JP2770481B2 - 液晶表示パネルのセル厚測定方法およびその測定器 - Google Patents
液晶表示パネルのセル厚測定方法およびその測定器Info
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- JP2770481B2 JP2770481B2 JP25461389A JP25461389A JP2770481B2 JP 2770481 B2 JP2770481 B2 JP 2770481B2 JP 25461389 A JP25461389 A JP 25461389A JP 25461389 A JP25461389 A JP 25461389A JP 2770481 B2 JP2770481 B2 JP 2770481B2
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Description
【発明の詳細な説明】 〔概 要〕 液晶表示パネル用セル厚測定方法に関し、 構造が簡単、小型かつ軽量で、しかも測定容易な液晶
表示パネルのセル厚測定器、及び、液晶パネルのセル厚
測定方法を提供することを目的とし、 液晶パネルのセル厚測定方法は、液晶として測定対象
の液晶パネルに封入された液晶と同一材料の用い、且
つ、該液晶を測定対象液晶パネルのツイスト方向と逆方
向に、測定対象液晶パネルのツイスト角と同一角度ツイ
ストした構成の液晶パネルのセル厚測定器を、前記測定
対象の液晶パネルと、双方の最近接液晶分子の長軸方向
が直交する如く重ね合わせるとともに、この重ね合わせ
た２組のパネルを、吸収軸方向が互いに直交する如く配
置した一対の偏光板で挟み、該２組のパネルを前記測定
対象液晶パネル側から透過した光が、液晶パネルのセル
厚測定器表面に形成する明暗縞の位置に基づいて、前記
測定対象液晶パネルのセル厚を求める構成とし、その測
定器は、対向する２辺の一方から他方に向けて、相互の
間隔を連続的または段階的に変化させた一対の透明絶縁
性基板間に、液晶を封入した液晶パネル構成とする。
表示パネルのセル厚測定器、及び、液晶パネルのセル厚
測定方法を提供することを目的とし、 液晶パネルのセル厚測定方法は、液晶として測定対象
の液晶パネルに封入された液晶と同一材料の用い、且
つ、該液晶を測定対象液晶パネルのツイスト方向と逆方
向に、測定対象液晶パネルのツイスト角と同一角度ツイ
ストした構成の液晶パネルのセル厚測定器を、前記測定
対象の液晶パネルと、双方の最近接液晶分子の長軸方向
が直交する如く重ね合わせるとともに、この重ね合わせ
た２組のパネルを、吸収軸方向が互いに直交する如く配
置した一対の偏光板で挟み、該２組のパネルを前記測定
対象液晶パネル側から透過した光が、液晶パネルのセル
厚測定器表面に形成する明暗縞の位置に基づいて、前記
測定対象液晶パネルのセル厚を求める構成とし、その測
定器は、対向する２辺の一方から他方に向けて、相互の
間隔を連続的または段階的に変化させた一対の透明絶縁
性基板間に、液晶を封入した液晶パネル構成とする。
本発明は、液晶表示パネルのセル厚測定方法に関す
る。
る。
液晶表示装置は、薄型，軽量，低消費電力という優れ
た特長を持つことから、平面型表示装置の主流として、
ワープロやラップトップパソコンなどに搭載されてい
る。
た特長を持つことから、平面型表示装置の主流として、
ワープロやラップトップパソコンなどに搭載されてい
る。
液晶表示装置の光学特性を決定するパラメータとして
は、液晶分子のツイスト角，液晶の屈折率異方性Δn,セ
ル厚ｄがある。これらのうち、液晶パネル構造の上で最
も変動し易いのは、セル厚ｄである。
は、液晶分子のツイスト角，液晶の屈折率異方性Δn,セ
ル厚ｄがある。これらのうち、液晶パネル構造の上で最
も変動し易いのは、セル厚ｄである。
第４図（ｂ）に示すように、液晶パネルでは、セル厚
ｄ、即ち、下基板２と上基板３との間隔を、パネル内に
散布したスペーサ４により規定している。しかし、スペ
ーサ４の散布密度のばらるき、スペーサ４の直径のばら
つきなどにより、パネル間およびパネル内でのセル厚ｄ
にばらつが生じ易く、これが各種表示特性のばらつき，
表示ムラとなって表れる。
ｄ、即ち、下基板２と上基板３との間隔を、パネル内に
散布したスペーサ４により規定している。しかし、スペ
ーサ４の散布密度のばらるき、スペーサ４の直径のばら
つきなどにより、パネル間およびパネル内でのセル厚ｄ
にばらつが生じ易く、これが各種表示特性のばらつき，
表示ムラとなって表れる。
そのため、液晶パネルの開発および製造の過程では、
液晶パネルのセル厚ｄを正確且つ容易に測定できること
が不可欠である。
液晶パネルのセル厚ｄを正確且つ容易に測定できること
が不可欠である。
従来のセル厚測定器は光の干渉を用いたものである。
その構成および原理を第４図（ａ）に示す。
その構成および原理を第４図（ａ）に示す。
前述の第４図（ｂ）に示す構成の測定対象液晶パネル
（セル厚d,屈折率ｎ）に、白色光源からの光を照射する
と、セル内部からの反射光としては、上基板３と液晶１
との界面からの反射光Ａと、液晶１と下基板２との界面
からの反射光Ｂがあり、それらの間には光路差2d・ｎに
対応した位相のずれがある。この反射光を特定の光学系
30に入射して干渉縞を発生させ、その干渉縞を電子処理
系31により処理して、セル厚ｄを求める。
（セル厚d,屈折率ｎ）に、白色光源からの光を照射する
と、セル内部からの反射光としては、上基板３と液晶１
との界面からの反射光Ａと、液晶１と下基板２との界面
からの反射光Ｂがあり、それらの間には光路差2d・ｎに
対応した位相のずれがある。この反射光を特定の光学系
30に入射して干渉縞を発生させ、その干渉縞を電子処理
系31により処理して、セル厚ｄを求める。
上述した従来のセル厚測定器は、照明系，試料台，干
渉縞発生用光学系，電子処理系を必要とするため、構造
が複雑で高価であり、しかも持ち運びも容易ではない。
また、高精細なカラー液晶表示装置等では、セル内部か
らの反射光量が不足したり、またマトリクスのパターン
が干渉縞の処理に影響を与えるなどの問題が生じ、精度
の高い測定が出来なかった。
渉縞発生用光学系，電子処理系を必要とするため、構造
が複雑で高価であり、しかも持ち運びも容易ではない。
また、高精細なカラー液晶表示装置等では、セル内部か
らの反射光量が不足したり、またマトリクスのパターン
が干渉縞の処理に影響を与えるなどの問題が生じ、精度
の高い測定が出来なかった。
本発明は、構造が簡単、小型かつ軽量で、しかも測定
容易な液晶表示パネルのセル厚測定器、及び、液晶パネ
ルのセル厚測定方法を提供することを目的とする。
容易な液晶表示パネルのセル厚測定器、及び、液晶パネ
ルのセル厚測定方法を提供することを目的とする。
以下本発明の液晶表示パネルのセル厚測定器と測定方
法を、第１図により説明する。第１図は本発明のセル厚
測定方法を、セル厚測定器とともに、各部を分解して示
す図である。
法を、第１図により説明する。第１図は本発明のセル厚
測定方法を、セル厚測定器とともに、各部を分解して示
す図である。
本発明の液晶パネル用セル厚測定器21は、ガラス基板
のような、一対の透明絶縁性基板12,13間に液晶11を挟
持し、且つこの液晶層の厚さ，即ちセル厚ｄを、連続的
あるいは段階的に変化させた構造の液晶パネルである。
しかも、このセル厚測定器21に用いる液晶11は、測定対
象の液晶パネル22の液晶１と同一材料で、両者の液晶分
子のツイスト方向を逆方向とし、ツイスト角は同一とし
ておく。
のような、一対の透明絶縁性基板12,13間に液晶11を挟
持し、且つこの液晶層の厚さ，即ちセル厚ｄを、連続的
あるいは段階的に変化させた構造の液晶パネルである。
しかも、このセル厚測定器21に用いる液晶11は、測定対
象の液晶パネル22の液晶１と同一材料で、両者の液晶分
子のツイスト方向を逆方向とし、ツイスト角は同一とし
ておく。
このセル厚測定器21を用いて、液晶パネル22のセル厚
を測定するには、セル厚測定器21の下側の透明絶縁性基
板（以後、下側，上側の透明絶縁性基板をそれぞれ下側
基板，上側基板と略称する）12のラビング方向と、測定
対象液晶パネル22の上基板３のラビング方向とが、互い
に直交するよう両パネル21,22を重ね合わせ、さらにこ
の２つのパネル21,22の両外側に、吸収軸方向が互いに
直交する如く２枚の偏光板14,15を配置する。
を測定するには、セル厚測定器21の下側の透明絶縁性基
板（以後、下側，上側の透明絶縁性基板をそれぞれ下側
基板，上側基板と略称する）12のラビング方向と、測定
対象液晶パネル22の上基板３のラビング方向とが、互い
に直交するよう両パネル21,22を重ね合わせ、さらにこ
の２つのパネル21,22の両外側に、吸収軸方向が互いに
直交する如く２枚の偏光板14,15を配置する。
上述のように、セル厚測定器21の下基板12と測定対象
液晶パネル22の上基板３のラビング方向を直交させたこ
とにより、両パネル21,22の最近接液晶分子の長軸方向
は互いに直交する。
液晶パネル22の上基板３のラビング方向を直交させたこ
とにより、両パネル21,22の最近接液晶分子の長軸方向
は互いに直交する。
このように構成した時、光が測定対象液晶パネル裏面
側から入射し、２組のパネルを透過すると、セル厚測定
器表面に明暗縞が形成される。セル厚測定器21上におけ
るこの明暗縞の形成位置に基づいて、上記測定対象液晶
パネルのセル厚ｄを求める。
側から入射し、２組のパネルを透過すると、セル厚測定
器表面に明暗縞が形成される。セル厚測定器21上におけ
るこの明暗縞の形成位置に基づいて、上記測定対象液晶
パネルのセル厚ｄを求める。
偏光板により偏光された光は、液晶パネル内を通過す
る際、液晶により光学効果（複屈折）を受けて偏光軸が
回転し、また直線偏光から楕円偏光，円偏光，楕円偏
光，直線偏光と変化する。この光学特性を決定するパラ
メータとしては、液晶分子のツイスト角，液晶の屈折率
異方性Δn,セル厚ｄがある。
る際、液晶により光学効果（複屈折）を受けて偏光軸が
回転し、また直線偏光から楕円偏光，円偏光，楕円偏
光，直線偏光と変化する。この光学特性を決定するパラ
メータとしては、液晶分子のツイスト角，液晶の屈折率
異方性Δn,セル厚ｄがある。
ここで測定対象液晶パネル22とセル厚測定器21では、
液晶分子のツイスト方向が逆なため、両者は反対の光学
効果を持つている。そして両パネル21,22のツイスト角
は同一であるので、他のパラメータ、即ち、液晶の屈折
率異方性Δｎとセル厚ｄの積Δｎ・ｄが、測定対象液晶
パネル22とセル厚測定器21間で等しい位置で、測定対象
液晶パネル22の光学効果をセル厚測定器21が完全に打ち
消してしまう。従ってこの位置では、セル厚測定器21か
ら射出する光は、測定対象液晶パネル22に入射する光と
同じ方向の直線偏光であり、最上部の偏光板15によって
遮られて黒色を呈する。
液晶分子のツイスト方向が逆なため、両者は反対の光学
効果を持つている。そして両パネル21,22のツイスト角
は同一であるので、他のパラメータ、即ち、液晶の屈折
率異方性Δｎとセル厚ｄの積Δｎ・ｄが、測定対象液晶
パネル22とセル厚測定器21間で等しい位置で、測定対象
液晶パネル22の光学効果をセル厚測定器21が完全に打ち
消してしまう。従ってこの位置では、セル厚測定器21か
ら射出する光は、測定対象液晶パネル22に入射する光と
同じ方向の直線偏光であり、最上部の偏光板15によって
遮られて黒色を呈する。
Δｎ・ｄが等しくない位置では、セル厚測定器21から
射出する光は楕円偏光となり、最上部の偏光板15から光
が透過して来るため、黒色以外の色を呈する。
射出する光は楕円偏光となり、最上部の偏光板15から光
が透過して来るため、黒色以外の色を呈する。
上記構成のセル厚測定器21は、Δｎ・ｄを連続的ある
いは段階的に変化させてあるため、両パネル21,22のΔ
ｎ・ｄが一致する位置があり、その一致した位置に黒い
筋ができる。従って、黒い筋のできた位置のセル厚測定
器21のΔｎ・ｄから、測定対象液晶パネル22のセル厚ｄ
を求めることができる。
いは段階的に変化させてあるため、両パネル21,22のΔ
ｎ・ｄが一致する位置があり、その一致した位置に黒い
筋ができる。従って、黒い筋のできた位置のセル厚測定
器21のΔｎ・ｄから、測定対象液晶パネル22のセル厚ｄ
を求めることができる。
両パネル21,22の液晶が同一材料であれば、両パネル
のΔｎが同一であるので、上記黒い筋ができた位置のセ
ル厚ｄも同一である。
のΔｎが同一であるので、上記黒い筋ができた位置のセ
ル厚ｄも同一である。
そこで、セル厚測定器21の表面に、このパネルの各部
のセル厚を示す目盛りを表示しておけば、セル厚測定に
際し、黒い筋が出来た位置の目盛りを読むことにより、
直ちに測定対象液晶パネル22のセル厚ｄを知ることがで
きる。
のセル厚を示す目盛りを表示しておけば、セル厚測定に
際し、黒い筋が出来た位置の目盛りを読むことにより、
直ちに測定対象液晶パネル22のセル厚ｄを知ることがで
きる。
第２図（ａ），（ｂ）に本発明に係るセル厚測定器の
一実施例を示す。
一実施例を示す。
本実施例では第２図（ａ）に示す如く、上側および下
側の透明絶縁性基板12,13として、長さ約60mm表示部を
とることのできる大きさのガラス基板12,13を用い、そ
の周縁部のシール部16に入れるスペーサ17,18の直径
を、パネルの対向する２辺で異ならせることにより、セ
ル厚を４μｍ（Ａ部）から10μｍ（Ｂ部）と直線的に変
化させた。
側の透明絶縁性基板12,13として、長さ約60mm表示部を
とることのできる大きさのガラス基板12,13を用い、そ
の周縁部のシール部16に入れるスペーサ17,18の直径
を、パネルの対向する２辺で異ならせることにより、セ
ル厚を４μｍ（Ａ部）から10μｍ（Ｂ部）と直線的に変
化させた。
更に第２図（ｂ）に示すように、上基板13の外面に目
盛り19を設け、この部分のセル厚を表示した。セル厚測
定時には、後述するように、黒色の筋が形成された位置
の目盛り19を読み取ることにより、測定結果を直読で
き、測定結果の読み取りを容易にすることができる。
盛り19を設け、この部分のセル厚を表示した。セル厚測
定時には、後述するように、黒色の筋が形成された位置
の目盛り19を読み取ることにより、測定結果を直読で
き、測定結果の読み取りを容易にすることができる。
上記本実施例のセル厚測定器21のセル厚ｄは、従来の
セル厚測定方法により測定しておく。
セル厚測定方法により測定しておく。
本実施例ではセル厚測定器21の液晶11として、測定対
象液晶パネル22の液晶１と同一材料を使用したことによ
り、両パネル21,22のΔｎが等しいので、セル厚ｄが一
致した位置で、両パネル21,22のΔndが等しくなる。
象液晶パネル22の液晶１と同一材料を使用したことによ
り、両パネル21,22のΔｎが等しいので、セル厚ｄが一
致した位置で、両パネル21,22のΔndが等しくなる。
以上のようにして、実際に直径６μｍのスペーサを用
いて作製した液晶パネル22のセル厚を測定したところ、
第３図に示す如く明暗縞が形成され、セル厚約6.8μｍ
の位置に黒色の筋23が現れた。
いて作製した液晶パネル22のセル厚を測定したところ、
第３図に示す如く明暗縞が形成され、セル厚約6.8μｍ
の位置に黒色の筋23が現れた。
この値は、前述した従来の干渉セル厚計による測定値
と一致し、本発明に係るセル厚測定器21およびセル厚測
定方法が、従来の測定器およひ測定方法と同等の性能を
持つことを示す。
と一致し、本発明に係るセル厚測定器21およびセル厚測
定方法が、従来の測定器およひ測定方法と同等の性能を
持つことを示す。
セル厚測定器21上面は、黒色の筋23の両側は黒以外の
色に着色し、更に黒色の筋23から離れるにつれて「明」
状態となる。
色に着色し、更に黒色の筋23から離れるにつれて「明」
状態となる。
なお、上記セル厚測定器21を、測定対象液晶パネル22
上で移動させれば、測定対象液晶パネル22の各部のセル
厚を求めることもできる。
上で移動させれば、測定対象液晶パネル22の各部のセル
厚を求めることもできる。
また、セル厚測定器21の液晶11と、測定対象液晶パネ
ル22の液晶１は、必ずしも同一材料でなくてもよい。同
一材料でない場合には、双方の液晶材料が異なるので、
Δｎは一般に異なる。しかしこの構成においても、上記
測定方法を用いることができる。
ル22の液晶１は、必ずしも同一材料でなくてもよい。同
一材料でない場合には、双方の液晶材料が異なるので、
Δｎは一般に異なる。しかしこの構成においても、上記
測定方法を用いることができる。
上記一実施例では、液晶材料が同一であることから、
Δｎが両パネル21,22で一致するので、黒色の筋23は、
両パネル21,22のセル厚が一致する位置に形成された。
しかし、液晶材料が異なり、Δｎが異なる場合には、Δ
ndが両パネル21,22間で一致する位置に黒色の筋23が形
成される。従って、両パネル21,22のΔｎが既知であれ
ば、演算により測定対象液晶パネル22のセル厚ｄを知る
ことは容易である。
Δｎが両パネル21,22で一致するので、黒色の筋23は、
両パネル21,22のセル厚が一致する位置に形成された。
しかし、液晶材料が異なり、Δｎが異なる場合には、Δ
ndが両パネル21,22間で一致する位置に黒色の筋23が形
成される。従って、両パネル21,22のΔｎが既知であれ
ば、演算により測定対象液晶パネル22のセル厚ｄを知る
ことは容易である。
以上説明した如く本発明によれば、 セル厚を連続的または段階的に変化させた構造の液晶
パネル１枚からなるセル厚測定器を実現できる。従来に
比べて安価で、持ち運びも安易になる。
パネル１枚からなるセル厚測定器を実現できる。従来に
比べて安価で、持ち運びも安易になる。
第１図 本発明の構成説明図、 第２図 本発明の一実施例説明図、 第３図 上記一実施例の測定結果表示例、 第４図 従来の液晶パネルの問題点説明図である。 図において、1,11は液晶、2,12は下側の透明絶縁性基
板、3,13は上側の透明絶縁性基板、14,15は偏光板、21
はセル厚測定器、22は測定対象液晶パネル、23は黒色の
筋を示す。
板、3,13は上側の透明絶縁性基板、14,15は偏光板、21
はセル厚測定器、22は測定対象液晶パネル、23は黒色の
筋を示す。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭62−36506（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−251710（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−97807（ＪＰ，Ａ)
Claims (3)
- 【請求項１】液晶（11）とし測定対象の液晶パネル（2
2）に封入された液晶（１）と同一材料を用い、且つ、
該液晶を測定対象液晶パネルのツイスト方向と逆方向
に、測定対象液晶パネルのツイスト角と同一角度ツイス
トした構成の液晶パネルのセル厚測定器（21）を、前記
測定対象の液晶パネルと、双方の最近接液晶分子の長軸
方向が直交する如く重ね合わせるとともに、この重ね合
わせた２組のパネルを、吸収軸方向が互いに直交する如
く配置した一対の偏光板（14,15）で挟み、該２組のパ
ネル（22,21）を前記測定対象液晶パネル（22）側から
透過した光が、液晶パネルのセル厚測定器表面に形成す
る明暗縞の位置に基づいて、前記測定対象液晶パネルの
セル厚を求めることを特徴とする液晶表示パネルのセル
厚測定方法。 - 【請求項２】対向する２辺の一方から他方に向けて、相
互の間隔を連続的または段階的に変化させた一対の透明
絶縁性基板（12,13）間に、液晶（11）を封入した液晶
パネルよりなることを特徴とする請求項１記載の液晶表
示パネルのセル厚測定方法に用いる測定器。 - 【請求項３】前記一対の透明絶縁性基板（12,13）の一
方の外面に、セル厚を示す目盛り（19）を表示したこと
を特徴とする請求項２記載の液晶表示パネルのセル厚測
定器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25461389A JP2770481B2 (ja) | 1989-09-28 | 1989-09-28 | 液晶表示パネルのセル厚測定方法およびその測定器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25461389A JP2770481B2 (ja) | 1989-09-28 | 1989-09-28 | 液晶表示パネルのセル厚測定方法およびその測定器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03115804A JPH03115804A (ja) | 1991-05-16 |
| JP2770481B2 true JP2770481B2 (ja) | 1998-07-02 |
Family
ID=17267469
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25461389A Expired - Lifetime JP2770481B2 (ja) | 1989-09-28 | 1989-09-28 | 液晶表示パネルのセル厚測定方法およびその測定器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2770481B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TW477897B (en) | 1999-05-07 | 2002-03-01 | Sharp Kk | Liquid crystal display device, method and device to measure cell thickness of liquid crystal display device, and phase difference plate using the method thereof |
-
1989
- 1989-09-28 JP JP25461389A patent/JP2770481B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03115804A (ja) | 1991-05-16 |
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