JPH0763670A - 分子配向特性測定装置 - Google Patents
分子配向特性測定装置Info
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- JPH0763670A JPH0763670A JP5235565A JP23556593A JPH0763670A JP H0763670 A JPH0763670 A JP H0763670A JP 5235565 A JP5235565 A JP 5235565A JP 23556593 A JP23556593 A JP 23556593A JP H0763670 A JPH0763670 A JP H0763670A
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- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/01—Arrangements or apparatus for facilitating the optical investigation
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- G01N21/62—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 透明な部材の厚さおよびそのバラツキに制約
されずに部材を構成する分子の配向特性を正確に測定で
きる装置を提供する。 【構成】 レーザー光源の光軸上に、偏光子と、前記部
材を前記レーザー光源の光軸上に設置するための試料台
と、１／４波長板と、検光子と、光検出器とがこの順に
具備されており、偏光子の偏光軸と１／４波長板の光軸
とが同一角度方向になるよう調節可能であり、検光子の
偏光軸が前記レーザー光源の光軸を中心として回転自在
に保持されており、前記試料台は前記レーザー光源の光
軸と平行な方向に前記部材を移動可能な直進台を具備し
ており、且つ前記直進台を前記レーザー光源の光軸に直
交する軸を中心に回転可能に保持する回転台とを具備し
ている分子配向特性測定装置である。
されずに部材を構成する分子の配向特性を正確に測定で
きる装置を提供する。 【構成】 レーザー光源の光軸上に、偏光子と、前記部
材を前記レーザー光源の光軸上に設置するための試料台
と、１／４波長板と、検光子と、光検出器とがこの順に
具備されており、偏光子の偏光軸と１／４波長板の光軸
とが同一角度方向になるよう調節可能であり、検光子の
偏光軸が前記レーザー光源の光軸を中心として回転自在
に保持されており、前記試料台は前記レーザー光源の光
軸と平行な方向に前記部材を移動可能な直進台を具備し
ており、且つ前記直進台を前記レーザー光源の光軸に直
交する軸を中心に回転可能に保持する回転台とを具備し
ている分子配向特性測定装置である。
Description
【産業上の利用分野】本発明は、液晶材料や高分子膜材
料のような透明な部材の分子配向特性を測定するための
分子配向特性測定装置に関わり、更に詳細には透明で光
学異方性を有する部材の位相差（屈折率異方性と前記部
材の厚さとの積（リタデーション：Δｎｄ））を測定
し、部材を構成する分子の配向方向を評価するための分
子配向特性測定装置に関する。
料のような透明な部材の分子配向特性を測定するための
分子配向特性測定装置に関わり、更に詳細には透明で光
学異方性を有する部材の位相差（屈折率異方性と前記部
材の厚さとの積（リタデーション：Δｎｄ））を測定
し、部材を構成する分子の配向方向を評価するための分
子配向特性測定装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】液晶材料や異方性高分子膜材料のような
光学異方性を有する透明な部材の分子配向特性を測定す
るために、従来よりクリスタルローテーション法が用い
られている。
光学異方性を有する透明な部材の分子配向特性を測定す
るために、従来よりクリスタルローテーション法が用い
られている。
【０００３】このクリスタルローテーション法について
図３を用いて説明する。クリスタルローテーション法の
光学系は図３に示した通りであり、レーザー光源２の光
軸上に偏光子４と、クロスニコル配置の検光子６と、光
検出器３とが配置されており、試料は偏光子４と検光子
６との間で、試料の光軸がレーザー光源の光軸に対して
直行するように配置されており、且つ前記試料の光軸と
レーザー光源の光軸に対して直交する軸を中心に回転可
能に保持されている。この方法では、試料を回転しなが
ら試料の透過率の変化を測定し、そこから試料構成分子
の配向方向を算出していた。
図３を用いて説明する。クリスタルローテーション法の
光学系は図３に示した通りであり、レーザー光源２の光
軸上に偏光子４と、クロスニコル配置の検光子６と、光
検出器３とが配置されており、試料は偏光子４と検光子
６との間で、試料の光軸がレーザー光源の光軸に対して
直行するように配置されており、且つ前記試料の光軸と
レーザー光源の光軸に対して直交する軸を中心に回転可
能に保持されている。この方法では、試料を回転しなが
ら試料の透過率の変化を測定し、そこから試料構成分子
の配向方向を算出していた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記従来のクリスタル
ローテーション法では、光学異方性部材を回転しながら
測定するため、任意の方向の位相差や、位相差の最大値
から試料構成分子の配向方向を求めることはできるが、
透過光量の変化を観察しているため、変化量が大きくな
くては測定精度が得られず、評価できる光学異方性部材
に制約がある。光学異方性部材の厚さが５μｍ以下であ
ると透過光量の変化量が少なく正確な測定が困難であ
り、厚さが１μｍ以下であると全く測定が出来なかっ
た。
ローテーション法では、光学異方性部材を回転しながら
測定するため、任意の方向の位相差や、位相差の最大値
から試料構成分子の配向方向を求めることはできるが、
透過光量の変化を観察しているため、変化量が大きくな
くては測定精度が得られず、評価できる光学異方性部材
に制約がある。光学異方性部材の厚さが５μｍ以下であ
ると透過光量の変化量が少なく正確な測定が困難であ
り、厚さが１μｍ以下であると全く測定が出来なかっ
た。
【０００５】一方、薄い光学異方性部材の位相差を測定
する方法として、従来よりセナルモン法が知られてい
る。このセナルモン法について説明する。セナルモン法
の測定光学系は図２に示した通りであり、レーザー光源
２の光軸上に、偏光子４と、試料の光軸がレーザー光源
の光軸と垂直方向になるように試料台に設置された試料
１と、１／４波長板５と、検光子６と、光検出器３とが
この順に配置されており、偏光子４の偏光軸と１／４波
長板５の光軸とが同一方向になるよう設置されており、
検光子６の偏光軸がレーザー光源２の光軸を中心として
回転自在に保持されている。また、試料１の光軸は垂直
方向としてある
する方法として、従来よりセナルモン法が知られてい
る。このセナルモン法について説明する。セナルモン法
の測定光学系は図２に示した通りであり、レーザー光源
２の光軸上に、偏光子４と、試料の光軸がレーザー光源
の光軸と垂直方向になるように試料台に設置された試料
１と、１／４波長板５と、検光子６と、光検出器３とが
この順に配置されており、偏光子４の偏光軸と１／４波
長板５の光軸とが同一方向になるよう設置されており、
検光子６の偏光軸がレーザー光源２の光軸を中心として
回転自在に保持されている。また、試料１の光軸は垂直
方向としてある
【０００６】この測定法の詳細は、例えば昭和４３年発
行の「物理測定技術第５巻：光学的測定」（朝倉書店
１９２頁）に詳しく記されているが、基本原理は以下の
通りである。光源２から出て偏光子４を通過した光は直
線偏光になり、試料１を通過することにより、試料１の
位相差の大きさにより固有の楕円率の楕円偏光の光とな
る。その光は１／４波長板５を通ることにより直線偏光
になり、検光子６を回転させて光の強度が最小になる消
光位置の角度θを求めることができ、この角度θを用い
て次の数式を用いて位相差δを求める。 δ＝（λ／１８０）θ ここでλはレーザー光源２の波長であり、θは偏光子４
とクロスニコル配置となる検光子６の初期配置からの検
光子６が消光位置になる回転角度である。
行の「物理測定技術第５巻：光学的測定」（朝倉書店
１９２頁）に詳しく記されているが、基本原理は以下の
通りである。光源２から出て偏光子４を通過した光は直
線偏光になり、試料１を通過することにより、試料１の
位相差の大きさにより固有の楕円率の楕円偏光の光とな
る。その光は１／４波長板５を通ることにより直線偏光
になり、検光子６を回転させて光の強度が最小になる消
光位置の角度θを求めることができ、この角度θを用い
て次の数式を用いて位相差δを求める。 δ＝（λ／１８０）θ ここでλはレーザー光源２の波長であり、θは偏光子４
とクロスニコル配置となる検光子６の初期配置からの検
光子６が消光位置になる回転角度である。
【０００７】このセナルモン法では、原理的にはナノメ
ーターレベルの膜厚の光学異方性部材であっても、高精
度で位相差を測定することはできるが、光学異方性部材
を固定して測定しているため、光学異方性部材のある方
位での位相差を測定することはできるが、任意の方向の
位相差や、位相差の最大値を求めることはできなかっ
た。このため、光学異方性を構成する分子の配向特性を
評価することはできなかった。
ーターレベルの膜厚の光学異方性部材であっても、高精
度で位相差を測定することはできるが、光学異方性部材
を固定して測定しているため、光学異方性部材のある方
位での位相差を測定することはできるが、任意の方向の
位相差や、位相差の最大値を求めることはできなかっ
た。このため、光学異方性を構成する分子の配向特性を
評価することはできなかった。
【０００８】また、このセナルモン法で、前記クリスタ
ルローテーション法と同様に試料を単に回転したとして
も、試料である部材の厚さが不均一であると、試料の回
転に従って測定位置が変化してしまい測定値に大きな誤
差が生じ、精密な測定値を必要とする場合には、全く用
いることができなかった。
ルローテーション法と同様に試料を単に回転したとして
も、試料である部材の厚さが不均一であると、試料の回
転に従って測定位置が変化してしまい測定値に大きな誤
差が生じ、精密な測定値を必要とする場合には、全く用
いることができなかった。
【０００９】本発明は、上記課題に鑑みて成されたもの
であり、液晶や高分子膜材料の様な透明な部材の厚さ
や、そのバラツキに制約されずに位相差を正確に測定
し、透明な部材を構成する分子の配向特性を評価できる
装置を提供するものである。
であり、液晶や高分子膜材料の様な透明な部材の厚さ
や、そのバラツキに制約されずに位相差を正確に測定
し、透明な部材を構成する分子の配向特性を評価できる
装置を提供するものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明記載の分子配向特
性測定装置は、レーザー光源の光軸上に、偏光子と、前
記部材を前記レーザー光源の光軸上に設置するための試
料台と、１／４波長板と、検光子と、光検出器とがこの
順に具備されており、偏光子の偏光軸と１／４波長板の
光軸とが同一角度方向になるよう調節可能であり、検光
子の偏光軸が前記レーザー光源の光軸を中心として回転
自在に保持されており、前記試料台は前記レーザー光源
の光軸と平行な方向に前記部材を移動可能な直進台を具
備しており、且つ前記直進台を前記レーザー光源の光軸
に直交する軸を中心に回転可能に保持する回転台とを具
備している分子配向特性測定装置である。
性測定装置は、レーザー光源の光軸上に、偏光子と、前
記部材を前記レーザー光源の光軸上に設置するための試
料台と、１／４波長板と、検光子と、光検出器とがこの
順に具備されており、偏光子の偏光軸と１／４波長板の
光軸とが同一角度方向になるよう調節可能であり、検光
子の偏光軸が前記レーザー光源の光軸を中心として回転
自在に保持されており、前記試料台は前記レーザー光源
の光軸と平行な方向に前記部材を移動可能な直進台を具
備しており、且つ前記直進台を前記レーザー光源の光軸
に直交する軸を中心に回転可能に保持する回転台とを具
備している分子配向特性測定装置である。
【００１１】
【作用】本発明記載の分子配向特性測定装置では、セナ
ルモン法と実質的に等しい光学系を用いているために、
ナノメーターレベルの膜厚の光学異方性部材であって
も、高精度で位相差を測定することができる。また、試
料台に設置された光学異方性部材を回転台により回転し
て測定することが可能であるため、任意の方向の位相差
や、位相差の最大値を求めることができ、構成分子の配
向特性を求めることが出来る。さらに、前記試料台は回
転台上の直進台により前記部材を前記レーザー光源の光
軸と平行な方向に移動することが可能なため、試料台に
設置された試料である部材を回転することにより生じる
測定部位のずれを、適宜補正することができ、常に同一
の部位を測定することが可能となる。
ルモン法と実質的に等しい光学系を用いているために、
ナノメーターレベルの膜厚の光学異方性部材であって
も、高精度で位相差を測定することができる。また、試
料台に設置された光学異方性部材を回転台により回転し
て測定することが可能であるため、任意の方向の位相差
や、位相差の最大値を求めることができ、構成分子の配
向特性を求めることが出来る。さらに、前記試料台は回
転台上の直進台により前記部材を前記レーザー光源の光
軸と平行な方向に移動することが可能なため、試料台に
設置された試料である部材を回転することにより生じる
測定部位のずれを、適宜補正することができ、常に同一
の部位を測定することが可能となる。
【００１２】この点を図４を用いて説明する。試料１が
レーザー光源２の光軸に対して傾いていないときには、
レーザー光は試料に垂直に入射するため、屈折率ｎで板
厚がＤであるガラス基板により屈折されることがない。
そのためレーザー光は液晶層１２のＯ0 の点を透過し光
検出器３に至る。ここで、この測定点Ｏ0 を中心に試料
１を回転すると、レーザー光源２側のガラス基板１１に
入射角ψで入射したレーザー光は、ガラス基板の界面で
屈折し測定点Ｏ0 を通らなくなる。
レーザー光源２の光軸に対して傾いていないときには、
レーザー光は試料に垂直に入射するため、屈折率ｎで板
厚がＤであるガラス基板により屈折されることがない。
そのためレーザー光は液晶層１２のＯ0 の点を透過し光
検出器３に至る。ここで、この測定点Ｏ0 を中心に試料
１を回転すると、レーザー光源２側のガラス基板１１に
入射角ψで入射したレーザー光は、ガラス基板の界面で
屈折し測定点Ｏ0 を通らなくなる。
【００１３】このずれを補正するために、回転中心をレ
ーザー光源２側に（試料１を光検出器３側に）Ｘ平行移
動しＯ1 を回転中心としψ回転すると、測定点のずれＥ
は次の数式１で示される。なおψ’はガラス基板１１内
の屈折角である。
ーザー光源２側に（試料１を光検出器３側に）Ｘ平行移
動しＯ1 を回転中心としψ回転すると、測定点のずれＥ
は次の数式１で示される。なおψ’はガラス基板１１内
の屈折角である。
【００１４】
【数１】Ｅ＝（Ｄ−Ｘ）ｔａｎφ−Ｄｔａｎφ’
【００１５】また、測定誤差の最小となる条件は次の式
で示される。 ｄＥ／ｄψ＝０ これらの式にスネルの法則を適用すると次の数式２によ
りＸを求めることができる。なお、Ｄは試料である液晶
セルの片側のガラス基板の厚み、ｎは液晶セルのガラス
基板の屈折率、またψは試料の回転角度である。
で示される。 ｄＥ／ｄψ＝０ これらの式にスネルの法則を適用すると次の数式２によ
りＸを求めることができる。なお、Ｄは試料である液晶
セルの片側のガラス基板の厚み、ｎは液晶セルのガラス
基板の屈折率、またψは試料の回転角度である。
【００１６】
【数２】 Ｘ／Ｄ＝１−ｃｏｓ3 φ・Ｓ Ｓ＝１／（ｎ2 −ｓｉｎ2 φ）1/2 ＋ｓｉｎ2 φ（ｎ2 −ｓｉｎ2 φ）3/2
【００１７】
【実施例】以下図面を用いて本発明の実施例を説明す
る。 （実施例１）図１に本実施例の光学系を示した。出力が
５ｍＷで出射光径が０．５９ｍｍであるＨｅ−Ｎｅレー
ザー光源２（メレスグリオ社：０５ＬＨＲ１１１）の光
軸上に、偏光軸を図のように垂直方向から４５゜傾かせ
て偏光子４が設置されている。また前記レーザー光源２
の光軸上には１／４波長板５と、検光子６と、測定口径
が９．５ｍｍの光検出器３（アンリツ社：ＭＡ９４１１
Ａ）とがこの順に具備されている。この１／４波長板５
の光軸は前記偏光子４の偏光軸と同一角度に設定されて
いる。検光子６の偏光軸角度は、前記レーザー光源２の
光軸を中心として回転自在に保持されているが、前記偏
光子４とクロスニコル配置となるよう初期設定してお
く。この状態で回転台８上の直進台７に、試料１である
液晶セルを設置する。
る。 （実施例１）図１に本実施例の光学系を示した。出力が
５ｍＷで出射光径が０．５９ｍｍであるＨｅ−Ｎｅレー
ザー光源２（メレスグリオ社：０５ＬＨＲ１１１）の光
軸上に、偏光軸を図のように垂直方向から４５゜傾かせ
て偏光子４が設置されている。また前記レーザー光源２
の光軸上には１／４波長板５と、検光子６と、測定口径
が９．５ｍｍの光検出器３（アンリツ社：ＭＡ９４１１
Ａ）とがこの順に具備されている。この１／４波長板５
の光軸は前記偏光子４の偏光軸と同一角度に設定されて
いる。検光子６の偏光軸角度は、前記レーザー光源２の
光軸を中心として回転自在に保持されているが、前記偏
光子４とクロスニコル配置となるよう初期設定してお
く。この状態で回転台８上の直進台７に、試料１である
液晶セルを設置する。
【００１８】このとき用いた液晶セルは、屈折率ｎが
１．５０２で、板厚が２．８ｍｍであり、表面に配向処
理が施されているガラス基板を、基板間隔が１．２μｍ
となるように保持してその基板間に液晶（チッソ石油化
学：５−ＣＢ）を注入した物である。また配向処理であ
るラビングの方向が、レーザー光源２の光軸方向と回転
台８の回転軸と直交する方向になるよう液晶セルを設置
した。さらに液晶セルの中心が回転台８の回転中心とな
るように初期設定した。このように設置した上で、直進
台７を０．９５ｍｍ光検出器３方向に移動させて、回転
中心が液晶セルの中心からずれるようにした。
１．５０２で、板厚が２．８ｍｍであり、表面に配向処
理が施されているガラス基板を、基板間隔が１．２μｍ
となるように保持してその基板間に液晶（チッソ石油化
学：５−ＣＢ）を注入した物である。また配向処理であ
るラビングの方向が、レーザー光源２の光軸方向と回転
台８の回転軸と直交する方向になるよう液晶セルを設置
した。さらに液晶セルの中心が回転台８の回転中心とな
るように初期設定した。このように設置した上で、直進
台７を０．９５ｍｍ光検出器３方向に移動させて、回転
中心が液晶セルの中心からずれるようにした。
【００１９】このように初期設定した上で、検光子６を
回転して、消光位置となる検光子６の回転角θを求め
た。この角度θから次の数式を用いて位相差δを直ちに
求めることができる。 δ＝（−λ／１８０）θ ここでλはレーザー光源２の波長である。
回転して、消光位置となる検光子６の回転角θを求め
た。この角度θから次の数式を用いて位相差δを直ちに
求めることができる。 δ＝（−λ／１８０）θ ここでλはレーザー光源２の波長である。
【００２０】次に、先に液晶セルの中心からずらせた回
転中心を回転軸として、試料である液晶セルをψ回転さ
せて同様の測定をして位相差δを算出した。この結果を
図５（Ａ）に示した。また、同一の液晶セルを従来のク
リスタルローテーション法で透過光量の変化を測定した
結果を図５（Ｂ）に示した。この結果から明らかなよう
に、従来法では、液晶セルの液晶厚みが少ないために透
過光量の変化が少なく、位相差を求めることは不可能な
試料であっても、本実施例によれば広範囲にわたって位
相差を求めることが可能になる。
転中心を回転軸として、試料である液晶セルをψ回転さ
せて同様の測定をして位相差δを算出した。この結果を
図５（Ａ）に示した。また、同一の液晶セルを従来のク
リスタルローテーション法で透過光量の変化を測定した
結果を図５（Ｂ）に示した。この結果から明らかなよう
に、従来法では、液晶セルの液晶厚みが少ないために透
過光量の変化が少なく、位相差を求めることは不可能な
試料であっても、本実施例によれば広範囲にわたって位
相差を求めることが可能になる。
【００２１】ところで、測定に先立ち直進台７を０．９
５ｍｍ光検出器３方向に移動させて、回転中心が液晶セ
ルの中心からずれるようにした。これは、試料である液
晶セルをψ回転させたときに、測定する部位がずれない
ようにするためであり、直進台７をレーザー光源の光軸
方向に平行に移動させる移動量Ｘは、前記数式２で示さ
れる。この直進台７を移動する量は、予め予測される試
料の液晶のプレチルト角をψとして、前記数式２より求
める。この予測値により、まず測定し、この測定により
得られたプレチルト角を用いて再度移動量を算出して、
測定を繰り返すことにより正確なプレチルト角が得られ
る。
５ｍｍ光検出器３方向に移動させて、回転中心が液晶セ
ルの中心からずれるようにした。これは、試料である液
晶セルをψ回転させたときに、測定する部位がずれない
ようにするためであり、直進台７をレーザー光源の光軸
方向に平行に移動させる移動量Ｘは、前記数式２で示さ
れる。この直進台７を移動する量は、予め予測される試
料の液晶のプレチルト角をψとして、前記数式２より求
める。この予測値により、まず測定し、この測定により
得られたプレチルト角を用いて再度移動量を算出して、
測定を繰り返すことにより正確なプレチルト角が得られ
る。
【００２２】前記数式２に示したように、直進台７の移
動量Ｘは本来試料の回転角度ψにより変えなくてはなら
ないが、実際の測定に際して移動量Ｘを一定の値とした
ときの誤差は、位相差に換算して約２％程度であるた
め、実務上問題とはならない。むしろ、試料を回転する
度に直進台７を移動させることによる測定誤差（直進駆
動のための振動・駆動系のクリアランスによる再現性の
不安定さ等）の方が大きくなる。
動量Ｘは本来試料の回転角度ψにより変えなくてはなら
ないが、実際の測定に際して移動量Ｘを一定の値とした
ときの誤差は、位相差に換算して約２％程度であるた
め、実務上問題とはならない。むしろ、試料を回転する
度に直進台７を移動させることによる測定誤差（直進駆
動のための振動・駆動系のクリアランスによる再現性の
不安定さ等）の方が大きくなる。
【００２３】本実施例では、レーザー光源２として出射
光径が０．５９ｍｍと細いＨｅ−Ｎｅレーザー光源を用
い、検出側では測定口径が９．５ｍｍと太い光検出器３
を用いた。本発明の原理では、この構成に限らず、光源
の出射光径が太く検出器側の測定口径が細い構成であっ
ても有効である。この場合には測定点を透過する光束が
試料の回転角度により異なるため、光源の光径内で光の
強度が均一である必要がある。これに対して、本実施例
の構成であれば、常に同一の光束を利用し、試料の特定
の部位を透過した光束は光検出器に入射する。光検出器
では、有効測定口径内での検出感度がほとんど一定であ
るため、誤差の無い測定が容易に可能である。
光径が０．５９ｍｍと細いＨｅ−Ｎｅレーザー光源を用
い、検出側では測定口径が９．５ｍｍと太い光検出器３
を用いた。本発明の原理では、この構成に限らず、光源
の出射光径が太く検出器側の測定口径が細い構成であっ
ても有効である。この場合には測定点を透過する光束が
試料の回転角度により異なるため、光源の光径内で光の
強度が均一である必要がある。これに対して、本実施例
の構成であれば、常に同一の光束を利用し、試料の特定
の部位を透過した光束は光検出器に入射する。光検出器
では、有効測定口径内での検出感度がほとんど一定であ
るため、誤差の無い測定が容易に可能である。
【００２４】（実施例２）本実施例が前記実施例１と異
なるのは、試料である液晶セルのガラス基板の間隔が
０．３μｍである点だけである。この実施例の結果を図
６（Ａ）に示した。図６（Ｂ）には、前記実施例１と同
様に、同一の液晶セルを従来のクリスタルローテーショ
ン法で透過光量の変化を測定した結果を示した。この結
果でも明らかに、従来法では位相差を求めることは不可
能な試料に対して、本実施例が有効で、分子の配向特性
を測定可能なことが確認された。
なるのは、試料である液晶セルのガラス基板の間隔が
０．３μｍである点だけである。この実施例の結果を図
６（Ａ）に示した。図６（Ｂ）には、前記実施例１と同
様に、同一の液晶セルを従来のクリスタルローテーショ
ン法で透過光量の変化を測定した結果を示した。この結
果でも明らかに、従来法では位相差を求めることは不可
能な試料に対して、本実施例が有効で、分子の配向特性
を測定可能なことが確認された。
【００２５】（実施例３）本実施例が前記実施例１と異
なるのは、試料として膜厚が１５０ｎｍである高分子膜
（日産化学：ポリイミドＲＮ７１５）を用いた点であ
る。この高分子膜には、予めラビング処理を施して有
る。この実施例の結果を図７（Ａ）に示した。図７
（Ｂ）には、前記実施例１と同様に、同一の試料を従来
のクリスタルローテーション法で透過光量の変化を測定
した結果を示した。この結果では、従来法では全く光量
の変化が認められなかったが、本実施例では十分位相差
を測定することが可能であり、分子の配向特性を測定可
能なことが確認された。このように、本発明は、液晶セ
ルの位相差を測定することができるだけでなく、光学異
方性を有する高分子膜材料のような部材の位相差を精度
良く測定することが可能であり、その結果から分子の配
向特性を評価することが可能である。
なるのは、試料として膜厚が１５０ｎｍである高分子膜
（日産化学：ポリイミドＲＮ７１５）を用いた点であ
る。この高分子膜には、予めラビング処理を施して有
る。この実施例の結果を図７（Ａ）に示した。図７
（Ｂ）には、前記実施例１と同様に、同一の試料を従来
のクリスタルローテーション法で透過光量の変化を測定
した結果を示した。この結果では、従来法では全く光量
の変化が認められなかったが、本実施例では十分位相差
を測定することが可能であり、分子の配向特性を測定可
能なことが確認された。このように、本発明は、液晶セ
ルの位相差を測定することができるだけでなく、光学異
方性を有する高分子膜材料のような部材の位相差を精度
良く測定することが可能であり、その結果から分子の配
向特性を評価することが可能である。
【００２６】（実施例４）本実施例が前記実施例１と異
なるのは、試料として図８（Ａ）に示したようなガラス
基板の間隔が不均一な液晶セルを用いた点である。ガラ
ス基板間隔の代表値ｄは３０μｍであり、代表値を示す
点から１ｍｍ離れた点では基板間隔が０．２μｍ変化し
ている。このような試料を用いても、前記実施例１に示
した方法と同様の測定方法によれば、常に同一の部位を
測定しているため、精度良く位相差を測定することがで
き、液晶のプレチルト角を評価することが可能である。
これに対して、実施例１と同じ光学系を用いて、液晶セ
ルの中心が回転台８の回転中心となるように初期設定し
たままで、直進台７を移動させずに、液晶セルの中心が
常に回転中心にあるようにして測定すると、試料の回転
に従い、ガラス基板の板厚と屈折率との関係で、測定し
ている部位がずれ、入射角ψの変化と共に液晶セルの基
板間隔が初期よりも０．２μｍ／ｍｍの割で増加（また
は減少）した部位を測定していることになり、正確な測
定は不可能である。また、この程度の厚みの液晶セルで
有れば、従来技術であるクリスタルローテーション法で
もプレチルト角を測定することができる可能性がある
が、上記同様試料の回転に従い、測定している部位がず
れる。その結果、図８（Ｂ）に示したように、透過率の
特性曲線がシフトしてしまい、この特性曲線から算出さ
れるプレティルト角の値も２５％程度ずれてしまい、正
確な測定とはいえない。このことは、図９に示したよう
な液晶層の厚みが不均一な液晶セルにおいても、本実施
例の測定法が有効であることを示している。なお、図９
には液晶セルの回転に従って測定部位が変化し、液晶層
の厚みが変化する様子を示した。
なるのは、試料として図８（Ａ）に示したようなガラス
基板の間隔が不均一な液晶セルを用いた点である。ガラ
ス基板間隔の代表値ｄは３０μｍであり、代表値を示す
点から１ｍｍ離れた点では基板間隔が０．２μｍ変化し
ている。このような試料を用いても、前記実施例１に示
した方法と同様の測定方法によれば、常に同一の部位を
測定しているため、精度良く位相差を測定することがで
き、液晶のプレチルト角を評価することが可能である。
これに対して、実施例１と同じ光学系を用いて、液晶セ
ルの中心が回転台８の回転中心となるように初期設定し
たままで、直進台７を移動させずに、液晶セルの中心が
常に回転中心にあるようにして測定すると、試料の回転
に従い、ガラス基板の板厚と屈折率との関係で、測定し
ている部位がずれ、入射角ψの変化と共に液晶セルの基
板間隔が初期よりも０．２μｍ／ｍｍの割で増加（また
は減少）した部位を測定していることになり、正確な測
定は不可能である。また、この程度の厚みの液晶セルで
有れば、従来技術であるクリスタルローテーション法で
もプレチルト角を測定することができる可能性がある
が、上記同様試料の回転に従い、測定している部位がず
れる。その結果、図８（Ｂ）に示したように、透過率の
特性曲線がシフトしてしまい、この特性曲線から算出さ
れるプレティルト角の値も２５％程度ずれてしまい、正
確な測定とはいえない。このことは、図９に示したよう
な液晶層の厚みが不均一な液晶セルにおいても、本実施
例の測定法が有効であることを示している。なお、図９
には液晶セルの回転に従って測定部位が変化し、液晶層
の厚みが変化する様子を示した。
【００２７】
【発明の効果】以上説明してきたように、本発明記載の
分子配向特性測定装置によれば、試料の膜厚が部位毎に
異なっていたとしても、常に同一箇所の分子配向特性を
測定することが可能となるため、従来誤差が多く実質上
測定できなかったような薄い光学異方性部材や、厚さが
均一でない光学異方性部材であっても、簡単に位相差
や、構成する分子の配向特性を高精度で測定することが
可能となる。
分子配向特性測定装置によれば、試料の膜厚が部位毎に
異なっていたとしても、常に同一箇所の分子配向特性を
測定することが可能となるため、従来誤差が多く実質上
測定できなかったような薄い光学異方性部材や、厚さが
均一でない光学異方性部材であっても、簡単に位相差
や、構成する分子の配向特性を高精度で測定することが
可能となる。
【図１】本発明の光学系を説明する図
【図２】従来技術であるセナルモン法の光学系を説明す
る図
る図
【図３】従来技術であるクリスタルローテーション法の
光学系を説明する図
光学系を説明する図
【図４】本発明を説明する図
【図５】同一液晶セルに対する本発明と従来技術とによ
る測定例
る測定例
【図６】同一液晶セルに対する本発明と従来技術とによ
る測定例
る測定例
【図７】同一試料に対する本発明と従来技術とによる測
定例
定例
【図８】不均一な層厚の試料を測定するときの問題点を
説明する図
説明する図
【図９】不均一な層厚の試料を測定するときの問題点を
説明する図
説明する図
１ 試料 ２ レーザー光源 ３ 光検出器 ４ 偏光子 ５ １／４波長板 ６ 検光子 ７ 直進台 ８ 回転台 ９ 試料台 １１ ガラス基板 １２ 液晶層
Claims (1)
- 【請求項１】 透明な部材の分子配向特性を測定するた
めの分子配向特性測定装置であって、レーザー光源の光
軸上に、偏光子と、前記部材を前記レーザー光源の光軸
上に設置するための試料台と、１／４波長板と、検光子
と、光検出器とがこの順に具備されており、偏光子の偏
光軸と１／４波長板の光軸とが同一角度方向になるよう
調節可能であり、検光子の偏光軸が前記レーザー光源の
光軸を中心として回転自在に保持されており、前記試料
台は前記レーザー光源の光軸と平行な方向に前記部材を
移動可能な直進台を具備しており、且つ前記直進台を前
記レーザー光源の光軸に直交する軸を中心に回転可能に
保持する回転台とを具備していることを特徴とする分子
配向特性測定装置。 【０００１】
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5235565A JPH0763670A (ja) | 1993-08-27 | 1993-08-27 | 分子配向特性測定装置 |
| KR1019940020334A KR950006497A (ko) | 1993-08-27 | 1994-08-18 | 분자 배향특성 측정장치 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5235565A JPH0763670A (ja) | 1993-08-27 | 1993-08-27 | 分子配向特性測定装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0763670A true JPH0763670A (ja) | 1995-03-10 |
Family
ID=16987878
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5235565A Withdrawn JPH0763670A (ja) | 1993-08-27 | 1993-08-27 | 分子配向特性測定装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0763670A (ja) |
| KR (1) | KR950006497A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6300954B1 (en) | 1997-09-12 | 2001-10-09 | Meiryo Tekunika Kabushiki Kaisha | Methods and apparatus for detecting liquid crystal display parameters using stokes parameters |
| JP2006322865A (ja) * | 2005-05-20 | 2006-11-30 | Tohoku Univ | 液晶の物性測定方法及び測定システム |
| JP2007003224A (ja) * | 2005-06-21 | 2007-01-11 | Tohoku Univ | 液晶の粘性係数測定方法及び装置 |
| US7425158B2 (en) | 2004-03-31 | 2008-09-16 | Matsushita Electric Works, Ltd. | Connector and manufacturing method of the same |
| US9975785B2 (en) | 2013-03-19 | 2018-05-22 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Desalination method |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002014347A (ja) * | 2000-06-30 | 2002-01-18 | Nec Corp | 液晶表示装置の製造方法およびその製造装置 |
-
1993
- 1993-08-27 JP JP5235565A patent/JPH0763670A/ja not_active Withdrawn
-
1994
- 1994-08-18 KR KR1019940020334A patent/KR950006497A/ko not_active Application Discontinuation
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6300954B1 (en) | 1997-09-12 | 2001-10-09 | Meiryo Tekunika Kabushiki Kaisha | Methods and apparatus for detecting liquid crystal display parameters using stokes parameters |
| US7425158B2 (en) | 2004-03-31 | 2008-09-16 | Matsushita Electric Works, Ltd. | Connector and manufacturing method of the same |
| JP2006322865A (ja) * | 2005-05-20 | 2006-11-30 | Tohoku Univ | 液晶の物性測定方法及び測定システム |
| JP2007003224A (ja) * | 2005-06-21 | 2007-01-11 | Tohoku Univ | 液晶の粘性係数測定方法及び装置 |
| JP4528992B2 (ja) * | 2005-06-21 | 2010-08-25 | 国立大学法人東北大学 | 液晶の粘性係数測定方法及び装置 |
| US9975785B2 (en) | 2013-03-19 | 2018-05-22 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Desalination method |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR950006497A (ko) | 1995-03-21 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20001031 |