雙折射測定裝置以及雙折射測定方法
2023-05-27 19:17:01 4
專利名稱：雙折射測定裝置以及雙折射測定方法
技術領域：
本發明涉及一種雙折射測定裝置以及雙折射測定方法，特別涉 及一種在塑料樹脂薄膜的製造工序中準確測定薄膜的雙折射特性的 雙折射測定裝置以及雙折射測定方法。
背景技術：
在對液晶顯示器等中使用的塑料樹脂薄膜進行製造時，優選在 製造工序內，測量薄膜的取向軸及延遲量等雙折射特性，基於測量結 果，對工序條件進行控制。這樣，通過對工序條件進行反饋，可以穩 定地製造具有所期望的性能的薄膜，其結果可以實現顯示器的高性能 '化、高品質化。
在專利文獻1中記載有下述延遲量測量裝置，其通過使用彼此 具有不同波長的至少兩種光來擴大測量範圍，通過對測量了延遲量的 位置處的試樣厚度進行測量，把握試樣在移動方向上的厚度波動和寬 度方向上的厚度變化，從而可以準確地測量雙折射。根據專利文獻l 的裝置，由於可以識別由厚度變化引起的延遲量變化，所以可以迅速 且可靠地把握工序變動。
專利文獻l:特開平11 — 326190號公報
發明內容
對於顯示器，希望從各個視角進行觀察都滿足色彩及色階等顯 示特性。為了實現上述顯示特性，需要液晶顯示器中使用的相位差薄 膜，相對於傾斜方向的透射光具有適當的延遲量(斜向延遲量)。所 謂適當的斜向延遲量是指下述特性，即，將從背光燈發出的光進行適 當地變換，以使得不僅沿薄膜法線方向透射的光，而且沿傾斜方向透 射的光的偏振狀態也與液晶顯示器特性匹配。作為相位差薄膜的評價指標，通常使用厚度方向延遲量(Rth)。
該Rth是根據薄膜法線方向的透射光的延遲量(正面延遲量)和傾斜
方向的透射光的延遲量(斜向延遲量)而計算出的。由此，為了準確
地計算Rth，需要規定並測量沿傾斜方向透射的光的面內方位角，通常，使該面內方位角為沿薄膜法線方向觀察的超前相軸或者滯後相軸方位。
在這樣的背景下，期望在薄膜的製造工序中，不僅測量軸方位、正面延遲量，而且測定斜向延遲量，計算Rth.。但是，在專利文獻1所記載的裝置中，由於無法將沿傾斜方向透射的光的面內方位角與沿薄膜法線方向觀察的超前相軸或者滯後相軸方位進行對位，所以存在無法對準確計算Rth所需的斜向延遲量進行測量的問題。
本發明就是鑑於上述情況而提出的，其目的在於提供一種雙折射測定裝置以及雙折射測定方法，其可以準確地測定斜向延遲量，從而準確地計算厚度方向延遲量。
為了達到上述目的，技術方案1記載的雙折射測定裝置的特徵
在於，具有第1測定單元，其將光垂直地入射至被測定試樣，對所
述被測定試樣的正面延遲量進行測定；第2測定單元，其將光以規定的入射角入射至所述被測定試樣，對所述被測定試樣的斜向延遲量進行測定；方位變更單元，其使所述第1測定單元以及所述第2測定單元中的至少所述第2測定單元，在光的入射角和入射位置保持恆定的狀態下變更所述光的入射方位；控制單元，其對所述方位變更單元進行控制，以使所述光的入射方位與所述被測定試樣的超前相軸方位或者滯後相軸方位平行；以及根據所述正面延遲量和所述斜向延遲量而對所述被測定試樣的厚度方向延遲量進行計算的單元。
由此，在使光的入射角和入射位置保持恆定的狀態下，變更光的入射方位，所以可以準確地測定斜向延遲量，可以準確地計算厚度方向延遲量。
技術方案2所示的特徵在於，在技術方案1記載的雙折射測定裝置中，所述方位變更單元通過使所述第1測定單元以及所述第2測定單元中的至少所述第2測定單元，以所述第2測定單元的入射位置處的法線為中心進行旋轉，從而在使所述入射角和所述入射位置保持恆定的狀態下，變更所述第2測定單元的光的入射方位。由此，可以簡單地將入射方位與取向軸方位對齊。
技術方案3所示的特徵在於，在技術方案1或2記載的雙折射測定裝置中，具有基於所述第1測定單元的測定結果，對所述被測定試樣的超前相軸方位或者滯後相軸方位進行計算的單元，所述控制單元對所述方位變更單元進行控制，以使所述光的入射方位與所述計算出的超前相軸方位或者滯後相軸方位平行。
由此，即使在試樣的取向軸方位發生變化的情況下，也可以對應於取向軸方位而測定偏振特性，所以可以準確地計算厚度方向延遲
技術方案4所示的特徵在於，在技術方案1至3中任一項所記
載的雙折射測定裝置中，還具有傳送單元，其以規定的速度將所述
被測定試樣從所述第1測定單元的入射位置向所述第2測定單元的入射位置傳送；以及控制單元，其對所述第l測定單元和所述第2測定單元進行控制，以使所述第1測定單元在被測定試樣上的測定區域和所述第2測定單元在被測定試樣上的測定區域為同一區域。
由此，即使在將第1測定單元和第2測定單元分開配置的情況下，也可以對同一區域進行正面延遲量和斜向延遲量的測定。
技術方案5所示的特徵在於，在技術方案4記載的雙折射測定裝置中，所述第1測定單元和所述第2測定單元配置為，所述第1測定單元的入射位置和所述第2測定單元的入射位置以規定的間隔L分離，針對所述第1測定單元進行測定的期間內所述被測定試樣被傳送的量、以及在所述第2測定單元進行測定的期間內所述被測定試樣被傳送的量，將其中較多的那個記作X，將在所述方位變更單元進行方位變更的期間內所述被測定試樣的傳送量記作Y，將所述被測定試樣的測定點的間隔記作P，在此情況下，滿足X + YSP^L的關係。
由此，由於可以在試樣進行傳送的同時對應於取向軸方位而測定偏振特性，所以可以準確地計算厚度方向延遲量。
技術方案6所示的特徵在於，在技術方案4或5記載的雙折射測定裝置中，所述第1測定單元以及所述第2測定單元的入射區域小於或等於4mm。
由此，可以將由傳送中所產生的試樣的鬆弛、折皺導致的影響最小化。
技術方案7所示的特徵在於，在技術方案4至6中任一項所記載的雙折射測定裝置中，所述第1測定單元以及所述第2測定單元的入射光為平行光。
由此，可以準確地進行延遲量的測定。
技術方案8所示的特徵在於，在技術方案4至7中任一項所記載的雙折射測定裝置中，所述控制單元具有檢測單元，其對所述被測定試樣的傳送量進行檢測；以及觸發信號產生單元，其使所述第l測定單元以及所述第2測定單元開始進行測定，所述觸發信號產生單元在使所述第1測定單元開始進行測定後，如果所述檢測單元檢測出的所述被測定試樣的傳送量等於所述規定的距離L，則使所述第2測定單元開始進行測定。
技術方案9所示的特徵在於，在技術方案8記載的雙折射測定裝置中，所述傳送單元為旋轉驅動的傳送輥，該雙折射測定裝置具有編碼器，其輸出與所述傳送輥的旋轉角對應的脈衝序列，所述檢測單元對所述脈衝序列的脈衝數進行累計而檢測所述被測定試樣的傳送量。
由此，可以簡單地由上述第2測定單元對由第1測定單元所測定的區域進行測定。
技術方案IO所示的特徵在於，在技術方案1至3中任一項所記載的雙折射測定裝置中，所述第1測定單元以及所述第2測定單元一體地構成，所述第l測定單元以及所述第2測定單元配置為，使所述第1測定單元的入射位置以及所述第2測定單元的入射位置為相同位置。
由此，可以簡單地對被測定試樣的同一位置進行測定，且可以簡單地變更入射方位。
為了達到上述目的，技術方案11中記載的雙折射測定方法的特徵在於，具有第1測定工序，其將光垂直地入射至被測定試樣，對所述被測定試樣的延遲量進行測定；第2測定工序，其將光以規定的入射角入射至所述被測定試樣，對所述被測定試樣的延遲量進行測定；方位變更工序，其使所述第1測定工序以及所述第2測定工序中的至少所述第2測定工序，在光的入射角和入射位置保持恆定的狀態下變更所述光的入射方位；控制工序，其對所述方位變更工序進行控制，以使所述光的入射方位與所述被測定試樣的超前相軸方位或者滯後相軸方位平行；以及根據所述正面延遲量和所述斜向延遲量而對所述被測定試樣的厚度方向延遲量進行計算的工序。
由此，由於在使光的入射角和入射位置保持恆定的狀態下變更光的入射方位，所以可以準確地測定斜向延遲量，並可以準確地計算厚度方向延遲量。 .
發明的效果
根據本發明，由於在被測定試樣的厚度方向延遲量的計算中，在使光的入射角和入射位置保持恆定的狀態下變更光的入射方位，所以可以準確地測定斜向延遲量，可以準確地計算厚度方向延遲量。
圖1是表示本發明所涉及的雙折射測定裝置10的第1實施方式
的概略的結構圖。
圖2是第1偏振特性測定部11的光學系統的結構圖。
圖3是表示軸/延遲量計算單元61的電氣結構的框圖。
圖4是表示本發明所涉及的雙折射測定裝置10的第2實施方式
的概略的結構圖。
圖5是本實施方式的第2偏振特性測定部17的結構圖。
圖6是表示取向軸方位以及厚度方向延遲量的在線測定的測定
結果的圖。
具體實施例方式
10下面，對用於實施本發明的最優方式進行說明。<第1實施方式〉
圖1是表示本發明所涉及的雙折射測定裝置10的第1實施方式的概略的結構圖。
如該圖所示，本實施方式的雙折射測定裝置IO由下述部分構成第1偏振特性測定部11，其由第1投光器12以及第1受光器14構
成；第2偏振特性測定部17，其由第2投光器18以及第2受光器19
構成；傳送輥21，其用於傳送試樣16;軸/延遲量計算單元61;測
量控制單元62;面內方位可變單元63;以及面內方位控制單元64。
第1偏振特性測定部11是使用旋轉檢偏元件法來計算試樣的取
向軸方位和延遲量的測定部。圖2是第1偏振特性測定部11的光學系統的結構圖，如該圖所示，第1偏振特性測定部11的投光器12構成為具有光源26、第1平凸透鏡28、分光濾光器32、小孔板30、第2平凸透鏡34、線偏振片36、 1/4波長板38、以及出射孔徑部40。
光源26是產生並射出包含期望的波段的光的光源，可以使用單色光源、白色光源。
從光源26發出的光線通過第1平凸透鏡28而被引導至分光濾光器32。分光濾光器32的作用是，從入射的光中提取期望的波長的光，或者限制入射的光的波段而提高單色性，也可以使用衍射光柵等分光器。在本實施方式中，光源26使用中心波長為630nm的LED，分光濾光器32使用半高寬10nm的金屬幹涉型濾光器，從而提取期望的波長的光。
此外，作為將從光源26射出的光引導至分光濾光器32的單元、以及將從分光濾光器32射出的光引導至後面的光學系統的單元，可以使用光纖等，也可以將光源26和分光濾光器32、以及後面的光學系統一體化。
小孔板30的小孔、以及第2平凸透鏡34用於將向試樣16入射的光變為平行光。將從小孔板30的小孔射出的光看作大致點光源，通過以使第2平凸透鏡34的焦距與小孔板30的小孔對齊的方式配置第2平凸透鏡34，可以使來自第2平凸透鏡34的出射光為大致平行光。在本實施方式中，第2平凸透鏡34使用焦距為40mm的透鏡，得到光斑直徑為大約4mm的平行光。另外，小孔板30的小孔直徑越小，平行光的平行度越高，在本實施方式中，使用》0.4mm的小孔直徑。
通過第2平凸透鏡34後的光，由線偏振片36變換為沿線偏振片36的透射軸的線偏振光。線偏振片36使用消光比為10 —6 10—5量級的、利用碘吸收的高分子型或利用光學晶體的稜鏡型等，在本實施方式中，使用碘吸收的高分子型。
偏振化而成為線偏振光的光被引導至1 /4波長板38。 1 /4波長板38是由具有雙折射特性的水晶等光學晶體組合而成的相位差為90°的相位元件，通過將超前相軸相對.於線偏振光的偏振方向以45°或者一45°傾斜地配置，而將線偏振光變換為圓偏振光。此外，由於準確地製作相位差為90°的義/4波長板38實際上非常困難，所以在本實施方式中，將義/4波長板38的超前相軸方位配置為45° ，事先實際測量入射光偏振狀態(斯託克斯參數)，用於計算測定值。
通過1/4波長板38的光被引導至出射孔徑部40，在這裡，確定從投光器12射出的出射光的光束直徑。在本實施方式中，使用</)4mm的光束直徑。通過出射孔徑部40的光，透過試樣16而由受光器14受光。優選出射孔徑部40的光束直徑、即試樣16的測定區域的直徑小於或等於4mm，以不易受到在傳送中產生的試樣16的鬆弛、折皺導致平面性惡化的影響。
如圖2所示，第1偏振特性測定部11的受光器14由帶有旋轉編碼器44的旋轉中空電動機46、線偏振片48、以及光電倍增管(PMT)50構成。
線偏振片48配置在旋轉中空電動機46的中央部，以規定的旋轉角圍繞光軸旋轉。通過利用PMT 50僅對進行旋轉的線偏振片48的透射軸方位的光強度進行檢測，而對入射至PMT 50的偏振光的光強度在所有方位上進行檢測。在本實施方式中，使用基於碘吸收的高分子型線偏振片48。旋轉中空電動機46是可以使光從中心通過的中空型電動機，可 以在未圖示的中心部的中空旋轉體上固定保持線偏振片48，使線偏 振片48以36(T旋轉。中空的旋轉體在外周具有齒輪等機械結合部， 通過皮帶或齒輪與無刷電動機或步進電動機等結合。旋轉體和電動機 作為機構要素既可以分開構成，也可以一體化。在本實施方式中，使 用無刷電動機，轉子的旋轉速度為30Hz。
旋轉編碼器44通過輸出每經過規定的旋轉角度間距而生成的角 度脈衝，從而檢測旋轉中空電動機46的當前的角度位置，由此可以 檢測線偏振片48的當前的透射軸方位。在本實施方式中，使用每旋 轉一周輸出3000個脈衝的編碼器。
光電倍增管(PMT) 50具有靈敏度調整器，其用於改變放大 率；以及電流一電壓變換器，其將從光電管輸出的電流信號變換為電 壓，該光電倍增管(PMT) 50將光強度信號變換為模擬電壓信號並 進行輸出。對光進行檢測的單元不限定於PMT，也可以使用CCD等。
按照這種方式構成的第1偏振特性測定部11配置為，使從第1 投光器12射出的光與試樣16的法線平行。
試樣16為薄片狀的塑料樹脂薄膜，配置在投光器12和受光器 14之間，由傳送輥2]以規定的速度進行傳送。
第2偏振特性測定部17也是使用旋轉檢偏元件法來計算試樣的 取向軸方位和延遲量的測定部。第2偏振特性測定部17的光學系統 的結構，與第1偏振特性測定部11的光學系統的結構相同。第2偏 振特性測定部17配置為，其測定區域在試樣16的寬度方向上與第1 偏振特性測定部11的測定區域相同。即，配置為從第1投光器12 射出的光和從第2投光器18射出的光在試樣16的寬度方向上向相同 的位置入射。
另外，第2偏振特性測定部17以使從第2投光器18射出的光 沿傾斜方向入射至試樣16的方式配置，且構成為可以通過面內方位 可變單元63而以入射點的法線為中心進行方位旋轉。因此，第2偏 振特性測定部17可以在測定區域和入射角保持恆定的同時變更入射 方位。在本實施方式中，配置為使從第2投光器18射出的光相對於試樣16的法線具有40°入射角。
此外，也可以將第1偏振特性測定部11和第2偏振特性測定部 17—體地構成，配置為各自的測定區域相同，即，從第1投光器12 射出的光和從第2投光器18射出的光入射至試樣16的相同位置。在 此情況下，使第1偏振特性測定部11的測定區域和入射角、以及第 2偏振特性測定部17的測定區域和入射角保特恆定，同時，第l偏 振特性測定部11和第2偏振特性測定部17 —體地進行方位旋轉。
.通過如上述所示構成，可以利用第1偏振特性測定部11和第2 偏振特性測定部17而簡單地對試樣16的同一區域進行測定，而且可 以簡單地變更入射方位。
圖3是表示軸/延遲量計算單元61的電氣結構的框圖。如該圖 所示，軸/延遲量計算單元61由AD變換部71以及運算部72構成。 AD變換部71將從旋轉編碼器44輸出的模擬電壓信號，逐次變換為 數字電壓信號。運算部72具有下述部分而構成存儲部73，其存儲 AD變換部71的輸出值及運算結果等；傅立葉變換處理部74，其對 AD變換部71輸出的數字數據進行傅立葉變換；以及計算部75，其 基於傅立葉變換處理部74的輸出結果，計算取向軸方位和延遲量。
存儲部73用於存儲從AD變換部71傳輸來的數字數據、由傅 裡葉變換處理部74進行變換處理後得到的結果數據、在計算部75 計算取向軸方位以及延遲量的過程中產生的運算中間數據及運算結
果數據。
傅立葉變換處理部74對於存儲在存儲部73中的與線偏振片48 的旋轉角度對應的數字數據，使用DFT (離散傅立葉變換)或FFT (高速傅立葉變換)等傅立葉變換算法計算線偏振片48的規定旋轉 角下的頻率分量的傅立葉係數。
AD變換部71以及運算部72可以由規定的程序和使用執行該程 序的處理器(CPU、 DSP)等而構成的計算機實現。在本實施方式中， 使用基於DSP的信號處理板。
面內方位控制單元64基於來自測量控制單元62的指令，對面 內方位可變單元63進行控制。面內方位可變單元63構成為可以隔著試樣16分別在投光側、 受光側獨立地改變方位。面內方位可變單元63使用步進電動機，可 以使面內方位在0 360°的範圍內旋轉。
測量控制單元62對軸/延遲量計算單元61以及面內方位控制 單元64進行控制，而對試樣16的雙折射測定進行集中控制。在本實 施方式中，測量控制單元62使用個人計算機，與軸/延遲量計算單 元61以及面內方位控制單元64可雙向通信地連接。
通過如上述所示構成，根據第l偏振特性測定部11的測定結果， 可以計算取向軸方位和正面延遲量，另外，根據第2偏振特性測定部
17的測定結果，可以計算與取向軸方位對應的傾斜方向的延遲量。 另外，通過將測定區域設為直徑小於或等於4mm的光斑，不易受到 在傳送中產生的試樣16的鬆弛、折鮍導致的平面性惡化的影響。 下而，說明本實施方式的雙折射測定裝置10的動作。 在試樣16的薄膜取向軸方位已知的情況下，面內方位控制單元 64基於已知的取向軸方位，對面內方位可變單元63進行控制，使第 2偏振特性測定部1 7進行方位旋轉，使第2偏振特性測定部17的傾 斜入射光與巳知的取向軸方位平行，並固定在該平行的位置上。然後， 通過傳送輥21開始傳送試樣16。第1偏振特性測定部11和第2偏 振特性測定部17針對由傳送輥21進行傳送的試樣16，分別對入射 至PMT 50的偏振光的光強度在所有方位上進行檢測，該偏振光是從 投光器12以及投光器18射出的光經由旋轉的線偏振片48而入射的。 軸/延遲量計算單元61基於第1偏振特性測定部11的測定結 果，計算正面延遲量，基於第2偏振特性測定部17的測定結果，計 算斜向延遲量，並且根據計算出的正面延遲量和斜向延遲量計算 Rth。
如上述所示，在試樣16的薄膜取向軸方位已知的情況下，通過 進行方位旋轉使第2偏振特性測定部17的斜向入射光與已知的取向 軸方位平行，可以準確地計算Rth。
在試樣16的薄膜取向軸方位未知的情況下，基於測量控制單元 62的控制，第1偏振特性測定部11對試樣16的偏振光的光強度在所有方位上進行檢測。基於該測定結果，軸/延遲量計算單元61計 算試樣16的取向軸方位。然後，面內方位控制單元64對面內方位可 變單元63進行控制，使第2偏振特性測定部17進行方位旋轉，使第 2偏振特性測定部17的斜向入射光與所計算出的取向軸方位平行， 並固定在該平行的位置上。對於以後的雙折射測定、Rth的計算，與 取向軸方位已知的情況相同。
如上述所示，在試樣16的薄膜取向軸方位未知的情況下，首先 通過第1偏振特性測定部11進行偏振特性測定，計算試樣16的取向 '軸方位，然後進行方位旋轉，使第2偏振特性測定部17的斜向入射 光與所計算出的取向軸方位平行，由此可以準確地計算Rth。
此外，測定取向軸方位和延遲量的方法並不限於旋轉檢偏法， 也可以使用旋轉相位元件法或彈性調製法等。
圖4是表示本發明所涉及的雙折射測定裝置10的第2實施方式 的概略的結構圖。此外，對於與圖1所示的結構圖共通的部分，標註 相同標號，省略其詳細的說明。
在第2實施方式中，第1偏振特性測定部11的測定位置和第2 偏振特性測定部17的測定位置配置為，在試樣16的寬度方向上為相 同位置，在試樣16的傳送方向上以距離L分離。第1偏振特性測定 部11以使從第1投光器12射出的光與試樣16的法線平行的方式固 定配置，第2偏振特性測定部17配置為相對於試樣16，使從第2投 光器18射出的光相對於薄膜法線具有4(T的入射角。
圖5是本實施方式的第2偏振特性測定部17的結構圖。面內方 位可變單元63構成為使投光器18、受光器19各自可獨立改變方位， 分別由面內方位控制單元64進行控制。面內方位可變單元63使用步 進電動機，可以使面內方位在0 360°的範圍內旋轉。如上述所示， 第2偏振特性測定部17構成為，通過面內方位可變單元63，在使入 射角和測定區域保持恆定的狀態下進行方位旋轉。
另外，雙折射測定裝置10具有檢測傳送輥21的傳送位置的傳 送位置檢測單元65以及觸發信號產生單元66,以使得第1偏振特性測定部ll在試樣16上的測定區域、和第2偏振特性測定部17在試 樣16上的測定區域相同。
傳送位置檢測單元65通過未圖示的編碼器對旋轉驅動的傳送輥 21的旋轉角進行檢測，對編碼器脈衝序列的脈衝數進行累計。觸發 信號產生單元66基於傳送位置檢測單元65的檢測結果計算試樣16 的傳送量，基於計算出的傳送量，在期望使第1偏振特性測定部11 以及第2偏振特性測定部17開始進行測定的定時，產生測定開始的 觸發信號。
下面，說明本實施方式的雙折射測定裝置10的動作。 在將試樣16由傳送輥21以規定的速度傳送的狀態下，觸發信 號產生單元66產生測定開始的觸發信號。該觸發信號輸入至測量控 制單元62，測量控制單元62使第1偏振特性測定部1]開始偏振特 性測定。
如果第1偏振特性測定部11的偏振特性測定結束，則軸/延遲 量計算單元61基於測定結果，計算試樣16的正面延遲量和取向軸方 位。面內方位控制單元64使第2偏振特性測定部17進行方位旋轉， 以使第2偏振特性測定部17的斜向入射光與所計算出的取向軸方位 平行。
另外，觸發信號產生單元66基於傳送位置檢測單元65的輸出， 計算在產生測定開始的觸發信號之後的試樣16的傳送量。如果該計 算出的傳送量為第1偏振特性測定部11和第2偏振特性測定部17 之間的距離L，則觸發信號產生單元66再次產生測定開始的觸發信 號。測量控制單元62基於該觸發信號，使第2偏振特性測定部17 開始進行測定。
預先使方位旋轉至與試樣16的測定區域的取向軸方位平行的位 置上的第2偏振特性測定部17，基於測量控制單元62的指令進行偏 振特性測定。在第2偏振特性測定部17的偏振特性測定結束後，軸 /延遲量計算單元61基於測定結果，計算試樣16的斜向延遲量。軸 /延遲量計算單元61根據所計算出的正面延遲量和斜向延遲量進行 Rth的計算。通過如上述所示構成，可以使第1偏振特性測定部11和第2偏
振特性測定部17在試樣16上的測定區域相同。另外，通過基於軸/ 延遲量計算單元根據第1偏振特性測定部H的測定結果而計算出的 取向軸方位，使第2偏振特性測定部17進行方位旋轉而變更進行測 定的面內方位，即使在試樣16正在被傳送的狀態下，也可以始終準 確地進行傾斜方向延遲量的測定。
此外，第1偏振特性測定部11和第2偏振特性測定部17在不 同的定時進行偏振特性測定，但優選同時進行測定。g卩，在第2偏振 特性測定部17進行偏振特性測定的期間，第1偏振特性測定部11 對傳送了距離L後的新區域進行偏振特性測定。通過這樣同時進行 測定，可以對更多的區域進行測定。
在這裡，如果將在第1偏振特性測定部11以及第2偏振特性測 定部17每進行一次測定時的傳送試樣16的傳送量中較長的那個記作 X，在第2偏振特性測定部17通過面內方位可變單元63進行方位旋 轉的期間內試樣16進行傳送的傳送量記作Y，將進行延遲量測定的 試樣16的傳送方向的周期記作P，則以滿足X + Y^PSL的方式設 定X、 Y、 L。
通過如上述所示進行設定，可以使第1偏振特性測定部11以及 第2偏振特性測定部17同時進行偏振特性測定，同時，第2偏振特 性測定部17對第1偏振特性測定部11所測定的同一區域進行測定。
<實施例〉
使用上述第2實施方式的結構，在薄膜製造工序中，在線進行 取向軸方位以及Rth的計算。測定周期的條件是沿薄膜傳送方向的長 度為100mm。其結果在圖6中示出。圖6 (a)表示各薄膜傳送位置 處的薄膜的取向軸方位，圖6 (b)表示各薄膜傳送位置處的Rth。
該測定樣本在製造中變更了製造條件，根據計算結果可以看出 在該製造條件變更後，薄膜的取向軸方位以及Rth發生了變化。基於 該計算結果，可以進一步變更製造條件直至得到期望的薄膜性能。
另外，在線測定的傳送位置27 29m區間中的Rth的平均值為 215.6nm。將該區間在離線狀態下進行N = 4的採樣測定，其結果是Rth的平均值為215.3nm，得到了與在線測定結果的平均值非常一致 的結果。如上述所示，確認了在線的狀態下也可以準確地進行Rth 的測定。
權利要求
1.一種雙折射測定裝置，其特徵在於，具有第1測定單元，其將光垂直地入射至被測定試樣，對所述被測定試樣的正面延遲量進行測定；第2測定單元，其將光以規定的入射角入射至所述被測定試樣，對所述被測定試樣的斜向延遲量進行測定；方位變更單元，其使所述第1測定單元以及所述第2測定單元中的至少所述第2測定單元，在保持光的入射角和入射位置恆定的狀態下變更所述光的入射方位；控制單元，其對所述方位變更單元進行控制，以使所述光的入射方位與所述被測定試樣的超前相軸方位或者滯後相軸方位平行；以及根據所述正面延遲量和所述斜向延遲量而對所述被測定試樣的厚度方向延遲量進行計算的單元。
2.根據權利要求1所述的雙折射測定裝置，其特徵在於，所述方位變更單元通過使所述第1測定單元以及所述第2測定 單元中的至少所述第2測定單元，以所述第2測定單元的入射位置處 的法線為中心進行旋轉，從而在所述入射角和所述入射位置保持恆定 的狀態下變更所述第2測定單元的光的入射方位。
3. 根據權利要求1或2所述的雙折射測定裝置，其特徵在於， 該雙折射測定裝置還具有基於所述第1測定單元的測定結果，對所述被測定試樣的超前相軸方位或者滯後相軸方位進行計算的單 元，所述控制單元對所述方位變更單元進行控制，以使所述光的入 射方位與所述計算出的超前相軸方位或者滯後相軸方位平行。
4. 根據權利要求1至3中任一項所述的雙折射測定裝置，其特徵在於，具有傳送單元，其以規定的速度將所述被測定試樣從所述第1測定 單元的入射位置向所述第2測定單元的入射位置傳送；以及控制單元，其對所述第1測定單元和所述第2測定單元進行控 制，以使所述第1測定單元在被測定試樣上的測定區域和所述第2 測定單元在被測定試樣上的測定區域為同一區域。
5. 根據權利要求4所述的雙折射測定裝置，其特徵在於，所述第1測定單元和所述第2測定單元配置為，所述第1測定 單元的入射位置和所述第2測定單元的入射位置以規定的間隔L分離，針對所述第1測定單元進行測定的期間內所述被測定試樣被傳送的量、以及在所述第2測定單元進行測定的期間內所述被測定試樣 被傳送的量，將其中較多的那個記作X，將在所述方位變更單元進行方位變更的期間內所述被測定試樣 的傳送量記作Y，將所述被測定試樣的測定點的間隔記作P，在此情況下，滿足X + YSP^L的關係。
6. 根據權利要求4或5所述的雙折射測定裝置，其特徵在於， 所述第1測定單元以及所述第2測定單元的入射區域小於或等於4mm。
7. 根據權利要求4至6中任一項所述的雙折射測定裝置，其特 徵在於，所述第1測定單元以及所述第2測定單元的入射光為平行光。
8. 根據權利要求4至7中任一項所述的雙折射測定裝置，其特 徵在於，所述控制單元具有檢測單元，其對所述被測定試樣的傳送量進行檢測；以及 觸發信號產生單元，其使所述第1測定單元以及所述第2測定單元開始進行測定，所述觸發信號產生單元在使所述第l測定單元開始進行測定後，如果所述檢測單元所檢測出的所述被測定試樣的傳送量等於所述規定的距離L，則使所述第2測定單元開始進行測定。
9. 根據權利要求8所述的雙折射測定裝置，其特徵在於， 所述傳送單元為旋轉驅動的傳送輥，該雙折射測定裝置具有編碼器，其輸出與所述傳送輥的旋轉角 對應的脈衝序列，所述檢測單元對所述脈衝序列的脈衝數進行累計而檢測所述被 測定試樣的傳送量。
10. 根據權利要求1至3中任一項所述的雙折射測定裝置，其特 徵在於，所述第l測定單元以及所述第2測定單元一體地構成，所述第1 測定單元以及所述第2測定單元配置為，使所述第1測定單元的入射 位置以及所述第2測定單元的入射位置為相同位置。
11. 一種雙折射測定方法，其特徵在於，具有第1測定工序，其將光垂直地入射至被測定試樣，對所述被測 定試樣的延遲量進行測定；第2測定工序，其將光以規定的入射角入射至所述被測定試樣， 對所述被測定試樣的延遲量進行測定；方位變更工序，其使所述第1測定工序以及所述第2測定工序 中的至少所述第2測定工序，在光的入射角和入射位置保持恆定的狀 態下變更所述光的入射方位；控制工序，其對所述方位變更工序進行控制，以使所述光的入 射方位與所述被測定試樣的超前相軸方位或者滯後相軸方位平行；以及根據所述正面延遲量和所述斜向延遲量而對所述被測定試樣的 厚度方向延遲量進行計算的工序。
全文摘要
本發明提供一種雙折射測定裝置以及雙折射測定方法，以在連續傳送並製造薄片狀薄膜的薄膜製造工序中，在線準確地計算厚度方向延遲量。第1偏振特性測定部沿薄膜法線方向進行偏振特性測定。軸/延遲量計算單元基於該測定結果，計算試樣的取向軸方位。面內方位控制單元使第2偏振特性測定部進行方位旋轉，以使得第2偏振特性測定部的斜向入射光與所計算出的取向軸方位平行。試樣由傳送輥進行傳送，如果由第1偏振特性測定部進行測定的區域到達第2偏振特性測定部的測定位置，則第2偏振特性測定部開始進行測定。軸/延遲量計算單元基於第1偏振特性測定部和第2偏振特性測定部的測定結果，進行厚度方向延遲量的計算。
文檔編號G01N21/23GK101539512SQ200910128480
公開日2009年9月23日 申請日期2009年3月23日 優先權日2008年3月21日
發明者下田知之, 池端康介, 重田文吾 申請人:富士膠片株式會社