(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
セナルモン原理に基づく光学系を用いてセル厚を測定するセル厚測定方法において、
光源から出射するレーザ光を偏光板を用いて直線偏光として取り出し、
前記直線偏光をねじれ配向した液晶及びカラーフィルタを含む液晶セルに照射し、
前記液晶セルから出射され、かつ測定する液晶セルのセル厚に応じて楕円率及び方位角度の両方が変化する楕円偏光を１／４波長板に入射させ、
前記１／４波長板から出射される直線偏光と該１／４波長板の進相軸とのずれに相当する方位角を検出し、
検出された前記方位角から前記液晶の見掛けのリタデーションを算出し、
前記液晶の見掛けのリタデーションから前記液晶の真のリタデーションを求めるために予め求めておいた換算式を用いて、前記液晶の見掛けのリタデーションから前記液晶の真のリタデーションを換算し、
前記液晶の真のリタデーションから前記セル厚を算出することを特徴とするセル厚測定方法。
【請求項２】
ねじれ配向した液晶及びカラーフィルタを含む液晶セルのセル厚をセナルモン原理に基づく光学系を用いて測定するセル厚測定装置において、
レーザ光を放射する光源と、
前記光源からの前記レーザ光を直線偏光として取り出す偏光板と、
前記偏光板及び前記液晶セルを挟んで前記光源と反対側に配置され、且つ前記偏光板及び前記液晶セルから出射され、測定される液晶セルのセル厚に応じて楕円率及び方位角度の両方が変化する楕円偏光が入射される１／４波長板と、
前記１／４波長板から出射される直線偏光と該１／４波長板の進相軸とのずれに相当する方位角を検出する方位角検出手段と、
前記方位角に基づいて前記セル厚を演算するセル厚演算手段と、を有し、
前記セル厚演算手段は、前記方位角から前記液晶の見掛けのリタデーションを算出し、前記液晶の見掛けのリタデーションから前記液晶の真のリタデーションを求めるために予め求めておいた換算式を用いて、前記液晶の見掛けのリタデーションから前記液晶の真のリタデーションを換算し、前記液晶の真のリタデーションから前記セル厚を算出することを特徴とするセル厚測定装置。
【請求項３】
ねじれ配向した液晶及びカラーフィルタを含む液晶セルを具備した液晶表示装置の製造方法において、
請求項１に記載のセル厚測定方法により、前記液晶セルのセル厚を測定する工程を有することを特徴とする液晶表示装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶セルのセル厚を測定する測定方法、その測定装置、及び液晶表示装置の製造方法に関する。特に、ねじれ配向した液晶及びカラーフィルタを含む液晶セル測定対象とする測定方法、測定装置、及び液晶表示装置の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
液晶表示装置はコンピュータその他種々の電子機器のための表示装置として広く使用されている。この液晶表示装置は、一般に、少なくとも２枚の基板に挟まれた数マイクロメートルの間隙に液晶物質を注入することによって形成される液晶セルに、液晶駆動用ＩＣ、バックライトその他の付帯機器を装着することによって形成される。
【０００３】
上記の液晶セルの光学的特性は、一般に、対向する一対の基板間に挟まれる液晶層の層厚すなわちセル厚と、液晶物質の屈折率異方性とによって決定される。これらの要素のうち、屈折率異方性は採用する液晶物質によって一義的に決まるので、液晶セルの光学的特性を一定に維持するためにはセル厚を所定の寸法に維持することが必要である。また、液晶表示装置の表示品質はセル厚が液晶セルの表面全般にわたって均一であるかどうかに依存するので、その表示品質を良好に維持するためには、液晶セルのセル厚を均一に維持することが必要である。
【０００４】
以上のような理由から、液晶セルを製造するに際しては、従来より、セル厚を測定してそれを所定の許容範囲内に収めるように管理している。このセル厚の測定方法として、従来、光の干渉を利用した測定方法が知られている。この光干渉法では、例えば図６に示すように、液晶セル５３の外部からその液晶セル５３へ向けて白色光Ｒ0 を照射する。液晶セル５３は、例えば、一対の対向基板５２ａ，５２ｂと、それらによって挟まれた液晶５１とを含んで構成される。
【０００５】
液晶セル５３に入射した光Ｒ0 は、その液晶セル５３を透過して出射するものと、基板５２ａ及び５２ｂの内面で反射した後に出射するものに分かれ、それらの出射光の間で光の干渉が発生する。従って、液晶セル５３から出射する光の強度分布を測定すると、図７に示すように、光の干渉に対応して変動する波状の強度分布曲線が得られる。この強度分布曲線は液晶５１の液晶層厚すなわちセル厚に応じて変化するものであり、従って、この強度分布曲線に基づいてセル厚ｄを求めることができる。例えば、強度分布曲線のピーク間隔ＤP に基づいてセル厚ｄを求めることができる。
【０００６】
また、従来、他のセル厚測定方法として、いわゆるセナルモンの原理を利用した測定方法が知られている。この方法では、例えば図８に示すように、単色光、例えばレーザ光Ｒの進行方向に沿って偏光板５４、１／４波長板５６及び検光子５７を順に配置する。そして、偏光板５４と１／４波長板５６との間に測定対象である液晶セル５３、特にホモジニアス配向の液晶を含む液晶セルを配置する。一般のセナルモン原理においては、偏光板５４の偏光軸Ａ0 は水平軸線から４５゜の角度に設定され、液晶セル５３に対するラビング軸Ａ１は水平軸線方向（ｘ方向）に設定され、そして１／４波長板５６の進相軸Ａ2 は水平軸線から４５゜の角度に設定される。
【０００７】
この測定方法においては、偏光板５４によってレーザ光Ｒから直線偏光Ｌ0 を取り出し、その直線偏光Ｌ0 を液晶セル５３に入射する。入射した直線偏光Ｌ0 は、液晶セル５３内の液晶が有する複屈折性に起因して楕円偏光Ｄ0 となって出射し、次いで１／４波長板５６へ入射する。そしてこのとき、１／４波長板５６の出射光側に方位角θを有する直線偏光Ｌ1 が得られる。ここに得られる直線偏光Ｌ１の方位角θは、液晶セル５３のセル厚ｄに対応した値であり、従って、検光子５７を矢印Ｂのように中心Ｏを中心として回転させてその方位角θを測定すれば、その求められた方位角θに基づいてセル厚ｄを知ることができる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の光干渉法に基づく測定方法に関しては次のような問題点があった。まず、図６において、液晶５１は基板５２ａ及び５２ｂによって直接に挟まれるのではなくて、液晶５１と基板５２ａとの間又は液晶５１と基板５２ｂとの間には、透明電極、配向膜等といった各種の膜が積層されて多層膜を構成している。そして、液晶セル５３に照射される光Ｒ0 は必ずしも液晶５１の液晶層の界面で反射するとは限らず、それ以外の膜間界面で反射することもある。その結果、液晶層の層厚を正確に測定していない場合も考えらる。
【０００９】
また、この光干渉法を用いて得られる測定結果の精度は標準偏差で±０．０２μｍ程度であり、精度が悪かった。また、液晶セル５３には必要に応じてカラーフィルタが設けられるが、白色光を用いる光干渉法に関しては、そのようなカラーフィルタを含む液晶セルのセル厚は測定できなかった。測定用の光のうちの特定波長成分がカラーフィルタによって吸収されてしまうからである。
【００１０】
これに対し、セナルモン原理を利用した従来の測定方法を用いれば、光の反射を利用するわけではないので多層膜の影響を受けることなく、常に、液晶層の層厚を正確に測定できる。また、単色光であって強度の強いレーザ光を用いることができるので、カラーフィルタを含んだ液晶セルのセル厚も測定できる。
【００１１】
しかしながら、このセナルモン原理は一軸配向性を持った試料、液晶で言えば液晶分子の全てが対向基板の両方に対して平行に配向する状態、いわゆるホモジニアス配向の液晶に対しては有効であって正しいセル厚ｄを測定できるが、ねじれ配向の液晶、例えばＴＮ（Twisted Nematic）液晶、ＳＴＮ（Super Twisted Nematic）液晶等に対しては正確なセル厚を測定できない。これは、図８において、１／４波長板５６から出射される直線偏光の方位角θの変化がねじれ配向の液晶セルのセル厚ｄに正確に対応しないからである。
【００１２】
本発明者は、ねじれ配向の液晶を用いた液晶セルのセル厚ｄを高精度に測定するために種々の実験を行った。その結果、従来であればホモジニアス配向の液晶だけにしか適用できなかったセナルモン原理が、適切な換算処理を付加することによって、ねじれ配向の液晶に対しても適用できることを知見した。本発明はこの知見に基づいて成されたものであって、その目的は、ねじれ配向の液晶を含む液晶セルのセル厚の測定に関してセナルモン原理を適用することを可能にし、もって、ねじれ配向の液晶に関してセル厚を高精度に測定できるようにすることである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明は、セナルモン原理に基づく光学系を用いてセル厚を測定するセル厚測定方法において、
光源から出射するレーザ光を偏光板を用いて直線偏光として取り出し、
前記直線偏光をねじれ配向した液晶及びカラーフィルタを含む液晶セルに照射し、
前記液晶セルから出射され、かつ測定する液晶セルのセル厚に応じて楕円率及び方位角度の両方が変化する楕円偏光を１／４波長板に入射させ、
前記１／４波長板から出射される直線偏光と該１／４波長板の進相軸とのずれに相当する方位角を検出し、
検出された前記方位角から前記液晶の見掛けのリタデーションを算出し、
前記液晶の見掛けのリタデーションから前記液晶の真のリタデーションを求めるために予め求めておいた換算式を用いて、前記液晶の見掛けのリタデーションから前記液晶の真のリタデーションを換算し、
前記液晶の真のリタデーションから前記セル厚を算出することを特徴とする。
【００１４】
液晶セルに直線偏光が入射すると、その液晶セルの出射光側には、通常、楕円偏光が得られる。ホモジニアス配向の液晶に対してセナルモン原理を適用した従来の測定方法では、セル厚ｄが変化するときに、その出力楕円偏光の長軸（ｌ）と短軸（ｍ）の比（すなわち、楕円率＝ｍ／ｌ）、いわば楕円の太り具合、がそのセル厚ｄの変化に対応して変化する。またこのとき、出力楕円偏光の方位角に関してはセル厚ｄが変化しても常に一定の角度に維持される。従って、出力楕円偏光の楕円率の変化を１／４波長板によって取り出して検出すれば、セル厚ｄを正確に測定できる。
【００１５】
これに対し、ねじれ配向の液晶を用いる本発明に関しては、測定対象のセル厚ｄが変化するときに、出力楕円偏光の楕円率が変化すると共に楕円偏光の方位角もセル厚ｄの変化に応じて微妙に変化してしまうと考えられる。従って、単に液晶セルの出射光の方位角の変化を１／４波長板を通して検出したとしても、その変化はセル厚ｄの変化に正確に対応してはいない。
【００１６】
そこで本発明では、１／４波長板の出射光の偏光軸の方位角θを検出した後、Ｒ’＝θλ／π
但し、λ＝測定光の波長
から見掛けのリタデーション（Ｒ’）を算出する。そしてさらに、所定の換算式、換算曲線等といった換算用データを用いて、その見掛けのリタデーション（Ｒ’）から真のリタデーション（Ｒ）を換算する。この真のリタデーション（Ｒ）は
Ｒ＝Δｎ・ｄ  ‥‥‥  （１）
但し、Δｎ＝ｎ(〃) −ｎ(⊥)
ｎ(〃) ＝測定対象の液晶の水平方向の屈折率
ｎ(⊥) ＝測定対象の液晶の垂直方向の屈折率
ｄ＝測定対象の液晶パネルのセル厚
によって表されるものであり、従って、換算によって真のリタデーション（Ｒ）が求められると、求める液晶セルのセル厚（ｄ）を上式（１）を用いて算出できる。
【００１７】
上記説明中、見掛けのリタデーション（Ｒ’）から真のリタデーション（Ｒ）を換算するための換算式等は、予め実際の測定によって求めておくこともできるし、あるいは、コンピュータ・シミュレーションによって予め求めておくこともできる。実際の測定によって求めておく場合には、例えば、種々のセル厚の液晶セルを予め複数個用意しておき、図１に示す光学系を用いて個々の液晶セルに関して見掛けのリタデーション（Ｒ’）を実測する。一方、真のリタデーション（Ｒ）は上式（１）によって即座に算出できるから、例えば、図４又は図５に示すようなＲ−Ｒ’の関係が求められ、これを換算用データとして用いることができる。
【００１８】
一方、コンピュータ・シミュレーションを用いて換算式を求める場合には、まず、
（１）図１に示すような光学系を想定し、
（２）偏光子４から出る直線偏光Ｌ0 の方位角を計算によって求め、
（３）その直線偏光がセル厚ｄの液晶セルに入射したときの出力楕円偏光Ｄ0 の楕円率（ｍ／ｌ）及び方位角（α）を計算によって求め、その楕円偏光が１／４波長板に入射したときの出射光（通常は直線偏光になる）の方位角（θ）を計算によって求め、そして
（４）今求めた方位角（θ）に基づいて、Ｒ’＝θλ／πの関係から、見掛けのリタデーション（Ｒ’）を算出する。これにより、Ｒ−Ｒ’の関係が求められる。
【００１９】
以上に説明した本発明に係る測定方法において、測定のために用いる光は、レーザ光であることが望ましい。その理由は、レーザ光は単一波長であるので複数の波長を含む白色光に比べて精度の高い測定ができるからであり、さらには、レーザ光は強度が強いため、液晶セルがカラーフィルタを含む場合でも十分な透過光を得ることができて、それ故、正確な測定を行うことができるからである。
【００２０】
また、本発明は、ねじれ配向した液晶及びカラーフィルタを含む液晶セルのセル厚をセナルモン原理に基づく光学系を用いて測定するセル厚測定装置において、
レーザ光を放射する光源と、
前記光源からの前記レーザ光を直線偏光として取り出す偏光板と、
前記偏光板及び前記液晶セルを挟んで前記光源と反対側に配置され、且つ前記偏光板及び前記液晶セルから出射され、測定される液晶セルのセル厚に応じて楕円率及び方位角度の両方が変化する楕円偏光が入射される１／４波長板と、
前記１／４波長板から出射される直線偏光と該１／４波長板の進相軸とのずれに相当する方位角を検出する方位角検出手段と、
前記方位角に基づいて前記セル厚を演算するセル厚演算手段と、を有し、
前記セル厚演算手段は、前記方位角から前記液晶の見掛けのリタデーションを算出し、前記液晶の見掛けのリタデーションから前記液晶の真のリタデーションを求めるために予め求めておいた換算式を用いて、前記液晶の見掛けのリタデーションから前記液晶の真のリタデーションを換算し、前記液晶の真のリタデーションから前記セル厚を算出することを特徴とする。
【００２１】
【発明の実施の形態】
（第１実施形態）
図１は、本発明に係るセル厚測定方法を実施するための装置の一実施形態を示している。この測定装置は、レーザ光を出射するレーザ発振器１１を有している。また、このレーザ光の光路上、すなわち図のＺ軸方向に偏光板４、１／４波長板６、そして方位角検出装置１２が順に配設されている。各要素は、それぞれ、Ｚ軸と直交するＸ−Ｙ平面に対して平行に配設される。測定対象である液晶セル３は、偏光板４と１／４波長板６との間にＸ−Ｙ平面に対して平行に配設される。
【００２２】
本実施形態では、例えば、図３に示すような液晶セル３を測定に供することとする。この液晶セル３は、互いに対向する一対のガラス製の透明基板２ａ及び２ｂと、それらの基板を接着するシール剤９とを有している。一方の基板２ａの内側表面には、カラーフィルタ８と、第１透明電極１３ａと、そして配向膜１４ａが順に積層されている。そして、対向する他方の基板２ｂの内側表面には、第２透明電極１３ｂ及び配向膜１４ｂが順に積層されている。
【００２３】
対向基板２ａと２ｂとの間には微細な空隙、いわゆるセルギャップが形成され、そのセルギャップ内に液晶１が封入される。本実施形態において、測定の対象となるセル厚ｄは、第１透明基板２ａ上に設けられた配向膜１４ａと、第２透明基板２ｂ上に設けられた配向膜１４ｂとの間の間隔である。なお、通常の液晶表示装置の製造プロセスによれば、図３の液晶セル３に液晶駆動用ＩＣ、バックライト等といった付帯機器を装着することによって液晶表示装置が形成される。本実施形態で測定対象となる液晶１は、一方の基板から他方の基板へ至る間で液晶分子が９０゜ねじれ配向する形式、すなわちツイスト角度が９０゜のＴＮ（Twisted Nematic）液晶である。
【００２４】
図１に戻って、偏光板４の偏光軸Ａ0 は水平方向、すなわちＸ方向から４５゜の角度に設定される。また、液晶セル３のラビング方向に関しては、入射側ラビング軸Ａ11が水平軸（ｘ軸）方向に設定され、そして出射側のラビング軸Ａ12が垂直軸（Ｙ軸）方向に設定される。また、１／４波長板６の進相軸Ａ2 は水平方向から４５゜の角度に設定される。
【００２５】
方位角検査装置１２は、検光子７と、その検光子７をレーザ光軸を中心として矢印Ｂのように回転させる検光子駆動装置１６と、そして検光子７から出射する光を検出する光検出器１７とを有する。この光検出器１７の出力線は、ＣＰＵ（中央処理装置）１８及びメモリ１９を備えたコンピュータによって構成されたセル厚演算装置２１のＣＰＵ１８の入出力ポートに接続される。なお、メモリ１９はＲＡＭ（Random Access Memory）及びＲＯＭ（Read Only Memory）を含むものである。上記の検光子駆動装置１６は、ＣＰＵ１８の入出力ポートに接続されていて、ＣＰＵ１８からの指令に従って検光子７の回転を制御する。ＣＰＵ１８の入出力ポートに接続されたＣＲＴディスプレイ２２は、測定結果を映像として表示する。また、同じくＣＰＵ１８の入出力ポートに接続されたプリンタ２３は、測定結果を紙等の印材上に印字情報として出力する。
【００２６】
セル厚演算装置２１のメモリ１９、特にＲＯＭ内には一連のセル厚測定を行うための処理プロセスがプログラムとして格納されており、特にその中には、図４のグラフで示す換算曲線Ｅを表す換算式として、
Y = -172679.364801X6 + 262259.653130X5 - 137586.221489X4 + 28194.195467     X3 - 1757.465694X2 - 1112.991772X + 904.867515  ‥‥‥  （２）
が格納されている。この換算式の求め方については後述する。
【００２７】
以下、本実施形態によって行われるセル厚測定の具体的な流れを説明する。
【００２８】
図１において、レーザ発振器１１から出たレーザ光が偏光板４に入射すると、その出射側に直線偏光Ｌ0 が取り出される。この直線偏光Ｌ0 が液晶パネル３に入射すると、その出射側に楕円偏光Ｄ0 が出射する。この楕円偏光Ｄ0 が１／４波長板６に入射すると、その出射側には直線偏光Ｌ1 が得られる。この直線偏光Ｌ1 は、液晶セル３の出射側に得られた楕円偏光Ｄ0 の楕円率（ｍ／ｌ）及びその楕円偏光Ｄ0 の方位角度αの両方の変化に対応して、進相軸角度４５゜から方位角θだけずれて現れる。
【００２９】
検光子駆動装置１６によって駆動されて回転する検光子７の偏光軸の角度が上記の方位角θに合致すると、その検光子の出射側に出射光が得られ、それが光検出器１７によって検出されてその光検出器１７の出力端子から信号が出力される。その出力信号はＣＰＵ１８によって受け取られる。そして、ＣＰＵ１８は、受け取った方位角θに関する信号に基づいて、見掛けのリタデーションＲ’
Ｒ’＝θλ／π
但し、θ：読み取った方位角
λ：レーザ光波長
を演算する。
【００３０】
液晶セル３がホモジニアス配向の液晶を含むものであれば、液晶セル３の出射側に得られる楕円偏光に関しては、その楕円率だけが液晶セル３のセル厚ｄの変化に対応して変化する。よってこの場合には、１／４波長板６の出射側に現れる直線偏光Ｌ1 の方位角θの変化が正確にセル厚ｄの変化に対応する。これに対し、ねじれ配向の液晶を含む液晶セル３を測定対象とする本実施形態の場合には、液晶セル３のセル厚ｄが変化すると、楕円偏光Ｄ0 の楕円率（ｍ／ｌ）が変化するのみならず、その楕円偏光Ｄ0 の方位角αも微妙に変化するものと考えられる。従って、１／４波長板６の出力側に得られる直線偏光Ｌ1 の方位角θを測定し、それに基づいてリタデーションを算出したとしても、そのリタデーションは液晶セル３のセル厚ｄを正確に反映しているものとはいえない。
【００３１】
そこで本実施形態では、ＣＰＵ１８によって演算された上記の見掛けのリタデーションＲ’に対して所定の換算処理を加えることにより、液晶セル３の実際のセル厚ｄだけに正確に対応する真のリタデーションＲを求める。具体的には、実測された見掛けのリタデーションＲ’を、メモリ１９内に格納された上記の換算式（２）の右辺の「Ｘ」に代入して「Ｙ」を求め、この「Ｙ」を真のリタデーションＲとして決定する。このリタデーションＲは
Ｒ＝Δｎ・ｄ  ‥‥‥  （３）
但し、Δｎ＝ｎ(〃) −ｎ(⊥)
ｎ(〃) ＝測定対象の液晶の水平方向の屈折率
ｎ(⊥) ＝測定対象の液晶の垂直方向の屈折率
ｄ＝測定対象の液晶パネルのセル厚
で表すことができ、そして、Δｎの値は測定対象の液晶が決まれば自動的に決まるものであるから、換算式を用いて決められたリタデーションＲを上式（３）に代入すれば、求めるセル厚ｄを算出できる。こうして求められたセル厚ｄは、図１において、ＣＲＴディスプレイ２２に映像として表示されたり、あるいはプリンタ２３によってハードコピーとして出力されて、求める測定結果として測定者に提供される。
【００３２】
以上のように本実施形態によれば、偏光板４、１／４波長板６及び検光子７を含む光学系、すなわち、セナルモン原理に基づく光学系を用いて行った測定の結果に換算処理を加えるようにしたので、セナルモン原理に基づく測定方法をねじれ配向の液晶を含む液晶セルに対して適用できるようになった。その結果、図３に示すように、液晶セル３が配向膜１４ａ，１４ｂ、透明電極１３ａ，１３ｂ、カラーフィルタ８等といった多層膜を含む場合でも正確にセル厚ｄを測定できる。また、セナルモン原理に基づく測定方法なので、光干渉法に比べて測定精度が著しく向上する。具体的には、光干渉法の場合の測定精度が標準偏差で±０．０２μｍ程度であったのに対して本実施形態では、±０．００５μｍ程度まで向上できる。また、光干渉法の場合はカラーフィルタを含む液晶セルの測定が困難であったが、本実施形態によれば、単一波長の光、例えばレーザ光を用いるのでそのようなカラーフィルタを含む液晶セルに関して支障無く測定を実行できる。また、レーザ光は強度の強い光であるので、それを用いて測定を行えば、より一層カラーフィルタの影響を受けない信頼性の高い測定を行うことができる。
【００３３】
ところで、図４に示す換算曲線Ｅ、あるいは、その曲線を表す上記の換算式（２）は、見掛けのリタデーションＲ’を正確に真のリタデーションＲに換算できる曲線あるいは換算式でなくてはならないことはもちろんである。本実施例ではこのような換算式（２）をコンピュータ・シミュレーションの方法を用いて予め求めている。
【００３４】
具体的には、図１に示す光学系を想定し、さらにセル厚ｄを適当な１つの値に設定する。これにより、真のリタデーションＲ＝Δｎ・ｄは、今設定したセル厚ｄに基づいて即座に求められる。他方、図１の光学系をシミュレートしたコンピュータプログラムに従って、偏光板４から出る直線偏光の方位角を計算し、その直線偏光が液晶セル３に入ったときの出力楕円偏光の楕円率及び方位角を計算し、その楕円偏光が１／４波長板６に入ったときの出力直線偏光の方位角θを計算し、そして、その方位角θに基づいて見掛けのリタデーションＲ’を
Ｒ’＝θλ／π
の式から計算する。こうして、１つのセル厚ｄに関して見掛けのリタデーションＲ’と真のリタデーションＲの関係が求められる。そして、種々のセル厚ｄの値に関して以上のようなシミュレーション計算を行ってそれらをグラフ上にプロットすれば、図４に示すような換算曲線Ｅが求められる。そして、その求められた曲線Ｅに関して周知の演算処理を実行することにより、換算曲線Ｅに対応する換算式（２）を演算によって求めることができる。
【００３５】
なお、図４に示すような換算曲線Ｅは、コンピュータ・シミュレーションによって求めることに限られず、実際の測定結果に基づいて求めることもできる。すなわち、図１に示すような光学系を実際に組み付け、偏光板４と１／４波長板６との間の所定位置に種々のセル厚ｄの複数の液晶セル３を交互にセットして実測を行い、これにより、各セル厚ｄに対する１／４波長板６の出射光の方位角θを実測し、さらにそれらの実測方位角θに基づいて見掛けのリタデーションＲ’＝θλ／πを個々に算出する。こうして、見掛けのリタデーションＲ’と真のリタデーションＲとの関係を求めることができる。
【００３６】
（第２実施形態）
図２は、本発明に係るセル厚測定方法を実施するための装置の他の一実施形態を示している。ここに示した測定装置は、ツイスト角度が２４０゜のＳＴＮ（Super Twisted Nematic ）液晶を含む液晶セル３３を測定対象とする。この測定装置で使用する光学系は図１に示した先の測定装置の場合と同じであり、偏光板４、１／４波長板６、そして方位角検出装置１２を含んで構成される。方位角検出装置１２が検光子７、検光子駆動装置１６及び光検出器１７を含んで構成されることも図１の実施形態と同じである。
【００３７】
本実施形態では、ツイスト角度が２４０゜のＳＴＮ液晶を含む液晶セル３３を測定対象とすることから、液晶セル３３のラビング方向に関しては、入射側のラビング軸Ａ11が水平軸（ｘ軸）方向に設定され、そして出射側のラビング軸Ａ12がそれと２４０゜の角度を成すように設定される。また、本実施形態では、光学系を用いた実測によって求められる見掛けのリタデーションＲ’から真のリタデーションＲを換算するための換算曲線として、図４に示した先の換算曲線Ｅに代えて、図５に示した換算曲線Ｆを用いることにおいて、図１に示した実施形態と相違する。
【００３８】
この換算曲線Ｆも、コンピュータ・シミュレーションによって予め求められたものであり、また、この換算曲線Ｆを示す換算式は、周知の演算処理を用いて
Y = 25185972.50000X4 - 36973543.50000X3 + 20288547.00000X2                  - 4935685.06250X + 450343.97656  ‥‥‥  （４）
のように求められる。
【００３９】
本実施形態は以上のように構成したので、図２において光検出器１７から出力された方位角θに対応する信号に基づいて、ＣＰＵ１８によって見掛けのリタデーションＲ’を求め、さらに換算曲線Ｆ（図５）又は上記換算式（４）を用いて真のリタデーションＲ（Ｒ＝Δｎ・ｄ）を演算し、その真のリタデーションＲからセル厚ｄを計算によって求める。
【００４０】
（その他の実施形態）
以上、好ましい実施形態を挙げて本発明を説明したが、本発明はそれらの実施形態に限定されるものではなく、請求の範囲に記載した技術的範囲内で種々に改変できる。
【００４１】
例えば、本発明を用いてカラーフィルタを含む液晶セルに関してセル厚ｄを測定することを考えれば、図１及び図２に示した実施形態のように単一波長を有するレーザ光を光源として用いることが望ましい。しかしながら、そのレーザ光の波長は、それらの実施形態において用いた６３２ｎｍに限られず、他の任意の波長であっても良い。
【００４２】
また、図１及び図２に示した実施形態では、セナルモン原理の通りに偏光板４の偏光軸を４５゜に設定し、１／４波長板６の進相軸を４５゜に設定したが、これらの設定角度は４５゜以外とすることもできる。
【００４３】
また、図４に示した換算曲線Ｅ及びそれに対応する換算式（２）、並びに、図５に示した換算曲線Ｆ及びそれに対応する換算式（４）は、あくまでも好ましい例示として挙げたものであり、必要に応じてその他の任意の換算式等を用いることもできる。
【００４４】
【発明の効果】
請求項１記載のセル厚測定方法及び請求項２記載のセル厚測定装置によれば、セナルモン原理に基づいた測定方法をねじれ配向の液晶を含む液晶セルのセル厚測定に用いることができる。この結果、液晶を挟むガラス基板に配向膜その他の膜によって多層膜が積層される場合にもセル厚を正確に測定できる。また、セナルモン原理に基づく測定方法なので、光干渉法に比べて測定精度が著しく向上する。さらに、単一波長で強度が強いという特性を有するレーザ光を光源として用いるので、カラーフィルタを含む液晶セルに関して支障無くセル厚の測定を実行できる。
【００４５】
請求項３記載の液晶表示装置の製造方法によれば、上記セル厚測定方法による液晶セルのセル厚を測定する工程を有することにより、液晶セルのセル厚を正確に測定できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る液晶セルのセル厚測定装置の一実施形態を模式的に示す図である。
【図２】本発明に係る液晶セルのセル厚測定装置の他の実施形態を模式的に示す図である。
【図３】液晶セルの一例を示す側面断面図である。
【図４】図１に示すセル厚測定系において適用できる換算曲線を示すグラフである。
【図５】図２に示すセル厚測定系において適用できる換算曲線を示すグラフである。
【図６】セル厚測定方法の従来例である光干渉法を説明するための液晶セルの断面図である。
【図７】光干渉法を用いた従来のセル厚測定の測定結果の一例を示すグラフである。
【図８】ホモジニアス配向の液晶に対して適用できるセナルモン原理を用いたセル厚測定方法の一例を模式的に示す図である。
【符号の説明】
１        液晶
２ａ，２ｂ  ガラス基板
３        液晶セル
４        偏光板
６        １／４波長板
７        検光子
８        カラーフィルタ
９        シール剤
１１        レーザ発振器
１２        方位角検出装置
１３ａ，１３ｂ  透明電極
１４ａ，１４ｂ  配向膜
１７        光検出器
３３        液晶セル
ｄ        セル厚
Ａ0       偏光軸
Ａ1，Ａ11，Ａ12      ラビング軸
Ａ2       進相軸
Ｌ0，Ｌ1  直線偏光
Ｄ0       楕円偏光
θ        方位角
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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