 のツイスト角をθTW（ツイス
テッドネマチック構造の液晶セル301 の場合には、ツイ
スト角θTW＝９０゜）とし、液晶セル301 のセルギャッ
プをｄとし、入射光Ｌの波長をλとし、液晶セル301 の
配向方向の角度をθとすると、第１の透過光ＬA のＸ軸
方向の電場成分ＥXAおよび第１の透過光ＬA のＹ軸方向
の電場成分ＥYAと、第２の透過光ＬB のＸ軸方向の電場
成分ＥXBおよび第２の透過光ＬBのＹ軸方向の電場成分
ＥYBとはそれぞれ、ジョーンズ行列を用いた計算によっ
て、以下に示す（２８）式および（２９）式で表わされ
る。
の入射光ＬのＸ軸方向の電場成分をＥX および入射光Ｌ
のＹ軸方向の電場成分をＥY とし、第１の透過光ＬA の
Ｘ軸方向の電場成分をＥXAおよび第１の透過光ＬA のＹ
軸方向の電場成分をＥYAとし、第２の透過光ＬB のＸ軸
方向の電場成分をＥXBおよび第２の透過光ＬB のＹ軸方
向の電場成分をＥYBとし、液晶セル301 の屈折率異方性
を△ｎとし、液晶セル301 のツイスト角をθTW（ツイス
テッドネマチック構造の液晶セル301 の場合には、ツイ
スト角θTW＝９０゜）とし、液晶セル301 のセルギャッ
プをｄとし、入射光Ｌの波長をλとし、液晶セル301 の
配向方向の角度をθとすると、第１の透過光ＬA のＸ軸
方向の電場成分ＥXAおよび第１の透過光ＬA のＹ軸方向
の電場成分ＥYAと、第２の透過光ＬB のＸ軸方向の電場
成分ＥXBおよび第２の透過光ＬBのＹ軸方向の電場成分
ＥYBとはそれぞれ、ジョーンズ行列を用いた計算によっ
て、以下に示す（２８）式および（２９）式で表わされ
る。
【００８９】
【数２０】
【００９０】
【数２１】 また、第１の検光器314 で検出される第１の透過光ＬA
の強度ＩA と、第２の検光器315 で検出される第２の透
過光ＬB の強度ＩB とはそれぞれ、以下に示す（３０）
式および（３１）式で表わされる。
の強度ＩA と、第２の検光器315 で検出される第２の透
過光ＬB の強度ＩB とはそれぞれ、以下に示す（３０）
式および（３１）式で表わされる。
【００９１】 ＩA ＝｜ＥXA｜2 ＋ ｜ＥYA｜2 （３０） ＩB ＝｜ＥXB｜2 ＋ ｜ＥYB｜2 （３１） ここで、（２８）式および（２９）式における変数ａ，
変数ｂおよび関数Ｒはそれぞれ、前述したものと同じで
ある。
変数ｂおよび関数Ｒはそれぞれ、前述したものと同じで
ある。
【００９２】偏光ビームスプリッタ312 の偏角ΦA−ΦB
を９０°とし、入射光Ｌの波長λを５５０ｎｍとし、液
晶セル301 の屈折率異方性△ｎを０．１とし、液晶セル
301の配向方向の角度θが４５゜となるように液晶セル3
01 を固定したときの、第１の透過光ＬA の強度ＩA お
よび第２の透過光ＬB の強度ＩB の比である強度比Ｉ A
／ＩBと液晶セル301 のセルギャップｄとの関係を求め
た計算結果の一例を、図１４に示す。また、図１５に、
入射光Ｌの波長λを１０００ｎｍとし、液晶セル301 の
屈折率異方性△ｎを０．１とし、液晶セル301 の配向方
向の角度θが４５゜となるように液晶セル301 を固定し
たときに、強度比ＩA／ＩBと液晶セル301のセルギャッ
プｄとの関係を求めた計算結果の一例を示す。
を９０°とし、入射光Ｌの波長λを５５０ｎｍとし、液
晶セル301 の屈折率異方性△ｎを０．１とし、液晶セル
301の配向方向の角度θが４５゜となるように液晶セル3
01 を固定したときの、第１の透過光ＬA の強度ＩA お
よび第２の透過光ＬB の強度ＩB の比である強度比Ｉ A
／ＩBと液晶セル301 のセルギャップｄとの関係を求め
た計算結果の一例を、図１４に示す。また、図１５に、
入射光Ｌの波長λを１０００ｎｍとし、液晶セル301 の
屈折率異方性△ｎを０．１とし、液晶セル301 の配向方
向の角度θが４５゜となるように液晶セル301 を固定し
たときに、強度比ＩA／ＩBと液晶セル301のセルギャッ
プｄとの関係を求めた計算結果の一例を示す。
【００９３】図１４および図１５に示した計算結果よ
り、液晶セル301 を固定した状態で強度比ＩA／ＩBを測
定することにより、液晶セル301 のセルギャップｄを求
めることができる。ただし、図１４に示した計算結果で
は、求めた強度比ＩA／ＩBに対応するセルギャップｄの
値が２つ存在することになる。しかし、強度比ＩA／ＩB
と液晶セル301 のセルギャップｄとの関係は入射光Ｌの
波長λにより変化するため、入射光Ｌの波長λを変え
て、強度比ＩA／ＩBを再度求めることにより、求めた２
つの液晶セル301 のセルギャップｄを特定することがで
きる。また、液晶セル301 のセルギャップｄの上限が予
めわかっているときは、図１５に示したように、波長λ
が１０００ｎｍの入射光Ｌを用いて強度比ＩA／ＩBを求
めることにより、一回の測定で液晶セル301 のセルギャ
ップｄを算出することができる。
り、液晶セル301 を固定した状態で強度比ＩA／ＩBを測
定することにより、液晶セル301 のセルギャップｄを求
めることができる。ただし、図１４に示した計算結果で
は、求めた強度比ＩA／ＩBに対応するセルギャップｄの
値が２つ存在することになる。しかし、強度比ＩA／ＩB
と液晶セル301 のセルギャップｄとの関係は入射光Ｌの
波長λにより変化するため、入射光Ｌの波長λを変え
て、強度比ＩA／ＩBを再度求めることにより、求めた２
つの液晶セル301 のセルギャップｄを特定することがで
きる。また、液晶セル301 のセルギャップｄの上限が予
めわかっているときは、図１５に示したように、波長λ
が１０００ｎｍの入射光Ｌを用いて強度比ＩA／ＩBを求
めることにより、一回の測定で液晶セル301 のセルギャ
ップｄを算出することができる。
【００９４】図１６は、本発明のセルギャップ測定装置
の第２の実施例によるセルギャップ測定装置の具体的構
成図である。
の第２の実施例によるセルギャップ測定装置の具体的構
成図である。
【００９５】セルギャップ測定装置320 は、偏光顕微鏡
330 と、第１の分光器341 と、第２の分光器342 と、第
１の光電子倍増管343 と、第２の光電子倍増管344 と、
第１の電流電圧変換器345 と、第２の電流電圧変換器34
6 と、第１の電圧計347 と、第２の電圧計348 と、セル
ギャップ算出器349 とを含む。なお、被測定物であるツ
イステッドネマチック構造の液晶セル302 は、試料回転
ステージ334 上に載置される。ここで、偏光顕微鏡330
は、入射光Ｌを出射する、ハロゲンランブからなる光源
331 と、光源331 から入射される入射光Ｌを第１の偏光
Ｌ1 と第２の偏光Ｌ2 とに偏角９０°で偏光分離して出
射する、ウォラストンプリズムからなる偏光プリズム33
2 と、偏光プリズム332 から出射される第１の偏光Ｌ1
および第２の偏光Ｌ2 を集光して互いに平行に出射する
レンズ333 と、レンズ333 を透過した第１の偏光Ｌ1 お
よび第２の偏光Ｌ2 が入射される試料回転ステージ334
と、液晶セル302 を透過した第１の偏光Ｌ1 および第２
の偏光Ｌ2 をそれぞれ第１の透過光ＬA および第２の透
過光ＬB に変換して出射する偏光板335 と、偏光板335
から出射される第１の透過光ＬA を第１の分光器341 に
入射させるための第１の光ファイバ336 と、偏光板335
から出射される第２の透過光ＬB を第２の分光器342 に
入射させるための第２の光ファイバ337 とを含む。第１
の分光器341は、第１の光ファイバ336 を介して入射し
てくる第１の透過光ＬA を分光して所定の波長の光のみ
を取り出すためのものである。第２の分光器342 は、第
２の光ファイバ337 を介して入射してくる第２の透過光
ＬB を分光して所定の波長の光のみを取り出すためのも
のである。第１の光電子倍増管343 は、第１の分光器34
1 で取り出された光を電流信号に変換するためのもので
ある。第２の光電子倍増管344 は、第２の分光器342 で
取り出された光を電流信号に変換するためのものであ
る。第１の電流電圧変換器345 は、第１の光電子倍増管
343 から出力される電流信号を電圧信号に変換するため
のものである。第２の電流電圧変換器346 は、第２の光
電子倍増管344 から出力される電流信号を電圧信号に変
換するためのものである。第１の電圧計347 は、第１の
電流電圧変換器345 から出力される電圧信号の電圧値を
読み取るためのものである。第２の電圧計348 は、第２
の電流電圧変換器346 から出力される電圧信号の電圧値
を読み取るためのものである。セルギャップ算出器349
は、第１の電圧計347 で読み取られた電圧値と第２の電
圧計348 で読み取られた電圧値とから液晶セル302 のセ
ルギャップを算出するためのものである。
330 と、第１の分光器341 と、第２の分光器342 と、第
１の光電子倍増管343 と、第２の光電子倍増管344 と、
第１の電流電圧変換器345 と、第２の電流電圧変換器34
6 と、第１の電圧計347 と、第２の電圧計348 と、セル
ギャップ算出器349 とを含む。なお、被測定物であるツ
イステッドネマチック構造の液晶セル302 は、試料回転
ステージ334 上に載置される。ここで、偏光顕微鏡330
は、入射光Ｌを出射する、ハロゲンランブからなる光源
331 と、光源331 から入射される入射光Ｌを第１の偏光
Ｌ1 と第２の偏光Ｌ2 とに偏角９０°で偏光分離して出
射する、ウォラストンプリズムからなる偏光プリズム33
2 と、偏光プリズム332 から出射される第１の偏光Ｌ1
および第２の偏光Ｌ2 を集光して互いに平行に出射する
レンズ333 と、レンズ333 を透過した第１の偏光Ｌ1 お
よび第２の偏光Ｌ2 が入射される試料回転ステージ334
と、液晶セル302 を透過した第１の偏光Ｌ1 および第２
の偏光Ｌ2 をそれぞれ第１の透過光ＬA および第２の透
過光ＬB に変換して出射する偏光板335 と、偏光板335
から出射される第１の透過光ＬA を第１の分光器341 に
入射させるための第１の光ファイバ336 と、偏光板335
から出射される第２の透過光ＬB を第２の分光器342 に
入射させるための第２の光ファイバ337 とを含む。第１
の分光器341は、第１の光ファイバ336 を介して入射し
てくる第１の透過光ＬA を分光して所定の波長の光のみ
を取り出すためのものである。第２の分光器342 は、第
２の光ファイバ337 を介して入射してくる第２の透過光
ＬB を分光して所定の波長の光のみを取り出すためのも
のである。第１の光電子倍増管343 は、第１の分光器34
1 で取り出された光を電流信号に変換するためのもので
ある。第２の光電子倍増管344 は、第２の分光器342 で
取り出された光を電流信号に変換するためのものであ
る。第１の電流電圧変換器345 は、第１の光電子倍増管
343 から出力される電流信号を電圧信号に変換するため
のものである。第２の電流電圧変換器346 は、第２の光
電子倍増管344 から出力される電流信号を電圧信号に変
換するためのものである。第１の電圧計347 は、第１の
電流電圧変換器345 から出力される電圧信号の電圧値を
読み取るためのものである。第２の電圧計348 は、第２
の電流電圧変換器346 から出力される電圧信号の電圧値
を読み取るためのものである。セルギャップ算出器349
は、第１の電圧計347 で読み取られた電圧値と第２の電
圧計348 で読み取られた電圧値とから液晶セル302 のセ
ルギャップを算出するためのものである。
【００９６】次に、上述した液晶セル202 と同様にして
作製された液晶セル302 のセルギャップｄをセルギャッ
プ測定装置320 を用いて測定する方法について説明す
る。
作製された液晶セル302 のセルギャップｄをセルギャッ
プ測定装置320 を用いて測定する方法について説明す
る。
【００９７】光源331 から出射されたのち偏光プリズム
332 に入射した入射光Ｌは、第１の偏光Ｌ1 と第２の偏
光Ｌ2 とに偏光分離されて、偏光プリズム332 から出射
される。偏光プリズム332 から出射された第１の偏光Ｌ
1 は、レンズ333 ，試料回転ステージ334 および液晶30
2 を順に透過したのち偏光板335 に入射し、第１の透過
光ＬA と第２の透過光ＬB とに変換されて偏光板335 か
ら出射される。偏光板335 から出射された第１の透過光
ＬA は、第１の光ファイバ336 内を通って第１の分光器
341 に導かれる。第１の分光器341 では、第１の透過光
ＬA が分光される。この分光された光は、第１の光電子
倍増管343 に入射して、電流信号に変換される。この変
換された電流信号は、第１の電流電圧変換器345 に入力
されて、電圧信号に変換される。この変換された電圧信
号は、第１の電圧計347 に入力されて、その電圧値が読
み取られる。また、偏光板335 から出射された第２の透
過光ＬB は、第２の光ファイバ337 内を通って第２の分
光器342 に導かれる。第２の分光器342 では、第２の透
過光ＬB が分光される。この分光された光は、第２の光
電子倍増管344 に入射して、電流信号に変換される。こ
の変換された電流信号は、第２の電流電圧変換器346 に
入力されて、電圧信号に変換される。この変換された電
圧信号は、第２の電圧計348 に入力されて、その電圧値
が読み取られる。
332 に入射した入射光Ｌは、第１の偏光Ｌ1 と第２の偏
光Ｌ2 とに偏光分離されて、偏光プリズム332 から出射
される。偏光プリズム332 から出射された第１の偏光Ｌ
1 は、レンズ333 ，試料回転ステージ334 および液晶30
2 を順に透過したのち偏光板335 に入射し、第１の透過
光ＬA と第２の透過光ＬB とに変換されて偏光板335 か
ら出射される。偏光板335 から出射された第１の透過光
ＬA は、第１の光ファイバ336 内を通って第１の分光器
341 に導かれる。第１の分光器341 では、第１の透過光
ＬA が分光される。この分光された光は、第１の光電子
倍増管343 に入射して、電流信号に変換される。この変
換された電流信号は、第１の電流電圧変換器345 に入力
されて、電圧信号に変換される。この変換された電圧信
号は、第１の電圧計347 に入力されて、その電圧値が読
み取られる。また、偏光板335 から出射された第２の透
過光ＬB は、第２の光ファイバ337 内を通って第２の分
光器342 に導かれる。第２の分光器342 では、第２の透
過光ＬB が分光される。この分光された光は、第２の光
電子倍増管344 に入射して、電流信号に変換される。こ
の変換された電流信号は、第２の電流電圧変換器346 に
入力されて、電圧信号に変換される。この変換された電
圧信号は、第２の電圧計348 に入力されて、その電圧値
が読み取られる。
【００９８】次に、セルギャップ算出器349 において、
第１の電圧計347 で読み取られた電圧値と第２の電圧計
348 で読み取られた電圧値とから液晶セル302 のセルギ
ャップｄを算出する方法について説明する。
第１の電圧計347 で読み取られた電圧値と第２の電圧計
348 で読み取られた電圧値とから液晶セル302 のセルギ
ャップｄを算出する方法について説明する。
【００９９】液晶セル302 を試料回転ステージ334 に載
置する前に、第１の分光器341 および第２分光器342 で
取り出す光の波長を５５０ｎｍにそれぞれ設定するとと
もに、第１の電圧計347 で読み取られる電圧値が最小に
なるように偏光板335 を回転調整することにより、偏光
プリズム332 の２つ偏光分離方向のうちの一方と偏光板
335 の偏光方向とを互いに直交させる。続いて、液晶セ
ル302 を試料回転ステージ334 に載置したのち、試料回
転ステージ334 を回転させながら第１の電圧計347 で電
圧値を読み取り、第１の電圧計347 で読み取られる電圧
値が最大となる位置で試料回転ステージ334 の回転を止
める。続いて、第１の電圧計347 で読み取られる電圧値
と第２の電圧計348 で読み取られる電圧値との比を求め
る。このとき求められた比は、第１の透過光ＬA の強度
と第２の透過光ＬB の強度との強度比ＬA／ＬBに対応す
るため、前述した理由により、液晶セル302 のセルギャ
ップｄを求めることができる。
置する前に、第１の分光器341 および第２分光器342 で
取り出す光の波長を５５０ｎｍにそれぞれ設定するとと
もに、第１の電圧計347 で読み取られる電圧値が最小に
なるように偏光板335 を回転調整することにより、偏光
プリズム332 の２つ偏光分離方向のうちの一方と偏光板
335 の偏光方向とを互いに直交させる。続いて、液晶セ
ル302 を試料回転ステージ334 に載置したのち、試料回
転ステージ334 を回転させながら第１の電圧計347 で電
圧値を読み取り、第１の電圧計347 で読み取られる電圧
値が最大となる位置で試料回転ステージ334 の回転を止
める。続いて、第１の電圧計347 で読み取られる電圧値
と第２の電圧計348 で読み取られる電圧値との比を求め
る。このとき求められた比は、第１の透過光ＬA の強度
と第２の透過光ＬB の強度との強度比ＬA／ＬBに対応す
るため、前述した理由により、液晶セル302 のセルギャ
ップｄを求めることができる。
【０１００】図１７は、本発明の複屈折体のセルギャッ
プ測定装置の第３の実施例を説明するためのセルギャッ
プ測定装置の概略構成図である。
プ測定装置の第３の実施例を説明するためのセルギャッ
プ測定装置の概略構成図である。
【０１０１】セルギャップ測定装置400 は、入射光Ｌを
出射する光源411 と、光源411 から出射された入射光Ｌ
が入射される偏光ビームスプリッタ412 と、透過面が同
一平面上にくるように設けられた第１の偏光透過素子41
3 および第２の偏光透過素子414 と、第１の検光器415
と、第２の検光器416 と、セルギャップ算出器417 とを
含む。なお、被測定物であるツイステッドネマチック構
造の液晶セル401 は、偏光ビームスプリッタ412 と第１
の偏光透過素子413 および第２の偏光透過素子414 との
間に挿入される。ここで、偏光ビームスプリッタ412
は、互いに異なる２つの偏光分離方向の角度（第１の偏
光分離方向の角度ΦA および第２の偏光分離方向の角度
ΦB ）を有するものであり、光源411 から入射される入
射光Ｌを偏角ΦA−ΦBで第１の偏光Ｌ1 と第２の偏光Ｌ
2 とに偏光分離して出射するものである。第１の偏光透
過素子413 は、偏光透過方向の角度がΦA’ のものであ
り、液晶セル401 を透過した第１の偏光Ｌ1 を第１の透
過光ＬA に変換して出射するものである。第２の偏光透
過素子414 は、偏光透過方向の角度がΦB’ のものであ
り、液晶セル401 を透過した第２の偏光Ｌ2 を第２の透
過光ＬB に変換して出射するものである。第１の検光器
415 は、第１の偏光透過素子413 から出射される第１の
透過光ＬA の強度を検出するためのものである。第２の
検光器416 は、第２の偏光透過素子414 から出射される
第２の透過光ＬB の強度を検出するためのものである。
セルギャップ算出器417 は、第１の検光器415 で検出さ
れた第１の透過光ＬA の強度と第２の検光器416 で検出
された第２の透過光ＬB の強度との比（強度比）から液
晶セル401 のセルギャップを算出するためのものであ
る。
出射する光源411 と、光源411 から出射された入射光Ｌ
が入射される偏光ビームスプリッタ412 と、透過面が同
一平面上にくるように設けられた第１の偏光透過素子41
3 および第２の偏光透過素子414 と、第１の検光器415
と、第２の検光器416 と、セルギャップ算出器417 とを
含む。なお、被測定物であるツイステッドネマチック構
造の液晶セル401 は、偏光ビームスプリッタ412 と第１
の偏光透過素子413 および第２の偏光透過素子414 との
間に挿入される。ここで、偏光ビームスプリッタ412
は、互いに異なる２つの偏光分離方向の角度（第１の偏
光分離方向の角度ΦA および第２の偏光分離方向の角度
ΦB ）を有するものであり、光源411 から入射される入
射光Ｌを偏角ΦA−ΦBで第１の偏光Ｌ1 と第２の偏光Ｌ
2 とに偏光分離して出射するものである。第１の偏光透
過素子413 は、偏光透過方向の角度がΦA’ のものであ
り、液晶セル401 を透過した第１の偏光Ｌ1 を第１の透
過光ＬA に変換して出射するものである。第２の偏光透
過素子414 は、偏光透過方向の角度がΦB’ のものであ
り、液晶セル401 を透過した第２の偏光Ｌ2 を第２の透
過光ＬB に変換して出射するものである。第１の検光器
415 は、第１の偏光透過素子413 から出射される第１の
透過光ＬA の強度を検出するためのものである。第２の
検光器416 は、第２の偏光透過素子414 から出射される
第２の透過光ＬB の強度を検出するためのものである。
セルギャップ算出器417 は、第１の検光器415 で検出さ
れた第１の透過光ＬA の強度と第２の検光器416 で検出
された第２の透過光ＬB の強度との比（強度比）から液
晶セル401 のセルギャップを算出するためのものであ
る。
【０１０２】入射光Ｌの入射方向をＺ軸方向としたとき
の入射光ＬのＸ軸方向の電場成分をＥX および入射光Ｌ
のＹ軸方向の電場成分をＥY とし、第１の透過光ＬA の
Ｘ軸方向の電場成分をＥXAおよび第１の透過光ＬA のＹ
軸方向の電場成分をＥYAとし、第２の透過光ＬB のＸ軸
方向の電場成分をＥXBおよび第２の透過光ＬB のＹ軸方
向の電場成分をＥYBとし、液晶セル401 の屈折率異方性
を△ｎとし、液晶セル401 のツイスト角をθTW（ツイス
テッドネマチック構造の液晶セル401 の場合には、ツイ
スト角θTW＝９０゜）とし、液晶セル401 のセルギャッ
プをｄとし、入射光Ｌの波長をλとし、液晶セル401 の
配向方向の角度をθとすると、第１の透過光ＬA のＸ軸
方向の電場成分ＥXAおよび第１の透過光ＬA のＹ軸方向
の電場成分ＥYAと、第２の透過光ＬB のＸ軸方向の電場
成分ＥXBおよび第２の透過光ＬBのＹ軸方向の電場成分
ＥYBとはそれぞれ、ジョーンズ行列を用いた計算によっ
て、以下に示す（３２）式および（３３）式で表わされ
る。
の入射光ＬのＸ軸方向の電場成分をＥX および入射光Ｌ
のＹ軸方向の電場成分をＥY とし、第１の透過光ＬA の
Ｘ軸方向の電場成分をＥXAおよび第１の透過光ＬA のＹ
軸方向の電場成分をＥYAとし、第２の透過光ＬB のＸ軸
方向の電場成分をＥXBおよび第２の透過光ＬB のＹ軸方
向の電場成分をＥYBとし、液晶セル401 の屈折率異方性
を△ｎとし、液晶セル401 のツイスト角をθTW（ツイス
テッドネマチック構造の液晶セル401 の場合には、ツイ
スト角θTW＝９０゜）とし、液晶セル401 のセルギャッ
プをｄとし、入射光Ｌの波長をλとし、液晶セル401 の
配向方向の角度をθとすると、第１の透過光ＬA のＸ軸
方向の電場成分ＥXAおよび第１の透過光ＬA のＹ軸方向
の電場成分ＥYAと、第２の透過光ＬB のＸ軸方向の電場
成分ＥXBおよび第２の透過光ＬBのＹ軸方向の電場成分
ＥYBとはそれぞれ、ジョーンズ行列を用いた計算によっ
て、以下に示す（３２）式および（３３）式で表わされ
る。
【０１０３】
【数２２】
【０１０４】
【数２３】 また、第１の検光器415 で検出される第１の透過光ＬA
の強度ＩA と、第２の検光器416 で検出される第２の透
過光ＬB の強度ＩB とはそれぞれ、以下に示す（３４）
式および（３５）式で表わされる。
の強度ＩA と、第２の検光器416 で検出される第２の透
過光ＬB の強度ＩB とはそれぞれ、以下に示す（３４）
式および（３５）式で表わされる。
【０１０５】 ＩA ＝｜ＥXA｜2 ＋ ｜ＥYA｜2 （３４） ＩB ＝｜ＥXB｜2 ＋ ｜ＥYB｜2 （３５） ここで、（３２）式および（３３）式における変数ａ，
変数ｂおよび関数Ｒはそれぞれ、前述したものと同じで
ある。
変数ｂおよび関数Ｒはそれぞれ、前述したものと同じで
ある。
【０１０６】偏光ビームスプリッタ412 の偏角ΦA−ΦB
を９０°とし、偏光ビームスプリッタ412 の第１の偏光
分離方向の角度ΦA と第１の偏光透過素子413 の偏光透
過方向の角度ΦA’ との差ΦA−ΦA’を９０°とし、偏
光ビームスプリッタ412 の第２の偏光分離方向の角度Φ
B と第２の偏光透過素子414 の偏光透過方向の角度
Φ B’ との差ΦB−ΦB’を９０°としたのち第２の偏光
透過素子414 をさらに４５°回転させ、入射光Ｌの波長
λを５５０ｎｍとし、液晶セル401 の屈折率異方性△ｎ
を０．１とし、液晶セル401 の配向方向の角度θが４５
゜となるように液晶セル401 を固定したときの、第１の
透過光ＬA の強度ＩA および第２の透過光Ｌ B の強度Ｉ
B の比である強度比ＩA／ＩBと液晶セル401 のセルギャ
ップｄとの関係を求めた計算結果の一例を、図１８に示
す。また、図１９に、入射光Ｌの波長λを１０００ｎｍ
とし、液晶セル401 の屈折率異方性△ｎを０．１とし、
液晶セル401 の配向方向の角度θが４５゜となるように
液晶セル401 を固定したときに、強度比ＩA／ＩBと液晶
セル401 のセルギャップｄとの関係を求めた計算結果の
一例を示す。
を９０°とし、偏光ビームスプリッタ412 の第１の偏光
分離方向の角度ΦA と第１の偏光透過素子413 の偏光透
過方向の角度ΦA’ との差ΦA−ΦA’を９０°とし、偏
光ビームスプリッタ412 の第２の偏光分離方向の角度Φ
B と第２の偏光透過素子414 の偏光透過方向の角度
Φ B’ との差ΦB−ΦB’を９０°としたのち第２の偏光
透過素子414 をさらに４５°回転させ、入射光Ｌの波長
λを５５０ｎｍとし、液晶セル401 の屈折率異方性△ｎ
を０．１とし、液晶セル401 の配向方向の角度θが４５
゜となるように液晶セル401 を固定したときの、第１の
透過光ＬA の強度ＩA および第２の透過光Ｌ B の強度Ｉ
B の比である強度比ＩA／ＩBと液晶セル401 のセルギャ
ップｄとの関係を求めた計算結果の一例を、図１８に示
す。また、図１９に、入射光Ｌの波長λを１０００ｎｍ
とし、液晶セル401 の屈折率異方性△ｎを０．１とし、
液晶セル401 の配向方向の角度θが４５゜となるように
液晶セル401 を固定したときに、強度比ＩA／ＩBと液晶
セル401 のセルギャップｄとの関係を求めた計算結果の
一例を示す。
【０１０７】図１８および図１９に示した計算結果よ
り、液晶セル401 を固定した状態で強度比ＩA／ＩBを測
定することにより、液晶セル401 のセルギャップｄを求
めることができる。ただし、図１８に示した計算結果で
は、求めた強度比ＩA／ＩBに対応するセルギャップｄの
値が２つ存在する場合もある。しかし、強度比ＩA／ＩB
と液晶セル401 のセルギャップｄとの関係は入射光Ｌの
波長λにより変化するため、入射光Ｌの波長λを変え
て、強度比ＩA／ＩBを再度求めることにより、求めた２
つの強度比から液晶セル401 のセルギャップｄを特定す
ることができる。また、液晶セル401 のセルギャップｄ
の上限が予めわかっている場合には、図１９に示したよ
うに、波長λが１０００ｎｍの入射光Ｌを用いて強度比
ＩA／ＩBを求めることにより、一回の測定で液晶セル40
1 のセルギャップｄを求めることができる。
り、液晶セル401 を固定した状態で強度比ＩA／ＩBを測
定することにより、液晶セル401 のセルギャップｄを求
めることができる。ただし、図１８に示した計算結果で
は、求めた強度比ＩA／ＩBに対応するセルギャップｄの
値が２つ存在する場合もある。しかし、強度比ＩA／ＩB
と液晶セル401 のセルギャップｄとの関係は入射光Ｌの
波長λにより変化するため、入射光Ｌの波長λを変え
て、強度比ＩA／ＩBを再度求めることにより、求めた２
つの強度比から液晶セル401 のセルギャップｄを特定す
ることができる。また、液晶セル401 のセルギャップｄ
の上限が予めわかっている場合には、図１９に示したよ
うに、波長λが１０００ｎｍの入射光Ｌを用いて強度比
ＩA／ＩBを求めることにより、一回の測定で液晶セル40
1 のセルギャップｄを求めることができる。
【０１０８】図２０は、本発明のセルギャップ測定装置
の第３の実施例によるセルギャップ測定装置の具体的構
成図である。
の第３の実施例によるセルギャップ測定装置の具体的構
成図である。
【０１０９】セルギャップ測定装置420 は、偏光顕微鏡
430 と、第１の分光器441 と、第２の分光器442 と、第
１の光電子倍増管443 と、第２の光電子倍増管444 と、
第１の電流電圧変換器445 と、第２の電流電圧変換器44
6 と、第１の電圧計447 と、第２の電圧計448 と、セル
ギャップ算出器449 とを含む。なお、被測定物であるツ
イステッドネマチック構造の液晶セル402 は、試料回転
ステージ434 上に載置される。ここで、偏光顕微鏡430
は、入射光Ｌを出射する、ハロゲンランブからなる光源
431 と、光源431 から入射される入射光Ｌを第１の偏光
Ｌ1 と第２の偏光Ｌ2 とに偏角９０°で偏光分離して出
射する、ウォラストンプリズムからなる偏光プリズム43
2 と、偏光プリズム432 から出射される第１の偏光Ｌ1
および第２の偏光Ｌ2 を集光して互いに平行に出射する
レンズ433 と、レンズ433 を透過した第１の偏光Ｌ1 お
よび第２の偏光Ｌ2 が入射される試料回転ステージ434
と、液晶セル402 を透過した第１の偏光Ｌ1 を第１の透
過光ＬA に変換して出射する第１の偏光板435 と、液晶
セル402 を透過した第２の偏光Ｌ2 を第２の透過光ＬB
に変換して出射する第２の偏光板436 と、第１の偏光板
435 から出射される第１の透過光ＬA を第１の分光器44
1 に入射させるための第１の光ファイバ437と、第２の
偏光板436 から出射される第２の透過光ＬB を第２の分
光器442 に入射させるための第２の光ファイバ438 とを
含む。第１の分光器441 は、第１の光ファイバ437 を介
して入射してくる第１の透過光ＬA を分光して所定の波
長の光のみを取り出すためのものである。第２の分光器
442 は、第２の光ファイバ438を介して入射してくる第
２の透過光ＬB を分光して所定の波長の光のみを取り出
すためのものである。第１の光電子倍増管443 は、第１
の分光器441 で取り出された光を電流信号に変換するた
めのものである。第２の光電子倍増管444 は、第２の分
光器442 で取り出された光を電流信号に変換するための
ものである。第１の電流電圧変換器445 は、第１の光電
子倍増管443 から出力される電流信号を電圧信号に変換
するためのものである。第２の電流電圧変換器446 は、
第２の光電子倍増管444 から出力される電流信号を電圧
信号に変換するためのものである。第１の電圧計447
は、第１の電流電圧変換器445 から出力される電圧信号
の電圧値を読み取るためのものである。第２の電圧計44
8 は、第２の電流電圧変換器446 から出力される電圧信
号の電圧値を読み取るためのものである。セルギャップ
算出器449 は、第１の電圧計447 で読み取られた電圧値
と第２の電圧計448 で読み取られた電圧値とから液晶セ
ル402 のセルギャップを算出するためのものである。
430 と、第１の分光器441 と、第２の分光器442 と、第
１の光電子倍増管443 と、第２の光電子倍増管444 と、
第１の電流電圧変換器445 と、第２の電流電圧変換器44
6 と、第１の電圧計447 と、第２の電圧計448 と、セル
ギャップ算出器449 とを含む。なお、被測定物であるツ
イステッドネマチック構造の液晶セル402 は、試料回転
ステージ434 上に載置される。ここで、偏光顕微鏡430
は、入射光Ｌを出射する、ハロゲンランブからなる光源
431 と、光源431 から入射される入射光Ｌを第１の偏光
Ｌ1 と第２の偏光Ｌ2 とに偏角９０°で偏光分離して出
射する、ウォラストンプリズムからなる偏光プリズム43
2 と、偏光プリズム432 から出射される第１の偏光Ｌ1
および第２の偏光Ｌ2 を集光して互いに平行に出射する
レンズ433 と、レンズ433 を透過した第１の偏光Ｌ1 お
よび第２の偏光Ｌ2 が入射される試料回転ステージ434
と、液晶セル402 を透過した第１の偏光Ｌ1 を第１の透
過光ＬA に変換して出射する第１の偏光板435 と、液晶
セル402 を透過した第２の偏光Ｌ2 を第２の透過光ＬB
に変換して出射する第２の偏光板436 と、第１の偏光板
435 から出射される第１の透過光ＬA を第１の分光器44
1 に入射させるための第１の光ファイバ437と、第２の
偏光板436 から出射される第２の透過光ＬB を第２の分
光器442 に入射させるための第２の光ファイバ438 とを
含む。第１の分光器441 は、第１の光ファイバ437 を介
して入射してくる第１の透過光ＬA を分光して所定の波
長の光のみを取り出すためのものである。第２の分光器
442 は、第２の光ファイバ438を介して入射してくる第
２の透過光ＬB を分光して所定の波長の光のみを取り出
すためのものである。第１の光電子倍増管443 は、第１
の分光器441 で取り出された光を電流信号に変換するた
めのものである。第２の光電子倍増管444 は、第２の分
光器442 で取り出された光を電流信号に変換するための
ものである。第１の電流電圧変換器445 は、第１の光電
子倍増管443 から出力される電流信号を電圧信号に変換
するためのものである。第２の電流電圧変換器446 は、
第２の光電子倍増管444 から出力される電流信号を電圧
信号に変換するためのものである。第１の電圧計447
は、第１の電流電圧変換器445 から出力される電圧信号
の電圧値を読み取るためのものである。第２の電圧計44
8 は、第２の電流電圧変換器446 から出力される電圧信
号の電圧値を読み取るためのものである。セルギャップ
算出器449 は、第１の電圧計447 で読み取られた電圧値
と第２の電圧計448 で読み取られた電圧値とから液晶セ
ル402 のセルギャップを算出するためのものである。
【０１１０】次に、上述した液晶セル202 と同様にして
作製された液晶セル402 のセルギャップｄをセルギャッ
プ測定装置420 を用いて測定する方法について説明す
る。
作製された液晶セル402 のセルギャップｄをセルギャッ
プ測定装置420 を用いて測定する方法について説明す
る。
【０１１１】光源431 から出射されたのち偏光プリズム
432 に入射した入射光Ｌは、第１の偏光Ｌ1 と第２の偏
光Ｌ2 とに偏光分離されて、偏光プリズム432 から出射
される。偏光プリズム432 から出射された第１の偏光Ｌ
1 は、レンズ433 ，試料回転ステージ434 および液晶セ
ル402 を順に透過したのち第１の偏光板435 に入射し
て、第１の透過光ＬA に変換される。第１の偏光板435
から出射される第１の透過光ＬA は、第１の光ファイバ
437 内を通って第１の分光器441 に導かれる。第１の分
光器441 では、第１の透過光ＬA が分光される。この分
光された光は、第１の光電子倍増管443 に入射して、電
流信号に変換される。この変換された電流信号は、第１
の電流電圧変換器445 に入力されて、電圧信号に変換さ
れる。この変換された電圧信号は、第１の電圧計447 に
入力されて、その電圧値が読み取られる。また、偏光プ
リズム432 から出射された第２の偏光Ｌ2 は、レンズ43
3 ，試料回転ステージ434 および液晶セル402 を順に透
過したのち第２の偏光板436に入射して、第２の透過光
ＬB に変換される。第２の偏光板436 から出射される第
２の透過光ＬB は、第２の光ファイバ438 内を通って第
２の分光器442 に導かれる。第２の分光器442 では、第
２の透過光ＬB が分光される。この分光された光は、第
２の光電子倍増管444 に入射して、電流信号に変換され
る。この変換された電流信号は、第２の電流電圧変換器
446 に入力されて、電圧信号に変換される。この変換さ
れた電圧信号は、第２の電圧計448 に入力されて、その
電圧値が読み取られる。
432 に入射した入射光Ｌは、第１の偏光Ｌ1 と第２の偏
光Ｌ2 とに偏光分離されて、偏光プリズム432 から出射
される。偏光プリズム432 から出射された第１の偏光Ｌ
1 は、レンズ433 ，試料回転ステージ434 および液晶セ
ル402 を順に透過したのち第１の偏光板435 に入射し
て、第１の透過光ＬA に変換される。第１の偏光板435
から出射される第１の透過光ＬA は、第１の光ファイバ
437 内を通って第１の分光器441 に導かれる。第１の分
光器441 では、第１の透過光ＬA が分光される。この分
光された光は、第１の光電子倍増管443 に入射して、電
流信号に変換される。この変換された電流信号は、第１
の電流電圧変換器445 に入力されて、電圧信号に変換さ
れる。この変換された電圧信号は、第１の電圧計447 に
入力されて、その電圧値が読み取られる。また、偏光プ
リズム432 から出射された第２の偏光Ｌ2 は、レンズ43
3 ，試料回転ステージ434 および液晶セル402 を順に透
過したのち第２の偏光板436に入射して、第２の透過光
ＬB に変換される。第２の偏光板436 から出射される第
２の透過光ＬB は、第２の光ファイバ438 内を通って第
２の分光器442 に導かれる。第２の分光器442 では、第
２の透過光ＬB が分光される。この分光された光は、第
２の光電子倍増管444 に入射して、電流信号に変換され
る。この変換された電流信号は、第２の電流電圧変換器
446 に入力されて、電圧信号に変換される。この変換さ
れた電圧信号は、第２の電圧計448 に入力されて、その
電圧値が読み取られる。
【０１１２】次に、セルギャップ算出器449 において、
第１の電圧計447 で読み取られた電圧値と第２の電圧計
448 で読み取られた電圧値とから液晶セル402 のセルギ
ャップｄを算出する方法について説明する。
第１の電圧計447 で読み取られた電圧値と第２の電圧計
448 で読み取られた電圧値とから液晶セル402 のセルギ
ャップｄを算出する方法について説明する。
【０１１３】液晶セル402 を試料回転ステージ434 に載
置する前に、第１の分光器441 および第２分光器442 で
取り出す光の波長を５５０ｎｍにそれぞれ設定し、第１
の電圧計447 で読み取られる電圧値が最小になるように
第１の偏光板435 を回転調整することにより、偏光プリ
ズム432 の２つ偏光分離方向のうちの一方と第１の偏光
板435 の偏光方向とを互いに直交させる。第２の電圧計
448 で読み取られる電圧値が最小になるように第２の偏
光板436 を回転調整することにより、偏光プリズム432
の２つ偏光分離方向のうちの他方と第２の偏光板436 の
偏光方向とを互いに直交させる。続いて、第２の偏光板
436 をさらに４５°回転させる。続いて、液晶セル402
を試料回転ステージ434 に載置したのち、試料回転ステ
ージ434を回転させながら第１の電圧計447 で電圧値を
読み取り、第１の電圧計447 で読み取られる電圧値が最
大となる位置で試料回転ステージ434 の回転を止める。
続いて、第１の電圧計447 で読み取られる電圧値と第２
の電圧計448 で読み取られる電圧値との比を求める。こ
のとき求められた比は、第１の透過光ＬA の強度と第２
の透過光ＬB の強度との強度比ＬA／ＬBに対応するた
め、前述した理由により、液晶セル402 のセルギャップ
ｄを求めることができる。
置する前に、第１の分光器441 および第２分光器442 で
取り出す光の波長を５５０ｎｍにそれぞれ設定し、第１
の電圧計447 で読み取られる電圧値が最小になるように
第１の偏光板435 を回転調整することにより、偏光プリ
ズム432 の２つ偏光分離方向のうちの一方と第１の偏光
板435 の偏光方向とを互いに直交させる。第２の電圧計
448 で読み取られる電圧値が最小になるように第２の偏
光板436 を回転調整することにより、偏光プリズム432
の２つ偏光分離方向のうちの他方と第２の偏光板436 の
偏光方向とを互いに直交させる。続いて、第２の偏光板
436 をさらに４５°回転させる。続いて、液晶セル402
を試料回転ステージ434 に載置したのち、試料回転ステ
ージ434を回転させながら第１の電圧計447 で電圧値を
読み取り、第１の電圧計447 で読み取られる電圧値が最
大となる位置で試料回転ステージ434 の回転を止める。
続いて、第１の電圧計447 で読み取られる電圧値と第２
の電圧計448 で読み取られる電圧値との比を求める。こ
のとき求められた比は、第１の透過光ＬA の強度と第２
の透過光ＬB の強度との強度比ＬA／ＬBに対応するた
め、前述した理由により、液晶セル402 のセルギャップ
ｄを求めることができる。
【０１１４】以上説明した本発明の複屈折体のセルギャ
ップ測定方法および本発明の複屈折体のセルギャップ測
定装置の各実施例によるセルギャップの測定対象である
複屈折体としては、一軸光学異方体が積層された複屈折
体であるツイステッドネマチック構造の液晶セルおよび
スーパーツイステッドネマティック液晶セル，単純な一
軸光学異方体からなる複屈折体である一軸延伸フィル
ム，２枚以上の一軸性フィルムを張り合わせたものおよ
び光学異方性結晶などがある。また、複屈折体の複数箇
所についてセルギャップを測定する場合には、たとえば
図４に示した試料回転ステージ３３に液晶セル２を２次
元的に移動させる機能を追加するなどのように、複屈折
体を２次元的に移動させる機構を追加すればよい。
ップ測定方法および本発明の複屈折体のセルギャップ測
定装置の各実施例によるセルギャップの測定対象である
複屈折体としては、一軸光学異方体が積層された複屈折
体であるツイステッドネマチック構造の液晶セルおよび
スーパーツイステッドネマティック液晶セル，単純な一
軸光学異方体からなる複屈折体である一軸延伸フィル
ム，２枚以上の一軸性フィルムを張り合わせたものおよ
び光学異方性結晶などがある。また、複屈折体の複数箇
所についてセルギャップを測定する場合には、たとえば
図４に示した試料回転ステージ３３に液晶セル２を２次
元的に移動させる機能を追加するなどのように、複屈折
体を２次元的に移動させる機構を追加すればよい。
【０１１５】
【発明の効果】本発明は、上述のとおり構成されている
ので、次の効果を奏する。
ので、次の効果を奏する。
【０１１６】従来の光干渉法において問題となった多層
膜の影響を受けることなく、かつ、従来の補償板を用い
た場合に問題となった複雑な機構を必要とすることな
く、正確にかつ自動的に複屈折体のセルギャップを測定
することができる。また、広い面積を有する複屈折体の
セルギャップの均一性の測定にも適用することができ
る。
膜の影響を受けることなく、かつ、従来の補償板を用い
た場合に問題となった複雑な機構を必要とすることな
く、正確にかつ自動的に複屈折体のセルギャップを測定
することができる。また、広い面積を有する複屈折体の
セルギャップの均一性の測定にも適用することができ
る。
【図１】本発明の複屈折体のセルギャップ測定方法の第
１の実施例により液晶セルのセルギャップを測定する原
理を説明するためのセルギャップ測定装置の概略構成図
である。
１の実施例により液晶セルのセルギャップを測定する原
理を説明するためのセルギャップ測定装置の概略構成図
である。
【図２】図１に示したセルギャップ測定装置において、
短波長の入射光を用いたときの、透過光の強度の変動成
分と一定成分との比の液晶セルのセルギャップに対する
依存性を求めた計算結果の一例を示すグラフである。
短波長の入射光を用いたときの、透過光の強度の変動成
分と一定成分との比の液晶セルのセルギャップに対する
依存性を求めた計算結果の一例を示すグラフである。
【図３】図１に示したセルギャップ測定装置において、
長波長の入射光を用いたときの、透過光の強度の変動成
分と一定成分との比の液晶セルのセルギャップに対する
依存性を求めた計算結果の一例を示すグラフである。
長波長の入射光を用いたときの、透過光の強度の変動成
分と一定成分との比の液晶セルのセルギャップに対する
依存性を求めた計算結果の一例を示すグラフである。
【図４】本発明の複屈折体のセルギャップ測定方法の第
１の実施例が実現可能なセルギャップ測定装置の概略構
成図である。
１の実施例が実現可能なセルギャップ測定装置の概略構
成図である。
【図５】本発明の複屈折体のセルギャップ測定方法の第
２の実施例により液晶セルのセルギャップを測定する原
理を説明するためのセルギャップ測定装置の概略構成図
である。
２の実施例により液晶セルのセルギャップを測定する原
理を説明するためのセルギャップ測定装置の概略構成図
である。
【図６】図２に示したセルギャップ測定装置において、
透過光の透過率の第２の偏光透過素子の回転角に対する
依存性を求めた計算結果の一例を示すグラフである。
透過光の透過率の第２の偏光透過素子の回転角に対する
依存性を求めた計算結果の一例を示すグラフである。
【図７】本発明のセルギャップ測定方法の第２の実施例
が実現可能なセルギャップ測定装置の概略構成図であ
る。
が実現可能なセルギャップ測定装置の概略構成図であ
る。
【図８】図７に示したセルギャップ測定装置において、
変数Δの正接関数ｔａｎΔと液晶セルのセルギャップと
の関係を求めた計算結果の一例を示すグラフである。
変数Δの正接関数ｔａｎΔと液晶セルのセルギャップと
の関係を求めた計算結果の一例を示すグラフである。
【図９】本発明の複屈折体のセルギャップ測定装置の第
１の実施例を説明するためのセルギャップ測定装置の概
略構成図である。
１の実施例を説明するためのセルギャップ測定装置の概
略構成図である。
【図１０】図９に示したセルギャップ測定装置におい
て、短波長の入射光を用いて強度比と液晶セルのセルギ
ャップとの関係を求めた計算結果の一例を示すグラフで
ある。
て、短波長の入射光を用いて強度比と液晶セルのセルギ
ャップとの関係を求めた計算結果の一例を示すグラフで
ある。
【図１１】図９に示したセルギャップ測定装置におい
て、長波長の入射光を用いて強度比と液晶セルのセルギ
ャップとの関係を求めた計算結果の一例を示すグラフで
ある。
て、長波長の入射光を用いて強度比と液晶セルのセルギ
ャップとの関係を求めた計算結果の一例を示すグラフで
ある。
【図１２】本発明のセルギャップ測定装置の第１の実施
例によるセルギャップ測定装置の具体的構成図である。
例によるセルギャップ測定装置の具体的構成図である。
【図１３】本発明の複屈折体のセルギャップ測定装置の
第２の実施例を説明するためのセルギャップ測定装置の
概略構成図である。
第２の実施例を説明するためのセルギャップ測定装置の
概略構成図である。
【図１４】図１３に示したセルギャップ測定装置におい
て、短波長の入射光を用いて強度比と液晶セルのセルギ
ャップとの関係を求めた計算結果の一例を示すグラフで
ある。
て、短波長の入射光を用いて強度比と液晶セルのセルギ
ャップとの関係を求めた計算結果の一例を示すグラフで
ある。
【図１５】図１３に示したセルギャップ測定装置におい
て、長波長の入射光を用いて強度比と液晶セルのセルギ
ャップとの関係を求めた計算結果の一例を示すグラフで
ある。
て、長波長の入射光を用いて強度比と液晶セルのセルギ
ャップとの関係を求めた計算結果の一例を示すグラフで
ある。
【図１６】本発明のセルギャップ測定装置の第２の実施
例によるセルギャップ測定装置の具体的構成図である。
例によるセルギャップ測定装置の具体的構成図である。
【図１７】本発明の複屈折体のセルギャップ測定装置の
第３の実施例を説明するためのセルギャップ測定装置の
概略構成図である。
第３の実施例を説明するためのセルギャップ測定装置の
概略構成図である。
【図１８】図１７に示したセルギャップ測定装置におい
て、短波長の入射光を用いて強度比と液晶セルのセルギ
ャップとの関係を求めた計算結果の一例を示すグラフで
ある。
て、短波長の入射光を用いて強度比と液晶セルのセルギ
ャップとの関係を求めた計算結果の一例を示すグラフで
ある。
【図１９】図１７に示したセルギャップ測定装置におい
て、長波長の入射光を用いて強度比と液晶セルのセルギ
ャップとの関係を求めた計算結果の一例を示すグラフで
ある。
て、長波長の入射光を用いて強度比と液晶セルのセルギ
ャップとの関係を求めた計算結果の一例を示すグラフで
ある。
【図２０】本発明のセルギャップ測定装置の第３の実施
例によるセルギャップ測定装置の具体的構成図である。
例によるセルギャップ測定装置の具体的構成図である。
１，２，201，202，301，302，401，402 液晶セル ４ 液晶パネル １０，２０，５０，６０，210，220，310，320，410，4
20 セルギャップ測定装置 １１，５１，413 第１の偏光透過素子 １２，５２，414 第２の偏光透過素子 １３，５３ 検光器１３ ３０，７０，230，330，430 偏光顕微鏡 ３１，７１，211，231，311，331，411，431 光源 ３２，７２，435 第１の偏光板 ３３，233，334，434 試料回転ステージ ３４，７４，234 対物レンズ ３５，６２，436 第２の偏光板 ３６，７５ ピンホール板 ３７ 光ファイバ ４０ 分光器 ４１，６４ 光電子倍増管 ４２，６５ 電流電圧変換器 ４３，６６ 電圧計 ６１ 干渉フィルター ６３ 回転ステージ ７３ 試料ステージ 212，313 偏光透過素子 213，312，412 偏光ビームスプリッタ 214，314，415 第１の検光器 215，315，416 第２の検光器 216，249，316，349，417，449 セルギャップ算出
器 232，335 偏光板 235，332，432 偏光プリズム 236，333，433 レンズ 2371 第１のピンホール 2372 第２のピンホール 237 ピンホール板 238，336，437 第１の光ファイバ 239，337，438 第２の光ファイバ 241，341，441 第１の分光器 242，342，442 第２の分光器 243，343，443 第１の光電子倍増管 244，344，444 第２の光電子倍増管 245，345，445 第１の電流電圧変換器 246，346，446 第２の電流電圧変換器 247，347，447 第１の電圧計 248，348，448 第２の電圧計 Ｌ 入射光 ＬA 第１の透過光 ＬB 第２の透過光 Ｌ1 第１の偏光 Ｌ2 第２の偏光
20 セルギャップ測定装置 １１，５１，413 第１の偏光透過素子 １２，５２，414 第２の偏光透過素子 １３，５３ 検光器１３ ３０，７０，230，330，430 偏光顕微鏡 ３１，７１，211，231，311，331，411，431 光源 ３２，７２，435 第１の偏光板 ３３，233，334，434 試料回転ステージ ３４，７４，234 対物レンズ ３５，６２，436 第２の偏光板 ３６，７５ ピンホール板 ３７ 光ファイバ ４０ 分光器 ４１，６４ 光電子倍増管 ４２，６５ 電流電圧変換器 ４３，６６ 電圧計 ６１ 干渉フィルター ６３ 回転ステージ ７３ 試料ステージ 212，313 偏光透過素子 213，312，412 偏光ビームスプリッタ 214，314，415 第１の検光器 215，315，416 第２の検光器 216，249，316，349，417，449 セルギャップ算出
器 232，335 偏光板 235，332，432 偏光プリズム 236，333，433 レンズ 2371 第１のピンホール 2372 第２のピンホール 237 ピンホール板 238，336，437 第１の光ファイバ 239，337，438 第２の光ファイバ 241，341，441 第１の分光器 242，342，442 第２の分光器 243，343，443 第１の光電子倍増管 244，344，444 第２の光電子倍増管 245，345，445 第１の電流電圧変換器 246，346，446 第２の電流電圧変換器 247，347，447 第１の電圧計 248，348，448 第２の電圧計 Ｌ 入射光 ＬA 第１の透過光 ＬB 第２の透過光 Ｌ1 第１の偏光 Ｌ2 第２の偏光
Claims (12)
- 【請求項１】 第１の偏光透過手段と第２の偏光透過手
段とを、第１の偏光透過手段の偏光透過方向と第２の偏
光透過手段の偏光透過方向とを所定の角度だけずらせ
て、入射光の光軸上に、互いに対向して設け、 複屈折体を前記第１の偏光透過手段と前記第２の偏光透
過手段との間に前記入射光の光軸まわりに回転自在に設
置し、 前記複屈折体を回転させながら前記入射光を前記第１の
偏光透過手段に入射させ、 前記入射光が前記第１の偏光透過手段，前記複屈折体お
よび前記第２の偏光透過手段を順に透過してきた光であ
る透過光の強度の変動成分と一定成分との比を求めて、 該求めた透過光の強度の変動成分と一定成分との比から
前記複屈折体のセルギャップを測定する複屈折体のセル
ギャップ測定方法。 - 【請求項２】 所定の波長を有する入射光について、該
入射光が前記第１の偏光透過手段，前記複屈折体および
前記第２の偏光透過手段を順に透過してきた光である透
過光の強度の変動成分と一定成分との比を求め、 前記所定の波長と異なる波長を有する他の入射光につい
て、該他の入射光が前記第１の偏光透過手段，前記複屈
折体および前記第２の偏光透過手段を順に透過してきた
光である他の透過光の強度の変動成分と一定成分との比
を求め、 前記求めた透過光の強度の変動成分と一定成分との比お
よび前記求めた他の透過光の強度の変動成分と一定成分
との比から前記複屈折体のセルギャップを測定する請求
項１記載の複屈折体のセルギャップ測定方法。 - 【請求項３】 第１の偏光透過手段と第２の偏光透過手
段とを、第１の偏光透過手段の偏光透過方向と第２の偏
光透過手段の偏光透過方向とを所定の角度だけずらせ
て、入射光の光軸上に、互いに対向して設け、 複屈折体を前記第１の偏光透過手段と前記第２の偏光透
過手段との間に前記入射光の光軸まわりに回転自在に設
置し、 前記複屈折体を回転させながら前記入射光を前記第１の
偏光透過手段に入射させ、 前記入射光が前記第１の偏光透過手段，前記複屈折体お
よび前記第２の偏光透過手段を順に透過してきた光であ
る透過光の強度の最大値と最小値とを求めて、該求めた
透過光の強度の最大値と最小値とから前記複屈折体のセ
ルギャップを測定する複屈折体のセルギャップ測定方
法。 - 【請求項４】 所定の波長を有する入射光について、該
入射光が前記第１の偏光透過手段，前記複屈折体および
前記第２の偏光透過手段を順に透過してきた光である透
過光の強度の最大値と最小値とを求め、 前記所定の波長と異なる波長を有する他の入射光につい
て、該他の入射光が前記第１の偏光透過手段，前記複屈
折体および前記第２の偏光透過手段を順に透過してきた
光である他の透過光の強度の最大値と最小値とを求め、 前記求めた透過光の強度の最大値と最小値および前記求
めた他の透過光の強度の最大値と最小値から前記複屈折
体のセルギャップを測定する請求項３記載の複屈折体の
セルギャップ測定方法。 - 【請求項５】 第１の偏光透過手段と第２の偏光透過手
段とを、第１の偏光透過手段の偏光透過方向と第２の偏
光透過手段の偏光透過方向とを９０°だけずらせて、入
射光の光軸上に、互いに対向して設け、 複屈折体を前記第１の偏光透過手段と前記第２の偏光透
過手段との間に前記入射光の光軸まわりに回転自在に設
置し、 前記複屈折体を回転させながら前記入射光を前記第１の
偏光透過手段に入射させ、 前記入射光が前記第１の偏光透過手段，前記複屈折体お
よび前記第２の偏光透過手段を順に透過してきた光であ
る透過光の強度の最大値と最小値とを求め、 該求めた透過光の強度の最大値と最小値との和および該
求めた透過光の強度の最大値と最小値との差から前記複
屈折体のセルギャップを測定する複屈折体のセルギャッ
プ測定方法。 - 【請求項６】 所定の波長を有する入射光について、該
入射光が前記第１の偏光透過手段，前記複屈折体および
前記第２の偏光透過手段を順に透過してきた光である透
過光の強度の最大値と最小値との和および該透過光の強
度の最大値と最小値との差を求め、 前記所定の波長と異なる波長を有する他の入射光につい
て、該他の入射光が前記第１の偏光透過手段，前記複屈
折体および前記第２の偏光透過手段を順に透過してきた
光である他の透過光の強度の最大値と最小値との和およ
び該他の透過光の強度の最大値と最小値との差を求め、 前記求めた透過光の強度の最大値と最小値との和，前記
求めた透過光の強度の最大値と最小値との差，前記求め
た他の透過光の強度の最大値と最小値との和および前記
求めた他の透過光の強度の最大値と最小値との差から前
記複屈折体のセルギャップを測定する請求項５記載の複
屈折体のセルギャップ測定方法。 - 【請求項７】 入射光を出射する光源と、 該光源から出射された前記入射光が入射される偏光透過
手段と、該偏光透過手段にて偏光透過されたのち複屈折体を透過
した光を 所定の偏角で第１の透過光と第２の透過光とに
偏光分離する偏光分離手段と、 該偏光分離手段から出射される前記第１の透過光の強度
を検出する第１の検光手段と、 前記偏光分離手段から出射される前記第２の透過光の強
度を検出する第２の検光手段と、 前記第１の検光手段で検出された前記第１の透過光の強
度と前記第２の検光手段で検出された前記第２の透過光
の強度との比である強度比から前記複屈折体のセルギャ
ップを算出するセルギャップ算出手段とを含む、複屈折
体のセルギャップ測定装置。 - 【請求項８】 前記セルギャップ算出手段が、所定の波
長を有する入射光について強度比を求めたのち、前記所
定の波長と異なる波長を有する他の入射光について他の
強度比を求め、前記求めた強度比および前記求めた他の
強度比から複屈折体のセルギャップを算出する請求項７
記載の複屈折体のセルギャップ測定装置。 - 【請求項９】 入射光を出射する光源と、 該光源から出射された前記入射光を所定の偏角で第１の
偏光と第２の偏光とに偏光分離する偏光分離手段と、 該偏光分離手段から出射されたのち複屈折体を透過した
前記第１の偏光および前記第２の偏光をそれぞれ第１の
透過光および第２の透過光に変換する偏光透過手段と、 該偏光透過手段から出射される前記第１の透過光の強度
を検出する第１の検光手段と、 前記偏光透過手段から出射される前記第２の透過光の強
度を検出する第２の検光手段と、 前記第１の検光手段で検出された前記第１の透過光の強
度と前記第２の検光手段で検出された前記第２の透過光
の強度との比である強度比から複屈折体のセルギャップ
を算出するセルギャップ算出手段とを含む、複屈折体の
セルギャップ測定装置。 - 【請求項１０】 前記セルギャップ算出手段が、所定の
波長を有する入射光について強度比を求めたのち、前記
所定の波長と異なる波長を有する他の入射光について他
の強度比を求め、前記求めた強度比および前記求めた他
の強度比から複屈折体のセルギャップを算出する請求項
９記載の複屈折体のセルギャップ測定装置。 - 【請求項１１】 入射光を出射する光源と、 該光源から出射された前記入射光を所定の偏角で第１の
偏光と第２の偏光とに偏光分離する偏光分離手段と、 該偏光分離手段から出射されたのち複屈折体を透過した
前記第１の偏光を第１の透過光に変換する第１の偏光透
過手段と、 前記偏光分離手段から出射されたのち前記複屈折体を透
過した前記第２の偏光を第２の透過光に変換する第２の
偏光透過手段と、 前記第１の偏光透過手段から出射される前記第１の透過
光の強度を検出する第１の検光手段と、 前記第２の偏光透過手段から出射される前記第２の透過
光の強度を検出する第２の検光手段と、 前記第１の検光手段で検出された前記第１の透過光の強
度と前記第２の検光手段で検出された前記第２の透過光
の強度との比である強度比から複屈折体のセルギャップ
を算出するセルギャップ算出手段とを含む、複屈折体の
セルギャップ測定装置。 - 【請求項１２】 前記セルギャップ算出手段が、所定の
波長を有する入射光について強度比を求めたのち、前記
所定の波長と異なる波長を有する他の入射光について他
の強度比を求め、前記求めた強度比および前記求めた他
の強度比から複屈折体のセルギャップを算出する請求項
１１記載の複屈折体のセルギャップ測定装置。
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|---|---|---|---|
| JP5319470A JP2576781B2 (ja) | 1992-12-25 | 1993-12-20 | 複屈折体のセルギャップ測定方法およびその装置 |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| JP34706292 | 1992-12-25 | ||
| JP525293 | 1993-01-14 | ||
| JP5-5252 | 1993-01-14 | ||
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Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
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| JPH06265318A JPH06265318A (ja) | 1994-09-20 |
| JP2576781B2 true JP2576781B2 (ja) | 1997-01-29 |
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ID=27276675
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP5319470A Expired - Fee Related JP2576781B2 (ja) | 1992-12-25 | 1993-12-20 | 複屈折体のセルギャップ測定方法およびその装置 |
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Family Cites Families (1)
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|---|---|---|---|---|
| JPH0197807A (ja) * | 1987-10-09 | 1989-04-17 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 液晶表示パネルのギャップ長測定方法 |
-
1993
- 1993-12-20 JP JP5319470A patent/JP2576781B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06265318A (ja) | 1994-09-20 |
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