JP2565147B2 - Method of measuring twist angle and cell gap - Google Patents
Method of measuring twist angle and cell gapInfo
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Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は液晶表示素子等に用いら
れる液晶セルのツイスト角およびセルギャップの測定方
法に関し、特に、ツイスト角およびセルギャップを同時
に求めることができるようにした測定方法に関するもの
である。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for measuring a twist angle and a cell gap of a liquid crystal cell used for a liquid crystal display device and the like, and more particularly to a method for measuring a twist angle and a cell gap at the same time. Is.
【0002】[0002]
【従来の技術】ツイステッドネマチック(TN)構造あ
るいはスーパーツイステッドネマチック(STN)構造
を用いた液晶表示装置は、薄型、低消費電流の特徴を有
し、データ処理装置、OA機器、測定器、車載機器等の
ディスプレイとして広く用いられている。ところで、こ
のTNあるいはSTN構造の光学特性は、セルギャップ
(d)と屈折率異方性(Δn)とツイスト角によって決
まる。したがって、これらの値を正確に把握できること
は、液晶ディスプレイについて、研究・開発を進める上
であるいは製品の品質管理上極めて重要なことである。2. Description of the Related Art A liquid crystal display device using a twisted nematic (TN) structure or a super twisted nematic (STN) structure has features of thinness and low current consumption, and is a data processing device, an OA device, a measuring device, an in-vehicle device. It is widely used as a display. By the way, the optical characteristics of the TN or STN structure are determined by the cell gap (d), the refractive index anisotropy (Δn), and the twist angle. Therefore, accurately grasping these values is extremely important for research and development of liquid crystal displays and for quality control of products.
【0003】ここでセルギャップとは、TNあるいはS
TN液晶層の厚さであり、通常10μm以下程度に設定
される。また、屈折率異方性とは、TN構造あるいはS
TN構造を構成する液晶物質の、通常光に対する屈折率
と異常光に対する屈折率との差をいう。さらに、ツイス
ト角は、図5に示すように、上部基板12内において液
晶が取りうる方位角φA と下部基板13において液晶分
子14が取りうる方位角φB との差として定義される。Here, the cell gap is TN or S.
This is the thickness of the TN liquid crystal layer and is usually set to about 10 μm or less. The refractive index anisotropy is the TN structure or S
It refers to the difference between the refractive index of the liquid crystal material forming the TN structure for ordinary light and the refractive index for extraordinary light. Further, the twist angle is defined as the difference between the azimuth angle φ A that can be taken by the liquid crystal in the upper substrate 12 and the azimuth angle φ B that can be taken by the liquid crystal molecules 14 in the lower substrate 13 as shown in FIG.
【0004】ここで、屈折率異方性は液晶の材料によっ
て一義的に定まる量であるが、ツイスト角およびセルギ
ャップは個々の製品毎のばらつきにより一定しないのが
実情である。この内、セルギャップを求める方法として
は、特開平4−307312号公報に記載された方法が
知られている。これは、偏光子の偏光角を液晶セルの光
入射面の配向方向から45°傾け、検光子の偏光角を液
晶セルの光出射面の配向方向からさらに45°傾けた状
態で透過光強度を測定し、その結果に基づいて複屈折率
位相差dΔnを演算し、この演算結果と既知の複屈折率
Δnとからセルギャップを求めるものである。Here, the refractive index anisotropy is a quantity that is uniquely determined by the material of the liquid crystal, but the twist angle and the cell gap are not constant due to variations in individual products. Among them, the method described in JP-A-4-307312 is known as a method for obtaining the cell gap. This is because the transmitted light intensity is set with the polarization angle of the polarizer inclined by 45 ° from the alignment direction of the light incident surface of the liquid crystal cell and the polarization angle of the analyzer further inclined by 45 ° from the alignment direction of the light emission surface of the liquid crystal cell. The birefringence phase difference dΔn is calculated based on the measurement result, and the cell gap is obtained from the calculation result and the known birefringence Δn.
【0005】また、セルギャップとツイスト角を同時に
決める方法として、IBMのリエン等によって位相補償
を用いる方法が提案されている(”サイマルテ−ニアス メジャーメント オブ ツイスト アングル アンド
セル ギャップ オブア ツイステッド ネマチック
セル バイ アン オプティカル メソッド”、リエン
等、IDRC’91 192ページ)。これは、位相補
償板を操作しながら測定を繰り返し、求めるツイスト角
とセルギャップに漸近する方法である。Further, as a method for determining the cell gap and the twist angle at the same time, a method using phase compensation by IBM's Lien or the like has been proposed ("Simultaneous Measurement of Twist Angle and"
Cell Gap of Twisted Nematic
Selby Ann Optical Method ”, Lien et al., IDRC '91, page 192). This is a method in which the measurement is repeated while operating the phase compensator to asymptotically approach the desired twist angle and cell gap.
【0006】[0006]
【発明が解決しようとする課題】上述した特開平4−3
07312号公報に記載されたセルギャップを求める方
法は、配向方向やツイスト角を既知であると仮定して始
めてセルギャップを決定できる方法である。しかし、上
記したように、液晶の配向方向やツイスト角は液晶セル
毎にばらつきを含んでいるため、この方法では正確な測
定値を得ることは困難である。また、この従来例の方法
では、実際にツイスト角を測定することはできない。DISCLOSURE OF THE INVENTION Problems to be Solved by the Invention
The method for obtaining the cell gap described in Japanese Patent Publication No. 07312 is a method for determining the cell gap only on the assumption that the orientation direction and the twist angle are known. However, as described above, it is difficult to obtain an accurate measured value by this method, because the alignment direction of the liquid crystal and the twist angle include variations in each liquid crystal cell. Further, the twist angle cannot be actually measured by this conventional method.
【0007】これに対し、リエンにより提案された測定
方法によれば、ツイスト角とセルギャップとを同時に決
めることができるが、位相補償板を手動で操作しなけれ
ばならないという煩わしさがあり、しかも、液晶セルの
位置を確定するために何度も操作を繰り返す必要があ
る。このため、この方法では、測定操作に熟練を要し長
い時間がかかるという問題があり、また自動的にセルギ
ャップおよびツイスト角を決めることができないという
欠点もあった。On the other hand, according to the measuring method proposed by Lien, the twist angle and the cell gap can be determined at the same time, but there is the trouble of manually operating the phase compensator, and , It is necessary to repeat the operation many times to determine the position of the liquid crystal cell. Therefore, this method has a problem that the measurement operation requires skill and takes a long time, and there is a drawback that the cell gap and the twist angle cannot be automatically determined.
【0008】本発明は、上記の状況に鑑みてなされたも
のであって、その目的は、操作が簡単で、また自動化が
容易な、ツイスト角とセルギャップとを同時に求めるこ
とのできる測定方法を提供することである。The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide a measuring method that can simultaneously determine a twist angle and a cell gap, which is easy to operate and easy to automate. Is to provide.
【0009】[0009]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明によれば、(1)互いの偏光角が所定の角度
をなすように設定された偏光子と検光子との間に、被験
物である液晶セルを配置し、該液晶セルを回転させて透
過光量の最大あるいは最小となる角度で固定する段階
と、(2)偏光子あるいは検光子を回転させて透過光量
を測定し、その回転角とその回転角に対応する透過光量
との関係から被験物である液晶セルのツイスト角とセル
ギャップとを同時に決定する段階と、を含むツイスト角
およびセルギャップの測定方法、が提供される。In order to achieve the above object, according to the present invention, (1) between a polarizer and an analyzer set such that their polarization angles form a predetermined angle, A liquid crystal cell as a test object is arranged, and the liquid crystal cell is rotated and fixed at an angle at which the amount of transmitted light is maximum or minimum, and (2) a polarizer or an analyzer is rotated to measure the amount of transmitted light, A method for measuring a twist angle and a cell gap, which comprises simultaneously determining a twist angle and a cell gap of a liquid crystal cell as a test object from the relationship between the rotation angle and the amount of transmitted light corresponding to the rotation angle, is provided. It
【0010】[0010]
【作用】本発明においては、まず第1に、所定の角度を
なして配置された偏光子と検光子との間に、被験物の液
晶セルを配置し、その方位角を決定する〔第(1)の段
階〕。この後、検光子(または偏光子)を回転して透過
光量を測定する。この透過光量の変化を用いてツイスト
角とセルギャップを決定する〔第(2)の段階〕。以
下、具体的な手順についてより詳細に説明する。In the present invention, first, the liquid crystal cell of the test object is arranged between the polarizer and the analyzer arranged at a predetermined angle, and the azimuth angle thereof is determined [( Step 1)]. After that, the analyzer (or the polarizer) is rotated and the amount of transmitted light is measured. The twist angle and the cell gap are determined by using this change in the amount of transmitted light [the second (2) stage]. Hereinafter, a specific procedure will be described in more detail.
【0011】図1は、本発明によるツイスト角とセルギ
ャップを測定するための概略の装置配置図である。同図
に示されるように、光源1より出射された光は、偏光子
2により偏光された後、液晶セル3に入射し、液晶によ
って旋光される。その後、検光子4によって検光された
光が光検出器5によって検出される。同図に示されるよ
うに、液晶セル3の光入射側の液晶配向方向は偏光子2
の偏光角に対してx°傾いており、検光子4の偏光角は
偏光子2の偏光角に対してy°傾いている。このときの
透過光状態は、ジョーンズ行列を用いて数1のように表
記できる。FIG. 1 is a schematic device layout view for measuring a twist angle and a cell gap according to the present invention. As shown in the figure, the light emitted from the light source 1 is polarized by the polarizer 2, then enters the liquid crystal cell 3, and is rotated by the liquid crystal. Then, the light detected by the analyzer 4 is detected by the photodetector 5. As shown in the figure, the liquid crystal alignment direction on the light incident side of the liquid crystal cell 3 is the polarizer 2
Is tilted by x ° with respect to the polarization angle of, and the polarization angle of the analyzer 4 is tilted by y ° with respect to the polarization angle of the polarizer 2. The transmitted light state at this time can be expressed as in Equation 1 using the Jones matrix.
【0012】[0012]
【数1】 [Equation 1]
【0013】このジョーンズ行列において、a、bは次
式により与えられるものである。また、a′、b′はそ
れぞれa、bの共役複素数である。 a=sinΘ・sin{Θ√(1+u2 )}/√(1+
u2 )+cosΘ・cos{Θ√(1+u2 )}+i・
u・cosΘ・sin{Θ√(1+u2 )}/√(1+
u2 ) b=cosΘ・sin{Θ√(1+u2 )}/√(1+
u2 )−sinΘ・cos{Θ√(1+u2 )}+i・
u・sinΘ・sin{Θ√(1+u2 )}/√(1+
u2 ) 但し、 u=Δndπ/Θλ であって、Δnは液晶の屈折率異方性、Θはツイスト
角、dはセルギャップ、λは入射光の波長を表してい
る。In this Jones matrix, a and b are given by the following equations. Further, a ′ and b ′ are conjugate complex numbers of a and b, respectively. a = sin Θ · sin {Θ √ (1 + u 2 )} / √ (1+
u 2 ) + cos θ · cos {Θ√ (1 + u 2 )} + i ·
u ・ cos Θ ・ sin {Θ√ (1 + u 2 )} / √ (1+
u 2 ) b = cos Θ · sin {Θ √ (1 + u 2 )} / √ (1+
u 2 ) −sin Θ · cos {Θ √ (1 + u 2 )} + i ·
u · sin Θ · sin {Θ √ (1 + u 2 )} / √ (1+
u 2 ) where u = Δndπ / Θλ, Δn is the refractive index anisotropy of the liquid crystal, Θ is the twist angle, d is the cell gap, and λ is the wavelength of the incident light.
【0014】ここで、EX とEY は偏光子への入射光の
ジョーンズベクトルであり、また、EX ′とEY ′は検
光子側で観測される透過光のジョーンズベクトルであ
る。上式から透過光強度を求めると以下のようになる。 T=|Ex ′|2 +|Ey ′|2 =f2 cos2 (Θ−
2x+y)+[g・cos(Θ+y)+gsin(Θ+
y)]2 Here, E X and E Y are Jones vectors of light incident on the polarizer, and E X ′ and E Y ′ are Jones vectors of transmitted light observed on the analyzer side. Obtaining the transmitted light intensity from the above equation is as follows. T = | E x ′ | 2 + | E y ′ | 2 = f 2 cos 2 (Θ−
2x + y) + [g · cos (Θ + y) + gsin (Θ +
y)] 2
【0015】但し、f、g、hは以下で与えられる。 f=u・sin{Θ√(1+u2 )}/√(1+u2 ) g=cos{Θ√(1+u2 )} h=sin{Θ√(1+u2 )}/√(1+u2 )However, f, g and h are given below. f = u · sin {Θ√ (1 + u 2 )} / √ (1 + u 2 ) g = cos {Θ√ (1 + u 2 )} h = sin {Θ√ (1 + u 2 )} / √ (1 + u 2 ).
【0016】上式から、y=0(すなわち偏光子と検光
子を平行)にして液晶セルを回転していくと(xを変化
させると)、以下の条件のとき透過光量は最大値をとる
ことが分かる。 Θ−2xmax =nπ 但し、nは整数である。また、以下の条件のとき、透過
光量が最小値を取ることが分かる。 Θ−2xmin =(2n+1)・π/2From the above equation, when the liquid crystal cell is rotated with y = 0 (that is, the polarizer and the analyzer are in parallel) (when x is changed), the transmitted light amount takes the maximum value under the following conditions. I understand. Θ-2x max = nπ where n is an integer. Further, it can be seen that the transmitted light amount has the minimum value under the following conditions. Θ-2 x min = (2n + 1) · π / 2
【0017】透過光量が最大または最小となった角度
で、すなわち偏光子の偏光角とのなす角度がxmax また
はxmin となったところで、液晶セルを固定する。この
ように液晶セルの方位角はいずれにも決定が可能である
が、その後の測定はほぼ同様に行うことができるので、
以下では、透過光量が最大となるように液晶セル3の方
位角を設定したとして説明する。なお、偏光子2と検光
子を平行にした状態で最大値あるいは最小値を探して、
液晶セル3の方位角をきめたが、偏光子と検光子との互
いの方位角の差はその値が既知でさえあれば必ずしも0
°とする必要はない。しかし、角度決定の容易性および
計算の簡易性の面から0°あるいは90°とすることが
好ましい。The liquid crystal cell is fixed at the angle at which the amount of transmitted light becomes maximum or minimum, that is, when the angle formed by the polarization angle of the polarizer becomes x max or x min . In this way, the azimuth angle of the liquid crystal cell can be determined in any way, but since the subsequent measurement can be performed in almost the same way,
In the description below, the azimuth angle of the liquid crystal cell 3 is set so that the amount of transmitted light is maximized. It should be noted that with the polarizer 2 and the analyzer in parallel, the maximum value or the minimum value is searched for,
Although the azimuth angle of the liquid crystal cell 3 is determined, the difference between the azimuth angles of the polarizer and the analyzer is always 0 if the value is known.
It does not have to be °. However, it is preferably 0 ° or 90 ° from the viewpoints of easiness of angle determination and easiness of calculation.
【0018】液晶セル3の方位角を固定した後、検光子
4を回転させて透過光量を測定する。この時の透過光量
は以下のようになる。 T=f2 cos2 (Θ−2xmax +y) +[g・cos(Θ+y)+hsin(Θ+y)]2 =f2 cos2 (nπ+y) +[g・cos(Θ+y)+hsin(Θ+y)]2 =f2 cos2 y+[g・cos(Θ+y)+hsin(Θ+y)]2 =cos2y[(g2−h2)cos2Θ/2+gh・sin2Θ+f2 /2] +sin2y[gh・cos2Θ−(g2 −h2 )sin2Θ/2] +(f2 +g2 +h2 )/2 =T0 +TC cos2y+TS sin2y …(1)After fixing the azimuth angle of the liquid crystal cell 3, the analyzer 4 is rotated to measure the amount of transmitted light. The amount of transmitted light at this time is as follows. T = f 2 cos 2 (Θ -2x max + y) + [g · cos (Θ + y) + hsin (Θ + y)] 2 = f 2 cos 2 (nπ + y) + [g · cos (Θ + y) + hsin (Θ + y)] 2 = f 2 cos 2 y + [g · cos (Θ + y) + hsin (Θ + y)] 2 = cos2y [(g 2 -h 2) cos2Θ / 2 + gh · sin2Θ + f 2/2] + sin2y [gh · cos2Θ- (g 2 -h 2) sin2Θ / 2] + (f 2 + g 2 + h 2) / 2 = T 0 + T C cos2y + T S sin2y ... (1)
【0019】式(1)より、検光子4の方位角(y)を
変えて測定するとき、測定される透光量は、cos2y
で変化する成分とsin2yで変化する成分と一定成分
に分けて考えることができることが分かる。これらの各
成分の係数T0 、TC 、TS間の比TC /T0 とTS /
T0 は、測定結果から求めることができる。また、上式
から二つの比はセルギャップとツイスト角から決まる。
したがって、逆に、比TC /T0 とTS /T0 からセル
ギャップとツイスト角を決めることができる。このこと
から本発明の方法を用いることにより、セルギャップと
ツイスト角を同時に求めることができる。さらに、測定
方法は単純なので自動化測定が可能であり、短時間で測
定できる。From the equation (1), when the azimuth (y) of the analyzer 4 is changed and the measurement is performed, the measured light transmission amount is cos2y.
It can be seen that it is possible to separately consider a component that changes with and a component that changes with sin2y. Ratios T C / T 0 and T S / of the coefficients T 0 , T C , and T S of each of these components
T 0 can be obtained from the measurement result. From the above equation, the two ratios are determined by the cell gap and the twist angle.
Therefore, conversely, the cell gap and the twist angle can be determined from the ratios T C / T 0 and T S / T 0 . Therefore, the cell gap and the twist angle can be simultaneously obtained by using the method of the present invention. Furthermore, since the measuring method is simple, automated measurement is possible and can be measured in a short time.
【0020】[0020]
【実施例】次に、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。図2は、本発明の一実施例を説明するため
の測定装置の概略構成図である。測定光源として波長6
32.8nmのHeNeレーザ6を用いた。また、光検
出器としてシリコンフォトダイオード7を用いた。シリ
コンフォトダイオード7の光電流は、電流電圧変換器8
において電圧に変換された後、電圧計9によって検出さ
れる。Embodiments of the present invention will now be described with reference to the drawings. FIG. 2 is a schematic configuration diagram of a measuring device for explaining an embodiment of the present invention. Wavelength 6 as measurement light source
A 32.8 nm HeNe laser 6 was used. Moreover, the silicon photodiode 7 was used as a photodetector. The photocurrent of the silicon photodiode 7 is supplied to the current-voltage converter 8
After being converted into a voltage at, the voltage is detected by the voltmeter 9.
【0021】はじめに、グラントムソンプリズムからな
る偏光子2と検光子4を配置し、検光子4を光線軸の回
りに回転し、電圧計9の読みが最小となる位置を探し
た。その後検光子4を光線軸の回りに90°回転した。
この状態で偏光子2と検光子4の偏光透過軸は平行にな
っている。First, a polarizer 2 composed of a Glan-Thompson prism and an analyzer 4 were arranged, the analyzer 4 was rotated around the ray axis, and a position where the reading of the voltmeter 9 was minimized was searched for. The analyzer 4 was then rotated 90 ° around the ray axis.
In this state, the polarization transmission axes of the polarizer 2 and the analyzer 4 are parallel.
【0022】被測定物として、TNセル10を用意し
た。このTNセル10は、上下両基板上に配向膜を塗布
した後これにラビングを施し、両基板のラビング方向が
直交するように6μmのスペーサを介して貼り合わせ、
そのギャップ間にTN液晶を充填したものであって、そ
のツイスト角はほぼ90度と推定される。A TN cell 10 was prepared as an object to be measured. In this TN cell 10, after applying an alignment film on both upper and lower substrates, rubbing is performed on the alignment films, and the substrates are bonded via a spacer of 6 μm so that the rubbing directions of both substrates are orthogonal to each other.
The TN liquid crystal is filled in the gap, and the twist angle is estimated to be about 90 degrees.
【0023】このTNセル10を偏光子2と検光子4の
間の試料回転ステージ11に固定した。TNセル10を
光線軸の回りに回転し、電圧計9の読みが最大となる位
置で固定した。その後検光子4を光線軸の回りに2度刻
みで1回転させ、そのときの電圧計9の値を直読した。
その結果を図3に示す。このデータから、式(1)を利
用して、TC /T0 とTS /T0 の値を求めた。結果は
TC /T0 の値は−0.535、とTS /T0 の値は−
0.576であった。The TN cell 10 was fixed to a sample rotation stage 11 between the polarizer 2 and the analyzer 4. The TN cell 10 was rotated around the ray axis and fixed at a position where the reading of the voltmeter 9 was maximum. After that, the analyzer 4 was rotated once around the optical axis in steps of 2 degrees, and the value of the voltmeter 9 at that time was directly read.
The result is shown in FIG. From this data, the values of T C / T 0 and T S / T 0 were obtained using the formula (1). The result is that the value of T C / T 0 is -0.535, and the value of T S / T 0 is-.
It was 0.576.
【0024】このTC /T0 とTS /T0 の値を求める
具体的な手法は、次の通りである。(1)式の両辺を0
°〜360°で積分する。右辺はT0 に定数を掛けたも
のとなり、左辺は測定値の総和になる。これによりT0
が求まる。次に、(1)式にcos2yを乗じ、0°〜
360°で積分する。右辺はTCに定数を掛けたものと
なり、左辺は、測定値にcos2yを乗じたものの総和
になる。これによりTC が求まる。さらに、(1)式に
sin2yを乗じ、0°〜360°で積分する。右辺は
TS に定数を掛けたものとなり、左辺は、測定値にsi
n2yを乗じたものの総和になる。これによりTS が求
まる。求められたこれらの値を用いてTC /T0 とTS
/T0 を算出する。The concrete method for obtaining the values of T C / T 0 and T S / T 0 is as follows. 0 on both sides of equation (1)
Integrate from ° to 360 °. The right side is T 0 multiplied by a constant, and the left side is the sum of the measured values. This gives T 0
Is found. Next, multiply equation (1) by cos2y, and
Integrate at 360 °. The right side is T C multiplied by a constant, and the left side is the sum of the measured values multiplied by cos2y. This gives T C. Further, the formula (1) is multiplied by sin2y and integrated at 0 ° to 360 °. The right side is T S multiplied by a constant, and the left side is the measured value si
It is the sum of products multiplied by n2y. This gives T S. Using these calculated values, T C / T 0 and T S
Calculate / T 0 .
【0025】これとは別に、ツイスト角とセルギャップ
とをパラメータとして、(1)式を用いて計算により、
TC /T0 とTS /T0 とを求めておく。その結果のグ
ラフを図4に示す。図4に実測値から求めたTC /T0
とTS /T0 の値を当てはめて、このTNセルのツイス
ト角は約94度、セルギャップは5.6〜5.7μmと
求められる。Separately from this, the twist angle and the cell gap are used as parameters, and calculation is performed using the equation (1).
Find T C / T 0 and T S / T 0 . The graph of the result is shown in FIG. FIG. 4 shows T C / T 0 calculated from the measured values.
And by applying the value of T S / T 0, the twist angle of the TN cell is about 94 degrees, the cell gap is determined to 5.6~5.7μm.
【0026】上記の実施例では、TNセルに関する測定
について説明したが、同様の方法によりSTNセルにつ
いても測定を行うことができる。一般に液晶セルにおい
てはそのツイスト角とセルギャップの概略値は分かって
いる。そこで、STNセルについて測定を行う場合に
は、その概略値の近辺について計算を行ってTC /T0
とTS /T0 の値を求めておき、必要に応じて図4のよ
うに作図しておくようにすればよい。また、実施例で
は、測定を2度刻みで行っていたが、より細かくてもあ
るいはより粗い刻みで測定を行ってもよい。細かく区切
るほど測定時間は長くなるが、より高い精度でツイスト
角とセルギャップを求めることができる。また、本発明
による方法は、電圧無印加状態の液晶セルに対してもま
た電圧印加状態の液晶セルについても同様に適用が可能
なものである。In the above embodiment, the measurement for the TN cell has been described, but the measurement can be performed for the STN cell by the same method. Generally, in liquid crystal cells, the twist angle and the approximate value of the cell gap are known. Therefore, in the case of measuring the STN cell, calculation is performed for the vicinity of the approximate value and T C / T 0
And the values of T S / T 0 are obtained in advance, and if necessary, they may be plotted as shown in FIG. In addition, in the examples, the measurement is performed in steps of twice, but the measurement may be performed in finer steps or in coarser steps. The finer the division, the longer the measurement time, but the twist angle and cell gap can be obtained with higher accuracy. Further, the method according to the present invention can be similarly applied to a liquid crystal cell in which a voltage is not applied and a liquid crystal cell in which a voltage is applied.
【0027】[0027]
【発明の効果】以上説明したように、本発明による測定
方法は、偏光子、検光子間に被験物液晶セルを配置して
回転させ、透過光量が最大値または最小値となる位置で
液晶セルを固定し、検光子(または偏光子)を回転させ
て透過光量を測定し、この測定値に基づいてツイスト角
とセルギャップを求めるものであるので、熟練を要する
ことなく簡単な方法でかつ短時間で液晶セルのツイスト
角とギャップ値とを同時に決定することができる。そし
て、本発明による方法は単純な操作の組み合わせである
ため、測定の自動化が可能となる。As described above, in the measuring method according to the present invention, the test liquid crystal cell is placed between the polarizer and the analyzer and rotated, and the liquid crystal cell is placed at the position where the transmitted light amount reaches the maximum value or the minimum value. Is fixed, the analyzer (or polarizer) is rotated to measure the amount of transmitted light, and the twist angle and cell gap are determined based on these measured values. The twist angle and the gap value of the liquid crystal cell can be simultaneously determined by time. And since the method according to the invention is a combination of simple operations, it is possible to automate the measurement.
【図1】 本発明の作用を説明するための測定装置の概
念図。FIG. 1 is a conceptual diagram of a measuring device for explaining the operation of the present invention.
【図2】 本発明の一実施例での測定装置の概略構成
図。FIG. 2 is a schematic configuration diagram of a measuring device according to an embodiment of the present invention.
【図3】 本発明の一実施例による測定結果を示すグラ
フ。FIG. 3 is a graph showing measurement results according to an example of the present invention.
【図4】 本発明の一実施例において用いる、計算結果
によるTC /T0 およびTS /T0 と、ツイスト角およ
びセルギャップとの関係を示すグラフ。FIG. 4 is a graph showing a relationship between T C / T 0 and T S / T 0 according to a calculation result, and a twist angle and a cell gap, which is used in an embodiment of the present invention.
【図5】 液晶セルのツイスト角の説明図。FIG. 5 is an explanatory diagram of a twist angle of a liquid crystal cell.
1 光源 2 偏光子 3 液晶セル 4 検光子 5 光検出器 6 HeNeレーザ 7 シリコンフォトダイオード 8 電流電圧変換器 9 電圧計 10 TNセル 11 試料回転ステージ 12 上部基板 13 下部基板 14 液晶分子 1 Light Source 2 Polarizer 3 Liquid Crystal Cell 4 Analyzer 5 Photo Detector 6 HeNe Laser 7 Silicon Photodiode 8 Current-Voltage Converter 9 Voltmeter 10 TN Cell 11 Sample Rotation Stage 12 Upper Substrate 13 Lower Substrate 14 Liquid Crystal Molecule
Claims (4)
ように設定された偏光子と検光子との間に、被験物であ
る液晶セルを配置し、該液晶セルを回転させて透過光量
の最大あるいは最小となる角度で固定する段階と、 (2)偏光子あるいは検光子を回転させて透過光量を測
定し、その回転角とその回転角に対応する透過光量との
関係から被験物である液晶セルのツイスト角とセルギャ
ップとを同時に決定する段階と、を含むことを特徴とす
るツイスト角およびセルギャップの測定方法。(1) A liquid crystal cell, which is a test object, is arranged between a polarizer and an analyzer whose polarization angles are set to form a predetermined angle, and the liquid crystal cell is rotated. (2) Rotate the polarizer or analyzer to measure the amount of transmitted light, and test the relationship between the rotation angle and the amount of transmitted light corresponding to the rotation angle. And a step of simultaneously determining a twist angle and a cell gap of a liquid crystal cell which is an object.
が0°または90°であることを特徴とする請求項1記
載のツイスト角およびセルギャップの測定方法。2. The twist angle and cell gap measuring method according to claim 1, wherein the predetermined angle in the first step is 0 ° or 90 °.
または検光子の回転角をyとするとき、透過光の回転角
に依存しない成分をT0 、cos2yで変化する成分を
TC 、sin2yで変化する成分をTS として、TC /
T0 とTS /T0 とを求め、これに基づいてツイスト角
およびセルギャップを決定することを特徴とする請求項
1記載のツイスト角およびセルギャップの測定方法。3. In the second step (2), when the rotation angle of the polarizer or the analyzer is y, the component that does not depend on the rotation angle of the transmitted light is T 0 , and the component that changes with cos2y is T C. the component varying in sin2y as T S, T C /
The method for measuring the twist angle and the cell gap according to claim 1, wherein T 0 and T S / T 0 are obtained, and the twist angle and the cell gap are determined based on the obtained values.
ータとして計算によりTC /T0 およびTS /T0 を求
めておき、前記第(2)の段階においては、測定結果に
よるTC /T0 およびTS /T0 と計算によるTC /T
0 およびTS/T0 とを比較し、それに基づいてツイス
ト角およびセルギャップを決定することを特徴とする請
求項3記載のツイスト角およびセルギャップの測定方
法。4. T C / T 0 and T S / T 0 are obtained by calculation using the twist angle and the cell gap as parameters, and in the second step (2), T C / T 0 and T S / T 0 and calculated T C / T
4. The method for measuring the twist angle and the cell gap according to claim 3, wherein the twist angle and the cell gap are determined based on the comparison between 0 and T S / T 0 .
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| TW84114116A TW309586B (en) | 1994-12-29 | 1995-12-29 |
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