JP2002243418A - Method and device for detecting gap of liquid crystal panel - Google Patents
Method and device for detecting gap of liquid crystal panelInfo
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は液晶パネル、特に反
射型液晶パネルのギャップを検出する方法及び装置に関
する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method and an apparatus for detecting a gap in a liquid crystal panel, particularly, a reflection type liquid crystal panel.
【0002】[0002]
【従来の技術】液晶パネルは、軽量で、薄く、消費電力
が少ない等の特徴を有している。このため、液晶パネル
は、モニタ装置やデイスプレイ装置等に広く応用されて
いる。特に、一方の基板に反射鏡を有する反射型液晶パ
ネルは、照明光源として外部から液晶パネルに照射され
る光を用いるため、光源ユニットが不要である。このた
め、反射型液晶パネルは、消費電力が特に小さい携帯情
報端末や携帯電話等のデイスプレイ装置として使用され
ている。現在、これらの反射型液晶パネルとしては、両
基板では液晶分子が略平行に配向されているが、両基板
間では液晶分子の配向方向が捩れているタイプのものが
使用されている。さらに、液晶分子の配向方向が両基板
間で捩れているタイプの反射型液晶パネルの中でも、反
射型スーパーツイステッドネマティック液晶パネル(ref
lective super twisted nematic liquid crystal
panel)(反射型STN液晶パネル)や反射型ツイステ
ッドネマティック液晶パネル(reflectivetwisted nema
tic liquid crystal panel)(反射型TN液晶パネ
ル)が主に使用されている。反射型STN液晶パネル
は、液晶分子の配向方向の捩れ角が約180°以上のも
のをいう。反射型TN液晶パネルは、液晶分子の配向方
向の捩れ角が約120°以下のものをいう。以下では、
反射型STN液晶パネルや反射型TN液晶パネルを総称
して反射型液晶パネルという。反射型液晶パネルの表示
性能は、基板間の間隔(ギャップ)、液晶の屈折率、配
向の捩れ角、プレチルト角(液晶分子が基板平面に対し
て起き上がっている角度)等に依存する。特に、反射型
液晶パネルを生産する際には、ギャップの管理が重要で
ある。これは、反射型液晶パネルに限つたことではな
く、透過型液晶パネルを生産する際においても重要であ
る。なお、透過型液晶パネルは、光源からの光を液晶パ
ネルの裏面から照射するものである。反射型液晶パネル
のギャップを検出する方法としては、種々の方法が提案
されている。例えば、近赤色域の反射スペクトルに現れ
る干渉縞のパターンからギャップを求める方法(「20
00年日本液晶学会討論会講演予稿集PCb03」,3
41頁)や、リタデーションΔnd(Δn:液晶セルの
屈折率異方性、d:液晶セルの厚み)から液晶パネルの
ギャップを検出する方法が提案されている。2. Description of the Related Art A liquid crystal panel has features such as light weight, thin thickness and low power consumption. For this reason, liquid crystal panels are widely applied to monitor devices, display devices, and the like. In particular, a reflection-type liquid crystal panel having a reflection mirror on one substrate does not require a light source unit because light emitted from the outside to the liquid crystal panel is used as an illumination light source. For this reason, the reflection type liquid crystal panel is used as a display device of a portable information terminal, a cellular phone, or the like, which consumes particularly low power. At present, as these reflection-type liquid crystal panels, a type in which liquid crystal molecules are aligned substantially in parallel on both substrates, but the alignment direction of the liquid crystal molecules is twisted between the two substrates is used. Furthermore, among the reflective liquid crystal panels in which the orientation direction of the liquid crystal molecules is twisted between the two substrates, the reflective super twisted nematic liquid crystal panel (ref.
lective super twisted nematic liquid crystal
panel) (reflective twisted nematic liquid crystal panel) and reflective twisted nematic liquid crystal panel (reflectivetwisted nema)
A tic liquid crystal panel (reflection type TN liquid crystal panel) is mainly used. The reflection type STN liquid crystal panel has a twist angle of about 180 ° or more in the alignment direction of liquid crystal molecules. The reflection type TN liquid crystal panel has a twist angle of about 120 ° or less in the alignment direction of liquid crystal molecules. Below,
The reflective STN liquid crystal panel and the reflective TN liquid crystal panel are collectively called a reflective liquid crystal panel. The display performance of the reflective liquid crystal panel depends on the distance (gap) between the substrates, the refractive index of the liquid crystal, the twist angle of the alignment, the pretilt angle (the angle at which the liquid crystal molecules are raised with respect to the plane of the substrate), and the like. In particular, when producing a reflective liquid crystal panel, it is important to manage the gap. This is not limited to the reflection type liquid crystal panel, but is also important when producing a transmission type liquid crystal panel. The transmissive liquid crystal panel irradiates light from a light source from the back surface of the liquid crystal panel. Various methods have been proposed as a method for detecting the gap of the reflective liquid crystal panel. For example, a method of obtaining a gap from an interference fringe pattern appearing in a reflection spectrum in the near red region (“20
2000 Japanese Liquid Crystal Society Symposium Preprints, PCb03 ”, 3
41, and a method of detecting the gap of the liquid crystal panel from the retardation Δnd (Δn: refractive index anisotropy of the liquid crystal cell, d: thickness of the liquid crystal cell).
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、干渉縞
のパターンから液晶パネルのギャップを求める方法は、
干渉に寄与する界面が多数存在すること、近赤域の光に
対する液晶の屈折率分散が必要なこと、液晶分子の配向
が捩れていること等を考慮していないため、検量線(測
定で得られた数値を実際のギャップ値に補正する関係を
示した曲線)の作成が必要である。また、反射型TN液
晶パネルで用いられる液晶の配向条件では、リタデーシ
ヨンはギャップによらず一定になってしまう。このた
め、リタデーシヨンから液晶パネルのギャップを検出す
る方法では、反射型TN液晶パネルのギャップを検出す
るのが難しい。また、従来の方法は、装置が複雑で、操
作や処理が面倒である。特に、検出時間が長い。そこ
で、本発明は、簡単な構成で、容易に、短時間で液晶パ
ネルのギャップ(液晶層の厚み)を検出することができ
る液晶パネルのギャップ検出方法及び具アップ検出装置
を提供することを課題とする。However, the method for obtaining the gap of the liquid crystal panel from the pattern of interference fringes is as follows.
Because it does not take into account that there are many interfaces contributing to interference, that liquid crystal refractive index dispersion is required for light in the near-red range, and that the orientation of liquid crystal molecules is twisted, etc. It is necessary to create a curve showing the relationship for correcting the given numerical value to the actual gap value. Further, under the alignment condition of the liquid crystal used in the reflection type TN liquid crystal panel, the retardation becomes constant irrespective of the gap. For this reason, it is difficult to detect the gap of the reflective TN liquid crystal panel by the method of detecting the gap of the liquid crystal panel from the retardation. In addition, in the conventional method, the apparatus is complicated, and operation and processing are troublesome. In particular, the detection time is long. Therefore, an object of the present invention is to provide a gap detecting method and a device-up detecting device for a liquid crystal panel, which can easily and quickly detect a gap (thickness of a liquid crystal layer) of the liquid crystal panel with a simple configuration. And
【0004】[0004]
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
の本願の第1発明は、請求項1に記載されたとおりの液
晶パネルのギャップ検出方法である。請求項1に記載の
液晶パネルのギャップ検出方法では、液晶パネルの入射
光の偏光方向と反射光側に設けた検光子の透過軸方向が
略直交する状態で、液晶パネルの入射光の偏光方向を検
光子の透過軸方向に対して相対的に回転させ、反射光を
受ける受光量検出装置の出力信号が最小となる消光位角
度を検出し、検出した消光位角度に基づいて液晶パネル
のギャップを検出する。これにより、クロスニコルの状
態で消光位角度を検出するという簡単な方法で、精度良
く液晶パネルのギャップを検出することができる。ま
た、第2発明は、請求項2に記載されたとおりの液晶パ
ネルのギャップ検出方法である。請求項2に記載の液晶
パネルのギャップ検出方法では、液晶パネルを入射光の
入射方向と略平行な軸を中心に回転させるため、簡単な
構成で消光位角度を検出することができる。また、第3
発明は、請求項3に記載されたとおりの液晶パネルのギ
ャップ検出方法である。請求項3に記載の液晶パネルの
ギャップ検出方法では、検光子の透過軸が液晶パネルへ
の入射光の偏光方向と略平行である状態での受光量検出
装置からの第1の出力信号と、検光子の透過軸が液晶パ
ネルへの入射光の偏光方向と略直交する状態での受光量
検出装置からの第2の出力信号を検出し、第1、第2の
出力信号に基づいて液晶パネルのギャップを検出する。
これにより、パラレルニコルの状態及びクロスニコルの
状態での受光量検出装置の出力信号を検出するという簡
単な方法で、精度良く液晶パネルのギャップを検出する
ことができる。また、第4発明は、請求項4に記載され
たとおりの液晶パネルのギャップ検出方法である。請求
項4に記載の液晶パネルのギャップ検出方法では、検光
子の透過軸方向が入射光の偏光方向と略平行な方向及び
略直交する方向の2等分線上に位置する状態での受光量
検出装置からの第3の出力信号を検出し、第1、第2、
第3の出力信号に基づいて液晶パネルのギャップを検出
する。これにより、パラレルニコルの状態及びクロスニ
コルの状態での受光量検出装置からの出力信号だけでは
液晶パネルのギャップを検出することが困難な場合で
も、確実に液晶パネルのギャップを検出することができ
る。また、第5発明は、請求項5に記載されたとおりの
液晶パネルのギャップ検出方法である。請求項5に記載
の液晶パネルのギャップ検出方法では、第1の出力信号
及び第2の出力信号を、液晶パネルへの入射光の入射方
向と略平行な軸を回転中心とする少なくとも2つの異な
る回転位置(液晶パネルの設置角度)で検出し、各回転
位置で検出した第1、第2の出力信号に基づいて液晶パ
ネルのギャップを検出する。これにより、ノイズ光量を
考慮して、高い精度で液晶パネルのギャップを検出する
ことができる。また、第6発明は、請求項6に記載され
たとおりの液晶パネルのギャップ検出方法である。請求
項6に記載の液晶パネルのギャップ検出方法では、各角
度を5°以上異ならせているため、より精度良く液晶パ
ネルのギャップを検出することができる。また、第7発
明は、請求項7に記載されたとおりの液晶パネルのギャ
ップ検出方法である。請求項7に記載の液晶パネルのギ
ャップ検出方法では、光源からの光を反射させ、液晶パ
ネルからの反射光を透過させるハーフミラーを設けると
ともに、パラレルニコルの状態及びクロスニコルの状態
でのノイズ光量、ハーフミラーの透過率を予め求めてお
き、第1、第2の出力信号と予め求めてあるパラレルニ
コルの状態及びクロスニコルの状態でのノイズ光量、ハ
ーフミラーの透過率に基づいて液晶パネルのギャップを
検出する。これにより、液晶パネルの設置角度を固定し
た状態で、ノイズ光量を考慮して、高い精度で液晶パネ
ルのギャップを検出することができる。さらに、液晶パ
ネルのギャップの2次元分布を検出することもできる。
また、第8発明は、請求項8に記載されたとおりの液晶
パネルのギャップ検出方法である。請求項8に記載の液
晶パネルのギャップ検出方法では、光源からの光を反射
させ、液晶パネルからの反射光を透過させるハーフミラ
ーを設けるとともに、入射光の量、パラレルニコルの状
態及びクロスニコルの状態でのノイズ光量、ハーフミラ
ーの透過率を予め求めておき、第1、第2の出力信号と
予め求めてある入射光の量、パラレルニコルの状態及び
クロスニコルの状態でのノイズ光量、ハーフミラーの透
過率に基づいて液晶パネルのギャップを検出する。これ
により、液晶パネルの設置角度を固定した状態で、ノイ
ズ光量を考慮して、高い精度で液晶パネルのギャップを
検出することができる。さらに、液晶パネルのギャップ
の2次元分布を検出することもできる。また、第9発明
は、請求項9に記載されたとおりの液晶パネルのギャッ
プ検出方法である。請求項9に記載の液晶パネルのギャ
ップ検出方法では、検光子の透過軸が入射光の偏光方向
と略平行である状態において、受光量検出装置からの表
面反射光を主成分とするノイズ光量を示す第4の出力信
号を検出し、検光子の透過軸方向が入射光の偏光方向と
略直交する状態において、受光量検出装置からの外光を
主成分とするノイズ光量を示す第5の出力信号を検出
し、第1、第2、第4、第5の出力信号に基づいて液晶
パネルのギャップを検出する。これにより、パラレルニ
コルの状態及びクロスニコルの状態でのノイズ光量を容
易に検出することができ、ノイズ光量を考慮した液晶パ
ネルのギャップを容易に検出することができる。また、
第10発明は、請求項10に記載されたとおりの液晶パ
ネルのギャップ検出方法である。請求項10に記載の液
晶パネルのギャップ検出方法では、液晶パネルからの反
射光を偏光ビームスプリッタに入射して、偏光方向が入
射光の偏光方向と略平行である光と、偏光方向が入射光
の偏光方向と略直交する光を分離し、分離した各反射光
の量をそれぞれ第1、第2のの受光量検出装置で検出
し、第1、第2の受光量検出装置の出力信号に基づいて
液晶パネルのギャップを検出する。これにより、パラレ
ルニコルの状態及びクロスニコルの状態での受光量を同
時に検出することができるため、一層短時間に液晶パネ
ルのギャップを検出することができる。また、第11発
明は、請求項11に記載されたとおりの液晶パネルのギ
ャップ検出装置である。請求項11に記載の液晶パネル
のギャップ検出装置では、液晶パネルからの反射光を受
け、透過軸が液晶パネルへの入射光の偏光方向と略直交
するように配置された検光子と、検光子を通過した光を
受光する受光量検出装置と、処理装置とを備え、処理装
置は、入射光の入射方向を検光子の透過軸方向に対して
相対的に回転させた時の、受光量検出装置の出力信号が
最小となる消光位角度に基づいて液晶パネルのギャップ
を検出する。これにより、請求項1に記載の発明と同様
の効果を有する。また、第12発明は、請求項12に記
載されたとおりの液晶パネルのギャップ検出装置であ
る。請求項12に記載の液晶パネルのギャップ検出装置
では、液晶パネルからの反射光を受ける検光子と、検光
子を通過した光を受光する受光量検出装置と、処理装置
とを備え、処理装置は、検光子の透過軸が入射光の偏光
方向と略平行である状態での受光量検出装置からの第1
の出力信号と、検光子の透過軸方向が入射光の偏光方向
と略直交する状態での受光量検出装置からの第2の出力
信号とに基づいて液晶パネルのギャップを検出する。こ
れにより、請求項3に記載の発明と同様の効果を有す
る。また、第13発明は、請求項13に記載されたとお
りの液晶パネルのギャップ検出装置である。請求項13
に記載の液晶パネルのギャップ検出装置は、発光装置は
偏光子を有しているため、種々の発光器を用いることが
できる。また、第14発明は、請求項14に記載された
とおりの液晶パネルのギャップ検出装置である。請求項
14に記載の液晶パネルのギャップ検出装置は、受光量
検出装置として面型撮像素子を用いているため、液晶パ
ネルのギャップを検出する部位を容易に特定することが
でき、また、液晶パネルのギャップの2次元分布を容易
に検出することができる。また、第15発明は、請求項
15に記載されたとおりの液晶パネルのギャップ検出装
置である。請求項15に記載の液晶パネルのギャップ検
出装置は、発光装置または受光量検出装置は波長選択機
能を有しているため、液晶パネルの種々の色の画素のギ
ャップを検出することができる。また、第16発明は、
請求項16に記載されたとおりの液晶パネルのギャップ
検出装置である。請求項16に記載の液晶パネルのギャ
ップ検出装置では、処理装置は、液晶パネルへの入射光
の入射方向と略平行な軸を回転中心とする、少なくとも
2つの異なる回転位置での第1の出力信号及び第2の出
力信号に基づいて液晶パネルのギャップを検出する。こ
れにより、請求項5に記載の発明と同様の効果を有す
る。また、第17発明は、請求項17に記載されたとお
りの液晶パネルのギャップ検出装置である。請求項17
に記載の液晶パネルのギャップ検出装置では、処理装置
は、第1の出力信号、第2の出力信号、検光子の透過軸
が入射光の偏光方向と略平行である状態での、受光量検
出装置からの表面反射光を主成分とするノイズ光量を示
す第4の出力信号と、検光子の透過軸が入射光の偏光方
向と略直交するように配置した状態での、受光量検出装
置からの外光を主成分とするノイズ光量を示す第5の出
力信号とに基づいて液晶パネルのギャップを検出する。
これにより、請求項9に記載の発明と同様の効果を有す
る。また、第18発明は、請求項18に記載されたとお
りの液晶パネルのギャップ検出装置である。請求項18
に記載の液晶パネルのギャップ検出装置は、液晶パネル
からの反射光を受け、反射光から液晶パネルへの入射光
の偏光方向と略平行な偏光方向を有する光と入射光の偏
光方向と略直交する偏光方向を有する光を分離する偏光
ビームスプリッタと、偏光ビームスプリッタから放射さ
れる各反射光の量をそれぞれ検出する第1、第2の受光
量検出装置と、処理装置とを備え、処理装置は、第1、
第2の受光量検出装置の検出信号に基づいて液晶パネル
のギャップを検出する。これにより、請求項10に記載
の発明と同様の効果を有する。また、第19発明は、請
求項19に記載されたとおりの液晶パネルのギャップ検
出装置である。請求項19に記載の液晶パネルのギャッ
プ検出装置は、液晶パネルからの反射光を受ける検光子
と、検光子を通過した光の量を検出する受光量検出装置
と、処理装置とを備え、処理装置は、検光子の透過軸方
向を入射光の偏光方向と略平行とした状態での受光量検
出装置からの第1の出力信号と、検光子の透過軸方向を
入射光の偏光方向と略直交させた状態での受光量検出装
置からの第2の出力信号と、検光子の透過軸を入射光の
偏光方向と略平行な方向及び略直交する方向の2等分線
上に位置させた状態での受光量検出装置からの第3の出
力信号とに基づいて液晶パネルのギャップを検出する。
これにより、請求項4に記載された発明と同様の効果を
有する。According to a first aspect of the present invention, there is provided a method for detecting a gap in a liquid crystal panel according to the present invention. In the liquid crystal panel gap detecting method according to the first aspect, the polarization direction of the incident light on the liquid crystal panel is substantially perpendicular to the transmission axis direction of the analyzer provided on the reflected light side. Is rotated relative to the transmission axis direction of the analyzer, the extinction position angle at which the output signal of the light reception amount detection device receiving the reflected light is minimized, and the gap of the liquid crystal panel is determined based on the detected extinction position angle. Is detected. This makes it possible to accurately detect the gap of the liquid crystal panel by a simple method of detecting the extinction position angle in a crossed Nicols state. According to a second aspect of the present invention, there is provided a method of detecting a gap of a liquid crystal panel as described in claim 2. In the gap detecting method for a liquid crystal panel according to the second aspect, since the liquid crystal panel is rotated about an axis substantially parallel to the incident direction of the incident light, the extinction position angle can be detected with a simple configuration. Also, the third
The present invention is a liquid crystal panel gap detecting method as described in claim 3. In the gap detecting method for a liquid crystal panel according to the third aspect, the first output signal from the light reception amount detection device in a state where the transmission axis of the analyzer is substantially parallel to the polarization direction of the light incident on the liquid crystal panel; A second output signal from the light-receiving amount detection device is detected in a state where the transmission axis of the analyzer is substantially orthogonal to the polarization direction of the incident light on the liquid crystal panel, and the liquid crystal panel is detected based on the first and second output signals. To detect the gap.
Thus, the gap of the liquid crystal panel can be accurately detected by a simple method of detecting the output signal of the light-receiving amount detection device in the state of the parallel Nicols and the state of the cross Nicols. A fourth invention is a method for detecting a gap of a liquid crystal panel as described in claim 4. In the gap detecting method for a liquid crystal panel according to the fourth aspect, the amount of received light is detected in a state where the transmission axis direction of the analyzer is located on a bisector in a direction substantially parallel to the polarization direction of the incident light and a direction substantially orthogonal to the polarization direction. Detecting a third output signal from the device and detecting the first, second,
The gap of the liquid crystal panel is detected based on the third output signal. Thereby, even when it is difficult to detect the gap of the liquid crystal panel only by the output signal from the light reception amount detection device in the state of the parallel Nicols and the state of the cross Nicols, the gap of the liquid crystal panel can be reliably detected. . A fifth invention is a method for detecting a gap of a liquid crystal panel as described in claim 5. In the gap detecting method for a liquid crystal panel according to the fifth aspect, the first output signal and the second output signal are different from each other by at least two different rotations about an axis substantially parallel to a direction of incidence of incident light on the liquid crystal panel. The gap is detected at the rotation position (the installation angle of the liquid crystal panel), and based on the first and second output signals detected at each rotation position. Thereby, the gap of the liquid crystal panel can be detected with high accuracy in consideration of the amount of noise. According to a sixth aspect of the present invention, there is provided a method for detecting a gap of a liquid crystal panel according to a sixth aspect. In the gap detecting method for a liquid crystal panel according to the sixth aspect, since the angles are different from each other by 5 ° or more, the gap of the liquid crystal panel can be detected with higher accuracy. A seventh invention is a method for detecting a gap of a liquid crystal panel as described in claim 7. In the gap detecting method for a liquid crystal panel according to claim 7, a half mirror that reflects light from a light source and transmits reflected light from the liquid crystal panel is provided, and a noise light amount in a parallel Nicol state and a cross Nicol state. The transmittance of the half mirror is determined in advance, and the first and second output signals, the amount of noise in the parallel Nicol state and the cross Nicol state determined in advance, and the transmittance of the half mirror are determined based on the transmittance of the half mirror. Detect gaps. Thus, it is possible to detect the gap of the liquid crystal panel with high accuracy in consideration of the amount of noise in a state where the installation angle of the liquid crystal panel is fixed. Further, the two-dimensional distribution of the gap of the liquid crystal panel can be detected.
An eighth invention is a method for detecting a gap of a liquid crystal panel as described in claim 8. In the gap detecting method for a liquid crystal panel according to the present invention, a half mirror that reflects light from a light source and transmits reflected light from the liquid crystal panel is provided, and an amount of incident light, a state of parallel Nicols, and a cross Nicol state. The amount of noise in the state and the transmittance of the half mirror are determined in advance, the amounts of the first and second output signals and the amount of incident light determined in advance, the amount of noise in the parallel Nicol state and the amount of noise in the cross Nicol state, and the half amount. The gap of the liquid crystal panel is detected based on the transmittance of the mirror. Thus, it is possible to detect the gap of the liquid crystal panel with high accuracy in consideration of the amount of noise in a state where the installation angle of the liquid crystal panel is fixed. Further, the two-dimensional distribution of the gap of the liquid crystal panel can be detected. According to a ninth aspect of the present invention, there is provided a liquid crystal panel gap detecting method according to the ninth aspect. In the gap detecting method for a liquid crystal panel according to the ninth aspect, in a state where the transmission axis of the analyzer is substantially parallel to the polarization direction of the incident light, the amount of noise mainly including the surface reflected light from the received light amount detection device is determined. A fourth output signal is detected when the transmission axis direction of the analyzer is substantially orthogonal to the polarization direction of the incident light. A signal is detected, and a gap of the liquid crystal panel is detected based on the first, second, fourth, and fifth output signals. This makes it possible to easily detect the amount of noise in the parallel Nicols state and the crossed Nicols state, and to easily detect the gap of the liquid crystal panel in consideration of the amount of noise. Also,
A tenth invention is a liquid crystal panel gap detection method according to the tenth aspect. In the gap detecting method for a liquid crystal panel according to the tenth aspect, the reflected light from the liquid crystal panel is incident on the polarization beam splitter, and the polarization direction is substantially parallel to the polarization direction of the incident light, and the polarization direction is the incident light. The light that is substantially orthogonal to the polarization direction is separated, and the amount of each of the separated reflected lights is detected by the first and second light-receiving amount detecting devices, respectively, and is output to the first and second light-receiving amount detecting devices. The gap of the liquid crystal panel is detected based on the information. Accordingly, the amount of light received in the parallel Nicols state and the crossed Nicols state can be simultaneously detected, so that the gap of the liquid crystal panel can be detected in a shorter time. Further, an eleventh invention is a gap detecting device for a liquid crystal panel as described in claim 11. In the liquid crystal panel gap detecting apparatus according to claim 11, an analyzer arranged to receive reflected light from the liquid crystal panel and to have a transmission axis substantially orthogonal to a polarization direction of light incident on the liquid crystal panel; A light-receiving amount detecting device for receiving light passing through the light-receiving portion; and a processing device, wherein the processing device detects the light-receiving amount when the incident direction of the incident light is relatively rotated with respect to the transmission axis direction of the analyzer. The gap of the liquid crystal panel is detected based on the extinction angle at which the output signal of the device becomes minimum. This has the same effect as the first aspect of the present invention. According to a twelfth aspect of the present invention, there is provided a gap detecting device for a liquid crystal panel according to the twelfth aspect. The gap detecting device for a liquid crystal panel according to the twelfth aspect includes an analyzer that receives reflected light from the liquid crystal panel, a light-receiving amount detecting device that receives light that has passed through the analyzer, and a processing device. The first light from the light-receiving-amount detecting device in a state where the transmission axis of the analyzer is substantially parallel to the polarization direction of the incident light.
The gap of the liquid crystal panel is detected on the basis of the output signal of the second embodiment and the second output signal from the light receiving amount detection device in a state where the transmission axis direction of the analyzer is substantially orthogonal to the polarization direction of the incident light. This has the same effect as the third aspect of the invention. A thirteenth invention is a gap detecting device for a liquid crystal panel as described in claim 13. Claim 13
Since the light emitting device has a polarizer, various light emitting devices can be used in the gap detection device for a liquid crystal panel described in (1). A fourteenth invention is a gap detecting device for a liquid crystal panel as described in claim 14. The gap detecting device for a liquid crystal panel according to claim 14 uses a planar imaging device as a light receiving amount detecting device, so that a portion for detecting a gap of the liquid crystal panel can be easily specified. Can easily be detected. A fifteenth invention is a liquid crystal panel gap detection device according to the fifteenth aspect. In the gap detecting device for a liquid crystal panel according to the present invention, since the light emitting device or the light receiving amount detecting device has a wavelength selecting function, it is possible to detect gaps between pixels of various colors of the liquid crystal panel. In addition, the sixteenth invention provides
A gap detecting device for a liquid crystal panel as described in claim 16. 17. The liquid crystal panel gap detecting device according to claim 16, wherein the processing device outputs the first output at at least two different rotational positions about an axis substantially parallel to an incident direction of the incident light on the liquid crystal panel. The gap of the liquid crystal panel is detected based on the signal and the second output signal. This has the same effect as the fifth aspect of the invention. A seventeenth invention is a gap detecting device for a liquid crystal panel as described in claim 17. Claim 17
In the gap detection device for a liquid crystal panel described in the above, the processing device detects the amount of received light in a state where the transmission axis of the first output signal, the second output signal, and the analyzer is substantially parallel to the polarization direction of the incident light. A fourth output signal indicating the amount of noise mainly composed of the surface reflected light from the device, and a light reception amount detection device in a state where the transmission axis of the analyzer is arranged so as to be substantially orthogonal to the polarization direction of the incident light. And a fifth output signal indicating the amount of noise mainly composed of external light.
This has the same effect as the ninth aspect. An eighteenth invention is a gap detecting device for a liquid crystal panel as described in claim 18. Claim 18
The gap detection device for a liquid crystal panel according to the above, receives the reflected light from the liquid crystal panel, the light having a polarization direction substantially parallel to the polarization direction of the incident light to the liquid crystal panel from the reflected light, and substantially orthogonal to the polarization direction of the incident light A polarizing beam splitter that separates light having a desired polarization direction, first and second received light amount detection devices that respectively detect the amount of each reflected light emitted from the polarized beam splitter, and a processing device. Is the first,
A gap of the liquid crystal panel is detected based on a detection signal of the second light reception amount detection device. This has the same effect as the tenth aspect of the present invention. According to a nineteenth aspect, there is provided a gap detecting device for a liquid crystal panel according to the nineteenth aspect. The liquid crystal panel gap detection device according to claim 19, further comprising: an analyzer that receives reflected light from the liquid crystal panel; a light reception amount detection device that detects an amount of light passing through the analyzer; and a processing device. The apparatus includes a first output signal from the light-receiving amount detection device in a state where the transmission axis direction of the analyzer is substantially parallel to the polarization direction of the incident light, and the transmission axis direction of the analyzer is substantially the same as the polarization direction of the incident light. A state in which the second output signal from the light-receiving amount detection device in the orthogonal state and the transmission axis of the analyzer are located on a bisector in a direction substantially parallel to the polarization direction of the incident light and in a direction substantially orthogonal to the polarization direction of the incident light. Then, the gap of the liquid crystal panel is detected based on the third output signal from the light-receiving amount detecting device at step (1).
This has the same effect as the invention described in claim 4.
【0005】[0005]
【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態を説
明する。なお、以下では、両基板に液晶分子が略平行に
配向されているとともに、両基板間で液晶分子の配向方
向が捩れており、一方の基板に反射鏡または光の反射機
能を有する反射部材が設けられている反射型液晶パネル
(反射型TN液晶パネル、反射型STN液晶パネル等)
のギャップ(液晶層の厚さ)を検出する場合について説
明する。しかしながら、本発明は、反射部材が設けられ
ていない透過型液晶パネル(透過型TN液晶パネル、透
過型STN液晶パネル等)のギャップ(液晶層の厚さ)
を検出する場合にも適用可能である。本発明の方法ある
いは装置を用いて透過型液晶パネルのギャップを検出す
る場合には、透過型液晶パネルの一方の基板側に、基板
平面に略平行に反射鏡等の反射部材を別途設置すればよ
い。本明細書で説明する反射型液晶パネルには、反射部
材を別途設置した透過型液晶パネルも含まれる。Embodiments of the present invention will be described below. In the following, the liquid crystal molecules are oriented substantially parallel to both substrates, the orientation direction of the liquid crystal molecules is twisted between the two substrates, and one substrate is provided with a reflecting mirror or a reflecting member having a light reflecting function. Provided reflective liquid crystal panels (reflective TN liquid crystal panels, reflective STN liquid crystal panels, etc.)
The case where the gap (the thickness of the liquid crystal layer) is detected will be described. However, according to the present invention, the gap (the thickness of the liquid crystal layer) of a transmissive liquid crystal panel having no reflective member (a transmissive TN liquid crystal panel, a transmissive STN liquid crystal panel, etc.)
Can also be applied to the case of detecting When detecting the gap of the transmissive liquid crystal panel using the method or the apparatus of the present invention, a reflecting member such as a reflecting mirror may be separately installed substantially parallel to the substrate plane on one of the substrates of the transmissive liquid crystal panel. Good. The reflective liquid crystal panel described in this specification includes a transmissive liquid crystal panel in which a reflective member is separately provided.
【0006】光の偏光状態は、光の電場ベクトルEを用
いて表すことができる。光の偏光状態を光の電場ベクト
ルで表した場合、液晶層を光が通過する時の光の偏光状
態の変化は2×2の行列(Jones行列)で表すことがで
きる。ここで、液晶層をN枚の非常に薄い薄層に分割し
て考える。各薄層では液晶分子の配向方向が一定(方位
角φj[rad]、チルト角θ[rad])であると仮定
すると、この薄層は、光学的には一軸性媒質と見なすこ
とができる。この薄層が、x−y−z座標系に対して図
1に示すように配置されているものとする。なお、図1
では、z軸を光の入射方向に設定し、x軸及びy軸をz
軸に垂直に設定する。図1では、光は、液晶層側から入
射し、反射鏡で反射され、再び液晶層を通過して反射光
として出射する。ここでは、光は、反射型液晶パネルに
垂直に入射し(液晶パネル法線に平行)、反射光は反射
型液晶パネルから垂直に反射するものと仮定する。ただ
し、実際の測定では、光の入射方向は液晶パネル法線に
対して20°以内、好ましくは10°以内であれば十分
である。すなわち、光を、反射型液晶パネルに略垂直に
入射すればよい。[0006] The polarization state of light can be represented using an electric field vector E of light. When the polarization state of light is represented by an electric field vector of light, a change in the polarization state of light when the light passes through the liquid crystal layer can be represented by a 2 × 2 matrix (Jones matrix). Here, it is assumed that the liquid crystal layer is divided into N very thin layers. Assuming that the orientation of liquid crystal molecules is constant (azimuth φ j [rad], tilt angle θ [rad]) in each thin layer, this thin layer can be optically regarded as a uniaxial medium. . It is assumed that this thin layer is arranged as shown in FIG. 1 with respect to the xyz coordinate system. FIG.
In the following, the z-axis is set to the incident direction of light, and the x-axis and the y-axis are set to z
Set perpendicular to the axis. In FIG. 1, light enters from the liquid crystal layer side, is reflected by the reflecting mirror, passes through the liquid crystal layer again, and exits as reflected light. Here, it is assumed that light is vertically incident on the reflective liquid crystal panel (parallel to the liquid crystal panel normal), and that the reflected light is vertically reflected from the reflective liquid crystal panel. However, in the actual measurement, it is sufficient that the light incident direction is within 20 °, preferably within 10 ° with respect to the liquid crystal panel normal. That is, the light may be incident on the reflective liquid crystal panel substantially perpendicularly.
【0007】入射光に対するj番目の薄層のJones行列
Wjは、(式1)のように表される。ここで、λ[μ
m] は、光の波長である。φ[rad]は、液晶の捩
れ角(両基板における液晶分子の方位角の差)である。
noは、常光(液晶分子の長軸に垂直な偏波面をもつ
光)に対する液晶材料の屈折率である。neは、異常光
(液晶分子の長軸に平行な偏波面をもつ光)に対する液
晶材料の屈折率である。d[μm]は、液晶パネルのギ
ャップ(液晶層の厚さ)である。また、πは円周率、i
は虚数単位を示している。The Jones matrix W j of the j-th thin layer with respect to the incident light is represented by (Equation 1). Here, λ [μ
m] is the wavelength of light. φ [rad] is the twist angle of the liquid crystal (the difference between the azimuthal angles of the liquid crystal molecules on both substrates).
n o is the refractive index of the liquid crystal material with respect to ordinary light (light having a polarization plane perpendicular to the long axis of the liquid crystal molecules). ne is the refractive index of the liquid crystal material with respect to extraordinary light (light having a plane of polarization parallel to the long axis of the liquid crystal molecules). d [μm] is the gap of the liquid crystal panel (the thickness of the liquid crystal layer). Also, π is the pi, i
Indicates an imaginary unit.
【数1】 (式1)(Equation 1) (Equation 1)
【0008】同様に、反射光に対するj番目の薄層のJo
nes行列Wj refは、(式2)のように表される。Similarly, Jo of the j-th thin layer for reflected light
The nes matrix W j ref is represented as (Equation 2).
【数2】 (式2)(Equation 2) (Equation 2)
【0009】同様に、反射鏡のJones行列Mは、(式
3)のように表される。[0009] Similarly, the Jones matrix M of the reflecting mirror is expressed as (Equation 3).
【数3】 (式3)(Equation 3) (Equation 3)
【0010】これらから、反射鏡を含めた反射型液晶パ
ネル全体のJones行列Wは、(式4)のように表され
る。[0010] From these, the Jones matrix W of the entire reflection type liquid crystal panel including the reflection mirror is represented as (Equation 4).
【数4】 (式4) ここで、反射鏡のJones行列M、入射光に対する薄層のJ
ones行列Wjと反射光に対する薄層のJones行列Wj refと
の間には、(式5)の関係が成立する。(Equation 4) (Equation 4) Here, Jones matrix M of the reflecting mirror, J of the thin layer with respect to the incident light
Between the Jones matrix W j ref thin layer with ones matrix W j with respect to the reflection light, it holds the relationship of (Equation 5).
【数5】 (式5)(Equation 5) (Equation 5)
【0011】従つて、(式4)は、(式6)のように表
すことができる。Therefore, (Equation 4) can be expressed as (Equation 6).
【数6】 (式6) (式6)中の[T(−φ)T(φ)]は、形式的には一
軸性媒質のJones行列である(式1)に等しい。これに
より、反射型液晶パネルは、光学的には一軸性媒質に等
しいことが理解できる。(Equation 6) (Equation 6) [T (−φ) T (φ)] in (Equation 6) is formally equal to (Equation 1) which is a Jones matrix of a uniaxial medium. Thus, it can be understood that the reflection type liquid crystal panel is optically equivalent to a uniaxial medium.
【0012】[第1の実施の形態]先ず、液晶パネルの
ギャップ検出方法の第1の実施の形態について説明す
る。一軸性媒質では、屈折率が最も大きくなる入射光の
偏光方向を遅相軸、最も小さくなる入射光の偏光方向を
進相軸と呼んでいる。本明細書では、これらの遅相軸及
び進相軸を基板平面に射影した方向を、それぞれ遅相軸
方向及び進相軸方向と呼ぶ。ここで、一軸性媒質の遅相
軸方向をφapp[rad]、リタデーシヨン(一軸性媒
質の屈性率異方性と厚さの積)をΔneff2d[μm]
(往復なので厚さは倍になる)とすると、一軸性媒質の
φapp及びΔneffdは、反射型液晶パネルのパラメータ
(φ、Δnd、β)と(式7)の関係を有する。[First Embodiment] First, a first embodiment of a method for detecting a gap of a liquid crystal panel will be described. In the uniaxial medium, the polarization direction of the incident light having the largest refractive index is called a slow axis, and the polarization direction of the incident light having the smallest refractive index is called a fast axis. In this specification, directions in which the slow axis and the fast axis are projected on the substrate plane are referred to as a slow axis direction and a fast axis direction, respectively. Here, the slow axis direction of the uniaxial medium is φ app [rad], and the retardation (the product of the anisotropy of refractive index of the uniaxial medium and the thickness) is Δn eff 2d [μm].
If the thickness is doubled because of the reciprocation, φ app and Δn eff d of the uniaxial medium have the relationship of (Equation 7) with the parameters (φ, Δnd, β) of the reflective liquid crystal panel.
【数7】 (式7)(Equation 7) (Equation 7)
【0013】反射型液晶パネルを、クロスニコルの状態
(入射光側に設けられた偏光子の透過軸(液晶パネルの
入射光の偏光方向)と反射光側に設けられた検光子の透
過軸が直行する状態)で、入射光の入射方向に略平行な
軸を中心にして回転させると、ある角度で反射光が消光
する(反射率が最小となる)。この角度は、消光位角度
と呼ばれ、一軸性媒質の遅相軸方向(あるいはそれと直
交する進相軸方向)と一致する。つまり、反射型液晶パ
ネルの消光位角度を入射光側の基板における液晶の配向
方向から測定すれば、その消光位角度は、(式7)の遅
相軸方向φapp(あるいはそれと直交する進相軸方向
[φapp+π/2])に等しい。The reflection type liquid crystal panel is set in a crossed Nicols state (the transmission axis of the polarizer provided on the incident light side (the polarization direction of the incident light of the liquid crystal panel) and the transmission axis of the analyzer provided on the reflected light side). When the light is rotated about an axis substantially parallel to the incident direction of the incident light in a state where the incident light is orthogonal, the reflected light is extinguished at a certain angle (the reflectance becomes minimum). This angle is called an extinction angle, and coincides with the slow axis direction of the uniaxial medium (or the fast axis direction orthogonal thereto). That is, by measuring the extinction angle of the reflection type liquid crystal panel from the liquid crystal alignment direction in the substrate of the incident light side, the extinction angle is perpendicular thereto slow axis direction phi app (or Equation (7) leading phase Axial direction [φ app + π / 2]).
【0014】したがって、(式7)から導かれる(式
8)を用いて、反射型液晶パネルのギャップdを検出す
ることができる。Therefore, the gap d of the reflective liquid crystal panel can be detected by using (Equation 8) derived from (Equation 7).
【数8】 (式8)(Equation 8) (Equation 8)
【0015】図2及び図3に、反射型TN液晶パネルで
用いられる条件(Δnd=260nm、φ=70°)近
傍でギャップdを変化させたときの、(式7)を用いて
消光位角度φapp及びリタデーシヨンΔneffdを計算し
た結果を示す(Δn=0.066で計算)。図2から、
消光位角度φappは、ギャップdに対してほぼ線形に変
化しており、感度は約1°/0.lμmと高いことがわ
かる。これに対し、図3から、リタデーシヨンΔneff
dは、特にギャップdが4μm近傍でほとんど変化しな
いことがわかる。つまり、リタデーシヨンを測定する方
法では、反射型TN液晶パネルのギャップdを検出する
ことが困難であることがわかる。FIGS. 2 and 3 show the extinction angle using (Equation 7) when the gap d is changed near the condition (Δnd = 260 nm, φ = 70 °) used in the reflection type TN liquid crystal panel. The results of calculating φ app and retardation Δn eff d are shown (calculated with Δn = 0.066). From FIG.
The extinction angle φ app changes almost linearly with the gap d, and the sensitivity is about 1 ° / 0. It turns out that it is as high as 1 μm. On the other hand, from FIG. 3, the retardation Δn eff
It can be seen that d hardly changes particularly when the gap d is around 4 μm. That is, it is understood that it is difficult to detect the gap d of the reflective TN liquid crystal panel by the method of measuring the retardation.
【0016】液晶パネルの消光位角度を測定する測定装
置としては、例えば図4や図5に示されているような測
定装置を用いることができる。図4に示す測定装置は、
ハーフミラーを用いて入射光と反射光を反射型液晶パネ
ル(試料)の法線に略平行に進行させるものである。す
なわち、光源10からの光は、偏光子11で直線偏光さ
れた後、ハーフミラー12に照射される。ハーフミラー
12で反射された光は、反射型液晶パネル13の法線に
略平行に進行し、反射形液晶パネル13に入射する。反
射型液晶パネル13で反射した反射光は、ハーフミラー
12を透過し、検光子14を介して検出器(受光量検出
器)15に照射される。図5に示す測定装置は、光源と
反射型液晶パネル(試料)との間の距離を十分とること
により、入射光と反射光を反射型液晶パネルの法線に略
平行に進行させるものである。すなわち、光源21から
の光は、偏光子22で直線偏光された後、反射型液晶パ
ネル23の法線に略平行に進行し、反射型液晶パネル2
3に入射する。反射型液晶パネル23で反射した反射光
は、検光子24を介して検出器(受光量検出器)25に
照射される。なお、入射光・反射光の進行方向と反射型
液晶パネルの法線とのなす角度は、30°以下、好まし
くは10°以下に設定する。As a measuring device for measuring the extinction angle of the liquid crystal panel, for example, a measuring device as shown in FIGS. 4 and 5 can be used. The measuring device shown in FIG.
The half mirror is used to make incident light and reflected light travel substantially parallel to the normal of the reflective liquid crystal panel (sample). That is, the light from the light source 10 is linearly polarized by the polarizer 11 and then applied to the half mirror 12. The light reflected by the half mirror 12 travels substantially parallel to the normal line of the reflective liquid crystal panel 13 and enters the reflective liquid crystal panel 13. The light reflected by the reflective liquid crystal panel 13 passes through the half mirror 12 and is applied to a detector (light-receiving amount detector) 15 via an analyzer 14. The measuring apparatus shown in FIG. 5 allows incident light and reflected light to travel substantially parallel to the normal of the reflective liquid crystal panel by providing a sufficient distance between the light source and the reflective liquid crystal panel (sample). . That is, the light from the light source 21 is linearly polarized by the polarizer 22, then travels substantially parallel to the normal of the reflective liquid crystal panel 23, and
3 is incident. The light reflected by the reflective liquid crystal panel 23 is applied to a detector (received light amount detector) 25 via an analyzer 24. The angle between the traveling direction of the incident light / reflected light and the normal of the reflective liquid crystal panel is set to 30 ° or less, preferably 10 ° or less.
【0017】光源としては、発光器からの光を単色化す
る分光器やカラーフィルタ等の単色化手段を有するもの
を用いてもよいし、発光ダイオード(LED)や半導体
レーザー等の単色光を発光する発光器を用いてもよい。
図4、図5では、光源と偏光子により発光手段を構成し
たが発光手段の構成はこれに限定されない。例えば、偏
光レーザー等の偏光光源により発光手段を構成すること
もできる。この場合には、偏光子を省略することができ
る。また、図4、図5には示していないが、偏光子、検
光子及び反射型液晶パネルの回転角を検出する角度検出
手段を設けるのが好ましい。また、図4、図5には示し
ていないが、検出器からの出力信号及び角度検出手段か
らの出力信号から消光位角度φappを検出し、消光位角
度φappから前記した方法により反射型液晶パネルのギ
ャップdを検出し、検出結果を表示装置、プリンタ、記
憶媒体等に出力する処理装置が設けられている。As the light source, a light source having monochromatic means such as a spectroscope or a color filter for monochromaticizing light from the light emitting device, or a monochromatic light such as a light emitting diode (LED) or a semiconductor laser may be used. A light emitting device that emits light may be used.
In FIGS. 4 and 5, the light emitting means is constituted by the light source and the polarizer, but the constitution of the light emitting means is not limited to this. For example, the light emitting means may be constituted by a polarized light source such as a polarized laser. In this case, the polarizer can be omitted. Although not shown in FIGS. 4 and 5, it is preferable to provide a polarizer, an analyzer, and an angle detecting means for detecting a rotation angle of the reflective liquid crystal panel. Although not shown in FIGS. 4 and 5, the extinction position angle φ app is detected from the output signal from the detector and the output signal from the angle detection means, and the reflection type angle is determined from the extinction position angle φ app by the method described above. A processing device for detecting the gap d of the liquid crystal panel and outputting the detection result to a display device, a printer, a storage medium, or the like is provided.
【0018】次に、第1の実施の形態の液晶パネルのギ
ャップ検出方法を説明する。まず、図4、図5に示す測
定装置において、反射型液晶パネル13、23を、反射
型液晶パネル13、23の法線に略平行な軸を中心に回
転させる。そして、検出器15、25の出力信号が最小
(反射率が最小)となる角度を測定し、消光位角度φ
appとする。さらに、測定した消光位角度φappと(式
8)を用いて、反射型液晶パネル13、23のギャップ
dを演算する。Next, a method of detecting a gap in a liquid crystal panel according to the first embodiment will be described. First, in the measuring apparatus shown in FIGS. 4 and 5, the reflective liquid crystal panels 13 and 23 are rotated around an axis substantially parallel to the normal line of the reflective liquid crystal panels 13 and 23. Then, the angle at which the output signals of the detectors 15 and 25 are minimized (the reflectance is minimized) is measured, and the extinction angle φ
app . Further, the gap d between the reflective liquid crystal panels 13 and 23 is calculated using the measured extinction angle φ app and (Equation 8).
【0019】第1の実施の形態の液晶パネルのギャップ
検出方法を用いれば、クロスニコルの状態で消光位角度
を検出するという非常に簡単な方法により、精度良く液
晶パネルのギャップを検出することができる。The use of the liquid crystal panel gap detecting method of the first embodiment makes it possible to accurately detect the liquid crystal panel gap by a very simple method of detecting the extinction position angle in a crossed Nicols state. it can.
【0020】なお、反射型液晶パネルを回転させて消光
位角度を検出したが、偏光子の透過軸方向と検光子の透
過軸方向を直交させた状態で、偏光子と検光子を回転さ
せて消光位角度を測定してもよい。また、偏光子、検光
子、液晶パネルは、手動で回転させてもよいし、モータ
等の駆動装置を用いて回転させてもよい。また、カラー
フィルター付きの液晶パネルの消光位角度を検出する場
合、光の波長が固定されていると、測定できない画素が
生じてしまう。そのため、光源または検出器等に波長選
択機能を付与するのが好ましい。これにより、画素の色
に応じて光の波長を選択することができるため、液晶パ
ネルの種々の色の画素のギャップを検出することができ
る。また、検出器としてCCDカメラ等の面型撮像素子
を用いることもできる。この場合には、液晶パネルのギ
ャップを検出する部位を容易に特定することができる。
さらに、面型撮像素子の画像信号に基づいて、液晶パネ
ルのギャップの2次元分布を容易に検出することができ
る。The extinction position angle was detected by rotating the reflective liquid crystal panel. However, the polarizer and the analyzer were rotated with the transmission axis direction of the polarizer and the transmission axis direction of the analyzer orthogonal to each other. The extinction angle may be measured. Further, the polarizer, the analyzer, and the liquid crystal panel may be rotated manually, or may be rotated using a driving device such as a motor. Further, when detecting the extinction angle of a liquid crystal panel with a color filter, if the wavelength of light is fixed, some pixels cannot be measured. Therefore, it is preferable to add a wavelength selection function to the light source or the detector. Accordingly, since the wavelength of light can be selected according to the color of the pixel, gaps between pixels of various colors of the liquid crystal panel can be detected. Further, a surface-type imaging device such as a CCD camera can be used as the detector. In this case, the portion of the liquid crystal panel for detecting the gap can be easily specified.
Further, it is possible to easily detect the two-dimensional distribution of the gap of the liquid crystal panel based on the image signal of the surface image sensor.
【0021】[第2の実施の形態]次に、第2の実施の
形態の液晶パネルのギャップ検出方法について説明す
る。入射光側の基板における液晶分子の配向方向と入射
光の偏光方向との間の角度がαinとなるように反射型液
晶パネルが設置されている場合を考える。この時の反射
光の電場ベクトルErefは、(式6)及び(式7)から
(式9)のように表される。[Second Embodiment] Next, a method of detecting a gap in a liquid crystal panel according to a second embodiment will be described. Consider a case where a reflective liquid crystal panel is installed such that the angle between the orientation direction of liquid crystal molecules on the substrate on the incident light side and the polarization direction of the incident light is α in . The electric field vector E ref of the reflected light at this time is expressed as (Equation 9) from (Equation 6) and (Equation 7).
【数9】 (式9)(Equation 9) (Equation 9)
【0022】これから、反射光側の検光子をパラレルニ
コルの状態(入射光側の偏光子の透過軸(液晶パネルの
入射光の偏光方向)と反射光側の検光子の透過軸が平行
な状態)及びクロスニコルの状態に配置した場合の反射
率Rx、Ry(液晶パネルからの反射光の量と入射光の量
との比)は、(式10)のように表される。From now on, the analyzer on the reflected light side is in a parallel Nicol state (the transmission axis of the polarizer on the incident light side (the polarization direction of the incident light on the liquid crystal panel) is parallel to the transmission axis of the analyzer on the reflected light side). ) And the reflectivities R x and R y (ratio of the amount of reflected light from the liquid crystal panel to the amount of incident light) when arranged in a crossed Nicols state are expressed as (Equation 10).
【数10】 (式10)(Equation 10) (Equation 10)
【0023】従って、入射光側の基板における液晶分子
の配向方向と入射光の偏光方向との間の角度がαinとな
るように配置された反射型液晶パネルでは、検光子をパ
ラレルニコルの状態又はクロスニコルの状態に設置して
反射率Rx、Ryを測定することにより、(式10)、
(式7)、(式8)から反射型液晶パネルのギャップd
を検出することができる。Therefore, in a reflective liquid crystal panel arranged such that the angle between the orientation direction of the liquid crystal molecules on the substrate on the incident light side and the polarization direction of the incident light is α in , the analyzer is in a parallel Nicol state. Alternatively, by installing the device in a crossed Nicols state and measuring the reflectances R x and R y , (Expression 10)
From Equations (7) and (8), the gap d of the reflective liquid crystal panel is obtained.
Can be detected.
【0024】液晶パネルの反射率を測定する測定装置と
しては、例えば図4や図5に示されているような測定装
置を用いることができる。以下に、第2の実施の形態の
液晶パネルのギャップ検出方法を説明する。まず、図
4、図5に示す測定装置において、検光子14、24の
透過軸方向を入射光の偏光方向とほぼ平行に配置し(パ
ラレルニコル)、検出器15、25の出力信号(受光
量)を測定する。そして、測定した検出器15、25の
出力信号と光源10、21から発光される光の量に基づ
いて反射率Rxを演算する。次に、検光子14、24の
透過軸方向を入射光の偏光方向とほぼ直角に配置し(ク
ロスニコル)、検出器15、25の出力信号(受光量)
を測定する。そして、測定した検出器15、25の出力
信号と光源10、21から発光される光の量に基づいて
反射率Ryを演算する。さらに、反射率Rx、Ryと(式
10)、(式7)、(式8)を用いて、反射型液晶パネ
ル13、23のギャップdを演算する。第2の実施の形
態の液晶パネルのギャップ検出方法を用いる場合も、図
4、図5の測定装置に対して、第1の実施の形態のギャ
ップ検出方法を用いる場合と同様の変更、追加、削除等
が可能である。As a measuring device for measuring the reflectance of the liquid crystal panel, for example, a measuring device as shown in FIGS. 4 and 5 can be used. Hereinafter, a method of detecting a gap in a liquid crystal panel according to the second embodiment will be described. First, in the measuring apparatus shown in FIGS. 4 and 5, the transmission axis directions of the analyzers 14 and 24 are arranged substantially parallel to the polarization direction of the incident light (parallel Nicols), and the output signals (detected light amounts) of the detectors 15 and 25 are obtained. ) Is measured. Then, the reflectance Rx is calculated based on the measured output signals of the detectors 15 and 25 and the amounts of light emitted from the light sources 10 and 21. Next, the transmission axis directions of the analyzers 14 and 24 are arranged substantially perpendicular to the polarization direction of the incident light (crossed Nicols), and the output signals of the detectors 15 and 25 (received light amounts).
Is measured. Then, the reflectance Ry is calculated based on the measured output signals of the detectors 15 and 25 and the amounts of light emitted from the light sources 10 and 21. Further, the gap d between the reflective liquid crystal panels 13 and 23 is calculated using the reflectances R x and R y and (Equation 10), (Equation 7) and (Equation 8). In the case of using the gap detection method of the liquid crystal panel of the second embodiment, the same changes, additions, and additions as in the case of using the gap detection method of the first embodiment are made to the measurement apparatus of FIGS. Deletion is possible.
【0025】第2の実施の形態の液晶パネルのギャップ
検出方法では、パラレルニコルの状態及びクロスニコル
の状態で反射率を検出するという非常に簡便な方法によ
り、精度良く液晶パネルのギャップを検出することがで
きる。また、液晶パネル(試料)を回転させる必要がな
いため、CCD等の面型撮像素子を検出器として用いる
ことにより、ギャップを検出する場所の確認作業や選択
作業を容易に行うことができる。さらに、面型撮像素子
を検出器として用いることにより、液晶パネルのギャッ
プの2次元分布を容易に検出することができる。ここ
で、反射率RxとRyには[Rx+Ry=1]という関係が
あるため、いずれか一方だけの測定でもギャップdを検
出することができる。しかしながら、実際の測定時には
検出器の出力信号にノイズ光量が含まれるため、検出し
たRxとRyの関係が必ずしも[Rx+Ry=1]であると
は限らない。そのため、精度よく測定するためには、反
射率RxとRyの双方を検出するのが望ましい。In the liquid crystal panel gap detecting method according to the second embodiment, the gap of the liquid crystal panel is accurately detected by a very simple method of detecting the reflectance in the state of the parallel Nicols and the state of the cross Nicols. be able to. In addition, since it is not necessary to rotate the liquid crystal panel (sample), using a surface-type imaging device such as a CCD as a detector makes it possible to easily perform a check operation and a selection operation of a place where a gap is detected. Further, the two-dimensional distribution of the gap of the liquid crystal panel can be easily detected by using the surface type image sensor as the detector. Here, since the reflectances Rx and Ry have a relationship of [ Rx + Ry = 1], the gap d can be detected by only one of the measurements. However, since the amount of noise is included in the output signal of the detector at the time of actual measurement, the relationship between the detected Rx and Ry is not always [ Rx + Ry = 1]. Therefore, in order to measure accurately, it is desirable to detect both the reflectances Rx and Ry .
【0026】(式10)等を用いて液晶パネルのギャッ
プを検出する方法では、以下のような問題点がある。一
つの問題点は、反射率Rx=1、Ry=0となった場合、
[sin2βeff=0](すなわち、Δneffd=m・λ
/2、m:整数)であるのか、[sin22(φapp+α
in)=0](すなわち、φapp+αin=m・λ/2、
m:整数)であるのかを区別することができないことで
ある。しかしながら、[sin2βeff=0]の場合は反
射型液晶パネルを回転させても常にRx=1、Ry=0と
なるのに対し、[sin2(φapp+αin)=0]の場合
は反射型液晶パネルを回転させると反射率が変化する。
このため、反射型液晶パネルを回転させることにより、
[sin2βeff=0]であるのか、[sin2(φapp+
αin)=0]であるのかを区別することができる。The method for detecting the gap of the liquid crystal panel using (Equation 10) has the following problems. One problem is that when the reflectances R x = 1 and R y = 0,
[Sin 2 β eff = 0] (that is, Δn eff d = m · λ)
/ 2, m: integer) in which the or, [sin 2 2 (φ app + α
in ) = 0] (that is, φ app + α in = m · λ / 2,
m: an integer). However, in the case of [sin 2 β eff = 0], R x = 1 and R y = 0 are always obtained even when the reflective liquid crystal panel is rotated, whereas [sin 2 (φ app + α in ) = 0]. In this case, the reflectance changes when the reflective liquid crystal panel is rotated.
Therefore, by rotating the reflective liquid crystal panel,
[Sin 2 β eff = 0] or [sin 2 (φ app +
α in ) = 0] can be distinguished.
【0027】他の問題点は、(式10)が三角関数で表
されているため、ギャップdに複数の解が存在すること
である。図6に、図2及び図3と同条件(Δn=0.0
66、φ=70°、αin=0°)で反射率Rx、Ryを計
算した結果を示す。図3から、特に反射率Rx、Ryの一
方が0、他方が1に近い条件では、解(ギャップd)が
近くなるため、区別することが難しくなることがわかる
(図6のd=3μm付近)。このような状態となること
は稀であるが、以下に3種類の解決法を示す。第1の解
決法は、反射型液晶パネル(試料)を測定前に回転させ
ておく方法である。これにより、反射率Rx、Ryの一方
が0、他方が1に近くなるギャップ値がずれるので、ギ
ャップdを正確に検出することができる。なお、この方
法を用いる場合にも、ギャップ検出時には反射型液晶パ
ネルを回転させる必要がない。第2の解決方法は、さら
に、検光子の透過軸方向をパラレルニコルの方向とクロ
スニコルの方向の2等分線(各方向に対し45°の方
向)上に設置した状態で反射率Rxyを測定する方法であ
る。ここで、反射率Rxyは、(式9)から(式11)の
ように表される。Another problem is that since Equation (10) is represented by a trigonometric function, there are a plurality of solutions in the gap d. FIG. 6 shows the same conditions (Δn = 0.0
66, φ = 70 °, α in = 0 °) show the results of calculating the reflectances R x and R y . From FIG. 3, it can be seen that the solution (gap d) becomes closer under the condition that one of the reflectances R x and R y is close to 0 and the other is close to 1, and it is difficult to distinguish between them (d = FIG. 6). Around 3 μm). Although this is rarely the case, three types of solutions are described below. A first solution is to rotate a reflection type liquid crystal panel (sample) before measurement. As a result, the gap value where one of the reflectances R x and R y is close to 0 and the other is close to 1 is shifted, so that the gap d can be accurately detected. Even when this method is used, it is not necessary to rotate the reflective liquid crystal panel when detecting a gap. In the second solution, the reflectance R xy is further set in a state where the transmission axis direction of the analyzer is set on a bisector of the parallel Nicol direction and the cross Nicol direction (a direction at 45 ° to each direction). Is a method of measuring Here, the reflectance R xy is expressed as in (Equation 9) to (Equation 11).
【数11】 (式11) RxまたはRyが0に近い条件で測定が難しくなるのは、
その条件を満たすギャップdが近い範囲で2つ存在する
ためである(図6のd=3μm付近)。この条件下では
Rxyは極値にはならない(単調に変化している)ので、
Rxyを測定すれば、近い範囲で存在する2つのギャップ
dのどちらが真の値であるかを判断することができる。
Rx、Ry、Rxyにより、(式11)、(式10)、
(式7)、(式8)を用いて液晶パネルのギャップを検
出する。第3の解決方法は、光源または検出器に波長選
択機能を付与し、測定に用いる光の波長を変える方法で
ある。反射率Rx、Ryは波長λの関数であるため、例え
ば、ある波長の光の時にRy=0となる場合、光の波長
を変更することでRy≠0にすることができる。このよ
うにすることで、液晶パネルのギャップを正確に検出す
ることができる。[Equation 11] (Equation 11) The measurement becomes difficult when Rx or Ry is close to 0 because
This is because two gaps d satisfying the condition exist in a close range (d = about 3 μm in FIG. 6). Under these conditions, R xy does not become an extreme value (it changes monotonically),
By measuring R xy , it is possible to determine which of the two gaps d existing in a close range is a true value.
By Rx, Ry, and Rxy, (Equation 11), (Equation 10),
The gap of the liquid crystal panel is detected using (Equation 7) and (Equation 8). A third solution is to provide a light source or a detector with a wavelength selection function to change the wavelength of light used for measurement. Since the reflectances R x and R y are functions of the wavelength λ, for example, when R y = 0 when the light has a certain wavelength, it is possible to make R y ≠ 0 by changing the wavelength of the light. By doing so, the gap of the liquid crystal panel can be accurately detected.
【0028】[第3の実施の形態]以上の説明では、検
出器(受光量検出器)の出力信号に含まれるノイズ光量
が小さい場合について説明した。しかしながら、検出器
の出力信号に含まれるノイズ光量が多い場合には、反射
型液晶パネルのギャップの検出精度が低下する。この場
合には、検出器の出力信号に含まれているノイズ光量を
考慮して反射型液晶パネルのギャップを検出する必要が
ある。[Third Embodiment] In the above description, a case has been described in which the amount of noise contained in the output signal of the detector (light-receiving amount detector) is small. However, when the amount of noise contained in the output signal of the detector is large, the detection accuracy of the gap of the reflective liquid crystal panel is reduced. In this case, it is necessary to detect the gap of the reflection type liquid crystal panel in consideration of the amount of noise included in the output signal of the detector.
【0029】以下に、ノイズ光量を考慮して反射型液晶
パネルのギャップを検出する方法を説明する。まず、パ
ラレルニコルの状態及びクロスニコルの状態における検
出器の出力信号の測定を複数の設置角度で行うことによ
って、ノイズ光量を考慮した反射型液晶パネルのギャッ
プを検出する方法について説明する。図4、図5に示す
測定装置において、入射光側の基板における液晶分子の
配向方向と入射光の偏向方向との間の角度が設置角度α
in 1となるように反射型液晶パネル13、23を配置す
る。そして、検光子14、24の透過軸方向を入射光の
偏光方向とほぼ平行に配置し(パラレルニコルの状
態)、検出器15、25の出力信号(受光量)Ix1を測
定する。また、検光子14、24の透過軸方向を入射光
の偏光方向とほぼ直角に配置し(クロスニコルの状
態)、検出器15、25の出力信号(受光量)Iy1を測
定する。次に、反射型液晶パネル13、23を入射光の
入射方向とほぼ平行な軸を中心に回転させて、入射光側
の基板における液晶分子の配向方向と入射光の偏向方向
との間の角度を設置角度αin 2とする。そして、パラレ
ルニコルの状態での検出器15、25の出力信号Ix2を
測定する。また、クロスニコルの状態での検出器15、
25の出力信号Iy2を測定する。Hereinafter, a method for detecting the gap of the reflection type liquid crystal panel in consideration of the amount of noise will be described. First, a method of detecting the gap of the reflective liquid crystal panel in consideration of the amount of noise by measuring the output signal of the detector in a state of parallel Nicols and a state of cross Nicols at a plurality of installation angles will be described. In the measuring apparatus shown in FIGS. 4 and 5, the angle between the orientation direction of the liquid crystal molecules on the substrate on the incident light side and the deflection direction of the incident light is the installation angle α.
The reflective liquid crystal panels 13 and 23 are arranged so as to be in 1 . Then, the transmission axis directions of the analyzers 14 and 24 are arranged substantially parallel to the polarization direction of the incident light (parallel Nicol state), and the output signals (light reception amounts) I x1 of the detectors 15 and 25 are measured. Further, the transmission axis of the analyzer 14, 24 are arranged substantially at right angles to the polarization direction of the incident light (crossed Nicol state), the output signal (received light quantity) of the detector 15, 25 measures the I y1. Next, the reflective liquid crystal panels 13 and 23 are rotated about an axis substantially parallel to the incident direction of the incident light, and the angle between the orientation direction of the liquid crystal molecules on the substrate on the incident light side and the deflection direction of the incident light is adjusted. Is an installation angle α in 2 . Then, the output signals I x2 of the detectors 15 and 25 in the state of parallel Nicols are measured. Further, the detector 15 in a crossed Nicols state,
25 output signals I y2 are measured.
【0030】測定した出力信号1x1、Iy1、Ix2、Iy2
と、設置角度αin 1での反射率Rx1、Ry1と、設置角度
αin 2での反射率Rx2、Ry2は、(式12)の関係にあ
る。 Ix1=(I0・Rx1+Icx)tx Iy1=(I0・Ry1+Icy)ty Ix2=(I0・Rx2+Icx)tx Iy2=(I0・Ry2+Icy)ty(式12) 設置角度αin 1、αin 2での反射率Rx1、Rx2、Ry1、R
y2は、反射型液晶パネルのギャップdの関数であり、
(式10)で表される。tx、tyは、それぞれ入射光の
偏光方向とほぼ平行となる方向の偏光、直交する方向の
偏光に対するハーフミラー12の透過率である。図5に
示すように、ハーフミラーを用いない場合には、tx及
びtyは1である。Icx、Icyは、それぞれ入射光の偏
光方向と略平行となる方向のノイズ光量、略直交する方
向のノイズ光量である。(式12)と(式10)から、
反射型液晶パネル13、23のギャップd、入射光の量
I0、ノイズ光量Icx、Icyを検出することができる。The measured output signals 1 x1 , I y1 , I x2 , I y2
When, a reflectance R x1, R y1 at installation angle alpha in 1, reflectance R x2, R y2 at installation angle alpha in 2 are in a relationship of (Equation 12). I x1 = (I 0 · R x1 + I cx ) t x I y1 = (I 0 · R y1 + I cy ) t y I x2 = (I 0 · R x2 + I cx ) t x I y2 = (I 0 · R y2 + Icy ) t y (Equation 12) Reflectances R x1 , R x2 , R y1 , R at installation angles α in 1 and α in 2
y2 is a function of the gap d of the reflective liquid crystal panel,
It is represented by (Equation 10). t x and t y are transmittances of the half mirror 12 with respect to polarized light in a direction substantially parallel to the polarization direction of the incident light and polarized light in a direction orthogonal thereto. As shown in FIG. 5, when the half mirror is not used, t x and t y are 1. I cx and I cy are a noise light amount in a direction substantially parallel to the polarization direction of the incident light and a noise light amount in a direction substantially orthogonal to the polarization direction. From (Equation 12) and (Equation 10),
The gap d between the reflective liquid crystal panels 13 and 23, the amount of incident light I 0 , and the amounts of noise I cx and I cy can be detected.
【0031】以上のように、反射型液晶パネルの2つの
設置角度αin 1、αin 2での検出器の出力信号1x1、
Iy1、Ix2、Iy2を測定することによって、ノイズ光量
を考慮して反射型液晶パネルのギャップを検出すること
ができる。したがって、反射型液晶パネルのギャップd
を高い精度で検出することができる。As described above, the output signals 1 x1 of the detector at two installation angles α in 1 and α in 2 of the reflection type liquid crystal panel,
By measuring I y1 , I x2 , and I y2 , the gap of the reflective liquid crystal panel can be detected in consideration of the amount of noise. Therefore, the gap d of the reflective liquid crystal panel
Can be detected with high accuracy.
【0032】より高い精度でギャップdを検出するため
には、3つ以上の設置角度での検出器の出力信号を測定
するのが好ましい。そして、測定した出力信号に基づい
て、例えば、(式13)を用いて、ギャップd、入射光
の量I0と、ノイズ光量Icx、Icyをフィッテイングに
より求める。 Ix(αin)=[I0・Rx(αin)+Icx]tx Iy(αin)=[I0・Ry(αin)+Icy]ty (式13) ここで、Ix(αin)、Iy(αin)は、それぞれ反射型
液晶パネルの設置角度αinでのパラレルニコルの状態、
クロスニコルの状態における検出器の出力信号である。
Rx(αin)、Ry(αin)は、それぞれ反射型液晶パネ
ルの設置角度度αinでのパラレルニコルの状態、クロス
ニコルの状態における反射率である。In order to detect the gap d with higher accuracy, it is preferable to measure the output signals of the detector at three or more installation angles. Then, based on the measured output signal, the gap d, the amount of incident light I 0, and the amounts of noise I cx and I cy are determined by fitting using, for example, (Equation 13). I x (α in ) = [I 0 · R x (α in ) + I cx ] t x I y (α in ) = [I 0 · R y (α in ) + I cy ] t y (Equation 13) , I x (α in ) and I y (α in ) are the states of parallel Nicols at the installation angle α in of the reflective liquid crystal panel, respectively.
It is an output signal of a detector in a state of cross Nicol.
R x (α in ) and R y (α in ) are the reflectance in the parallel Nicol state and the cross Nicol state at the installation angle α in of the reflective liquid crystal panel, respectively.
【0033】ハーフミラーの透過率tx、tyは、例え
ば、後述する「実施例3」で説明する方法を用いて測定
する。3つ以上の設置角度で検出器の出力信号を測定す
る場合には、ハーフミラーの透過率tx、tyのいずれか
一方を変数とし、ギャップd、入射光の量I0、ノイズ
光量Icx、Icy、ハーフミラーの透過率tx、tyのいず
れか一方をフィッテイングにより求めてもよい。この場
合、ハーフミラーの透過率tx、tyの他方(変数としな
い方)は、任意(例えば1)に定める。なお、(式1
3)の代わりに、(式13)と同等の(式14)を用い
てギャップd、入射光の量I0と、ノイズ光量Icx、I
cyを求めることもできる。 Ix(αin)=I0x・Rx(αin)+I'cx Iy(αin)=I0y・Ry(αin)+I'cy I'cx=Icx・tx I'cy=Icy・ty I0x=I0・tx I0y=I0・ty(式14) また、(式13)あるいは(式14)のIx(αin)、
Iy(αin)それぞれに、共通のノイズ光量(検出器の
ダーク光量)が加わる場合がある。このような場合に
は、例えば、検出器をシャッタで塞いだ状態で検出器の
出力信号を測定し、測定した出力信号を検出器のダーク
光量とする。そして、検出器の出力信号からダーク光量
を差し引く。反射型液晶パネルのギャップを精度良く検
出するためには、反射型液晶パネルの設置角度を互いに
5°以上異ならせるのが好ましい。The transmittances t x and t y of the half mirror are measured, for example, using the method described in “Example 3” described later. When measuring the output signal of the detector with three or more installation angle, the transmittance t x of the half mirror, one of t y is a variable, the gap d, the amount of incident light I 0, the noise light quantity I cx, I cy, the transmittance t x of the half mirror, one of t y may be determined by fitting. In this case, the other of the transmittances t x and t y of the half mirror (the one not used as a variable) is determined arbitrarily (for example, 1). (Equation 1
Instead of (3), using (Equation 14) equivalent to (Equation 13), the gap d, the amount of incident light I 0, and the amounts of noise I cx , I cx
You can also ask for cy . I x (α in ) = I 0x × R x (α in ) + I ′ cx I y (α in ) = I 0y × R y (α in ) + I ′ cy I ′ cx = I cx × t x I ′ cy = I cy · t y I 0x = I 0 · t x I 0y = I 0 · t y ( formula 14) in addition, I x (alpha in) (formula 13) or (expression 14),
A common noise light amount (dark light amount of the detector) may be added to each of I y (α in ). In such a case, for example, an output signal of the detector is measured in a state where the detector is closed by a shutter, and the measured output signal is used as a dark light amount of the detector. Then, the amount of dark light is subtracted from the output signal of the detector. In order to accurately detect the gap of the reflective liquid crystal panel, it is preferable that the installation angles of the reflective liquid crystal panels are different from each other by 5 ° or more.
【0034】反射型液晶パネルの設置角度を異ならせて
検出器の出力信号を測定する場合には、CCD等の面型
撮像素子を検出器として用いて反射型液晶パネルのギャ
ップの2次元分布を検出するのが困難である。CCD等
の面型撮像素子を検出器として用いて反射型液晶パネル
のギャップの2次元分布を検出する場合には、反射型液
晶パネルの設置角度を固定して検出器の出力信号を測定
する必要がある。この場合には、入射光の量I0、ノイ
ズ光量Icx、Icy、ハーフミラーの透過率tx、ty等を
予め求めておく。例えば、ギャップの異なる複数の反射
型液晶パネルを用意し、異なる設置角度で、パラレルニ
コルの状態及びクロスニコルの状態での検出器の出力信
号を測定する。測定した検出器の出力信号を用いて、例
えば、(式12)により入射光の量IO、ノイズ光量I
cx、Icy、ハーフミラーの透過率tx、tyを求める。次
に、検出対象である反射型液晶パネルの設置角度を固定
して、パラレルニコルの状態及びクロスニコルの状態で
の検出器の出力信号を測定する。そして、測定した検出
器の出力信号、予め求めておいた入射光の量IO、ノイ
ズ光量Icx、Icy、ハーフミラーの透過率tx、tyを用
いて、例えば(式12)の1つの式もしくは2つの式に
より反射型液晶パネルのギャップを演算する。この場
合、検出対象である反射型液晶パネルの設置角度を固定
し、パラレルニコルの状態あるいはクロスニコルの状態
のいずれか一方での検出器の出力信号を測定してもよ
い。パラレルニコルの状態及びクロスニコルの状態での
検出器の出力信号に基づいて反射型液晶パネルのギャッ
プを検出する方が、ギャップを精度よく検出することが
できる。When measuring the output signal of the detector by changing the installation angle of the reflection type liquid crystal panel, the two-dimensional distribution of the gap of the reflection type liquid crystal panel is measured by using a surface type imaging device such as a CCD as the detector. Difficult to detect. When detecting the two-dimensional distribution of the gap of a reflective liquid crystal panel using a surface-type image sensor such as a CCD as a detector, it is necessary to fix the installation angle of the reflective liquid crystal panel and measure the output signal of the detector There is. In this case, the amount of incident light I 0, the noise light quantity I cx, I cy, the transmittance t x of the half mirror, obtained in advance t y and the like. For example, a plurality of reflective liquid crystal panels having different gaps are prepared, and the output signals of the detector in the parallel Nicol state and the cross Nicol state are measured at different installation angles. Using the measured output signal of the detector, the amount of incident light I O and the amount of noise I
cx, I cy, the transmittance t x of the half mirror, obtaining the t y. Next, the installation angle of the reflection type liquid crystal panel to be detected is fixed, and the output signals of the detector in the state of parallel Nicols and the state of cross Nicols are measured. Then, using the measured output signal of the detector, the amount of incident light I O , the amounts of noise I cx and I cy , and the transmittance t x and t y of the half mirror, which have been obtained in advance, for example, The gap of the reflective liquid crystal panel is calculated by one or two equations. In this case, the installation angle of the reflective liquid crystal panel to be detected may be fixed, and the output signal of the detector in one of the parallel Nicol state and the cross Nicol state may be measured. Detecting the gap of the reflective liquid crystal panel based on the output signal of the detector in the state of the parallel Nicols and the state of the cross Nicols allows the gap to be detected with higher accuracy.
【0035】あるいは、ギャップの異なる複数の反射型
液晶パネルを用意し、異なる設置角度でのパラレルニコ
ルの状態及びクロスニコルの状態での検出器の出力信号
を測定する。測定した検出器の出力信号を用いて、例え
ば、(式12)によりノイズ光量Icx、Icy、ハーフミ
ラーの透過率tx、tyを求める。次に、検出対象である
反射型液晶パネルの設置角度を固定して、パラレルニコ
ルの状態及びクロスニコルの状態での検出器の出力信号
を測定する。そして、測定した検出器の出力信号、予め
求めておいたノイズ光量Icx、Icy、ハーフミラーの透
過率tx、tyを用いて、例えば(式12)の前2つの式
もしくは後ろ2つの式により反射型液晶パネルのギャッ
プを演算する。この場合、ギャップdと、入射光の量I
0を含む式が得られる。Alternatively, a plurality of reflective liquid crystal panels having different gaps are prepared, and the output signals of the detector are measured at different installation angles in a parallel Nicol state and a cross Nicol state. Using the measured output signal of the detector, the noise light amounts I cx and I cy and the transmittances t x and t y of the half mirror are obtained by, for example, (Equation 12). Next, the installation angle of the reflection type liquid crystal panel to be detected is fixed, and the output signals of the detector in the state of parallel Nicols and the state of cross Nicols are measured. Then, using the measured output signal of the detector, the noise light amounts I cx and I cy obtained in advance, and the transmittances t x and t y of the half mirror, for example, the two expressions before or after the expression (12) Calculate the gap of the reflective liquid crystal panel by the following two equations. In this case, the gap d and the amount of incident light I
An expression containing 0 is obtained.
【0036】ノイズ光量Icx、Icyを求める方法は、検
出対象である反射型液晶パネルの複数の設置角度で、パ
ラレルニコルの状態及びクロスニコルの状態での検出器
の出力信号から求める方法に限定されない。例えば、ガ
ラス、電極、配向膜、液晶等の構成材料が、検出対象で
ある反射型液晶パネルと同じである反射型液晶パネルの
複数の設置角度で、パラレルニコルの状態及びクロスニ
コルの状態での検出器の出力信号から求める方法を用い
ることもできる。The method for obtaining the noise light amounts I cx and I cy is a method for obtaining from the detector output signals in the parallel Nicol state and the cross Nicol state at a plurality of installation angles of the reflective liquid crystal panel to be detected. Not limited. For example, constituent materials such as glass, electrodes, alignment films, and liquid crystals are in a parallel Nicol state and a cross Nicol state at a plurality of installation angles of a reflective liquid crystal panel that is the same as the reflective liquid crystal panel to be detected. It is also possible to use a method of obtaining from the output signal of the detector.
【0037】ノイズ光量を検出する方法の1例を説明す
る。ノイズ光量は、反射型液晶パネルのガラス基板表面
で発生する表面反射光の成分と、外光や迷光等による成
分とを有している。反射型液晶パネルに直線偏光の光が
入射すると、入射光の偏光方向と同じ偏光方向の直線偏
光の表面反射光が反射される。このため、パラレルニコ
ル状態でのノイズ光量は、表面反射光と外光・迷光を含
んでいる。一方、クロスニコルの状態でのノイズ光量
は、外光・迷光のみを含んでいる。An example of a method for detecting the amount of noise will be described. The noise light amount has a component of surface reflected light generated on the surface of the glass substrate of the reflective liquid crystal panel, and a component due to external light, stray light, and the like. When linearly polarized light enters the reflective liquid crystal panel, linearly polarized surface reflected light having the same polarization direction as the incident light is reflected. Therefore, the amount of noise in the parallel Nicol state includes surface reflected light and external light / stray light. On the other hand, the amount of noise in the crossed Nicols state includes only external light and stray light.
【0038】そこで、以下の方法でノイズ光量を検出す
ることができる。まず、黒色ガラスあるいは黒いベルベ
ットシート等の光吸収材上に、検出対象の反射型液晶パ
ネルと同じガラス基板を設けた試料を用意する。そし
て、その試料を用いて、パラレルニコルの状態での反射
率Rxがほぼ0である条件で検出器の出力信号Ixを測定
する。この場合、反射率Rxがほぼ0であるから、(式
13)の第1式は(式15)となる。この時の検出器の
出力信号Ixは、表面反射光を主成分とするノイズ光量
を示す。 Ix=Icx・tx(式15) この(式15)からノイズ光量Icxを求めることができ
る。Then, the amount of noise can be detected by the following method. First, a sample in which the same glass substrate as the reflective liquid crystal panel to be detected is provided on a light absorbing material such as black glass or a black velvet sheet is prepared. Then, using the sample, measuring the output signal I x of the detector under the condition the reflectance R x is almost 0 in the parallel Nicol condition. In this case, since the reflectance Rx is almost 0, the first expression of (Expression 13) becomes (Expression 15). The output signal I x at this time of the detector indicates the noise amount whose main component surface reflected light. I x = I cx · t x (Equation 15) From this (Equation 15), the noise light amount I cx can be obtained.
【0039】次に、入射光の入射方向に対して複屈折性
を有しない試料(例えば、アルミ、銀等の金属反射
板)、あるいは金属反射板上に検出対象の反射型液晶パ
ネルと同じガラス基板を設置した試料を用意する。そし
て、その試料を用いて、クロスニコルの状態での反射率
Ryがほぼ0となる条件で検出器の出力信号Iyを測定す
る。この場合、反射率Ryがほぼ0であるから、(式1
3)の第2式は(式16)となる。この時の検出器の出
力信号Iyは、外光を主成分とするノイズ光量を示す。 Iy=Icy・ty(式16) この(式16)からノイズ光量Icyを求めることができ
る。なお、クロスニコルの状態でのノイズ光量Icyは、
試料を設置しない状態におけるクロスニコルの状態での
検出器の出力信号から求めることもできる。Next, a sample having no birefringence in the incident direction of the incident light (for example, a metal reflector such as aluminum or silver) or the same glass as the reflection type liquid crystal panel to be detected is placed on the metal reflector. Prepare a sample on which the substrate is placed. Then, using the sample, measuring the output signal I y of the detector under the condition that the reflectivity R y is almost 0 in a cross nicol state. In this case, since the reflectance R y is almost 0, (Expression 1)
The second equation of 3) is (Equation 16). The output signal I y at this time of the detector indicates the noise amount mainly composed of external light. I y = I cy · t y (Equation 16) From this (Equation 16), the noise light amount I cy can be obtained. Note that the noise light amount Icy in the state of crossed Nicols is
It can also be determined from the output signal of the detector in a crossed Nicol state in a state where no sample is installed.
【0040】ノイズ光量Icx、Icyが求められると、
(式14)中の変数は、反射型液晶パネルのギャップd
と入射光の量I0の2つになる。このため、1つの設置
角度で、パラレルニコルの状態及びクロスニコルの状態
での検出器の出力信号Ix、Iyから反射型液晶パネルの
ギャップdを求めることができる。When the noise light amounts I cx and I cy are obtained,
The variable in (Equation 14) is the gap d of the reflective liquid crystal panel.
And the amount of incident light I 0 . Therefore, the gap d of the reflective liquid crystal panel can be obtained from the detector output signals I x and I y in the parallel Nicols state and the cross Nicols state at one installation angle.
【0041】また、パラレルニコルの状態でのノイズ光
量Icxは、以下のように、入射光の量I0の関数として
扱うこともできる。パラレルニコルの状態でのノイズ光
量Icxは、表面反射光の光量をIsとすると、(式1
7)で表わされる。 Icx=Is+Icy(式17) 液晶パネルのガラス基板表面における反射率Rsは、空
気の屈折率na(=1)、ガラスの屈折率ngを用いて
(式18)で表わされる。 Rs=Is/(I0+Is)=(na−ng)2/(na+ng)2 (式18) (式17)、(式18)から、パラレルニコルの状態で
のノイズ光量Icxは、(式19)で表わされる。 Icx=Rs・I0/(1−Rs)+Icy(式19) なお、ノイズ光量Icyは、例えば、(式16)により別
途求めておく。これにより、(式13)中の変数は、ギ
ャップdと入射光の量I0の2つになる。したがって、
1つの設置角度で、パラレルニコルの状態及びクロスニ
コルの状態での検出器の出力信号Ix、Iyから反射型液
晶パネルのギャップdを求めることができる。The amount of noise I cx in the state of parallel Nicols can be treated as a function of the amount of incident light I 0 as follows. Noise quantity I cx in the parallel Nicol condition is the amount of surface reflected light When I s, (Equation 1
7). I cx = I s + I cy ( Equation 17) the reflectivity R s of the glass substrate surface of the liquid crystal panel, the refractive index of air n a (= 1), represented by using the refractive index n g of the glass (equation 18) It is. R s = I s / (I 0 + I s) = (n a -n g) 2 / (n a + n g) 2 ( Equation 18) (Equation 17), from (Equation 18), in the state of parallel Nicols The noise light amount I cx is represented by (Equation 19). I cx = R s · I 0 / (1−R s ) + I cy (Equation 19) The noise light amount I cy is separately obtained by, for example, (Equation 16). As a result, two variables in (Equation 13) are the gap d and the amount of incident light I 0 . Therefore,
At one installation angle, the gap d of the reflective liquid crystal panel can be obtained from the output signals I x and I y of the detector in the state of parallel Nicols and the state of cross Nicols.
【0042】以上では、検光子をパラレルニコルの状態
に設置して検出器の出力信号Ixを測定し、検光子をク
ロスニコルの状態に設置して検出器の出力信号Iyを測
定したが、Ix、Iyを同時に測定することもできる。図
8に、Ix、Iyを同時に測定することができる測定装置
を示す。図8に示す測定装置では、検光子に代えて偏光
ビームスプリッタを用いているとともに、複数の検出器
を用いている。図8に示す測定装置では、光源50から
の光は、偏光子51で直線偏光された後、ハーフミラー
52に照射される。ハーフミラー52で反射された光
は、反射型液晶パネル(試料)53の法線にほぼ平行に
進行し、反射型液晶パネル53に入射する。反射型液晶
パネル53で反射した反射光は、ハーフミラー52を透
過して偏光ビームスプリッタ54に放射される。偏光ビ
ームスプリッタ54は、入射光から、偏光子51の偏光
方向(反射型液晶パネル53の入射光の偏光方向)とほ
ぼ平行な偏光方向を有する光と、偏光子の偏光方向とほ
ぼ直交する偏光方向を有する光を分離する。偏光ビーム
スプリッタ54から放射される、反射型液晶パネル53
の入射光の偏光方向とほぼ平行な偏光方向を有する光の
量は第1の検出器55で検出され、反射型液晶パネル5
3の入射光の偏光方向とほぼ直交する偏光方向を有する
光の量は第2の検出器56で検出される。なお、偏光ビ
ームスプリッタ54の構成によっては、第1の検出器5
5で入射光の偏光方向とほぼ直交する偏光方向を有する
光の量を検出し、第2の検出器56で入射光の偏光方向
とほぼ平行な偏光方向を有する光の量を検出することも
ある。[0042] In the above, the output signal I x of the detector by installing the analyzer to the parallel Nicol condition is measured, it was measured output signal I y of the detector by installing the analyzer to the state of crossed Nicols , I x , and I y can be measured simultaneously. FIG. 8 shows a measuring device capable of simultaneously measuring I x and I y . The measuring device shown in FIG. 8 uses a polarization beam splitter instead of an analyzer and uses a plurality of detectors. In the measuring device shown in FIG. 8, light from a light source 50 is linearly polarized by a polarizer 51 and then applied to a half mirror 52. The light reflected by the half mirror 52 travels almost parallel to the normal of the reflective liquid crystal panel (sample) 53 and enters the reflective liquid crystal panel 53. The light reflected by the reflective liquid crystal panel 53 is transmitted through the half mirror 52 and emitted to the polarization beam splitter 54. The polarization beam splitter 54 converts, from the incident light, light having a polarization direction substantially parallel to the polarization direction of the polarizer 51 (the polarization direction of the incident light of the reflective liquid crystal panel 53) and polarization substantially orthogonal to the polarization direction of the polarizer. Separate light with direction. Reflective liquid crystal panel 53 radiated from polarization beam splitter 54
The amount of light having a polarization direction substantially parallel to the polarization direction of the incident light is detected by the first detector 55, and the reflection type liquid crystal panel 5
The amount of light having a polarization direction substantially orthogonal to the polarization direction of the third incident light is detected by the second detector 56. Note that depending on the configuration of the polarization beam splitter 54, the first detector 5
5, the amount of light having a polarization direction substantially orthogonal to the polarization direction of the incident light is detected, and the second detector 56 may detect the amount of light having a polarization direction substantially parallel to the polarization direction of the incident light. is there.
【0043】図8に示す測定装置では、入射光の偏光方
向とほぼ平行な偏光方向を有する光の量Ixの検出(パ
ラレルニコルの状態での検出)と入射光の偏光方向とほ
ぼ直交する偏光方向を有する光の量Iyの検出(クロス
ニコルの状態での検出)を、検光子の設置状態を変更す
ることなく行うことができる。このため、Ix、Iyを簡
単に、短時間で検出することができる。検出したIx、
Iyに基づいて、前述した方法で反射型液晶パネルのギ
ャップを検出することができる。[0043] In the measuring apparatus shown in FIG. 8, substantially orthogonal to the polarization direction of the detection (detection at the parallel Nicol state) between the incident light quantities I x of light having substantially parallel polarization direction as the polarization direction of the incident light The detection of the amount Iy of light having the polarization direction (detection in the state of crossed Nicols) can be performed without changing the installation state of the analyzer. Therefore, I x and I y can be detected easily and in a short time. Detected I x ,
Based on I y, it is possible to detect the gap of the reflective liquid crystal panel in the above-described method.
【0044】なお、光源としては、波長が異なる複数の
光源を用いることもできる。図9に示す測定装置では、
光源として波長の異なる2つの光源60、61を用いて
いる。図9に示す測定装置において、光源60からの光
は、偏光子62で直線偏光された後ハーフミラーに照射
される。また、光源60からの光は、偏光子63で直線
偏光された後ハーフミラー65に照射される。その他の
構成は、図8に示す測定装置と同じである。偏光子62
と偏光子63の偏光方向は同じ方向である。図9に示す
測定装置では、光源60あるいは光源61を選択的に動
作させることにより、異なる波長の光を反射型液晶パネ
ル66に照射することができる。これにより、簡単に、
短時間で波長の異なる光を用いて反射型液晶パネルの反
射光の量を検出することができる。As the light source, a plurality of light sources having different wavelengths can be used. In the measuring device shown in FIG.
Two light sources 60 and 61 having different wavelengths are used as light sources. In the measuring apparatus shown in FIG. 9, the light from the light source 60 is linearly polarized by the polarizer 62 and then applied to the half mirror. The light from the light source 60 is linearly polarized by the polarizer 63 and then applied to the half mirror 65. Other configurations are the same as those of the measuring apparatus shown in FIG. Polarizer 62
And the polarizer 63 have the same polarization direction. In the measuring apparatus shown in FIG. 9, light of different wavelengths can be applied to the reflective liquid crystal panel 66 by selectively operating the light source 60 or the light source 61. This makes it easy
The amount of light reflected by the reflective liquid crystal panel can be detected in a short time by using light having different wavelengths.
【0045】以下に、本発明の液晶パネルのギャップ検
出方法及び検出装置を用いて試料のギャップを検出した
例を示す。反射型液晶パネルの第1の試料として、以下
のような試料を作製した。まず、2枚のガラス基板それ
ぞれにポリイミド膜を、厚さ70nm程度になるように
スピンコートする。次に、ナイロン製の布で表面を一方
向に擦り(ラビングし)、片方の基板のポリイミド膜側
に、直径4μmの樹脂製ビーズを混入した接着剤を塗布
する。そして、ポリイミド膜が内側となるように2枚の
ガラス基板を対向させ、ポリイミド膜を擦つた方向が直
交するように貼合せる。次に、液晶を毛細管現象により
注入し、透過型TN液晶パネルを作製した(捩れ角φ=
90°)。同様にして、捩れ角φ=240°になるよう
にラビングし、直径7μmの樹脂製ビーズを用いて貼合
せ、液晶を毛細管現象により注入して透過型STN液晶
パネルを作製した。これら透過型液晶パネルのギャップ
dをSPM法(特開平10−153780号公報)によ
り測定したところ、透過型TN液晶パネルではd=3.
87μm、透過型STN液晶パネルではd=6.44μ
mが得られた。Alをガラス基板にスパッタして作製し
た反射鏡を前記透過型TN液晶パネル及び透過型STN
液晶パネルの片側に取り付け、反射型TN液晶パネル及
び反射型STN液晶パネルを作製した。これらの反射型
液晶パネルの試料のギャップdを以下の方法により検出
した。An example in which a gap of a sample is detected using the method and the apparatus for detecting a gap of a liquid crystal panel of the present invention will be described below. The following samples were manufactured as the first sample of the reflection type liquid crystal panel. First, a polyimide film is spin-coated on each of two glass substrates so as to have a thickness of about 70 nm. Next, the surface is rubbed (rubbed) in one direction with a nylon cloth, and an adhesive mixed with resin beads having a diameter of 4 μm is applied to the polyimide film side of one of the substrates. Then, the two glass substrates are opposed to each other such that the polyimide film is on the inside, and the two substrates are bonded so that the directions in which the polyimide films are rubbed are orthogonal to each other. Next, liquid crystal was injected by capillary action to produce a transmissive TN liquid crystal panel (twist angle φ =
90 °). Similarly, rubbing was performed so that the twist angle φ = 240 °, bonded using resin beads having a diameter of 7 μm, and liquid crystal was injected by capillary action to produce a transmission type STN liquid crystal panel. When the gap d of these transmissive liquid crystal panels was measured by the SPM method (Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-153780), d = 3.
87 μm, d = 6.44 μm for transmissive STN liquid crystal panel
m was obtained. The reflection mirror produced by sputtering Al on a glass substrate is used for the transmission type TN liquid crystal panel and the transmission type STN.
A reflective TN liquid crystal panel and a reflective STN liquid crystal panel were mounted on one side of the liquid crystal panel. The gap d of the samples of these reflective liquid crystal panels was detected by the following method.
【0046】「実験例1」図7に示すような光学系を持
つ反射型偏光顕微鏡(ニコン製「OPTIPHOT2−
POL」にユニバーサル落射照明光源を取り付けたも
の)の落射照明光源31側に単色化用バンドパスフィル
タ(中心波長550nm)32を取り付け、落射照明光
源側の偏光子33と検光子36がクロスニコルの状態と
なるように調整した。この時、透過照明光源40は消灯
してある。また、入射光の偏光方向は、図7の紙面に対
して平行な方向に設定した。次に、試料台(手動で回転
可能)に、反射鏡側を下にして試料(反射型液晶パネ
ル)35を設置した。この時、入射光側(上基板側)の
液晶の配向方向が入射光の偏光方向と一致するように試
料を設置した。次に、反射型偏光顕微鏡の視野を目視で
確認しながら、試料台ごと試料を回転させ、視野が最も
暗くなる角度、つまり反射率が最小となる消光位角を測
定した。そして、測定した消光位角と(式8)によリ試
料のギャップdを計算したところ、TN液晶パネルでは
d=3.86μm、STN液晶パネルではd=6.58
μmが得られた。"Experimental example 1" A reflection type polarizing microscope ("OPTIPHOT2-" manufactured by Nikon) having an optical system as shown in FIG.
A monochromatic band-pass filter (center wavelength: 550 nm) 32 is attached to the epi-illumination light source 31 side of the “POL” and the universal epi-illumination light source is attached. Adjusted to be in a state. At this time, the transmitted illumination light source 40 is turned off. Further, the polarization direction of the incident light was set to a direction parallel to the paper surface of FIG. Next, a sample (reflective liquid crystal panel) 35 was placed on a sample table (which can be manually rotated) with the reflecting mirror side facing down. At this time, the sample was set so that the alignment direction of the liquid crystal on the incident light side (upper substrate side) coincided with the polarization direction of the incident light. Next, while visually checking the field of view of the reflection type polarizing microscope, the sample was rotated together with the sample stage, and the angle at which the field of view became darkest, that is, the extinction angle at which the reflectance became minimum was measured. When the gap d of the sample was calculated from the measured extinction angle and (Equation 8), d = 3.86 μm for the TN liquid crystal panel and d = 6.58 for the STN liquid crystal panel.
μm was obtained.
【0047】「実験例2」同様にして、検出器(光電子
増倍管を使用)37の出力信号(受光量)が最小となる
試料回転角度(消光位角)を測定した。そして、測定し
た消光位角と(式8)によリ試料のギャップdを計算し
たところ、TN液晶パネルではd=3.86μm、ST
N液晶パネルではd=6.62μmが得られた。In the same manner as in "Experimental example 2", the sample rotation angle (extinction angle) at which the output signal (light reception amount) of the detector 37 (using a photomultiplier) was minimized was measured. Then, when the gap d of the sample was calculated from the measured extinction angle and (Equation 8), d = 3.86 μm and ST for the TN liquid crystal panel.
In the N liquid crystal panel, d = 6.62 μm was obtained.
【0048】「実験例3」次に、落射照明光源31を消
灯し、透過照明光源40を点灯した。そして、透過照明
光源40側に単色化用バンドパスフィルタ(中心波長5
50nm)41を取り付け、透過照明光源側の偏光子4
3と検光子36がパラレルニコルの状態となるように調
整した。この時、入射光の偏光方向は、図7の紙面に対
して平行な方向に設定した。次に、反射型液晶パネルの
試料のみを試料台に載せた状態で検出器37の出力信号
Ix0を測定した。入射光に対するハーフミラー34の透
過率をtx、透過照明光源の光量をItとすれば、Ix0=
tx・Itとなる。次に、透過照明光源側の偏光子43と
検光子36をそれぞれ90°回転させ、検出器37の出
力信号Ix0を測定した。90°回転させた入射偏光に対
するハーフミラーの透過率をtyとすれば、Iy0=ty・
Itとなる。次に、透過照明光源40を消灯し、落射照
明光源31を点灯した。そして、落射照明光源側に単色
化用バンドパスフィルタ(中心波長550nm)32を
取り付け、落射照明光源側の偏光子33と検光子36が
パラレルニコルの状態となるように調整した。この時、
入射光の偏光方向は、図7の紙面に対して平行な方向に
設定した。次に、入射光側(上基板側)の液晶の配向方
向が入射光の偏光方向と一致するように反射型液晶パネ
ルの試料35を設置した。この状態で、検出器37の出
力信号Ixを測定した。落射照明光源31の光量をIrと
すれば、Ix=Rx・tx・Irとなる。次に、検光子36
を90°回転させ、検出器37の出力信号Iyを測定し
た。落照照明光源31の光量をIrとすれば、Iy=Ry
・ty・Irとなる。次に、測定したIx、Ix0、Iy、I
y0と(式12)により反射率Rx、Ryを計算した、そし
て、計算した反射率Rx、Ryを(式10)とフィッテイ
ングさせることで試料35のギャップdを計算した。そ
の結果、TN液晶パネルではd=3.87μm、STN
液晶パネルではd=6.60μmが得られた。Experimental Example 3 Next, the epi-illumination light source 31 was turned off, and the transmission illumination light source 40 was turned on. Then, a bandpass filter for monochromatization (center wavelength 5
50 nm) 41, and the polarizer 4 on the side of the transmitted illumination light source
3 and the analyzer 36 were adjusted so as to be in a parallel Nicol state. At this time, the polarization direction of the incident light was set to a direction parallel to the paper surface of FIG. Next, the output signal I x0 of the detector 37 was measured with only the sample of the reflection type liquid crystal panel placed on the sample stage. If the transmittance of the half mirror 34 to the incident light t x, the amount of transmitted illumination light source and I t, I x0 =
a t x · I t. Next, the polarizer 43 and the analyzer 36 on the transmission illumination light source side were rotated by 90 °, respectively, and the output signal I x0 of the detector 37 was measured. Assuming that the transmittance of the half mirror to the incident polarized light rotated by 90 ° is t y , I y0 = t y ·
The I t. Next, the transmission illumination light source 40 was turned off and the epi-illumination illumination light source 31 was turned on. Then, a band pass filter for monochromaticization (center wavelength: 550 nm) 32 was attached to the epi-illumination light source side, and the polarizer 33 and the analyzer 36 on the epi-illumination light source side were adjusted to be in a parallel Nicol state. At this time,
The polarization direction of the incident light was set in a direction parallel to the plane of FIG. Next, the sample 35 of the reflection type liquid crystal panel was set such that the alignment direction of the liquid crystal on the incident light side (upper substrate side) coincided with the polarization direction of the incident light. In this state, it was measured output signal I x of the detector 37. If the amount of the epi-illumination light source 31 and I r, the I x = R x · t x · I r. Next, the analyzer 36
The rotate 90 °, it was measured output signal I y of the detector 37. If the amount of落照illumination light source 31 and I r, I y = R y
T y · I r . Next, the measured I x , I x0 , I y , I
The reflectances R x and R y were calculated using y0 and (Equation 12), and the calculated reflectances R x and R y were fitted with (Equation 10) to calculate the gap d of the sample 35. As a result, in the TN liquid crystal panel, d = 3.87 μm, STN
In the liquid crystal panel, d = 6.60 μm was obtained.
【0049】[0049]
【数12】 (式20)(Equation 12) (Equation 20)
【0050】また、反射型液晶パネルの第2の試料とし
て、以下のような試料を作製した。まず、2枚のガラス
基板それぞれの一方の表面にJSR製の液晶ディスプレ
イ用配向膜ワニス「AL3000」をスピンコート法に
より塗布する。塗布後、焼成して、厚さ約70nmのポ
リイミド膜を形成する。次に、レーヨン製のベルベット
布でポリイミド膜表面をラビングし、片方のガラス基板
のポリイミド膜側に、直径3.0μmの樹脂製ビーズを
混入した接着剤を塗布する。次に、ポリイミド膜が内側
になるように2枚のガラス基板を対向させ、ラビング方
向が70°の角度となるように貼合せる。次に、波長5
50nmにおける複屈折Δnが0.070の液晶を毛細
管現象により注入し、透過型TN液晶パネル(捩れ角φ
=70°)を作製した。この透過型TN液晶パネルのギ
ャップを、大塚電子製のギャップ測定装置「RETS」
を用いて、回転検光子法により測定したところ、ギャッ
プd=2.94μmが得られた。次に、アルミをスパッ
タして作製した反射板を前記透過型TN液晶パネルの片
側に取り付けて、反射型TN液晶パネルを作製した。こ
の反射型TN液晶パネルのギャップdを以下の方法によ
り検出した。The following samples were prepared as the second sample of the reflection type liquid crystal panel. First, an alignment film varnish “AL3000” for liquid crystal display manufactured by JSR is applied to one surface of each of two glass substrates by spin coating. After the application, baking is performed to form a polyimide film having a thickness of about 70 nm. Next, the polyimide film surface is rubbed with a rayon velvet cloth, and an adhesive mixed with resin beads having a diameter of 3.0 μm is applied to one of the glass substrates on the polyimide film side. Next, the two glass substrates are opposed to each other so that the polyimide film is on the inside, and are bonded so that the rubbing direction has an angle of 70 °. Next, wavelength 5
A liquid crystal having a birefringence Δn of 0.070 at 50 nm is injected by a capillary phenomenon, and a transmissive TN liquid crystal panel (having a twist angle φ
= 70 °). The gap of this transmissive TN liquid crystal panel is measured by Otsuka Electronics' gap measuring device "RETS".
As a result, a gap d = 2.94 μm was obtained by a rotation analyzer method. Next, a reflective plate made by sputtering aluminum was attached to one side of the transmissive TN liquid crystal panel to produce a reflective TN liquid crystal panel. The gap d of the reflective TN liquid crystal panel was detected by the following method.
【0051】「実験例4」ギャップの検出には、図7に
示すような光学系を持つ反射型偏光顕微鏡(ニコン製
「OPTIPHOT2−POL」にユニバーサル落射照
明光源を取り付けたもの)を用いた。落射照明光源31
側に単色化用バンドパスフィルタ(中心波長550n
m)32を取り付けることによって、測定波長を550
nmとした。落射証明光源31側の偏光子33を調整
し、試料への偏光方向が紙面に垂直となるように設定し
た。試料の反射型液晶パネル35は、入射光側(上基板
側)の液晶の配向方向が入射光の偏光方向と一致するよ
うに設置した。次に、落射照明光源31を点灯し(透過
照明光源40は消灯)、落射照明光源側の偏光子33と
検光子36がパラレルニコルの状態となるようにして、
検出器37の出力信号Ix1を測定した。続いて、検光子
36を90°回転させてクロスニコルの状態とし、クロ
スニコルの状態での検出器37の出力信号Iy1を測定し
た。次に、試料の反射型液晶パネル35を、入射光の入
射方向からみて時計回りに5°回転させ、入射光の偏光
方向と入射光側の液晶の配向方向のなす角度を5°とし
た。そして、前記と同様の手順で、パラレルニコルの状
態及びクロスニコルの状態での検出器37の出力信号I
x2、Iy2を測定した。次に、試料の反射型液晶パネル3
5を、さらに5°時計回りに回転させた。そして、前記
と同様の手順で、パラレルニコルの状態及びクロスニコ
ルの状態での検出器37の出力信号Ix3、Iy3を測定し
た。次に、試料の反射型液晶パネル35を、さらに5°
時計回りに回転させた。そして、前記と同様の手順で、
パラレルニコルの状態及びクロスニコルの状態での検出
器37の出力信号Ix4、Iy4を測定した。次に、測定し
た出力信号Ix1、Iy1〜Ix4〜Iy4を、(式13)を用
いてフィッティングすることにより、ギャップd、入射
光の量I0、ノイズ光量Icx、Ic y、ハーフミラー34
の透過率txを求めた、ハーフミラー34の透過率tyは
1に固定した。得られたギャップdは、2.95μmで
あった。"Experimental Example 4" For detection of the gap, a reflection type polarizing microscope having an optical system as shown in FIG. 7 (a Nikon "OPTIPHOT2-POL" fitted with a universal epi-illumination light source) was used. Epi-illumination light source 31
The band pass filter for monochromatization (center wavelength 550n)
m) By attaching 32, the measurement wavelength is set to 550.
nm. The polarizer 33 on the side of the epi-illumination proof light source 31 was adjusted so that the polarization direction to the sample was perpendicular to the paper surface. The reflective liquid crystal panel 35 of the sample was set such that the orientation direction of the liquid crystal on the incident light side (upper substrate side) coincided with the polarization direction of the incident light. Next, the epi-illumination light source 31 is turned on (the transmission illumination light source 40 is turned off), and the polarizer 33 and the analyzer 36 on the epi-illumination light source side are in a parallel Nicol state.
The output signal I x1 of the detector 37 was measured. Subsequently, the analyzer 36 was rotated 90 ° to be in a crossed Nicols state, and the output signal I y1 of the detector 37 in the crossed Nicols state was measured. Next, the reflective liquid crystal panel 35 of the sample was rotated clockwise by 5 ° when viewed from the incident direction of the incident light, and the angle between the polarization direction of the incident light and the orientation direction of the liquid crystal on the incident light side was set to 5 °. Then, in the same procedure as described above, the output signal I of the detector 37 in the state of parallel Nicols and the state of cross Nicols
x2 and Iy2 were measured. Next, the reflective liquid crystal panel 3 of the sample
5 was further rotated 5 ° clockwise. Then, the output signals I x3 and I y3 of the detector 37 in the parallel Nicol state and the cross Nicol state were measured in the same procedure as described above. Next, the reflection type liquid crystal panel 35 of the sample was further rotated by 5 °.
Rotated clockwise. Then, in the same procedure as above,
The output signals I x4 and I y4 of the detector 37 in the state of parallel Nicols and the state of cross Nicols were measured. Then, the output signal I x1, I y1 ~I x4 ~I y4 measured, by fitting using Equation (13), the gap d, the amount of incident light I 0, the noise light quantity I cx, I c y , Half mirror 34
Was determined transmittance t x, transmission t y of the half mirror 34 was fixed to 1. The resulting gap d was 2.95 μm.
【0052】「実験例5」実験例4では、試料である反
射型液晶パネル35を5°ずつ回転させ、全部で4つの
設置角度でのパラレルニコルの状態及びクロスニコルの
状態での検出器37の出力信号を測定した。実験例5で
は、1つの設置角度で、パラレルニコルの状態及びクロ
スニコルの状態での検出器37の出力信号を測定した。
すなわち、試料である反射型液晶パネル35を、入射光
側の液晶の配向方向が入射光の偏光方向と一致するよう
に配置し、その時のパラレルニコルの状態及びクロスニ
コルの状態での検出器37の出力信号Ix1、Iy1を測定
した。次に、反射型液晶パネル35を取り除き、代わり
に黒色ガラスを試料として用いて、パラレルニコルの状
態での検出器37の出力信号Ixを測定した。そして、
測定した出力信号Ixと、実験例4で求めたハーフミラ
ー34の透過率txと(式15)を用いて、ノイズ光量
Icxを求めた。次に、反射型液晶パネル35に取り付け
てあったアルミ反射板を試料として用い、クロスニコル
の状態での検出器37の出力信号Iyを測定した。実験
例4ではハーフミラー34の透過率tyを1に固定した
ので、(式17)から、測定した出力信号Iyをノイズ
光量Icyとした。次に、実験例4で求めたハーフミラー
34の透過率tx、1に固定したハーフミラー34の透
過率ty、上記手順で求めたノイズ光量Icx、Icy、測
定した出力信号Ix1、Iy1を、(式13)を用いてフィ
ッティングすることによって、ギャップd、入射光の量
I0を求めた。得られたギャップdは、2.96μmで
あった。"Experimental Example 5" In Experimental Example 4, the reflection type liquid crystal panel 35 as a sample was rotated by 5 °, and the detectors 37 in the parallel Nicol state and the cross Nicol state at four installation angles in all were installed. Was measured. In Experimental Example 5, the output signal of the detector 37 in the parallel Nicol state and the cross Nicol state was measured at one installation angle.
That is, the reflection type liquid crystal panel 35 as a sample is arranged so that the orientation direction of the liquid crystal on the incident light side coincides with the polarization direction of the incident light, and the detector 37 in the parallel Nicol state and the cross Nicol state at that time. The output signals I x1 and I y1 were measured. Next, a reflective liquid crystal panel 35 removed, using a black glass as a sample in place was measured output signal I x of the detector 37 in the state of parallel Nicols. And
The output signal I x, measured using transmittance t x and the half mirror 34 obtained in Experimental Example 4 (Formula 15) was determined noise quantity I cx. Next, using an aluminum reflector had been attached to the reflective liquid crystal panel 35 as a sample was measured output signal I y of the detector 37 in a cross-Nicol state. In Experimental Example 4, since the transmittance t y of the half mirror 34 was fixed at 1, the measured output signal I y was used as the noise light amount I cy from (Equation 17). Next, the transmittance t x of the half mirror 34 obtained in Experimental Example 4, the transmittance t y of the half mirror 34 fixed at 1, the noise light amounts I cx and I cy obtained in the above procedure, and the measured output signal I x1 , I y1 by using (Equation 13) to determine the gap d and the amount of incident light I 0 . The resulting gap d was 2.96 μm.
【0053】本発明の液晶パネルのギャップ検出方法及
び装置は、実施の形態で説明した構成に限定されず、本
発明の要旨を変更しない範囲内で種々の変更、追加、削
除が可能である。本発明の液晶パネルのギャップ検出装
置は、測定装置と、測定装置の出力信号を処理して液晶
パネルのギャップを演算する処理装置により構成され
る。請求項に方法あるいは装置として記載されている発
明は、装置あるいは方法の発明として記載することもで
きる。The method and apparatus for detecting a gap in a liquid crystal panel of the present invention are not limited to the configuration described in the embodiment, and various changes, additions, and deletions can be made without departing from the spirit of the present invention. The liquid crystal panel gap detecting device according to the present invention includes a measuring device and a processing device that processes an output signal of the measuring device to calculate a gap of the liquid crystal panel. An invention described in a claim as a method or an apparatus can also be described as an invention in an apparatus or a method.
【0054】[0054]
【発明の効果】以上説明したように、請求項1〜請求項
9に記載の液晶パネルのギャップ検出方法及び請求項1
0〜請求項19に記載の液晶パネルのギャップ検出装置
を用いれば、簡単な構成で、容易に、短時間で液晶パネ
ルのギャップを検出することができる。As described above, the gap detecting method for a liquid crystal panel according to any one of claims 1 to 9 and claim 1.
With the use of the liquid crystal panel gap detecting device according to the present invention, the gap of the liquid crystal panel can be easily detected in a short time with a simple configuration.
【図1】座標系と液晶分子の配向方向の模式図である。FIG. 1 is a schematic diagram of a coordinate system and an alignment direction of liquid crystal molecules.
【図2】液晶パネルのギャップにより消光位角を演算し
た結果を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing a result of calculating an extinction angle based on a gap of a liquid crystal panel.
【図3】液晶パネルのギャップにより液晶パネルのリタ
デーションを演算した結果を示す図である。FIG. 3 is a diagram illustrating a result of calculating a retardation of a liquid crystal panel based on a gap of the liquid crystal panel.
【図4】本発明の液晶パネルのギャップ検出方法で用い
る測定装置の1例を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing an example of a measuring device used in the method for detecting a gap of a liquid crystal panel of the present invention.
【図5】本発明の液晶パネルのギャップ検出方法で用い
る測定装置の他の例を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing another example of the measuring device used in the liquid crystal panel gap detecting method of the present invention.
【図6】パラレルニコルの状態及びクロスニコルの状態
における反射率の演算結果を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing calculation results of reflectance in a state of parallel Nicols and a state of cross Nicols.
【図7】本発明の液晶パネルのギャップ検出方法で用い
る測定装置の他の例を示す図である。FIG. 7 is a diagram showing another example of the measuring device used in the liquid crystal panel gap detecting method of the present invention.
【図8】本発明の液晶パネルのギャップ検出方法で用い
る測定装置の他の例を示す図である。FIG. 8 is a diagram showing another example of a measuring device used in the method for detecting a gap of a liquid crystal panel of the present invention.
【図9】本発明の液晶パネルのギャップ検出方法で用い
る測定装置の他の例を示す図である。FIG. 9 is a diagram showing another example of a measuring device used in the method for detecting a gap of a liquid crystal panel of the present invention.
10、21、31、40、50、60、61 光源 11、22、33、43、51、62、63 偏光子 12、34、52、65 ハーフミラー 13、23、35、53、66 反射型液晶パネル 14、24、36 検光子 15、25、37、55、56、68、69 検出器 32、41 バンドパスフィルタ 42 ミラー 54、67 偏光ビームスプリッタ 10, 21, 31, 40, 50, 60, 61 Light source 11, 22, 33, 43, 51, 62, 63 Polarizer 12, 34, 52, 65 Half mirror 13, 23, 35, 53, 66 Reflective liquid crystal Panel 14, 24, 36 Analyzer 15, 25, 37, 55, 56, 68, 69 Detector 32, 41 Bandpass Filter 42 Mirror 54, 67 Polarizing Beam Splitter
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 佐竹 徹也 東京都千代田区丸の内二丁目2番3号 三 菱電機株式会社内 (72)発明者 西岡 孝博 東京都千代田区丸の内二丁目2番3号 三 菱電機株式会社内 (72)発明者 佐藤 進 秋田県秋田市八橋本町四丁目7番地26号 (72)発明者 富樫 義弘 愛知県名古屋市東区矢田南五丁目1番14号 名菱テクニカ株式会社内 (72)発明者 前原 利昭 愛知県名古屋市東区矢田南五丁目1番14号 名菱テクニカ株式会社内 Fターム(参考) 2F065 AA22 CC00 DD06 FF04 GG06 GG07 HH08 JJ03 JJ26 LL22 LL33 LL34 LL37 2H088 FA12 FA30 MA17 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Inventor Tetsuya Satake 2-3-2 Marunouchi, Chiyoda-ku, Tokyo Mitsui Electric Co., Ltd. (72) Inventor Takahiro Nishioka 2-3-2 Marunouchi, Chiyoda-ku, Tokyo Inside Ryo Denki Co., Ltd. (72) Susumu Sato, Inventor, 4-7-7, Yashihashihonmachi, Akita City, Akita Prefecture (72) Inventor Toshiaki Maehara F-term (reference) 2F065 AA22 CC00 DD06 FF04 GG06 GG07 HH08 JJ03 JJ26 LL22 LL33 LL34 LL37 2H088 FA12 FA30 MA17
Claims (19)
て、 偏光した入射光が液晶パネルの法線に略平行に入射し、
液晶パネルからの反射光が、透過軸が入射光の偏光方向
と略直交する検光子を介して受光量検出装置で受光され
るように液晶パネルを配置するステップと、 液晶パネルへの入射光の偏光方向を検光子の透過軸方向
に対して相対的に回転させて、受光量検出装置で検出さ
れる光の強度が最小となる消光位角度を検出するステッ
プと、 検出した消光位角度に基づいて液晶パネルのギャップを
検出するステップと、を備える液晶パネルのギャップ検
出方法。1. A method for detecting a gap in a liquid crystal panel, wherein polarized incident light is incident substantially parallel to a normal line of the liquid crystal panel,
Arranging the liquid crystal panel such that the reflected light from the liquid crystal panel is received by the light receiving amount detector through an analyzer having a transmission axis substantially orthogonal to the polarization direction of the incident light; Rotating the polarization direction relative to the transmission axis direction of the analyzer to detect an extinction position angle at which the intensity of light detected by the received light amount detection device is minimized, and based on the detected extinction position angle Detecting the gap of the liquid crystal panel by using the method.
検出方法であって、液晶パネルを入射光の入射方向と略
平行な軸を中心に回転させることによって、液晶パネル
への入射光の偏光方向と検光子の透過軸方向を相対的に
回転させる液晶パネルのギャップ検出方法。2. The method for detecting a gap in a liquid crystal panel according to claim 1, wherein the liquid crystal panel is rotated about an axis substantially parallel to the incident direction of the incident light, thereby polarizing the incident light on the liquid crystal panel. A gap detection method for a liquid crystal panel in which the direction and the transmission axis direction of the analyzer are relatively rotated.
て、 偏光した入射光が液晶パネルの法線に略平行に入射し、
液晶パネルからの反射光が検光子を介して受光量検出装
置で受光されるように液晶パネルを配置するステップ
と、 検光子の透過軸を入射光の偏光方向と略平行とした状態
において受光量検出装置からの第1の出力信号を検出す
るステップと、 検光子の透過軸を入射光の偏光方向と略直交させた状態
において受光量検出装置からの第2の出力信号を検出す
るステップと、 第1、第2の出力信号に基づいて液晶パネルのギャップ
を検出するステップと、を備える液晶パネルのギャップ
検出方法。3. A method for detecting a gap in a liquid crystal panel, wherein polarized incident light is incident substantially parallel to a normal line of the liquid crystal panel,
Arranging the liquid crystal panel so that the reflected light from the liquid crystal panel is received by the light receiving amount detection device via the analyzer; and receiving the light with the transmission axis of the analyzer being substantially parallel to the polarization direction of the incident light. Detecting a first output signal from the detection device; detecting a second output signal from the light reception amount detection device in a state where a transmission axis of the analyzer is substantially orthogonal to a polarization direction of the incident light; Detecting a gap in the liquid crystal panel based on the first and second output signals.
検出方法であって、 検光子の透過軸を入射光の偏光方向と略平行な方向及び
略直交する方向の2等分線上に位置させた状態において
受光量検出装置からの第3の出力信号を検出するステッ
プを備え、 液晶パネルのギャップを検出するステップでは、第1、
第2、第3の出力信号に基づいて液晶パネルのギャップ
を検出する、液晶パネルのギャップ検出方法。4. The method for detecting a gap in a liquid crystal panel according to claim 3, wherein the transmission axis of the analyzer is positioned on a bisector in a direction substantially parallel to the polarization direction of the incident light and in a direction substantially orthogonal to the polarization direction of the incident light. Detecting a third output signal from the received light amount detecting device in the state where the liquid crystal panel is in a closed state.
A method for detecting a gap in a liquid crystal panel based on second and third output signals.
検出方法であって、 第1の出力信号を検出するステップと第2の出力信号を
検出するステップを、液晶パネルへの入射光の入射方向
と略平行な軸を回転中心とする、少なくとも2つの異な
る回転位置で実行するステップを備え、 液晶パネルのギャップを検出するステップでは、各回転
位置で検出した第1、第2の出力信号に基づいて液晶パ
ネルのギャップを検出する、液晶パネルのギャップ検出
方法。5. The liquid crystal panel gap detecting method according to claim 3, wherein the step of detecting the first output signal and the step of detecting the second output signal include the steps of: A step of performing the rotation at at least two different rotation positions about an axis substantially parallel to the direction, wherein the step of detecting the gap of the liquid crystal panel includes the steps of: outputting the first and second output signals detected at each rotation position; A method for detecting a gap in a liquid crystal panel based on the detected gap.
検出方法であって、各角度は5°以上異なっている液晶
パネルのギャップ検出方法。6. The method for detecting a gap in a liquid crystal panel according to claim 5, wherein each angle is different by 5 ° or more.
検出方法であって、 光源からの光をハーフミラーで反射させて液晶パネルに
入射させるとともに、液晶パネルからの反射光をハーフ
ミラーを透過させ、 液晶パネルのギャップを検出するステップでは、第1、
第2の出力信号と、予め求めたノイズ光量、ハーフミラ
ーの透過率に基づいて液晶パネルのギャップを検出す
る、液晶パネルのギャップ検出方法。7. The method for detecting a gap in a liquid crystal panel according to claim 3, wherein the light from the light source is reflected by a half mirror and is incident on the liquid crystal panel, and the reflected light from the liquid crystal panel is transmitted through the half mirror. In the step of detecting the gap of the liquid crystal panel, first,
A gap detecting method for a liquid crystal panel, wherein a gap of a liquid crystal panel is detected based on a second output signal, a previously obtained light amount of noise, and transmittance of a half mirror.
検出方法であって、 光源からの光をハーフミラーで反射させて液晶パネルに
入射させるとともに、液晶パネルからの反射光をハーフ
ミラーを透過させ、 液晶パネルのギャップを検出するステップでは、第1、
第2の出力信号と、予め求めた入射光の量、ノイズ光
量、ハーフミラーの透過率に基づいて液晶パネルのギャ
ップを検出する、液晶パネルのギャップ検出方法。8. The method for detecting a gap in a liquid crystal panel according to claim 3, wherein light from a light source is reflected by a half mirror to be incident on the liquid crystal panel, and reflected light from the liquid crystal panel is transmitted through the half mirror. In the step of detecting the gap of the liquid crystal panel, first,
A gap detection method for a liquid crystal panel, wherein a gap of a liquid crystal panel is detected based on a second output signal and a previously obtained amount of incident light, a noise light amount, and a transmittance of a half mirror.
検出方法であって、 検光子の透過軸を入射光の偏光方向と略平行とした状態
において、受光量検出装置からの表面反射光を主成分と
するノイズ光量を示す第4の出力信号を検出するステッ
プと、 検光子の透過軸を入射光の偏光方向と略直交させた状態
において、受光量検出装置からの外光を主成分とするノ
イズ光量を示す第5の出力信号を検出するステップとを
備え、 液晶パネルのギャップを検出するステップでは、第1、
第2、第4、第5の出力信号に基づいて液晶パネルのギ
ャップを検出する、液晶パネルのギャップ検出方法。9. The method for detecting a gap of a liquid crystal panel according to claim 3, wherein the surface reflected light from the received light amount detection device is detected when the transmission axis of the analyzer is substantially parallel to the polarization direction of the incident light. Detecting a fourth output signal indicating a noise light amount as a main component; and, in a state where a transmission axis of the analyzer is substantially orthogonal to a polarization direction of the incident light, external light from the light reception amount detection device as a main component. Detecting a fifth output signal indicating the amount of noise to be generated. In the step of detecting the gap of the liquid crystal panel,
A gap detecting method for a liquid crystal panel, wherein a gap of a liquid crystal panel is detected based on second, fourth, and fifth output signals.
て、 偏光した入射光を液晶パネルの法線に略平行に入射する
ステップと、 液晶パネルからの反射光を偏光ビームスプリッタに入射
して、偏光方向が入射光の偏光方向と略平行である光
と、偏光方向が入射光の偏光方向と略直交する光を分離
するステップと、 偏光方向が入射光の偏光方向と略平行である光の量を第
1の受光量検出装置で検出するとともに、偏光方向が入
射光の偏光方向と略直交する光の量を第2の受光量検出
装置で検出するステップと、 第1の受光量検出装置の検出信号と第2の受光量検出装
置の検出信号に基づいて液晶パネルのギャップを検出す
るステップと、を備える液晶パネルのギャップ検出方
法。10. A method for detecting a gap in a liquid crystal panel, comprising: a step of inputting polarized incident light substantially parallel to a normal line of the liquid crystal panel; and a step of inputting reflected light from the liquid crystal panel to a polarizing beam splitter to obtain polarized light. Separating light having a direction substantially parallel to the polarization direction of the incident light and light having a polarization direction substantially orthogonal to the polarization direction of the incident light; and an amount of light having a polarization direction substantially parallel to the polarization direction of the incident light. Detecting the amount of light, the polarization direction of which is substantially orthogonal to the polarization direction of the incident light, with the second light reception amount detection device, Detecting the gap of the liquid crystal panel based on the detection signal and the detection signal of the second light reception amount detection device.
て、 偏光した入射光を液晶パネルの法線に略平行に入射させ
る発光装置と、 液晶パネルからの反射光を受け、透過軸が入射光の偏光
方向と略直交するように配置された検光子と、 検光子を通過した光を受光する受光量検出装置と、 処理装置とを備え、 処理装置は、入射光の偏光方向を検光子の透過軸方向に
対して相対的に回転させた時の、受光量検出装置の出力
信号が最小となる消光位角度に基づいて液晶パネルのギ
ャップを検出する、液晶パネルのギャップ検出装置。11. A gap detecting device for a liquid crystal panel, comprising: a light emitting device for causing polarized incident light to enter substantially parallel to a normal line of the liquid crystal panel; and a reflected light from the liquid crystal panel; An analyzer arranged substantially orthogonal to the polarization direction, a light-receiving amount detection device that receives light passing through the analyzer, and a processing device, wherein the processing device transmits the polarization direction of the incident light through the analyzer. A gap detection device for a liquid crystal panel that detects a gap of a liquid crystal panel based on an extinction position angle at which an output signal of the light reception amount detection device is minimized when rotated relatively to an axial direction.
て、 偏光した入射光を液晶パネルの法線に略平行に入射させ
る発光装置と、 液晶パネルからの反射光を受けるように配置された検光
子と、 検光子を通過した光を受光する受光量検出装置と、 処理装置とを備え、 処理装置は、検光子の透過軸が入射光の偏光方向と略平
行である状態における受光量検出装置からの第1の出力
信号と、検光子の透過軸が入射光の偏光方向と略直交す
る状態における受光量検出装置からの第2の出力信号と
に基づいて液晶パネルのギャップを検出する、液晶パネ
ルのギャップ検出装置。12. A gap detecting device for a liquid crystal panel, comprising: a light emitting device for causing polarized incident light to enter substantially parallel to a normal line of the liquid crystal panel; and an analyzer arranged to receive reflected light from the liquid crystal panel. A light-receiving amount detecting device that receives light that has passed through the analyzer; and a processing device. The processing device is configured to detect the light-receiving amount when the transmission axis of the analyzer is substantially parallel to the polarization direction of the incident light. A liquid crystal panel that detects a gap of the liquid crystal panel based on the first output signal of the first embodiment and a second output signal from the light reception amount detection device in a state where the transmission axis of the analyzer is substantially orthogonal to the polarization direction of the incident light. Gap detection device.
ップ検出装置であって、発光装置は偏光子を有している
液晶パネルのギャップ検出装置。13. The gap detecting device for a liquid crystal panel according to claim 12, wherein the light emitting device has a polarizer.
ネルのギャップ検出装置であって、受光量検出装置とし
て面型撮像素子を用いる液晶パネルのギャップ検出装
置。14. The gap detecting device for a liquid crystal panel according to claim 12, wherein the light receiving amount detecting device uses a surface-type imaging device.
液晶パネルのギャップ検出装置であって、発光装置また
は受光量検出装置は波長選択機能を有している液晶パネ
ルのギャップ検出装置。15. The gap detecting device for a liquid crystal panel according to claim 12, wherein the light emitting device or the light receiving amount detecting device has a wavelength selecting function.
液晶パネルのギャップ検出装置であって、 処理装置は、液晶パネルへの入射光の入射方向と略平行
な軸を回転中心とする、少なくとも2つの異なる回転位
置での第1の出力信号及び第2の出力信号に基づいて液
晶パネルのギャップを検出する、液晶パネルのギャップ
検出装置。16. The gap detecting device for a liquid crystal panel according to claim 12, wherein the processing device has a rotation center about an axis substantially parallel to an incident direction of the incident light on the liquid crystal panel. A liquid crystal panel gap detection device that detects a liquid crystal panel gap based on a first output signal and a second output signal at at least two different rotational positions.
液晶パネルのギャップ検出装置であって、 処理装置は、第1、第2の出力信号、検光子の透過軸が
入射光の偏光方向と略平行である状態における、受光量
検出装置からの表面反射光を主成分とするノイズ光量を
示す第4の出力信号と、検光子の透過軸が入射光の偏光
方向と略直交する状態における、受光量検出装置からの
外光を主成分とするノイズ光量を示す第5の出力信号と
に基づいて液晶パネルのギャップを検出する、液晶パネ
ルのギャップ検出装置。17. The gap detecting device for a liquid crystal panel according to claim 12, wherein the processing device has a first output signal, a second output signal, and a transmission axis of the analyzer, the polarization direction of the incident light. A fourth output signal indicating the amount of noise mainly composed of surface reflected light from the received light amount detection device in a state substantially parallel to the light reception amount detection device, and a state in which the transmission axis of the analyzer is substantially orthogonal to the polarization direction of the incident light. A liquid crystal panel gap detecting device for detecting a gap of the liquid crystal panel based on a fifth output signal indicating a noise light amount mainly composed of external light from the light receiving amount detecting device.
て、 偏光した入射光を液晶パネルの法線に略平行に入射させ
る発光装置と、 液晶パネルからの反射光を受け、反射光から入射光の偏
光方向と略平行な偏光方向を有する光と入射光の偏光方
向と略直交する偏光方向を有する光を分離する偏光ビー
ムスプリッタと、 偏光ビームスプリッタから放射される、入射光の偏光方
向と略平行な偏光方向を有する光を受ける第1の受光量
検出装置と、 偏光ビームスプリッタから放射される、入射光の偏光方
向と略直交する偏光方向を有する光を受ける第2の受光
量検出装置と、 処理装置とを備え、 処理装置は、第1の受光量検出装置の検出信号と第2の
受光量検出装置の検出信号とに基づいて液晶パネルのギ
ャップを検出する、液晶パネルのギャップ検出装置。18. A gap detecting device for a liquid crystal panel, comprising: a light emitting device for causing polarized incident light to be incident substantially parallel to a normal line of the liquid crystal panel; and a reflected light from the liquid crystal panel; A polarization beam splitter for separating light having a polarization direction substantially parallel to the polarization direction and light having a polarization direction substantially orthogonal to the polarization direction of the incident light; and a polarization direction of the incident light radiated from the polarization beam splitter substantially parallel to the polarization direction of the incident light. A first light-receiving amount detecting device that receives light having a different polarization direction; a second light-receiving amount detecting device that receives light having a polarization direction substantially orthogonal to the polarization direction of the incident light, emitted from the polarization beam splitter; A processing device, wherein the processing device detects a gap of the liquid crystal panel based on a detection signal of the first light reception amount detection device and a detection signal of the second light reception amount detection device. Detection device.
て、 偏光した入射光を液晶パネルの法線に略平行に入射させ
る発光装置と、 液晶パネルからの反射光を受ける検光子と、 検光子を通過した光を受光する受光量検出装置と、 処理装置とを備え、 処理装置は、検光子の透過軸が入射光の偏光方向と略平
行である状態における受光量検出装置からの第1の出力
信号と、検光子の透過軸が入射光の偏光方向と略直交す
る状態における受光量検出装置からの第2の出力信号
と、検光子の透過軸が入射光の偏光方向と略平行な方向
及び略直交する方向の2等分線上に位置する状態におけ
る受光量検出装置からの第3の出力信号とに基づいて液
晶パネルのギャップを検出する、液晶パネルのギャップ
検出装置。19. A gap detecting device for a liquid crystal panel, comprising: a light emitting device for causing polarized incident light to enter substantially parallel to a normal line of the liquid crystal panel; an analyzer for receiving reflected light from the liquid crystal panel; A light-receiving amount detecting device for receiving the transmitted light; and a processing device, the processing device comprising: a first output from the light-receiving amount detecting device when a transmission axis of the analyzer is substantially parallel to a polarization direction of the incident light; Signal, a second output signal from the light-receiving amount detection device in a state where the transmission axis of the analyzer is substantially orthogonal to the polarization direction of the incident light, and a direction in which the transmission axis of the analyzer is substantially parallel to the polarization direction of the incident light; A gap detection device for a liquid crystal panel that detects a gap of a liquid crystal panel based on a third output signal from a light reception amount detection device in a state of being located on a bisector in a direction substantially orthogonal to the liquid crystal panel.
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---|---|
JP (1) | JP2002243418A (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008181010A (en) * | 2007-01-25 | 2008-08-07 | Dainippon Printing Co Ltd | Substrate position adjusting system |
JP2009229284A (en) * | 2008-03-24 | 2009-10-08 | Yamatake Corp | Optical axis azimuth measuring apparatus, optical axis azimuth measuring method, spherical surface acoustic wave device manufacturing apparatus, and spherical surface acoustic wave device manufacturing method |
JP2010519562A (en) * | 2007-02-26 | 2010-06-03 | コーニング インコーポレイテッド | Strain measurement imaging system |
JP2015200587A (en) * | 2014-04-09 | 2015-11-12 | セイコーエプソン株式会社 | Inspection apparatus for optical modulation panel and inspection method of optical modulation panel |
-
2001
- 2001-12-12 JP JP2001379058A patent/JP2002243418A/en active Pending
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