专利名称：光学各向异性参数测定方法及测定装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种可以测定薄膜试件光学轴各向异性的光学各向异性参数测定方法及测定装置，特别适用于液晶取向膜的检查等。
背景技术：
液晶显示器是通过将表面叠层有透明电极和取向膜的背侧玻璃基板和表面叠层有彩色滤光器、透明电极和取向膜的表面侧玻璃基板隔着间隔件将取向膜相互面对，在该取向膜的间隙中封入液晶的状态下进行密封的同时，在其表面和背面两侧上叠层偏振光滤光器而形成的构造。
在此，为使液晶显示器正常操作，需要将液晶分子均匀地排列在同一方向上，取向膜决定了液晶分子的方向性。
该取向膜可使液晶分子定向的原因是由于具有单轴性光学各向异性。如果取向膜在其整个表面都具有均匀的单轴性光学各向异性的话，则液晶显示器不容易产生缺陷，如果存在光学各向异性不均匀的部分的话，液晶分子的方向混乱，因此液晶显示器成为次品。
即，取向膜本身的品质会影响液晶显示器的品质。取向膜的缺陷使液晶分子的方向性混乱，导致液晶显示器也将产生缺陷。
因此，如果在组装液晶显示器时，通过预先检查取向膜是否存在缺陷，仅使用品质稳定的取向膜的话，则可以提高液晶显示器的成品率，提高生产效率。
因此，迄今以来已经提出了对于取向膜测定作为各向异性参数的光学轴的方位角方向、极角方向、膜厚等，通过评价该取向膜的光学各向异性，来检查是否存在缺陷的方法。
最一般的方法是使用椭偏仪的方法，可相当准确地进行测定，但是每一测定点的测定时间需要2分钟左右的长度，在对一张取向膜的各向异性进行评价时，要测定100×100的总计1万点的话，单计算就需要花费大约2周时间，因此装载在生产线上进行全部检查最终是不可能的。
还有一种方法，是以从薄膜试件的测定点向上的法线作为中心，从以预定角度间隔设定的多个入射方向，相对上述测定点使P偏振光或S偏振光以预定入射角度照射，测定包含在其反射光中偏振光成分内的、与照射光的偏振方向正交的偏振光成分的反射光强度，由此检测出与入射方向相对应的反射光强度变化，由此可计算出作为光学各向异性薄膜参数的方位角方向、极角方向和膜厚。
专利文献1特开2001-272308但是，根据该方法在求得光学各向异性薄膜参数时，该方法需要在所有的方位上进行测定，因此存在花费时间的问题。
而且，由于需要测定反射光强度的绝对量，由于受光元件灵敏度的线形性、动态范围等外部因素的影响左右着测定精度，误差变大的可能性高，存在难以提高测定精度的问题。
此外，由于需要根据非线性最小二乘法同时计算出主介电常数的轴方向和大小、膜的厚度和规格化常数等不少于6个的参数，因此不仅存在着算出以局部最小值收敛的解的可能性，而且存在着需要庞大计算时间的问题。
发明内容
在此，本发明的技术课题是提供可高速、高精度测定光学各向异性薄膜的光学轴的方向和倾角，并可根据二维受光元件进行分布测定的方法和装置。
为解决该课题，本发明是一种光学各向异性参数测定方法，其测定作为薄膜试件各向异性参数的光学轴的方位角方向和极角方向，其特征为以从薄膜试件上的测定点向上的法线作为中心，从以预定角度间隔设定的多个入射方向，相对上述测定点使P偏振光或S偏振光的单色光以预定入射角度照射，对应于入射方向，检测出包含在其反射光中偏振光成分内的、与照射光的偏振方向正交的偏振光成分的反射光强度，在所述反射光强度显示出极小值的入射方向中，基于被测定出了作为最大峰的两个极大值夹着的极小值或作为中间峰的两个极大值夹着的极小值的入射方向，确定测定点中光学轴的方位角方向，基于被测定出了作为所述反射光强度最大峰的极大值和与其邻接的中间峰的极大值夹着的极小值的入射方向，或基于被测定出了作为最大峰的极大值的入射方向，确定其测定点中光学轴的极角方向。
根据本发明，首先，通过以从薄膜试件上的测定点向上的法线作为中心，从以预定角度间隔设定的多个入射方向，相对上述测定点使P偏振光或S偏振光的单色光以预定入射角度照射，测定出包含在其反射光中偏振光成分内的、与照射光的偏振方向正交的偏振光成分的反射光强度，检测出对应于入射方向的反射光强度。
入射方向在0-360°之间变化时，成为具有光学各向异性的薄膜试件的反射光强度的测定值与作为最大峰的两个极大值邻接，同时与作为中间峰的两个极大值邻接，在各个极大值之间具有四个极小值的波形。
在此，薄膜试件光学轴的方位角方向的角度，即，在测定面内光学轴的朝向与被测定出了作为最大峰的两个极大值夹着的极小值的方向相等，因此将该方向确定为方位角方向，将该角度置于该测定点处方位角方向ΦA＝0处。
此外，由于该方向从被测定出了作为中间峰的两个极大值夹着的极小值的方向偏离180°，因此还可从被测定出了作为中间峰的两个极大值夹着的极小值的方向进行确定。
此后，薄膜试件光学轴极角方向的角度，即，相对于基板平面的光学轴的倾斜角可由式(2)或式(3)算出。
在此，式(2)(3)中，极角方向的角度θ以外的变量全部都为已知的或者为测定值，因此，在根据式(2)时，通过检测这样的角度，即被测定出了作为最大峰的极大值和作为中间峰的极大值夹着的极小值的角度，或者在根据式(3)时，通过检测被测定出了作为最大峰的极大值的角度可进行计算。
式1sinΦA＝0(1)cosΦB=μsinΦ0N2ϵ0cosΦ2tanθ...(2)]]>cos(2ΦC,D)sinΦC,D=μsinΦ0N2ϵ0cosΦ2tanθ...(3)]]>ΦA被测定出了作为最大峰的两个极大值夹着的极小值的入射方向(＝方位角方向＝0)ΦB被测定出了作为最大峰的极大值和作为中间峰的极大值夹着的极小值的入射方向
ΦC被测定出了作为最大峰的极大值的入射方向ΦD被测定出了作为最大峰的极大值的入射方向θ从基板平面开始的光学轴极角方向的角度(倾斜角)μ+/-(相对于S偏振光入射的P偏振光的反射强度为“+”，相对于P偏振光入射的S偏振光的反射强度为“-”)Φ0向薄膜的入射角度Φ2离开基板时光的角度N2基板的折射率ε0薄膜试件的寻常光介电常数进一步地，通过相对薄膜试件上任意的测定区域，使P偏振光或S偏振光的单色光以预定的入射角度进行照射，检测出其反射光中所含偏振光成分内的、与照射光的偏振方向正交的偏振光成分的反射光强度二维分布，通过相对于测定区域内存在的各个测定点对应于入射方向检测出反射光强度，可算出对于多个测定点的个别方位角方向和极角方向。
此外，在例如采用液晶取向膜作为薄膜试件的情况下，通过摩擦使光学轴一致，在该摩擦方向附近以及与其正交的方向附近进行入射时，反射光强度存在着作为最小的极值。
此外，反射光强度存在着作为最大峰或中间峰的极大值的角度(方向)依赖于极角方向，在制造液晶取向膜的情况下，通过摩擦强度(压力)经验地控制大概的极角方向，基于该极角方向可由式(3)进行确定。
因此，通过将与摩擦方向和与其正交的方向为中心，使光在例如预定的角度范围内入射，或者将摩擦方向和反射光强度存在作为最大峰的极大值时所预想的角度(方向)为中心，使光在预定的角度范围内入射，可以缩小测定范围。
而该角度范围在液晶取向膜的生产线等中是基于经验测定的方位角方向等的统计上的偏差，偏差小的话，则限定在±20°左右足矣，偏差大的话，则可扩展到±45°左右的范围内。
由此，只要按照反射光的极小值、极大值的入射方向，就可确定光学轴的方位角方向和极角方向，而且对于这些值已知的测定点，测定薄膜试件的各向异性层的膜厚t、寻常光介电常数ε0、异常光介电常数εe时，从2个或3个方向采用椭偏仪或反射器测量仪进行测量就足够，可以用极短的时间并且准确地测定出这些光学各向异性参数。
图1是显示本发明光学各向异性参数测定装置的一个实例的说明图。
图2是表示了显示光学轴方位角方向和极角方向之间的关系的示意图。
图3是显示其测定结果的曲线图。
图4是显示其他光学各向异性参数测定装置的说明图。
图5是显示随着薄膜试件的旋转的各个测定点位置的推移的说明图。
图6是显示极角分布的说明图。
图7是进一步显示了其他光学各向异性参数测定装置的说明图。
图8是显示其测定结果的曲线图。
图9是显示其测定结果的曲线图。
具体实施例方式
本发明为达到高速、高精度地测量光学各向异性薄膜的光学轴的方向和倾角的目的，以从薄膜试件上的测定点向上的法线作为中心，从以预定角度间隔设定的多个入射方向，相对上述测定点使P偏振光或S偏振光的单色光以预定入射角度照射，对应于入射方向，检测出包含在其反射光中的偏振光成分内的、与照射光的偏振方向正交的偏振光成分的反射光强度，在所述反射光强度显示出极小值的入射方向中，基于被测定出了作为最大峰的两个极大值夹着的极小值的入射方向，确定测定点处光学轴的方位角方向，基于被测定出了作为所述反射光强度最大峰的极大值和与其邻接的作为中间峰的极大值夹着的极小值的入射方向，确定其测定点处光学轴的极角方向。
图1是显示本发明光学各向异性参数测定装置的一个实例的说明图，图2是表示了反射光强度显示出最小值的入射方向以及光学轴方位角方向和极角方向之间的关系的示意图，图3是显示反射光强度测定结果的曲线图，图4是显示其他光学各向异性参数测定装置的说明图，图5是显示随着薄膜试件的旋转的各个测定点位置的推移的说明图，图6是显示倾斜角分布的测定结果的说明图，图7是进一步显示了其他光学各向异性参数测定装置的说明图，图8和图9是显示其测定结果的曲线图。
实旋例1在图1和图2中示出的光学各向异性参数测定装置1是用于测定装载在载台2上的薄膜试件3的作为各向异性参数的光学轴OX的方位角方向ΦA和极角方向θ的测定装置，该装置具有以从薄膜试件3上的测定点M向上的法线Z作为中心，从以预定角度间隔设定的多个入射方向，相对上述测定点M使P偏振光或S偏振光的单色光以预定入射角度照射的发光光学系统4；对应于入射方向，检测出包含在其反射光中的偏振光成分内的、与照射光的偏振方向正交的偏振光成分的反射光强度的受光光学系统5；以及基于该测定结果确定测定点M处光学轴的极角方向的运算处理装置6。
载台2在底座11上具有使载台2升降的升降台12，使载台2旋转的旋转台13，相对于旋转台13的旋转中心Z使载台2在XY方向水平移动的XY台14，以及旋转台13在旋转时调整载台2的摆动的摆动调整台15。
而且在载台2的上方，配设有光学地测定载台2的摆动量的自准直仪7，基于其测定结果，对摆动量进行调整。
发光光学系统4是这样构成的，波长为632.8nm、光强度为25mW的He-Ne激光器21朝向旋转台13的旋转中心Z，以配置成测定精度更佳的布鲁斯特角附近的入射角(在本例子中为60°)，沿着其照射光轴LIR，配置偏振光镜22、22，该偏振光镜由使P偏振光透过的2个格兰-汤姆森棱镜(消光比10-6)形成，由此形成仅照射纯粹的P偏振光的结构。
受光光学系统5是这样形成的，其配设有沿着从上述激光器21照射出、被薄膜试件3反射的反射光轴LRF，消去从试件3的背面反射的光的针孔狭缝23；由使S偏振光透过的2个格兰-汤姆森棱镜(消光比10-6)形成的检测光子24、24；波长选择滤光器25和光电倍增管26，光电倍增管26的检测信号输出至运算处理装置6。
此外，通过使用2个检测光子24，可采用光电倍增管26仅检测出纯粹的S偏振光。
在运算处理装置6中，在旋转台13每旋转预定角度时，输入从光电倍增管26输出的检测信号，存储该旋转角度(入射方向)和反射光强度的关系。
对于具有光学各向异性的薄膜试件3，在使入射方向从0变化至360°时，检测出的反射光强度变化一般如图3的曲线图G1所示，成为具有形成为最大峰的2个极大值∧1、∧2，形成为中间峰的2个极大值∧3、∧4，以及在它们之间的四个极小值V1-V4的波形。
这样，如图2所示，从平面图看，在从光学轴OX的纵向方向入射时测定最小值V1、V2，在包含光学轴OX的纵切面中从与光学轴相对的正交方向入射时，测定极小值V3、V4。
由此，在反射光强度显示出极小值的入射方向v1-v4中，基于被测定出了由形成为最大峰的2个极大值∧1、∧2夹着的极小值V1的入射方向v1，确定测定点处光学轴的方位角方向ΦA。也即将入射方向v1定为方位角方向ΦA＝0。
此外，基于被测定出了反射光强度形成为最大峰的极大值∧1和与其相邻的形成为中间峰的极大值∧3夹着的极小值V3的入射方向v3、被测定出了反射光强度形成为最大峰的极大值∧2和与其相邻的形成为中间峰的极大值∧4夹着的极小值V4的入射方向v4，或者被测定出了形成为最大峰极大值∧1或∧2的入射方向λ1或λ2，确定该测定点处光学轴的极角方向θ。
在该情况下，基于式(2)算出的情况下最好使ΦB＝v3-v1＝v4-v1基于式(3)算出的情况下，最好使|ΦC|＝|ΦD|＝|λ1-λ2|/2＝|λ3-λ4|/2以上是本发明装置的一个构成实例，以下对本发明的方法进行说明。
此后，由于薄膜试件3的光学轴OX的方位角方向ΦA、极角方向θ已知，因此从任意2个方向采用椭偏仪或反射器测量仪进行测量的话，便可以求出薄膜试件的主介电常数的大小和厚度。
作为薄膜试件3，这样进行准备，在玻璃基板8上通过旋涂机旋转涂布上聚酰胺酸(日产化学制造PI-C)后，在260℃下进行烧结，采用抛光布进行摩擦。
摩擦前薄膜的膜厚T＝80nm，介电常数ε＝3.00。
摩擦后的试件3采用现有的公知方式预先进行测定后，摩擦方向为0°时，光学轴OX的方位角方向v1＝0.7°，极角方向θ＝24.2°，寻常光介电常数ε0＝2.83、异常光介电常数εe＝3.43、各向异性层的膜厚t＝12nm。此时的测定时间为一个测定点花费60秒。
将薄膜试件3装载在载台2上，采用自准直仪7检测出试件的摆动量，采用摆动调整台15将试件3调整为水平。进一步由升降台12将试件3的高度调整为最优化，使来自试件3的反射光进入受光元件。
试件3的摆动、高度调整完后，使旋转台13旋转，测定出相对入射方向的S偏振光的反射光强度。
摩擦过的薄膜试件3的方位角方向ΦA可预想为与该摩擦方向(X方向)大致平行，极角方向θ可预想为处于与其大致正交的位置上，因此在本例子中，在以摩擦方向为中心的±20°、与其正交的方向(Y方向)为中心的±20°的范围内，以2°的间隔测定反射光强度。
而该测定范围，通过勘测光学轴的可预想的方位角方向和经验测定出的实际方位角方向的偏差，最好设定在例如±45°、±30°等的任意角度范围内。
图3的放大曲线图G2、G3是以X方向和Y方向为中心的各个测定范围中的反射光强度变化。
从该测定数据可求出光学轴OX的方位角方向ΦA、极角方向θ。
在求倾斜角θ时，式(2)的寻常光介电常数设定为摩擦前聚酰亚胺膜的介电常数ε0＝3.00。
对于曲线图G2的测定结果进行拟合计算，在计算受光强度形成为极小的方位v1时，v1＝0.4°。因此可知，光学轴OX的方位角方向ΦA由Y轴倾斜0.4°。
此外，相对于曲线图G3的测定结果进行拟合计算，在计算受光强度形成为极小的方位v3时，作为ΦB＝v3-v1，寻常光介电常数ε0＝3.00(摩擦前的聚酰亚胺膜的介电常数)，基于式(2)算出倾斜角θ时，θ＝22.5°。
而此时一个测定点的测定时间为约2秒。
基于该结果，在试件的光学轴的方位角方向和与其正交的方向的2个方向上，采用椭偏仪进行测定时，可知寻常光介电常数ε0＝2.79，异常光介电常数εe＝3.44、各向异性层的膜厚t＝11nm。从该寻常光介电常数ε0的值再计算倾斜角θ时，θ值为24.5°。
此时，即使加上椭偏仪测定的时间，测定时间为每一测定点为约4秒，可以高速测出与现有方法一样的结果。
实施例2图4显示了光学各向异性参数测定装置的其他实施形式，与图1相同的部分附加相同的符号，因此省略其详细说明。
在本例子的光学各向异性参数测定装置31中，发光光学系统4设置有氙灯32，沿着其照射光轴LIR，在反射镜33的聚光点处设置针孔狭缝34、使其透过光平行化的准直透镜35、干涉滤光镜36、使P偏振光透过的偏振光镜22。
此时，干涉滤光镜35这样设定，其中心波长选定为450nm，半值全宽选定为2nm、照射在薄膜试件3上的光束直径设定为10mm2，入射角度设定为作为布鲁斯特角附近的60°。
此外，受光光学系统5沿着其反射光轴LRF，设置使S偏振光透过的检测光子24、波长选择滤光器37、二维CCD相机38。
由此，可同时测定来自照射在试件3上的10mm2的测定区域A中的多个测定点Mij的反射光强度。
试件3这样进行准备，在Si基板上旋转涂布聚酰胺酸(日产化学制造PI-C)，在260℃下进行烧结，采用抛光布进行摩擦形成。在摩擦时，由试件3的左侧向右侧以较大的摩擦强度进行摩擦。
采用现有的方法以10×10＝100点测定该试件3的倾斜角θ时，右侧的分布为30-34°，左侧的分布为27-29°。
此外，测定时间为100个点约100分钟。
将试件3设置在载台2上，调整摆动角、高度后，使旋转台13旋转，相对于入射方向测量反射光强度的2元分布。
图5(a)显示了旋转前测定区域A内的测定点Mij(i，j＝1-10)。
图5(b)显示了随着旋转台13旋转的旋转图像，各测定点Mij以极坐标Mij＝(rn，αm)表示的话，旋转台13以角度γ旋转时，Mij的位置采用Mij＝(rn，αm+γ)表示。
因此，可在与Mij＝(rn，αm+γ)对应的CCD相机39的象素区域内测定反射光强度。
由此，对于总计100个点的各测定点Mij，与实施例1一样，以摩擦方向(X方向)为中心的±20°，以及与之正交的方向(Y方向)为中心的±20°的范围中，以2°的间隔测定反射光强度，采用式(7)求出倾斜角θ的分布。此时100个点的测定点的测定时间为2秒。
基于该结果，对于试件的各测定点Mij，在光学轴OX的方位角方向ΦA和与其正交的方向的2个方向，采用椭偏仪进行测定，测定寻常光介电常数ε0、异常光介电常数εe、各向异性层的膜厚t。
图6是从测定出的寻常光介电常数ε0的值再计算出的倾斜角θ的分布。
由此，右侧为30-34°的分布，左侧为27-29°的分布，获得与采用现有方法测定出的同样的结果。
此时，即使加上椭偏仪测定的时间，100个点的测定点的测定时间为约6秒，可以极高速测出与现有方法一样的结果。
实施例3图7显示了光学各向异性参数测定装置的其他实施形式，与图1相同的部分采用同一符号表示，省略了其详细说明。
本例子的光学各向异性参数测定装置41不使试件3旋转来测定光学各向异性参数。
发光光学系统4在以摩擦方向(X方向)为中心的±20°、以与其正交的Y方向为中心的±20°的范围内，以5°的间隔设定多个照射光轴LIR，该光轴使得在布鲁斯特角附近的入射角(在本例子中为60°)处向测定点M照射光。
在各照射光轴LIR处，设置波长为780nm，光强度为20mW的半导体激光器42，使P偏振光透过的偏振光镜22。
受光光学系统5是这样形成的，其配设有沿着从备激光器42照射出、被薄膜试件3反射的各反射光轴LRF，消去从试件3的背面反射的光的针孔狭缝23；使S偏振光透过的检测光子24；波长选择滤光器25和光电倍增管26，各光电倍增管26的检测信号输出至运算处理装置6。
试件3这样进行准备，在玻璃基板(白板玻璃)上采用旋转涂布机旋转涂布聚酰胺酸(日产化学制造PI-C)后，在260℃下进行烧结，采用抛光布进行摩擦形成。
摩擦前薄膜的膜厚T＝93nm，介电常数ε＝2.98。
摩擦后的试件3采用现有的公知方式预先进行测定时，摩擦方向为0°时，光学轴OX的方位角方向v1＝1.5°，极角方向θ＝20.4°，寻常光介电常数ε0＝2.78、异常光介电常数εe＝3.32、各向异性层的膜厚t＝12nm。此时的测定时间为一个测定点花费60秒。
调整薄膜试件3的摆动角、高度后，测定从各激光器42输出的光的反射光强度。
图8和图9为分别以X方向(180°)和Y方向(90°)为中心的±20°角度范围中的测定数据。
相对于图8的测定结果进行拟合计算，在计算受光强度极小的方位v1时，v1＝1.8°。因此可知，光学轴OX的方位角方向ΦA从Y轴倾斜1.8°。
此外，相对于图9的测定结果进行拟合计算时，计算受光强度极小的方位v3，作为ΦB＝v3-v1、寻常光介电常数ε0＝2.98(摩擦前的聚酰亚胺膜介电常数)，基于式(2)计算倾斜角θ时，θ＝19.0°。
而此时一个测定点的测定时间为约0.5秒。
基于该结果，采用椭偏仪在试件的光学轴的方位角方向和与其正交的方向的2个方向进行测量后，寻常光介电常数ε0＝2.76、异常光介电常数εe＝3.38、各向异性层的膜厚t＝16nm。从该寻常光介电常数ε0的值再计算出倾斜角θ时，θ＝20.5°。
此时，即使加上椭偏仪测定的时间，测定时间为每一测定点为约2秒，可以高速测出与现有方法一样的结果。
产业上的可利用性本发明可适用于具有光学各向异性的薄膜制品，特别适用于液晶取向膜的品质检查等。
权利要求
1.一种光学各向异性参数测定方法，其测定作为薄膜试件各向异性参数的光学轴的方位角方向和极角方向，以从薄膜试件上的测定点向上的法线作为中心，从以预定角度间隔设定的多个入射方向，相对上述测定点使P偏振光或S偏振光的单色光以预定入射角度照射，对应于入射方向，检测出包含在其反射光中的偏振光成分内的、与照射光的偏振方向正交的偏振光成分的反射光强度，基于在所述反射光强度显示出极小值的入射方向中、被测定出了作为最大峰的两个极大值夹着的极小值或作为中间峰的两个极大值夹着的极小值的入射方向，确定测定点中光学轴的方位角方向，基于被测定出了作为所述反射光强度最大峰的极大值和作为与其邻接的中间峰的极大值夹着的极小值的入射方向，或基于被测定出了作为最大峰的极大值的入射方向，确定其测定点中光学轴的极角方向。
2.如权利要求1所述的光学各向异性参数测定方法，其中通过以所述法线为中心使试件旋转，从多个入射方向相对上述测定点以预定入射角度照射P偏振光或S偏振光的单色光。
3.如权利要求1所述的光学各向异性参数测定方法，其中通过以所述法线为中心，从在其周围以预定角度间隔配置的多个发光部照射所述P偏振光或S偏振光的单色光。
4.如权利要求1-3任一项所述的光学各向异性参数测定方法，其中通过移动薄膜试件，对于多个测定点测定光学轴的各向异性。
5.如权利要求1所述的光学各向异性参数测定方法，其中以所述法线作为中心以预定角度间隔入射的P偏振光或S偏振光的单色光的入射方向是以第一角度和第二角度为中心，分别在预定的角度范围内以预定角度间隔设定多个，其中第一角度是存在着作为最大峰的2个极大值夹着的极小值时预想出来的，第二角度是存在着作为最大峰极大值和作为中间峰的极大值夹着的极小值、作为最大峰的极大值、或者作为中间峰的极大值时预想出来的。
6.一种光学各向异性参数测定方法，其测定作为薄膜试件各向异性参数的光学轴的方位角方向和极角方向，以从薄膜试件上的测定区域的中心向上的法线作为中心，从以预定角度间隔设定的多个入射方向，相对上述测定区域使P偏振光或S偏振光的单色光以预定入射角度照射，通过检测出包含在其反射光中偏振光成分内的、与照射光的偏振方向正交的偏振光成分的反射光强度分布，对于测定区域内存在的各个测定点对应于入射方向二维地检测出各自的反射光强度，对于各测定点，基于在所述反射光强度显示出极小值的入射方向中、被测定出了作为最大峰的两个极大值夹着的极小值或作为中间峰的两个极大值夹着的极小值的入射方向，确定该测定点中光学轴的方位角方向，基于被测定出了作为所述反射光强度最大峰的极大值和作为与其邻接的中间峰的极大值夹着的极小值的入射方向，或基于被测定出了作为最大峰的极大值的入射方向，确定该测定点中光学轴的极角方向。
7.如权利要求1所述的光学各向异性参数测定方法，其中基于确定的方位角方向，从至少任意的2个方向采用椭偏仪或反射器测量仪进行测量，求出作为光学各向异性参数的各向异性薄膜的主介电常数、膜厚。
8.一种光学各向异性参数测定装置，其测定作为薄膜试件各向异性参数的光学轴的方位角方向和极角方向，具有以从薄膜试件上的测定点向上的法线作为中心，从以预定角度间隔设定的多个入射方向，相对上述测定点使P偏振光或S偏振光的单色光以预定入射角度照射的发光光学系统；对应于入射方向检测出包含在其反射光中的偏振光成分内的、与照射光的偏振方向正交的偏振光成分的反射光强度的受光光学系统；以及运算处理装置，其基于在所述反射光强度显示出极小值的入射方向中、被测定出了作为最大峰的两个极大值夹着的极小值或作为中间峰的两个极大值夹着的极小值的入射方向，确定其测定点中光学轴的方位角方向，同时基于被测定出了作为所述反射光强度最大峰的极大值和作为与其邻接的中间峰的极大值夹着的极小值的入射方向，或基于被测定出了作为最大峰的极大值的入射方向，确定其测定点中光学轴的极角方向。
9.如权利要求8所述的光学各向异性参数测定装置，其中所述试件配置成以所述法线为中心可旋转。
10.如权利要求8所述的光学各向异性参数测定装置，其中所述发光光学系统和受光光学系统以所述法线为中心在其周围以预定角度间隔设置多组。
11.如权利要求8所述的光学各向异性参数测定装置，其中具有为了对于多个测定点测定光学轴的各向异性而使薄膜试件移动的载台。
12.如权利要求8所述的光学各向异性参数测定装置，其中以所述法线作为中心以预定角度间隔入射的P偏振光或S偏振光的单色光的入射方向是以第一角度和第二角度为中心，分别在预定的角度范围内以预定角度间隔设定多个，其中第一角度是存在着作为最大峰的2个极大值夹着的极小值时预想出来的，第二角度是存在着作为最大峰的极大值和作为中间峰的极大值夹着的极小值、作为最大峰的极大值、或者作为中间峰的极大值中的任意一种时预想出来的。
13.一种光学各向异性参数测定装置，其测定作为薄膜试件各向异性参数的光学轴的方位角方向和极角方向，具有以从薄膜试件上的测定区域的中心向上的法线作为中心，从以预定角度间隔设定的多个入射方向，相对上述测定区域使P偏振光或S偏振光的单色光以预定入射角度照射的发光光学系统；具有二维受光元件的受光光学系统，其通过测定包含在其反射光中的偏振光成分内的、与照射光的偏振方向正交的偏振光成分的反射光强度分布，对于测定区域内存在的各测定点，对应于入射方向检测出各自的反射光强度；以及运算处理装置，其对于各测定点，基于在所述反射光强度显示出极小值的入射方向中、被测定出了作为最大峰的两个极大值夹着的极小值或作为中间峰的两个极大值夹着的极小值的入射方向，确定该测定点中光学轴的方位角方向，同时基于被测定出了作为所述反射光强度最大峰的极大值和作为与其邻接的中间峰的极大值夹着的极小值的入射方向，或基于被测定出了作为最大峰的极大值的入射方向，确定该测定点中光学轴的极角方向。
全文摘要
本发明的目的是提供可高速、高精度测定光学各向异性薄膜的光学轴的方向和大小、以及膜厚，并可进一步根据二维受光元件进行分布测定的方法和装置。其具体方式是以从测定点(M)向上的法线(Z)作为中心，从以预定角度间隔设定的多个入射方向，使P偏振光的单色光以预定入射角度照射，对应于入射方向检测出包含在其反射光中S偏振光的反射光强度，基于在反射光强度显示出极小值的入射方向中、被测定出了作为最大峰的两个极大值(∧
文档编号G02F1/13GK1847816SQ20061008403
公开日2006年10月18日 申请日期2006年1月24日 优先权日2005年1月24日
发明者田之冈大辅 申请人:株式会社茉莉特斯