KR100662323B1

KR100662323B1 - 검출대상의 파라미터 검출방법 및 검출장치

Info

Publication number: KR100662323B1
Application number: KR1020050088442A
Authority: KR
Inventors: 데츠유키 구라타; 데츠야 사타케; 다카히로 니시오카; 도시아키 마에하라; 마코토 가네코; 마사키 오카베; 유우키 마에다
Original assignee: 메이료 테크니카 가부시키가이샤; 미쓰비시덴키 가부시키가이샤
Priority date: 2004-09-22
Filing date: 2005-09-22
Publication date: 2006-12-28
Also published as: CN100381877C; TWI288823B; KR20060051548A; JP2006090820A; CN1752799A; JP3936712B2; TW200624796A

Abstract

본 발명은 검출대상의 파라미터를 간단하고 정확하게 검출할 수 있는 검출대상의 파라미터 검출방법 및 검출장치를 제공하는 것을 목적으로 한다. 검광자 (13) 의 투과축방향이 임의의 각도 ω₀ 의 방향으로 설정되고, 편광자 (11) 의 투과축방향이 각각 0° 및 90° 의 방향으로 설정된 상태에서, 투과광강도를 측정한다. 그리고, 측정한 투과광강도의 비 r 이 산출된다. 또 검광자 (13) 의 투과축방향이 임의의 각도 ω 의 방향으로 설정되고, 편광자 (11) 의 투과축방향이 임의의 각도 α 로 설정되어 있는 상태에서의 투과광강도가, 적어도 상이한 2개 이상의 ω 와 α 의 조합에 대하여 측정된다. 그리고 측정된 복수의 투과광강도와 비 r 에 기초하여 검출대상 (12) 의 리터데이션이나 두께가 검출된다.

투과광강도, 편광자, 검광자

Description

검출대상의 파라미터 검출방법 및 검출장치{METHOD AND APPARATUS FOR DETECTING A PARAMETER OF A DETECTED OBJECT}

도 1 은 본 발명의 검출대상의 파라미터 검출장치의 일 실시예를 도시하는 도면이다.

도 2 는 도 1 에 나타내는 검출대상의 파라미터 검출장치의 좌표계를 설명하는 도면이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

10：발광장치 11：편광자

11a, 12a, 13a：구동장치 12：VA 셀 (검출대상)

13：검광자 14：검출장치

15：처리장치

본 발명은, 복굴절 특성을 갖는 검출대상의 파라미터 (특히, 검출대상의 액정층의 리터데이션 (retardation) 또는 두께) 를 검출하는 검출대상의 파라미터 검출방법 및 검출장치에 관한 것이다.

액정표시장치를 구성하는 액정표시소자 (이하, 「액정 셀」이라 함) 로서, 액정분자의 장축방향이 기판면에 거의 평행한 방향으로 배향되어 있는 액정 셀이 사용되고 있다. 이러한 액정 셀로는, 트위스티드 네마틱형 (Twisted Nematic：TN) 의 액정 셀, 수퍼 트위스티드 네마틱형 (Super Twisted Nematic：STN) 의 액정 셀, IPS 형 (In-Plane Switching) 의 액정 셀이 알려져 있다. 또한 액정분자의 장축방향이 기판면의 법선에 거의 평행한 방향, 즉 기판면에 거의 수직인 방향으로 배향되어 있는 (Vertical Alig㎚ent；VA) 액정 셀 (이하, 「VA 셀」이라 함) 도 사용되고 있다. VA 셀은 높은 콘트라스트비와 넓은 시야각을 갖고 있기 때문에 액정 TV 나 액정 모니터 등에 널리 사용되고 있다.

액정 셀의 표시성능은 액정 셀의 액정층 두께에 크게 의존한다. 따라서 액정 셀의 액정층 두께를 관리하는 것이 중요하다.

여기에서 액정 셀의 액정층의 리터데이션은, 액정층의 두께와 복굴절률의 곱으로 표시된다. 따라서, 액정 셀의 액정층 두께는 액정층의 리터데이션을 검출하여 검출한 액정층의 리터데이션을 복굴절률로 나눔으로써 검출할 수 있다.

액정분자의 장축방향이 기판면에 거의 평행한 방향으로 배향되어 있는 액정 셀의 액정층의 리터데이션은, 액정 셀의 기판면에 수직으로 광을 입사시켜 액정 셀을 투과한 광의 편광상태를 해석함으로써 검출할 수 있다.

그러나 VA 셀은, 액정분자의 장축방향이 기판면에 거의 수직인 방향으로 배향되어 있다. 따라서, VA 셀의 기판면에 수직으로 광을 입사시킨 경우, 액정분자는 광학적으로 등방적으로 작용하기 때문에, VA 셀을 투과한 광의 편광상태는 변 화하지 않는다. 다시 말해 VA 셀의 기판면에 수직으로 광을 입사시키는 방법을 사용할 수 없다.

그래서, VA 셀의 기판면에 비스듬히 광을 입사시켜 VA 셀을 투과한 광의 편광상태를 해석함으로써, VA 셀의 액정층 두께를 검출하는 방법이 제안되어 있다. 이 방법은, 「Hiap Liew Ong, Journal of Applied Physics, 제71권 1호, 1992년, 140페이지∼144페이지」(참고문헌 1), 「Hiap Liew Ong, Journal of Applied Physics, 제70권 4호, 1991년, 2023페이지∼2030페이지」(참고문헌 2), 「국제공개 제WO01/022029호」(참고문헌 3) 에 개시되어 있다.

예를 들어 참고문헌 1 에 개시되어 있는 방법에서는, 발광장치, 편광자, 검광자, 검출장치의 순서로 각 요소를 배치한 측정장치를 사용하고 있다. 검출대상의 리터데이션을 검출할 때에는, 먼저 검출대상이 편광자와 검광자 사이에 배치된다. 다음으로, 검출대상의 지상축이 편광자의 투과축방향에 대하여 45°의 각도로 설정된다. 이 상태에서 편광자의 투과축방향과 검광자의 투과축방향이 평행하게 설정되어 투과광강도 (검출장치의 검출신호) I_para 가 측정된다. 또한 편광자의 투과축방향과 검광자의 투과축방향이 직교하도록 설정되어 투과광강도 I_cross가 측정된다. 그리고 측정된 투과광강도 I_para, I_cross 와 [식 1] 을 사용하여 검출대상의 리터데이션 R 이 산출된다.

[식 1]

액정 셀의 기판면의 법선에 평행하게, 즉 액정 셀의 기판면에 수직으로 광이 입사되는 경우에는, 계면 (예를 들어, 공기-유리 계면) 에서의 광의 투과율은 입사광의 편광방향에 따라 변화하지 않는다. 즉, 투과율의 편광방향 의존성은 발생하지 않는다.

그러나 액정 셀의 기판면에 비스듬히 광을 입사시키는 경우에는, 계면에서의 광의 투과율은 입사하는 광의 편광방향에 의해 변화한다. 즉, 투과율의 편광방향 의존성이 발생한다.

따라서, VA 셀의 기판면에 비스듬히 광을 입사시키는 방법을 사용하여 VA 셀의 액정층의 리터데이션을 검출하는 경우에는, VA 셀의 액정층의 리터데이션 검출정밀도를 높이기 위해 투과율의 편광방향 의존성을 고려할 필요가 있다.

상기 서술한 참고문헌 1 에 개시되어 있는 방법에서는 투과율의 편광방향 의존성이 고려되어 있지 않기 때문에, 액정층의 리터데이션을 정확하게 검출할 수 없다. 따라서, 액정층의 두께도 정확하게 검출할 수 없다.

또한 상기 서술한 참고문헌 1 에 개시되어 있는 방법에서는, 상광굴절률과 이상광굴절률의 평균치를 복굴절률로서 사용하고 있다. 그러나 평균치는 근사 치이기 때문에, 참고문헌 1 에 개시되어 있는 방법에서는 액정층의 두께를 정확하게 검출할 수 없다.

상기 서술한 참고문헌 2 에 개시되어 있는 방법에서는 투과율의 편광방향 의존성을 고려하고 있으나, 공기-유리 계면에서의 투과율밖에 고려하지 않고 있다. 여기에서, 실제 액정 셀에는 유리기판, 컬러필터, 투명전극 등이 형성되어 있다. 이 때문에, 액정 셀의 투과율을 알기 위해서는 액정 셀의 모든 부재의 투과율을 알 필요가 있다. 그러나 박막재료는 막을 형성할 때의 조건에 따라 굴절률 등의 광학특성이 변화하기 때문에, 각 부재의 투과율을 사전에 파악하는 것은 비현실적이다. 또한 제작된 액정 셀의 각 부재의 투과율을 측정하는 것은 곤란하다. 따라서, 참고문헌 2 에 개시되어 있는 방법을 사용한 경우에도 액정층의 리터데이션을 정확하게 검출할 수 없다.

상기 서술한 참고문헌 3 에는, 투과율의 편광방향 의존성을 고려하지 않고, 액정층의 리터데이션을 정확하게 검출하는 것이 가능한 방법이 개시되어 있다. 그러나 상기 서술한 참고문헌 3 에 개시되어 있는 방법은, 투과광강도가 측정되는 위치의 광의 투과율이 극소인 것을 전제로 하고 있다. 따라서, 리터데이션이 측정영역 내에 분포하고 있는 경우에는 액정층의 리터데이션을 정확하게 검출할 수 없다.

그래서 본 발명은, 간단하고 정확하게 검출대상의 리터데이션이나 두께 등의 파라미터를 검출할 수 있는, 검출대상의 파라미터 검출방법 및 검출장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

제 1 발명은 청구항 1 에 기재된 검출대상의 파라미터 검출방법에 대응한다.

본 발명의 파라미터 검출방법에서는, 검출대상에 입사되는 직선편광의 편광방향이 입사면에 대하여 0°의 방향으로 설정되고, 검광자의 투과축방향이 입사면에 대하여 임의의 각도ω₀의 방향으로 설정된다. 그리고, 이 상태에서 투과광강도 I (ω₀, 0°) 가 측정된다. 또한, 검출대상에 입사되는 직선편광의 편광방향이 90°의 방향으로 설정되고, 검광자의 투과축방향이 임의의 각도 ω₀의 방향으로 설정된다. 그리고 이 상태에서 투과광강도 I (ω₀, 90°) 가 측정된다.

다음으로, 측정된 투과광강도 I (ω₀, 0°), I (ω₀, 90°) 와 이하의 식을 사용하여 비 r 이 산출된다.

다음으로, 검출대상에 입사되는 직선편광의 편광방향이 입사면에 대하여 임의의 각도 α 의 방향으로 설정되고, 검광자의 투과축방향이 입사면에 대하여 임의의 각도 ω 의 방향으로 설정된다. 그리고, 이 상태에서 투과광강도 I (ω, α) 가 측정된다. 이 투과광강도 I (ω, α) 는, 상이한 적어도 2개 이상의 (ω, α) 의 조합에 대하여 측정된다.

그리고, 측정된 적어도 2개 이상의 투과광강도 I (ω, α) 와 이하의 식을 사용하여 검출대상의 리터데이션 R 이 검출된다.

여기서, I₀ 은 검광자의 투과율로 규격화된 입사광의 강도이다. λ는 입사광의 파장이다.

본 발명은, 검출대상의 기판면에 대하여 비스듬히 광을 입사시켜, 검출대상을 투과한 광의 강도를 사용하여 검출대상의 파라미터 (검출대상의 액정층의 리터데이션이나 두께) 를 검출하는 경우에 바람직하게 사용된다.

검출대상에는 VA 셀 등의 복굴절특성을 갖는 소자가 포함된다.

「입사면」은, 입사광의 입사방향과 검출대상의 법선을 포함하는 면이다.

제 2 발명은 청구항 2 에 기재된 검출대상의 파라미터 검출방법에 대응한다.

본 발명의 검출대상의 파라미터 검출방법에서는, 검출대상에 입사되는 직선편광의 편광방향이 입사면에 대하여 임의의 각도 α₀의 방향으로 설정되고, 검광자의 투과축방향이 입사면에 대하여 0°의 방향으로 설정된다. 그리고, 이 상태 에서 투과광강도 I (0°, α₀) 가 측정된다. 또한 검출대상에 입사되는 직선편광의 편광방향이 입사면에 대하여 임의의 각도 α₀의 방향으로 설정되고, 검광자의 투과축방향이 입사면에 대하여 90°의 방향으로 설정된다. 그리고, 이 상태에서 투과광강도 I (90°, α₀) 가 측정된다.

그리고, 측정된 투과광강도 I (0°, α₀), I (90°, α₀) 와 이하의 식을 사용하여 비 r 이 산출된다.

다음으로, 검광자의 투과축방향이 입사면에 대하여 임의의 각도 ω 의 방향으로 설정되고, 검출대상에 입사되는 직선편광의 편광방향이 입사면에 대하여 임의의 각도 α 의 방향으로 설정된다. 그리고, 이 상태에서 투과광강도 I (ω, α) 가 측정된다. 이 투과광강도 I (ω, α) 는, 상이한 적어도 2개 이상의 (ω, α) 의 조합에 대하여 측정된다.

그리고, 검출된 적어도 2개 이상의 투과광강도 I (ω, α) 와 이하의 식을 사용하여, 검출대상의 리터데이션 R 이 검출된다.

제 3 발명은 청구항 3 에 기재된 검출대상의 파라미터 검출방법에 대응한다.

본 발명의 검출대상의 파라미터 검출방법에서는, 검출대상에 입사되는 직선편광의 편광방향이 입사면에 대하여 각도 α_i 의 방향으로 설정되고, 검광자의 투과축방향이 입사면에 대하여 임의의 각도 ω 의 방향으로 설정된다. 그리고, 이 상태에서 투과광강도 I (ω, α_i) 가 측정된다. 이 투과광강도 I (ω, α_i) 는, 상이한 적어도 3개 이상의 α_i 에 대하여 측정된다.

그리고, 측정된 적어도 3개 이상의 투과광강도 I (ω, α_i) 와 이하의 식을 사용하여 변수 A, B, C 가 산출된다.

다음으로, 산출된 변수 A, B, C 와 이하의 식을 사용하여 검출대상의 리터데 이션 R 이 검출된다.

투과광강도 I (ω, α_i) 와 상기 식을 사용하여 변수 A, B, C 를 산출하는 방법으로는, 예를 들어 최소 제곱법이 사용된다.

제 4 발명은 청구항 4 에 기재된 검출대상의 파라미터 검출방법에 대응한다.

본 발명의 검출대상의 파라미터 검출방법에서는, 검출대상에 입사되는 직선편광의 편광방향이 입사면에 대하여 임의의 각도 α₁의 방향으로 설정되고, 검광자의 투과축방향이 입사면에 대하여 임의의 각도 ω 의 방향으로 설정된다. 그리고, 이 상태에서 투과광강도 I (ω, α₁) 가 측정된다. 또한, 검출대상에 입사되는 직선편광의 편광방향이 입사면에 대하여 각도 α₂(=α₁＋90°) 의 방향으로 설정되고, 검광자의 투과축방향이 입사면에 대하여 임의의 각도 ω 의 방향으로 설정된다. 그리고, 이 상태에서 투과광강도 I (ω, α₂) 가 측정된다. 또한 검출대상에 입사되는 직선편광의 편광방향이 입사면에 대하여 각도 α₃(=α₁＋45°) 의 방향으로 설정되고, 검광자의 투과축방향이 입사면에 대하여 임의의 각도 ω 의 방향으로 설정된다. 그리고, 이 상태에서 투과광강도 I (ω, α₃) 가 측정된다.

그리고, 측정된 투과광강도 I (ω, α₁), I (ω, α₂), I (ω, α₃) 와 이하의 식을 사용하여 검출대상의 리터데이션 R 이 산출된다.

제 5 발명은 청구항 5 에 기재된 검출대상의 파라미터 검출방법에 대응한다.

본 발명의 검출대상의 파라미터 검출방법에서는, 검출대상에 입사되는 직선편광의 편광방향이 입사면에 대하여 각도 α₁의 방향으로 설정되고, 검광자의 투과축방향이 입사면에 대하여 임의의 각도 ω 의 방향으로 설정된다. 그리고, 이 상태에서 투과광강도 I (ω, α₁) 가 측정된다. 또한 검출대상에 입사되는 직선편광의 편광방향이 입사면에 대하여 각도 α₂(=α₁＋90°) 의 방향으로 설정되고, 검광자의 투과축방향이 입사면에 대하여 임의의 각도 ω 의 방향으로 설정된다. 그리고, 이 상태에서 투과광강도 I (ω, α₂) 가 측정된다. 또한, 검출대상에 입사되는 직선편광의 편광방향이 입사면에 대하여 각도 α₄(=α₁＋135°) 의 방향으로 설정되고, 검광자의 투과축방향이 입사면에 대하여 임의의 각도 ω 의 방향으로 설정된다. 그리고, 이 상태에서 투과광강도 I (ω, α₄) 가 측정된다.

그리고, 측정된 투과광강도 I (ω, α₁), I (ω, α₂), I (ω, α₄) 와 이하의 식을 사용하여 검출대상의 리터데이션 R 이 검출된다.

제 6 발명은 청구항 6 에 기재된 검출대상의 파라미터 검출방법에 대응한다.

본 발명의 검출대상의 파라미터 검출방법에서는, 검출대상에 입사되는 직선편광의 편광방향이 입사면에 대하여 임의의 각도 α 의 방향으로 설정되고, 검광자 의 투과축방향이 입사면에 대하여 각도 ω_i 의 방향으로 설정된다. 그리고, 이 상태에서 투과광강도 I (ω_i, α) 가 측정된다. 이 투과광강도 I (ω_i, α) 는, 상이한 적어도 3개 이상의 ω_i 에 대하여 측정된다.

그리고, 측정된 적어도 3개 이상의 투과광강도 I (ω_i, α) 와 이하의 식을 사용하여 변수 A, B, C 가 산출된다.

다음으로, 산출된 변수 A, B, C 와 이하의 식을 사용하여 검출대상의 리터데이션 R 이 검출된다.

투과광강도 I (ω_i, α) 와 상기 식을 사용하여 변수 A, B, C 를 산출하는 방법으로는, 예를 들어, 최소 제곱법이 사용된다.

제 7 발명은 청구항 7 에 기재된 검출대상의 파라미터 검출방법에 대응한다.

본 발명의 검출대상의 파라미터 검출방법에서는, 검출대상에 입사되는 직선편광의 편광방향이 입사면에 대하여 임의의 각도 α 의 방향으로 설정되고, 검광자 의 투과축방향이 입사면에 대하여 임의의 각도 ω₁의 방향으로 설정된다. 그리고, 이 상태에서 투과광강도 I (ω₁, α) 가 측정된다. 또한, 검출대상에 입사되는 직선편광의 편광방향이 입사면에 대하여 임의의 각도 α 의 방향으로 설정되고, 검광자의 투과축방향이 입사면에 대하여 각도 ω₂(=ω₁＋90°) 의 방향으로 설정된다. 그리고, 이 상태에서 투과광강도 I (ω₂, α) 가 측정된다. 또한 검출대상에 입사되는 직선편광의 편광방향이 입사면에 대하여 임의의 각도 α 의 방향으로 설정되고, 검광자의 투과축방향이 입사면에 대하여 각도 ω₃(=ω₁＋45°) 의 방향으로 설정된다. 그리고, 이 상태에서 투과광강도 I (ω₃, α) 가 측정된다.

그리고, 측정된 투과광강도 I (ω₁, α), I (ω₂, α), I (ω₃, α) 와 이하의 식을 사용하여 검출대상의 리터데이션 R 이 산출된다.

제 8 발명은 청구항 8 에 기재된 검출대상의 파라미터 검출방법에 대응한다.

청구항 8 에 기재된 검출대상의 파라미터 검출방법에서는, 검출대상에 입사되는 직선편광의 편광방향이 입사면에 대하여 임의의 각도 α 의 방향으로 설정되고, 검광자의 투과축방향이 입사면에 대하여 임의의 각도 ω₁의 방향으로 설정된다. 그리고, 이 상태에서 투과광강도 I (ω₁, α) 가 측정된다. 또한 검출대상에 입사되는 직선편광의 편광방향이 입사면에 대하여 임의의 각도 α 의 방향으로 설정되고, 검광자의 투과축방향이 입사면에 대하여 각도 ω₂(=ω₁＋90°) 의 방향으로 설정된다. 그리고, 이 상태에서 투과광강도 I (ω₂, α) 가 측정되며, 또한 검출대상에 입사되는 직선편광의 편광방향이 입사면에 대하여 임의의 각도 α 의 방향으로 설정되고, 검광자의 투과축방향이 입사면에 대하여 각도 ω₄(=ω₁＋135°) 의 방향으로 설정된다. 그리고, 이 상태에서 투과광강도 I (ω₄, α) 가 측정된다.

그리고, 측정된 투과광강도 I (ω₁, α), I (ω₂, α), I (ω₄, α) 와 이하의 식을 사용하여 검출대상의 리터데이션 R 이 산출된다.

제 9 발명은 청구항 9 에 기재된 검출대상의 파라미터 검출방법에 대응한다.

본 발명의 검출대상의 파라미터 검출방법에서는, 검출대상의 리터데이션 R 에 기초하여 검출대상의 두께 d 가 산출된다.

검출대상의 리터데이션 R 에 기초하여 검출대상의 두께 d 를 산출하는 방법 으로는, 예를 들어 검출대상의 리터데이션 R 을 검출대상의 복굴절률로 나누는 방법이 사용된다.

제 10 발명은 청구항 10 에 기재된 검출대상의 파라미터 검출장치에 대응한다.

본 발명의 검출대상의 파라미터 검출장치는, 발광장치, 편광자, 검출대상, 검광자, 검출장치, 처리장치를 구비하고 있다.

발광장치로는, 단색광을 조사하는 발광장치가 사용된다.

편광자 및 검광자는, 투과축방향이 광의 진행방향에 평행한 축을 회전축으로 하여 회전 가능하다. 편광자 또는 검광자를 회전시키는 구동장치는, 편광자 또는 검광자를 수동으로 회전시키는 수동식 구동기구 또는 모터 등의 구동원에 의해 구성할 수 있다. 또한, 투과광강도를 검출할 때 모터 등의 구동원을 처리장치에 의해 제어할 수 있다.

검출대상은 검광자를 투과한 광 (입사광) 이 기판면의 법선에 대하여 기울어진 각도로 입사하도록 배치된다. 예를 들어, 검광자를 지지하는 지지부를 광의 입사방향에 대하여 기울여 배치하는 방법을 사용할 수 있다. 또는, 검광자를 지지하는 지지부를 구동기구에 의해 회전시키는 방법을 사용할 수 있다.

검출장치는, 검광자를 투과한 광의 강도를 투과광강도로서 검출 (측정) 한다.

처리장치는, 검출장치로 검출 (측정) 된 투과광강도를 입력하여 제 1 발명∼제 10 발명의 방법을 사용하여 검출대상의 리터데이션 R 이나 두께 d 를 검출한다.

본 발명의 실시예를 도면을 참조하면서 설명한다.

이하에서는, 액정분자의 장축방향이 기판면의 법선에 평행한 방향으로 배향되어 있는, 즉 액정분자의 장축방향이 기판면에 수직인 방향으로 배향되어 있는 VA 셀을 검출대상으로 사용하고 있다. 그리고 VA 셀의 파라미터인 액정층의 리터데이션이나 두께를 검출하는 경우에 대하여 설명한다.

또한 VA 셀의 액정층 이외에는 등방적이며, 리터데이션을 갖지 않는다고 가정한다. 또한 액정 셀 이외를 검출대상으로 하는 경우에도 리터데이션을 갖는 층은 1층만으로 한다. 단, 지상축이 입사면 내에 존재하며 전체의 리터데이션이 각 층의 리터데이션의 합이 되는 경우에는, 그들 층을 모두 합해 1층으로 간주한다.

먼저, 이하의 실시예에서 사용하는, 검출대상의 파라미터 검출장치 (이하, "파라미터 검출장치" 라 함) 를 도 1 에 나타낸다. 또, 도 1 에 나타내는 파라미터 검출장치의 좌표계를 도 2 에 나타낸다.

도 1 에 있어서, 지면의 좌우방향을 x 축 (우측방향을 플러스), 지면의 상하방향을 z 축 (상측방향을 플러스), 지면에 수직인 방향을 y 축 (지면의 이측방향이 플러스) 으로 한다. 그리고 광의 진행방향을 z 축에 평행한 방향으로 하고, x 축이 입사면 내에 존재하는 오른손계 좌표계를 사용하고 있다.

또 본 명세서에서는, 「입사면」은 입사광의 입사방향과 VA 셀 (12) 의 기판면의 법선을 포함하는 면을 의미한다.

편광자, 검광자의 투과축방향 및 입사광의 편광방향은, xy 면 내에서의 회전 각도로 지정한다. 이 때, x 축의 플러스 방향을 0°, x 축의 플러스 방향에서 y 축의 플러스 방향으로 향하는 회전방향을 플러스로 한다.

도 1 에 나타내는 파라미터 검출장치는, 발광장치 (10), 편광자 (11), VA 셀 (12), 검광자 (13), 검출장치 (14), 처리장치 (15) 를 갖고 있다. 각 장치는 발광장치 (10) 에서 조사되는 광의 진행방향 (도 1 에서는 z 축방향) 을 따라 배치되어 있다.

발광장치 (10) 는 파라미터 검출용 단색광을 조사한다. 발광장치 (10) 는 단색광을 조사하는 광원 (예를 들어, 레이저) 에 의해 구성할 수 있다. 또한 발광장치 (10) 는, 일정한 파장범위의 다색광을 조사하는 다색광원 (예를 들어, 할로겐램프) 과, 다색광을 단색화하는 단색화수단 (예를 들어, 분광기나 간섭 필터) 에 의해 구성할 수도 있다.

편광자 (11) 는 발광장치 (10) 에서 조사된 광 속에서 투과축방향과 일치하는 방향의 편광성분을 갖는 직선편광만을 투과한다. 검광자 (13) 는 VA 셀 (12) 을 투과한 광 속에서 투과축방향과 일치하는 방향의 편광성분을 갖는 직선편광만을 투과한다. 편광자 (11) 및 검광자 (13) 에서는 글랜 톰슨 프리즘 등의 편광 프리즘이나, 폴라로이드 필름 등의 편광필름을 사용할 수 있다.

편광자 (11) 나 검광자 (13) 는, 투과축방향이 광의 진행방향 (z 축) 에 평행한 축을 회전축으로 하여 xy 면 내에서 회전 가능하게 배치된다. 예를 들어, 편광자 (11) 나 검광자 (13) 를 지지부에 의해 지지하고, 지지부를 구동장치 (11a 나 13a) 에 의해 회전시킨다. 구동장치 (11a 나 13a) 는 지지부를 수동으로 회 전시키는 수동식 구동기구에 의해 구성할 수 있다. 또는 스테핑 모터 등의 구동원에 의해 지지부를 회전시키는 구동기구에 의해 구성할 수도 있다. 나아가 구동원은, 수동스위치의 조작에 의해 작동시켜도 되고, 처리장치 (15) 에 의해 자동적으로 작동시켜도 된다. 처리장치 (15) 에 의해 구동원을 제어하는 경우에는, 검출작업을 자동화할 수 있기 때문에 작업시간을 단축할 수 있다.

검출대상 (12) 은, 입사광이 기판면에 비스듬히 입사하도록 배치된다. 예를 들어, 검출대상 (12) 을 지지하는 지지부를 입사광의 입사방향에 대하여 기울인 상태로 배치한다. 또는 y 축 (도 1 에서는 지면의 표리방향) 에 평행한 축을 회전축으로 하여 회전 가능한 지지부를 형성한다. 지지부는 구동장치 (12a) 에 의해서 수동 또는 구동원을 이용해 구동된다.

VA 셀 (12) 의 액정층의 액정분자가 VA 셀 (12) 기판면의 법선에 평행하게 배향되어 있는 경우에는, VA 셀 (12) 을 도 1 에 나타내는 바와 같이 배치하면 액정층의 지상축 (액정분자의 장축방향) 은 반드시 입사면에 포함된다. VA 셀 (12) 의 액정층의 액정분자가 VA 셀 기판면의 법선에 대하여 기울어져 있는 경우, 또는 검출대상이 액정 셀이 아니고 그 분자의 지상축이 그 표면의 법선에 대하여 평행이 아닌 경우에는, 지상축방향이 입사면에 포함되도록 검출대상을 배치하기로 한다.

또 구동장치 (11a, 12a, 13a) 에는, 편광자 (11), 검출대상 (12), 검광자 (13) 의 회전위치를 검출하는 (또는 회전위치를 판별 가능한) 회전위치 검출기를 형성하는 것이 바람직하다.

검출장치 (14) 로는, 포토다이오드나 광전자증배관과 같이 입사광의 강도에 비례하는 값 (예를 들어, 진폭의 값) 을 갖는 검출신호 (측정신호) 를 출력하는 것이 사용된다. 또, 검출신호의 값이 입사광의 강도에 비례하지 않는 경우에는, 검출신호의 값과 입사광의 강도의 관계를 미리 구해 두고 검출신호의 값이 입사광의 강도에 비례하도록 보정한다.

발광장치 (10) 에서 조사된 광은, 투과축방향이 입사면에 대하여 각도 α 의 방향으로 기울어져 있는 (각도 α 의 방향으로 설정되어 있는) 편광자 (11) 를 투과함으로써, 각도 α 의 방향의 편광성분을 갖는 직선편광이 된다.

편광자 (11) 를 투과한 직선편광은, VA 셀 (12) 의 기판면에 입사하면 s 편광과 p 편광으로 나뉘어 전파된다. s 편광은 입사면에 대하여 수직인 방향의 편광성분을 갖는 직선편광이다. 또한 p 편광은 입사면에 평행한 방향 (p 편광의 편광성분과 직교하는 방향) 의 편광성분을 갖는 직선편광이다.

VA 셀 (12) 에 입사하기 전의 직선편광의 전장벡터 <E₀> 는 [식 2] 로 표시된다. 또 본 명세서에서 "< >" 은 벡터를 나타내는 기호로서 사용하고 있다.

[식 2]

여기에서, E₀ ^p, E₀ ^s는 p 편광 및 s 편광의 전장의 크기이다. E₀ 은 입사광의 전장 벡터의 크기 (진폭) 이다. <e₀ ^p>, <e₀ ^s> 는 p 편광 및 s 편광의 편광방향의 단위 벡터이다. VA 셀 (12) 에 입사하기 전이기 때문에 <e₀ ^p> 및 <e₀ ^s> 는 각각 x 축 및 y 축에 평행하다.

계면통과 직후의 전장 벡터 <E₁> 은 [식 3] 으로 표시된다.

[식 3]

여기에서, t₁₀ ^p, t₁₀ ^s는 p 편광 및 s 편광에 대한 진폭투과율이다.

계면에서 굴절이 생기기 때문에 <e₁ ^p>≠<e₀ ^p> 이다. 이 때문에 <e₁ ^p> 는 x 축과 평행하지 않게 되지만, xz 면 내에는 포함된다. 한편, <e₁ ^s>＝<e₀ ^s> 이다. 이 때문에 <e₁ ^s> 는 y 축에 평행한 그대로이다.

각 편광성분의 크기에만 주목하면, 이 최초의 계면을 투과한 후의 광의 전장의 진폭은 [식 4] 로 표시된다.

[식 4]

그 밖의 계면, 예를 들어 유리-컬러 필터 계면이나 투명전극-배향막 계면 등에서의 광의 전장의 변화도 동일한 방법으로 기술할 수 있다.

지금 입사측의 공기-셀 최표면의 계면을 첫번째 계면으로 하여 i 번째 계면을 생각해 보자. 여기에서 i 번째 계면은 [i-1]번째 매질 (0 번째는 입사측의 공기) 와 i 번째 매질의 계면으로 한다.

<e_i ^p> 및 <e_i ^s> 를 i 번째 매질 중에서의 p 편광 및 s 편광의 편광방향의 단위 벡터로 하면, i 번째 매질에서의 전장 벡터 <E_i> 는 [식 5] 로 표시된다.

[식 5]

i 번째 계면을 통과한 직후의 전장 벡터 <E_i+1> 은 [식 6] 이 된다.

[식 6]

여기에서, t_i+1, _i ^p, t_i+1, _i ^s는 i 번째 계면에서의 p 편광 및 s 편광에 대한 진폭 투과율이다.

계면에서 굴절이 생기기 때문에 <e_i+1 ^p>≠<e_i ^p> 이다. 이 때문에 <e_i+1 ^p> 는 x 축과 평행하지 않지만, xz 면 내에는 포함된다. 한편, <e_i+1 ^s>＝<e_i ^s>＝<e₀ ^s> 이다. 이 때문에 <e_i+1 ^s> 는 y 축에 평행한 그대로이다.

각 편광성분의 크기에만 주목하면, 이 계면을 투과한 후의 광의 전장의 진폭은 [식 7] 로 표시된다.

[식 7]

[식 7] 은 크기에만 주목하고 있지만, 편광상태를 기술하기 위해서는, s 편광과 p 편광 사이의 상대적인 위상차도 고려할 필요가 있다.

여기서는, 액정층 외에는 광학적으로 등방적이라고 상정하고 있기 때문에, s 편광과 p 편광 사이에 위상차는 발생하지 않는다. 즉, 위상차까지 고려하더라도 [식 7] 에 의해 광의 투과를 기술할 수 있다.

액정 내에서는, 광은 상광과 이상광으로 나뉘어져 전파된다. 그러나, 도 1 에 나타낸 바와 같이, 지상축이 입사면에 존재하는 경우에는, 상광은 s 편광, 즉, 입사면에 수직인 방향의 편광성분을 갖는 직선편광이다. 한편, 이상광은 p 편광, 즉, 입사면 내에서 s 편광의 편광성분과 직교하는 방향의 편광성분을 갖는 직선편광이다.

따라서, VA 셀 (12) 을 구성하는 유리 등의 각 매질 중에서 전파된 s 편광은, 그대로 상광으로서 액정 내에서 전파된다. 또한, p 편광은 이상광으로서 액정 내에서 전파된다. 이 때문에, 액정층의 계면에서의 투과율도 [식 7] 과 동일한 형식으로 나타낼 수 있다.

단, 액정층은 이방성을 나타내고, 리터데이션을 갖는다. 즉, 편광방향에서 굴절률이 달라, 상광과 이상광 (s 편광과 p 편광) 사이에 위상차가 발생한다.

액정층을 l 번째 매질로 하고, 상광의 굴절률을 n_o ^eff, 이상광의 굴절률을 n_e ^eff 로 하면, 액정층을 통과하여 [l＋1] 번째 매질에 입사되기 직전의 광의 전기장 벡터 <E_l> 의 성분 E_l ^p, E_l ^s 는 [식 8] 로 나타낸다.

[식 8]

여기서, d 는 액정층의 두께이고, λ 는 입사광의 파장이다.

n_o ^eff, n_e ^eff 는 [식 9] 로 나타낸다.

[식 9]

여기서, Θ 는, 입사광과, VA 셀 (12) 의 기판면의 법선 사이의 각도이다 (도 1, 도 2 참조). θ 는, VA 셀 (12) 의 기판면의 법선과, 액정층의 지상축 사이의 각도이다. n_e, n_o 는, 액정재료의 굴절률이고, 전기장이 액정분자의 장축방향에 평행한 방향 및 직교하는 방향인 직선편광에 대한 것이다.

VA 셀의 경우, 액정분자의 장축방향은, VA 셀의 기판면의 법선에 평행 (기판면에 수직) 하게 배향되어 있기 때문에, θ= 0°이다.

따라서, [식 9] 는 [식 10] 이 된다.

[식 10]

액정층을 통과한 광은 그 후 몇 번 등방성 매질 사이의 계면을 통과하고, 마지막으로 VA 셀 (12) 의 외부, 즉 공기로 출사된다.

이상의 과정에 의한 입사광의 편광상태의 변화는, 출사광의 전기장 벡터를 <E_m> 으로 하면 (액정층 및 VA 셀의 양측의 공기도 포함하여 [m＋1] 층의 매질층이 있었던 것으로 한다), <E_m> 은 [식 11] 로 나타낸다.

[식 11]

여기서, t_p, t_s 는, p 편광 및 s 편광에 대한 VA 셀 전체의 진폭투과율이고, [식 12] 로 나타내는 각 계면에서의 진폭투과율의 곱이다.

[식 12]

투과축이 각도 ω 의 방향을 향한 (투과축방향이 입사면에 대하여 각도 ω 기울어져 있다) 검광자 (13) 를 사이에 두고, 이 출사광의 강도 I (ω, α) 를 검출장치 (14) 에 의해 검출하는 경우, I (ω, α) 는 [식 13] 으로 나타낸다.

또, 본 명세서에서는, I (ω, α) 는, 입사광의 편광방향 (편광자 (11) 의 투과축방향) 을 입사면으로부터 각도 α 의 방향으로 설정하고, 검광자 (13) 의 투과축방향을 입사면으로부터 각도 ω 의 방향으로 설정했을 때의, 투과광강도 (검출장치 (14) 의 검출신호) 를 나타낸다.

[식 13]

여기서, I₀ 는, 검광자 (13) 의 투과율로 규격화한, 출사광의 강도이다. T_p=t_p ², T_s=t_s ² 는, p 편광, s 편광에 대한 VA 셀 (12) 의 투과율이다. Δn^eff=n_e ^eff－n_o ^eff는, VA 셀 (12) 의 액정층의 복굴절률이다. 또한, [R=Δn^eff·d] 은, VA 셀 (12) 의 액정층의 리터데이션이다.

액정층의 리터데이션 R 은, 검출장치 (14) 에 의해 검출되는 투과광강도를 사용하여, [식 13] 에 의해, 액정층의 리터데이션 R 을 변수로서 해석함으로써 산출할 수 있다.

여기서, [식 13] 은, p 편광, s 편광에 대한 VA 셀 (12) 의 투과율 T_p, T_s 를 포함하고 있다. 이 때문에, 투과광강도를 사용하여 [식 13] 으로부터 액정층의 리터데이션을 산출하기 위해서는, 이 VA 셀 (12) 의 투과율 T_p, T_s 의 구체적인 값이 필요하다.

그러나, VA 셀 (12) 의 투과율 T_p, T_s 의 구체적인 값을 얻기 위해서는, VA 셀 (12) 의 모든 부재의 투과율을 사전에 파악해 놓아야 한다. 실제 VA 셀 (12) 은, ITO 제의 투명전극이나 컬러필터 등의 부재를 갖고 있다. 이 때문에, VA 셀 (12) 의 투과율을 얻기 위해서는 모든 부재의 투과율을 알 필요가 있다. 그러나, 박막부재는, 막의 제조 조건에 따라서 굴절률 등의 광학 특성이 변화한다. 이 때문에, 투과율을 사전에 파악하는 것은 현실적이지 않다. 또한, VA 셀 (12) 을 제조한 후에 VA 셀 (12) 의 각 부재의 투과율을 측정하는 것은 어렵다.

본 발명에서는, VA 셀 (12) 의 투과율 T_p, T_s 의 값을 필요로 하지 않고, 액정층의 리터데이션 R, 따라서 액정층의 두께 d 를 정확하게 검출할 수 있는 해석방법을 제안한다.

이하에, 도 1 및 도 2 에 나타내는 파라미터 검출장치를 사용하여, 검출대상의 파라미터 (본 실시형태에서는, VA 셀 (12) 의 액정층의 리터데이션 R 이나 두께 d) 를 검출하는 방법을 설명한다.

[제 1 실시예]

제 1 실시예에서는, 입사면에 대한 검광자 (13) 의 투과축방향의 경사 각도 ω (이하, "검광자 (13) 의 투과축방향 ω" 라고 함) 를 임의의 각도로 설정한다. 또한, 입사면에 대한 편광자 (11) 의 투과축방향의 경사 각도 α (이하, "편광자 (11) 의 투과축방향 α" 라고 함) 를 입사면에 평행한 각도 (α=0°) 및 입사면에 직교하는 각도 (α=90°) 로 설정한다. 각각의 상태에서, 투과광강도를 측정한다. 그리고, 측정한 투과광강도의 비 r 을 사용하여, VA 셀 (12) (검출대상) 의 파라미터를 검출한다.

검광자 (13) 의 투과축방향 ω 를 임의의 각도 ω₀의 방향으로 설정한다 (각도 ω₀의 방향을 향함). 또한, 편광자 (11) 의 투과축방향 α 를 0°의 방향으로 설정한다 (각도 0°의 방향을 향함). 이 때의 투과광강도 (검출장치 (14) 의 검출신호) 를 I (ω₀, 0°) 로 한다.

검광자 (13) 의 투과축방향 ω 를 상기한 임의의 각도 ω₀의 방향으로 설정한다. 또한, 편광자 (11) 의 투과축방향 α 를 90°의 방향으로 설정한다. 이 때의 투과광강도를 I (ω₀, 90°) 로 한다.

그리고, 투과광강도 I (ω₀, 0°), I (ω₀, 90°) 와 [식 14] 를 사용하여 비 r 을 산출한다.

[식 14]

편광자 (11) 의 투과축방향을 각도 α 의 방향으로 설정하고, 검광자 (13) 의 투과축방향을 각도 ω 의 방향으로 설정했을 때의 투과광강도 I (ω, α) 는, [식 14] 의 비 r 을 사용하여 [식 15] 로 나타낸다.

[식 15]

여기서, 편광자 (11) 의 투과축방향 α 와 검광자 (13) 의 투과축방향 ω 의 적어도 일방이 다른, 적어도 2 개 이상의 ω 와 α 의 조합 (적어도 2 개 이상의 상이한 ω 와 α 의 조합) (ω, α) 에 대한 투과광강도의 비, 예를 들어, 투과광강도 I (ω₁, α₁) 와 투과광강도 I (ω₂, α₂) 의 비는 [식 16] 으로 나타낸다. 투과광강도 I (ω₁, α₁) 는, 임의의 각도 α₁과 임의의 각도 ω₁의 조합 (ω₁, α₁) 에 대한 투과광강도이다. 투과광강도 I (ω₂, α₂) 는, 임의의 각도 α₂와 임의의 각도 ω₂ 의 조합 (ω₂, α₂) 에 대한 투과광강도이다.

[식 16]

또, (ω, α) 의 상이한 조합을 선택하는 방법으로는, α 만이 다른 조합을 선택하는 방법을 사용할 수 있다. 예를 들어, (ω₁, α₁) 의 조합과 (ω₁, α₂) 의 조합을 선택할 수 있다. 또는, ω 만이 다른 조합을 선택하는 방법을 사용할 수 있다. 예를 들어, (ω₁, α₁) 의 조합과 (ω₂, α₁) 의 조합을 선택할 수 있다. 물론, α 및 ω 의 양쪽이 다른 조합을 선택하는 방법을 사용할 수도 있다. 예를 들어, (ω₁, α₁) 의 조합과 (ω₂, α₂) 의 조합을 선택할 수 있다.

[식 16] 은, VA 셀 (12) 의 액정층의 투과율 T_p, T_s 를 포함하고 있지 않다. 또한, α₁, α₂, ω₀, ω₁, ω₂는 이미 알려져 있고, 입사광의 파장 λ 도 이미 알려져 있다. 즉, [식 16] 에서는, 변수는 VA 셀 (12) 의 액정층의 리터데이션 R 뿐이다.

따라서, I (ω₁, α₁) 와 I (ω₂, α₂) 를 검출장치 (14) 에 의해 측정하고, 측정한 I (ω₁, α₁) 와 I (ω₂, α₂) 를 사용하여, [식 16] 에 의해 VA 셀 (12) 의 액정층의 리터데이션 R 을 산출할 수 있다.

또, [액정층의 리터데이션 R=Δn^eff·d] 이다. 여기서, 액정층의 복굴절률 Δn^eff 는, [식 9], [식 10] 에 나타낸 바와 같이, 액정층의 상광에 대한 상광 굴절률 n_o 와 이상광에 대한 이상광 굴절률 n_e 로 나타낸다.

따라서, [식 16] 에 의해 산출된 VA 셀 (12) 의 액정층의 리터데이션 R 을, VA 셀 (12) 의 액정층의 복굴절률 Δn^eff 로 나눔으로써, VA 셀 (12) 의 액정층의 두께 d 를 산출할 수 있다.

이상에서는, [식 14] 를 사용하여 비 r 의 값을 산출하였다. 그러나, [식 15] 또는 [식 16] 중의 r 에 [식 14] 의 r 을 대입함으로써, r 의 값을 산출할 필요가 없어진다.

또한, [식 15] 중의 미지의 변수는, 리터데이션 R 과 계수 I₀·T_p 의 2 가지이다. 이 때문에, 투과광강도 I (ω, α) 를, ω 또는 α 의 적어도 일방이 다 른, 적어도 2 개 이상의 ω 와 α 의 조합 (ω, α) 에 대하여 측정하고, 측정한 투과광강도 I (ω, α) 를 [식 15] 에 의해 산출한 값과 비교함으로써 액정층의 리터데이션 R 을 산출할 수 있다. 비교방법으로는, 예를 들어 최소제곱법을 사용할 수 있다.

본 실시예의 파라미터 검출방법의 순서를 이하에 설명한다.

(단계 1)

VA 셀 (12) 을, 도 1 에 나타내는 파라미터 검출장치에 배치한다. 이 때, VA 셀 (12) 의 기판면의 법선방향이, 입사광의 입사방향에 대하여 각도 Θ 기울어지도록 VA 셀 (12) 을 배치한다.

예를 들어, VA 셀 (12) 을, 도 1 에 나타내는 파라미터 검출장치의 지지부 (도시생략) 에 배치한다. 그리고, 구동장치 (12a) 에 의해 y 축에 평행한 축을 회전축으로 하여 지지부를 회전시켜, 입사광의 입사방향 (z 축방향) 과 VA 셀 (12) 의 기판면의 법선방향 사이의 각도를 Θ 로 설정한다.

또는, 입사광의 입사방향에 대하여 각도 Θ 기울어져 있는 지지부에 VA 셀 (12) 을 배치한다. 이 경우에는, 구동장치 (12a) 는 생략할 수 있다.

(단계 2)

검광자 (13) 의 투과축방향 ω 를 임의의 각도 ω₀의 방향으로 설정한다. 이 상태에서 편광자 (11) 의 투과축방향을 0°의 방향으로 설정한다. 그리고, 투과광강도 I^m (ω₀, 0°) 를 측정한다. 또한, 편광자 (11) 의 투과축방향 α 를 90°의 방향으로 설정한다. 그리고, 투과광강도 I^m (ω₀, 90°) 를 측정한다.

예를 들어, 구동장치 (13a) 에 의해, z 축 (광의 진행방향) 에 평행한 축을 회전축으로 하여 xy 면 내에서 검광자 (13) 를 회전시켜, 검광자 (13) 의 투과축방향 ω 를 임의의 각도 ω₀의 방향으로 설정한다. 이 상태에서 구동장치 (11a) 에 의해, z 축 (광의 진행방향) 에 평행한 축을 회전축으로 하여 xy 면 내에서 편광자 (11) 를 회전시켜, 편광자 (11) 의 투과축방향 α 를 0°의 방향으로 설정한다. 이 때의 검출장치 (14) 의 검출신호를 투과광강도 I^m (ω₀, 0°) 로 한다. 또한, 구동장치 (11a) 에 의해 편광자 (11) 를 회전시켜, 편광자 (11) 의 투과축방향 α 를 90°의 방향으로 설정한다. 이 때의 검출장치 (14) 의 검출신호를 투과광강도 I^m (ω₀, 90°) 로 한다.

(단계 3)

단계 2 에서 측정한 투과광강도 I^m (ω₀, 0°) 와 I^m (ω₀, 90°) 를 사용하여, [식 17] 에 의해 비 r 을 산출한다.

[식 17]

(단계 4)

편광자 (11) 의 투과축방향 α 를 임의의 각도 α₁의 방향으로 설정함과 함께, 검광자 (13) 의 투과축방향 ω 를 임의의 각도 ω₁의 방향으로 설정한다. 그리고, 투과광강도 I^m (ω₁, α₁) 를 측정한다. 또한, 편광자 (11) 의 투과축방향 α 를 임의의 각도 α₂의 방향으로 설정함과 함께, 검광자 (13) 의 투과축방향 ω 를 임의의 각도 ω₂의 방향으로 설정한다. 그리고, 투과광강도 I^m (ω₂, α₂) 를 측정한다. 또, [α₁≠α₂] 또는 [ω₁≠ω₂] 의 적어도 일방이 만족되어 있으면 된다.

예를 들어, 구동장치 (11a) 에 의해 편광자 (11) 를 회전시켜, 편광자 (11) 의 투과축방향 α 를 임의의 각도 α₁의 방향으로 설정한다. 이 상태에서 구동장치 (13a) 에 의해서 검광자 (13) 를 회전시켜, 검광자 (13) 의 투과축방향 ω 를 임의의 각도 ω₁의 방향으로 설정한다. 그리고, 이 때의 검출장치 (14) 의 검 출신호를 투과광강도 I^m (ω₁, α₁) 로 한다. 또한, 구동장치 (11a) 에 의해 편광자 (11) 를 회전시켜, 편광자 (11) 의 투과축방향 α 를 임의의 각도 α₂의 방향으로 설정한다. 이 상태에서 구동장치 (13a) 에 의해 검광자 (13) 를 회전시켜, 검광자 (13) 의 투과축방향 ω 를 임의의 각도 ω₂ 로 설정한다. 그리고, 이 때의 검출장치 (14) 의 검출신호를 투과광강도 I^m (ω₂, α₂) 로 한다.

(단계 5)

단계 4 에서 측정한 투과광강도 I^m (ω₁, α₁) 와 I^m (ω₂, α₂) 를 사용하여, [식 18] 에 의해 VA 셀 (12) 의 액정층의 리터데이션 R 을 산출한다.

[식 18]

(단계 6)

VA 셀 (12) 의 액정층의 두께 d 를 산출하는 경우에는, 단계 5 에서 산출한 VA 셀 (12) 의 액정층의 리터데이션 R 을, VA 셀 (12) 의 액정층의 복굴절률 Δn^eff (=n_e ^eff－n_o ^eff) ([식 9], [식 10] 참조) 에 의해 나눈다.

이상에서는, ω, α 의 적어도 일방이 다른, 적어도 2 개 이상의 ω 와 α 의 조합 (ω, α) 에 대한 투과광강도를 사용하여, [식 15] 나 [식 16] 에 의해 VA 셀의 액정층의 리터데이션 R 을 산출하였다. 여기서, [식 15] 나 [식 16] 보다 간단한 식을 사용하여 액정층의 리터데이션 R 을 산출할 수도 있다.

이하에, 간단한 식을 사용하여 액정층의 리터데이션 R 을 검출할 수 있는 검출방법을 설명한다.

우선, [식 14] 에서 산출한 비 r 과 [식 19] 를 사용하여 각도 γ 를 산출한다.

[식 19]

여기서, 편광자 (11) 의 투과광방향 α 를 [식 19] 에서 산출된 각도 γ 의 방향으로 설정함과 함께, 검광자 (13) 의 투과축방향 ω 를 임의의 각도의 방향으 로 설정했을 때의 투과광강도 I (ω, γ)는, [식 20] 으로 나타낸다.

[식 20]

이것에 의해, 투과광강도 I (ω₁, γ) 와 투과광강도 I (ω₂, γ) 의 비는 [식 21] 로 나타낸다. 또, 투과광강도 I (ω₁, γ) 는, 편광자 (11) 의 투과축방향 α 를 각도 γ 의 방향으로 설정함과 함께, 검광자 (13) 의 투과축방향 ω 를 각도 ω₁의 방향으로 설정했을 때의 투과광강도이다. 또한, 투과광강도 I (ω₂, γ) 는, 편광자 (11) 의 투과축방향 α 를 각도 γ 의 방향으로 설정함과 함께, 검광자 (13) 의 투과축방향 ω 를 각도 ω₂(≠ω₁) 의 방향으로 설정했을 때의 투과광강도이다.

[식 21]

또한, 검광자 (13) 의 투과축방향 ω 를 [식 19] 에서 산출된 각도 γ 의 방 향으로 설정함과 함께, 편광자 (11) 의 투과축방향 α 를 임의의 각도의 방향으로 설정했을 때의 투과광강도 I (γ, α) 는 [식 22] 로 나타낸다.

[식 22]

이것에 의해, 투과광강도 I (γ, α₁) 와 투과광강도 I (γ, α₂) 의 비는 [식 23] 으로 나타낸다. 또, 투과광강도 I (γ, α₁) 는, 검광자 (13) 의 투과축방향 ω 를 각도 γ 의 방향으로 설정함과 함께, 편광자 (11) 의 투과축방향 α 를 각도 α₁의 방향으로 설정했을 때의 투과광강도이다. 또한, 투과광강도 I (γ, α₂) 는, 검광자 (13) 의 투과축방향 ω 를 각도 γ 의 방향으로 설정함과 함께, 편광자 (11) 의 투과축방향 α 를 각도 α₂(≠α₁) 의 방향으로 설정했을 때의 투과광강도이다.

[식 23]

따라서, 편광자 (11) 의 투과축방향 α 를 [식 19] 에서 산출된 각도 γ 의 방향으로 설정한 상태로, 검광자 (13) 의 투과축방향 ω 를 적어도 2 개 이상의 상이한 임의의 각도로 설정했을 때의 투과광강도, 또는, 검광자 (13) 의 투과축방향 ω 를 [식 19] 에서 산출된 각도 γ 의 방향으로 설정한 상태로, 편광자 (11) 의 투과축방향 α 를 적어도 2 개 이상의 상이한 임의의 각도로 설정했을 때의 투과광강도를 사용함으로써, [식 15] 나 [식 16] 보다 간략한 [식 20]∼[식 23] 을 사용하여 액정층의 리터데이션 R 을 산출할 수 있다.

제 1 실시예에서는, VA 셀 (12) 에 비스듬하게 광을 입사시키는 경우의 VA 셀 (12) 의 투과율 T_p, T_s 를 고려하고 있다. 이 때문에, VA 셀 (12) 의 투과율에 편광의존성이 있는 경우 (T_p≠T_s) 라도, VA 셀의 액정층의 리터데이션 R 이나 두께 d 를 정확하게 검출할 수 있다.

또한, [식 16] 이나 [식 21] 또는 [식 23] 에서 알 수 있듯이, 제 1 실시예에서는, 이들 투과율 T_p, T_s 의 값을 필요로 하지 않고서 VA 셀 (12) 의 액정층의 리터데이션 R 이나 두께 d 를 검출할 수 있다. 이 때문에, VA 셀 (12) 의 액정층의 리터데이션 R 이나 두께 d 를 간단하고 정확하게 검출할 수 있다.

[제 2 실시예]

편광자의 투과축방향을 α 의 방향으로 설정하고, 검광자의 투과축방향을 ω 의 방향으로 설정했을 때의 투과광강도를 나타내는 [식 13] 은, α 와 ω 를 교체하더라도 전혀 변화되지 않는다. 즉, 제 1 실시예에서 설명한 편광자를 검광자 로, 검광자를 편광자로 치환시킬 수 있다.

제 2 실시예에서는, 편광자 (11) 의 투과축방향 α 를 임의의 각도의 방향으로 설정한 상태로, 검광자 (13) 의 투과축방향 ω 를 입사면에 평행한 방향 (ω=0°) 및 입사면에 직교하는 방향 (ω=90°) 으로 설정하여, 각각의 투과광강도를 측정한다. 그리고, 측정한 투과광강도의 비 r 을 이용하여, VA 셀 (12) (검출대상) 의 파라미터를 검출한다.

편광자 (11) 의 투과축방향 α 를 임의의 각도 α₀의 방향으로 설정함과 함께, 검광자 (13) 의 투과축방향 ω 를 0°의 방향으로 설정한다. 그리고, 투과광강도 I (0°, α₀) 를 측정한다. 또한, 편광자 (11) 의 투과축방향 α 를 상기한 임의의 각도 α₀의 방향으로 설정함과 함께, 검광자 (13) 의 투과축방향 ω 를 90°의 방향으로 설정한다. 그리고, 투과광강도 I (90°, α₀) 를 측정한다.

다음으로, 측정한 투과광강도 I (0°, α₀) 와 I (90°, α₀) 를 사용하여, [식 24] 에 의해 비 r 을 산출한다.

[식 24]

편광자 (11) 의 투과축방향 α 를 임의의 각도 α 의 방향으로 설정함과 함 께, 검광자 (13) 의 투과축방향 ω 를 임의의 각도의 방향으로 설정했을 때의 투과광강도 I (ω, α) 는, [식 24] 에서 산출된 r 을 사용하여 [식 25] 로 나타낸다.

[식 25]

여기서, 편광자 (11) 의 투과축방향 α 와 검광자 (13) 의 투과축방향 ω 의 적어도 일방이 다른, 적어도 2 개 이상의 α 와 ω 의 조합 (적어도 2 개 이상의 상이한 α 와 ω 의 조합) (ω, α) 에 대한 투과광강도의 비, 예를 들어, 투과광강도 I (ω₁, α₁) 와 투과광강도 I (ω₂, α₂) 의 비는 [식 26] 으로 나타낸다. 또, 투과광강도 I (ω₁, α₁) 는, 편광자 (11) 의 투과축방향 α₁과 검광자 (13) 의 투과축방향 ω₁ 의 조합 (ω₁, α₁) 에 대한 투과광강도이다. 또한, 투과광강도 I (ω₂, α₂) 는, 편광자 (11) 의 투과축방향 α₂ 와 검광자 (13) 의 투과축방향 ω₂ 의 조합 (ω₂, α₂) 에 대한 투과광강도이다.

[식 26]

[식 26] 은, [식 16] 과 마찬가지로 VA 셀 (12) 의 액정층의 투과율 T_p, T_s 를 포함하고 있지 않다. 이 때문에, [식 26] 에서는, 변수는 VA 셀 (12) 의 액정층의 리터데이션 R 뿐이다.

따라서, I (ω₁, α₁) 과 I (ω₂, α₂) 를 검출장치 (14) 에 의해 검출하고, 검출한 I (ω₁, α₁), I (ω₂, α₂) 와 [식 26] 에 의해 VA 셀 (12) 의 액정층의 리터데이션 R 을 산출할 수 있다.

또한, [식 26] 에 의해 산출한 VA 셀 (12) 의 액정층의 리터데이션 R 을 VA 셀 (12) 의 액정층의 복굴절률 Δn^eff 로 나눔으로써, VA 셀 (12) 의 액정층의 두께 d 를 산출할 수 있다.

이상에서는, [식 24] 에 의해 r 의 값을 산출하였다. 여기서, [식 25] 또는 [식 26] 의 r 에 [식 24] 의 r 을 대입함으로써, r 의 값을 구할 필요가 없어진다.

또한, [식 25] 중의 미지의 변수는, 리터데이션 R 과 계수 I₀·T_p 의 2 가지이다. 이 때문에, 투과광강도 I (ω, α) 를, ω 또는 α 의 적어도 일방이 다른, 적어도 2 개 이상의 ω 와 α 의 조합 (ω, α) 에 대하여 측정하고, 측정한 투과광강도 I (ω, α) 를 [식 25] 를 사용하여 산출한 값과 비교함으로써 액정층의 리터데이션 R 을 산출할 수 있다. 비교방법으로는, 예를 들어 최소제곱법을 사용할 수 있다.

본 실시예의 순서를 이하에 설명한다.

(단계 1)

VA 셀 (12) 을, 도 1 에 나타내는 파라미터 검출장치에 배치한다. 이 때, VA 셀 (12) 의 기판면의 법선방향이 입사광의 입사방향에 대하여 각도 Θ 기울어 지도록 VA 셀 (12) 을 배치한다.

(단계 2)

편광자 (11) 의 투과축방향 α 를 임의의 각도 α₀의 방향으로 설정한다. 이 상태에서 검광자 (13) 의 투과축방향 ω 를 0°의 방향으로 설정하여, 투과광강도 I^m (0°, α₀) 를 측정한다. 또한, 검광자 (13) 의 투과축방향 ω 를 90° 의 방향으로 설정하여, 투과광강도 I^m (90°, α₀) 를 측정한다.

(단계 3)

단계 2 에서 측정한 투과광강도 I^m (0°, α₀), I^m (90°, α₀) 와 [식 27] 을 사용하여 비 r 을 산출한다.

[식 27]

(단계 4)

편광자 (11) 의 투과축방향 α 을 임의의 각도 α₁ 의 방향으로 설정함과 함께, 검광자 (13) 의 투과축방향 ω 을 임의의 각도 ω₁ 의 방향으로 설정한다. 그리고, 투과광강도 I^m (ω₁, α₁) 를 측정한다. 또한, 편광자 (11) 의 투과축방향 α 을 임의의 각도 α₂ 의 방향으로 설정함과 함께, 검광자 (13) 의 투과축방향 ω 을 임의의 각도 ω₂ 의 방향으로 설정한다. 그리고, 투과광강도 I^m (ω₂, α₂) 를 측정한다. 또, [α₁≠α₂] 또는 [ω₁≠ω₂] 의 적어도 일방이 만족되어 있으면 된다.

(단계 5)

단계 4 에서 측정한 투과광강도 I^m (ω₁, α₁), I^m (ω₂, α₂) 와 [식 28] 을 사용하여, VA 셀 (12) 의 액정층의 리터데이션 R 를 산출한다.

[식 28]

(단계 6)

VA 셀 (12) 의 액정층의 두께 d 를 검출하는 경우에는, 단계 5 에서 산출한 VA 셀 (12) 의 액정층의 리터데이션 R 을, VA 셀 (12) 의 액정층의 복굴절률 Δn^eff(=n_e ^eff-n_o ^eff) 로 나눈다.

이상에서는, ω, α 의 적어도 일방이 적어도 2개 이상의 상이한 ω 과 α 의 조합 (ω, α) 에 대한 투과광강도를 사용하여, [식 25] 나 [식 26] 에 의해, VA 셀의 액정의 리터데이션 R 을 구하였다. 여기서, [식 25] 나 [식 26] 보다 간략한 식을 사용하여 액정층의 리터데이션 R 을 검출할 수도 있다.

이하에, 간단한 식을 사용하여 액정층의 리터데이션 R 을 검출하는 방법을 설명한다.

우선, [식 24] 에서 산출된 비 r 과 [식 29] 를 사용하여 각도 γ 를 산출한다.

[식 29]

여기서, 편광자 (11) 의 투과축방향 α 을 [식 29] 에서 산출된 각도 γ 의 방향으로 설정하고, 검광자 (13) 의 투과축방향 ω 을 임의의 각도의 방향으로 설 정하였을 때의 투과광강도 I (ω, γ) 는, [식 22] 로 표시된다.

이것에 의해, 편광자 (11) 의 투과축방향 α 을 각도 γ 의 방향으로 설정함과 함께, 검광자 (13) 의 투과축방향 ω 을 각도 ω₁ 의 방향으로 설정하였을 때의 투과광강도 I (ω₁, γ) 와, 편광자 (11) 의 투과축방향 α 을 각도 γ 의 방향으로 설정함과 함께, 검광자 (13) 의 투과축방향 ω 을 임의의 각도 ω₂ (≠ω₁) 의 방향으로 설정하였을 때의 투과광강도 I (ω₂, γ) 와의 비는 [식 19] 로 표시된다.

또한, 검광자 (13) 의 투과축방향 ω 을 각도γ의 방향으로 설정하고, 편광자 (11) 의 투과축방향 α 을 임의의 각도의 방향으로 설정하였을 때의 투과광강도 I (γ, α) 는 [식 20] 으로 표시된다.

이것에 의해, 검광자 (13) 의 투과축방향 ω 을 각도 γ 의 방향으로 설정함과 함께, 편광자 (11) 의 투과축방향 α 을 임의의 각도 α₁ 의 방향으로 설정하였을 때의 투과광강도 I (γ, α₁) 와, 검광자 (13) 의 투과축방향 ω 을 각도 γ 의 방향으로 설정함과 함께, 편광자 (11) 의 투과축방향 α 을 임의의 각도 α₂ (≠α₁) 의 방향으로 설정하였을 때의 투과광강도 I (γ, α₂) 의 비는 [식 23] 으로 표시된다.

이와 같이, 편광자 (11) 의 투과축방향 α 을 [식 29] 에서 산출된 각도 γ 의 방향으로 설정한 상태에서, 검광자 (13) 의 투과축방향 ω 을, 적어도 2개 이상의 상이한 임의의 각도로 설정하였을 때의 투과광강도, 또는 검광자 (13) 의 투과 축방향 ω 을 [식 29] 에서 산출된 각도 γ 의 방향으로 설정한 상태에서, 편광자 (11) 의 투과축방향 α 을 적어도 2개 이상의 상이한 임의의 각도로 설정하였을 때의 투과광강도를 사용함으로써, [식 25] 나 [식 26] 보다 간략한 [식 20]∼[식 23] 을 사용하여 액정층의 리터데이션 R 을 산출할 수 있다.

제 2 실시예에서는, 제 1 실시예와 마찬가지로, VA 셀 (12) 에 비스듬히 광을 입사시키는 경우의 VA 셀 (12) 의 투과율 T_p, T_s 을 고려하고 있다. 이것에 의해, VA 셀 (12) 의 투과율에 편광의존성이 있는 경우 (T_p≠T_s) 라도, VA 셀 (12) 의 액정층의 리터데이션 R 이나 두께 d 를 정확히 검출할 수 있다.

또한, 이들의 투과율 T_p, T_s 의 값을 필요로 하지 않고, VA 셀 (12) 의 액정층의 리터데이션 R 이나 두께 d 를 구할 수 있다. 따라서, VA 셀 (12) 의 액정층의 리터데이션 R 이나 두께를 간단히, 정확히 검출할 수 있다.

[제 3 실시예]

제 1 실시예 또는 제 2 실시예에서는, 투과광강도의 비 r 을 얻기 위해서, 검광자 (13) 의 투과축방향 ω 또는 편광자 (11) 의 투과축방향 α 을 특정 방향으로 설정하였다. 여기서, 편광자 (11) 의 투과축방향 α 나 검광자 (13) 의 투과축방향 ω 의 설정조작을 용이하게 할 수도 있다.

제 3 실시예에서는, 편광자 (11) 의 투과축방향 α 을 임의의 각도의 방향으로 설정한다. 이 상태에서, 검광자 (13) 의 투과축방향 ω 을, 임의의 상이한 3개 이상의 각도의 방향으로 설정하여, 각각의 투과광강도를 측정한다. 그리 고, 측정한 3개 이상의 투과광강도를 사용하여, VA 셀 (12) 의 액정층의 리터데이션 R 을 검출한다.

편광자 (1) 의 투과축방향을 각도 α 의 방향으로 설정하고, 검광자 (13) 의 투과축방향을 각도 ω 의 방향으로 설정하였을 때의 투과광강도를 나타내는 [식 13] 은, [식 30] 과 같이 다시 기재할 수 있다.

[식 30]

[식 30] 에서는 편광자 (11) 의 투과축방향 α, 검광자 (13) 의 투과축방향 ω 은 이미 알려져 있지만, I₀·T_p, I₀·T_s, R, A, B, C 가 알려져 있지 않다.

여기서, 3개의 변수 A, B, C 는, 편광자 (11) 의 투과축방향 α 을 임의의 각도의 방향으로 설정한 상태에서, 검광자 (13) 의 투과축방향 ω 을, 적어도 3개 이상의 상이한 각도의 방향으로 설정하였을 때의 투과광강도와 [식 31] 을 비교함으로써 산출할 수 있다. 예를 들어, 검광자 (13) 의 투과축방향 ω 을 3개의 상이한 각도 ω₁, ω₂, ω₃ [ω_i (i=1, 2, 3)] 의 방향으로 설정하였을 때의 3개의 투과광강도 I (ω₁, α), I (ω₂, α), I (ω₃, α) [I (ω_i, α)(i=1, 2, 3)] 와 [식 31] 을 비교함으로써 변수 A, B, C 를 산출할 수 있다. 비교방법으로서는, 예를 들어, 최소 제곱법을 사용할 수 있다.

[식 31]

그리고, 산출한 변수 A, B, C 를 사용하여, [식 32] 에 의해 VA 셀 (12) 의 액정층의 리터데이션 R 을 산출할 수 있다.

[식 32]

또, 검광자 (13) 의 투과축방향 ω 을 3개의 투과축방향 ω₁∼ω₃ 의 방향으로 설정하였을 때의 3개의 투과광강도를 사용하여 3개의 변수 A, B, C 를 산출하는 경우, 3개의 투과축방향 ω₁∼ω₃ 중에 45°와 135°가 동시에 포함되어 있으면, 3개의 투과광강도만으로는 3개의 변수 A, B, C 를 산출할 수 없다. 이 경우에는, 검광자 (13) 의 투과축방향 ω 을 4개 이상의 상이한 각도의 방향으로 설정하였을 때의 4개 이상의 투과광강도를 사용한다.

또한, 편광자 (11) 의 투과축방향 α 을 0°또는 90°의 방향으로 설정하면, 변수 C 가 항상「0」이 된다. 이 때문에, 편광자 (11) 의 투과축방향 α 은 0°및 90°이외의 각도의 방향으로 설정할 필요가 있다.

본 실시예의 순서를 이하에 설명한다.

(단계 1)

(단계 2)

편광자 (11) 의 투과축방향 α 을, 0°및 90°이외의 임의의 각도의 방향으로 설정한다. 이 상태에서, 검광자 (13) 의 투과축방향 ω 을 다른 3개의 각도 ω₁, ω₂, ω₃ (45°와 135°를 동시에 포함하지 않는다) 의 방향으로 설정하고, 투과광강도 I^m (ω₁, α), I^m (ω₂, α), I^m (ω₃, α) 을 측정한다.

(단계 3)

단계 2 에서 측정한 투과광강도 I^m (ω_i, α)(i=1, 2, 3) 와 [식 33] 으로 표시되는 투과광강도 I^m (ω_i, α)(I=1, 2, 3) 를 비교함으로써, 변수 A^m, B^m, C^m 을 산출한다.

[식 33]

(단계 4)

단계 3 에서 산출한 변수 A^m, B^m, C^m 을 사용하고, [식 34] 에 의해 VA 셀 (12) 의 액정층의 리터데이션 R 을 산출한다.

[식 34]

(단계 5)

VA 셀 (12) 의 액정층의 두께 d 를 검출하는 경우에는, 단계 4 에서 산출한 VA 셀 (12) 의 액정층의 리터데이션 R 을, VA 셀 (12) 의 액정층의 복굴절률 Δn^eff(=n_e ^eff-n_o ^eff)로 나눈다.

제 3 실시예는, 제 1 및 제 2 실시예와 마찬가지로, VA 셀 (12) 의 투과율에 편광의존성이 있는 경우 (T_p≠T_s) 라도, VA 셀 (12) 의 액정층의 리터데이션 R 이나 두께 d 를 정확히 검출할 수 있다.

또한, 이들의 투과율 T_p, T_s 의 값을 필요로 하지 않고, VA 셀 (12) 의 액정층의 리터데이션 R 이나 두께 d 를 산출할 수 있기 때문에, VA 셀 (12) 의 액정층의 리터데이션 R 이나 두께 d 를 간단히, 정확히 검출할 수 있다.

또한, 제 3 실시예에서는, 제 1 실시예와 비교하여, 편광자 (11) 의 투과축방향 α 나 검광자 (13) 의 투과축방향 ω 을 임의의 각도의 방향으로 설정할 수 있다. 이 때문에, 편광자 (11) 의 투과축방향 α 나 검광자 (13) 의 투과축방향 ω 의 설정이 용이하고, 투과광강도의 측정시간을 단축할 수 있다.

[제 4 실시예]

제 3 실시예에서는, 검광자 (13) 의 투과축방향 ω 을 3 이상의 상이한 각도 ωi (i=1, 2, 3, ···) 의 방향으로 설정하였을 때의 투과광강도 I (ω_i, α)(i=1, 2, 3, ···) 를 사용하여 변수 A, B, C 를 산출하였다. 여기서, 각도 ωi 로서 적절한 각도를 사용함으로써, 변수 A, B, C 를 산출하는 처리를 생략할 수 있다.

제 4 실시예에서는, 편광자 (11) 의 투과축방향 α 을 임의의 각도의 방향으로 설정한다. 이 상태에서, 검광자 (13) 의 투과축방향 ω 을 임의의 각도 ω₁, 각도 ω₂(=ω₁+90°), 각도 ω₃(=ω₁+45°) 의 방향으로 설정하고, 각각 투과광강도 I (ω₁, α), I (ω₂, α), I (ω₃, α) 를 측정한다. 그리고, 측정한 투과광강도 I (ω₁, α), I (ω₂, α), I (ω₃, α) 를 사용하여, VA 셀 (12) 의 액정층의 리터데이션 R 을 검출한다.

편광자의 투과축방향 α 을 임의의 각도의 방향으로 설정한 상태에서, 검광자 (13) 의 투과축방향 ω 을 임의의 각도 ω₁, ω₂(=ω₁+90°), ω₃(=ω₁+45°), ω₄(=ω₁+135°)의 방향으로 설정하였을 때의 투과광강도를 I (ω₁, α), I (ω₂, α), I (ω₃, α), I (ω₄, α) 로 하면, [식 30] 은 [식 35] 로 표시된다.

[식 35]

따라서, 3개의 투과광강도 I (ω₁, α), I (ω₂, α), I (ω₃, α) 를 사용하여, [식 36] 에 의해, VA 셀 (12) 의 액정층의 리터데이션 R 을 직접 산출할 수 있다.

[식 36]

[식 36] 에 의해 산출한 VA 셀 (12) 의 액정층의 리터데이션 R 을, VA 셀 (12) 의 액정층의 복굴절률Δn^eff 로 나눔으로써, VA 셀 (12) 의 액정층의 두께 d 를 산출할 수 있다.

본 실시예의 순서를 이하에 설명한다.

(단계 1)

(단계 2)

편광자 (11) 의 투과축방향 α 을 0°및 90°이외의 임의의 각도의 방향으로 설정한다. 이 상태에서, 검광자 (13) 의 투과축방향 ω 을 임의의 각도 ω₁ 의 방향으로 설정하고, 투과광강도 I^m (ω₁, α) 를 측정한다. 또한, 검광자 (13) 의 투과축방향 ω 을 각도 ω₂(=ω₁+90°) 의 방향으로 설정하고, 투과광강도 I^m (ω₂, α) 를 측정한다. 또한, 검광자 (13) 의 투과축방향 ω 을 각도 ω₃(=ω₁+45°) 의 방향으로 설정하고, 투과광강도 I^m (ω₃, α) 를 측정한다.

(단계 3)

단계 2 에서 측정한 투과광강도 I^m (ω₁, α), I^m (ω₂, α), I^m (ω₃, α) 와 [식 37] 을 사용하여 VA 셀 (12) 의 액정층의 리터데이션 R 을 산출한다.

[식 37]

(단계 4)

VA 셀 (12) 의 액정층의 두께 d 를 검출하는 경우에는, 단계 3 에서 산출한 VA 셀 (12) 의 액정층의 리터데이션 R 을, VA 셀 (12) 의 액정층의 복굴절률 Δn^eff(=n_e ^eff-n_o ^eff) 로 나눈다.

[제 5 실시예]

제 4 실시예에서는, 검광자 (13) 의 투과축방향 ω 을 임의의 각도 ω₁, ω₂(=ω₁+90°), ω₃(=ω₁+45°) 의 방향으로 설정함으로써 변수 A, B, C 를 산출하는 처리를 생략하였다. 여기서, 검광자 (13) 의 투과축방향 ω 을 이외의 각도의 방향으로 설정함으로써도, 변수 A, B, C 를 산출하는 처리를 생략할 수 있다.

제 5 실시예에서는, 편광자 (11) 의 투과축방향 α 을 임의의 각도의 방향으로 설정한다. 이 상태에서, 검광자 (13) 의 투과축방향 ω 을 임의의 각도 ω₁, ω₂(=ω₁+90°), ω₄(=ω₁+135°) 의 방향으로 설정하고, 각각의 투과광강도를 측정한다. 그리고, 측정한 투과광강도를 사용하여, VA 셀 (12) 의 액정층의 리터데이션 R 을 검출한다.

편광자 (11) 의 투과광강도 α 를 임의의 각도의 방향으로 설정한 상태에서, 검광자 (13) 의 투과광강도 ω 를 임의의 각도 ω₁, ω₂(=ω₁+90°), ω₃(=ω₁+45°), ω₄(=ω₁+135°) 의 방향으로 설정하였을 때의 투과광강도를 I (ω₁, α), I (ω₂, α), I (ω₃, α), I (ω₄, α) 로 하면, [식 30] 은 [식 35] 로 표시된다.

따라서, 3개의 투과광강도 I (ω₁, α), I (ω₂, α), I (ω₄, α) 를 사용하여, [식 38] 에 의해 VA 셀 (12) 의 액정층의 리터데이션 R 을 직접 산출할 수 있다.

[식 38]

또한, [식 38] 에 의해 산출한 VA 셀 (12) 의 액정층의 리터데이션 R 을, VA 셀 (12) 의 액정층의 복굴절률 Δn^eff 로 나눔으로써, VA 셀 (12) 의 액정층의 두께 d 를 산출할 수 있다.

본 실시예의 순서를 이하에 설명한다.

(단계 1)

(단계 2)

편광자 (11) 의 투과축방향 α 을, 0°및 90°이외의 임의의 각도의 방향으로 설정한다. 이 상태에서, 검광자 (13) 의 투과축방향 ω 을 임의의 각도 ω₁ 의 방향으로 설정하고, 투과광강도 I^m (ω₁, α) 를 측정한다. 또한, 검광자 (13) 의 투과축방향 ω 을 ω₂(=ω₁+90°) 의 방향으로 설정하고, 투과광강도 I^m (ω₂, α) 를 측정한다. 또한, 검광자 (13) 의 투과축방향 ω 을 ω₄(=ω₁+135°) 의 방향으로 설정하고, 투과광강도 I^m (ω₄, α) 를 측정한다.

(단계 3)

단계 2 에서 측정한 투과광강도 I^m (ω₁, α), I^m (ω₂, α), I^m (ω₄, α) 를 사용하여 [식 39] 에 의해 VA 셀 (12) 의 액정층의 리터데이션 R 을 산출한다.

[식 39]

(단계 4)

제 4 및 제 5 실시예에서는, 제 1∼제 3 실시예와 마찬가지로, VA 셀 (12) 의 투과율에 편광의존성이 있는 경우 (T_p≠T_s) 라도, VA 셀 (12) 의 액정층의 리터데이션 R 이나 두께 d 를 정확히 검출할 수 있다.

또한, 이들의 투과율 T_p, T_s 의 값을 필요로 하지 않고, VA 셀 (12) 의 액정 층의 리터데이션 R 이나 두께 d 를 검출할 수 있다. 따라서, VA 셀 (12) 의 액정층의 리터데이션 R 이나 두께를 간단히, 정확히 검출할 수 있다.

또한, 제 4 및 제 5 실시예에서는, 제 3 실시예와 비교하여, 변수 A, B, C 를 산출할 필요가 없기 때문에, 처리장치 (15) 의 처리가 간단해진다.

[제 6 실시예]

편광자 (11) 의 투과축방향을 각도 α 의 방향으로 설정하고, 검광자 (13) 의 투과축방향을 각도 ω 의 방향으로 설정하였을 때의 투과광강도를 나타내는 [식 13] 은, α 와 ω 를 교체하더라도 전혀 변화하지 않는다. 즉, 제 3 실시예에서 설명한 편광자를 검광자로, 검광자를 편광자로 치환할 수 있다.

제 6 실시예에서는, 검광자 (13) 의 투과축방향 ω 을 임의의 각도의 방향으로 설정한다. 이 상태에서, 편광자 (11) 의 투과축방향 α 을, 임의의 다른 3 이상의 각도로 설정하고, 각각의 투과광강도를 측정한다. 그리고, 측정한 투과광강도를 사용하여 VA 셀 (12) 의 액정층의 리터데이션 R 을 검출한다.

검광자 (13) 의 투과축방향 ω 을 바꾸지 않고, 편광자 (11) 의 투과축방향 α 을 바꾸면, 투과광강도를 나타내는 [식 19] 는 [식 40] 와 같이 다시 기재할 수 있다.

[식 40]

[식 40] 에서는 편광자 (11) 의 투과축방향 α, 검광자 (13) 의 투과축방향 ω 은 이미 알려져 있지만, I₀·T_p, I₀·T_s, R, A, B, C 가 알려져 있지 않다.

여기서, 3개의 변수 A, B, C 는, 검광자 (13) 의 투과축방향 ω 을 임의의 각도의 방향으로 설정한 상태에서, 편광자 (11) 의 투과축방향 α 을 적어도 3개 이상의 상이한 각도의 방향으로 설정하였을 때의 투과광강도와, [식 41] 을 비교함으로써 산출할 수 있다. 예를 들어, 편광자 (11) 의 투과축방향 ω 을 3개의 상이한 각도 α₁, α₂, α₃[α_i (i=1, 2, 3)] 의 방향으로 설정하였을 때의 3개의 투과광강도 I (ω, α₁), I (ω, α₂), I (ω, α₃)[I (ω, α_i)(i=1, 2, 3)] 와 [식 41] 을 비교함으로써 변수 A, B, C 를 산출할 수 있다. 비교방법으로서는, 예를 들어, 최소 제곱법을 사용할 수 있다.

[식 41]

그리고, 산출한 변수 A, B, C 를 사용하여 [식 32] 에 의해 VA 셀 (12) 의 액정층의 리터데이션 R 을 산출할 수 있다.

또, 편광자 (11) 의 투과축방향 α 을 3개의 투과축방향 α₁∼α₃ 의 방향으로 설정하였을 때의 3개의 투과광강도를 사용하여 3개의 변수 A, B, C 를 산출하는 경우, 3개의 투과축방향 α₁∼α₃ 중에 45°와 135°가 동시에 포함되어 있으면, 3개의 투과광강도만으로는 3개의 변수 A, B, C 를 산출할 수 없다. 이 경우에는, 편광자 (11) 의 투과축방향 α 을 4개 이상의 각도의 방향으로 설정하였을 때의 4개 이상의 투과광강도를 사용한다.

또한, 검광자 (13) 의 투과축방향 ω 을 0°또는 90°의 방향으로 설정하면, 변수 C 가 항상 “0”이 된다. 이 때문에, 검광자 (13) 의 투과축방향 ω 은 0°및 90°이외의 각도의 방향으로 설정할 필요가 있다.

본 실시예의 순서를 이하에 설명한다.

(단계 1)

VA 셀 (12) 을 도 1 에 나타내는 파라미터 검출장치에 배치한다. 이 때, VA 셀 (12) 의 기판면의 법선방향이, 입사광의 입사방향에 대하여 각도 Θ 기울어 지도록 VA 셀 (12) 을 배치한다.

(단계 2)

검광자 (13) 의 투과축방향 ω 을 0°및 90°이외의 임의의 각도의 방향으로 설정한다. 이 상태에서, 편광자 (11) 의 투과축방향 α 을 다른 3개의 각도 α₁, α₂, α₃ (45°와 135°를 동시에 포함하지 않는다) 에 설정하고, 각각의 투과광강도 I^m (ω, α₁), I^m (ω, α₂), I^m (ω, α₃) 를 측정한다.

(단계 3)

단계 2 에서 측정한 투과광강도 I^m (ω, α_i)(i=1, 2, 3) 와 [식 42] 로 표시되는 투과광강도 I^m (ω, α_i)(i=1, 2, 3) 를 비교함으로써, 변수 A^m, B^m, C^m 을 산출한다.

[식 42]

(단계 4)

단계 3 에서 산출한 변수 A^m, B^m, C^m 을 사용하여 [식 34] 에 의해 VA 셀 (12) 의 액정층의 리터데이션 R 을 산출한다.

(단계 5)

VA 셀 (12) 의 액정층의 두께 d 를 산출하는 경우에는, 단계 4 에서 산출한 VA 셀 (12) 의 액정층의 리터데이션 R 을, VA 셀 (12) 의 액정층의 복굴절률 Δn^eff(=n_e ^eff-n_o ^eff) 로 나눈다.

제 6 실시예에서는, 제 3 실시예와 마찬가지로, VA 셀 (12) 의 투과율에 편광의존성이 있는 경우 (T_p≠T_s) 라도, VA 셀의 액정층의 리터데이션 R 이나 두께 d 를 정확히 검출할 수 있다.

또한, 이들의 투과율 T_p, T_s 의 값을 필요로 하지 않고, VA 셀 (12) 의 액정층의 리터데이션 R 이나 두께 d 를 구할 수 있다. 따라서, VA 셀 (12) 의 액정층의 리터데이션 R 이나 두께 d 를 간단히, 정확히 검출할 수 있다.

또한, 제 6 실시예에서는, 제 2 실시예와 비교하여, 편광자 (11) 의 투과축방향 α 나 검광자 (13) 의 투과축방향 ω 을 임의의 각도의 방향으로 설정할 수 있다. 이 때문에, 편광자 (11) 의 투과축방향 α 나 검광자 (13) 의 투과축방향 ω 의 설정이 용이하고, 투과광강도의 검출시간을 단축할 수 있다.

[제 7 실시예]

제 6 실시예에서는, 편광자 (11) 의 투과축방향 α 을 3 이상의 상이한 각도 α_i(i=1, 2, 3, ···) 의 방향으로 설정하였을 때의 투과광강도 I (ω, α_i)(i=1, 2, 3, ···) 를 사용하여 변수 A, B, C 를 산출하였다. 여기서, 각도 α_i 로서 적절한 각도를 사용함으로써, 변수 A, B, C 를 산출하는 처리를 생략할 수 있다.

제 7 실시예에서는, 검광자 (13) 의 투과축방향 ω 을 임의의 각도의 방향으로 설정한다. 이 상태에서, 편광자 (11) 의 투과축방향 α 을 각도 α₁, 각도 α₂(=α₁+90도), α₃(=α₁+45°) 에 설정하고, 각각의 투과광강도를 측정한다. 그리고, 측정한 투과광강도를 사용하여 VA 셀 (12) 의 액정층의 리터데이션 R 을 검출한다.

검광자 (13) 의 투과광강도 ω 를 임의의 각도의 방향으로 설정한 상태에서, 편광자 (11) 의 투과축방향 α 을 임의의 각도 α₁, α₂(=α₁+90도), α₃(=α₁+45°), α₄(=α₁+135도) 의 방향으로 설정하였을 때의 투과광강도를 I (ω, α₁), I (ω, α₂), I (ω, α₃), I (ω, α₄) 로 하면 [식 30] 은 [식 43] 으로 표시된다.

[식 43]

따라서, 3개의 투과광강도 I (ω, α₁), I (ω, α₂), I (ω, α₃) 를 사용하여 [식 44] 에 의해 VA 셀 (12) 의 액정층의 리터데이션 R 을 직접 산출할 수 있다.

[식 44]

또한, [식 44] 에 의해 산출한 VA 셀 (12) 의 액정층의 리터데이션 R 을, VA 셀 (12) 의 액정층의 복굴절률 Δn^eff로 나눔으로써, VA 셀 (12) 의 액정층의 두께 d 를 산출할 수 있다.

본 실시예의 순서를 이하에 설명한다.

(단계 1)

VA 셀 (12) 을, 도 1 에 나타내는 파라미터 검출장치에 배치한다. 이 때, VA 셀 (12) 의 기판면의 법선방향이, 입사광의 입사방향에 대하여 각도 Θ 기울도록, VA 셀 (12) 을 배치한다.

(단계 2)

검광자 (13) 의 투과축방향 ω 을 0°및 90°이외의 임의 각도의 방향으로 설정한다. 이 상태에서 편광자 (11) 의 투과축방향 α 를 임의의 각도 α₁의 방향으로 설정하여, 투과광강도 I^m (ω, α₁) 를 측정한다. 또한, 편광자 (11) 의 투과축방향 α 를 각도 α₂(=α₁+ 90°) 의 방향으로 설정하여, 투과광강도 I^m (ω, α₂) 를 측정한다. 또한, 편광자 (11) 의 투과축방향 α 를 각도 α₃(=α₁+ 45°) 의 방향으로 설정하여, 투과광강도 I^m (ω, α₃) 를 측정한다.

(단계 3)

단계 2 에서 측정한 투과광강도 I^m (ω, α₁), I^m (ω, α₂), I^m (ω, α₃) 를 사용하여, [식 45] 에 의해 VA 셀 (12) 의 액정층의 리터데이션 R 을 직접 산출할 수 있다.

[식 45]

(단계 4)

VA 셀 (12) 의 액정층의 두께 d 를 검출하는 경우에는, 단계 3 에서 산출한 VA 셀 (12) 의 액정층의 리터데이션 R 을, VA 셀 (12) 의 액정층의 복굴절률Δn^eff(= n_e ^eff-n_o ^eff) 로 나눈다.

[제 8 실시예]

제 7 실시예에서는, 편광자 (11) 의 투과축방향을 임의의 각도 α₁, α₂(=α₁+ 90°), α₃(=α₁+ 45°) 의 방향으로 설정함으로써 변수 A, B, C 를 산출하는 처 리를 생략하였다. 여기서, 편광자 (11) 의 투과축방향 α 를 이것 이외의 각도 방향으로도 설정함으로써, 변수 A, B, C 를 산출하는 처리를 생략할 수 있다.

제 8 실시예에서는, 검광자 (13) 의 투과축방향 ω 를 임의의 각도 방향으로 설정한다. 이 상태에서 편광자 (11) 의 투과축방향 α 를 임의의 각도 α₁, α₂(=α₁+ 90°), α₃(=α₁+ 135°) 의 방향으로 설정하여, 각각의 투과광강도를 측정한다. 그리고, 측정한 투과광강도를 사용하여, VA 셀 (12) 의 액정층의 리터데이션 R 을 검출한다.

검광자 (13) 의 투과축방향 ω 를 임의의 각도 방향으로 설정한 상태로, 편광자 (11) 의 투과축방향 α 를 임의의 각도 α₁, α₂(=α₁+ 90°), α₃(=α₁+ 45°), α₄(=α₁+ 135°) 의 방향으로 설정하였을 때의 투과광강도를 I (ω, α₁), I (ω, α₂), I (ω, α₃), I (ω, α₄) 로 하면, [식 30] 은 [식 43] 으로 표시된다.

따라서, 3개의 투과광강도 I (ω, α₁), I (ω, α₂), I (ω, α₄) 를 사용하여, [식 46] 에 의해 VA 셀 (12) 의 액정층의 리터데이션 R 을 직접 산출할 수 있다.

[식 46]

또한, [식 46] 에 의해 산출한 VA 셀 (12) 의 액정층의 리터데이션 R 을, VA 셀 (12) 의 액정층의 복굴절률 Δn^eff로 나눔으로써, VA 셀 (12) 의 액정층의 두께 d 를 산출한다.

본 실시예의 순서를 이하에 설명한다.

(단계 1)

(단계 2)

검광자 (13) 의 투과축방향 ω 를, 0°및 90°이외의 임의의 각도 방향으로 설정한다. 이 상태에서 편광자 (11) 의 투과축방향 α 를 임의의 각도 α₁의 방향으로 설정하여, 투과광강도 I^m (ω, α₁) 를 측정한다. 또한, 편광자 (11) 의 투과축방향 α 를 각도 α₂(=α₁+ 90°) 의 방향으로 설정하여, 투과광강도 I^m (ω, α₂) 를 측정한다. 또한, 편광자 (11) 의 투과축방향 α 를 각도 α₄(=α₁+ 135°) 의 방향으로 설정하여, 투과광강도 I^m (ω, α₄) 를 측정한다.

(단계 3)

단계 2 에서 측정한 투과광강도 I^m (ω, α₁), I^m (ω, α₂), I^m (ω, α₄) 를 사용하여, [식 47] 에 의해 VA 셀 (12) 의 액정층의 리터데이션 R 을 산출한다.

[식 47]

(단계 4)

제 7 및 제 8 실시예에서는, 제 1∼제 6 실시예와 동일하게, VA 셀 (12) 의 투과율에 편광의존성이 있는 경우 (T_p≠T_s) 에도, VA 셀 (12) 의 액정층의 리터데이션 R 이나 두께 d 를 정확히 검출할 수 있다.

또한, 이것들의 투과율 T_p, T_s의 값을 필요로 하지 않고, VA 셀 (12) 의 액 정층의 리터데이션 R 이나 두께 d 를 산출할 수 있다. 따라서, VA 셀 (12) 의 액정층의 리터데이션 R 이나 두께를 간단하고 정확하게 검출할 수 있다.

또한, 제 7 및 제 8 실시예에서는, 제 6 실시예와 비교하여, 변수 A, B, C 를 산출할 필요가 없기 때문에, 처리장치 (15) 의 처리가 간단해진다.

본 발명을 사용하여 검출대상의 각 투과광강도를 측정하여, 측정한 각 투과광강도를 사용하여 검출대상의 리터데이션 및 두께를 산출한 실험예를 이하에 설명한다.

[실험예 1]

검출대상으로서, 아래와 같이 하여 제작한 VA 셀을 사용하였다.

기판으로서 한 면에 지름 약 1㎝ 인 원형의 투명전극을 갖는, 네변 약 3㎝ 인 유리기판을 사용하였다. 유리기판의 투명전극측에는, 액정분자를, 유리기판의 법선에 평행하게 배향시키기 위한 폴리이미드막이 형성되어 있다. 그리고, 2장의 유리기판을, 투명전극측이 대향하도록 접착하였다. 여기서, 접착제로서, 지름 4.5㎛ 인 수지제의 비드를 혼입한 자외선 경화성 접착제를 사용하였다. 이 자외선 경화성 접착제를, 유리기판의 주위의 내측 5㎜ 정도의 부분에 도포하였다. 그리고, 자외선을 조사하여 자외선 경화성 접착제를 경화시키는 것에 의해, 2장의 유리기판을 접착하였다. 이것에 의해, 유리기판 사이에는, 비드의 직경에 대응하는 틈이 형성되어 있다. 이 유리기판의 틈에, 액정재료를 모세관현상을 이용하여 주입함으로써, VA 셀을 제조하였다.

발광장치 (10) 는, 할로겐램프와, 파장 λ 가 546㎚ 의 단색광을 투과하는 간섭필터에 의해 구성하였다.

편광자 (11) 및 검광자 (13) 는, 편광필름을 사용하였다.

검출장치 (14) 는, CCD 카메라를 사용하였다.

상기한 방법으로 제조한 VA 셀을, 편광자 (11) 와 검광자 (13) 의 사이에, 입사광의 입사각 (VA 셀 (12) 의 기판면의 법선과 입사광의 입사방향 사이의 각도) Θ 가 30°가 되도록 설치하였다.

이 상태에서 편광자 (11) 의 투과축방향 α 를 45°의 방향으로 설정하여 (편광자 (11) 의 투과축방향을 45°의 방향을 향하여 ), 검광자 (13) 의 투과축방향 ω 을 0°의 방향으로 설정하였다 (검광자 (13) 의 투과축방향을 0°의 방향으로 향하였다). 그리고, 투과광강도 (검출장치 (14) 의 검출신호) I^m (0°, 45°) 를 측정하였다. 또한, 편광자 (11) 의 투과축방향 α 를 45°의 방향으로 설정하고, 검광자 (13) 의 투과축방향 ω 을 90°의 방향으로 설정하였다. 그리고, 투과광강도 I^m (90°, 45°) 를 측정하였다.

다음에, 측정한 투과광강도 I^m (0°, 45°) 와 I^m (90°, 45°) 를 사용하여, [식 27] 에 의해 비 r 을 산출하였다. 이 결과, r=0.665 가 얻어졌다.

다음에, 편광자 (11) 의 투과축방향 α 를, r 를 사용하여 [식 29] 에 의해 산출된 각도 [γ=50.8°] 로 설정하여, 검광자 (13) 의 투과축방향 ω 을 45°의 방향으로 설정하였다. 그리고, 투과광강도 I^m (45°, α) 를 측정하였다. 또한, 편광자 (11) 의 투과축방향 α 를, 상기 각도 [γ= 50.8°] 의 방향으로 설정하고, 검광자 (13) 의 투과축방향 ω 을 135°의 방향으로 설정하였다. 그리고, 투과광강도 I^m (135°, α) 를 측정하였다.

다음으로, 측정한 투과광강도 I^m (45°, α) 와 I^m (135°, α) 를 사용하여, [식 48] 에 의해 VA 셀의 액정층의 리터데이션 R 을 산출하였다. 그 결과, R=40.4㎚ 이 얻어졌다.

[식 48]

또한, VA 셀의 액정재료의 이상광굴절률 n_e=1.5633, 상광굴절률 n_o=1.4776 및 입사각 Θ=30°을 사용하여, [식 10] 에 의해 VA 셀의 액정층의 복굴절률 Δn^eff를 산출하였다. 그리고, [식 48] 에서 산출된 VA 셀의 액정층의 리터데이션 R=40.4㎚ 을, VA 셀의 액정층의 복굴절률 Δn^eff로 나누었다. 그 결과, VA 셀의 액정층의 두께 d=4.23㎛ 이 얻어졌다.

[실험예 2]

실험예 1 의 측정을 한 후, VA 셀을 움직이지 않고, 계속하여 실험예 2 의 측정을 하였다.

각도 γ 를 산출할 때까지는 실험예 1 과 동일한 순서로 행하였다. 그 결과, r=0.670 이 얻어졌다.

검광자 (13) 의 투과축방향 ω 을, r 를 사용하여 [식 29] 에 의해 산출된 각도 [γ=50.7°] 의 방향으로 설정하고, 편광자 (11) 의 투과축방향 α 를 45°의 방향으로 설정하였다. 그리고, 투과광강도 I^m (ω, 45°) 를 측정하였다. 또한, 검광자 (13) 의 투과축방향 ω 을, 상기 각도 [γ=50.7°] 의 방향으로 설정하고, 편광자 (11) 의 투과축방향 α 를 135°의 방향으로 설정하였다. 그리고, 투과광강도 I^m (ω, 135°) 를 측정하였다.

다음에, 측정한 투과광강도 I^m (ω, 45°) 와 I^m (ω, 135°) 를 사용하여, [식 49] 에 의해 VA 셀의 액정층의 리터데이션 R 을 산출하였다. 그 결과, R=40.3㎚ 이 얻어졌다.

또한, 실험예 1 과 동일한 순서로 VA 셀의 액정층의 두께 d 를 산출하였다. 그 결과, d=4.22㎛ 이 얻어졌다.

[식 49]

[실험예 3]

실험예 1 과 동일한 VA 셀을 사용하여, VA 셀을 움직이지 않고, 실험예 1, 2 의 측정을 한 후, 계속하여 실험예 3 의 측정을 하였다.

검광자 (13) 의 투과축방향 ω 을 45°의 방향으로 설정하고, 편광자 (11) 의 투과축방향 α 를 0°의 방향으로 설정하였다. 그리고, 투과광강도 I^m (45°, 0°) 를 측정하였다. 또한, 검광자 (13) 의 투과축방향 ω 을 45°의 방향으로 설정하고, 편광자 (11) 의 투과축방향 α 를 90°의 방향으로 설정하였다. 그리고, 투과광강도 I^m (45°, 90°) 를 측정하였다.

다음으로, 측정한 투과광강도 I^m (45°, 0°) 와 I^m (45°, 90°) 를 사용하여, [식 17] 에 의해 비 r 을 산출하였다. 그 결과, r=0.665 가 얻어졌다.

다음에, 편광자 (11) 의 투과축방향 α 를, r 을 사용하여 [식 29] 에 의해 산출된 각도 [γ=50.8°] 의 방향으로 설정하고, 검광자 (13) 의 투과축방향 ω 을 45°의 방향으로 설정하였다. 그리고, 투과광강도 I^m (45°, α) 를 산출하였다. 또한, 편광자 (11) 의 투과축방향 α 를, 상기 각도 [γ=50.8°] 의 방향으로 설정하고, 검광자 (13) 의 투과축방향 ω 을 135°의 방향으로 설정하였다. 그리고, 투과광강도 I^m (135°, α) 를 측정하였다.

다음에, 측정한 투과광강도 I^m (45°, α) 와 I^m (135°, α) 를 사용하여, [ 식 49] 에 의해, VA 셀의 액정층의 리터데이션 R 을 산출하였다. 그 결과, R=40.3㎚ 이 얻어졌다.

[실시예 4]

실험예 3 의 측정을 한 후, VA 셀을 움직이지 않고, 계속하여 실험예 4 의 측정을 하였다.

각도 γ 를 산출할 때까지는 실험예 4 와 동일한 순서로 행하였다. 그 결과, r=0.660 이 얻어졌다.

다음에, 검광자 (13) 의 투과축방향 ω 을, γ 를 사용하여 [식 29] 로부터 산출된 각도 [50.9°] 의 방향으로 설정하고, 편광자 (11) 의 투과축방향 α 를 45°의 방향으로 설정하였다. 그리고, 투과광강도 I^m (ω, 45°) 를 측정하였다. 또한, 검광자 (13) 의 투과축방향 ω 을, 상기 각도 [50.9°] 의 방향으로 설정하고, 편광자 (11) 의 투과축방향 α 를 135°의 방향으로 설정하였다. 그리고, 투과광강도 I^m (ω, 135°) 를 측정하였다.

다음에, 측정한 투과광강도 I^m (ω, 45°) 와 I^m (ω, 135°) 를 사용하여, [식 49] 에 의해, VA 셀의 액정층의 리터데이션 R 을 산출하였다. 그 결과, R=40.5㎚ 이 얻어졌다.

또한, 실험예 1 과 동일한 순서로 VA 셀의 액정층의 두께 d 를 산출하였다. 그 결과, d=4.24㎛ 이 얻어졌다.

실험예 1∼4 는, 동일한 VA 셀의 동일 장소를 연속적으로 측정하였다.

그리고, 각 실험예 1∼4 에서는, VA 셀의 리터데이션 R 및 두께 d 로서 거의 같은 값이 얻어졌다.

[비교예 1]

액정층의 투과율의 이방성을 고려한 본 발명을 이용하여 검출대상의 리터데이션이나 두께를 검출한 경우의 검출정밀도를 확인하기 위해서, 회전검광자법을 이용하여 검출대상의 리터데이션이나 두께를 검출하였다.

실험예 4 의 측정을 한 후, VA 셀을 움직이지 않고, 계속하여 비교예의 측정을 하였다.

편광자 (11) 의 투과축방향 α 를 45°의 방향으로 설정하고, 검광자 (13) 의 투과축방향 ω 을 45°의 방향으로 설정하였다. 그리고, 투과광강도 I^m (45°, 45°) 를 측정하였다. 또한, 편광자 (11) 의 투과축방향 α 를 45°의 방향으로 설정하고, 검광자 (13) 의 투과축방향 ω 을 135°의 방향으로 설정하였다. 그리고, 투과광강도 I^m (135°, 45°)를 측정하였다.

다음에, 측정한 투과광강도 I^m (45°, 45°) 와 I^m (135°, 45°) 를 사용하여, [식 50] 에 의해, VA 셀의 액정층의 리터데이션 R 을 산출하였다. 그 결과, R=43.8㎚ 이 얻어졌다.

[식 50]

또한, 실험예 1 과 동일한 순서로 VA 셀의 액정층의 두께 d 를 산출하였다. 그 결과, d=4.58㎛ 이 얻어졌다.

비교예의 검출결과와, 액정층의 투과율의 이방성을 고려한 실험예 1∼4 의 검출결과를 비교하면, 동일한 VA 셀의 동일 장소를 측정하였음에도 불구하고, 비교예의 검출결과는, 실험예 1∼4 의 검출결과와 다르다.

[실험예 5]

비교예의 측정을 한 후, VA 셀을 움직이지 않고서, 계속하여 실험예 5 의 측정을 하였다.

편광자 (11) 의 투과축방향 α 를 45°의 방향으로 설정하였다. 이 상태에서 검광자 (13) 의 투과축방향 ω 을, 10°간격으로 0°부터 90°까지의 범위내에서 설정하여, 각각의 투과광강도 I^m (ω_i, 45°)(ω_i= 0°, 10°, 20°… 80°, 90°) 를 측정하였다.

다음에, 측정한 I^m (ω_i, 45°) 와 [식 51] 의 I (ω_i, 45°) 를, 최소 제곱 법을 이용하여 비교함으로써, 변수 A^m, B^m, C^m 을 산출하였다. 그 결과, A^m=24605, B^m=17227, C^m=18412 (임의 단위) 가 얻어졌다.

[식 51]

다음에, 산출한 변수 A^m, B^m, C^m 을 사용하여, [식 34] 에 의해, VA 셀의 액정층의 리터데이션 R 을 산출하였다. 그 결과, R=40.3㎚ 이 얻어졌다.

[실험예 6]

실험예 5 의 측정을 한 후, VA 셀을 움직이지 않고서, 계속하여 실험예 6 의 측정을 하였다.

편광자 (11) 의 투과축방향 α 를 45°의 방향으로 설정하였다. 이 상태에서 검광자 (13) 의 투과축방향 ω 을 0°, 45°, 90°의 방향으로 설정하여, 각각의 투과광강도 I^m (0°, 45°), I^m (45°, 45°), I^m (90°, 45°) 를 측정하였다.

다음에, 측정한 투과광강도 I^m (0°, 45°), I^m (45°, 45°), I^m (90°, 45°) 를 사용하여, [식 52] 에 의해, VA 셀의 액정층의 리터데이션 R 을 산출하였 다. 그 결과, R=40.4㎚ 이 얻어졌다.

[식 52]

또한, 실험예 1 과 동일한 순서로 VA 셀의 액정층의 두께 d 를 산출하였다. 그 결과, d=4.23㎛ 이 얻어졌다.

[실시예 7]

실험예 6 의 측정을 한 후, VA 셀을 움직이지 않고서, 계속하여 실험예 7 의 측정을 하였다.

편광자 (11) 의 투과축방향 α 를 45°의 방향으로 설정하였다. 이 상태에서 검광자 (13) 의 투과축방향 ω 을 0°, 90°, 135°의 방향으로 설정하여, 각각의 투과광강도 I^m (0°, 45°), I^m (90°, 45°), I^m (135°, 45°) 를 측정하였다.

다음에, 측정한 투과광강도 I^m (0°, 45°), I^m (90°, 45°), I^m (135°, 45°) 를 사용하여, [식 53] 에 의해, VA 셀의 액정층의 리터데이션 R 을 산출하였다. 그 결과, R=40.4㎚ 이 얻어졌다.

[식 53]

[실시예 8]

실험예 7 의 측정을 한 후, VA 셀을 움직이지 않고서, 계속하여 실험예 8 의 측정을 하였다.

검광자 (13) 의 투과축방향 ω 을 45°의 방향으로 설정하였다. 이 상태에서 편광자 (11) 의 투과축방향 α 를, 10°간격으로 0°부터 90°까지의 범위내에서 설정하여, 각각의 투과광강도 I^m (45°, α_i)(α_i= 0°, 10°, 20°···80°, 90°) 를 측정하였다.

다음에, 측정한 투과광강도 I^m (45°, α_i) 와 [식 54] 의 I (45°, α_i) 를, 최소 제곱법을 이용하여 비교함으로써, 변수 A^m, B^m, C^m 을 산출하였다. 그 결과, A^m=24857, B^m=17650, C^m=18711 (임의 단위) 가 얻어졌다.

[식 54]

다음에, 산출된 변수 A^m, B^m, C^m 을 사용하여, [식 34] 에 의해, VA 셀의 액정층의 리터데이션 R 을 산출하였다. 그 결과, R=40.5㎚ 이 얻어졌다.

[실험예 9]

실험예 8 의 측정을 한 후, VA 셀을 움직이지 않고서, 계속하여 실험예 9 의 측정을 하였다.

검광자 (13) 의 투과축방향 ω 을 45°의 방향으로 설정하였다. 이 상태에서 편광자 (11) 의 투과축방향 α 를 0°, 45°, 90°의 방향으로 설정하여, 각각의 투과광강도 I^m (45°, 0°), I^m (45°, 45°), I^m (45°, 90°) 를 측정하였다.

다음에, 측정한 투과광강도 I^m (45°, 0°), I^m (45°, 45°), I^m (45°, 90°) 를 사용하여, [식 55] 에 의해, VA 셀의 액정층의 리터데이션 R 을 산출하였다. 그 결과, R=40.6㎚ 이 얻어졌다.

[식 55]

또한, 실험예 1 과 동일한 순서로 VA 셀의 액정층의 두께 d 를 산출하였다. 그 결과, d=4.25㎛ 이 얻어졌다.

[실시예 10]

실험예 9 의 측정을 한 후, VA 셀을 움직이지 않고서, 계속하여 실험예 10 의 측정을 하였다.

검광자 (13) 의 투과축방향 ω 을 45°의 방향으로 설정하였다. 이 상태에서 편광자 (11) 의 투과축방향 α 를 0°, 90°, 135°의 방향으로 설정하여, 각각의 투과광강도 I^m (45°, 0°), I^m (45°, 90°), I^m (45°, 135°) 를 측정하였다.

그리고, 측정한 투과광강도 I^m (45°, 0°), I^m (45°, 90°), I^m (45°, 135°) 를 이용하여, [식 56] 에 의해, VA 셀의 액정층의 리터데이션 R 을 산출하였다. 그 결과, R=40.6㎚ 이 얻어졌다.

[식 56]

[실험예 5]∼[실험예 10] 은 [실험예 1]∼[실험예 4] 와 동일한 VA 셀의 동일한 장소를 연속적으로 측정하였다.

그리고, [실험예 5]∼[실험예 10] 에서 검출한 VA 셀의 액정층의 리터데이션 R 및 두께 d 는, [실시예 1]∼[실시예 4] 에서 검출한 값과 거의 같은 값이고, 비교예와는 다른 값이었다.

본 발명은, 실시형태에서 설명한 구성에 한정되지 않고, 여러 가지의 변경, 추가, 삭제가 가능하다.

예를 들어, VA 셀의 리터데이션이나 두께를 검출하는 경우에 관해서 설명하였지만, 본 발명은, VA 셀에 한정되지 않고, 광학적 1축 매질과 동일한 광학특성을 나타내는 검출대상의 리터데이션이나 두께를 검출하기 위해서 사용할 수 있다.

또한, 파라미터 검출장치는, 도 1 에 나타낸 구성의 것에 한정되지 않고, 상기한 각 투과광강도를 검출할 수 있거나, 또는, 각 투과광강도에 근거하여 검출대상의 리터데이션이나 두께를 검출할 수 있으면 된다.

또한, 상기 기술한 각 투과광강도의 검출순서나, 검출대상의 리터데이션이나 두께를 검출하는 각 단계의 순서는, 적절히 변경가능하다.

제 1 발명∼제 9 발명의 검출대상의 파라미터 검출방법에서는, 검출대상에 대하여 비스듬히 광을 입사시킨 경우에 발생하는 투과율의 편광방향 의존성을 고려하고 있다. 이로써 검출대상에 비스듬히 광을 입사시키는 경우에도 검출대상의 파라미터를 정확하게 검출할 수 있다.

또한 액정 셀의 각 부재의 굴절률이나 투과율을 사전에 파악할 필요가 없기 때문에 처리가 간단하다.

제 3 발명 및 제 6 발명의 검출대상의 파라미터 검출방법에서는, 제 1 발명 및 제 2 발명의 검출대상의 파라미터 검출방법과 비교하여, 투과광강도의 비 r 을 얻기 위해 검광자의 투과축방향 또는 입사광의 편광방향을 특정한 방향으로 설정할 필요가 없다. 이 때문에 검광자의 투과축방향 및 입사광의 편광방향을 임의의 방향으로 설정할 수 있다. 따라서, 검광자의 투과축방향이나 입사광의 편광방향의 조정이 용이하고, 작업시간을 단축할 수 있다.

제 4 발명 및 제 5 발명의 검출대상의 파라미터 검출방법에서는, 제 3 발명의 검출대상의 파라미터 검출방법과 비교하여, 변수 A, B, C 를 산출하는 처리가 불필요하다. 이 때문에 처리장치의 처리가 간단해져, 검출대상의 파라미터의 검출시간을 단축할 수 있다.

제 7 발명 및 제 8 발명의 검출대상의 파라미터 검출방법에서는, 제 6 발명 의 검출대상의 파라미터 검출방법과 비교하여, 변수 A, B, C 를 산출하는 처리가 불필요하다. 이 때문에 처리장치의 처리가 간단해져, 검출대상의 파라미터의 검출시간을 단축할 수 있다.

제 9 발명의 검출대상의 파라미터 검출방법에서는, 검출대상의 액정층의 두께를 간단하고 정확하게 검출할 수 있다.

제 10 발명의 검출대상의 파라미터 검출장치에서는, 검출대상의 파라미터를 간단한 구성으로 용이하고 정확하게 검출할 수 있다.

또한 제 1 발명∼제 9 발명의 검출대상의 파라미터 검출방법 및 제 10 발명의 검출대상의 파라미터 검출장치에서는, 검출대상의 파라미터가 측정영역 내에서 분포되어 있는 경우에도 그 분포를 용이하게 검출할 수 있다.

Claims

복굴절특성을 갖는 검출대상에 직선편광을 입사시키고, 검출대상 및 검광자를 투과한 광의 투과광강도에 기초하여 검출대상의 파라미터를 검출하는, 검출대상의 파라미터 검출방법으로서,

검출대상에 입사되는 직선편광의 편광방향이 입사면에 대하여 0°의 방향으로 설정되고, 검광자의 투과축방향이 입사면에 대하여 임의의 각도 ω₀의 방향으로 설정된 상태에서 투과광강도 I (ω₀, 0°) 를 측정하고,

검출대상에 입사되는 직선편광의 편광방향이 입사면에 대하여 90°의 방향으로 설정되고, 검광자의 투과축방향이 입사면에 대하여 임의의 각도 ω₀의 방향으로 설정되어 있는 상태에서 투과광강도 I (ω₀, 90°) 를 측정하고,

측정한 투과광강도 I (ω₀, 0°), I (ω₀, 90°) 와 이하의 [수학식 1],

을 사용하여 비 r 을 산출하고, 검출대상에 입사되는 직선편광의 편광방향이 입사면에 대하여 임의의 각도 α 의 방향으로 설정되고, 검광자의 투과축방향이 입사면에 대하여 임의의 각도 ω 의 방향으로 설정되어 있는 상태에서의 투과광강도 I (ω, α) 를, 적어도 2개 이상의 상이한 (ω, α) 의 조합에 대하여 측정하고,

측정한 적어도 2개 이상의 투과광강도 I (ω, α) 와 이하의 [수학식 2],

(I₀；입사광의 강도, Tp；p 편광에 대한 검출대상의 투과율, λ；입사광의 파장)

을 사용하여 검출대상의 리터데이션 R 을 검출하는 것을 특징으로 하는 검출대상의 파라미터 검출방법.
복굴절특성을 갖는 검출대상에 직선편광을 입사시키고, 검출대상 및 검광자를 투과한 광의 투과광강도에 기초하여 검출대상의 파라미터를 검출하는, 검출대상의 파라미터 검출방법으로서,

검출대상에 입사되는 직선편광의 편광방향이 입사면에 대하여 임의의 각도 α₀의 방향으로 설정되고, 검광자의 투과축방향이 입사면에 대하여 0°의 방향으로 설정되어 있는 상태에서 투과광강도 I (0°, α₀) 를 측정하고,

검출대상에 입사되는 직선편광의 편광방향이 입사면에 대하여 임의의 각도 α₀의 방향으로 설정되고, 검광자의 투과축방향이 입사면에 대하여 90°의 방향으 로 설정되어 있는 상태에서 투과광강도 I (90°, α₀) 를 측정하고,

측정한 투과광강도 I (0°, α₀), I (90°, α₀) 와 이하의 [수학식 3],

을 사용하여 비 r 를 산출하고, 검광자의 투과축방향이 입사면에 대하여 임의의 각도 ω 의 방향으로 설정되고, 검출대상에 입사되는 직선편광의 편광방향이 입사면에 대하여 임의의 각도 α 의 방향으로 설정되어 있는 상태에서 투과광강도 I (ω, α)를, 적어도 2개 이상의 상이한 (ω, α) 의 조합에 대하여 측정하고,

측정한 적어도 2개 이상의 투과광강도 I (ω, α) 와 이하의 [수학식 4],

(I₀；입사광의 강도, Tp；p 편광에 대한 검출대상의 투과율, λ；입사광의 파장)

을 사용하여 검출대상의 리터데이션 R 을 검출하는 것을 특징으로 하는 검출대상의 파라미터 검출방법.
복굴절특성을 갖는 검출대상에 직선편광을 입사시키고, 검출대상 및 검광자를 투과한 광의 투과광강도에 기초하여 검출대상의 파라미터를 검출하는, 검출대상의 파라미터 검출방법으로서,

검출대상에 입사되는 직선편광의 편광방향이 입사면에 대하여 임의의 각도 α_i 의 방향으로 설정되고, 검광자의 투과축방향이 입사면에 대하여 임의의 각도 ω 의 방향으로 설정되어 있는 상태에서의 투과광강도 I (ω, α_i) 를, 적어도 3개 이상의 상이한 α_i 에 대하여 측정하고,

측정한 적어도 3개 이상의 투과광강도 I (ω, α_i) 와 이하의 [수학식 5],

을 사용하여 변수 A, B, C를 산출하고, 산출한 변수 A, B, C 와 이하의 [수학식 6],

을 사용하여 검출대상의 리터데이션 R 을 검출하는 것을 특징으로 하는 검출대상의 파라미터 검출방법.
복굴절특성을 갖는 검출대상에 직선편광을 입사시키고, 검출대상 및 검광자를 투과한 광의 투과광강도에 기초하여 검출대상의 파라미터를 검출하는, 검출대상 의 파라미터 검출방법으로서,

검출대상에 입사되는 직선편광의 입사면에 대하여 임의의 각도 α₁의 방향으로 설정되고, 검광자의 투과축방향이 입사면에 대하여 임의의 각도 ω 의 방향으로 설정되어 있는 상태에서 투과광강도 I (ω, α₁) 를 측정하고,

검출대상에 입사되는 직선편광의 편광방향이 입사면에 대하여 각도 α₂(=α₁＋90°) 의 방향으로 설정되고, 검광자의 투과축방향이 입사면에 대하여 임의의 각도 ω 의 방향으로 설정되어 있는 상태에서 투과광강도 I (ω, α₂) 를 측정하고,

검출대상에 입사되는 직선편광의 편광방향이 입사면에 대하여 각도 α₃(=α₁＋45°) 의 방향으로 설정되고, 검광자의 투과축방향이 입사면에 대하여 임의의 각도 ω 의 방향으로 설정되어 있는 상태에서 투과광강도 I (ω, α₃) 를 측정하고,

측정한 투과광강도 I (ω, α₁), I (ω, α₂), I (ω, α₃) 와 이하의 [수학식 7],

을 사용하여 검출대상의 리터데이션 R 을 검출하는 것을 특징으로 하는 검출대상의 파라미터 검출방법.
복굴절특성을 갖는 검출대상에 직선편광을 입사시키고, 검출대상 및 검광자를 투과한 광의 투과광강도에 기초하여 검출대상의 파라미터를 검출하는, 검출대상의 파라미터 검출방법으로서,

검출대상에 입사되는 직선편광의 편광방향이 입사면에 대하여 임의의 각도 α₁의 방향으로 설정되고, 검광자의 투과축방향이 입사면에 대하여 임의의 각도 ω 의 방향으로 설정되어 있는 상태에서 투과광강도 I (ω, α₁) 를 측정하고,

검출대상에 입사되는 직선편광의 편광방향이 입사면에 대하여 각도 α₂(=α₁ ＋90°) 의 방향으로 설정되고, 검광자의 투과축방향이 입사면에 대하여 임의의 각도 ω 의 방향으로 설정되어 있는 상태에서 투과광강도 I (ω, α₂) 를 측정하고,

검출대상에 입사되는 직선편광의 편광방향이 입사면에 대하여 각도 α₄(=α₁＋135°) 의 방향으로 설정되고, 검광자의 투과축방향이 입사면에 대하여 임의의 각도 ω 의 방향으로 설정되어 있는 상태에서 투과광강도 I (ω, α₄) 를 측정하고,

측정한 투과광강도 I (ω, α₁), I (ω, α₂), I (ω, α₄) 와 이하의 [수학식 8],

을 사용하여 검출대상의 리터데이션 R 을 검출하는 것을 특징으로 하는 검출대상의 파라미터 검출방법.
복굴절특성을 갖는 검출대상에 직선편광을 입사시키고, 검출대상 및 검광자를 투과한 광의 투과광강도에 기초하여 검출대상의 파라미터를 검출하는, 검출대상의 파라미터 검출방법으로서,

검출대상에 입사되는 직선편광의 편광방향이 입사면에 대하여 임의의 각도 α 의 방향으로 설정되고, 검광자의 투과축방향이 입사면에 대하여 각도 ω_i 의 방향으로 설정되어 있는 상태에서의 투과광강도 I (ω_i, α) 를, 적어도 3개 이상의 상이한 ω_i 에 대하여 측정하고,

측정한 적어도 3개 이상의 투과광강도 I (ω_i, α) 와 이하의 [수학식 9],

을 사용하여 변수 A, B, C 를 산출하고, 산출한 변수 A, B, C 와 이하의 [수학식 10],

을 사용하여 검출대상의 리터데이션 R 을 검출하는 것을 특징으로 하는 검출대상의 파라미터 검출방법.
복굴절특성을 갖는 검출대상에 직선편광을 입사시키고, 검출대상 및 검광자를 투과한 광의 투과광강도에 기초하여 검출대상의 파라미터를 검출하는, 검출대상 의 파라미터 검출방법으로서,

검출대상에 입사되는 직선편광의 편광방향이 입사면에 대하여 임의의 각도 α 의 방향으로 설정되고, 검광자의 투과축방향이 입사면에 대하여 임의의 각도 ω₁의 방향으로 설정되어 있는 상태에서 투과광강도 I (ω₁, α) 를 측정하고,

검출대상에 입사되는 직선편광의 편광방향이 입사면에 대하여 임의의 각도 α 의 방향으로 설정되고, 검광자의 투과축방향이 입사면에 대하여 각도 ω₂(=ω₁＋90°) 의 방향으로 설정되어 있는 상태에서 투과광강도 I (ω₂, α) 를 측정하고,

검출대상에 입사되는 직선편광의 편광방향이 입사면에 대하여 임의의 각도 α 의 방향으로 설정되고, 검광자의 투과축방향이 입사면에 대하여 각도 ω₃(=ω₁＋45°) 의 방향으로 설정되어 있는 상태에서 투과광강도 I (ω₃, α) 를 측정하고,

측정한 투과광강도 I (ω₁, α), I (ω₂, α), I (ω₃, α) 와 이하의 [수학식 11],

을 사용하여 검출대상의 리터데이션 R 을 검출하는 것을 특징으로 하는 검출대상의 파라미터 검출방법.
복굴절특성을 갖는 검출대상에 직선편광을 입사시키고, 검출대상 및 검광자를 투과한 광의 투과광강도에 기초하여 검출대상의 파라미터를 검출하는, 검출대상의 파라미터 검출방법으로서,

검출대상에 입사되는 직선편광의 편광방향이 입사면에 대하여 임의의 각도 α 의 방향으로 설정되고, 검광자의 투과축방향이 입사면에 대하여 임의의 각도 ω₁의 방향으로 설정되어 있는 상태에서 투과광강도 I (ω₁, α) 를 측정하고,

검출대상에 입사되는 직선편광의 편광방향이 입사면에 대하여 임의의 각도 α 의 방향으로 설정되고, 검광자의 투과축방향이 입사면에 대하여 각도 ω₂(=ω₁＋90°) 의 방향으로 설정되어 있는 상태에서 투과광강도 I (ω₂, α) 를 측정하고,

검출대상에 입사되는 직선편광의 편광방향이 입사면에 대하여 임의의 각도 α 의 방향으로 설정되고, 검광자의 투과축방향이 입사면에 대하여 각도 ω₄(=ω₁＋135°) 의 방향으로 설정되어 있는 상태에서 투과광강도 I (ω₄, α) 를 측정하고,

측정한 투과광강도 I (ω₁, α), I (ω₂, α), I (ω₄, α) 와 이하의 [수학식 12],

을 사용하여 검출대상의 리터데이션 R 을 산출하는 것을 특징으로 하는 검출대상의 파라미터 검출방법.
제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,

검출한 검출대상의 리터데이션 R 에 기초하여 검출대상의 두께 d 를 검출하는 것을 특징으로 하는 검출대상의 파라미터 검출방법.
광원;

투과축방향의 편광성분을 갖는 직선편광이 투과하는 편광자로서, 투과축방향이 광원에서 발광된 광의 진행방향에 평행한 축을 회전축으로 하여 회전 가능한 상기 편광자;

편광자를 투과한 광이 기판면의 법선에 대하여 기울어진 각도로 입사하도록 배치된 검출대상;

투과축방향의 편광성분을 갖는 직선편광이 투과하는 검광자로서, 투과축방향이 검출대상을 투과한 광의 진행방향에 평행한 축을 회전축으로 하여 회전 가능한 상기 검광자;

검광자를 투과한 광의 강도를 검출하여 검출신호를 출력하는 검출장치; 및

검출장치에서 출력된 검출신호가 입력되는 처리장치를 구비하고,

상기 처리장치는 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 기재되어 있는 처리를 하여 검출대상의 리터데이션 R 과 두께 d 의 적어도 하나를 검출하는 것을 특징으로 하는 검출대상의 파라미터 검출장치.