TWI695974B

TWI695974B - 預傾角測定裝置及預傾角測定方法

Info

Publication number: TWI695974B
Application number: TW105142200A
Authority: TW
Inventors: 杉田一紘; 稻野大輔; 今坂真子
Original assignee: 日商大塚電子股份有限公司
Priority date: 2015-12-25
Filing date: 2016-12-20
Publication date: 2020-06-11
Also published as: KR20170077040A; KR102652051B1; CN106918308A; JP6584947B2; TW201734430A; JP2017116495A; CN106918308B

Abstract

本發明提供能抑制誤差的預傾角測定裝置及預傾角測定方法。預傾角測定裝置（1）包括：透射測定投光部（2），其向液晶基板（LC）的測定位置（M）照射偏振的測定光；透射測定受光部（3），其接收測定光的透射光，獲取透射光的偏振狀態；傾斜測定投光部（41），其向液晶基板（LC）的測定位置（M）照射傾斜檢測用光（L1）；傾斜測定受光部（43），其接收傾斜檢測用光（L1）的反射光（L2），獲取反射光（L2）的受光位置；以及控制部（10），其根據反射光（L2）的受光位置，算出液晶基板（LC）的測定位置（M）的傾角，根據測定光的照射角度、液晶基板（LC）的測定位置（M）的傾角和透射光的偏振狀態，算出液晶基板（LC）中所含的液晶分子的預傾角。

Description

預傾角測定裝置及預傾角測定方法

本發明涉及一種預傾角測定裝置及預傾角測定方法，尤其是涉及一種液晶基板所含的液晶分子的預傾角的測定。

在日本特開2001-356072號公報中，公開一種以下的技術：檢測以多個入射角透射液晶單元的光的透光強度，根據多個入射角所對應的表觀上的延遲，檢測出液晶單元的預傾角。

本發明要解決的問題

在上述技術中，由於使用透射光學系統，因此需要在液晶基板的下方照射光或者接收光。對此，首先考慮使用玻璃等透明部件構成支撐液晶基板下面整體的基座。然而，在該情況下，由於光在透明部件的內部發生折射，因此會使光軸產生偏離，而導致發生誤差的問題。另外，若在透明部件的內部產生因應力造成的應變，則會存在擾亂光的偏振狀態而產生誤差的問題。

對此，為了排除這樣的透明部件造成的影響，因此還考慮在隔開間隔排列的多個棒部上載置液晶基板，通過棒部的間隙照射光或者接收光。然而，在棒部的間隙處，液晶基板會因自重產生變形，而有可能導致用於計算的光的入射角度與實際的入射角度產生偏離，而產生誤差。這樣的問題在發展液晶基板的大型化、薄型化的近年變得更顯著。

本發明是鑒於上述問題而作出的，其目的在於提供一種能夠抑制誤差的預傾角測定裝置及預傾角測定方法。

用於解決問題的手段

為了解決上述問題，本發明的預傾角測定裝置包括：第一投光部，其向液晶基板的測定位置照射偏振的測定光；第一受光部，其接收所述測定光的透射光，獲取所述透射光的偏振狀態；第二投光部，其向所述液晶基板的所述測定位置照射傾斜檢測用光；第二受光部，其接收所述傾斜檢測用光的反射光，獲取所述反射光的受光位置；傾角計算部，其根據所述反射光的受光位置，算出所述液晶基板的所述測定位置的傾角；以及預傾角計算部，其根據所述測定光的照射角度、所述液晶基板的所述測定位置的傾角和所述透射光的偏振狀態，算出所述液晶基板中所含的液晶分子的預傾角。

另外，本發明的預傾角測定方法為：向液晶基板的測定位置照射偏振的測定光；接收所述測定光的透射光，獲取所述透射光的偏振狀態；向所述液晶基板的所述測定位置照射傾斜檢測用光；接收所述傾斜檢測用光的反射光，獲取所述反射光的受光位置；根據所述反射光的受光位置，算出所述液晶基板的所述測定位置的傾角；以及根據所述測定光的照射角度、所述液晶基板的所述測定位置的傾角和所述透射光的偏振狀態，算出所述液晶基板中所含的液晶分子的預傾角。

另外，也可以進一步包括：反射鏡，其向所述液晶基板反射來自所述第二投光部的所述傾斜檢測用光，向所述第二受光部反射來自所述液晶基板的所述反射光。

另外，也可以使所述第二受光部在至所述液晶基板的距離不同的多個位置處接收所述反射光，所述傾角計算部根據在所述各位置處接收到的所述反射光的受光位置，算出所述液晶基板的所述測定位置的傾角。

另外，也可以使所述第二受光部在相對於所述液晶基板的角度不同的多個位置處接收所述反射光，所述傾角計算部根據在所述各位置處接收到的所述反射光的受光位置，算出所述液晶基板的所述測定位置的傾角。

另外，也可以使所述第一投光部和所述第一受光部以通過所述測定位置的垂直線為中心而可旋轉地被加以支撐。

另外，也可以使所述第二投光部和所述第二受光部與所述第一投光部和所述第一受光部一同被支撐為能以通過所述測定位置的垂直線為中心旋轉，並且使其在包含所述第一投光部、所述第一受光部和所述測定位置的面內，照射所述傾斜檢測用光並且接收所述反射光。

另外，也可以進一步包括相交角度獲取部：其獲取包含所述第一投光部、所述第一受光部和所述測定位置的第一面與包含所述第二投光部、所述第二受光部和所述測定位置的第二面的相交角度，所述傾角計算部根據所述相交角度，算出所述第一面內的所述液晶基板的所述測定位置的傾角。

發明效果

根據本發明，利用液晶基板的測定位置的傾角算出預傾角，因此能夠抑制誤差。

為了對本發明之上述及其他方面有更佳的瞭解，下文特舉實施例，並配合所附圖式詳細說明如下：

參照附圖說明本發明的實施方式。

第一例

第1圖是表示本發明實施方式的預傾角測定裝置1的第一例的示意結構圖。預傾角測定裝置1是對作為測定對象的、液晶基板LC中所含的液晶分子的預傾角進行測定的裝置。預傾角是指基板厚度方向的液晶分子的傾角。

測定對象的液晶基板LC載置於隔開間隔排列的多個棒部8上。棒部8也可以設置有與液晶基板LC的下表面接觸的多個滾珠軸承。液晶基板LC例如為要切割出多個液晶面板前的、包含多個面板區域的大型基板。但不限於此，也可以使切割出的一個液晶面板作為測定對象。在本說明書的說明和附圖中，設定水平面內中的多個棒部8的排列方向為X方向，多個棒部8的延伸方向為Y方向。另外，設定垂直方向為Z方向。

預傾角測定裝置1包括作為透射測定光學系統的透射測定投光部2和透射測定受光部3。透射測定投光部2為第一投光部的一例，其向液晶基板LC的測定位置M照射已偏振的測定光。透射測定受光部3為第一受光部的一例，其接收測定光的透射光，獲取透射光的偏振狀態。

透射測定投光部2包括：光源21，其生成測定光；透鏡23，將從光源21通過光纖供給的測定光轉換為平行光；以及偏振元件25，將通過透鏡23轉換為平行光的測定光以直線偏振的方式進行偏振。作為光源21，例如優選在寬波長範圍內輸出特性平坦的白色光源。偏振元件25例如相對於從透射測定投光部2照射的測定光與由透射測定受光部3接收的透射光的光路形成的面（以下，稱為透射測定面），生成45度的直線偏振。

透射測定受光部3包括：旋轉檢偏元件31；透鏡33，其對通過旋轉檢偏元件31的透射光聚光；以及檢測器35，其檢測出由透鏡33聚光且通過光纖供給的透射光的強度。在預傾角測定中，旋轉檢偏元件31與偏振元件25設定為正交尼科耳的狀態。例如，當偏振元件25相對於透射測定面設定為45度時，則旋轉檢偏元件31相對於透射測定面設定為135度。檢測器35例如也可以為分光器。

透射測定投光部2與透射測定受光部3被支撐為能在透射測定面中沿著以測定位置M為中心的圓周方向移動，而不改變測定光的照射角度與透射光的受光角度。透射測定面為包含透射測定投光部2、透射測定受光部3和測定位置M的面。在第1圖的例中，透射測定投光部2與透射測定受光部3被支撐為能在XZ面中沿著以測定位置M為中心的圓周方向移動，在XZ面中不改變測定光的照射角度與透射光的受光角度。

在預傾角測定中，包含透射測定投光部2、透射測定受光部3和測定位置M的透射測定面，被設定為使測定對象的液晶基板LC中所含的液晶分子的取向方向（即，摩擦方向）一致。由於能夠進行取向方向互不相同的液晶基板LC的測定，因此也可以構成為使透射測定投光部2與透射測定受光部3以通過測定位置M的垂直線為中心進行旋轉（詳細內容在以下說明）。

由檢測器35檢測出的、表示透射光的偏振狀態的正交尼科耳狀態的透射光的強度被輸入至由計算機構成的控制部10，通過控制部10算出正交尼科耳狀態的透射率。另外，變換透射測定投光部2照射的測定光的照射角度，進行多次透射光強度的檢測，控制部10根據正交尼科耳狀態下的透射率達到最大的測定光的照射角度，算出預傾角。算出的預傾角被顯示於例如未圖示的顯示部。

透射測定投光部2與透射測定受光部3通過由包含電動機等致動器構成的驅動部12，能夠在透射測定面中沿著以測定位置M為中心的圓周方向移動，進一步能夠以通過測定位置M的垂直線為中心旋轉。控制部10獲取驅動部12所含的電動機等致動器的動作量，算出測定光的照射角度、透射測定面的方向等。

然而，在一對棒部8之間，液晶基板LC會因自重而產生變形，因此用於預傾角計算的測定光的照射角度與實際的入射角度存在偏離，而會使算出的預傾角存在發生誤差的問題。即，從透射測定受光部3的位置確定的測定光的照射角度是以液晶基板LC平坦為前提下，作為相對於液晶基板LC的測定光的入射角度進行處理，而實際上存在由於液晶基板LC的變形，使測定位置M傾斜，而引起誤差的情況。

這樣的問題在隨著液晶基板的大型化、薄型化的發展變得越發顯著。液晶基板的大小例如是被稱為第八代基板的2460×2160mm的尺寸。液晶基板的厚度通常為1.0mm左右，也正在發展進一步薄型化。例如，當預傾角測定裝置1的棒部8的間隔為200～500mm左右，這種液晶基板的變形量最大為3mm左右。

對此，預傾角測定裝置1包括用於測定液晶基板LC的測定位置M的傾角的傾斜測定光學系統4，將測得的傾角用於預傾角的計算，從而能抑制誤差。傾斜測定光學系統4包括：傾斜測定投光部41，其向液晶基板LC的測定位置M照射傾斜檢測用光L1；以及傾斜測定受光部43，其接收傾斜檢測用光L1的反射光L2，獲取反射光L2的受光位置。

傾斜測定投光部41為第二投光部的一例，例如為輸出鐳射的鐳射光源。由於能容易確定反射光L2的受光位置，因此傾斜檢測用光L1優選為指向性優異的鐳射。

傾斜測定受光部43為第二受光部的一例，例如為具有沿二維延伸的矩形受光面432的圖像感測器，檢測出受光面432上的反射光L2的受光位置，向控制部10輸出。只要能測定透射測定面中的測定位置M的傾角，則可以使受光面432至少沿一維延伸。但不限於此，傾斜測定受光部43可以為與位置相對應的多個受光元件，也可以為能移動至各位置的一個受光元件。

第1圖所示的第一例的傾斜測定光學系統4A，除了傾斜測定投光部41和傾斜測定受光部43以外，還包括反射鏡45和半透半反射鏡47。

反射鏡45向液晶基板LC反射來自傾斜測定投光部41的傾斜檢測用光L1，向傾斜測定受光部43反射來自液晶基板LC的反射光L2。反射鏡45例如使傾斜檢測用光L1垂直（Z方向）地向液晶基板LC的測定位置M入射。若測定位置M平坦，則反射光L2被垂直地反射，使傾斜檢測用光L1與反射光L2的光軸重疊。另外，若測定位置M傾斜，則反射光L2向與垂直偏離的方向反射，而使傾斜檢測用光L1與反射光L2的光軸無法重疊。

反射鏡45通過由包含電動機等致動器構成的驅動部12，能夠在向液晶基板LC的測定位置M垂直入射傾斜檢測用光L1的傾斜測定位置與不影響由透射測定投光部2和透射測定受光部3進行的透射測定的透射測定位置之間移動。控制部10在由傾斜測定投光部41和傾斜測定受光部43進行的傾斜測定時，使反射鏡45移動至傾斜測定位置，在由透射測定投光部2和透射測定受光部3進行的透射測定時，使反射鏡45移動至透射測定位置。

半透半反射鏡47向反射鏡45反射來自傾斜測定投光部41的傾斜檢測用光L1，向傾斜測定受光部43透射來自反射鏡45的反射光L2。半透半反射鏡47的透射與反射相對於傾斜測定投光部41和傾斜測定受光部43的關係也可以與此相反。

第2圖是用於說明第1圖的傾斜測定光學系統4A的光路的說明圖。在第2圖中，省略了反射鏡45和半透半反射鏡47的圖示，用測定位置M與受光面432之間的直線表示傾斜檢測用光L1與反射光L2的光路。第3圖是用於說明傾斜測定受光部43的受光面432的說明圖。P0表示當測定位置M平坦時的反射光L2的受光位置，Pt表示當測定位置M傾斜時的反射光L2的受光位置。

當測定位置M平坦時的反射光L2的受光位置P0使用平坦的基準面預先測定，作為原點處理。傾斜測定受光部43設置為，使當測定位置M平坦時的反射光L2的受光位置P0位於例如受光面432的中央處。當測定位置M傾斜時的反射光L2的受光位置Pt，根據測定位置M的傾斜程度、方向，偏離於受光位置P0。

控制部10根據反射光L2的受光位置Pt，算出液晶基板LC的測定位置M的傾角（作為傾角計算部發揮功能）。具體而言，控制部10從傾斜測定受光部43獲取反射光L2的受光位置Pt，算出與作為原點的已知受光位置P0的變化量Δx、Δy，根據該變化量Δx、Δy和受光面432與測定位置M的距離D，通過例如下述算式1算出測定位置M的傾角θx、θy。

[算式1]

在此，Δx為對應於X方向的傾斜的變化量，Δy為對應於y方向的傾斜的變化量。θx為測定位置M的X方向的傾角，θy為測定位置M的Y方向的傾角。D為測定位置M與受光面432的距離。

需要說明的是，當測定位置M傾斜時的反射光L2的受光位置Pt與受光位置P0的變化量Δx、Δy，不僅只受到測定位置M的傾斜的影響，也受到測定位置M的高度（即Z方向的位置）的影響。然而，在受光面432與測定位置M的距離D足夠大，以垂直或者與其近似的角度向測定位置M入射傾斜檢測用光L1的情況下，可以無視該影響。

控制部10根據算出的測定位置M的傾角與由透射光的測定得到的測定光的照射角度和透射光的偏振狀態，算出預傾角（作為預傾角計算部發揮功能）。換言之，控制部10利用算出的測定位置M的傾角，對預傾角進行補正。具體而言，控制部10根據正交尼科耳狀態下的透射率達到最大的測定光的照射角度和測定位置M的傾角，通過下述算式2算出預傾角。

[算式2]

在此，α為預傾角。ψ為正交尼科耳狀態下的透射率達到最大的測定光的照射角度。θa為透射測定面中的測定位置M的傾角。φ為液晶分子的扭曲角，例如TN模式為90度，IPS模式為0度。另外，Ne為液晶分子的異常折射率，No為液晶分子的正常折射率。

根據X、Y方向的傾角θx、θy算出透射測定面中的測定位置M的傾角θa。如第1圖的例所示，當透射測定面為XZ面時，傾角θa為X方向的傾角θx，僅使用X方向的傾角θx用於預傾角的計算。需要說明的是，在以下說明透射測定面以通過測定位置M的垂直線為中心旋轉時的傾角θa的計算。

需要說明的是，預傾角的計算不限於上述方式。例如液晶分子為IPS模式時，也可以通過平行尼科耳狀態下的透射光的強度與正交尼科耳狀態下的透射光的強度算出延遲，通過延遲達到最大的測定光的照射角度算出預傾角。

第4圖是表示本發明實施方式的預傾角測定方法的第一例的動作流程圖。

第一，測定液晶基板LC的測定位置M的傾角（S11～S14）。具體而言，首先，在傾斜測定位置插入反射鏡45（S11）。此時，控制部10向驅動部12輸出驅動指令，使反射鏡45移動至傾斜測定位置。接著，從傾斜測定投光部41向測定位置M照射傾斜檢測用光L1，由傾斜測定受光部43獲取反射光L2的受光位置（S12）。接著，控制部10算出測定位置M的傾角（S13）。在此，算出透射測定面中的測定位置M的傾角θa。接著，從傾斜測定位置拔取反射鏡45（S14）。此時，控制部10向驅動部12輸出驅動指令，使反射鏡45移動至透射測定位置。

第二，測定液晶基板LC的液晶分子的預傾角（S15～S17）。具體而言，首先，從透射測定投光部2向測定位置M照射測定光，由透射測定受光部3接收透射光（S15）。在此，作為透射光的偏振狀態，獲取正交尼科耳狀態下的透射光的強度。接著，控制部10根據正交尼科耳狀態下的透射率達到最大的測定光的照射角度，算出預傾角（S16），進一步使用測定位置M的傾角對預傾角進行補正（S17）。在此，通過例如上述算式2進行預傾角的計算和補正。補正可以在每次獲取測定光的照射角度時進行，也可以在算出正交尼科耳狀態下的透射率達到最大的測定光的照射角度時進行，也可以在算出預傾角之後進行。

根據如上所述的預傾角測定裝置1，利用液晶基板LC的測定位置M的傾角算出預傾角，因此能夠抑制誤差。

另外，第一例的傾斜測定光學系統4A利用構成為能夠移動的反射鏡45，向測定位置M反射來自傾斜測定投光部41的傾斜檢測用光L1，向傾斜測定受光部43反射來自測定位置M的反射光L2。由此，能夠提高配置傾斜測定投光部41、傾斜測定受光部43和半透半反射鏡47的自由度，具有容易裝配於預傾角測定裝置1的優點。

第二例

第5圖是表示本發明實施方式的預傾角測定裝置1的第二例的示意結構圖。對與上述例重複的結構，標注同一附圖標記並且省略詳細說明。

在第5圖所示的第二例的傾斜測定光學系統4B中，傾斜測定投光部41向液晶基板LC的測定位置M傾斜照射傾斜檢測用光L1，傾斜測定受光部43接收從測定位置M傾斜反射的反射光L2，獲取反射光L2的受光位置。傾斜檢測用光L1的照射方向與反射光L2的受光方向在垂直（Z方向）與水準（XY面）之間，例如相對於Z方向為30～60度的角度。傾斜測定受光部43的受光面432朝向反射光L2的光軸方向，使其垂直地接收反射光L2。

傾斜測定受光部43在至液晶基板LC的距離不同的多個位置處接收反射光L2。具體而言，傾斜測定受光部43構成為，能夠通過由包含電動機等致動器構成的驅動部12沿著反射光L2的光軸方向移動，分別在測定位置M與受光面432的距離不同的兩個位置處，接收反射光L2。但不限於此，例如也可以在兩個位置分別配置傾斜測定受光部43，使接近於測定位置M一側可在反射光L2的光路裝卸。

即使傾斜測定受光部43移動，也能使作為原點處理的、測定位置M平坦時的反射光L2的受光位置P0（參照第3圖）維持於例如受光面432的中央等一定的位置。但不限於此，也可以使受光位置P0在傾斜測定受光部43的移動前後不同。測定位置M傾斜時的反射光L2的受光位置Pt根據測定位置M的傾斜程度、方向，從作為原點的受光位置P0偏離，根據傾斜測定受光部43接收反射光L2的位置，變化量Δx、Δy不同。

控制部10根據傾斜測定受光部43在各位置接收到的反射光L2的受光位置Pt，算出液晶基板LC的測定位置M的傾角（作為傾角計算部發揮功能）。如在上述第一例中所述，算出的測定位置M的傾角用於預傾角的計算。

具體而言，控制部10通過傾斜測定受光部43在第一位置獲取的反射光L2的受光位置Pt，算出變化量Δx1、Δy1，通過傾斜測定受光部43在第二位置獲取的反射光L2的受光位置Pt，算出變化量Δx2、Δy2。然後，控制部10根據該變化量Δx1、Δy1、Δx2、Δy2、第一位置的受光面432與測定位置M的距離D1和第二位置的受光面432與測定位置M的距離D2，通過例如下述算式3算出測定位置M的傾角θx、θy。

[算式3]

由此，通過變化量的差分Δ2-Δ1相對於第一位置與第二位置距離的差分D2-D1，算出傾角θ，由於能夠抑制距離D1、D2本身的貢獻，因此能夠抑制測定位置M的高度（即Z方向的位置）的影響。但是，使測定位置M的高度的偏離足夠小於距離D1、D2。

第6圖是表示本發明實施方式的預傾角測定方法的第二例的動作流程圖。

第一，測定液晶基板LC的測定位置M的傾角（S21～S25）。具體而言，首先，使傾斜測定受光部43移動至第一位置（S21）。此時，控制部10向驅動部12輸出驅動指令，使傾斜測定受光部43向第一位置移動。接著，從傾斜測定投光部41向測定位置M照射傾斜檢測用光L1，由傾斜測定受光部43獲取反射光L2的受光位置（S22）。接著，使傾斜測定受光部43移動至第二位置（S23）。此時，控制部10向驅動部12輸出驅動指令，使傾斜測定受光部43向第二位置移動。接著，從傾斜測定投光部41向測定位置M照射傾斜檢測用光L1，由傾斜測定受光部43獲取反射光L2的受光位置（S24）。接著，控制部10算出測定位置M的傾角（S25）。在此，算出透射測定面中的測定位置M的傾角θa。

第二，測定液晶基板LC的液晶分子的預傾角（S26～S28）。所述S26～S28的步驟與上述第一例的S15～S17相同。

在如上所述第二例的傾斜測定光學系統4B中，傾斜測定受光部43在至液晶基板LC的距離不同的多個位置處接收反射光L2，控制部10根據在各位置接收的反射光L2的受光位置，算出液晶基板LC的測定位置M的傾角。由此，能夠抑制測定位置M的高度（即Z方向的位置）的影響。另外，由於傾斜測定光學系統4B的部件數量少，因此具有容易裝配於預傾角測定裝置1的優點。

第三例

第7圖是表示本發明實施方式的預傾角測定裝置1的第三例的示意結構圖。對與上述例重複的結構，標注同一附圖標記並且省略詳細說明。

在第7圖所示的第三例的傾斜測定光學系統4C中，設置有兩組與上述第二例同樣的傾斜測定投光部41和傾斜測定受光部43，傾斜測定受光部43在相對於液晶基板LC的角度不同的多個位置處接收反射光L2。在第一組中，第一傾斜測定受光部43A接收第一傾斜測定投光部41A照射的傾斜檢測用光L1的反射光L2，在第二組中，第二傾斜測定受光部43B接收第二傾斜測定投光部41B照射的傾斜檢測用光L1的反射光L2。

第一傾斜測定投光部41A與第二傾斜測定投光部41B的傾斜檢測用光L1的照射方向不同，第一傾斜測定受光部43A與第二傾斜測定受光部43B的反射光L2的受光方向不同。第一組的傾斜檢測用光L1的照射方向與反射光L2的受光方向例如相對於Z方向為40～70度的角度，第二組的傾斜檢測用光L1的照射方向與反射光L2的受光方向例如相對於Z方向為20～50度的角度。但是，第一組與第二組的傾斜檢測用光L1的照射方向的角度差、以及第一組與第二組的反射光L2的受光方向的角度差分別例如為20度以上。

第一傾斜測定受光部43A和第二傾斜測定受光部43B分別設置為，使作為原點處理的、測定位置M平坦時的反射光L2的受光位置P0（參照第3圖）位於例如受光面432的中央處。測定位置M傾斜時的反射光L2的受光位置Pt根據測定位置M的傾斜程度、方向，從作為原點的受光位置P0偏離，根據傾斜測定受光部43接收反射光L2的角度，變化量Δx、Δy不同。

控制部10根據第一傾斜測定受光部43A和第二傾斜測定受光部43B在各位置接收到的反射光L2的受光位置，算出液晶基板的測定位置的傾角（作為傾角計算部發揮功能）。如在上述第一例中所述，算出的測定位置M的傾角用於預傾角的計算。

具體而言，控制部10通過第一傾斜測定受光部43A獲取的反射光L2的受光位置Pt，算出變化量Δx1、Δy1，通過第二傾斜測定受光部43B獲取的反射光L2的受光位置Pt，算出變化量Δx2、Δy2。然後，控制部10根據該變化量Δx1、Δy1、Δx2、Δy2、第一傾斜測定受光部43A與測定位置M的距離D1、第一傾斜測定受光部43A的受光角度θ1、第二傾斜測定受光部43B與測定位置M的距離D2、以及第二傾斜測定受光部43B的受光角度θ2，通過例如下述算式4算出測定位置M的傾角θx、θy。

[算式4]

對於θx，與上述算式3同樣地，能夠抑制距離D1、D2本身的貢獻，因此能夠抑制測定位置M的高度（即Z方向的位置）的影響。但是，使測定位置M的高度的偏離足夠小於距離D1、D2。對於θy，取得由變化量Δy1、Δy2分別算出的θy的平均。

第8圖是表示本發明實施方式的預傾角測定方法的第三例的動作流程圖。

第一，測定液晶基板LC的測定位置M的傾角（S31、S32）。具體而言，首先，從第一傾斜測定投光部41A和第二傾斜測定投光部41B分別向測定位置M照射傾斜檢測用光L1，由第一傾斜測定受光部43A和第二傾斜測定受光部43B分別獲取反射光L2的受光位置（S31）。接著，控制部10算出測定位置M的傾角（S32）。在此，算出透射測定面中的測定位置M的傾角θa。

第二，測定液晶基板LC的液晶分子的預傾角（S33～S35）。所述S33～S35的步驟與上述第一例的S15～S17相同。

在如上所述第三例的傾斜測定光學系統4C中，第一傾斜測定受光部43A和第二傾斜測定受光部43B在相對於液晶基板LC的角度不同的多個位置處接收反射光L2，控制部10根據在各位置接收的反射光L2的受光位置，算出液晶基板LC的測定位置M的傾角。由此，具有以下的優點：即使不具備用於使傾斜測定受光部43移動的機構，也能夠抑制測定位置M的高度（即Z方向的位置）的影響。

需要說明的是，在本例中，通過兩個傾斜測定受光部43A、43B，在相對於液晶基板LC的角度不同的多個位置處接收反射光L2，但不限於此，也可以使一個傾斜測定受光部43移動，在相對於液晶基板LC的角度不同的多個位置處接收反射光L2。

第四例

第9圖是表示本發明實施方式的預傾角測定裝置1的第四例的示意結構圖。對與上述例重複的結構，標注同一附圖標記並且省略詳細說明。在第9圖中，省略了光源21、檢測器35、控制部10和驅動部12的圖示。傾斜測定光學系統4可以為上述第一～第三例的傾斜測定光學系統4A～4C中的任一種。

在預傾角測定中，需要使包含透射測定投光部2、透射測定受光部3和測定位置M的透射測定面設定為，使測定對象的液晶基板LC中所含的液晶分子的取向方向（即，摩擦方向）一致。然而，液晶分子的取向方向根據液晶基板LC的品種的不同而不同。例如取向方向不限於X方向，若存在為Y方向的情況，則也可能存在X方向與Y方向之間的任意方向的情況。另外，由於近年正在發展液晶基板的大型化、薄型化，因此難以改變在多個棒部8上載置的液晶基板LC的方向。

對此，在本例的預傾角測定裝置1中，通過使透射測定投光部2和透射測定受光部3被支撐為能以通過測定位置M的垂直線為中心旋轉，而使透射測定面能以通過測定位置M的垂直線為中心旋轉，則能夠測定取向方向互不相同的液晶基板LC。

透射測定投光部2和透射測定受光部3分別被支撐於能以通過測定位置M的垂直線為中心一體旋轉的旋轉支撐部52、53。具體而言，透射測定投光部2的透鏡23和偏振元件25被支撐於位於棒部8下方的旋轉支撐部52，透射測定受光部3的旋轉檢偏元件31和透鏡33被支撐於位於棒部8上方的旋轉支撐部53。

在本例中，傾斜測定光學系統4的傾斜測定投光部41和傾斜測定受光部43與透射測定投光部2和透射測定受光部3一同以通過測定位置M的垂直線為中心而可旋轉地被加以支撐，並且使其在透射測定面內照射傾斜檢測用光L1並且接收反射光L2。具體而言，傾斜測定投光部41和傾斜測定受光部43與透射測定投光部2一同被支撐於位於棒部8下方的旋轉支撐部52。

由於這樣構成，不依賴於透射測定面的旋轉位置，在傾斜測定受光部43的受光面432中，將總是通過恒定方向的位移算出的傾角用於預傾角的計算。例如，設定第3圖中的X方向為與透射測定面一同旋轉的面內方向時，通過變化量Δx算出的X方向的傾角θx作為透射測定面中的測定位置M的傾角θa，用於預傾角的計算。

由此，可以直接地將通過恒定方向的位移算出的傾角（例如，通過變化量Δx算出的X方向的傾角θx）作為透射測定面中的測定位置M的傾角θa，用於預傾角的計算，因此與後述第五例相比，具有能夠降低計算負擔的優點。

第五例

第10圖是表示本發明實施方式的預傾角測定裝置1的第五例的示意結構圖。第11圖是表示使透射測定光學系統從第10圖的狀態旋轉90度的狀態的示意結構圖。對與上述例重複的結構，標注同一附圖標記並且省略詳細說明。在同一圖中，省略了光源21、檢測器35、控制部10和驅動部12的圖示。傾斜測定光學系統4可以為上述第一～第三例的傾斜測定光學系統4A～4C中的任一種。

與上述第四例同樣地，本例的預傾角測定裝置1也使透射測定投光部2和透射測定受光部3被旋轉支撐部52、53支撐為，能以通過測定位置M的垂直線為中心進行旋轉。

但是，在本例中，傾斜測定光學系統4的傾斜測定投光部41和傾斜測定受光部43並未支撐於旋轉支撐部52、53，未與透射測定投光部2和透射測定受光部3一同旋轉。傾斜測定投光部41和傾斜測定受光部43被固定為，例如使其在液晶基板LC變形較大的XZ面內照射傾斜檢測用光L1並且接收反射光L2。

如第12圖所示，由於這樣構成，使包含透射測定投光部2、透射測定受光部3和測定位置M的透射測定面T與包含傾斜測定投光部41、傾斜測定受光部43和測定位置M的傾斜測定面S成為相交的狀態。

從而，控制部10獲取透射測定面T與傾斜測定面S的相交角度A（作為相交角度獲取部發揮功能）。具體而言，控制部10獲取驅動部12所含的電動機等致動器的動作量，算出以透射測定投光部2與透射測定受光部3的測定位置M為中心的圓周方向的位置，根據該圓周方向的位置算出透射測定面T與傾斜測定面S的相交角度A。

然後，控制部10根據相交角度A算出透射測定面T中的測定位置M的傾角θa（作為傾角計算部發揮功能）。如在上述第一例中所述，算出的透射測定面T中的測定位置M的傾角θa用於預傾角的計算。

具體而言，控制部10通過傾斜測定受光部43獲取反射光L2的受光位置Pt，根據變化量Δx、Δy算出測定位置M的傾角θx、θy，並且根據測定位置M的傾角θx、θy與相交角度A，通過下述算式5算出透射測定面T中的測定位置M的傾角θa。

[算式5]

由此，由於傾斜測定投光部41和傾斜測定受光部43並未支撐於旋轉支撐部52、53，未與透射測定投光部2和透射測定受光部3一同旋轉，因此與所述第四例相比，具有能夠使旋轉相關的部分小型化的優點。並且，通過將傾斜測定面S設為液晶基板LC變形較大的XZ面，而具有易於檢測出液晶基板LC的變形的優點。

需要說明的是，棒部8因自重產生變形，由此液晶基板LC不僅沿棒部8的排列方向（X方向）產生變形，而且沿棒部8的延伸方向（Y方向）也產生變形，上述內容為本申請的發明人發現的新問題。為了解決上述問題，在以上說明的例中，尤其在第五例中，算出測定位置M的二維傾角θx、θy，由此算出透射測定面T中的測定位置M的傾角θa。

以上，針對本發明的實施方式進行了說明，但本發明不限於上述實施方式，當然可由本領域的技術人員來實現各種變型。

1‧‧‧預傾角測定裝置2‧‧‧透射測定投光部3‧‧‧透射測定受光部4、4A、4B、4C‧‧‧傾斜測定光學系統8‧‧‧棒部10‧‧‧控制部12‧‧‧驅動部21‧‧‧光源23、33‧‧‧透鏡25‧‧‧偏振元件31‧‧‧旋轉檢偏元件35‧‧‧檢測器41‧‧‧傾斜測定投光部41A‧‧‧第一傾斜測定投光部41B‧‧‧第二傾斜測定投光部43‧‧‧傾斜測定受光部43A‧‧‧第一傾斜測定受光部43B第二傾斜測定受光部‧‧‧432‧‧‧受光面45‧‧‧反射鏡47‧‧‧半透半反射鏡52、53‧‧‧旋轉支撐部A‧‧‧角度L1‧‧‧傾斜檢測用光L2‧‧‧反射光LC‧‧‧液晶基板M‧‧‧測定位置P0、Pt‧‧‧受光位置S‧‧‧傾斜測定面S11~17、S21~28、S31~S35‧‧‧步驟T‧‧‧透射測定面Δx、Δy‧‧‧變化量

第1圖是表示是本發明實施方式的預傾角測定裝置的第一例的示意結構圖。第2圖是用於說明第1圖的傾斜測定光學系統的光路的說明圖。第3圖是用於說明第二受光部的受光面的說明圖。第4圖是表示本發明實施方式的預傾角測定方法的第一例的動作流程圖。第5圖是表示本發明實施方式的預傾角測定裝置的第二例的示意結構圖。第6圖是表示本發明實施方式的預傾角測定方法的第二例的動作流程圖。第7圖是表示本發明實施方式的預傾角測定裝置的第三例的示意結構圖。第8圖是表示本發明實施方式的預傾角測定方法的第三例的動作流程圖。第9圖是表示本發明實施方式的預傾角測定裝置的第四例的示意結構圖。第10圖是表示本發明實施方式的預傾角測定裝置的第五例的示意結構圖。第11圖是表示使透射測定光學系統從第10圖的狀態旋轉90度的狀態的示意結構圖。第12圖是用於說明透射測定面與傾斜測定面所形成的角度的說明圖。

1‧‧‧預傾角測定裝置

2‧‧‧透射測定投光部

3‧‧‧透射測定受光部

4A‧‧‧傾斜測定光學系統

8‧‧‧棒部

10‧‧‧控制部

12‧‧‧驅動部

21‧‧‧光源

23、33‧‧‧透鏡

25‧‧‧偏振元件

31‧‧‧旋轉檢偏元件

35‧‧‧檢測器

41‧‧‧傾斜測定投光部

43‧‧‧傾斜測定受光部

432‧‧‧受光面

45‧‧‧反射鏡

47‧‧‧半透半反射鏡

L1‧‧‧傾斜檢測用光

L2‧‧‧反射光

LC‧‧‧液晶基板

M‧‧‧測定位置

Claims

一種預傾角測定裝置，包括：第一投光部，其向液晶基板的測定位置照射已偏振的測定光；第一受光部，其接收所述測定光的透射光，獲取所述透射光的偏振狀態；第二投光部，其向所述液晶基板的所述測定位置照射傾斜檢測用光；第二受光部，其接收所述傾斜檢測用光的反射光，獲取所述反射光的受光位置；傾角計算部，其根據所述反射光的受光位置，算出所述液晶基板的所述測定位置的傾角；以及預傾角計算部，其根據所述測定光的照射角度、所述液晶基板的所述測定位置的傾角和所述透射光的偏振狀態，算出所述液晶基板中所含的液晶分子的預傾角。
如申請專利範圍第1項所述之的預傾角測定裝置，更包括：反射鏡，其向所述液晶基板反射來自所述第二投光部的所述傾斜檢測用光，向所述第二受光部反射來自所述液晶基板的所述反射光。
如申請專利範圍第1項所述之的預傾角測定裝置，其中，所述第二受光部在至所述液晶基板的距離不同的多個位置處接收所述反射光，所述傾角計算部根據在所述多個位置的各位置處接收到的所述反射光的受光位置，算出所述液晶基板的所述測定位置的傾角。
如申請專利範圍第1項所述之的預傾角測定裝置，其中，所述第二受光部在相對於所述液晶基板的角度不同的多個位置處接收所述反射光，所述傾角計算部根據在所述多個位置的各位置處接收到的所述反射光的受光位置，算出所述液晶基板的所述測定位置的傾角。
如申請專利範圍第1項所述之的預傾角測定裝置，其中，所述第一投光部和所述第一受光部以通過所述測定位置的垂直線為中心而可旋轉地被加以支撐。
如申請專利範圍第5項所述之的預傾角測定裝置，其中，所述第二投光部和所述第二受光部與所述第一投光部和所述第一受光部一同以通過所述測定位置的垂直線為中心而可旋轉地被加以支撐，以使其在包含所述第一投光部、所述第一受光部以及所述測定位置的面內，照射所述傾斜檢測用光而接收所述反射光。
如申請專利範圍第5項所述之的預傾角測定裝置，更包括：相交角度獲取部，其獲取包含所述第一投光部、所述第一受光部和所述測定位置的第一面與包含所述第二投光部、所述第二受光部和所述測定位置的第二面的相交角度，所述傾角計算部根據所述相交角度，算出所述第一面內的所述液晶基板的所述測定位置的傾角。
一種預傾角測定方法，包括：向液晶基板的測定位置照射已偏振的測定光；接收所述測定光的透射光，獲取所述透射光的偏振狀態；向所述液晶基板的所述測定位置照射傾斜檢測用光；接收所述傾斜檢測用光的反射光，獲取所述反射光的受光位置；根據所述反射光的受光位置，算出所述液晶基板的所述測定位置的傾角；以及根據所述測定光的照射角度、所述液晶基板的所述測定位置的傾角和所述透射光的偏振狀態，算出所述液晶基板中所含的液晶分子的預傾角。