JP4486425B2 - Method for calculating optical parameters of twisted alignment liquid crystal film - Google Patents
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Description
本発明は、厚さ方向に沿って配向軸がねじれているねじれ配向液晶フィルムの品質管理などに使用されるねじれ配向液晶フィルムの光学パラメータ算出方法に関する。 The present invention relates to a method for calculating an optical parameter of a twisted alignment liquid crystal film used for quality control of a twisted alignment liquid crystal film in which an alignment axis is twisted along the thickness direction.
パーソナルコンピュータなどのモニタとして、省スペース化の観点から、液晶ディスプレイがよく用いられるようになっている。液晶ディスプレイでは、特に薄型化及び生産性向上の観点から、厚さ方向に沿って配向軸がねじれているねじれ配向液晶フィルムがよく用いられている。 As a monitor for a personal computer or the like, a liquid crystal display is often used from the viewpoint of space saving. In a liquid crystal display, a twisted alignment liquid crystal film in which an alignment axis is twisted along the thickness direction is often used particularly from the viewpoint of thinning and improving productivity.
このようなねじれ配向液晶フィルムについては、その品質管理が重要なものとなっている。一般には、配向軸のねじれ角やリタデーションΔnd(Δnは複屈折、dはねじれ配向液晶フィルムの厚さを表す)等の光学パラメータがねじれ配向液晶フィルムの品質の目安とされ、これら光学パラメータに基づいてねじれ配向液晶フィルムの品質管理が行われる。従って、大量のねじれ配向液晶フィルムについて品質管理を行う場合には、光学パラメータを効率よく算出することが重要となる。 For such a twist-aligned liquid crystal film, quality control is important. In general, optical parameters such as the twist angle of the alignment axis and retardation Δnd (Δn is birefringence, d represents the thickness of the twisted alignment liquid crystal film) and the like are used as a standard for the quality of the twist alignment liquid crystal film. The quality control of the twisted alignment liquid crystal film is performed. Therefore, when quality control is performed on a large amount of twisted alignment liquid crystal film, it is important to calculate the optical parameters efficiently.
このような光学パラメータの算出方法としては、従来、下記特許文献1に開示されるものが知られている。この特許文献1には、ねじれ角が既知の液晶セルについて、偏光子と検光子との間に当該液晶セルを挿入し、偏光子の偏光角を液晶セルの光入射面の配向方向から45°傾け、検光子の偏光角を液晶セルの光出射面の配向方向からさらに45°傾けた状態で、偏光子の透過光強度を測定し、測定された光強度に基づいてリタデーションΔndを演算する方法が開示されている。 As such an optical parameter calculation method, a method disclosed in Patent Document 1 below is known. In Patent Document 1, for a liquid crystal cell having a known twist angle, the liquid crystal cell is inserted between a polarizer and an analyzer, and the polarization angle of the polarizer is 45 ° from the alignment direction of the light incident surface of the liquid crystal cell. Tilt and measure the transmitted light intensity of the polarizer in a state where the polarization angle of the analyzer is further tilted by 45 ° from the alignment direction of the light exit surface of the liquid crystal cell, and calculate the retardation Δnd based on the measured light intensity Is disclosed.
また、ねじれ配向液晶フィルムの光学パラメータ算出方法としては、偏光解析法も知られている。偏光解析法は、単波長で測定を行い、入射光の偏光状態とねじれ配向液晶フィルムを通った後の出射光の偏光状態を分析し、ねじれ配向液晶フィルムの光学特性を決めるものである。
しかしながら、上記特許文献1に記載の光学パラメータ算出方法では、ねじれ角が既知の液晶セルのリタデーションは容易に算出できるものの、ねじれ角が未知のねじれ配向液晶フィルムについては、リタデーション等の光学パラメータを精度よく算出することができない。 However, with the optical parameter calculation method described in Patent Document 1, the retardation of a liquid crystal cell with a known twist angle can be easily calculated. However, for a twist-aligned liquid crystal film with an unknown twist angle, the optical parameters such as retardation can be accurately measured. It cannot be calculated well.
また上記偏光解析法は、単波長で測定する分、測定速度は速いものの、出射光の偏光状態が測定感度に影響を与える為、ねじれ配向液晶フィルムの光学特性によっては、リタデーション等のパラメータを精度よく求めることができない。 In addition, although the ellipsometry described above is measured at a single wavelength, the measurement speed is fast, but the polarization state of the emitted light affects the measurement sensitivity. Therefore, depending on the optical characteristics of the twisted alignment liquid crystal film, parameters such as retardation can be accurately measured. I can't find it well.
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、ねじれ角が未知のねじれ配向液晶フィルムの光学パラメータを、ねじれ配向液晶フィルムの光学特性によらずに精度よく算出できるねじれ配向液晶フィルムの光学パラメータ算出方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and the optical parameter of the twist-aligned liquid crystal film can accurately calculate the optical parameters of the twist-aligned liquid crystal film whose twist angle is unknown, regardless of the optical characteristics of the twist-aligned liquid crystal film. An object is to provide a parameter calculation method.
本発明は、配向軸が厚さ方向に沿ってねじれているねじれ配向液晶フィルムの光学パラメータ算出方法において、前記ねじれ配向液晶フィルムを偏光子と検光子との間に配置する第1工程と、前記偏光子、前記ねじれ配向液晶フィルムおよび前記検光子を経て出射される光を分光して透過スペクトルを測定する第2工程と、前記第2工程で測定された透過スペクトルにおいて透過率の極小値が最小となるように前記偏光子の透過軸と前記検光子の透過軸とのなす角Δθを調整し、その時の最小透過率を示す波長λminを読み取る第3工程と、前記Δθ及び前記λminに基づいて前記ねじれ配向液晶フィルムの光学パラメータを算出する第4工程とを含むことを特徴とする。 The present invention relates to a method for calculating an optical parameter of a twisted alignment liquid crystal film in which an alignment axis is twisted along a thickness direction, the first step of disposing the twisted alignment liquid crystal film between a polarizer and an analyzer, A second step of measuring a transmission spectrum by dispersing light emitted through the polarizer, the twisted alignment liquid crystal film, and the analyzer; and a minimum value of transmittance in the transmission spectrum measured in the second step is minimized. Adjusting the angle Δθ formed between the transmission axis of the polarizer and the transmission axis of the analyzer so that the wavelength λ min indicating the minimum transmittance at that time is read, and the Δθ and λ min And a fourth step of calculating optical parameters of the twisted alignment liquid crystal film based on the fourth step.
この光学パラメータ算出方法によれば、ねじれ角が未知のねじれ配向液晶フィルムの光学パラメータを、ねじれ配向液晶フィルムの光学特性によらずに精度よく算出できる。 According to this optical parameter calculation method, the optical parameters of the twist-aligned liquid crystal film whose twist angle is unknown can be accurately calculated regardless of the optical characteristics of the twist-aligned liquid crystal film.
上記第4工程において、ねじれ配向液晶フィルムの光学パラメータとしての配向軸のねじれ角φtwは、例えば下記式(1):
φtw=Δθ−90°±180°×n・・・(1)
(上記式(1)中、φtwは前記ねじれ配向液晶フィルムにおける前記配向軸のねじれ角、Δθは、前記偏光子の透過軸と前記検光子の透過軸とのなす角を表す)
におけるnを算出し、算出されたnと、前記第3工程で得られたΔθを前記式(1)に代入することにより算出することができる。
In the fourth step, the twist angle φ tw of the alignment axis as an optical parameter of the twist alignment liquid crystal film is, for example, the following formula (1):
φ tw = Δθ−90 ° ± 180 ° × n (1)
(In the above formula (1), φ tw represents the twist angle of the alignment axis in the twisted alignment liquid crystal film, and Δθ represents the angle formed by the transmission axis of the polarizer and the transmission axis of the analyzer).
N can be calculated by substituting the calculated n and Δθ obtained in the third step into the equation (1).
上記第4工程において、第3工程で得られたΔθ、λminより、下記式(1):
φtw=Δθ−90°±180°×n ・・・(1)
(上記式(1)中、φtwは前記ねじれ配向液晶フィルムにおける前記配向軸のねじれ角、Δθは、前記偏光子の透過軸と前記検光子の透過軸とのなす角を表す)及び下記式(2):
に基づいて、前記ねじれ配向液晶フィルムの光学パラメータとしてのねじれ角φtwおよびリタデーションΔndを算出する。
In the fourth step, the following formula (1) is obtained from Δθ and λ min obtained in the third step:
φ tw = Δθ−90 ° ± 180 ° × n (1)
(In the above formula (1), φ tw represents the twist angle of the alignment axis in the twisted alignment liquid crystal film, Δθ represents the angle formed by the transmission axis of the polarizer and the transmission axis of the analyzer) and the following formula (2):
Based on, calculate a twist angle phi tw and the retardation Δnd as an optical parameter of the twisted aligned liquid crystal film.
この場合、ねじれ角が高精度に算出されることにより、リタデーションも高精度に算出されることになる。また本発明による光学パラメータ算出方法は、上記第3工程と第4工程との間に、第3工程で得られたΔθをもとに前記偏光子及び前記検光子の透過軸間の相対角度を(Δθ−90°)に保ったまま前記偏光子及び前記検光子を回転させ、前記偏光子、前記ねじれ配向液晶フィルム及び前記検光子を経て出射される光を分光して透過スペクトルを測定する第5工程と、前記第5工程で測定された透過スペクトルにおいて、透過率の極小値が最小となるように前記偏光子の透過軸θp及び前記検光子の透過軸の角度を調整する第6工程とを更に含み、前記第4工程において、前記θp、前記Δθ及び前記λminに基づいて前記ねじれ配向液晶フィルムの光学パラメータを算出する。 In this case, the retardation is also calculated with high accuracy by calculating the twist angle with high accuracy. In the optical parameter calculation method according to the present invention, the relative angle between the transmission axes of the polarizer and the analyzer is calculated between the third step and the fourth step based on Δθ obtained in the third step. The polarizer and the analyzer are rotated while being maintained at (Δθ−90 °), and the light emitted through the polarizer, the twisted liquid crystal film, and the analyzer is dispersed to measure a transmission spectrum. And a sixth step of adjusting the transmission axis θ p of the polarizer and the angle of the transmission axis of the analyzer so that the minimum value of the transmittance is minimized in the transmission spectrum measured in the fifth step. further comprising the door, in the fourth step, the theta p, calculate the optical parameters of the twisted alignment liquid crystal film on the basis of the Δθ and the lambda min.
この場合、第5工程および第6工程を含まない場合に比べて、より高い精度でねじれ配向液晶フィルムの光学パラメータを算出することができる。 In this case, the optical parameters of the twisted alignment liquid crystal film can be calculated with higher accuracy than in the case where the fifth step and the sixth step are not included.
また上記第4工程において、下記式(4):
φ=θp−45°・・・(4)
(上記式中、φは前記ねじれ配向液晶フィルムの偏光子側の配向軸、θpは、前記偏光子の透過軸の角度を表す)
より、前記ねじれ配向液晶フィルムの光学パラメータとしての偏光子側配向軸を求めてもよい。
In the fourth step, the following formula (4):
φ = θ p −45 ° (4)
(In the above formula, φ represents the orientation axis on the polarizer side of the twisted alignment liquid crystal film, and θ p represents the angle of the transmission axis of the polarizer)
Thus, a polarizer-side alignment axis as an optical parameter of the twisted alignment liquid crystal film may be obtained.
この場合、θpが高い精度で算出されるので、偏光子側の配向軸の角度を精度よく算出することができる。 In this case, since θ p is calculated with high accuracy, the angle of the orientation axis on the polarizer side can be calculated with high accuracy.
また上記光学パラメータの算出方法において、上記第4工程が、前記偏光子の透過軸をθpに、前記検光子の透過軸をθp+Δθに配置し、前記偏光子、前記ねじれ配向液晶フィルムおよび前記検光子を経て出射される光を分光して透過スペクトルを測定する第7工程と、前記第3工程で得られたΔθ、λminより、下記式(1):
φtw=Δθ−90°±180°×n ・・・(1)
(上記式(1)中、φtwは前記ねじれ配向液晶フィルムにおける前記配向軸のねじれ角、Δθは、前記偏光子の透過軸と前記検光子の透過軸とのなす角を表す)及び下記式(2):
に基づいて、前記ねじれ配向液晶フィルムの光学パラメータとしてのねじれ角およびリタデーションを、それぞれnとmを用いた関係式で表す第8工程と、
下記式(3):
In the optical parameter calculation method, the fourth step includes arranging the transmission axis of the polarizer at θ p and the transmission axis of the analyzer at θ p + Δθ, and the polarizer, the twisted alignment liquid crystal film, and From the seventh step of measuring the transmission spectrum by splitting the light emitted through the analyzer and Δθ and λ min obtained in the third step, the following formula (1):
φ tw = Δθ−90 ° ± 180 ° × n (1)
(In the above formula (1), φ tw represents the twist angle of the alignment axis in the twisted alignment liquid crystal film, Δθ represents the angle formed by the transmission axis of the polarizer and the transmission axis of the analyzer) and the following formula (2):
The twist angle and retardation as optical parameters of the twist-alignment liquid crystal film based on the eighth step, respectively represented by a relational expression using n and m,
Following formula (3):
この場合、ねじれ配向液晶フィルムの光学パラメータであるねじれ角およびリタデーションをより高い精度で算出することができる。 In this case, the twist angle and retardation, which are optical parameters of the twist-aligned liquid crystal film, can be calculated with higher accuracy.
本発明のねじれ配向液晶フィルムの光学パラメータ算出方法によれば、ねじれ角が未知のねじれ配向液晶フィルムの光学パラメータを、ねじれ配向液晶フィルムの光学特性によらずに精度よく算出できる。 According to the optical parameter calculation method for the twist-aligned liquid crystal film of the present invention, the optical parameters of the twist-aligned liquid crystal film whose twist angle is unknown can be accurately calculated regardless of the optical characteristics of the twist-aligned liquid crystal film.
以下、本発明のねじれ配向液晶フィルムの光学パラメータ算出方法の実施形態について詳細に説明する。 Hereinafter, the embodiment of the optical parameter calculation method of the twist alignment liquid crystal film of the present invention is described in detail.
先ず、光学パラメータ算出方法の説明に先立ち、光学パラメータを算出する光学パラメータ算出装置について説明する。 First, prior to the description of the optical parameter calculation method, an optical parameter calculation apparatus that calculates optical parameters will be described.
図1は、光学パラメータ算出装置の一例を示す概略図である。図1に示すように、光学パラメータ算出装置1は、光源2と、偏光子3と、検光子5と、分光器6とを備えており、光源2、偏光子3、検光子5及び分光器6は光軸7に沿って順次配置されている。光源2としては、白色光を発するものが用いられる。
FIG. 1 is a schematic diagram illustrating an example of an optical parameter calculation apparatus. As shown in FIG. 1, the optical parameter calculation device 1 includes a
偏光子3は透過軸を有し、光源2から出射される光を、透過軸に沿って振動する直線偏光に変換するものであり、検光子5は透過軸を有し、偏光子3側から入射される光を、透過軸に沿って振動する直線偏光に変換するものである。偏光子3及び検光子5はいずれも、透過軸を光軸7の回りに回転させることが可能となっており、偏光子3の透過軸と検光子5の透過軸とのなす角を任意に調整することが可能となっている。本実施形態では、偏光子3及び検光子5は、図示しない駆動装置を介してコンピュータに接続され、コンピュータを操作することにより自動的に偏光子3及び検光子5を回転させることが可能となっている。
The
分光器6は、検光子5から入射される光を分光して透過スペクトルを測定するためのものである。
The
次に、上述した光学パラメータ算出装置1を用いたねじれ配向液晶フィルムの光学パラメータ算出方法について説明する。 Next, the optical parameter calculation method of the twist alignment liquid crystal film using the optical parameter calculation apparatus 1 mentioned above is demonstrated.
先ず、ねじれ配向液晶フィルム(以下、単に「液晶フィルム」と言う)4を用意する。ここで、液晶フィルム4は互いに平行な第1面及び第2面を有しており、液晶の配向軸は、第1面または第2面と平行になっている。本実施形態の液晶フィルム4としては、液晶ディスプレイ用のもの、すなわち透過率の極小値が最小となる波長λminが可視光の波長領域内(例えば400〜800nmの範囲内)にあるものが用いられる。そして、液晶フィルム4を、第1面又は第2面が光軸7と直交するように偏光子3と検光子5との間に配置する(第1工程)。
First, a twist-aligned liquid crystal film (hereinafter simply referred to as “liquid crystal film”) 4 is prepared. Here, the
次に、透過スペクトルを測定する(第2工程)。透過スペクトルの測定は、光源2を点灯し、光源2から、偏光子3、液晶フィルム4及び検光子5を経て出射される光を分光器6で分光することにより行うことができる。このとき、図2に示すように、透過スペクトルにおいては、可視光の波長領域内の波長λminにおいて透過率が極小となる。これは、波長λminの光については、液晶フィルム4に入射される直線偏光が直線偏光として出射されることを意味する。
Next, the transmission spectrum is measured (second step). The measurement of the transmission spectrum can be performed by turning on the
そして、透過スペクトルの測定結果を見ながら、偏光子3を固定した状態で、検光子5を光軸7の回りに回転させることにより、透過スペクトルにおける透過率の極小値が最小となるように偏光子3の透過軸と検光子5の透過軸とのなす角Δθの調整を行い、その時の最小透過率を示す波長λminを読み取る(第3工程)。
Then, while observing the measurement result of the transmission spectrum, the analyzer 5 is rotated around the optical axis 7 while the
ここで、透過率の極小値を基準としてΔθの調整を行うのは、透過率の最大値を基準とする場合では分光器6の素子において透過率が飽和してしまう可能性があり、その場合には現実の光学パラメータとのずれが非常に大きくなる可能性をはらんでいるためである。
Here, the reason for adjusting Δθ with reference to the minimum value of transmittance is that the transmittance of the
なお、偏光子3の透過軸と検光子5の透過軸とのなす角とは、偏光子3の透過軸及び検光子5の透過軸を光軸7に直交する面に投影した場合における偏光子3の透過軸と検光子5の透過軸とのなす角を言う。
The angle formed between the transmission axis of the
次に、上記第3工程で得られたΔθをもとに偏光子3、検光子5の相対角度(Δθ−90°)を保ったまま偏光子3及び検光子5を回転させ、偏光子3、ねじれ配向液晶フィルム4及び検光子5を経て出射される光を分光して透過スペクトルを測定する(第5工程)。
Next, the
続いて、上記第4工程で測定された透過スペクトルにおいて、透過率の極小値が最小となるように偏光子3の透過軸θp及び検光子5の透過軸の角度を調整する(第6工程)。
Subsequently, in the transmission spectrum measured in the fourth step, the angles of the transmission axis θp of the
上記のようにしてθp、Δθ及びλminを求めたならば、θp、Δθ及びλminに基づいてねじれ配向液晶フィルム4の光学パラメータを算出する(第4工程)。
When θ p , Δθ, and λ min are obtained as described above, the optical parameters of the twisted alignment
ここで、θp、Δθ及びλminに基づいてねじれ配向液晶フィルム4の光学パラメータを算出する方法について具体的に説明する。
Here, a method for calculating the optical parameters of the twisted alignment
まず偏光子3の透過軸をθpに、検光子5の透過軸をθp+Δθに配置し、偏光子3、液晶フィルム4および検光子5を経て出射される光を分光して透過スペクトルを測定する(第7工程)。
First, the transmission axis of the
次に、上記第3工程で得られたΔθ、λminより、下記式(1)及び(2)に基づいて、液晶フィルム4の光学パラメータであるねじれ角およびリタデーションを、それぞれnとmを用いた関係式で表す(第8工程)。
φtw=Δθ−90°±180°×n ・・・(1)
(上記式(1)中、φtwは液晶フィルム4における配向軸のねじれ角、Δθは、偏光子3の透過軸と検光子5の透過軸とのなす角を表す)
φ tw = Δθ−90 ° ± 180 ° × n (1)
(In the above formula (1), phi tw twist angle of the orientation axis of the
ここで、上記式(1)の導出過程について説明する。 Here, the derivation process of the formula (1) will be described.
図3は、検光子5側から光源2を眺めたときの液晶フィルム4を示す正面図である。図3において、符号8は検光子5の透過軸、符号9は液晶フィルム4の検光子5側の液晶の配向軸、符号10は偏光子3の透過軸、符号11は液晶フィルム4の偏光子3側の液晶の配向軸を示すものである。
FIG. 3 is a front view showing the
図3に示すように、透過スペクトルにおける透過率の極小値が最小となるときは、偏光子3の透過軸10から液晶フィルムのねじれ角+90°だけ進んだところに、検光子5の透過軸8が配置されるようになる。偏光子、検光子の透過軸は頭尾の区別がないことから0°と±180°などの区別がつかない。従って、偏光子3の透過軸10の角度をθp、検光子5の透過軸8の角度をθAとし、θA−θpをΔθとすれば、ねじれ角φtwは、
θA=θp+φtw+90°
φtw=θA−θp−90°
=Δθ−90°
で表される。ただし、偏光子、検光子は0°ど180°の区別ができないので、実際にΔθからねじれ角を求める際には180°周期で答えが存在することになる。即ち、実際にはφtwは、下記式:
φtw=θA−θp−90°±180°×n
で表される。
As shown in FIG. 3, when the minimum value of the transmittance in the transmission spectrum is minimized, the
θ A = θ p + φ tw + 90 °
φ tw = θ A −θ p −90 °
= Δθ-90 °
It is represented by However, since the polarizer and the analyzer cannot distinguish between 0 ° and 180 °, there is an answer at a cycle of 180 ° when actually obtaining the twist angle from Δθ. That is, φ tw is actually expressed by the following formula:
φ tw = θ A −θ p −90 ° ± 180 ° × n
It is represented by
上記のように、透過スペクトルにおける透過率の極小値が最小となる場合において、偏光子3の透過軸10と検光子5の透過軸8の相対角度が、液晶フィルム4のねじれ角に対応する理由は次の通りである。
As described above, the reason why the relative angle between the
すなわち、透過率Tは一般に下記式:
上記のようにして液晶フィルム4の光学パラメータであるねじれ角およびリタデーションを、それぞれnとmを用いた関係式で表したならば、下記式(3):
また、上記のようにして決定したmと、ねじれ角φtwと、λminを上記式(2)に代入することにより、液晶フィルム4の光学パラメータの一つであるリタデーションΔndが求められる(第9工程)。
Further, by substituting m determined as described above, the twist angle φ tw , and λ min into the above equation (2), the retardation Δnd which is one of the optical parameters of the
上記光学パラメータ算出方法によれば、液晶フィルム4のねじれ角が未知であっても、液晶フィルム4の光学特性によらずにねじれ角φtw及びリタデーションΔndを精度よく算出できる。
According to the optical parameter calculation method, even if the twist angle of the
なお、上記のようにしてねじれ角φtw及びリタデーションΔndを算出した後は、得られた偏光子3の透過軸から液晶フィルム4の偏光子3側の配向軸を算出してもよい(第10工程)。
After calculating the twist angle φ tw and the retardation Δnd as described above, the orientation axis on the
ここで、液晶フィルム4の偏光子3側の配向軸の算出方法について具体的に説明する。
Here, the calculation method of the orientation axis by the side of the
上記式(1)に、Δθ−90°を代入すると、もう一つT=0となる条件が存在する。それは、偏光子3の透過軸10と液晶フィルム4の偏光子3側の配向軸11とのなす角、及び検光子5の透過軸8と液晶フィルム4の検光子5側の配向軸9とのなす角が45°となる場合である。このときには偏光子3の透過軸10(検光子5の透過軸8)と液晶フィルム4の偏光子3側の配向軸11(液晶フィルム4の検光子5側の配向軸9)とのなす角、及び検光子5の透過軸8と液晶フィルム4の検光子5側の配向軸9とのなす角が必ず45°と決まっているので、Δθ−90°の条件下でT=0となる偏光子3の透過軸10を見つける。これにより、即座に下記式(4)から液晶フィルム4の偏光子3側の配向軸11を求めることができる。
φ=θp−45°・・・(4)
(上記式(4)中、φは液晶フィルム4の偏光子3側の配向軸、θpは、偏光子3の透過軸の角度を表す)
If Δθ−90 ° is substituted into the above equation (1), there is another condition that T = 0. That is, the angle between the
φ = θ p −45 ° (4)
(In the above formula (4), φ represents the orientation axis of the
このようにして液晶フィルム4の偏光子3側の配向軸11を求める場合、θpをより精度よく算出できるので、偏光子3側の配向軸11についてもより高い精度で算出することができる。
Thus, when calculating | requiring the orientation axis | shaft 11 by the side of the
本発明に係るねじれ配向液晶フィルムの光学パラメータ算出方法は、上記実施形態に限定されるものではない。例えば上記実施形態では、ねじれ角φtw及びリタデーションΔndを算出した後に、液晶フィルム4の偏光子3側の配向軸11(液晶フィルム4の検光子5側の配向軸)を算出しているが、本発明の光学パラメータ算出方法では、液晶フィルム4の偏光子3側の配向軸11(液晶フィルム4の検光子5側の配向軸)を算出した後に、ねじれ角φtw及びリタデーションΔndを算出してもよいし、これらを同時に算出してもよい。また、計算のジオメトリーに注意すれば、算出するのは液晶フィルムの偏光子側の配向軸でも液晶フィルムの検光子側の配向軸、どちらでも問題はない。
The optical parameter calculation method of the twist alignment liquid crystal film concerning this invention is not limited to the said embodiment. For example, in the above embodiment, after calculating the twist angle φ tw and retardation Δnd, the alignment axis 11 on the
更に、上記実施形態では、ねじれ角及びリタデーションを同時に算出しているが、ねじれ角φtwを算出した後にリタデーションΔndを算出することも可能である。このとき、ねじれ角については例えば以下のようにして算出する。即ち液晶フィルム4の配向軸のねじれ角φtwは、例えば上記式(1):
φtw=Δθ−90°±180°×n・・・(1)
におけるnを算出し、算出されたnと、上記第3工程で得られたΔθを上記式(1)に代入することにより算出することができる。
Furthermore, in the above embodiment, the twist angle and retardation are calculated simultaneously, but it is also possible to calculate the retardation Δnd after calculating the twist angle φ tw . At this time, the twist angle is calculated as follows, for example. That twist angle phi tw axis of orientation of the
φ tw = Δθ−90 ° ± 180 ° × n (1)
N can be calculated by substituting the calculated n and Δθ obtained in the third step into the above equation (1).
ここで、nを算出する方法としては、例えば電子顕微鏡によるフィルム断面観察のような方法がある。 Here, as a method of calculating n, for example, there is a method such as film cross-sectional observation with an electron microscope.
上記実施形態では、上記(1)式を用いてねじれ角φtwを算出した後、こうして算出したねじれ角φtwと上記(2)式とに基づいてリタデーションを算出することも可能である。
但し、この場合、上記(2)式において、mは、下記条件:
mπ>φtw、
m=1〜4
を満たすものとする。
In the above embodiment, after calculating the twist angle φ tw using the above formula (1), the retardation can be calculated based on the twist angle φ tw thus calculated and the above formula (2).
However, in this case, in the above formula (2), m is the following condition:
mπ> φ tw ,
m = 1-4
Shall be satisfied.
3…偏光子、4…ねじれ配向液晶フィルム、5…検光子、φtw…ねじれ角、Δθ…偏光子の透過軸と検光子の透過軸とのなす角、Δnd…リタデーション、Δδ…位相差、λmin…透過率の極小値が最小となる波長。
DESCRIPTION OF
Claims (2)
前記ねじれ配向液晶フィルムを偏光子と検光子との間に配置する第1工程と、
前記偏光子、前記ねじれ配向液晶フィルムおよび前記検光子を経て出射される光を分光して透過スペクトルを測定する第2工程と、
前記第2工程で測定された前記透過スペクトルにおいて透過率の極小値が最小となるように前記偏光子の透過軸と前記検光子の透過軸とのなす角Δθを調整し、その時の最小透過率を示す波長λminを読み取る第3工程と、
前記Δθ及び前記λminに基づいて前記ねじれ配向液晶フィルムの光学パラメータを算出する第4工程と、
を含み、
前記第3工程と前記第4工程との間に、
前記第3工程で得られたΔθをもとに前記偏光子及び前記検光子の透過軸間の相対角度を(Δθ−90°)に保ったまま前記偏光子及び前記検光子を回転させ、前記偏光子、前記ねじれ配向液晶フィルム及び前記検光子を経て出射される光を分光して透過スペクトルを測定する第5工程と、
前記第5工程で測定された透過スペクトルにおいて、透過率の極小値が最小となるように前記偏光子の透過軸の角度θ p 及び前記検光子の透過軸の角度を調整する第6工程とを更に含み、
前記第4工程が、
前記偏光子の透過軸をθ p に、前記検光子の透過軸をθ p +Δθに配置し、前記偏光子、前記ねじれ配向液晶フィルムおよび前記検光子を経て出射される光を分光して透過スペクトルを測定する第7工程と、
前記第3工程で得られたΔθ、λ min より、下記式(1):
φ tw =Δθ−90°±180°×n ・・・(1)
(上記式(1)中、φ tw は前記ねじれ配向液晶フィルムにおける前記配向軸のねじれ角、Δθは、前記偏光子の透過軸と前記検光子の透過軸とのなす角を表す)及び下記式(2):
に基づいて、前記ねじれ配向液晶フィルムの光学パラメータとしてのねじれ角およびリタデーションを、それぞれnとmを用いた関係式で表す第8工程と、
下記式(3):
を含むことを特徴とするねじれ配向液晶フィルムの光学パラメータ算出方法。 In the optical parameter calculation method of the twist alignment liquid crystal film in which the alignment axis is twisted along the thickness direction,
A first step of disposing the twisted alignment liquid crystal film between a polarizer and an analyzer;
A second step of measuring a transmission spectrum by dispersing light emitted through the polarizer, the twisted alignment liquid crystal film, and the analyzer;
The angle Δθ formed between the transmission axis of the polarizer and the transmission axis of the analyzer is adjusted so that the minimum value of the transmittance in the transmission spectrum measured in the second step is minimized, and the minimum transmittance at that time is adjusted A third step of reading a wavelength λ min indicating
A fourth step of calculating optical parameters of the twisted alignment liquid crystal film based on the Δθ and the λ min ;
Only including,
Between the third step and the fourth step,
Based on Δθ obtained in the third step, the polarizer and the analyzer are rotated while maintaining the relative angle between the transmission axes of the polarizer and the analyzer at (Δθ−90 °), A fifth step of measuring a transmission spectrum by dispersing light emitted through the polarizer, the twisted alignment liquid crystal film and the analyzer;
In the transmission spectrum measured in the fifth step, a sixth step of adjusting the angle θ p of the transmission axis of the polarizer and the angle of the transmission axis of the analyzer so that the minimum value of the transmittance is minimized. In addition,
The fourth step is
Wherein the transmission axis of the polarizer theta p, wherein the transmission axis of the analyzer is arranged to theta p + [Delta] [theta], the polarizer, the twisted alignment liquid crystal film and the spectrally the light emitted through the analyzer transmission spectrum A seventh step of measuring
From Δθ and λ min obtained in the third step, the following formula (1):
φ tw = Δθ−90 ° ± 180 ° × n (1)
(In the above formula (1), φ tw represents the twist angle of the alignment axis in the twisted alignment liquid crystal film, Δθ represents the angle formed by the transmission axis of the polarizer and the transmission axis of the analyzer) and the following formula (2):
The twist angle and retardation as optical parameters of the twist-alignment liquid crystal film based on the eighth step, respectively represented by a relational expression using n and m,
Following formula (3):
An optical parameter calculation method for a twist-aligned liquid crystal film, comprising:
下記式:
φ=θp−45° ・・・(4)
(上記式中、φは前記ねじれ配向液晶フィルムの偏光子側の配向軸、θpは、前記偏光子の透過軸の角度を表す)
より、前記ねじれ配向液晶フィルムの光学パラメータとしての偏光子側配向軸を求めることを特徴とする請求項1に記載の光学パラメータ算出方法。 In the fourth step,
Following formula:
φ = θ p −45 ° (4)
(In the above formula, φ represents the orientation axis on the polarizer side of the twisted alignment liquid crystal film, and θ p represents the angle of the transmission axis of the polarizer)
More optical parameter calculation method according to claim 1, wherein the determination of the polarizer side orientation axis of an optical parameter of the twisted aligned liquid crystal film.
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