JPH08184413A - ツイスト角およびセルギャップの測定方法 - Google Patents
ツイスト角およびセルギャップの測定方法Info
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- JPH08184413A JPH08184413A JP33888394A JP33888394A JPH08184413A JP H08184413 A JPH08184413 A JP H08184413A JP 33888394 A JP33888394 A JP 33888394A JP 33888394 A JP33888394 A JP 33888394A JP H08184413 A JPH08184413 A JP H08184413A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 簡単な方法でツイスト角とセルギャップとを
同時に求めることができるようにする。 【構成】 偏光子２と検光子４とを両者の偏光角が平行
になるように対向・配置する。被験物の液晶セル３を偏
光子２と検光子４との間において回転させ、透過光が最
大（または最小）となる位置で液晶セルを固定する。検
光子４（または偏光子２）を１回転回転させ、その間例
えば２°刻みで透過光量の測定を行う。測定結果に基づ
いて、ツイスト角とセルギャップを求める。
同時に求めることができるようにする。 【構成】 偏光子２と検光子４とを両者の偏光角が平行
になるように対向・配置する。被験物の液晶セル３を偏
光子２と検光子４との間において回転させ、透過光が最
大（または最小）となる位置で液晶セルを固定する。検
光子４（または偏光子２）を１回転回転させ、その間例
えば２°刻みで透過光量の測定を行う。測定結果に基づ
いて、ツイスト角とセルギャップを求める。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は液晶表示素子等に用いら
れる液晶セルのツイスト角およびセルギャップの測定方
法に関し、特に、ツイスト角およびセルギャップを同時
に求めることができるようにした測定方法に関するもの
である。
れる液晶セルのツイスト角およびセルギャップの測定方
法に関し、特に、ツイスト角およびセルギャップを同時
に求めることができるようにした測定方法に関するもの
である。
【０００２】
【従来の技術】ツイステッドネマチック（ＴＮ）構造あ
るいはスーパーツイステッドネマチック（ＳＴＮ）構造
を用いた液晶表示装置は、薄型、低消費電流の特徴を有
し、データ処理装置、ＯＡ機器、測定器、車載機器等の
ディスプレイとして広く用いられている。ところで、こ
のＴＮあるいはＳＴＮ構造の光学特性は、セルギャップ
（ｄ）と屈折率異方性（Δｎ）とツイスト角によって決
まる。したがって、これらの値を正確に把握できること
は、液晶ディスプレイについて、研究・開発を進める上
であるいは製品の品質管理上極めて重要なことである。
るいはスーパーツイステッドネマチック（ＳＴＮ）構造
を用いた液晶表示装置は、薄型、低消費電流の特徴を有
し、データ処理装置、ＯＡ機器、測定器、車載機器等の
ディスプレイとして広く用いられている。ところで、こ
のＴＮあるいはＳＴＮ構造の光学特性は、セルギャップ
（ｄ）と屈折率異方性（Δｎ）とツイスト角によって決
まる。したがって、これらの値を正確に把握できること
は、液晶ディスプレイについて、研究・開発を進める上
であるいは製品の品質管理上極めて重要なことである。
【０００３】ここでセルギャップとは、ＴＮあるいはＳ
ＴＮ液晶層の厚さであり、通常１０μｍ以下程度に設定
される。また、屈折率異方性とは、ＴＮ構造あるいはＳ
ＴＮ構造を構成する液晶物質の、通常光に対する屈折率
と異常光に対する屈折率との差をいう。さらに、ツイス
ト角は、図５に示すように、上部基板１２内において液
晶が取りうる方位角φA と下部基板１３において液晶分
子１４が取りうる方位角φB との差として定義される。
ＴＮ液晶層の厚さであり、通常１０μｍ以下程度に設定
される。また、屈折率異方性とは、ＴＮ構造あるいはＳ
ＴＮ構造を構成する液晶物質の、通常光に対する屈折率
と異常光に対する屈折率との差をいう。さらに、ツイス
ト角は、図５に示すように、上部基板１２内において液
晶が取りうる方位角φA と下部基板１３において液晶分
子１４が取りうる方位角φB との差として定義される。
【０００４】ここで、屈折率異方性は液晶の材料によっ
て一義的に定まる量であるが、ツイスト角およびセルギ
ャップは個々の製品毎のばらつきにより一定しないのが
実情である。この内、セルギャップを求める方法として
は、特開平４−３０７３１２号公報に記載された方法が
知られている。これは、偏光子の偏光角を液晶セルの光
入射面の配向方向から４５°傾け、検光子の偏光角を液
晶セルの光出射面の配向方向からさらに４５°傾けた状
態で透過光強度を測定し、その結果に基づいて複屈折率
位相差ｄΔｎを演算し、この演算結果と既知の複屈折率
Δｎとからセルギャップを求めるものである。
て一義的に定まる量であるが、ツイスト角およびセルギ
ャップは個々の製品毎のばらつきにより一定しないのが
実情である。この内、セルギャップを求める方法として
は、特開平４−３０７３１２号公報に記載された方法が
知られている。これは、偏光子の偏光角を液晶セルの光
入射面の配向方向から４５°傾け、検光子の偏光角を液
晶セルの光出射面の配向方向からさらに４５°傾けた状
態で透過光強度を測定し、その結果に基づいて複屈折率
位相差ｄΔｎを演算し、この演算結果と既知の複屈折率
Δｎとからセルギャップを求めるものである。
【０００５】また、セルギャップとツイスト角を同時に
決める方法として、ＩＢＭのリエン等によって位相補償
を用いる方法が提案されている（”サイマルテ−ニアス メジャーメント オブ ツイスト アングル アンド
セル ギャップ オブア ツイステッド ネマチック
セル バイ アン オプティカル メソッド”、リエン
等、ＩＤＲＣ’９１ １９２ページ）。これは、位相補
償板を操作しながら測定を繰り返し、求めるツイスト角
とセルギャップに漸近する方法である。
決める方法として、ＩＢＭのリエン等によって位相補償
を用いる方法が提案されている（”サイマルテ−ニアス メジャーメント オブ ツイスト アングル アンド
セル ギャップ オブア ツイステッド ネマチック
セル バイ アン オプティカル メソッド”、リエン
等、ＩＤＲＣ’９１ １９２ページ）。これは、位相補
償板を操作しながら測定を繰り返し、求めるツイスト角
とセルギャップに漸近する方法である。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上述した特開平４−３
０７３１２号公報に記載されたセルギャップを求める方
法は、配向方向やツイスト角を既知であると仮定して始
めてセルギャップを決定できる方法である。しかし、上
記したように、液晶の配向方向やツイスト角は液晶セル
毎にばらつきを含んでいるため、この方法では正確な測
定値を得ることは困難である。また、この従来例の方法
では、実際にツイスト角を測定することはできない。
０７３１２号公報に記載されたセルギャップを求める方
法は、配向方向やツイスト角を既知であると仮定して始
めてセルギャップを決定できる方法である。しかし、上
記したように、液晶の配向方向やツイスト角は液晶セル
毎にばらつきを含んでいるため、この方法では正確な測
定値を得ることは困難である。また、この従来例の方法
では、実際にツイスト角を測定することはできない。
【０００７】これに対し、リエンにより提案された測定
方法によれば、ツイスト角とセルギャップとを同時に決
めることができるが、位相補償板を手動で操作しなけれ
ばならないという煩わしさがあり、しかも、液晶セルの
位置を確定するために何度も操作を繰り返す必要があ
る。このため、この方法では、測定操作に熟練を要し長
い時間がかかるという問題があり、また自動的にセルギ
ャップおよびツイスト角を決めることができないという
欠点もあった。
方法によれば、ツイスト角とセルギャップとを同時に決
めることができるが、位相補償板を手動で操作しなけれ
ばならないという煩わしさがあり、しかも、液晶セルの
位置を確定するために何度も操作を繰り返す必要があ
る。このため、この方法では、測定操作に熟練を要し長
い時間がかかるという問題があり、また自動的にセルギ
ャップおよびツイスト角を決めることができないという
欠点もあった。
【０００８】本発明は、上記の状況に鑑みてなされたも
のであって、その目的は、操作が簡単で、また自動化が
容易な、ツイスト角とセルギャップとを同時に求めるこ
とのできる測定方法を提供することである。
のであって、その目的は、操作が簡単で、また自動化が
容易な、ツイスト角とセルギャップとを同時に求めるこ
とのできる測定方法を提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明によれば、（１）互いの偏光角が所定の角度
をなすように設定された偏光子と検光子との間に、被験
物である液晶セルを配置し、該液晶セルを回転させて透
過光量の最大あるいは最小となる角度で固定する段階
と、（２）偏光子あるいは検光子を回転させて透過光量
を測定し、その回転角とその回転角に対応する透過光量
との関係から被験物である液晶セルのツイスト角とセル
ギャップとを同時に決定する段階と、を含むツイスト角
およびセルギャップの測定方法、が提供される。
め、本発明によれば、（１）互いの偏光角が所定の角度
をなすように設定された偏光子と検光子との間に、被験
物である液晶セルを配置し、該液晶セルを回転させて透
過光量の最大あるいは最小となる角度で固定する段階
と、（２）偏光子あるいは検光子を回転させて透過光量
を測定し、その回転角とその回転角に対応する透過光量
との関係から被験物である液晶セルのツイスト角とセル
ギャップとを同時に決定する段階と、を含むツイスト角
およびセルギャップの測定方法、が提供される。
【００１０】
【作用】本発明においては、まず第１に、所定の角度を
なして配置された偏光子と検光子との間に、被験物の液
晶セルを配置し、その方位角を決定する〔第（１）の段
階〕。この後、検光子（または偏光子）を回転して透過
光量を測定する。この透過光量の変化を用いてツイスト
角とセルギャップを決定する〔第（２）の段階〕。以
下、具体的な手順についてより詳細に説明する。
なして配置された偏光子と検光子との間に、被験物の液
晶セルを配置し、その方位角を決定する〔第（１）の段
階〕。この後、検光子（または偏光子）を回転して透過
光量を測定する。この透過光量の変化を用いてツイスト
角とセルギャップを決定する〔第（２）の段階〕。以
下、具体的な手順についてより詳細に説明する。
【００１１】図１は、本発明によるツイスト角とセルギ
ャップを測定するための概略の装置配置図である。同図
に示されるように、光源１より出射された光は、偏光子
２により偏光された後、液晶セル３に入射し、液晶によ
って旋光される。その後、検光子４によって検光された
光が光検出器５によって検出される。同図に示されるよ
うに、液晶セル３の光入射側の液晶配向方向は偏光子２
の偏光角に対してｘ°傾いており、検光子４の偏光角は
偏光子２の偏光角に対してｙ°傾いている。このときの
透過光状態は、ジョーンズ行列を用いて数１のように表
記できる。
ャップを測定するための概略の装置配置図である。同図
に示されるように、光源１より出射された光は、偏光子
２により偏光された後、液晶セル３に入射し、液晶によ
って旋光される。その後、検光子４によって検光された
光が光検出器５によって検出される。同図に示されるよ
うに、液晶セル３の光入射側の液晶配向方向は偏光子２
の偏光角に対してｘ°傾いており、検光子４の偏光角は
偏光子２の偏光角に対してｙ°傾いている。このときの
透過光状態は、ジョーンズ行列を用いて数１のように表
記できる。
【００１２】
【数１】
【００１３】このジョーンズ行列において、ａ、ｂは次
式により与えられるものである。また、ａ′、ｂ′はそ
れぞれａ、ｂの共役複素数である。 ａ＝ｓｉｎΘ・ｓｉｎ｛Θ√（１＋ｕ2 ）｝／√（１＋
ｕ2 ）＋ｃｏｓΘ・ｃｏｓ｛Θ√（１＋ｕ2 ）｝＋ｉ・
ｕ・ｃｏｓΘ・ｓｉｎ｛Θ√（１＋ｕ2 ）｝／√（１＋
ｕ2 ） ｂ＝ｃｏｓΘ・ｓｉｎ｛Θ√（１＋ｕ2 ）｝／√（１＋
ｕ2 ）−ｓｉｎΘ・ｃｏｓ｛Θ√（１＋ｕ2 ）｝＋ｉ・
ｕ・ｓｉｎΘ・ｓｉｎ｛Θ√（１＋ｕ2 ）｝／√（１＋
ｕ2 ） 但し、 ｕ＝Δｎｄπ／Θλ であって、Δｎは液晶の屈折率異方性、Θはツイスト
角、ｄはセルギャップ、λは入射光の波長を表してい
る。
式により与えられるものである。また、ａ′、ｂ′はそ
れぞれａ、ｂの共役複素数である。 ａ＝ｓｉｎΘ・ｓｉｎ｛Θ√（１＋ｕ2 ）｝／√（１＋
ｕ2 ）＋ｃｏｓΘ・ｃｏｓ｛Θ√（１＋ｕ2 ）｝＋ｉ・
ｕ・ｃｏｓΘ・ｓｉｎ｛Θ√（１＋ｕ2 ）｝／√（１＋
ｕ2 ） ｂ＝ｃｏｓΘ・ｓｉｎ｛Θ√（１＋ｕ2 ）｝／√（１＋
ｕ2 ）−ｓｉｎΘ・ｃｏｓ｛Θ√（１＋ｕ2 ）｝＋ｉ・
ｕ・ｓｉｎΘ・ｓｉｎ｛Θ√（１＋ｕ2 ）｝／√（１＋
ｕ2 ） 但し、 ｕ＝Δｎｄπ／Θλ であって、Δｎは液晶の屈折率異方性、Θはツイスト
角、ｄはセルギャップ、λは入射光の波長を表してい
る。
【００１４】ここで、ＥX とＥY は偏光子への入射光の
ジョーンズベクトルであり、また、ＥX ′とＥY ′は検
光子側で観測される透過光のジョーンズベクトルであ
る。上式から透過光強度を求めると以下のようになる。 Ｔ＝｜Ｅx ′｜2 ＋｜Ｅy ′｜2 ＝ｆ2 ｃｏｓ2 （Θ−
２ｘ＋ｙ）＋［ｇ・ｃｏｓ（Θ＋ｙ）＋ｇｓｉｎ（Θ＋
ｙ）］2
ジョーンズベクトルであり、また、ＥX ′とＥY ′は検
光子側で観測される透過光のジョーンズベクトルであ
る。上式から透過光強度を求めると以下のようになる。 Ｔ＝｜Ｅx ′｜2 ＋｜Ｅy ′｜2 ＝ｆ2 ｃｏｓ2 （Θ−
２ｘ＋ｙ）＋［ｇ・ｃｏｓ（Θ＋ｙ）＋ｇｓｉｎ（Θ＋
ｙ）］2
【００１５】但し、ｆ、ｇ、ｈは以下で与えられる。 ｆ＝ｕ・ｓｉｎ｛Θ√（１＋ｕ2 ）｝／√（１＋ｕ2 ） ｇ＝ｃｏｓ｛Θ√（１＋ｕ2 ）｝ ｈ＝ｓｉｎ｛Θ√（１＋ｕ2 ）｝／√（１＋ｕ2 ）
【００１６】上式から、ｙ＝０（すなわち偏光子と検光
子を平行）にして液晶セルを回転していくと（ｘを変化
させると）、以下の条件のとき透過光量は最大値をとる
ことが分かる。 Θ−２ｘmax ＝ｎπ 但し、ｎは整数である。また、以下の条件のとき、透過
光量が最小値を取ることが分かる。 Θ−２ｘmin ＝（２ｎ＋１）・π／２
子を平行）にして液晶セルを回転していくと（ｘを変化
させると）、以下の条件のとき透過光量は最大値をとる
ことが分かる。 Θ−２ｘmax ＝ｎπ 但し、ｎは整数である。また、以下の条件のとき、透過
光量が最小値を取ることが分かる。 Θ−２ｘmin ＝（２ｎ＋１）・π／２
【００１７】透過光量が最大または最小となった角度
で、すなわち偏光子の偏光角とのなす角度がｘmax また
はｘmin となったところで、液晶セルを固定する。この
ように液晶セルの方位角はいずれにも決定が可能である
が、その後の測定はほぼ同様に行うことができるので、
以下では、透過光量が最大となるように液晶セル３の方
位角を設定したとして説明する。なお、偏光子２と検光
子を平行にした状態で最大値あるいは最小値を探して、
液晶セル３の方位角をきめたが、偏光子と検光子との互
いの方位角の差はその値が既知でさえあれば必ずしも０
°とする必要はない。しかし、角度決定の容易性および
計算の簡易性の面から０°あるいは９０°とすることが
好ましい。
で、すなわち偏光子の偏光角とのなす角度がｘmax また
はｘmin となったところで、液晶セルを固定する。この
ように液晶セルの方位角はいずれにも決定が可能である
が、その後の測定はほぼ同様に行うことができるので、
以下では、透過光量が最大となるように液晶セル３の方
位角を設定したとして説明する。なお、偏光子２と検光
子を平行にした状態で最大値あるいは最小値を探して、
液晶セル３の方位角をきめたが、偏光子と検光子との互
いの方位角の差はその値が既知でさえあれば必ずしも０
°とする必要はない。しかし、角度決定の容易性および
計算の簡易性の面から０°あるいは９０°とすることが
好ましい。
【００１８】液晶セル３の方位角を固定した後、検光子
４を回転させて透過光量を測定する。この時の透過光量
は以下のようになる。 Ｔ＝ｆ2 ｃｏｓ2 （Θ−２ｘmax ＋ｙ） ＋［ｇ・ｃｏｓ（Θ＋ｙ）＋ｈｓｉｎ（Θ＋ｙ）］2 ＝ｆ2 ｃｏｓ2 （ｎπ＋ｙ） ＋［ｇ・ｃｏｓ（Θ＋ｙ）＋ｈｓｉｎ（Θ＋ｙ）］2 ＝ｆ2 ｃｏｓ2 ｙ＋［ｇ・ｃｏｓ（Θ＋ｙ）＋ｈｓｉｎ（Θ＋ｙ）］2 ＝ｃｏｓ２ｙ［（g2−h2）ｃｏｓ２Θ／２＋ｇｈ・ｓｉｎ２Θ＋ｆ2 ／２］ ＋ｓｉｎ２ｙ［ｇｈ・ｃｏｓ２Θ−（ｇ2 −ｈ2 ）ｓｉｎ２Θ／２］ ＋（ｆ2 ＋ｇ2 ＋ｈ2 ）／２ ＝Ｔ0 ＋ＴC ｃｏｓ２ｙ＋ＴS ｓｉｎ２ｙ …（１）
４を回転させて透過光量を測定する。この時の透過光量
は以下のようになる。 Ｔ＝ｆ2 ｃｏｓ2 （Θ−２ｘmax ＋ｙ） ＋［ｇ・ｃｏｓ（Θ＋ｙ）＋ｈｓｉｎ（Θ＋ｙ）］2 ＝ｆ2 ｃｏｓ2 （ｎπ＋ｙ） ＋［ｇ・ｃｏｓ（Θ＋ｙ）＋ｈｓｉｎ（Θ＋ｙ）］2 ＝ｆ2 ｃｏｓ2 ｙ＋［ｇ・ｃｏｓ（Θ＋ｙ）＋ｈｓｉｎ（Θ＋ｙ）］2 ＝ｃｏｓ２ｙ［（g2−h2）ｃｏｓ２Θ／２＋ｇｈ・ｓｉｎ２Θ＋ｆ2 ／２］ ＋ｓｉｎ２ｙ［ｇｈ・ｃｏｓ２Θ−（ｇ2 −ｈ2 ）ｓｉｎ２Θ／２］ ＋（ｆ2 ＋ｇ2 ＋ｈ2 ）／２ ＝Ｔ0 ＋ＴC ｃｏｓ２ｙ＋ＴS ｓｉｎ２ｙ …（１）
【００１９】式（１）より、検光子４の方位角（ｙ）を
変えて測定するとき、測定される透光量は、ｃｏｓ２ｙ
で変化する成分とｓｉｎ２ｙで変化する成分と一定成分
に分けて考えることができることが分かる。これらの各
成分の係数Ｔ0 、ＴC 、ＴS間の比ＴC ／Ｔ0 とＴS ／
Ｔ0 は、測定結果から求めることができる。また、上式
から二つの比はセルギャップとツイスト角から決まる。
したがって、逆に、比ＴC ／Ｔ0 とＴS ／Ｔ0 からセル
ギャップとツイスト角を決めることができる。このこと
から本発明の方法を用いることにより、セルギャップと
ツイスト角を同時に求めることができる。さらに、測定
方法は単純なので自動化測定が可能であり、短時間で測
定できる。
変えて測定するとき、測定される透光量は、ｃｏｓ２ｙ
で変化する成分とｓｉｎ２ｙで変化する成分と一定成分
に分けて考えることができることが分かる。これらの各
成分の係数Ｔ0 、ＴC 、ＴS間の比ＴC ／Ｔ0 とＴS ／
Ｔ0 は、測定結果から求めることができる。また、上式
から二つの比はセルギャップとツイスト角から決まる。
したがって、逆に、比ＴC ／Ｔ0 とＴS ／Ｔ0 からセル
ギャップとツイスト角を決めることができる。このこと
から本発明の方法を用いることにより、セルギャップと
ツイスト角を同時に求めることができる。さらに、測定
方法は単純なので自動化測定が可能であり、短時間で測
定できる。
【００２０】
【実施例】次に、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。図２は、本発明の一実施例を説明するため
の測定装置の概略構成図である。測定光源として波長６
３２．８ｎｍのＨｅＮｅレーザ６を用いた。また、光検
出器としてシリコンフォトダイオード７を用いた。シリ
コンフォトダイオード７の光電流は、電流電圧変換器８
において電圧に変換された後、電圧計９によって検出さ
れる。
て説明する。図２は、本発明の一実施例を説明するため
の測定装置の概略構成図である。測定光源として波長６
３２．８ｎｍのＨｅＮｅレーザ６を用いた。また、光検
出器としてシリコンフォトダイオード７を用いた。シリ
コンフォトダイオード７の光電流は、電流電圧変換器８
において電圧に変換された後、電圧計９によって検出さ
れる。
【００２１】はじめに、グラントムソンプリズムからな
る偏光子２と検光子４を配置し、検光子４を光線軸の回
りに回転し、電圧計９の読みが最小となる位置を探し
た。その後検光子４を光線軸の回りに９０°回転した。
この状態で偏光子２と検光子４の偏光透過軸は平行にな
っている。
る偏光子２と検光子４を配置し、検光子４を光線軸の回
りに回転し、電圧計９の読みが最小となる位置を探し
た。その後検光子４を光線軸の回りに９０°回転した。
この状態で偏光子２と検光子４の偏光透過軸は平行にな
っている。
【００２２】被測定物として、ＴＮセル１０を用意し
た。このＴＮセル１０は、上下両基板上に配向膜を塗布
した後これにラビングを施し、両基板のラビング方向が
直交するように６μｍのスペーサを介して貼り合わせ、
そのギャップ間にＴＮ液晶を充填したものであって、そ
のツイスト角はほぼ９０度と推定される。
た。このＴＮセル１０は、上下両基板上に配向膜を塗布
した後これにラビングを施し、両基板のラビング方向が
直交するように６μｍのスペーサを介して貼り合わせ、
そのギャップ間にＴＮ液晶を充填したものであって、そ
のツイスト角はほぼ９０度と推定される。
【００２３】このＴＮセル１０を偏光子２と検光子４の
間の試料回転ステージ１１に固定した。ＴＮセル１０を
光線軸の回りに回転し、電圧計９の読みが最大となる位
置で固定した。その後検光子４を光線軸の回りに２度刻
みで１回転させ、そのときの電圧計９の値を直読した。
その結果を図３に示す。このデータから、式（１）を利
用して、ＴC ／Ｔ0 とＴS ／Ｔ0 の値を求めた。結果は
ＴC ／Ｔ0 の値は−０．５３５、とＴS ／Ｔ0 の値は−
０．５７６であった。
間の試料回転ステージ１１に固定した。ＴＮセル１０を
光線軸の回りに回転し、電圧計９の読みが最大となる位
置で固定した。その後検光子４を光線軸の回りに２度刻
みで１回転させ、そのときの電圧計９の値を直読した。
その結果を図３に示す。このデータから、式（１）を利
用して、ＴC ／Ｔ0 とＴS ／Ｔ0 の値を求めた。結果は
ＴC ／Ｔ0 の値は−０．５３５、とＴS ／Ｔ0 の値は−
０．５７６であった。
【００２４】このＴC ／Ｔ0 とＴS ／Ｔ0 の値を求める
具体的な手法は、次の通りである。（１）式の両辺を０
°〜３６０°で積分する。右辺はＴ0 に定数を掛けたも
のとなり、左辺は測定値の総和になる。これによりＴ0
が求まる。次に、（１）式にｃｏｓ２ｙを乗じ、０°〜
３６０°で積分する。右辺はＴCに定数を掛けたものと
なり、左辺は、測定値にｃｏｓ２ｙを乗じたものの総和
になる。これによりＴC が求まる。さらに、（１）式に
ｓｉｎ２ｙを乗じ、０°〜３６０°で積分する。右辺は
ＴS に定数を掛けたものとなり、左辺は、測定値にｓｉ
ｎ２ｙを乗じたものの総和になる。これによりＴS が求
まる。求められたこれらの値を用いてＴC ／Ｔ0 とＴS
／Ｔ0 を算出する。
具体的な手法は、次の通りである。（１）式の両辺を０
°〜３６０°で積分する。右辺はＴ0 に定数を掛けたも
のとなり、左辺は測定値の総和になる。これによりＴ0
が求まる。次に、（１）式にｃｏｓ２ｙを乗じ、０°〜
３６０°で積分する。右辺はＴCに定数を掛けたものと
なり、左辺は、測定値にｃｏｓ２ｙを乗じたものの総和
になる。これによりＴC が求まる。さらに、（１）式に
ｓｉｎ２ｙを乗じ、０°〜３６０°で積分する。右辺は
ＴS に定数を掛けたものとなり、左辺は、測定値にｓｉ
ｎ２ｙを乗じたものの総和になる。これによりＴS が求
まる。求められたこれらの値を用いてＴC ／Ｔ0 とＴS
／Ｔ0 を算出する。
【００２５】これとは別に、ツイスト角とセルギャップ
とをパラメータとして、（１）式を用いて計算により、
ＴC ／Ｔ0 とＴS ／Ｔ0 とを求めておく。その結果のグ
ラフを図４に示す。図４に実測値から求めたＴC ／Ｔ0
とＴS ／Ｔ0 の値を当てはめて、このＴＮセルのツイス
ト角は約９４度、セルギャップは５．６〜５．７μｍと
求められる。
とをパラメータとして、（１）式を用いて計算により、
ＴC ／Ｔ0 とＴS ／Ｔ0 とを求めておく。その結果のグ
ラフを図４に示す。図４に実測値から求めたＴC ／Ｔ0
とＴS ／Ｔ0 の値を当てはめて、このＴＮセルのツイス
ト角は約９４度、セルギャップは５．６〜５．７μｍと
求められる。
【００２６】上記の実施例では、ＴＮセルに関する測定
について説明したが、同様の方法によりＳＴＮセルにつ
いても測定を行うことができる。一般に液晶セルにおい
てはそのツイスト角とセルギャップの概略値は分かって
いる。そこで、ＳＴＮセルについて測定を行う場合に
は、その概略値の近辺について計算を行ってＴC ／Ｔ0
とＴS ／Ｔ0 の値を求めておき、必要に応じて図４のよ
うに作図しておくようにすればよい。また、実施例で
は、測定を２度刻みで行っていたが、より細かくてもあ
るいはより粗い刻みで測定を行ってもよい。細かく区切
るほど測定時間は長くなるが、より高い精度でツイスト
角とセルギャップを求めることができる。また、本発明
による方法は、電圧無印加状態の液晶セルに対してもま
た電圧印加状態の液晶セルについても同様に適用が可能
なものである。
について説明したが、同様の方法によりＳＴＮセルにつ
いても測定を行うことができる。一般に液晶セルにおい
てはそのツイスト角とセルギャップの概略値は分かって
いる。そこで、ＳＴＮセルについて測定を行う場合に
は、その概略値の近辺について計算を行ってＴC ／Ｔ0
とＴS ／Ｔ0 の値を求めておき、必要に応じて図４のよ
うに作図しておくようにすればよい。また、実施例で
は、測定を２度刻みで行っていたが、より細かくてもあ
るいはより粗い刻みで測定を行ってもよい。細かく区切
るほど測定時間は長くなるが、より高い精度でツイスト
角とセルギャップを求めることができる。また、本発明
による方法は、電圧無印加状態の液晶セルに対してもま
た電圧印加状態の液晶セルについても同様に適用が可能
なものである。
【００２７】
【発明の効果】以上説明したように、本発明による測定
方法は、偏光子、検光子間に被験物液晶セルを配置して
回転させ、透過光量が最大値または最小値となる位置で
液晶セルを固定し、検光子（または偏光子）を回転させ
て透過光量を測定し、この測定値に基づいてツイスト角
とセルギャップを求めるものであるので、熟練を要する
ことなく簡単な方法でかつ短時間で液晶セルのツイスト
角とギャップ値とを同時に決定することができる。そし
て、本発明による方法は単純な操作の組み合わせである
ため、測定の自動化が可能となる。
方法は、偏光子、検光子間に被験物液晶セルを配置して
回転させ、透過光量が最大値または最小値となる位置で
液晶セルを固定し、検光子（または偏光子）を回転させ
て透過光量を測定し、この測定値に基づいてツイスト角
とセルギャップを求めるものであるので、熟練を要する
ことなく簡単な方法でかつ短時間で液晶セルのツイスト
角とギャップ値とを同時に決定することができる。そし
て、本発明による方法は単純な操作の組み合わせである
ため、測定の自動化が可能となる。
【図１】 本発明の作用を説明するための測定装置の概
念図。
念図。
【図２】 本発明の一実施例での測定装置の概略構成
図。
図。
【図３】 本発明の一実施例による測定結果を示すグラ
フ。
フ。
【図４】 本発明の一実施例において用いる、計算結果
によるＴC ／Ｔ0 およびＴS ／Ｔ0 と、ツイスト角およ
びセルギャップとの関係を示すグラフ。
によるＴC ／Ｔ0 およびＴS ／Ｔ0 と、ツイスト角およ
びセルギャップとの関係を示すグラフ。
【図５】 液晶セルのツイスト角の説明図。
１ 光源 ２ 偏光子 ３ 液晶セル ４ 検光子 ５ 光検出器 ６ ＨｅＮｅレーザ ７ シリコンフォトダイオード ８ 電流電圧変換器 ９ 電圧計 １０ ＴＮセル １１ 試料回転ステージ １２ 上部基板 １３ 下部基板 １４ 液晶分子
Claims (4)
- 【請求項１】 （１）互いの偏光角が所定の角度をなす
ように設定された偏光子と検光子との間に、被験物であ
る液晶セルを配置し、該液晶セルを回転させて透過光量
の最大あるいは最小となる角度で固定する段階と、 （２）偏光子あるいは検光子を回転させて透過光量を測
定し、その回転角とその回転角に対応する透過光量との
関係から被験物である液晶セルのツイスト角とセルギャ
ップとを同時に決定する段階と、を含むことを特徴とす
るツイスト角およびセルギャップの測定方法。 - 【請求項２】 前記第（１）の段階における所定の角度
が０°または９０°であることを特徴とする請求項１記
載のツイスト角およびセルギャップの測定方法。 - 【請求項３】 前記第（２）の段階においては、偏光子
または検光子の回転角をｙとするとき、透過光の回転角
に依存しない成分をＴ0 、ｃｏｓ２ｙで変化する成分を
ＴC 、ｓｉｎ２ｙで変化する成分をＴS として、ＴC ／
Ｔ0 とＴS ／Ｔ0 とを求め、これに基づいてツイスト角
およびセルギャップを決定することを特徴とする請求項
１記載のツイスト角およびセルギャップの測定方法。 - 【請求項４】 ツイスト角およびセルギャップをパラメ
ータとして計算によりＴC ／Ｔ0 およびＴS ／Ｔ0 を求
めておき、前記第（２）の段階においては、測定結果に
よるＴC ／Ｔ0 およびＴS ／Ｔ0 と計算によるＴC ／Ｔ
0 およびＴS／Ｔ0 とを比較し、それに基づいてツイス
ト角およびセルギャップを決定することを特徴とする請
求項３記載のツイスト角およびセルギャップの測定方
法。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6338883A JP2565147B2 (ja) | 1994-12-29 | 1994-12-29 | ツイスト角およびセルギャップの測定方法 |
| KR1019950061272A KR0158045B1 (ko) | 1994-12-29 | 1995-12-28 | 액정 셀의 갭 및 트위스트각을 측정하기 위한 방법 및 장치 |
| TW84114116A TW309586B (ja) | 1994-12-29 | 1995-12-29 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6338883A JP2565147B2 (ja) | 1994-12-29 | 1994-12-29 | ツイスト角およびセルギャップの測定方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08184413A true JPH08184413A (ja) | 1996-07-16 |
| JP2565147B2 JP2565147B2 (ja) | 1996-12-18 |
Family
ID=18322285
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6338883A Expired - Fee Related JP2565147B2 (ja) | 1994-12-29 | 1994-12-29 | ツイスト角およびセルギャップの測定方法 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2565147B2 (ja) |
| KR (1) | KR0158045B1 (ja) |
| TW (1) | TW309586B (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7034940B1 (en) | 1999-12-03 | 2006-04-25 | Nec Electronics Corporation | Method for evaluating displaying element of liquid crystal, information storage medium for storing computer program representative of the method and evaluating system using the same |
| CN100383499C (zh) * | 2000-11-15 | 2008-04-23 | 香港科技大学 | 用于测量液晶单元参数的方法和装置 |
-
1994
- 1994-12-29 JP JP6338883A patent/JP2565147B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1995
- 1995-12-28 KR KR1019950061272A patent/KR0158045B1/ko not_active IP Right Cessation
- 1995-12-29 TW TW84114116A patent/TW309586B/zh not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7034940B1 (en) | 1999-12-03 | 2006-04-25 | Nec Electronics Corporation | Method for evaluating displaying element of liquid crystal, information storage medium for storing computer program representative of the method and evaluating system using the same |
| CN100383499C (zh) * | 2000-11-15 | 2008-04-23 | 香港科技大学 | 用于测量液晶单元参数的方法和装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR0158045B1 (ko) | 1999-05-01 |
| JP2565147B2 (ja) | 1996-12-18 |
| TW309586B (ja) | 1997-07-01 |
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