TWI288823B - Method and apparatus for detecting a parameter of a detected object - Google Patents
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Description
1288823 九、發明說明: 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於檢測具有雙折射特性之檢測對象之參數 (尤其是檢測對象之液晶層之滯留及厚度)之檢測對象之泉 數檢測方法及檢測裝置。 【先前技術】 作為構成液晶顯示裝置之液晶顯示元件(以下稱「液晶 胞」)’通常使用液晶分子之長轴方向定向於大致平行於 基板面之方向之液晶胞。作為此種液晶胞,已知有扭轉向 列型(Twmed Nematic ; TN)之液晶胞、超扭轉向列型 (Super Twisted Nematic ; STN)之液晶胞、IPS 型(In_Plane
Switching ;面内轉換)之液晶胞。又,也使用液晶分子之 長軸方向定向於大致平行於基板面之法線之方向,即定向 於大致垂直於基板面之方向之(Vertical Alignment ; va ; 垂直定向)液晶胞(以下稱「VA胞」)。VA胞因具有高對比 與寬視角,故廣泛使用於液晶電視及液晶監視器等。 液晶胞之顯示性能大幅依存於液晶胞之液晶層之厚度。 因此,液晶胞之液晶層之厚度之管理相當重要。 在此,液晶胞之液晶層之滯留係以液晶層之厚度與雙折 射率之積表示’因&,液晶胞之液晶層之厚度可利用:測 液晶層之滞留’將所檢測之液晶層之滯留除以雙折射率加 以檢測。 液曰曰刀子之長軸方向定向於大致平行於基板面之方向之 液晶胞之液晶層之滞留可利用使光入射於垂直於液晶胞之 104195.doc 1288823 基板面’藉分析穿透液晶胞之光之偏光狀態而加以檢測。 但,VA胞之液晶分子之長軸方向定向於大致垂直於基 板面之方向,因此,使光垂直地入射於VA胞之基板面之 情形,液晶分子在光學上會執行各向同性動作,故穿透 V A胞之光之偏光狀態不會變化。也就是說,不能使用使 光垂直地入射於VA胞之基板面之方法。 因此’有人提出使光傾斜地入射於VA胞之基板面,並 分析穿透VA胞之光之偏光狀態,以檢測VA胞之液晶層之 厚度之方法。此方法揭示於「Hiap Liew Ong,實用物理 學雜誌第71卷1號,1992年,U0頁〜i44頁」(參考文獻 1)、「Hiap Liew Ong,實用物理學雜誌第7〇卷4號,1991 年,2〇23頁〜2〇30頁」(參考文獻2)、「國際公開第w〇 01/〇22〇29號公報」(參考文獻3)。 例如,在芩考文獻1所揭示之方法中,使用依照發光裝 置、偏光器、檢偏光器、檢測裝置之順序配置各元件之測 定裝置。檢測檢測對象之滞留時,首先,將檢測對象配置 於偏光器與檢偏光器間,其次,將檢測對象之滯後相軸設 疋於對偏光之穿透軸方向成45。之角度。在此狀態下, 將偏光器之穿透軸方向與檢偏光器之穿透軸方向設定為平 行,而測定穿透光強度(檢測裝置之檢測信號)Ιρη。又, 將偏光器之穿透軸方向與檢偏光器之穿透軸方向設定為正 父而測疋牙透光強度Icross。而,利用所測定之穿透光強 度1 para、Icr〇sA [式1],算出檢測對象之滯留R。 [數 13] 104195.doc 1288823 an
iR
[式1] [發明所欲解決之問題] 使光線入射於平行於液晶胞之基板面之法線,即垂直於 液晶胞之基板面之情形,在界面(例如空氣-玻璃界面)之光 之穿透率不會因入射光之偏光方向而變化。即,不會發生 穿透率之偏光方向依存性。
但在使光線傾斜入射於液晶胞之基板面之情形,在界面 之光之牙透率則會因入射光之偏光方向而變化。即,會發 生牙透率之偏光方向依存性。 使用使光線傾斜入射於VA胞之基板面之方法檢測VA胞 之液曰曰層之滯留之情形,為提高胞之液晶層之滯留之 檢測:度:有必要考慮穿透率之偏光方向依存性。
在刖述芩考文獻1所揭示之方法中,因未考慮穿透率之 偏光方向依存性,故不能正確檢H日日層之滯留,因此, 也不能正確檢測液晶層之厚度。 在則述參考文獻1所揭示之方法中,使用正常光折
射率與異常光折射率之平均值作為雙折射率。但,平均值 為近似值,依昭炎I “、、$文獻1所揭示之方法,不能正確檢測 出液晶層之厚度。 又,在前述參考 率之偏光方向依存 率。在此,在實際 器、透明電極等。 文獻2所揭示之方法中,雖有考慮穿透 性’但只考慮在空氣-玻璃界面之穿透 之液晶胞中,設有玻璃基板、彩色濾光 因此’為瞭解液晶胞之穿透率,有必要 104l95.doc 1288823 逼液晶胞之所有構件之穿透, ^ 以㈣會_成之際之條件而變化 件之穿透率。且測定所製™^ 矛之古 相备困難。因此,使用前述參考文獻2所揭 ^法之情形,也不能正確檢測液晶層之滯留。 存文獻3中’揭示不考慮穿透率之偏光方向依
収晶層之滞留之方法。但前述參考文獻 揭:之方法係以測定穿透光強度之位置之光之穿透率 二為則* ’因此,滯留分布於測定區域内之情形,即不 能正確檢測液晶層之滯留。 本I月之目的在於提供可簡單而正確地檢測檢測 對象之滞留及厚度等之參數之檢測對象之參數檢測方法及 檢測裝置。 【發明内容】 第1發明係對應於請求項1所載之檢測對象之參數檢測方 法0 在本發明之檢測對象之參數檢測方法中,將入射於檢測 對象之直線偏光之偏光方向設定於對入射面呈0。之方向, 將榀偏光裔之穿透軸方向設定於對入射面呈任意角度⑺0之 方向。而,在此狀態,測定穿透光強度I((〇G,〇。)。又,將 入射於檢測對象之直線偏光之偏光方向設定於對入射面呈 90之方向’將檢偏光器之穿透軸方向設定於對入射面呈 任意角度ω〇之方向。而,在此狀態,測定穿透光強度1(_, 90。)。 104195.doc 1288823 其次,利用所測定之穿透光強度Ι(ω〇5 Ο。)、Ι(ω〇, 90。)與 以下之式算出其比r ·· [數Μ] r = I (ω〇, 9 0。) ~ϊ (ω〇, 0°) 其次’將入射於檢測對象之直線偏光之偏光方向設定於 對入射面呈任意角度α之方向,將檢偏光器之穿透軸方向 設定於對入射面呈任意角度ω之方向。而,在此狀態,測 定穷透光強度Ι(ω,α)。牙透光強度ι(ω,α)係對相異之至少2 種以上之(ω,α)之組合加以測定。 而,利用所測定之至少2種以上之穿透光強度1((〇,α)與 以下之式檢測檢測對象之滯留R : [數!5] 1 (ω, a) = Ι〇·Τρ cos2w.c〇s2a + r·c o 12ω0· s i η2ω·s i η2α -co ίω〇.δ in2w.s in2a.c os
f2 n T
R 在此,I〇為被檢偏光器之穿透率所規格化之入射光之強 度。λ為入射光之波長。 本發明適合於使用於使光绫倆私 文尤踝彳員斜入射於檢測對象之基板 面,利用穿透檢測對象之光之強择 J豕心尤之強度,檢測檢測對象之參數 (檢測對象之液晶層之滯留及厚度)之情形。 檢測對象係包含VA胞等具有雙折射特性之元件。 104195.doc •10- 1288823 入射面J係包含入射光之入射方向與檢測對象之法線 之面。 第2¾明係對應於請求項2所載之檢測對象之參數檢測方 法。 在本發明之檢測對象之參數檢測方法中,將人射於檢測 十象之直線偏光之偏光方向設定於對入射面呈任意角度(X。 P將仏偏光裔之穿透軸方向設定於對入射面呈0。之 方向。而’在此狀態,測定穿透光強度1(〇。,心卜又,將 入:於檢測對象之直線偏光之偏光方向設定於對入射面呈 任心角度(X。之方向,將檢偏光器之穿透軸方向設定於對入 射面呈9G之方向。而’在此狀態,測定穿透光強度1(90。, α〇)。 , 而,利用所測定之穿透光強度Ι(0。,α〇)、Ι(90。,α〇)與以 下之式算出其比r: [數 16] r = 1 ^ α〇) Ι(0ο,α0) 其次,將檢偏光器之穿透軸方向設定於對入射面呈任意 角度ω之方向,將入射於檢測對象之直線偏光之偏光方向 σ又疋於對入射面呈任意角度α之方向,而,在此狀態,測 疋牙透光強度Ι(ω,α)。此穿透光強度ι(ω,α)係對相異之至 少2種以上之(〇),α)之組合加以測定。 而,利用所測定之至少2種以上之穿透光強度1((〇, α)與 以下之式檢測檢測對象之滞留R ·· 104195.doc -11- 1288823 [數 17] (①,α) Ιο · Τ】 c ο s2co· c 〇 s2a + r.cot2a〇.s in ω· s i n: a 2
法 V? •C〇t〇J〇.siri9,、 . /0
1η2ω·8 in2a.c〇sr2^R 第3發明係對應於請求項3所載之檢測對 象之參數檢測方 本I月之才双測董子象之參數檢測方法中,另夺入射於檢測 對象之直線偏光之偏光方向設定於對入射面呈任意角度… 之方向,將檢偏光器之穿透軸方向設定於對入射面呈任意 角度co之方向。而’在此狀態,測定穿透光強度ι(ω,%)。 此牙透光強度Ι(ω,%)之測定係對相異之至少3種以上之% 執行。
而’利用所測定之至少3種以上之穿透光強度%)與 以下之式算出變數A,B,C : [數 18] I (ω, a ι) =a c〇s tti+B· s n2〇M + C- s i n2 a i 其次’利用算出之變數A,B,C與以下之式檢測撿消j對 象之滯留R : [數 19] 104l95.doc •12- 1288823
COS
C im 作為利用穿透光強度ϊ(ω,ai)與前述之式算出變數A, B ’ C之方法,例如可使用最小二乘法。 第4發明係對應於請求項4所載之檢測對象之參數檢測方 法。 在本發明之檢測對象之參數檢測方法中,將入射於檢測 對象之直線偏光之偏光方向設定於對入射面呈任意角度q 之方向,將彳欢偏光裔之穿透軸方向設定於對入射面呈任意 角度ω之方向。而,在此狀態,測定穿透光強度1(仍 又,將入射於檢測對象之直線偏光之偏光方向設定於對入 射面呈角度α2(=α1 + 90。)之方向,將檢偏光器之穿透軸方向 設定於對入射面呈任意角度ω之方向。而,在此狀態,測 定穿透光強度Ι(ω5心)。又,將入射於檢測對象之直線偏光 之偏光方向設定於對入射面呈角度α3(=αι+45。)之方向,將 檢偏光為'之穿透軸方向設定於對入射面呈任意角度①之方 向。而,在此狀態,測定穿透光強度Ι(ω,α3)。 而,利用所測定之穿透光強度Ι(ω,α〇、Ι(ω,α2)、1(队 α3)與以下之式算出檢測對象之滯留r : [數 20] 104195.doc -13 - 1288823 cos Μ Μ: Μ3 \2 V \^2 c ο s 2 α ] Μι [2Πω, α 3) - (ι - t an 2 α ι) · ι (ω, α ι) *~(1 +t a η2αι) · I (ω, α 2) ] c ο s 2 α ι μ2 = [ Ι (ω,αι) + Ι (ω…)]2 Ms (2 + Sln4a1^2sin22ai) .ι (ω, α ι)
一(2 s in4ai一 2s in22ai) · I (ω, a 2) 21(①,〇5 3).sin4ai 第5發明係對應於請求項5所載之檢測對象之參數檢測方 法
在本t明之檢测對象之參數檢測方法中,將入射於檢測 對象之直線偏光之偏光方向設定於對入射面呈角度…之方 向,將檢偏光器之穿透軸方向設定於對入射面呈任意角度 ω之方向。而,在此狀態,測定穿透光強度1((〇,…)。又, 將入射於檢測對象之直線偏光之偏光方向設定於對入射面 呈角度0^( = 0^ + 90°)之方向,將檢偏光器之穿透軸方向設定 於對入射面呈任意角度ω之方向。而,在此狀態,測定穿 透光強度Ι(ω,α2)。又,將入射於檢測對象之直線偏光之偏 光方向設定於對入射面呈角度…卜〜+丨^^之方向’將檢 偏光器之穿透軸方向設定於對入射面呈任意角度①之方 向。而,在此狀態,測定穿透光強度1((〇, α4)。 而,利用所測定之穿透光強度Ι(ω,α〇、Ι(ω,α2)、“ο, 104195.doc -14- U88823 α〇與以下之式瞀屮 式#出檢測對象之滯留R: L 數 21 ]
c O S Μ. 2 λ
R
2 · c 〇 s 2 α —[2 I (ω,α4) (1 + ΐ&η2«〇·Ι(ω, αι) M2===tl (ω, αι) (1'tan2al}. Ι(ω> α2)]〇〇52αι + 1 (ω, α 2) ]2 Μ 5 = (2
Us in22a。·Ι (ω, αι) S in4 ιη22αι). 2 1 (ω> «4).s ΐη4(ϊ1 (2 + d · ϊ (ω, α 2) 法 第6發明係對應於請求項6所載 之檢測對象之參數檢測方 • ㈣兔明之檢測對象之參數檢測方法中,將入射於檢測 象之直線偏光之偏光方向設定於對入射面呈任意角度α 之方向,將檢偏光器之穿透轴方向設定於對入射面呈任音 角度COi之方向在此狀態,測定穿透光強度Ι(ω")。 此穿透光強度·,α)之測定係對相異之至少3種以上之叫 執行。 1 而,利用所測定之至少3種以上之穿透光強度恥“声 以下之式算出變數A,Β,c : [數 22] I04195.doc -15- 1288823 (ω 4 α) =α - cos2Wi+B-s ίη2ωι + 0·δ ίπ2ω} 其次,利用算出之變數A,Β,C與以下之式檢測檢測對 象之滯留R : [數 23] COS U c
U J 作為利用穿透光強度Ι(ωί,α)與前述之式算出變數A,
Β ’ c之方法,例如可使用最小二乘法。 第7發明係對應於請求項7所載之檢測對象之參數檢測方 法0 在本發明之檢測對象之參數檢測方法中,將入射於檢測 對象之直線偏光之偏光方向設定於對入射面呈任意角度a 之方向,將檢偏光器之穿透軸方向設定於對入射面呈任意 角度ω]之方向。而,在此狀態,測定穿透光強度〗(①1, 。又,將入射於檢測對象之直線偏光之偏光方向設定於 對入射面呈角度a之方向,將檢偏光器之穿透軸方向設定 於對入射面呈任意角度⑴卜…+列。)之方向。而,在此狀 態’測定穿透光強度Ι(ω2,a)。又,將入射於檢測對象之 直線偏光之偏光方向設定於對入射面呈角度a之方向,將 檢偏光器之穿透軸方向設定於對入射面呈任意角度 ω3(=ω1+45。)之方向。而,在此狀態’心穿透光強度 ,〇〇 〇 而,利用所測^之穿透光強度Ι(ωι,α)、Ι(ω2, α)、⑽, a )與以下之式异出檢測對象之滯留R : 104195.doc 1288823 [數 24]
c 〇 S 2 π λ
R Ν2 — Ν Ν, k2 c ο s 2 ωΝ1 〜[2ΐ(ω3,α) 一 (ι — tan 2ωι) . ι (ω a) 2, a) ]2 -(l + tan2Wl).I(w2, α)]ε〇δ2ω Na===[l (ωι, α) + Ι (ω Ν; (2 + “η4ωι〜2“η22ωι) ] 一,α) (2 — s i η4 〇)卜2 s i η22 ω " · ϊ (ω 2,a) 2 I (ω 3, cu) . s i η 4 ω ι 象之參數檢測方 第8發明係對應於請求項8所載之檢測對 法0 :托項8之檢測對象之參數檢測方法中,將入射於檢測 、之直線偏光之偏光方向設定於對入射面呈角度a之方 向’將檢偏光器之穿透軸方向設定於對入射面呈任意角度 ⑷之方向。而,在此狀態,測定穿透光強度Mu)。 又,將入射於檢測對象之直線偏光之偏光方向設定於對入 ,呈任心角度a之方向,將檢偏光器之穿透轴方向設定 於:入射面呈角度ω2(=ωι+9(Γ)之方向。而,在此狀態, 測疋牙透光強度Ι(ω2, α)。又’將入射於檢測對象之直線偏 光之偏光方向設定於對入射面呈任意角度a之方向,將檢 偏光器之穿透軸方向設定㈣人射面呈角度 104195.doc -17- 1288823 之方向。而’在此狀態,測定穿透光強度Ι(ω4, α)。 而’利用所測定之穿透光強度Ι(ωΐ5 〇〇、Ι(ω2, α)、I(c〇4, )人下之式异出檢測對象之滯留R : [數 25] COS [笋] ν4 、Ν2- ί_ Ns \ V · c ο s 2 ω ι J N 4=- ]2 I (ω4,a) — (1 +t an 2〇>ι) ^(1-tan2wi) . ι(ω2, a)]c〇s2a> ν2=[ι (ωι,α) + Ι (ω2,⑷]2 2ωι> · I (ωι, a) 2ωι) * I (ω2, a)
Ns= (2〜Μη4ωι —2sin (2 + s in4〇>i-2s in + 2 1 (ω4, a) . s i η4ωι 法 第9發明係對應於請求項9所載之檢测尉象之參數檢測方 之明之檢測對象之參數檢測方法中,依據檢測對象 w邊R异出檢測對象之厚度d。 、作為依據檢測對象之滯留轉出檢测對象之厚度」之方 法,例如,可使用檢測對象滯认 又 射率之方法。 以崎以檢測對象之雙折 象之參數檢測 方法 第10發明係對應於請求項1〇所载之檢測對 W4195.doc -18- 1288823 本發明之檢測對象之參數檢測裝置係包含發光裝置、偏 光裔、檢測對象、檢偏光器、處理裝置。 作為發光裝置,使用照射單色光之發光裝置。 偏光器及檢偏光器之穿透軸方向可以平行於光之行進方 向之軸為旋轉軸而旋轉。使偏光器或檢偏光器旋轉之驅動 裝置可利用以手動使偏光器或檢偏光器旋轉之手動式之驅 動機構或利用馬達等驅動源所構成。又,在檢測穿透光強 度之際,可利用處理裝置控制馬達等驅動源。 檢測對象係被配置成可使穿透檢偏光器之光(入射光)以 對基板面之法線傾斜之角度入射。例如,可使用將支持檢 偏光為之支持部配置成對光之入射方向傾斜之方法。戍可 使用利用驅動機構使支持檢偏光器之支持部旋轉之方法。 檢測裝置係檢測(測定)穿透檢偏光器之光強度作為穿透 光強度。 處理裝置係輸入檢測裝置所檢測(測定)之穿透光強度, 使用第1發明〜第1〇發明之方法檢測檢測對象之滞留R及厚 度d 〇 [發明之效果】 在第1發明〜第9發明之檢測對象之參數檢測方法中,有 可考慮到使光線對檢測對象傾斜入射之情形所發生之穿透 率之偏光方向依存性。因此,在使光線對檢測對象傾斜入 射之情形’也可正確地檢測檢測對象之參數。 且因不必事前掌握液晶胞之各構件之折射率及穿透率, 故處理相當簡單。 104195.doc 1288823 第==ΓΛ6發明之檢測對象之咖 得穿透光強产ΓΓ檢測對象之參數檢測方法相比,為獲 之穿、、 可將檢偏光器 向或入射光之偏光方向設定於任意方向。從 而’將檢偏光器之穿透亂古 I透軸方向或入射光之偏光方向之調整 相田谷易,可縮短作業時間。 ★在第4土月及第5發明之檢測對象之參數檢測方法中,與 第3發明之檢測對象之參數檢測方法相比,不需要算出變 數A、B、C之處理,因此,處理裝置之處理相當簡單,可 縮短檢測對象之參數之檢測時間。 在第7發明及第8發明之檢測對象之參數檢測方法中,鱼 第6發明之檢測對象之參數檢測方法相比,不需要算出變 婁 C之處理’因此,處理裝置之處理相當簡單,可 縮短檢測對象之參數之檢測時間。 可簡單而正 在第9發明之檢測對象之參數檢測方法中 確地檢測檢測對象之液晶層之厚度。 可以簡單之 在第1 〇發明之檢測對象之參數檢測方法中 構成谷易而正確地檢測檢測對象之來數。 又在第1么明〜第9發明之檢測對象之參數檢測方法及 第10發明之檢測對象之參數檢测裝置中,即使在檢測對象 之參數分布於測定區域内之情形,也可容易地檢測其分 布。 f實施方式】 \04\95.doc -20- 1288823 之實施例。 向於平行於基板面之 向定向於垂直於基板 ’說明有關檢測v A胞 鉍一面參照圖式,一面說明本發明 '下’使用液晶分子之長轴方向定 套線之方向,即,液晶分子之長軸方 面之方向之VA胞作為檢測對象。而 之參數之液晶層之滯留及厚度之情形 hVA胞之液晶層以外之部分呈現各向同性,不
开:有滞留。且即使以液晶層以外之部分作為檢測對象之情 二具有㈣之層也假定僅為—層。但在滯後相軸存在於 士面内,全體之滯留為各層之滯留之和之情形,將該 之層全部合起來視為1層。 用之檢測對象之參 又’圖2係表示圖1 首先’圖1係表示以下之實施例所使 數檢测裝置(以下稱”參數檢測裝置,,)。 所不之參數檢測裝置之座標系。 土圖1中,以紙面之左右方向為x軸(右方向為正),紙面 =上下方向為2軸(上方向為正),垂直於紙面之方向為υ軸 、氏面之背側方向為正)。而,使用以光之行進方向為平行 於z軸之方向,χ軸存在於入射面内之右手系之座標系。 又,在本專利說明書中,「入射面」係指包含入射光之 入射方向與VA胞12之基板面之法線之面。 、偏光器、檢偏光器之穿透軸方向及入射光之偏光方向係 以在xy面内之旋轉角度加以指定。此時,X軸之正 ”、、,由x軸之正方向朝向y軸之正方向之旋轉方向為正方 向0 圖1所示之參數檢測裝置係具有發光裝置10、偏光器 i04195.doc 1288823 11、VA胞12、檢偏光器1 3、檢測裝置14、處理裝置1 5。各 裝置係沿著發光裝置10所照射之光之行進方向(在圖丨中, 為z軸方向)配置。 發光裝置10係用於照射參數檢測用之單色光。發光裝置 10可利用照射單色光之光源(例如雷射)所構成。又,發光 裝置10也可利用照射一定之波長範圍之多色光之多色光源 (例如函素燈)、與將多色光單色化之單色化裝置(例如分光 器或干涉濾光器)所構成。 偏光器11係在發光裝置10所照射之光中,僅可使具有與 牙透轴方向一致之方向之偏光成分之直線偏光穿透。檢偏 光器13係在穿透¥八胞12之光中,僅可使具有與穿透軸方 向一致之方向之偏光成分之直線偏光穿透。作為偏光器u 及檢偏光器13可使用格蘭-湯姆遜稜鏡等偏光稜鏡或人造 偏光膜等偏光膜。 偏光器li及檢偏光器13係被配置成可使穿透軸方向以平 • 4于於光之行進方向(z軸方向)之軸為旋轉軸而在xy面内旋 轉。例如’以支持部支持偏光器u及檢偏光器13,利用驅 動裝置Ua及13a使支持部旋轉。驅動裝置Ua及i3a可利用 以手動使支持部旋轉之手動式之驅動機構所構成。或利用 步進馬達等驅動源使支持部旋轉之驅動機構所構成。另 :卜驢動源既可手動開關之操作予以起動,也可利用處理 裝置15自動地起動。利用處理裝置卜控制驅動源之情形, 檢測作業可自動化,故可縮短作業時間。 仏測對象12係被配置成可使人射光斜斜地人射於基板 104195.doc -22- 1288823 面 0 例士ϋ ’可將支持檢測對象12之支持部配置成對入射光 、方向傾斜之狀態。或,設置以平行於y軸(在圖i 為、、氏面之表背方向)之軸為旋轉軸而可旋轉之支持 支持部可藉驅動裝置12a,利用手動或驅動源加以驅 動。 ▽八胞12之液晶層之液晶分子定向於平行於VA胞12之基 板面之法線之情形,將VA胞12配置成如圖1所示時,液晶 • 曰之印後相軸(液晶分子之長轴方向)必定含於入射面。^八 胞12之液晶層之液晶分子對VA胞之基板面之法線傾斜之 情形’或檢測對象並非液晶胞,其分子之滯後相軸不平行 於其表面之法線之情形,以滞後相軸方向含於入射面之方 式配置檢測對象。 又’最好在驅動裝置Πa、12a、13a,設置檢測偏光器 11、檢測對象12、檢偏光器13之旋轉位置(或可判別旋轉 位置)之旋轉位置檢測器。 φ 作為檢測裝置14,可使用光電二極體或光電倍增管等可 輸出具有與入射光之強度成正比之值(例如振幅之值)之檢 測信號(測定信號)之裝置。又,檢測信號之值不與入射光 之強度成正比之情形,事先求出檢測信號之值與入射光之 強度之關係,並對檢測信號之值施行修正,使其與入射光 之強度成正比。 由發光裝置1 〇所照射之光穿透穿透軸方向對入射面向角 度α方向傾斜(設定於角度(X方向)之偏光器u時,成為具有 角度α方向之偏光成分之直線偏光。 104195.doc -23 - !288823 當穿透偏光器11之直線偏光入射於▽八胞12之基板面 日才’會分歧成s偏光與p偏光而傳播。s偏光係具有垂直於 入射面之方向之偏光成分之直線偏光。又,p偏光係具有 平仃於入射面之方向(正交於?偏光之偏光成分之方向)之偏 光成分之直線偏光。 入射於VA胞12前之直線偏光之電場向量<Eq>係以[式2]
表不。又,在本專利說明書中,使用”<:>,,作為表示向量之 符號。 [數 26]
E 〇 · c 〇 s α、 〇 · s i η 〜 = E〇.cosa(e〇P)+E〇.s .na{e〇s) [式2] 在此,E/、E〇s係s偏光及p偏光之電場之大小。匕係 射S之電場向量之大小(振幅)。<6/>及<^>係p偏光及s 光之偏光方向之單位向*。由於係在入射於则12 前,故<e〇P>及<e〇S>分別平行於χ軸及y轴。 剛通過電場後之電場向量<Ε 1:>可利用表3表厂、 [數 27] / ,t 1〇ρ·Ε t 1 〇s. Ε = t1〇'E〇p〈eip〉+t1〇s.E〇S〈eiS〉 =t i〇p.E〇p(e ip)+ t i〇s.E〇s(e〇^ [式3] 104195.doc -24- 1288823 在此,ti〇P、tl()S係對p偏光及S偏光之振幅穿透率。 由於在界面會發生折射,故<e〗p>关<e〇p>。因此,<eiP> 不再平行於X軸,但含於xz面内。另一方面, <e】s> = <e〇s>,因此,<e】s>仍一直平行於y軸。 右僅者眼於各偏光成分之大小,此通過界面後之光之電 場之振幅可利用[式4]表示: [數 28]
rti〇P 0 Λ 〔E〇p) Eis 、 ) ,〇 tl〇SJ
[式4] 在其他界面,例如在玻璃_彩色濾色片界面及透明電極_ 定向膜界面等之光之電場之變化亦可利用同樣之方法描 述。 茲假設入射側之空氣-胞最表面之界面為第1界面,考慮 第1界面之情形。在此,第丨界面係第媒質(第〇媒質為 入射側之空氣)與第i媒質之界面。 、 假設,<^>及<以> 係第i媒質中之P偏光及S偏光之偏光
方向之單位向量時,在第i媒質之電場向量<E 一 1 J利用[式 叫表不: [數 29] v ίΕ \ ρ λ 1 ^ Eis ==EiP(e iP)+EiS(e is)
\ J 、s、 [式 5] 通過第i界面後之電場向量<Ei + 1>變成[式6]: 104195.doc -25- 1288823
(E i + 1
ft i + i, iP.EiP^ v ; i + i, iS.EiSy \ J t i + i, iP.EiP(e i + ip)+ t i + i,
iS.Eis(e i + is) is · E is (e 〇s) [式6] 在此,t i ,jP、t】+ i,is係對第i界面之p偏光及s偏光之振幅 穿透率。 由於在界面會發生折射,故<ei + 1p>关<eip>。因此, <ei+1p>不再平行於X軸,但含於xz面内。另一方面, <ei + is> = <eiS>=<e〇s> 5 因此,<ei + 1s>仍一直平行於 y軸。 若僅著眼於各偏光成分之大小,此通過界面後之光之電 場之振幅可利用[式7 ]表不· [數 31] t i + i, iP-EiP(e i + ip)+ t i + i.
’E i + 1P、 rt i+i, ip.Eip^ Ei + is V J t i + 1. iS.EiS it i + i, iP 0 i + 1, YEiP^ ;Eis 八 y Π ’t j + 1, 、 0 t j +1, j
Eo (1Πt j+i j =〇
P 0
Eo 0 + 1,
V / [式7] 104195.doc -26- 1288823 [式7]僅著眼於大小,但為描述偏光狀態,也必須S偏光 與P偏光間之相對的相位差。 在此,因假想液晶層以外之部分呈現各向同性,故S偏 光與P偏光間不會發生相位差。也就是說,即使考慮到相 位差’也可利用[式7]描述光之穿透。
在液晶内,光分成正常光與異常光而傳播。但,如圖i 所示’滞後相軸存在於入射面之情形,正常光為s偏光, 即’具有垂直於入射面之方向之偏光成分之直線偏光。另 一方面,異常光為P偏光,即,具有在入射面内與S偏光之 偏光成分正交之方向之偏光成分之直線偏光。 因此,在構成VA胞12之玻璃等各種媒質中傳播來之s偏 光會照常以正常光形態在液晶内傳播。又p偏光則以異常 光形態在液晶内傳播。因此,在液晶層之界面之穿透率也 可利用與[式7]同樣之型式表示。 但,液晶層顯示各向異性,具有滯留性。即,折射率因 偏光方向而異,在正t光與異常邮偏光與p偏光)間會發 假設以液晶層為第鳴質,正常光之折射率為〜eff,異常 :之折射率為n,ff時’通過液晶層’剛入射於第。[1+1]媒1 前之光之電場向量<EI>之成分Elp、γ可利用[ 貝 [數32] 、不· 104195.doc -27- 1288823 (ΕιρΛ (e^neeii'd ο
Ο
ι-ιΡ.Ει-ιρΑ , s 口 S 1 一 1 · JC/ 1 一 1 ’ g f f , 1 1 e1 丁·ne 'nt m. / 0 j = 0 n i¥.n〇e" 0 e λ "Ε〇ρλ
s /
J
[式8] 在此,d為液晶層之厚度,λ為入射光之波長。 η/"、neeff可利用[式9]表示: [數 33] n e f f ε Χζχ-]- η e2 · η ο2 ε ζ ζ 一 ε
-X n〇eff =Vn 〇2 — X2 X = s i η Θ η〇2+ (ru2-η〇2) c ο s 2 <9 η〇2+ (ne2-n〇2) s i η20 s Θ (He — n〇)sin0.co , [式 9] ®係入射光與V A胞12之基板面之法線間之角产 :=圖1、圖〜θ_12之基板面之法線與液晶二 目軸間之角度。ne、n。係液晶材料之折射率,係電場 對平行於液晶分子之長轴方向及正交之方向之直線偏光之 折射率。 104195.doc -28- 1288823 VA胞之情形,液晶分子之長軸方向係平行地定向於^ 胞之基板面之法線(垂直於基板面),故0:=〇。。 因此,[式9]變成[式1〇] ·· [數 34] n〇ef f=VrT〇2-X2 、 [式 10] 通過液晶層之光在其後通過各向同性媒質間好幾次,最 後向VA胞12之外部,也就是說,向空氣出射。 人取 以上過程之入射光之偏光狀態之變化在假設出射光之電 場向量為<Em>(假設包含液晶層及VA胞兩 * $ " 二氣在内, 具有[m+1]層之媒質層)時,<Em>可利用[式表示· [數 35] ·
〈M
Ο ΥΕιρ> t k+ 1, kS I Ε 1 s
0 〆7C e 丁11 彳
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E 〇 · s 〇 s a、 i n a y L八 在此,tp、ts係對P偏光及s偏光之VA胞全體之振幅穿透 率,即以[式12]表示之在各界面之振幅穿透率之積: 104195.doc -29- 1288823 I:數 36J m — ItP=n j=0 】,
+】, [式 I2J 經由穿透軸朝向角度①之方向(穿透軸對入射面傾斜角度 ⑷之檢偏光器13,以檢測裝置14檢測此出射光之強度Ι(ω, α)之情形,Ι(ω,α)可利用[式Η]表示。 又,在本專利說明書中,Ι(ω,α)係表示將入射光之偏光 方向(偏光器11之穿透軸方向)設定於距離入射面角度^之 方向,將檢偏光器13之穿透車由方向設定於距離入射面角度 ω之方向時之穿透光強度(檢剛裝置14之檢測信號)。 [數 37] U (ω, a) = f cos ω s ! n ①· c 〇 s i ηω· c o s ω sin、 叫 Emp .c〇SC0 + EmS.S inco|2 ==Ι〇[ΐρ2.〇〇82ω·ο〇82α+ΐ〇2 sin2 〈Em〉 ω · s i n2 a 2^· ts-s 1η2ω.8 in2a.c〇sl7r(neeff^^ ff)d]
I〇[Tp.cos2〇).cos 2a + T sin2 ωνδ i η2α 2 *n/T p. T s .s in2〇).s in2a.c〇 I〇[Tp.cos2co.cos2a + Ts, 2
Vtp . Ts .s in2co.s in2a.c〇s’ △ η d [式 13] 104195.doc .30- 1288823 在此,ι〇為被檢偏光器之穿透率所規格化之出射光之強 度。w, w係對Ρ偏光及s偏光之以胞12之穿透率。 △ η’係以胞12之液晶層之雙折射率。又, [R“neff · d]係VA胞12之液晶層之滞留。 液晶層之滞留R係使用檢測裳置14所檢測之穿透光強 度’可利用U13]’以液晶層之滞留R為變數而 以 算出。
[式13]係包含對p偏光及s偏光之¥八胞12之穿透率τ 丁。 因此,為使用穿透光強度,由[式13]算出?夜晶層之滞 需要此VA胞12之穿透率TP5TS之具體值。 二但,為獲得VA胞I2之穿透率Tp,Ts<具體值,有必要事 前掌握VAm2之所有構件之穿透率1際之^胞12具有 I™製之透明電極及彩色濾光器等構件。因此,為獲得μ 胞12之穿透率,有必要知道全部構件之穿透率。但,薄膜 構件之折射率等光學特性會因膜形成之際之條件而變也,、 因此,在現實上無法事前掌握各構件之穿透率。且在Μ 胞12製造後,測定VA胞12之各構件之穿透率相當困難。 在本發明中,提出不需要VA胞12之穿透率Tp, 丁$之值, 即可正確地檢測液晶層之滯留R以及液晶層之厚产d之八析 方法。
2所示之參數檢測裝置,說明檢測對 態中,為VA胞12之液晶層之滯留R 以下,利用圖1及圖 象之參數(在本實施型 及厚度d)。 [第1實施型態] 104195.doc -31 - !288823 在第1實施型態中,將對入射面之檢偏光器13之穿透軸 方向之傾斜角度ω(以下稱”檢偏光器13之穿透軸方向〇〇,,)設 定於任意角度。又,將對入射面之偏光器11之穿透軸方向 之傾斜角度α(以下稱,,偏光器11之穿透軸方向α")設定於平 行於入射面之角度(α=0。)及正交於入射面之角度(α==:9())。 在各狀態測定穿透光強度。而,利用所測定之穿透光強度 之比r,檢測VA胞12(檢測對象)之參數。
將檢偏光器13之穿透軸方向ω設定於任意角度叫之方向 (朝向角度ω0之方向)。又,將偏光器u之穿透軸方向α設定 於〇之方向(朝向角度〇。之方向)。此時之穿透光強度(檢測 裝置丨4之檢測信號)為I(coG,〇。)。 將檢偏光器13之穿透軸方向ω設定於前述任意角度叫之 方向。又,將偏光器11之穿透軸方向α設定於9〇。之方向。 此時之穿透光強度為Ι(ω〇, 9〇。)。
而,利用穿透光強度Ι(ω0, 〇。)、Ι(ω。,% 其比r : )與[式14]算出 [數 38] (ω〇,9 0°) Μω〇,〇°) 將偏光fill之穿透軸方向之方向設^ ’ 光器13之穿透軸方向設定於角度①之 -α ’將檢偏 Κω,α)可利用[式M]之比r而以[式〗5]表示·、之穿透光強度 [數 39] 104195.doc •32- 1288823 (ω,α) = I〇 · Tp c〇s2w.c〇s2a ω· s i η2α + r . c ο 12ωο·s i η -|VF .cotwo.s in2w.s in2a.c〇 π 一 I _Λ
R
[式 15]
對偏光器11之穿透轴方向α與檢偏光器丨3之穿透軸方向① 之至少其一相異之至少2種以上之①與α之組合(對相異之1至 少2種以上之0〇與〇1之組合)(ω,α)之穿透光強度之比,例 如’牙透光強度Ι(ω!,〇h)與穿透光強度〗(ω2,a!)之比可以 [式16]表示。穿透光強度ι(ω〗,係對任意角度〜與任意角 度001之組合(ω】,α】)之穿透光強度。穿透光強度1(〇〇2,α2)係 對任意角度α2與任意角度c〇2之組合(〇〇2, α2)之穿透光強度。 [數 40] I (ωι,αι) ^ρ} Πω2, 〇2) Ρΐ=〇〇δ2ωι.〇〇δ2αι+Γ.〇〇ί2ω〇 8 ίη2ωι δ in2ai +2^ -cotcoo.s in2c〇i.s in2ai.cos (*^Rj P2=COs2c〇2.c〇s2o;2+r.cot2co〇.s in2〇)2.s in2〇J2 +乏^ .cotcoo.s in2c〇2.s in2a2.cos〔^^R) [式 16] 104195.doc -33 - 1288823 又,作為選擇(ω,α)相異之組合之方法,可使用選擇僅〇 相異之組合之方法。例如,可選擇(ω】,α〗)之組合與(仍】. Μ)之組合。或,可使用選擇僅ω相異之組合之方法。例 如’可選擇(ωΐ5 αι)之組合與(c〇2,αι)之組合。當然,可使 用遥擇α及ω雙方相異之組合之方法。例如,可選擇(①1 α】)之組合與(〇2, α2)之組合。 [式1 6]並未包含VA胞12之液晶層之穿透率τρ、ts,且 …、Μ,ω〇、ωι、%為已知,入射光之波長亦為已知。 即,在[式16]中,變數僅為\^八胞12之液晶層之滯留尺。 因此,可利用檢測裝置14測定1(叫,α】)與Ι((〇2, α2),可利 用所測定之Ι(ωι,與I(c〇2, ,由[式16]算出卩八胞12之液 晶層之滯留R。 又晶層之滞留R=Anw· d]e在此,液晶層之雙折射 率Δη如[式9]、[式10]所示,係以對液晶層之正常光之正 常光折射率η。與對異常光之異常光折射率〜表示。 因此將由[式16]异出之VA胞12之液晶層之滯留R除以 VA胞12之液晶層之雙折射率,即可算出乂八胞丨2之液 晶層之厚度d。 以上,利用[式I4]算出比r之值。但,將[式14]之r代入 [式15]或[式16]中之以夺,即無必要算出『之值。 又,[式15]中之未知之變數為滯留R與係數l · %。因 此’對①或。1之至少其-相異之至少2種以上之ω與α之組合 (〇°’ α)/則疋穿透光強度Ι(ω,α),將所測定之穿透光強度Ι(ω, 〇0與[式15]所算出之值作比較,即可算出液晶層之滞留 104195.doc -34- 1288823 R。作為比較法’例如可使用最小二乘法。 以下,說明本實施例之參數檢測方法。 (步驟1) 將VA胞12配設於圖1所示之參數檢測裝置。此時,以使 VA胞12之基板面之法線方向對入射光之入射方向傾斜角 度Θ方式,配設VA胞12。 例如,將VA胞12配設於圖丨所示之參數檢測裝置之支持 部(省略圖示)。而,利用驅動裝置丨2a,以平行於y軸之軸 作為旋轉軸而使支持軸旋轉,將入射光之入射方向(z轴方 向)與VA胞12之基板面之法線方向間之角度設定為@。 或’將將V A胞12配設於對入射光之入射方向傾斜角度0 之支持部。此情形,可省略驅動裝置丨2a。 (步驟2) 將檢偏光器13之穿透軸方向①設定於任意角度ω〇之方 向。在此狀態下,將偏光器11之穿透軸方向設定於〇。之方 向。而測定穿透光強度Ρ(ωϋ,〇。)。又,偏光器^之穿透軸 方向α設定於9〇。之方向。而測定穿透光強度ιΠ1(ω(),9(Γ)。 例如,利用驅動裝置13a,以平行於冗軸(光之行進方向) 之轴作為旋轉軸而在xy面内使檢偏光器13旋轉,將檢偏光 斋丨3之穿透軸方向①設定於任意角度ω〇之方向。在此狀態 下利用驅動裝置11 a,以平行於ζ軸(光之行進方向)之軸 作為旋轉軸而在xy面内使偏光器11旋轉,將偏光器i丨之穿 透轴方向α設定於〇。之方向。此時之檢測裝置14之檢測信 為牙透光強度ιηΧω〇,0。)。又,藉驅動裝置1 la使偏光器 1〇4l95.doc -35- 1288823 η旋轉,將偏光器丨丨之穿透軸方向α設定於9〇。之方向。此 時之檢測裝置14之檢測信號為穿透光強度im(%,9〇。)。 (步驟3) 利用步驟2所測定之穿透光強度im(,0。)與1〇1(,㈧ °),由[式17]算出比r : [數 41] r =lm(co〇,9 0, ^Γ(ω〇7〇°) [式 17]
(步驟4) 將偏光器11之穿透軸方向α設定於任意角度α】之方向, 並將檢偏光器13之穿透軸方向ω設定於任意角度①]之方 向。而測定穿透光強度Ρ(ω],αι)。又,將偏光器u之穿透 軸方向ou又疋於任意角度心之方向,並將檢偏光器丨3之穿 透軸方向ω設定於任意角度叱之方向。而測定穿透光強度 1 (ω2, α2)。又’只要滿足[α】★ α〗]或[⑺】;2]之至少其一即 可。 例如’利用驅動裝置11 a,使偏光器11旋轉,將偏光器 Π之穿透軸方向α設定於任意角度⑴之方向。在此狀態 下,利用驅動裝置13a,使檢偏光器13旋轉,將檢偏光器 13之穿透轴方向°°設定於任意角度ω】之方向。而,此時之 檢測裝置14之檢測信號為穿透光強度im(〇)i,α】)。又,利用 驅動裝置1 la,使偏光器11旋轉,將偏光器11之穿透軸方 向α設定於任意角度“之方向。在此狀態下,利用驅動裝 置13a ’使檢偏光器13旋轉,將檢偏光器13之穿透軸方向⑺ ]〇4195.^ • 36 - 1288823 設定於任意角度c〇2之方向。而,此時之檢測袭置14之檢測 信號為穿透光強度Im(co2, α2)。 (步驟5) 利用步驟4所測定之穿透光強度α2), 由[式18]算出VA胞12之液晶層之滯留R : [數 42]
Im (ω 1,α 1) _ Ρ1 Γ1 (0)2,(Ϊ2) Ρ2 ί Pi=cos2〇)i.cos2ai+r.cot2a>〇.sin2mi 2 ⑴ι · s ι αι +2 石· c 0 t ω〇 · s i η 2 ωι · s i η 2 αι · c 〇 V λ > P2=cos2a)2-cos2a2+r.cot2co〇.s in2c〇2.s in2a2 +去 VF .cotcoo.s in2c〇2.s in2a2.c〇 sf2jrR> [式 18] (步驟6) 欲鼻出V A胞12之液晶層之厚度d之情形,將步驟$所曾 出之VA胞12之液晶層之滯留R除以液晶層乏雙折射率 Aneff( = neeff-n()eff)(參照[式 9]、[式 10])。 以上,利用對ω、a之至少其一相異之至少2種以上之ω 與a之組合(ω,a)之穿透光強度’可由[式15]及[式16]算出 VA胞之液晶層之滯留R。在此,也可利用比[式丨5 ]及[式 1 6]簡單之式算出液晶層之滯留R。 104195.doc -37- 1288823 以下’汍明可利用簡單之式檢測液晶層之滯留R之檢測 方法。 首先’利用[式14]算出之比哨[式19]算出角度 [數 43] 了= t a 1^Γ^^2ω〇 ., [式 19]
,將偏光器11之穿透軸方向α設定於[式19]所算出之 角度Ύ之方向,並將檢偏光器13之穿透軸方向ω設定於任意 角度之方向時之穿透光強度Ι(ω,γ)可利用[式2〇]表示:“ [數 44] (ω, r) TVf Ts 1 + s in2co.c〇s
R
[式 20]
因此’穿透光強度Ι(ωι,γ)與穿透光強度Ι(ω2, γ)之比可 利用[式2 1 ]表不。又,穿透光強灰如卜丫)係將偏光器^ ^之 穿透軸方向α設定於角度γ之方向,並將檢偏光器13之穿透 軸方向ω設定於角度ωι之方向時之穿透光強度。又,穿透 光強度I(c〇2, γ)係將偏光器η之穿透軸方向α設定於角度丫之 方向,並將檢偏光器丨3之穿透軸方向①設定於角度ω2(_ °°1)之方向時之穿透光強度。 [數 45] 1 + s in2c〇i.c〇s La_j l + s in2i〇2.cosf2 Π^ΐΤ) [式 21] 104195.doc -38- 1288823 又將檢偏光益1 3之穿透軸方向ω設定於[式19]所算出 之角度丫之方向,並將偏光器U之穿透軸方向α設定於=意 角度之方向時之穿透光強度Ι(γ,α)可利用[式22]表示: [數 46] (r, a) -l p · I s
Tp + Ts 1 + S i n 2 a cos ΐ>:
[式 22] 因此,穿透光強度Ι(γ,ai)與穿透光強度Ι(γ, a2)之比可利 :[式23]表示。又,穿透光強度Ι(γ,a〇係將檢偏光器此 牙透軸方向ω設定於角度γ之方向’並將偏光器此穿透軸 方向a設定於角度αι之方向時之穿透光強度。X,穿透光 強度1(7,《2)係將檢偏光器13之穿透軸方向ω設定於角度γ之 方向’並將偏之穿透車由方向〇設定於角度“矣^之 方向時之穿透光強度。 [數 47] (r,a ι) (r,a2) 1 + s in2ai.cos 1 Λ J l + sin2a2.cos ‘ λ Λ [式 23] 因此’可利用在將偏光器n之穿透軸方向a設定於[式工 所算出之角度γ之方向之狀態下,將檢偏光器此穿透軸 方向ω設定於相異之至少2個以上之任意角度之方向時之穿 透光強度,或在將檢偏光器13之穿透軸方向ω設定於[式 19]所具出之角度γ之方向之狀態下’將偏光器11之穿透軸 方向a設定於相異之至少2個以上之任意角度之方向時之穿 104195.doc -39- 1288823 透光強度’使用比[式15]及[式刚略之[式2q]〜U23]算 出液晶層之滯留R。 實施型態中’有考慮到使光斜斜入射於从胞12之 情形之VA胞12之穿透率Tp、Ts。因此,即使以胞12之穿 透率有偏光依存性之情形(m),亦可正確地算出^胞 之液晶層之滞留R及厚度d。 又,由[式16]及[式21]或[式23]也可明悉;在第i實施型 .悲中,不需要此等穿透率Tp、Ts之值,即可檢測_包12之 液晶層之滞留R及厚度d。因此,可簡單而正確地檢測乂八 胞12之液晶層之滯留r及厚度d。 [第2實施型態] 表示將偏光器之穿透軸方向設定於角度α之方向,將檢 偏光為之牙透軸方向設定於角度①之方向時之穿透光強度 之[式13]即使更換(^與①,亦完全不會發生變化。即,可將 第1實施型態所說明之偏光器置換成檢偏光器,將檢偏光 I '置換成偏光器。 在第2貫施型態中,在將偏光器丨i之穿透軸方向α設定於 任意角度之方向,將檢偏光器13之穿透軸方向①設定於平 行於入射面之方向(〇)==0。)及正交於入射面之方向(ω = 9〇。), 分別測定穿透光強度。而利用測定之穿透光強度之比r, 檢測VA胞12(檢測對象)之參數。 將偏光器11之穿透軸方向aS定於任意角度α〇之方向, 並將檢偏光器13之穿透軸方向①設定於〇。之方向。而,測 定穿透光強度1(0 °,aG)。又,將偏光器丨丨之穿透軸方向a 104195.doc -40^ 1288823 設定於任意角度α〇之方向,並將檢偏光器13之穿透軸方向 °°设定於90之方向。而,測定穿透光強度1(90。,α0)。 而,利用穿透光強度1(0。,,α〇),由[式24]算 出其比r : [數 48]
r=U^9l^A I (〇°, a〇) [式 24]
將偏光器11之穿透軸方向α設定於任意角度α,並將檢偏 光器13之穿透軸方向ω設定於角度之方向時之穿透光強度 Ι(ω,α)可利用[式24]之比r而以[式25]表示: [數 49] + r.c〇 t2a〇.s in2c〇.s in2a +2^ -cotao.s in2w-s in2a.c〇 sf—r)
L Λ I
[式 25] 在此,對偏光益11之穿透轴方向a與檢偏光器13之穿透 軸方向ω之至少其一相異之至少2種以上之a與ω之組合(對 相,、之至夕、2種以上之01與(0之組合)(ω,α)之穿透光強度之 比,例如穿透光強度Ι(ω,,αι)與穿透光強度Ι(ω2, α2)之比可 以[式26]表示。又,穿透光強度Ι(ω],αι)係對偏光器丨丨之 穿透軸方向αι與檢偏光器13之穿透軸方向叫之組合(⑷,…) 104195.doc 41 1288823 之穿透光強度。又,穿透光強度Ι(ω2,α2)係對偏光器11之 穿透軸方向h與檢偏光器13之穿透軸方向ω2之組合((〇2,α2) 之穿透光強度。 [數 50] I (ωι,αι) =Qa I (ω2, a 2) a〇.s in2c〇i.s in2a Q^cos^i.cos^i+r.cot
2 ^ ·c o t a〇·S i n 2c〇i.s in2o;i.c〇s
(2 7t T
R ω2 · s i η2 a 2 Q2=cos2w2.cos2a2+r .co t2a〇.s i n +去 VF · c o t a〇. s in 2c〇2.s in2a2.cos [式 26] 又,作為選擇(ω,a)相異之組合之方法,可使用選擇僅〇^ 相異之組合之方法。例如,可選擇(ω〗,a〗)之組合與Μ〗, 之組合。或,可使用選擇僅ω相異之組合之方法。例 如,可選擇(ω】,αι)之組合與(〇〇2, α])之組合。當然,可使 用:^擇a及ω雙方相異之組合之方法。例如,可選擇(①】, a 1 )之組合與(ω 2,ω 2 )之組合。 、:式26]與[式16]同樣地,並未包含从胞12之液晶層之穿 透率Tp、Ts,因此,在[式26]中,變數僅為VA胞U之液晶 層之滯留R。 因此’可利用檢測裝置14檢測^㈨與⑽’⑹’並利 用所測定之Ι(ωι,州與Ι(ω2, a2) ’由[式26]算出_ 12之液 104195.doc -42· 1288823 晶層之滞留R。
又將由[式26]算出之VA胞12之液晶層之滯留R除以VA 胞12之液晶層之雙折射率,即可算出胞以之液晶層 之厚度d。 、上利用[式24]异出比r之值。但,將[式24]之r代入 [式25]或[式26]中之r時,即無必要算出^之值。 又,[式25]中之未知之變數為滞留R與係數1〇 · %。因 此’對ω或α之至少其一相異之至少2種以上之①與&之組合 (ω,α)測定穿透光強度1((〇,α),將所測定之穿透光強度1(〇), α)與[式25]所算出之值作比較,即可算出液晶層之滯留 R。作為比較法,例如可使用最小二乘法。 以下,說明本實施例之步驟。 (步驟1) 將V Α胞12配設於圖1所示之參數檢測裝置。此時,以使 VA胞12之基板面之法線方向對入射光之入射方向傾斜角 度Θ方式,配設VA胞12。 (步驟2) 將偏光器11之牙透軸方向α設定於任意角度α〇之方向。 在此狀態下’將檢偏光器1 3之穿透軸方向ω設定於0。之方 向,測定穿透光強度Im(〇。,α〇)。又,將檢偏光器13之穿 透軸方向ω設定於90°之方向,測定穿透光強度ιηι(9〇。, α〇)。 (步驟3) 利用步驟2所測定之穿透光強度Im(〇。,α〇)、im(9〇。, 104195.doc -43 - 1288823 α〇) ’由[式27]算出比r ·· [數 51] r===I^[9〇°, g〇) a〇) [式 27] (步驟4) 將偏光器11之穿透軸方向以史 心、任忍角度α1之方向, 並將檢偏光器1 3之穿透軸方向 ^ 心平田万向ω设定於任意角度ωι之方
向。而測定穿透光強度im(C〇h αι)。又,將偏光器u之穿透 軸方向α設定於任意角度〜之方向,並將檢偏光器!3之穿 透軸方向ω設定於任意角度〇〇2之方向·。而測定穿透光強度 Ι〇1(ω2,α2)。又,只要滿足[α]美α2]或[ω〗关ω2]之至少其一即 可。 (步驟5) 利用步驟4所測定之穿透光強度Ι'ωι,αι)與1 (ω2’ α2) 由[式28]算出VA胞12之液晶層之滯留R : [數 52] I (ωι,a ι) _ Qi Im (0)2,QJ2) Q2 2
Qi=c〇s2c〇i.cos2〇Ji+r.cot2a〇.s in s in +iVr .cota〇-s ίη2ωι·3 in2ffi-c〇 S|"T'R> • 2 Q2=c〇s2〇)2-cos2〇J2+r-cot2Q{〇-sirl ^2 f2 %、 +臺 VF .cota〇_s in2c〇2.s in2〇^.c〇s、入' 104195.doc -44- 1288823 [式 28] (步驟6) 欲算出VA胞12之液晶層之厚度4之情形,將步驟5所算 出之乂八胞12之液晶層之滯留以除以液晶胞之液晶層之雙折 _ 射率 。 以上,利用對〇〇、α之至少其一相異之至少2種以上之① 與α之組合(ω,α)之穿透光強度,可由[式25]及[式26]算出 • VA胞之液晶層之滞留R。在此,也可利用比[式25]及[式 2 6 ]簡單之式算出液晶層之滞留r。 以下’說明可利用簡單之式檢測液晶層之滞留R之檢測 方法。 首先,利用[式24]算出之比1«與[式29]算出角度7。 [數 53] r~ t a π2 α〇 [式 29] • 在此,將偏光器11之穿透軸方向α設定於[式29]所算岀之 角度γ之方向,並將檢偏光器13之穿透軸方向①設定於任意 角度之方向時之穿透光強度Ι(ω,γ)可利用[式22]表示。 因此,將偏光器1 1之穿透軸方向以設定於角度丫之方向, 並將檢偏光器13之穿透軸方向ω設定於角度叫之方向時之 穿透光強度1(00】,γ)、與將偏光器u之穿透輛方向以設定於 角度γ之方向,並將檢偏光器13之穿透軸方向①設定於任音 角度c〇2(表ωι)之方向時之穿透光強度Ι(〇〇2, γ)之比可利用2 1 9 ]加以表示。 104195.doc -45- 1288823 又,將檢偏光器13之穿透軸方向ω設定於角度方向, 並將偏光器Π之穿透軸方向α設定於任意角度之方向時 穿透光強度Ι(γ5 α)可利用[式20]加以表示。 因此,將檢偏光裔1 3之穿透軸方向ω設定於角度γ之方 向,並將偏光益11之穿透軸方向α設定於角度…之方向時 之穿透光強度Ι(γ,…)、與將檢偏光器13之穿透軸方向①設 定於角度γ之方向,並將偏光器U之穿透軸方向α設定於= • 度α2(#α〗)之方向時之穿透光強度ι(γ,之比可利用'[式 2 3 ]加以表示。 如此,可利用在將偏光器丨丨之穿透軸方向α設定於[式α] 所算出之角度γ之方向之狀態下,將檢偏光器13之穿透軸 方向ω設定於相異之至少2個以上之任意角度之方向時之穿 透光強度,或在將檢偏光器13之穿透軸方向ω設定於[式 29]所算出之角度γ之方向之狀態下’將偏光器“之穿透轴 方向α設定於相異之至少2個以上之任意角度之方向時之穿 _ 透光強度’使用比[式25]及[式26]簡略之[式2〇】〜[式23]算 出液晶層之滯留R。 在第2實施型態中,肖第】實施型態同樣地,有考慮到使 光斜斜入射於VA胞12之情形之VA胞〗2之穿透率Tp^Ts。 因此,即使VA胞12之穿透率有偏光依存性之情形(Τρ垆 丁5),亦可正確地算出以胞12之液晶層之滯留尺及厚度/ 又,不需要此等穿透率TP、TS之值,即可檢測VA胞12之 液晶層之滞留R及厚度d。因此,可簡單而正確地檢測VA 胞12之液晶層之滯留R及厚度d。 I04I95.doc -46· 1288823 [第3實施型態] 在第U %型%或第2實施型態中,為獲得穿透光強度之 比r’將檢偏光器13之穿透轴方向喊偏光器u之穿透軸方 向cu又定於特定方向。在此,也可使偏光器u之穿透軸方 向α及檢偏光器13之穿透車由方向①之設定操作更為容易。 在第3實^型悲中’將偏光器丄i之穿透轴方向以設定於任 意角度之方向。在此狀態下,將檢偏光器13之穿透軸方向 ω設定於任意之相異之3個以上之角度之方向,並測定各穿 透光強度。而’利用所測定之3種以上穿透光強度,檢測 VA胞1 2之液晶層之滯留r。 表示將偏光器11之穿透軸方向之方向設定於角度α之方 向,將檢偏光器13之穿透軸方向設定於角度ω之方向時之 穿透光強度之[式13]可改寫成如[式3〇]所示: [數 54] Ι(ω, a) - A.cos2co + B.sin2a) + C.sin2co A I〇-Tp.c〇s2a B = Ϊο-Ts.s in2a C =^ViVT7 .sin2a.cosf2jER\ 、) [式 30] 在[式30]中,偏光器11之穿透軸方向a、檢偏光器π之穿 透軸方向ω為已知,但Ι〇 · Tp、1〇 · Ts、r、a、B、C為未 知0 在此’ 3種變數a、b、c可利用在將偏光器11之穿透軸 104195.doc -47- 1288823 方向《設定於任意角度之方向 狀您下’將檢偏光哭1 3之 穿透軸方向ω設定於至少3 乂上之相異之角度之方卑 穿透光強度與[式川作比較而加以以。例如,可二 檢偏=3之穿透轴方向ω設定於3種相異之角度―、 ω3[ω,(ι ,2,3)]之方向時之3種穿 、τ/ 、 牙运光強度Ι(ω〗,ο〇、Ι(ω2, ' 1(^3, cx)[I(〇)i? a)(i = i 2 Γa 1 5 )]人[式31]作比較而算出變數 A、B、C。作為比較方法 法例如可使用最小二乘法。 [數 55] S i η 2ω 而,可利用算出之變數A 之液晶層之滞留R ·· [式 31] B ’ C,由[式32]算出^胞12 [數 56] cosf» 丄 U J Tab
[式 32] 利用將才双偏光裔13之穿透車由方向①設定於3種穿透轴 方向①1〜003之方向時之3種穿透光強度而算ώ變數A、B、C 之清形’ 3種牙透軸方向°°〗〜叱之中,同時含有45。與135。 時’僅利用3種穿透光強度不能算出變數A、B、C。此情 形’需使用將檢偏光器13之穿透軸方向①設^於樣以上之 相異之角度之方向時之4種以上之穿透光強度。 又將偏光器U之穿透軸方向α設定於〇。或9〇。之方向 時’《數C常$ r 〇」。因此,有必要將偏光器u之穿透軸 104195.doc -48 -
方向,測定穿透光強度Ρ(ωι,a)、]-(c〇2,a)、im(% α)。 1288823 方向α設定於〇。及90。以外夕 、用度之方向。 以下,說明本實施例之步驟。 (步驟1) 將則12配設於圖丨所示之參數檢測裝 VA胞12之基板面之法線方向對人射光之人 Ρ以使 度Θ方式,配設VA胞12。 向傾斜角 (步驟2) ▼.…叹&υ次yu -以外之任意角 度之方向。在此狀態下,將檢偏光器13之穿透軸方向:設 定於相異之3種角度ω】、%、叫(不同時含有45。與135。)之 (步驟3) 利用比較步驟2所測定之穿透光強度I'coi,o〇(i=i,2,3) 與在[式33]所示之穿透光強度Im(coi5 a)(i=l,2,3)而算出變 數 Am、Bm、Cm : [數 57]
Im(〇Ua) = Am· c o s 2c〇i+Bm· s i n2an + Cm· s i η2ω i [式 33] (步驟4) 利用步驟3算出之變數Am、Bm、Cm,由[式34]算出VA胞 12之液晶層之滯留R ·· [數 58] 104195.doc -49- 1288823 [式 34] (步驟5) 欲算出VA胞12之液晶層之厚度d之情形,利用步驟4所 算出之VA胞12之液晶層之滯留R除以卩八胞12之液晶層之雙 折射率△nWp neeff· η,,。 在第3貫施型悲中,與第1及第2實施型態同樣地,即使 VA胞12之穿透率有偏光依存性之情形(Tp关Ts),亦可正確 地算出VA胞I2之液晶層之滯留R及厚度d。 又,不需要此等穿透率τρ、ts之值,即可算出VA胞12之 液晶層之滯留R及厚度d。因此,可簡單而正確地檢測va 胞1 2之液晶層之滯留R及厚度^。 又,在第3實施型態中,與第丨實施型態相比,可將偏光 器11之穿透軸方向α及檢偏光器13之穿透軸方向①設定於任 意之角度之方向。因此,偏光器U之穿透軸方向α及檢偏 光器13之穿透軸方向0之設定較為容易,可縮短穿透光強 度之測定時間。 [第4實施型態] 在第3實施型態中,利用將檢偏光器13之穿透轴方向①設 透光強度Ι(ωΐ5 α)(卜l,2,3)而算出變數A、B、c。在此,可 藉使用適切之角度作為角度,而省略算出變數A、b、〔 之處理。 在第4實施型態中,將偏光器u之穿透轴方向α設定於任 104195.doc -50- 1288823 意之角度之方向。在此狀態下,將檢偏光器13之穿透轴方 向ω設定於任意之角度ω】、角度ω2(=ωι + 9〇。)、角度① (二ωι+45 °)之方向,分別測定穿透光強度1((〇〗,α)、 α)、I(〇〇3, ex)。而利用測定之穿透光強度Ι(ωι,α)、κ%5 α)、I(c〇3, α)檢測VA胞12之液晶層之滯留R。 ’
假設在將偏光器之穿透軸方向定於任意之角度之方 向之狀態下,將檢偏光器13之穿透軸方向ω設定於任意之 角度 ω丨,ω2(=ωι + 90。)、ω3(=ω 丨+45。)、ω4(=ω〗 + 135。)之方向 時之穿透光強度⑽,α)、.,a)、Κω3, α)、Ι(ω4,印寺: [式30]可利用[式35]加以表示。
[數 59] Ι(ωι,α) = A.cos2c〇i + B.sin2 I (ω 2, a)=
Wl + C · s i η 2 ω A.Sin2〇)1 + B.c〇s2a)卜 c.sin2w (a>3, a) 歹[(a+b)— (A—B)sin2wi + 2 C · c o s 2 ω Κω,α) =I[(A + B)-f (A-B)sin2Wl_ 2C- c 〇 s 2ωι ] a A = Io-Tp-cos2 B = I〇-Ts.sin2a C =^VT7^fT -s i n2a.c〇sfliR^ [式 35] 因此’可利用3種穿透光強度Ι(ωι,a)、㈣,a)、⑽ 幻,由[式36]直接算出¥八胞12之液晶層之滯留r。 3’ 104195.doc -51 - 1288823 [數 60]
COS 了
Νι = [ 2 I (ω 3,α) 一(丄 一 t a 2 Q 1) · I (co 1,c〇 *^(1 +t a η2ωι) · ι {ω χ Ί 'ω2> «) ] cos 2ώι Ν2 = [Ι (ωι, α) + ΐ (ω2, α) ρ
Ν3= (2 + s i η4ω ι-2 s i η 2 ω ι) · I (〇) ι, α) 一(2 — s in4c〇i — 2s n 2 ω ί) · ί (ω 2, α) 2 1 (ω 3,α) . s i η 4 co ί [式 36] 將[式36]异出之VA胞12之液晶層之滯留尺除以va胞以之 液晶層之雙折射率△,,即可算出观12之液晶層之厚度 以下,說明本實施例之步驟。
(步驟1) 將VA胞12配設於圖1所示之參數檢測裝置。此時,以使 VA胞12之基板面之法線方向對入射光之入射方向傾斜角 度Θ方式,配設VA胞12。 (步驟2) 將偏光器11之穿透軸方向α設定於0。及90。以外之任音角 度之方向。在此狀態下,將檢偏光器13之穿透軸方向①設 定於任意角度ω】之方向而測定穿透光強度I'co】,。又, 104195.doc -52- 1288823 將檢偏光器13之穿透軸方向ω設定於任意角度叱卜①彳㈧。) 之方向而測定穿透光強度Im(c〇2,α)。又,將檢偏光器13之 穿透軸方向〇〇設定於任意角度ω3(=ωι+45。)之方向而測定穿 透光強度Im(c〇3, α)。 (步驟3) 利用步驟2所測定之穿透光強度Ρ(ωι,α)、α)、 Im(c〇3, α)與[式37]算出VA胞12之液晶層之滞留r :
[數 61] n cos n 2 n 3 2 c o s 2 co l πι = [2Ι^(ω3, a)- (1-t a η2ω〇 . ΐιπ(ωι> -(1 + t an2〇M) · Ι-(ω2, 〇〇 ] cos2a)1 η2 = [|ιη(ωι^ a) + Im(〇>2, 〇ί) ]2 Π3= (2 + s in4c〇i — 2s in 2ωι) .Ι^(ωι> a)
一 (2 - sin4c〇i — 2sin22co〇
Im (ω 2, a) 一 2 I m (ω 3, a) · s i n 4 ω i [式 37] (步驟4) 欲算出VA胞12之液晶層之厚度d之情形,利用步驟3所 异出之VA胞1 2之液晶層之w留R除以va胞12之液晶層之雙 折射率 n〇eff)。 [第5實施型態] 104195.doc -53 - 1288823 在第4實施型態中,將檢偏光器13之穿透軸方向ω設定於 住思角度ω】,(〇2(=(〇丨+ 90 )、¢03(=0)丨+45。)之方向,藉以省略 算出變數A、B、C之處理。在此,即使將檢偏光器13之穿 透軸方向ω設定於其他角度之方向,也可省略算出變數 A、Β、C之處理。
在第5實施型態中,將偏光器11之穿透軸方向α設定於 任思之角度之方向。在此狀態下,將檢偏光器1 3之穿透軸 方向ω設定於任意之角度ω],ω2(=ωι + 9〇。)、叫(=〇〇1 + 135。) 之方向,分別測定穿透光強度。而利用測定之穿透光強度 檢測VA胞12之液晶層之滯留R。 假設在將偏光器之穿透軸方向α設定於任意之角度之方 向之狀態下,將檢偏光器13之穿透軸方向ω設定於任意之 角度 ω,,ω2(=ω|+90。)、ω3(=ωι+45。)、〜(⑽ + ⑶。)之方 向時之穿透光強度為 Ι(ωι,α)、Ι(ω2, α)、Ι(ω3, α)、Ι(ω4, α) 時,[式30]可利用[式35]加以表示。 因此,可利用3種穿透光強度Ι(ω丨,α)、Ι(ω2, α)、1((〇4, α),由[式38]直接算出νΑ胞12之液晶層之滯留r。 [數 62] c 〇 s=_ N4
U J
V (2 · c o s 2 ω 1J
N4==-[2 I (ω4, a)^ (1 + t an 2ωι) . i (ω :
a η 2ωι) · I (ω2, a)] 104195.doc -54- 1288823 • I (ω l, I (ω 2, a) a) Ν2 = [ΐ(ωι, a) + I(c〇2, α) ]2 Ns= (2-s ιη4ω^28 ιη22ωα) -(2 + s in4Wl-2s ΐη22ω〇 + 2 I (ω 4, α) · s i η 4 c〇 x 將[式3 8]算出之乂八胞12之汸曰@_>,服〆 夜日日層之滯留R除以VA胞12之 液晶層之雙折射率Aneff,即可管屮va队!。
丨J异出VA胞12之液晶層之厚度 d ° 以下’說明本實施例之步驟。 (步驟1) 將VA胞12配設於圖1所示之參數檢測裝置。此時,以使 VA胞12之基板面之法線方向對入射光之入射方向傾斜角 度Θ方式,配設VA胞12。 (步驟2) 將偏光器11之穿透軸方向α設定於〇。及90。以外之任咅角 度之方向。在此狀態下,將檢偏光器13之穿透軸方向①設 定於任意角度ω!之方向而測定穿透光強度^((〇1,α)。又, 將檢偏光器13之穿透軸方向ω設定於任意角度〜卜①^ +⑽。) 之方向而測定穿透光強度Im(c〇2,α)。又,將檢偏光器13之 穿透軸方向ω設定於任意角度0^(=0), + 135。)之方向而測定 穿透光強度Im(c〇4,〇〇。 (步驟3) 利用步驟2所測定之穿透光強度Ι^ω〗,a)、lm(c〇2,α)、 104195.doc -55- 1288823
Im(c〇4, α)與[式39]算出VA胞12之液晶層之滯留R : [數 63]
COS
η 4 = -[ 2 Im(〇> 4,
_η 4 Γ η δ V · c ο s 2 ω。
[式 39] 〇0 -(1 + t a η 2 ω !) · ΐχπ(ω i, -(l~tan2Wl).lnl(a)2, a)] c〇s2a)i Π2 = [ Ι^(ωι, α) + ΐ {ω 2> α) ]2 (2-s ir^cods in22a)1) •卜(ωι,… -(2 + sin4Wl-2sin^2Wl).im(w2> α) + 2 Im(〇)4, a) . s i η4ωι (步驟4) 欲算出VA胞12之液晶層之厚度d之情形,利用步驟3所 算出之VA胞!2之液晶層之滯留R除以乂八胞12之液晶層之雙 折射率 ΔηείΤ(= neeff- η。6、。 在第4及第5實施型態中,與第丨〜第3實施型態同樣地, 即使VA胞12之穿透率有偏光依存性之情形(Tp关乃),亦可 正確地算出VA胞12之液晶層之滯留R及厚度d。 又,不需要此等穿透率Tp、Ts之值,即可算出VA胞12之 液晶層之滞留R及厚度d。因此,可簡單而正確地檢測乂八 胞12之液晶層之滯留R及厚度d。 又,在第4及第5實施型態 不需要算出變數A、B、C, 中,與第3實施型態相比,因 故處理裝置1 5之處理較為簡 104195.doc -56 -
1288823 單。 [弟6實施型態] 表不將偏光器11之穿透軸方向設定於角度α之方向,將 檢偏光器之穿透軸方向設定於角度ω之方向時之穿透光強 又之[式13]即使更換01與(0,亦完全不會發生變化。即,可 將第3實施型態所說明之偏光器置換成檢偏光器,將檢偏 光器置換成偏光器。 2第6實施型態中’將檢偏光器13之穿透軸方向①設定於 任意角度之方向。在此狀態了’將偏光器11之穿透軸方向 績定於任意相異之3種以上之角度,分別測定穿透光強 度。而利用測定之穿透光強度,檢測则12之液晶層之 滯留R。 夂松偏光為1 3之穿透軸方向ω而改變偏光器丨丨之穿 透軸方向α時,表示穿透光強度之[式19]可改寫成 所示: [數 64] c〇s2a + B-s in2a + c s in2a A —
•T • c 〇 s 2ω 〇 · T s · S i η2ω ^VTV^TT -s 1η2ω·ο〇8ί \ j [式 40] 檢偏光器13之穿 在[式4〇]中,偏光器ii之穿透輛方向a、 104195.doc -57- 1288823 透軸方向ω為已知, 知 但 Ι〇 · Τρ、1〇 · Ts、r、A、B、c 為未 在此’ 3 ί會戀盤Δ 、、C可利用在將檢偏光器13之穿透 竿由方向ω設定於 >(早立么— …4缸 、思角度之方向之狀態下,將偏光器11之 办、悉土 、 乂3種以上之相異之角度之方向時之 :=度與:[式41]作比較而加以算出。例如,可利用將 之穿透轴方向α設定於3種相異之角度、 ^川之方向時之3種穿透光強度Ι(ω,α〇、Ι(ω, 數)[(CO,哺Ι(ω,α〇㈣,2,3)]與[式41]作比較而算出變 [數65]、C。作為比較方法,例如可使用最小二乘法。 、卜 A·。。。—.""— “η 〜 .,^ [式 41] ,可利用算出之變數A,B,c, 之液晶層之滯留R。 [式^請胞12 又’利用將偏光HU之穿透轴方向α設定於3種穿透轴方 ,Γ:,之方向時之3種穿透光強度而算出變數A、B、C之 b形,3種穿透轴方向α广α3之中,㈤時含有〇35。
時,僅利们種穿透光強度不能算出3種變數a、b、C 情形,需使用將偏光器Η之穿透轴方向α設定於4種以上之 角度之方向時之4種以上之穿透光強度。 又,將檢偏細3之穿透軸方向ω設定於〇。或9〇 ^ ’變數C常為「〇」。因此,有必要將檢偏光器Μ之穿透 軸方向ω設定於〇。及90。以外之角度之方向。 104195.doc -58- 1288823 以下,說明本實施例之步驟。 (步驟1)
將VA胞12配設於圖1 m M 口1所不之參數檢測裝置。此時,以使 VA胞12之基板面之法狳士 方向對入射光之入射方向傾斜角 度®方式,配設VA胞12。 (步驟2) 將檢偏光器13之穿透軸方向ω設定於〇。及9〇。以外之任意 角度之方向。在此狀態下,將偏光器丨2之穿透軸方向以設 疋於相異之3種角度…、a2、…(不同時含有45。與135。)之 方向,測定穿透光強度Ρ(ω,α】)、;[、〇, α2)、1〇1((〇, α3)。 (步驟3) 利用比較步驟2所測定之穿透光強度im((0,ai)(i=1,2,3) 與在[式42]所示之穿透光強度pm,ai)(i=i,2,3)而算出變 數 Am、Bm、Cm : [數 66]
Im (ω,a !)二 Am· c o s 2 a i+Bm· s i ri 2a i + cm· s i η 2 a* i [式 42] (步驟4) 利用步驟3算出之變數Am、Bm、Cm,由[式34]算出VA胞 ^之液晶層之滯留R ·· (步驟5) 欲算出VA胞12之液晶層之厚度d之情形,利用步驟4所 算出之VA胞12之液晶層之滞留R除以VA胞12之液晶層之雙 折射率 Aneff(= neeff- n0eff)。 在第6實施型態中,與第3實施型態同樣地,即使VA胞 104195.doc -59- 1288823 1 2之穿透率有偏光依存性之愔 < It形(Tp _ Ts),亦可正確地算 出VA胞之液晶層之滯留R及厚度d。
p、1之值’即可求出以胞12之 因此,可簡單而正確地檢測V A 又’不需要此等穿透率T 液晶層之滯留R及厚度d。 胞12之液晶層之滯留r及厚度d。 又,在第6實施型態中,與第2實施型態相比,可將偏光 =11之穿透軸方向α及檢偏光器13之穿透轴方向①設定於任
意之角度之方向。目此,偏光Μ之穿透軸方向α及檢偏 光器13之穿透軸方向㈣設定較為容易,可縮短穿透光強 度之測定時間。 [第7實施型態] 在第6實施型態中,利用將偏光器丨丨之穿透軸方向“設定 於3種以上之相異之角度ai(i=1, 2, 3· · ·)之方向時之穿 透光強度Ι(ω,a丨)(ί=1,2, 3)而算出變數A、B、c。在此, 可藉使用適切之角度作為角度叫,而省略算出變數A、B、 C之處理。 在第7實施型態中,將檢偏光器13之穿透軸方向ω設定於 任意之角度之方向。在此狀態下,將偏光器丨丨之穿透軸方 向cx設定於任意之角度αι、角度〜卜αι + 9〇。)、角度 a3(=a1+45°)之方向,分別測定穿透光強度。而利用測定之 穿透光強度檢測VA胞12之液晶層之滞留R。 假設在將檢偏光器13之穿透軸方向ω設定於任意之角产 之方向之狀態下,將偏光器η之穿透軸方向定於任= 之角度…、α2(==αι+9〇。)、α3(=αι+45。)、〜卜…+出。)之方 104195.doc -60-
1288823 向時之穿透光強度Ι(ω、α〗)、Ι(ω、α2)、Ι(ω、α3)、Ι(ω、 α4)時,[式30]可利用[式43]加以表示。 [數 67] I (ω, a ι) = A-cos2ai + B- s in2ai + C- s in2ai I (ω,α;2) = A.s in2ou + B.cos2ai — C.s in2ai I (ω,ο:3) =|[(A + B) —(A — B)s in2ai + 2Ccos2ai] I (co,ou) =|[(A + B) + (A — B)sin2ai — 2Ccos2ai] A = I〇*Tp*cos2co B = I〇*Ts*s in^co C =L^VtvtT · s i η 2ω · c o s [式 43] 因此,可利用3種穿透光強度Ι(ω、α!)、Ι(ω、α2)、Ι(ω CX3) ’由[式44·]直接算出VA胞I2之液晶層之滯留R。 [數 68]
(2cos —R Μι Μ: Μ: λ2 2 c ο s 2 ο; ι
Mi = [2I(a),Q;3) — (l — tan2Q:i).I(co,ai) (l + tan2ax)·! (ω, a 2) ] c ο s 2 α 1 104195.doc -61 - 1288823 M2 = [ I (ω,α l) + I (ω,α 2)
Ms= (2 + s in4a1-2s in^ai) .Ι(ω, a l} -(2-sin4a1-2sin22a1).I(w, a 2) 一 2 I (ω, a 3) · s i n 4 a i [式 44] 又,將[式44]异出之VA胞12之液晶層之滯留尺除以VA胞
12之液晶層之雙折射率Δη价,即可算出¥八胞12之液晶層之 厚度d。 以下’說明本實施例之步驟。 (步驟1) 將VA胞12配設於圖1所示之參數檢測裝置。此時,以使 VA胞12之基板面之法線方向對入射光之入射方向傾斜角 度Θ方式,配設VA胞12。 (步驟2)
將檢偏光器1 3之穿透軸方向ω設定於〇。及9〇。以外之任咅 角度之方向。在此狀態下,將偏光器η之穿透軸方向a設 定於任意角度a】之方向而測定穿透光強度im(G),%)。又, 將偏光器11之穿透軸方向a設定於任意角度以卜…+川”之 方向而測定穿透光強度Ρ(ω,心)。又,將偏光器I〗之穿透 軸方向a設定於任意角度化(=^1+45。)之方向而測定穿透光 強度 Im(co,α〇。 (步驟3) 利用步驟2所測定之穿透光強度r(〇),、ρ(ω,α2)、 I (ω,α3)與[式45]算出VA胞12之液晶層之滯留r: 104195.doc -62 - !288823 [數 69] 2 π 丁 R = mi cos ( ώ\3 γ
,[2 c ο s~~2 α 1J mi = [2Im(w, α3) —(1 一 tan2ai)· Im{co,α i) 一(l + tan2ai)*Im(c〇, a 2) ] c 0 s 2 a 1 m2 = [ I m(a>, a 1)十 I (ω, a 2) ]2
ni3= (2 + s in4ai—2s in22o;i) · Im(w, a 1) 一(2 — s in4 ai — 2s in22ai) · I m(c〇, a 2) 一 2 I ma>, a 3) · s i n 4 a 1 [式 45] (步驟4) 欲檢測VA胞12之液晶層之厚度d之情形,利用步驟3所 鼻出之VA胞12之液晶層之冰留R除以VA胞12之液晶層之雙 折射率 Aneff(= neeff- rC。 [第8實施型態] 在第7實施型態中,將偏光器11之穿透軸方向設定於任 意角度a丨、012( = 0^ + 90°)、013( = 0^+45。)之方向,藉以省略算 出變數A、B、C之處理。在此,將偏光器丨丨之穿透軸方向 a設定於其他角度之方向,也省略算出變數a、b、c之處 理。 在第8實施型態中,將檢偏光器13之穿透軸方向ω設定於 任意之角度之方向。在此狀態下,將偏光器11之穿透軸 向又定於任意之角度a】、α2(=α丨+ 90。)、α3(=α] + 135。)之方 104195.doc -63- 1288823 向,分別測定穿透光強度。而利用測定之穿透光強度檢測 VA胞12之液晶層之滯留R。 假設在將檢偏光器13之穿透軸方向〇設定於任意之角度 之方向之狀態下,將偏光器11之穿透軸方向α設定於任意 之角度α】、α2( = αι + 90。)、013(=0^+45°)、α4(=α1 + 135。)之方 向時之穿透光強度為Ι(ω、αι)、Ι(ω、α2)、Ι(ω、α3)、、 CU)時,[式30]可利用[式43]加以表示。
因此,可利用3種穿透光強度Ι(ω、α〇、Ι(ω、α2)、1((〇、 cu),由[式46]直接算出VA胞12之液晶層之滯留尺。 [數 70] M4 cos i— Μι Λ M: 2 · c o s 2 a Μ4 = — [2Ι(ω,α4) 一(1 + tan2ai) I(a>,…) — —t a 112 0^) · I (ω、 α2) ] c o s 2 α ι M2==[I (ω, αι) + ι (ω> α 2) γ
Ms- (2 - s i n4 a i-2 s i η 22 αι) . ι (ω> a χ) (2 + s i n4 αι-2 s i n22 . ι (ω> α 2) + 2 I (co, a 4) . s i n 4 a i [式 46] 又,將[式46]算出之¥八胞丨2之液晶層之滯留尺除以VA胞 I2之’夜θθ層之雙折射率Aneff,即可算出VA胞12之液晶層之 厚度d。 104195.doc -64- 1288823 驟 以使 斜角 以下’說明本實施例之井 (步驟1) 之參數檢測裝置。此時, 向對入射光之入射方向傾 將VA胞12配設於圖玉所示 V A胞1 2之基板面之法線方 度Θ方式,配設VA胞12。 (步驟2) 將檢偏光器13之穿透鮎古a _ 。 透軸方向ω設定於〇。及90。以外之任意
向。在此狀態了’將偏光器11之穿透軸方向緣 疋於任意角度α,之方向而測定穿透光強度I、,αι)。又, 將偏光器11之穿透軸方向_設^任意角卜αι+9〇。)之 方向而測定牙透光強度Ιΐη(ω,α2)。又,將偏光器η之穿透 轴方向α64於任意角度α4(=αι + 135。)之方向而測定穿透光 強度 Im((〇,a4)。 (步驟3) 利用步驟2所測定之穿透光強度Im(co, ai)、Im(c〇, a2)、 1 (ω a4)與[式47]算出VA胞12之液晶層之滞留r : [數71] C ° S =- Π14 _ V v2 . c o s 2 a 1X14 = — f ? T m , L 1 (ω, ad 一 (1 +t an2a d . im(a), ai) -(l-tan2ai) ·門⑴、a2) ] c〇s2fli m2===[lm(co, αι) + ι-(ω> a2) ]2 104195.doc -65- 1288823 nu= (2 一 s in4ai 一 2s in29m 、 n 2ai) .1、、I) _(2 + s in4 0U-2S in22 ) 1 1 (ω, α2) + 2 Im (ω、a 4) · s i n 4 a i [式 47] (步驟4) 欲檢測VA胞12之液晶層之厚此 一 度d之情形,利用步驟3所 异出之VA胞12之液晶層之滞留r除^ v 除以¥八胞12之液晶層之雙 折射率△nWpneeff- n0eff)。 在第7及第8實施型態中,盥箆〗势 ”弟1〜弟6實施型態同樣地, 即使VA胞12之穿透率有偏光依存性 廿『玍之情形(Tp关Ts),亦可 正確地异出VA胞12之液晶層之滞留汉及厚产d。 又,不需要此等穿透率Tp、丁之佶 曰 ^ ρ 之值,即可算出VA胞12之 液晶層之滯留R及厚度d。因此,可銪留I ^
ί間早而正確地檢測VA 胞12之液晶層之滯留R及厚度d。 又,在第7及第8實施型態中,盥筮 — τ 兴弟6貫施型態相比,因 不需要算出變數A、B、C,故處王5牡如… ^ 〇〇 处埋教直15之處理較為簡 單0 以下,說明利用本發明敎檢測對象之各穿透光強度, 利用所測定之各穿透光強度算出檢測對象之液晶層之:留 R及厚度d之實驗例。 [實驗例1] 作為檢測對象,使用如以下方式所製作之va胞。 作為基板’使用單面具有直徑約1 cm之圓形透明電極之 約3cm見方之玻璃基板。在玻璃基板之透明電極側,設有 104I95.doc -66- 1288823 使液晶分子平行地定向於玻璃基板之法線用之聚酿亞胺 膜而,將2片破璃基板接著成朝向透明電極側。在此, 作為接著劑,使用混人直徑4·5㈣之樹脂製細珠之紫外線 硬化性接著劑。將此紫外線硬化性接著劑塗敷於玻璃基板 周圍之程度之部分。而,制射㈣線使紫外線 更化丨生接著劑硬化,將2片玻璃基板接著。藉此,可在玻 璃基板間形成對應於細珠直徑之間隙。利用毛細管現象將 液晶材料注入此玻璃基板間隙而製成VA胞。 發光裝置ίο係由鹵素燈與穿透波長546 nm之單色光之干 涉滤光器所構成。 偏光器11及檢偏光器13使用偏光膜。 檢測裝置14使用CCD攝影機。 將别述方法所製成之VA胞配置於偏光器丨丨與檢偏光器 1 3間而使入射光之入射角(VA胞丨2之基板面之法線與入射 光之入射方向間之角度)Θ成為30。。 在此狀態下,將偏光器u之穿透軸方向α設定於45。之方 向(使偏光器11之穿透軸方向朝向45。之方向),將檢偏光器 13之穿透軸方向ω設定於〇。之方向(使檢偏光器13之穿透軸 方向朝向0之方向)。而,測定穿透光強度(檢測裝置14之 檢測信號)im(0。,45。)。又,將偏光器11之穿透軸方向α設 定於45之方向,將檢偏光器13之穿透軸方向①設定於9〇。 之方向。而,測定穿透光強度Im(90°,45。)。 其次’利用測定之穿透光強度广㈧。,45。)與1〇1(9〇。,45。), 由[式27]算出比r。其結果,得r=〇 665。 104195.doc -67- 1288823 一人,將偏光|§ 11之穿透軸方向α設定於利用r而由[式 ]开出之角度[γ=5〇·8 ]之方向,將檢偏光器13之穿透軸 方向ω没定於45。之方向。而,測定穿透光強度im(45。, α)又,將偏光器11之穿透軸方向(X設定於前述角度 [γ 50.8 ]之方向,將檢偏光器13之穿透軸方向①設定於 之方向。而,測定穿透光強度r(135。,α)。 其次,利用測定之穿透光強度ρ(45。,α)與ρ(135。,α),
由[式48]算出VA胞之液晶層之滯留R。其結果,得R=4〇.4 nm 〇 [數 72]
im(l 3 5°α) 1 + c o s [2 π ) 1 一 c 〇 s Γ2π ^ 〈了 R cot π λ
R
[式 48]
又’利用VA胞之液晶材料之異常光折射率ne=1 563;3, 正常光折射率n0=l·4776及入射角Θ = 3〇。,由[式1〇]算出VA 胞之液晶層之雙折射率如价。將由[式48]算出之va胞之液 晶層之滯留R=40.4 nm除以从胞之液晶層之雙折射率 △n 。其結果,付胞之液晶層之厚度d=4.23 μιη。 [實驗例2] 施行實驗例1之測定後,不移動VA胞而繼續施行實驗例 2之測定。 施行與實驗例1相同之程序,直到算出角度7為止。其結 果,得 r=0.670。 將檢偏光器13之穿透軸方向ω設定於利用r而由[式29]算 104195.doc -68- 1288823 出之角度[γ=5〇·7 ]之方向,將偏光器u之穿透軸方向以嗖 定於45。之方向。而,測定穿透光強度im((〇, 45 α = 入,將 檢偏光器13之牙透軸方向①設定於前述角度[γ==5〇·?。]之方 向,將偏光裔11之穿透軸方向α設定於135。之方向。而, 測定穿透光強度Im(co, 135。丨。 其次,利用測定之穿透光強度ρ(ω,45。)與俨(奶,1乃。),
由[式49]算出VA胞之液晶層之滞留R。其結果,得3 nm ° 又,利用與實驗例1同樣之程序算出VA胞之液晶層之厚 度d。其結果,得d=4.22 μιη。 [數 73]
Im (ω,4 5°) lm (ω,Ι 3 5°) [實驗例3] 1 + c 〇 s 1 — c ο s
[式 49]
使用與實驗例1相同之VA胞,不移動¥八胞而施行實驗例 1、2之測定後,繼續施行實驗例3之測定。 將檢偏光器13之穿透軸方向ω設定於45。之方向,將偏光 器11之穿透軸方向α設定於0。之方向。而,測定穿透光強 度Im(45。,0。)。又,將檢偏光器13之穿透轴方向①設定於 角度45°之方向,將偏光器η之穿透軸方向α設定於9〇〇之 方向。而,測定穿透光強度丨^化。,^。)。 其次,利用測定之穿透光強度广(45。,〇。)與1„1(45。,9〇。), 由[式17]算出比r。其結果,得r=〇.665。 104195.doc •69- 1288823 其次’將偏光器11之穿透車由方向α設定於利用Γ而由[式 29]异出之角度卜5〇.8。]之方向’將檢偏光器以穿透轴 方向ω設定於45。之方向。而’算出穿透光強度r(45。 十又,將偏光器η之穿透轴方向q定於前述角度 [γ=5〇·8 ]之方向’將檢偏光器13之穿透軸方向①設定於⑶。 之方向。而,測定穿透光強度im(l35。,α)。 nm 其次’利用測定之穿透光強M(45’'a)mm(i3r,a), 由[式49]异出VA胞之液晶層之滞留r。其結果,得㈣ο] 又,利用與實驗例1同樣之程序算出VA胞之液晶層之戶 度d。其結果,得d=4 22 μηι。 予 [實驗例4] 丁貝驗例3之測定後,不移動VA胞而繼續施行 4之測定。 只对例 施行與實驗m相同之程序,直到算出角度丫為止 果,得r=0.660。 ,、結 其次’將檢偏光器13之穿透軸方向ω設定於利用Γ [式29]算出之角度[5〇9。1之方& 由 L』之方向,將偏光器11之穿透細士 向α設定於45。夕古6 工 千田万 、之方向。而,測定穿透光強度Im(c〇,45。 又’將檢偏光器1 3之穿锈故士人 )〇 牙還軸方向ω設定於前述角度[5〇 9 之方向’將偏光器11之穿透軸方向α設定於135。之方向] 而,測定穿透光強度im(co, 135。)。 。 其,人’利用測定之穿透光強度1171(叫化”與广…,η , [式49]开出VA胞之液晶層之滞留R。其結果,得 Πΐ ο 104195.doc -70. 1288823 度:。==, 同之VA胞之相同處。 之VA胞之液晶層之滯留尺及 實驗例1〜4係連續地測定相 而’在貫驗例1〜4中,所得 厚度d大致等值。 [比較例1] 為確認利用考慮到液晶層之穿透率之各向異性之本.
檢測檢測對象之滯留及厚度之情形之檢測精度,利料轉 檢偏光器法檢測檢測對象之滞留及厚产。 施行貫驗例4之測定後,不聽叙w +和動VA胞而繼績施行比較例 之測定。
將偏光益1 1之穿透轴方向d 4 V 才处平田乃问0U又疋於45之方向,將檢偏光 器13之穿透軸方向ω設定於之方向。而,測定穿透光強 度I (45 , 45 )。又’將偏光器n之穿透軸方向^設定於45。 之方向將彳戏偏光态13之穿透軸方向ω設定於us。之方 向。而,測定穿透光強度ρ(135\45。)。 其次,利用測定之穿透光強度Ρ(45。,45。)與1〇1(135。,45。), 由[式50]异出VA胞之液晶層之滯留r。其結果,得R=43g [數 74] tan (^r) ^ /^(13 5-,4~5T Ιλ J V Im (4 5°,4 5°) [式 50] 又,利用與實驗例1同樣之程序算出VA胞之液晶層之厚 度d。其結果,得d=4.5 8 μηι。 I04I95.doc 71 !288823 將比較例之檢測結果與考慮到液晶層之穿透率之各向異 性之實驗例1〜4之檢測結果加以比較時,獲悉儘管測定相 同之VA胞之相同處,但比較例之檢測結果與實驗例卜4之 檢測結果卻有所差異。 [實驗例5] 不移動VA胞而繼續施行實驗例5 施行比較例之測定後 之測定。 將偏光器11之穿透軸方向α設定於45。之方向。在此狀態 下,將檢偏光器13之穿透軸方向①以1〇。間隔設定於〇。至卯。 之範圍内。而,測定各穿透光強度im((〇i,45。)(〇)㈣。、丨〇。、 20。、· · · 80。、90。)。 其次,利用最小二乘法比較所測定之1〇1(叫,45與[式 5 1]之1(00,·,45 ),以算出算出變數Am、、c〇1,其結果, 得八、24605、Β\17227、cm=q8412(任意單位)。 [數 75] I (ω i, 4 5°) A * C ° s 2c〇i+Bm· s i ^i + Cm. s i η2ωι [式 51] 其次,利用算出之變數Am、Bm、cm,由[式34]算出Va 胞之液晶層之滯留R,其結果,得R=40.3 nm。 又’利用與實驗例丨同樣之程序算出VA胞之液晶層之厚 度d。其結果,得d=4.22 μηι。 [實驗例6] 知行貝驗例5之測定後,不移動VA胞而繼續施行實驗例 6之測定。 104195.doc -72- 1288823 將偏光器u之穿透軸方向α設定於45。之方向。在此狀態 下,將檢偏光器13之穿透軸方向ω設定於^、45。、9〇。之 方向’敎各穿透光強度n〇。,45。)、im(45。,Μ。、im(9〇' 45。)。 其次,利用測定之穿透光強度im(〇' 45。)、45。)、 Π90。,45°)’由[式52]算出VA胞之液晶層之滞留r。其結 果,得 R=40.4 nm。
[數 76]
又,利用與實驗例1同樣之程序算出¥入胞之液晶層之厚 度d。其結果’得(1=4.23 μηι [實驗例7] 施行實驗例6之測定後,不移動VA胞而繼續施行實驗例 7之測定。
[式 52] 將偏光器11之穿透軸方向α設定於45。之方向。在此狀態 下,將檢偏光器13之穿透軸方向ω設定於〇。、9〇。、ι35。之 方向,測定各穿透光強度Ρ(〇。,45。)、im(9〇。,。)、 Im(135。,45。)。 其次,利用測定之穿透光強度jn^o。,45。)、im(9〇。,45。)、 Γ(135,45°),由[式53]算出VA胞之液晶層之滯留R。其 結果,得 R=40.4 nm。 [數 77] 104195.doc -73 - 1288823 c 〇s =-」^^i!2ii[im(0。,4 5, "9 〇。,4 5。)] 〇。,4 5r- [式 53] 又,利用與實驗例1同描+ i — μ I j樣之程序算出VA胞之液晶層之厚 度d。其結果,得d=4.23 。 [實驗例8] 旅行實驗例7之測定徭, 交 不移動VA胞而繼續施行實驗例 8之測定。 將檢偏光器1 3之穿透轴大 处聊万向ω設定於45。之方向。在此狀 心下*偏光态11之牙透軸方向以以1〇。間隔設定於〇。至9〇。 之範圍内而’測疋各穿透光強度1〇1(45。,%仙尸〇。、1〇。、 20〇 、 · · · 80。 、 90。) 。 其次。,利用最小二乘法比較所測定之Im(45。,ai)與[式54] 之1(45°,α〇,以算出算出變數Am、Bm、Cm,其結果,得
Am=24857 、 Bm=17650 、 C丨 [數 78] I (4 5°, a i) =Am.c 〇 s 2α i + Bm. s α i + Cm. s i n 2 a i [式 54] 其次,利用算出之變數A' Bm、cm,由[式34]算出va 胞之液晶層之滯留R’其結果,得r =後5疆。 又,利用與貫驗例1同樣之程序算出VA胞之液晶層之厚 度d。其結果,得d=4.24 。 [實驗例9] I04195.doc -74- 1288823 施行實驗例8之測定後,不移動VA胞而繼續施行實驗例 9之測定。 將檢偏光器13之穿透軸方向ω設定於45 °之方向。在此狀 態下,將偏光器11之穿透軸方向α設定於0 °、45 °、90 °之 方向,測定各穿透光強度Im(45 °,0 °)、Im(45 °,45。)、Γ(45 °, 90〇)〇 其次,利用測定之穿透光強度Im(45°,0°)、Im(45。,45。)、 Im(45 °,90°),由[式55]算出VA胞之液晶層之滯留R。其結 果,得 R=40.6 nm。 [數 79] c 〇 s- im (4 5。,4 5。) 一 备[im (4 5。,〇。) + Im (4 5。,9 0〇)] • V λ J (45°,0°) . Im (4 5°,9 0可 [式 55] 又,利用與實驗例1同樣之程序算出VA胞之液晶層之厚 度d。其結果,得d=4.25 μπι。 [實驗例10] 施行實驗例9之測定後,不移動VA胞而繼續施行實驗例 1 〇之測定。 將檢偏光器13之穿透軸方向ω設定於45。之方向。在此狀 悲下’將偏光器11之穿透軸方向α設定於〇。、90。、135。之 方向,測定各穿透光強度Im(45。,〇。)、lm(45。,90。)、Im(45。, 135。)。 而,利用測定之穿透光強度Im(45。,0。)、Im(45。,90。)、 104195.doc -75- 1288823
Im(45。,135。),由[式56]算出VA胞之液晶層之滯留R。其 結果,得 R=40.6 nm。 [數 80] (2% \ Im (4 5°,1 3 5°) -|[lm (4 5°,0°) + Im (4 5°,9 0°)] COS I —— p l 又 J (4 5。,0。) · Im (4 5。,9 5? [式 56] 又,利用與實驗例1同樣之程序算出VA胞之液晶層之厚 度d。其結果,得d=4.25 μηι。 [實驗例5]〜[實驗例10]係連續地測定與[實驗例1]〜[實驗 例4]相同之VA胞之相同處。 而’[實驗例5]〜[實驗例10]所檢測之VA胞之液晶層之滞 留R及厚度d與[實驗例1]〜[實驗例4]所檢測之值大致等值, 且與比較例相異之值。 本發明並不限定於實施型態所說b月之構成,可施行種種 之變更、追加及刪除。 例如,雖說明有關檢測VA胞之液晶層之滯留及厚度之 情形’但本發明並不限定於VA胞,也可使用於檢測顯示 與光學的單軸媒質相同之光學特性之檢測對象之滯留及厚 度。 又,參數檢測裝置並不限定於圖丨所示之構成,只要能 檢測前述各穿透光強度,或依據各穿透光強度而檢測檢測 對象之滯留及厚度即可。 又刖述各穿透光強度之檢測順序、及檢測檢測對象之 滯留及厚度之各步驟之順序可適宜地予以變更。 104195.doc -76- 1288823 【圖式簡單說明】 圖1係表示本發明之檢測對象之參數檢測裝置之一實施 例之圖。 圖2係說明圖1所示之檢測對象之參數檢測裝置之座標系 之圖。 【主要元件符號說明】
10 11 1 la、12a、13a 12 13 14 15 發光裝置 偏光器 驅動裝置 VA胞(檢測對象) 檢偏光器 檢測裝置 處理裝置 104195.doc -77-
Claims (1)
- !288823 十、申請專利範圍: 1. 一種檢測對象之參數檢測方法,其特徵在於其係將直線 偏光入射於具有雙折射特性之檢測對象,依據穿透檢測 對象及檢偏光器之光之穿透光強度檢測檢測對象之參數 者; 在將入射於檢測對象之直線偏光之偏光方向設定於對 入射面呈0。之方向,將檢偏光器之穿透軸方向設定於對 入射面呈任意角度ω()之方向之狀態下,測定穿透光強度 Ι(ω〇? 〇°); 在將入射於檢測對象之直線偏光之偏光方向設定於對 入射面呈90之方向,將檢偏光器之穿透軸方向設定於 對入射面呈任意角度叭之方向之狀態下,測定穿透光強 度 Ι(ω〇5 90。); 利用所測定之穿透光強度Ι(ω。,〇。)、Ι(ω與以下 之式算出其比r : [數1] r ^ I (ω〇,9 0°) 了 (ω〇,〇0)一 對相異之至少2種以上之(ω,α)之組合,測定將入射於 私測對象之直線偏光之偏光方向設定於對入射面呈任意 角度α之方向,將檢偏光器之穿透軸方向設定於對入射 面呈任意角度ω之方向 J ^大怨之牙透光強度Ι(ω,α); 利用所測定之至少9插I、/ l . 種以上之牙透光強度Ι(ω,α)與以 下之式檢測檢測對象之滯留R : [數2] 104195.doc 1288823 (〇), ot) — Ι〇·Τρ C〇S2〇).C〇s2〇; • c ο 12ω〇. s i η2ω. s i η2 α -Tr -co ίω〇.δ ίη2ω.δ inSa.cosi^R' (I〇 ·入射光之強度、Tp :對p偏光之檢測對象之穿透 率、λ :入射光之波長)。 2. 一種檢測對象之參數檢測方法,其特徵在於其係將直線 偏光入射於具有雙折射特性之檢測對象,依據穿透檢測 對象及檢偏光器之光之穿透光強度檢測檢測對象之參數 者; 在將入射於檢測對象之直線偏光之偏光方向設定於對 入射面呈任意角度aG之方向,將檢偏光器之穿透軸方向 设定於對入射面呈0。之方向之狀態下,測定穿透光強度 1(0。,α〇); 在將入射於檢測對象之直線偏光之偏光方向設定於對 入射面呈任意角度α〇之方向,將檢偏光器之穿透軸方向 設定於對入射面呈9〇。之方向之狀態下,測定穿透光強 度 1(90 °,α〇); 利用所測定之穿透光強度1(0。,α〇)、1(90。,α〇)與以 下之式算出其比r : [數3] 104195.doc 1288823 ^ l( 9 0 °> α〇) r $ 丁(0〇,a ο) 對相異之至少2種以上之(ω,α)之組合,測定在將檢偏 光器之穿透軸方向设定於對入射面呈任意角度ω之方 向,將入射於檢測對象之直線偏光之偏光方向設定於對 入射面呈任意角度α之方向之狀態之穿透光強度Ι(ω,α); 利用所測定之至少2種以上之穿透光強度Ι(ω,α)與以 下之式檢測檢測對象之滯留R : [數4] Ι(ω, α) = I〇 · ΤΡ cos2a>.c〇s2a + r- cot2o;〇.s in2w.s in2a• c o t a〇 · s n2c〇.s in2a.cos[色兀R (I〇 :入射光之強度、Tp :對p偏光之檢測對象之穿透 率、λ:入射光之波長)。 3· —種檢測對象之參數檢測方法,其特徵在於其係將直線 偏光入射於具有雙折射特性之檢測對象,依據穿透檢測 對象及檢偏光器之光之穿透光強度檢測檢測對象之參數 者; 對相異之至少3種以上之%測定在將入射於檢測對象之 直線偏光之偏光方向設定於對入射面呈任意角度⑴之方 向’將檢偏光器之穿透軸方向設定於對入射面呈任意角 度°°之方向之狀態之穿透光強度Ι(ω,oti); 104195.doc 1288823 利用所測定之至少3種以上之穿透光強度Ι(ω,ai)與以 下之式算出變數A,B,C : [數5] + C·s i η 2 a 1 (ω·α0=Α·〇Οδ2^ + Β.δ in2ai 利用异出之變數A,B,c與以下之式檢測檢測對象之 滞留R : [數6] 2 cos 4· 一種檢測對象之參數檢測方法,其特徵在於其係將直線 偏光入射於具有雙折射特性之檢測對象,依據穿透檢測 對象及檢偏光器之光之穿透光強度檢測檢測對象之參數 者; 在將入射於檢測對象之直線偏光之偏光方向設定於對 入射面呈任意角度αι之方向’將檢偏光器之穿透轴方向 設定於對入射面呈任意角度①之方向之狀態下,測定穿 透光強度Ι(ω,αι); 在將入射於檢測對象之直線偏光之偏光方向設定㈣ 入射面呈角度α2(=αι + 90。)之方向,將檢偏光器之穿透車由 方向設定於對入射面呈任意角度a之方向之狀態 定穿透光強度Ι(ω,a2); 將入射於檢測對象之直線偏光之偏光方向設定於 射面呈角度α3(=αι+45。)之方向,將檢偏光器之穿透轴方 I04195.doc 1288823 向設定於對人射面呈任意角度欧方向之狀態下,測定 穿透光強度Ι(ω,α3); 利用所測定之穿透光強度Ι(ω,αι)、κ ;Α(ω,α2)、ΐ(ω,α3) 與以下之式算出檢測對象之滯留R : [數7] cos 2jt 了 R Μ Μ: Μ:c ο s 2 α 1 Μι = [2ΐ(ω,α3) 一(i — tan2ai) I(w,〜-(1 + t an2ai) · I (ω,α2)]Me) I (①,α。+ ι (ω,α 2) ρ Ma= (2 + s i Π4α 1-2 s i η22α〇 . j {〇)> α 〇 —(2 - s in 4q;1—2S in22ai) ·工(⑴,以 一 2 I (co, α 3) · s i η 4 α 15· 一種檢測對象之參數檢測方法,其特徵在於其係將直線 偏光入射於具有雙折射特性之檢測對象,依據穿透檢測 對象及檢偏光裔之光之穿透光強度檢測檢測對象之參數 者; 在將入射於檢測對象之直線偏光之偏光方向設定於對 入射面呈角度α】之方向,將檢偏光器之穿透軸方向設定 於對入射面呈任意角度ω之方向之狀態下,測定穿透光 強度 I (ω,α!); 在將入射於檢測對象之直線偏光之偏光方向設定於對 104195.doc Ϊ288823 入射面呈角度α2(=αι+9()。)之方向,將檢偏Μ之穿透轴 :向設定於對入射面呈任意角“之方向之狀態下,測 定穿透光強度Ι(ω,α2); 在將入射於檢測對象之直線偏光之偏%方向設定於對 入射面呈角度α4(=αι+135。)之方向,將檢偏光器之穿透 轴方向設定於對人射面呈任意角度ω之方向之狀態下, 測定穿透光強度Ι(ω,α4); 利用所測定之穿透光強度Ι(ω, αι)、Ι(ω,α2)、ι(ω,㈨ 與以下之式算出檢測對象之滞留R : [數8]C 〇 s Λ Μ 一 [川ω,“一(1 + tan2ai) * … -(1-“η2αι)·Ι(ω,叫 c〇s2ai M2 = [ I (〇),〇;工)+ I (ω,^ 2)】2 M5=(2-Sin4ai —2sin22ai) (2 + 3ίπ4α1-28χη22α1).Ι(ω> α 2) + 2 I (ω,α 4) · s i η 4 α ι ο & -種檢測對象之參數檢測方法,其特徵在於其係將直線 偏光人射於具有雙折射特性之檢測對象,依據穿透檢測 對象及檢偏光g之光之穿透光強度檢測檢測對象之參數 104195.doc 1288823 者; 對相異之至Φ q , y J ®以上之叫測定在將入射於檢測對象 之直線偏光之偏光方向設定於對入射面呈任意角度α之 方向將仏偏光器之穿透軸方向設定於對入射面呈任意 角度叫之方向之狀態之穿透光強度Kcoi,。〇 ; 利用所測定之至少3種以上之穿透光強度1(叫,幻與以 下之式算出變數A,B,C :[數9] (ω i,a) =a · c ο ς 2,、丄。 · 2 ⑴ i+B.sin c〇i + C.sin2〇)i 利用异出之變數A,β,c與以下之式檢測檢測對象之 滯留R ·· [數 10] cosC im 一種檢測對象之參數檢測方法,其特徵在於其係將直線 偏光入射於具有雙折射特性之檢測對象,依據穿透檢測 對象及檢偏光器之光之穿透光強度檢測檢測對象之參數 者; 在將入射於檢測對象之直線偏光之偏光方向設定於對 入射面呈任意角度α之方向,將檢偏光器之穿透軸方向 設定於對入射面呈任意角度ω〗之方向之狀態下,測定穿 透光強度1(0)!,α); 在將入射於檢測對象之直線偏光之偏光方向設定於對 入射面呈角度α之方向,將檢偏光器之穿透軸方向設定 104195.doc 1288823 於對入射面呈任思角度c〇2(=c〇i + 90 )之方向之狀態下,測 定穿透光強度I(c〇2,α); 在將入射於檢測對象之直線偏光之偏光方向設定於對 入射面呈角度α之方向,將檢偏光器之穿透軸方向設定 於對入射面呈任意角度叱卜叫十々,)之方向之狀態下,測 定穿透光強度Ι(ω3, 〇〇 ;利用所測以穿透光強度Ι(ωι,α)、Ι(ω2, α)、.,α) 與以下之式算出檢測對象之滯留R : [數 11] i〇 ^rr \ __Nl cosi¥R、 N N; \2 V 1^2 c o s 2 ω l y Ni = [ 2 I (ω 3, 〇〇 一(! 一 t t an 2ωι) . i (ωι> a) -(1 + t an2wi). Ι(ω2,…c〇m N2 = [I (ωι, a) + i (c〇2> 〇) j28. s man) ·ι (ωι. N3= (2 + s in4c〇i — 2 a) (2 — s in 4c〇i—9ς i n 2 o r \ ln 2ωι) . I (ω2ί a) _ 2I(W3, a).s ίη4ωι 一種檢測對象之參數檢、丨 双知測方法,其特徵在於其係 偏光入射於具有雙折射 Λ 對象及檢偏光器之光之*、悉上“ 豕牙心涮 尤之牙透先強度檢測檢測對象之參數 者, 在將入射於檢测對象 象之直線偏光之偏光方向設定於I 104195.doc 1288823 入射面呈角度α之方向,將檢偏光器之穿透軸方向設定 於對入射面呈任意角度〇〇〗之方向之狀態下,測定穿透光 強度 Ι(ωι,α); 在將入射於檢測對象之直線偏光之偏光方向設定於對 入射面呈任意角度α之方向,將檢偏光器之穿透軸方向 設定於對入射面呈角“(、,。之方向之狀態下’測 定穿透光強度Ι(ω2,α); 在將入射於檢測對象之直線偏光之偏光方向設定於對 入射面呈任意角度α之方向,將檢偏光器 a 抓定於#I λ W工X3 A 〇之牙透軸方向 。又疋於對入射面呈角度ω4( = (〇ι + 135 測定穿透光強度Ι(ω4,α); 彳向之狀態下’ 利用所測定之穿透光強度Ι(ω】,〇〇、1((〇 與以下之式算出檢测對象之)帶留R: ) ( 4,α) [數 12]Ν — [2ΐ(ω4, α) 〇 ;(1 + t a n2Wl) . r , CO例 1 (ωι, a) (1 t an 2ω !) · i (ω2, α)】 J c 〇 s ? m Ν-[πωι, α) + Ι(ω2> α) ]2 a) (c〇2, a) Ν5=(2ιίη4ω卜 2“η22ωι)](① (2 + s i η 4ω卜2 s i η22ω!) · + 2I(…,a).sin4a)i 104195.doc 1288823 9.如請求項!至8中任一項之檢測對象之參數檢測方法,其 中依據所檢測之檢測對象之滞留R算出檢測對象之厚度d 者。 10·種檢測對象之參數檢測裝置,其特徵在於包含·· 光源; 偏光器,其係可使具有穿透軸方向之偏光成分之直線 偏光穿透而其穿透軸方向可以平行於光之行進方向之軸 g 為旋轉軸而旋轉者; 檢測對象,其係被配置成可使穿透偏光器之光以對基 板面之法線傾斜之角度入射者; 檢偏光器,其係可使具有穿透轴方向之偏光成分之直 線偏光穿透而其穿透軸方向可以平行於光之行進方向之 軸為旋轉軸而旋轉者; ⑮測裝置’其係檢測穿透檢偏光器之光強度而輸出檢 測信號者;及 •處理裝置,其係輸入檢測裝置所輸出之檢測信號者; 處理裝置,其係施行如請求項1至9中任一項之處理, 以檢測檢測對象之滯留R與厚度d之至少其一者。 104195.doc 10·
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