[发明专利]光学异向性参数测量装置、测量方法及测量用程序

说明书

技术领域

本发明涉及一种测量具有光学异向性的试样的光学轴的方位及异向性的大小的光学异向性参数测量装置、测量方法及测量用程序，尤其适用于液晶配向膜的检查等。

背景技术

液晶显示器形成为如下构造：在表面叠层了透明电极及配向膜的背侧玻璃基板、及在表面叠层形成了彩色滤光膜，透明电极及配向膜的表侧玻璃基板，隔着间隔件(spacer)使配向膜彼此相对向且在该配向膜的间隙封入了液晶的状态下密封，并且在其表背两侧叠层有偏振光滤光膜。

在此，为了使液晶显示器正常动作，需使液晶分子均匀地排列在相同方向，且由配向膜来决定液晶分子的方向性。

该配向膜之所以可使液晶分子整齐排列，是因为具有分子配向，配向膜只要涵盖其整个面具有均匀的分子配向，则不容易在液晶显示器产生缺陷，且只要分子配向的不均匀部分存在，液晶分子的方向就会紊乱，液晶显示器便成为不良品。

即，配向膜的质量会直接影响液晶显示器的质量，只要配向膜有缺陷，液晶分子的方向性就会紊乱，因此在液晶显示器也会产生缺陷。

因此，在组装液晶显示器时，只要预先检查配向膜是否有缺陷并仅使用质量稳定的配向膜，则液晶显示器的成品率提高，且生产效率提高。

因此，存在想要简易测量因为配向膜的分子配向所导致光学异向性的光学轴的方向或异向性的大小的求要，本申请人提出一种高速测量因为分子配向所导致的光学异向性的方法(参照专利文献1)。

该方法是一种将入射光倾斜照射至液晶配向膜等的试样，检测出其反射光的偏振状态的方法，基于将光学系统或试样载置台(stage)旋转所获得的反射光强度，来测量其测量点中的光学轴的方向、异向性的大小，具有针对异向性的灵敏度高且测量时间短的优点。

然而，在从倾斜方向以规定的入射角照射光的光学系统中，由于反射光是以与入射角相同的反射角来反射，因此必须将入射光及反射光的光路相对于测量中心确保在两侧，因此会有测量装置大型化的问题。

而且，在使光学系统旋转时，由于也需确保成为与该旋转半径对应的运转区域的圆形空间，因此更需要大型的设置空间。

尤其液晶显示器的母玻璃(mother glass)的大小，即使是中小型液晶显示器用母玻璃其1边也为2m左右，而大型液晶显示器用母玻璃则1边超过3m，因此为了在母玻璃的状态下于所限定的时间内进行测量，需将多个测量装置配置成一次元或矩阵(matrix)状，因此要求将测量装置小型化。

因此，只要将光垂直照射于试样的测量面来测量光学异向性参数，则能够实现装置的小型化，而该种测量装置也已被提出(参照专利文献2)。

图11示出该测量装置31的说明图，其形成有将来自成为光源的激光器32通过半透半反镜33反射的入射光在垂直方向照射于试样34，并且将来自试样34在垂直方向反射的反射光穿过上述半透半反镜33而引导至受光元件35的光路，由于不倾斜照射入射光，因此能够实现装置31的小型化。

在该测量装置31中，在激光器32与半透半反镜33之间配置固定偏振器P，并且在半透半反镜33与受光元件35之间可旋转地配置检光器A，且在半透半反镜33与试样34之间，可转动地设有使通过偏振器P所产生的直线偏振光旋转的1/2波长板36。

此时，如果使1/2波长板36旋转180°，则照射于试样34的直线偏振光的入射方位就会旋转360°，因此只要一边使1/2波长板例如每5°停止，一边使检光器A旋转360°，则可以检测出照射于试样的直线偏振光的入射方位每10°变化时的反射光的偏振状态。

然后，例如，如果将检光器A每旋转10°来测量反射光强度，则在检光器A的旋转角θ与反射光强度R的关系上可获得36个数据，基于此数据进行傅立叶(Fourier)解析，则可获得此时的直线偏振光相对于入射方位ψ的一个相位差数据。

然而，为了获得直线偏振光相对于入射方位0至360°的相位差数据，必须一边使1/2波长板36例如每5°停止，一边针对0°至180°的36点进行测量，因此要使检光器A相对于该一个角度旋转360°且针对每10°取得36个数据，因此要使检光器A旋转36次而取得合计共36×36=1296点的数据，不仅测量耗费时间，之后的计算处理也耗费时间，并不能组入于实际生产线。

如果使1/2波长板36每10°停止且针对检光器A的每10度取得数据，数据数就会减少至1/4而为18×18=324，但结果检光器A还是必须旋转18次，因此测量时间只减少1/2左右，而且，会有测量精确度随数据数减少而降低的问题。

[在先技术文献]

专利文献1