R nm

３次元屈折率の波長分散
R(0)
Nx,Ny,Nz の波長分散
R(40)
※ 4つの波長に対するNave を入力
光弾性係数の波長依存性
光弾性係数=傾き×1.5×10−9 / 9.8
PETﾌｨﾙﾑの測定例 (6波長で測定)
材料別光弾性係数の波長依存性
y = 0.0274x + 306.43
2
R = 0.9924
320
160
140
290
280
y = 0.0245x + 269.64
2
R = 0.9846
y = 0.0248x + 263.43
2
R = 0.9883
270
260
y = 0.0268x + 252.47 450nm
2
500nm
R = 0.9884
250
0
100
200
荷重 (gf/幅15mm)
300
400
550nm
590nm
630nm
750nm
(cm 2 /dyn)
y = 0.0251x + 277.95
2
R = 0.9883
130
120
110
100
-13
y = 0.0262x + 291.38
2
R = 0.993
90
光弾性係数 ×10
R e (n m )
pi
pc
pet
pa
pva
ps
pp
150
310
300
(㎝2/dyn)
80
70
60
50
40
30
20
10
0
400
450
500
550
600
650
波長 (nm)
700
750
800
偏光板透過軸の入射角・方位角依存性
8
6
φ−Ψ' ( °)
4
2
0
0
20
40
60
80
100
120
140
160
180
-2
-4
θ=10゜
θ=20゜
-6
θ=30゜
θ=40゜
θ=50゜
-8
透過軸方位 φ ( °)
入射角に対する(φ-Ψ')の変化
(φ=45゜,135゜のとき,)
8
φ=45゜
6
Ψ ′ = φ − (0.025θ + 0.00365θ ) ⋅ sin 2φ
2
2
R = 1
4
φ-Ψ' ( °)
透過光の偏光方位角 Ψ ′ の近似式
(実験的)
2
y = 0.0025x + 0.005x
2
0
0
10
20
30
40
50
60
-2
-4
-6
2
y = -0.0025x - 0.0099x
2
R = 0.9997
φ=135゜
-8
入射角θ ( °)
偏光板+位相差板の貼合
貼合角による透過光の楕円率、楕円方位角の変化 (入射角0°)
偏光板+R50
0.4
0.35
0.3
λ=450nm計算
λ=550nm計算
λ=630nm計算
λ=450nm実測
λ=550nm実測
λ=630nm実測
0.9
0.8
0.7
0.25
0.6
楕円率
楕円率
偏光板+R100
1
λ=450nm計算
λ=550nm計算
λ=630nm計算
λ=450nm実測
λ=550nm実測
λ=630nm実測
0.2
0.5
0.4
0.15
0.3
0.1
0.2
0.05
0.1
0
0
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
0
10
20
30
40
R50の方位 (゜)
5
60
70
80
30
λ=450nm計算
λ=550nm計算
λ=630nm計算
λ=450nm実測
λ=550nm実測
λ=630nm実測
4
3
2
90
λ=450nm計算
λ=550nm計算
λ=630nm計算
λ=450nm実測
λ=550nm実測
λ=630nm実測
20
10
1
0
0
10
20
30
40
50
-1
60
70
80
90
楕円方位角 (゜)
楕円方位角 (゜)
50
R100の方位 (゜)
0
0
10
20
30
40
50
-10
-2
-3
-20
-4
-5
-30
R50の方位 (゜)
R100の方位 (゜)
※ 計算値はｼﾐｭﾚｰｼｮﾝｿﾌﾄLCD−OPTIMA
60
70
80
90
偏光板+位相差板の貼合
偏光板+R50の方位45°のときの透過光の楕円率、楕円方位角の入射角による変化
λ = 550nm
0.35
48
46
0.3
44
偏光板+R50 平行
0.25
偏光板+R50 平行
楕円方位角 (゜)
楕円率
42
0.2
偏光板+R50 直交
0.15
40
偏光板単体
38
36
0.1
34
偏光板単体
0.05
偏光板+R50 直交
32
0
30
0
10
20
30
入射角 (゜)
40
50
60
0
10
20
30
入射角 (゜)
40
50
60
入射角50°
偏光板単体
偏光板⊥R50
偏光板//R50
円偏光板(引張荷重による変化)
円偏光板に引張荷重を加え、透過光の楕円率、楕円方位角の変化を測定
1
170
165
引張//遅相軸 →
0.95
楕円率
← 引張⊥遅相軸
155
引張⊥遅相軸 →
0.85
150
← 引張//遅相軸
0.8
楕円方位角 (゜)
160
0.9
145
0.75
140
0.7
1
0
300
400
500
600
700
800
900
1000
135
引張荷重 (gf/15mm幅)
λ = 590nm
円偏光板(温度による変化)
加温ﾌﾟﾚｰﾄ上に試料を乗せ、温度を 25℃➭70℃(5℃刻み)➭25℃ と変化
1
160
140
0.9
120
楕円方位角 (゜)
楕円率
0.8
0.7
0.6
λ=450nm
λ=550nm
λ=630nm
0.5
30
80
60
40
λ=450nm
λ=550nm
λ=630nm
20
0
20
0.4
20
100
40
50
60
70
80
30
50
60
70
温度 (゜C)
温度 (゜C)
25℃
40
-20
70℃
25℃
80
各種ﾌｨﾙﾑの温度によるRe変化
加温ﾌﾟﾚｰﾄ上に試料を乗せ、温度を 25℃➭80℃(5℃刻み)➭25℃ と変化
初期状態でのRe
1.04
材質
pp
pva
pet
pi
pa
Re (nm)
479
88
262
108
178
pp
pva
pet
pc
pi
pa
1.03
1.02
Reの変化率
1.01
1
0.99
0.98
0.97
0.96
20
30
40
50
60
温度 (゜C)
70
80
90
λ = 590nm
入射角45°で広帯域円偏光板を作製
PCﾌｨﾙﾑ2枚貼合とし、ｼﾐｭﾚｰｼｮﾝｿﾌﾄ LCD−OPTIMA でReと軸方位の条件だし
ﾌｨﾙﾑ
φ (°)
Re (nm)
方位角 (°)
pc245
73.9
265.0
72
pc145
14.7
138.4
14
ΦとReは入射角45°の状態でそれぞれ
の方位角のときの値 (λ=590nm)
< 実測 >
STNｾﾙをPC位相差板2枚で補償
偏光板+STNｾﾙの楕円偏光測定値をｼﾐｭﾚｰｼｮﾝ
ｿﾌﾄLCD−OPTIMAに入力してPCﾌｨﾙﾑ2枚の
貼合条件を決定
偏光板+STNｾﾙ
R1=352nm Φ1=67°
R2=409nm Φ2=24°
偏光板+STNｾﾙ+PCﾌｨﾙﾑ2枚
位相差板3枚を用いた直線偏光の変換
Re=100nmの位相差板3枚で直線
偏光を異なる偏光状態に変換する
ための貼合条件をｼﾐｭﾚｰｼｮﾝｿﾌﾄ
LCD−OPTIMAで決定
目標の偏光状態
φ1
φ2
φ3
Ⓐ方位45°の直線偏光
55
6
25
Ⓑ方位90°の直線偏光
25
55
42
Ⓒ方位135°の直線偏光
35
84
65
Ⓓ円偏光(右回転)
16
16
73
Ⓐ
Ⓑ
Ⓒ
Ⓓ
< 実測 >
近赤外域での偏光板のRe測定
ヨウ素の二色性が発現しない近赤外域の波長で偏光板のReを測定
(可視域と同じ平行ニコル回転法を適用)
2000
A36
A43
A44
B38
B43
C38
D32
1800
1400
1200
比率ｸﾞﾗﾌ
1000
2.4
800
2.2
A36
A43
A44
B38
B43
C38
D32
2
600
800
900
1000
1100
波長 (nm)
b
近似式 Re = a + 2
λ − 600 2
ヨウ素のRe
1.8
1200
右辺第 2項の分散比率
Re (nm )
1600
1.6
1.4
1.2
1
0.8
0.6
0.4
800
900
1000
波長 (nm)
1100
1200
温度による偏光板のRe変化
加温ﾌﾟﾚｰﾄ上に偏光板を乗せ、温度を 30℃➭90℃(10℃刻み)➭30℃ と変化
b
Re = a + 2
= R pva + RI
2
λ − 600
R e , R pva
λ = 1000nm
RI
400
1400
350
1300
300
1200
D32_全Re
D32
D32_Rpva
250
A36
A36_全Re
A36_Rpva
B38_全Re
1000
B38_Rpva
B38
Re (nm)
Re (nm)
1100
A44
200
150
A44_全Re
900
A44_Rpva
100
800
50
0
700
20
30
40
50
60
70
温度 ( ゜C)
80
90
100
20
30
40
50
60
70
温度 ( ゜C)
80
90
100
位相差板の入射角、方位角による
Re、配向角の変化
Reの近似式(実験的)
Re (θ , α ) = α − ( A ⋅ θ 2 + B ⋅ θ ) ⋅ cos 2α
λ = 590nm
Re=150nm
7
175
170
θ=10゜
θ=20゜
θ=30゜
θ=40゜
θ=50゜
6
165
5
160
φ-α ( °)
Re (nm)
155
150
145
140
θ=10゜
θ=20゜
θ=30゜
θ=40゜
θ=50゜
135
130
4
3
2
1
0
0
125
0
10
20
30
40
50
試料方位 ( °)
60
70
80
90
10
20
30
40
50
-1
試料方位 α ( °)
60
70
80
90
チルト角の計算
棒状液晶が一様なチルト角を持つときのReの入射角依存性
R ( d , β , θ ) = 1000 × d × {
1
1
1
−
(
) sin β cos β sin θ
2
2
2
c ( β ) Ne
No
1
sin 2 θ
sin 2 θ
+
1−
− No ( 1 −
}
2
2 2
2
c(β )
Ne No c ( β )
No
ただし、 c( β ) =
1
1
2
cos
β
+
sin 2 β
2
2
No
Ne
入力 ; Ne, No
算出 ; β , d
液晶がﾍﾞｰｽﾌｨﾙﾑに塗布され
ているときはﾍﾞｰｽﾌｨﾙﾑのRe
を差し引いて計算
λ = 590nm

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