2014.06 王子計測機器株式会社屈折率測定によるＡＲコーティングの反射防止効果の評価 ●はじめに弊社技術資料「等方性フィルムの屈折率測定方法の検討結果」（2013.12）では、等方性フィルムに光を斜め入射したときのＰ偏光・Ｓ偏光の透過光強度に着目し、屈折率既知の基準板を利用する手法で、フィルム状試料の屈折率を測定する方法について報告しました。反射防止コーティング（以下、ＡＲコート）は、レンズなどの様々な光学素子やディスプレイ関係の材料に多く用いられ、当然ですがその評価は実際に反射率を測定すればよいことになります。ＪＩＳでも、プラスチックの全線透過率および全線反射率の求め方が規定されていますし、反射率の自動測定装置も種々販売されています。ここでは、反射率測定とは別の発想で、等方性フィルムの屈折率測定方法と同じ方法でＡＲコートあり・なしのガラス基板の屈折率を測定し、その結果の特徴について報告します。 ●結果等方性フィルムの屈折率測定と同様の方法で、入射角５０°でのＰ偏光とＳ偏光の透過光強度から得られる試料の屈折率から、ＡＲコートの反射防止効果に関係した評価ができることが分かりました。 ●実験に使用した装置とソフトウェア・装置楕円偏光測定装置ＫＯＢＲＡ－ＷＰＲ屈折率測定用ソフトＫＯＢＲＡ－Ｎ ●試料表１の白板ガラス基板を使用して実験を行いました。表１試料（寸法はすべて４０×４０ｍｍ）Ｎｏ．厚さ（ｍｍ）ＡＲコート１０．５なし２０．５両面あり３０．７なし４０．７両面あり５１．０なし６１．０片面あり７１．０両面あり 1 ●測定結果本測定方法の特徴を説明するために、測定波長５９０ｎｍで入射角θ＝５０°でのＰ偏光とＳ偏光の強度比率をＩmin／Ｉmax として、本方法によって得られた表１の各試料の屈折率をグラフにすると、図１のようになります。この図を見ると、ＡＲコートありとなしで屈折率差が０．２７と明確な違いとなって現れ、かつガラス基板の厚さが異なってもＡＲコートなし、両面ＡＲコートありの試料の値はそれぞれほぼ一か所に集まっています。また、片面ＡＲコートありの試料の値は、ＡＲコートありとなしの中間にあることが分かります。カタログ値を見ると波長５９０ｎｍでの白板ガラスの屈折率は１．５２３０とありますが、ＡＲコートなしの試料の屈折率はその値に近く、両面ＡＲコートありの屈折率は１．２５となって空気の屈折率１に近くなっています。このことは、空気と試料との屈折率差が小さく反射率が小さいことを意味します。 1.55 t0.5_ARなし t1_ARなし 1.50 t0.7_ARなし y = 5.7722x2 - 11.579x + 7.0498 R2 = 1 屈折率 1.45 1.40 t1_片面AR 1.35 1.30 t1_両面AR 1.25 t0.7_両面AR λ =590nm t0.5_両面AR 1.20 0.70 0.75 0.80 0.85 0.90 0.95 1.00 Ｉmin/Ｉmax 図１Ｐ偏光Ｓ偏光の比率Ｉmin／Ｉmax と本測定法で得た屈折率の関係ＫＯＢＲＡ－ＷＰＲの透過率測定用のソフトを使って、偏光子・検光子を取り外した状態（すなわち非偏光）で波長５９０ｎｍでの透過率を測定し、（１００－透過率）を反射率と見做して、図１の屈折率との関係をグラフにすると図２のようになり、当然ではありますがθ＝０°と５０°ともに反射率と屈折率は密接な関係があることが分かります。 2 12 y = -150.69x2 + 451.08x - 326.05 反射率　（％） 10 8 6 y = -129.93x2 + 389.26x - 283.7 4 θ ＝０° θ ＝５０° 2 0 1.20 1.25 1.30 1.35 1.40 1.45 1.50 1.55 屈折率　ｎ図２本測定法で得た屈折率と反射率の関係（白板ガラスｔ１ｍｍ） ●おわりに以上のように、本測定法で得られる屈折率は等方性試料の屈折率測定のみでなく、ＡＲコートの反射防止効果の評価にも利用できることが分かりました。専用のＫＯＢＲＡ－Ｎソフトは位相差測定装置ＫＯＢＲＡ－ＷＲおよび楕円偏光測定装置ＫＯＢＲＡ－ＷＰＲで利用でき、従来のソフトと併用することにより光学素子や光学フィルムに関する幅広い総合的な測定を実現できるものとなります。以上 3