[发明专利]双折射测定方法、装置以及程序

说明书

技术领域

本发明涉及一种双折射测定方法、装置以及程序，其对液晶显 示装置中使用的相位差薄膜等光学薄膜的双折射特性进行测定。

背景技术

近年来，液晶型显示装置(以下称为“液晶显示装置”)大量 上市。在该液晶显示装置的显示面板中设置封装有液晶物质的液晶单 元，在该液晶单元的一侧设置有背光灯和偏振滤光片，另一侧设置有 相位差薄膜和偏振滤光片。

由于液晶元件具有波长依赖性，即透射率与光的波长对应而变 化，所以如果使经过背光灯及偏振滤光片的光在液晶元件中透射，则 该透射光产生相位差。该透射光的相位差由相位差薄膜进行补偿。因 此，为了可靠地对透射光的相位差进行补偿，要求高精度地测定相位 差薄膜的主轴方位(超前相轴方位或者滞后相轴方位)及相位差(延 迟量(retardation))等双折射特性。

当前，作为测定双折射特性的方法，提出了旋转检偏元件法、 相位调制元件法、旋转相位元件法等各种方法(参照专利文献1～3)。 例如，在使用旋转检偏元件法的双折射测定装置中，沿光源的光轴依 次配置光源、分光器、偏振元件、旋转检偏元件、以及感光器，在偏 振元件和旋转检偏元件之间插入相位差薄膜等测定对象，对测定对象 的主轴方位和延迟量进行测定(参照专利文献1)。

在专利文献1的双折射测定装置中，通过以下工序求出相位差 薄膜的主轴方位和延迟量。首先，使旋转检偏元件以恒定的角速度旋 转，将从该旋转检偏元件出射的光利用感光器进行检测。然后，将旋 转检偏元件的旋转角度与该旋转角度时由感光器检测到的感光光强 度相关联地存储到存储器中。然后，基于存储器中存储的旋转角度以 及该旋转角度时的感光光强度，求出相位差薄膜的主轴方位以及延迟 量。

另外，在使用相位调制法的双折射测定装置中，取代上述双折 射测定装置的相位元件，而设置光弹性调制器，其使入射至相位差薄 膜前的光的相位周期性变化(参照专利文献2)。另外，在使用旋转 相位元件法的双折射测定装置中，通过使上述双折射测定装置中固定 的相位元件旋转而进行测定(参照专利文献3)。

专利文献1：特开平10-82697号公报

专利文献2：特表2006-511823号公报

专利文献3：特开2004-20343号公报

发明内容

但是，专利文献2的双折射测定装置存在所使用的光弹性调制 器价格高且该光弹性调制器容易受温度影响的问题。而且，在专利文 献2中，可以测定的延迟量的范围被限定为“0～λ/2(λ：光源的波 长)”。另外，在专利文献3的双折射测定装置中，由于相对于测定 对象，不仅在光源侧，而且在感光器侧也设置相位元件，因此存在装 置的结构复杂，双折射特性的测定成本高的问题。

与此相对，专利文献1的双折射测定装置与专利文献2及3的 装置相比，可以简单地对双折射特性进行测定，而不会使成本变高， 但存在下述问题。在专利文献1的双折射测定装置中，基于预先从理 论上得到的延迟量计算式，求出相位差薄膜的延迟量。延迟量计算式 是将检偏元件观测值与延迟量之间的关系以余弦函数表示的算式，其 中，该观测值是根据旋转检偏元件的旋转角度及该旋转角度时的感光 光强度得到的。在延迟量计算式中，观测值落入“-1”～“+1”的 范围内，在观测值为“±1”或者“±1的附近”的情况下，存在与 该观测值对应的延迟量的测定精度变得非常低的问题。

针对该问题，在专利文献1中，在观测值为“±1”或者“±1 的附近”的情况下，通过在偏振元件和相位差薄膜之间插入相位元件， 而防止延迟量的测定精度下降。但是，由于需要另外准备用于使相位 元件插入或离开的装置，所以成本增加。另外，由于在将相位元件插 入时，需要进行相位元件的主轴对位，所以测定变得费时费力。

本发明的目的在于提供一种双折射测定方法、装置以及程序， 其能够以简单的结构高精度地测定主轴方位及延迟量等双折射特性， 而不会花费大量成本、工夫以及时间等。