(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに直交するｘ軸およびｙ軸を光学異方性膜面に平行な方向にとり、ｚ軸を該膜に垂直な方向にとり、そしてｎxを光学異方性膜の面内遅相軸（ｘ軸）方向の屈折率、ｎyを光学異方性膜の面内遅相軸に面内で直交する（ｙ軸）方向の屈折率、ｎzを光学異方性膜の厚み（ｚ軸）方向の屈折率としたときに、
光学異方性膜に、波長λの光を入射角θO1で入射したときの透過位相差ΔO1を測定する工程と、
該光学異方性膜に、前記波長λの光を入射角θT1で入射したときの透過位相差ΔT1を測定する工程と、
該光学異方性膜に、前記波長λの光を入射角θR1で入射したときの反射振幅比角ΨR1を測定する工程と
（ただし、ΔO1、ΔT1およびΨR1の測定における光の入射面は同一で且つ光学異方性膜のｘｚ面またはｙｚ面のいずれかであり、入射角θO1、θT1およびθR1は、該光が入射面内においてｚ軸と成す角度を表し、且つθO1とθT1は等しくない。）、
測定された透過位相差ΔO1、透過位相差ΔT1及び反射振幅比角ΨR1を用いて、入射面がｘｚ面である場合は式（１）〜（３）に基づいて、入射面がｙｚ面である場合は式（１’）〜（３’）に基づいて、該光学異方性膜の屈折率ｎx、ｎyおよびｎzを求める工程と、  を含んでなる光学異方性膜の試験方法。
ΔO1＝（ｎx（１−ξO12／ｎz2）0.5
−ｎy（１−ξO12／ｎy2）0.5）×ｄ        式（１）
〔ただし、ξO1＝ｓｉｎθO1  である。〕
ΔT1＝（ｎx（１−ξT12／ｎz2）0.5
−ｎy（１−ξT12／ｎy2）0.5）×ｄ        式（２）
〔ただし、ξT1＝ｓｉｎθT1  である。〕
ｔａｎΨR1＝｜（（ξp＋αξR）ｃｏｓθR1−１）×（ｃｏｓθR1＋ξs））
／（（ξp＋αξR）ｃｏｓθR1＋１）×（ｃｏｓθR1＋ξs））｜    式（３）
〔ただし、
ξR＝ｓｉｎθR1
ξs＝ｎy（１−ξR2／ｎy2）0.5
ξp＝ｎx（１−ξR2／ｎz2）0.5
α＝（ｎx2−ξp2−ξRξp）／（ξR2＋ξRξp−ｎz2）    である。〕
ΔO1＝（ｎy（１−ξO12／ｎz2）0.5
−ｎx（１−ξO12／ｎx2）0.5）×ｄ        式（１’）
〔ただし、ξO1＝ｓｉｎθO1  である。〕
ΔT1＝（ｎy（１−ξT12／ｎz2）0.5
−ｎx（１−ξT12／ｎx2）0.5）×ｄ        式（２’）
〔ただし、ξT1＝ｓｉｎθT1  である。〕
ｔａｎΨR1＝｜（（ξp＋αξR）ｃｏｓθR1−１）×（ｃｏｓθR1＋ξs））
／（（ξp＋αξR）ｃｏｓθR1＋１）×（ｃｏｓθR1＋ξs））｜    式（３’）
〔ただし、
ξR＝ｓｉｎθR1
ξs＝ｎx（１−ξR2／ｎx2）0.5
ξp＝ｎy（１−ξR2／ｎz2）0.5
α＝（ｎy2−ξp2−ξRξp）／（ξR2＋ξRξp−ｎz2）    である。〕
【請求項２】
互いに直交するｘ軸およびｙ軸を光学異方性膜面に平行な方向にとり、ｚ軸を該膜に垂直な方向にとり、そしてｎxを光学異方性膜の面内遅相軸（ｘ軸）方向の屈折率、ｎyを光学異方性膜の面内遅相軸に面内で直交する（ｙ軸）方向の屈折率、ｎzを光学異方性膜の厚み（ｚ軸）方向の屈折率としたときに、
光学異方性膜に、波長λの光を入射角θO2で入射したときの透過位相差ΔO2を測定する工程と、
該光学異方性膜に、前記波長λの光を入射角θT2で入射したときの透過位相差ΔT2測定する工程と、
該光学異方性膜に、前記波長λの光を入射角θR2で入射したときの透過振幅比角ΨT2を測定する工程と
（ただし、ΔO2、ΔT2およびΨT2の測定における光の入射面は同一で且つ光学異方性膜のｘｚ面またはｙｚ面のいずれかであり、入射角θO2、θT2およびθR2は、該光が入射面内においてｚ軸と成す角度を表し、且つθO2とθT2は等しくない。）、
測定された透過位相差ΔO2、透過位相差ΔT2及び透過振幅比角ΨT2を用いて、入射面がｘｚ面である場合は式（４）〜（６）に基づいて、入射面がｙｚ面である場合は式（４’）〜（６’）に基づいて、該光学異方性膜の屈折率ｎx、ｎyおよびｎzを求める工程と、  を含んでなる光学異方性膜の試験方法。
ΔO2＝（ｎx（１−ξO22／ｎz2）0.5
−ｎy（１−ξO22／ｎy2）0.5）×ｄ        式（４）
〔ただし、ξO2＝ｓｉｎθO2  である。〕
ΔT2＝（ｎx（１−ξT22／ｎz2）0.5
−ｎy（１−ξT22／ｎy2）0.5）×ｄ        式（５）
〔ただし、ξT2＝ｓｉｎθT2  である。〕
ｔａｎΨT2＝｜ＴP1・ＴP2／ＴS1・ＴS2｜      式（６）
〔ただし、
ＴS1＝２ｎiｃｏｓθR2
／（ｎiｃｏｓθR2＋ｎy（１−（ｎiｓｉｎθR2／ｎy）2）0.5）
ＴS2＝２ｎy（１−（ｎiｓｉｎθR2／ｎy）2）0.5
／（ｎy（１−（ｎiｓｉｎθR2／ｎy）2）0.5＋ｎiｃｏｓθR2）
ＴP1＝［（ξz1(r)−ξz1(i)）−ξx（ｔａｎαr1＋ｔａｎαi1）］
／［（ξz1(r)−ξz1(t)）−ξx（ｔａｎαr1＋ｔａｎαt1）］
×［（１＋ｔａｎ2αt1）／（１＋ｔａｎ2αi1）］0.5
｛但し、
ξx＝ｎiｓｉｎθR2
ξz1(i)＝ｎiｃｏｓθR2
ξz1(r)＝−ｎiｃｏｓθR2
ξz1(t)＝ｎx（１−ξx2／ｎz2）0.5
ｔａｎαi1＝ｔａｎθR2
ｔａｎαr1＝ｔａｎθR2
ｔａｎαt1＝−ξxξz1(t)／（ξx2−ｎz2）      である。｝
ＴP2＝［（ξz2(r)−ξz2(i)）−ξx（ｔａｎαr2＋ｔａｎαi2）］
／［（ξz2(r)−ξz2(t)）−ξx（ｔａｎαr2＋ｔａｎαt2）］
×［（１＋ｔａｎ2αt2）／（１＋ｔａｎ2αi2）］0.5
｛但し、
ξz2(i)＝ｎx（１−ξx2／ｎz2）0.5
ξz2(r)＝−ξz2(i)
ξz2(t)＝ｎiｃｏｓθR2
ｔａｎαi2＝−ξxξz2(i)／（ξx2−ｎz2）
ｔａｎαr2＝ξxξz2(r)／（ξx2−ｎz2）
ｔａｎαt2＝ｔａｎθR2      である。｝  である。〕
ΔO2＝（ｎy（１−ξO22／ｎz2）0.5
−ｎx（１−ξO22／ｎx2）0.5）×ｄ        式（４’）
〔ただし、ξO2＝ｓｉｎθO2  である。〕
ΔT2＝（ｎy（１−ξT22／ｎz2）0.5
−ｎx（１−ξT22／ｎx2）0.5）×ｄ        式（５’）
〔ただし、ξT2＝ｓｉｎθT2  である。〕
ｔａｎΨT2＝｜ＴP1・ＴP2／ＴS1・ＴS2｜      式（６’）
〔ただし、
ＴS1＝２ｎiｃｏｓθR2
／（ｎiｃｏｓθR2＋ｎx（１−（ｎiｓｉｎθR2／ｎx）2）0.5）
ＴS2＝２ｎx（１−（ｎiｓｉｎθR2／ｎx）2）0.5
／（ｎx（１−（ｎiｓｉｎθR2／ｎx）2）0.5＋ｎiｃｏｓθR2）
ＴP1＝［（ξz1(r)−ξz1(i)）−ξy（ｔａｎαr1＋ｔａｎαi1）］
／［（ξz1(r)−ξz1(t)）−ξy（ｔａｎαr1＋ｔａｎαt1）］
×［（１＋ｔａｎ2αt1）／（１＋ｔａｎ2αi1）］0.5
｛但し、
ξy＝ｎiｓｉｎθR2
ξz1(i)＝ｎiｃｏｓθR2
ξz1(r)＝−ｎiｃｏｓθR2
ξz1(t)＝ｎy（１−ξy2／ｎz2）0.5
ｔａｎαi1＝ｔａｎθR2
ｔａｎαr1＝ｔａｎθR2
ｔａｎαt1＝−ξyξz1(t)／（ξy2−ｎz2）      である。｝
ＴP2＝［（ξz2(r)−ξz2(i)）−ξy（ｔａｎαr2＋ｔａｎαi2）］
／［（ξz2(r)−ξz2(t)）−ξy（ｔａｎαr2＋ｔａｎαt2）］
×［（１＋ｔａｎ2αt2）／（１＋ｔａｎ2αi2）］0.5
｛但し、
ξz2(i)＝ｎy（１−ξy2／ｎz2）0.5
ξz2(r)＝−ξz2(i)
ξz2(t)＝ｎiｃｏｓθR2
ｔａｎαi2＝−ξyξz2(i)／（ξy2−ｎz2）
ｔａｎαr2＝ξyξz2(r)／（ξy2−ｎz2）
ｔａｎαt2＝ｔａｎθR2      である。｝  である。〕
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複雑なデータ処理を経ずに、容易な計算で、小数点以下３桁以上の屈折率異方性（屈折率の差）及び正確な屈折率値を求めることができる、光学異方性膜の試験方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
光の偏光状態を変化させることができる光学異方性膜は、位相差板、視野角補償板などとして液晶表示装置をはじめ様々な光学装置に用いられている。
この光学異方性膜を評価する方法として、例えば、特許文献１には、複数の波長の光を入射した際に発生する反射光強度の入射角依存性を測定する方法が提案されている。特許文献２には、反射光強度の入射角及び入射方位依存性から測定する方法が提案されている。
また、特許文献３には、直線偏光した入射光をレンズを用いて集光し、Ｓ偏光成分のみおよびＰ偏光成分のみのをもつ入射光による反射光強度の入射角および入射方位依存性を能率的に測定する方法が提案されている。しかしながら、これらの方法はパラメータを決定するために最小自乗法などのデータ処理が必要であり、計算に時間を要する上に、小数点以下３桁以上の屈折率異方性及び正確な屈折率値を求められない。
【０００３】
特許文献４には、異方性薄膜に、一定の偏光状態の光を一定の角度で入射したときに発生する反射光の偏光状態の入射方位依存性を測定し、測定された反射光の偏光状態の位相差成分及び振幅比成分の入射方位に関するフーリエ係数を算出し、前記位相差成分の最大値と最小値の差と、前記振幅比成分の最大値と最小値の差を算出し、前記フーリエ係数及び前記各差に基づいて異方性薄膜を評価する方法が提案されている。しかし、この方法もフーリエ変換というデータ処理が必要であり、小数点以下３桁以上の屈折率異方性及び正確な屈折率値を求められない。
【０００４】
【特許文献１】特開平５−５６９９号公報
【特許文献２】特開平３−６５６３７号公報
【特許文献３】特開平８−１５２３０７号公報
【特許文献４】特開２０００−１５５０９２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、複雑なデータ処理を経ずに、容易な計算で、小数点以下３桁以上の屈折率異方性及び正確な屈折率値を求めることができる、光学異方性膜の試験方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者は、上記目的を達成するために検討した結果、光学異方性膜について、波長λの光を入射角θＯで入射したときの透過位相差ΔＯを測定し、前記波長λの光を入射角θＴで入射したときの透過位相差ΔＴを測定し、さらに、前記波長λの光を入射角θＲで入射したときの反射振幅比角ΨＲ又は透過振幅比角ΨＴのいずれか一方を測定し、そして、測定された透過位相差ΔＯと、透過位相差ΔＴと、反射振幅比角ΨＲ又は透過振幅比角ΨＴのいずれか一方とに基づくことによって、単純な代数計算で、該光学異方性膜の屈折率ｎｘ、ｎｙ、及びｎｚが容易に求められることを見出した。本発明はこの知見に基づいて完成したものである。
【０００７】
かくして本発明によれば、
（１）  光学異方性膜に、波長λの光を入射角θＯ１で入射したときの透過位相差ΔＯ１を測定する工程と、
該光学異方性膜に、前記波長λの光を入射角θＴ１で入射したときの透過位相差ΔＴ１を測定する工程と、
該光学異方性膜に、前記波長λの光を入射角θＲ１で入射したときの反射振幅比角ΨＲ１を測定する工程と、
測定された透過位相差ΔＯ１、透過位相差ΔＴ１、及び反射振幅比角ΨＲ１に基づいて、該光学異方性膜の屈折率を求める工程と、
を含んでなる光学異方性膜の試験方法。
【０００８】
（２）  光学異方性膜に、波長λの光を入射角θＯ２で入射したときの透過位相差ΔＯ２を測定する工程と、
該光学異方性膜に、前記波長λの光を入射角θＴ２で入射したときの透過位相差ΔＴ２測定する工程と、
該光学異方性膜に、前記波長λの光を入射角θＲ２で入射したときの透過振幅比角ΨＴ２とを測定する工程と、
測定された透過位相差ΔＯ２、透過位相差ΔＴ２、及び透過振幅比角ΨＴ２に基づいて、該光学異方性膜の屈折率を求める工程と、
を含んでなる光学異方性膜の試験方法。
（３）  前記（１）又は（２）に記載の試験方法を用いることを含む光学異方性膜を製造する方法。
が提供される。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の光学異方性膜の試験方法によれば、複雑なデータ処理を経ずに、容易な計算で、小数点以下３桁以上の屈折率異方性及び正確な屈折率値を求めることができる、
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明の試験法が適用できる、光学異方性膜は、光を透過する性質のあるものであれば、特に限定されない。光学異方性膜は、通常、膜厚が２０〜２５０μｍ、好ましくは４０〜１８０μｍである。光学異方性膜は、通常、薄いので、互いに直交するｘ軸及びｙ軸を膜面に平行な方向に、ｚ軸を膜に垂直（厚さ）な方向にとり、そして、ｎｘを光学異方性膜の面内遅相軸方向の屈折率、ｎｙを光学異方性膜の面内遅相軸に面内で直交する方向の屈折率、ｎｚを光学異方性膜の厚み方向の屈折率と定義している。また、本発明の試験法に用いる光は、レーザー光のように細い平行光線であることが好ましい。光学異方性膜に照射される光の範囲を狭くでき、より正確な試験が可能になる。
光学異方性膜の具体例としては、透明樹脂フィルムを延伸することによって得られる位相差板（位相差フィルム）、液晶などの光学異方性物質を塗布した膜、極性基を有する化合物を塗布しラビング処理した膜（配向膜など）などが挙げられる。
【００１１】
本発明の第一の光学異方性膜の試験法は、光学異方性膜に、波長λの光を入射角θＯ１で入射したときの透過位相差ΔＯ１を測定する工程と、
該光学異方性膜に、前記波長λの光を入射角θＴ１で入射したときの透過位相差ΔＴ１を測定する工程と、
該光学異方性膜に、前記波長λの光を入射角θＲ１で入射したときの反射振幅比角ΨＲ１を測定する工程と、
測定された透過位相差ΔＯ１、透過位相差ΔＴ１、及び反射振幅比角ΨＲ１に基づいて、該光学異方性膜の屈折率を求める工程と、を含んでなるものである。
【００１２】
透過位相差ΔＯ１及びΔＴ１は、エリプソメータなどの偏光解析装置、複屈折解析装置によって、測定することができる。
光学異方性膜に、波長λの光を入射角θＯ１で入射したときの透過位相差ΔＯ１は、入射面がｘｚ面であるときに、式（１）で表すことができる。
ΔＯ１＝（ｎｘ（１−ξＯ１２／ｎｚ２）０．５
−ｎｙ（１−ξＯ１２／ｎｙ２）０．５）×ｄ        式（１）
ただし、ξＯ１＝ｓｉｎθＯ１である。
また、ｄは膜厚、ｎｘは光学異方性膜の面内遅相軸方向の屈折率、ｎｙは光学異方性膜の面内遅相軸に面内で直交する方向の屈折率、ｎｚは光学異方性膜の厚み方向の屈折率である。
特に、入射角θＯ１が０°のとき、ΔＯ１は、（ｎｘ−ｎｙ）×ｄ  となる。
【００１３】
同様に、光学異方性膜に、波長λの光を入射角θＴで入射したときの透過位相差ΔＴは、入射面がｘｚ面であるときに、式（２）で表すことができる。
ΔＴ１＝（ｎｘ（１−ξＴ１２／ｎｚ２）０．５
−ｎｙ（１−ξＴ１２／ｎｙ２）０．５）×ｄ        式（２）
ただし、ξＴ１＝ｓｉｎθＴ１である。
【００１４】
透過位相差ΔＯ１、及び透過位相差ΔＴ１を求める際の、入射角θＯ１及びθＴ１は異なるものであれば、特に制限されない。測定精度を高めるために、入射角θＯ１は２５度以下にすることが好ましく、１０度以下にすることがより好ましく、０度にすることが特に好ましい。また、入射角θＴ１は３０度以上にすることが好ましく、４０度以上にすることがより好ましい。なお、入射面がｙｚ面であるときにも、透過位相差ΔＯ１及び透過位相差ΔＴ１について同様な式を求めることができるので、入射面に応じて、透過位相差ΔＯ１及び透過位相差ΔＴ１の式を選択する。
【００１５】
反射振幅比角ΨＲ１は、偏光解析装置によって測定することができる。反射振幅比角の測定においては、光学異方性膜の表面における反射光だけを測定したいので、光学異方性膜の裏面における反射を抑えるために、膜裏側に光吸収材や光拡散材を設けることが好ましい。
該光学異方性膜に、前記波長λの光を入射角θＲ１で入射したときの反射振幅比角ΨＲ１は、ｔａｎ−１｜Ｒｐ／Ｒｓ｜で定義される値である。Ｒｐはｐ偏光の複素振幅反射率であり、Ｒｓはｓ偏光の複素振幅反射率である。
ｓ偏光にとって光学異方性膜は等方性に感じられるので、ｓ偏光の反射は、フレネルの反射係数の式がそのまま適用できる。
一方ｐ偏光にとって光学異方性膜は異方性を有する結晶に感じられるので、ｐ偏光の反射はＭａｘｗｅｌｌの電磁波理論の式を適用する。
【００１６】
先ず、Ｍａｘｗｅｌｌ方程式から異方性膜を伝播するそれぞれの部分波の伝播ベクトルを求め、その部分波の偏光ベクトルを求める。次いで空気−異方性膜界面に境界条件を適用して複素振幅反射率Ｒｐを求める。その結果、ｔａｎΨＲ１は、入射面がｘｚ面であるときに、式（３）で表すことができる。
ｔａｎΨＲ１＝｜（（ξｐ＋αξＲ）ｃｏｓθＲ１−１）×（ｃｏｓθＲ１＋ξｓ））
／（（ξｐ＋αξＲ）ｃｏｓθＲ１＋１）×（ｃｏｓθＲ１＋ξｓ））｜      式（３）
ただし、ξＲ＝ｓｉｎθＲ１、  ξｓ＝ｎｙ（１−ξＲ２／ｎｙ２）０．５、
ξｐ＝ｎｘ（１−ξＲ２／ｎｚ２）０．５、
α＝（ｎｘ２−ξｐ２−ξＲξｐ）／（ξＲ２＋ξＲξｐ−ｎｚ２）
である。なお、測定は通常、空気中で行われるので、光学異方性膜の周囲の屈折率ｎｉは１である。
【００１７】
反射振幅比角ΨＲ１を求める際の、入射角θＲ１は、特に制限されないが、測定精度を高めるために、入射角θＲ１を３０度以上にすることが好ましく、４０度以上にすることがより好ましい。また、θＲ１は、本発明の光学異方性膜のＢｒｅｗｓｔｅｒ角にすると測定精度が最も高くなる。なお、入射面がｙｚ面であるときにも、反射振幅比角ΨＲ１について同様な式を求めることができるので、入射面に応じて、反射振幅比角ΨＲ１の式を選択する。
【００１８】
膜厚ｄは、マイクロメーター等によって測定することができる。そして、上記の式（１）、式（２）、及び式（３）の連立方程式を解くことによって、ｎｘ、ｎｙ、ｎｚを代数計算によって算出することができる。
【００１９】
透過位相差ΔＯ１、透過位相差ΔＴ１、及び反射振幅比角ΨＲ１を、入射光の波長λを分光装置等で切り替えて、測定することによって、それぞれの波長依存性がわかる。例えば、図１、図２及び図３に示すような、透過位相差ΔＯ１、透過位相差ΔＴ１、及び反射振幅比角ΨＲ１の波長依存性が求められる。
そして、上記連立方程式を入射光の波長毎に解くことによって、波長毎の屈折率ｎｘ、ｎｙ、ｎｚを求めることができる。それによって図４に示すような、屈折率の波長依存性が求められる。
【００２０】
本発明の第二の光学異方性膜の試験法は、光学異方性膜に、波長λの光を入射角θＯ２で入射したときの透過位相差ΔＯ２を測定する工程と、
該光学異方性膜に、前記波長λの光を入射角θＴ２で入射したときの透過位相差ΔＴ２測定する工程と、
該光学異方性膜に、前記波長λの光を入射角θＲ２で入射したときの透過振幅比角ΨＴ２とを測定する工程と、
測定された透過位相差ΔＯ２、透過位相差ΔＴ２、及び透過振幅比角ΨＴ２に基づいて、該光学異方性膜の屈折率を求める工程と、を含んでなるものである。
【００２１】
透過位相差ΔＯ２及びΔＴ２は、エリプソメータなどの偏光解析装置、複屈折解析装置によって、測定することができる。
光学異方性膜に、波長λの光を入射角θＯ２で入射したときの透過位相差ΔＯ２は、入射面がｘｚ面であるときに、式（４）で表すことができる。
ΔＯ２＝（ｎｘ（１−ξＯ２２／ｎｚ２）０．５
−ｎｙ（１−ξＯ２２／ｎｙ２）０．５）×ｄ        式（４）
ただし、ξＯ２＝ｓｉｎθＯ２である。
また、ｄは膜厚、ｎｘは光学異方性膜の面内遅相軸方向の屈折率、ｎｙは光学異方性膜の面内遅相軸に面内で直交する方向の屈折率、ｎｚは光学異方性膜の厚み方向の屈折率である。
特に、入射角θＯ２が０°のとき、ΔＯ２は、（ｎｘ−ｎｙ）×ｄ  となる。
【００２２】
同様に、光学異方性膜に、波長λの光を入射角θＴ２で入射したときの透過位相差ΔＴ２は、入射面がｘｚ面であるときに、式（５）で表すことができる。
ΔＴ２＝（ｎｘ（１−ξＴ２２／ｎｚ２）０．５
−ｎｙ（１−ξＴ２２／ｎｙ２）０．５）×ｄ        式（５）
ただし、ξＴ２＝ｓｉｎθＴ２である。
【００２３】
透過位相差ΔＯ２、及び透過位相差ΔＴ２を求める際の、入射角θＯ２及びθＴ２は異なるものであれば、特に制限されない。測定精度を高めるために、入射角θＯ２は２５度以下にすることが好ましく、１０度以下にすることがより好ましく、０度にすることが特に好ましい。また入射角θＴ２は３０度以上にすることが好ましく、４０度以上にすることがより好ましい。なお、入射面がｙｚ面であるときにも、透過位相差ΔＯ２及び透過位相差ΔＴ２について同様な式を求めることができるので、入射面に応じて、透過位相差ΔＯ２及び透過位相差ΔＴ２の式を選択する。
【００２４】
透過振幅比角ΨＴ２は、偏光解析装置によって測定することができる。
波長λの光を入射角θＲ２で入射したときの透過振幅比角ΨＴ２はｔａｎ−１｜ＴＰ１・ＴＰ２／ＴＳ１・ＴＳ２｜で定義される値である。すなわち、ｔａｎΨＴ２は式（６）で表される。
ｔａｎΨＴ２＝｜ＴＰ１・ＴＰ２／ＴＳ１・ＴＳ２｜      式（６）
なお、入射面がｘｚ面であるときに、ｓ偏光に対して光学異方性膜は等方性に感じられるので、ＴＳ１及びＴＳ２は、フレネルの式に従って、次式で表される。
ＴＳ１＝２ｎｉｃｏｓθＲ２
／（ｎｉｃｏｓθＲ２＋ｎｙ（１−（ｎｉｓｉｎθＲ２／ｎｙ）２）０．５）
ＴＳ２＝２ｎｙ（１−（ｎｉｓｉｎθＲ２／ｎｙ）２）０．５
／（ｎｙ（１−（ｎｉｓｉｎθＲ２／ｎｙ）２）０．５＋ｎｉｃｏｓθＲ２）
【００２５】
一方、入射面がｘｚ面であるときに、ｐ偏光に対して光学異方性膜は異方性に感じれらるので、結晶光学の理論とＭａｘｗｅｌｌの電磁波理論を適用する。次いで、空気−異方性膜界面における境界条件を考慮する。その結果、ＴＰ１及びＴＰ２は、次式で表される。
ＴＰ１＝［（ξｚ１（ｒ）−ξｚ１（ｉ））−ξｘ（ｔａｎαｒ１＋ｔａｎαｉ１）］
／［（ξｚ１（ｒ）−ξｚ１（ｔ））−ξｘ（ｔａｎαｒ１＋ｔａｎαｔ１）］
×［（１＋ｔａｎ２αｔ１）／（１＋ｔａｎ２αｉ１）］０．５
但し、ξｘ＝ｎｉｓｉｎθＲ２、ξｚ１（ｉ）＝ｎｉｃｏｓθＲ２、
ξｚ１（ｒ）＝−ｎｉｃｏｓθＲ２、
ξｚ１（ｔ）＝ｎｘ（１−ξｘ２／ｎｚ２）０．５、
ｔａｎαｉ１＝ｔａｎθＲ２、ｔａｎαｒ１＝ｔａｎθＲ２、
ｔａｎαｔ１＝−ξｘξｚ１（ｔ）／（ξｘ２−ｎｚ２）  、である。
【００２６】
ＴＰ２＝［（ξｚ２（ｒ）−ξｚ２（ｉ））−ξｘ（ｔａｎαｒ２＋ｔａｎαｉ２）］
／［（ξｚ２（ｒ）−ξｚ２（ｔ））−ξｘ（ｔａｎαｒ２＋ｔａｎαｔ２）］
×［（１＋ｔａｎ２αｔ２）／（１＋ｔａｎ２αｉ２）］０．５、
但し、ξｚ２（ｉ）＝ｎｘ（１−ξｘ２／ｎｚ２）０．５、ξｚ２（ｒ）＝−ξｚ２（ｉ）、
ξｚ２（ｔ）＝ｎｉｃｏｓθＲ２、
ｔａｎαｉ２＝−ξｘξｚ２（ｉ）／（ξｘ２−ｎｚ２）、
ｔａｎαｒ２＝ξｘξｚ２（ｒ）／（ξｘ２−ｎｚ２）、
ｔａｎαｔ２＝ｔａｎθＲ２  、である。なお、測定は通常、空気中で行われるので、光学異方性膜の周囲の屈折率ｎｉは１である。
【００２７】
透過振幅比角ΨＴ２を求める際の、入射角θＲ２は、特に制限されないが、測定精度を高めるために、入射角θＲ２を３０度以上にすることが好ましく、４０度以上にすることがより好ましく、６０度以上にすることが特に好ましい。なお、入射面がｙｚ面であるときにも、反射振幅比角ΨＴ２について同様な式を求めることができるので、入射面に応じて、透過振幅比角ΨＴ２の式を選択する。
【００２８】
膜厚ｄは、マイクロメーター等によって測定することができる。そして、上記の式（４）、式（５）、及び式（６）の連立方程式を解くことによって、ｎｘ、ｎｙ、ｎｚを代数計算によって算出することができる。
【００２９】
透過位相差ΔＯ２、透過位相差ΔＴ２、及び透過振幅比角ΨＴ２を、入射光の波長λを分光装置等によって切り替えて、測定することによって、それぞれの波長依存性がわかる。そして、上記連立方程式を入射光の波長毎に解くことによって、波長毎の屈折率ｎｘ、ｎｙ、ｎｚを求めることができる。
【００３０】
以上のように、本発明の試験方法によれば、少なくとも二つの入射角における透過光位相差を測定し、少なくとも一つの入射角における透過振幅比角又は反射振幅比角を測定し、その値に基づいて、最小自乗法などの複雑なデータ処理をせずに、代数幾何学的な計算をするだけで、光学異方性膜の屈折率異方性及び３方向の屈折率を正確に求めることができる。
【００３１】
本発明の光学異方性膜の製造方法は、前記試験方法を用いることを含む製法である。
透明樹脂を押出成形法や溶液キャスト成形法などのよって成膜する方法；さらに延伸をする方法；液晶などの光学異方性物質を塗布する方法などの光学異方性膜の製造方法においては、所望の屈折率異方性及び屈折率をもつ光学異方性膜を得るために、製造工程の諸条件、例えば、温度、圧力、膜厚、成膜速度、粘度などの条件を変更し、屈折率等が所望の値に近づくように、自動又は手動でフィードバック制御している。そして、このフィードバック制御に必要な屈折率異方性及び屈折率の正確な値を求めるために本発明の試験方法が用いられるのである。
【実施例１】
【００３２】
波長５５０ｎｍでの屈折率が１．５３３の光学等方性プラスチック材料を横延伸して、平均膜厚４３μｍのフィルムを得た、このフィルムの屈折率ｎｘ，ｎｙ，ｎｚを本発明の試験法を用いて試験を行なった。透過位相差及び反射振幅比角の測定には分光エリプソメータ（Ｍ−２０００、ジェー・エー・ウーラム社製）を使用した。
最初にフィルムの光学主軸を測定装置の座標系ｘｙｚ（実験座標系）と一致させるようにフィルムをセットした。
垂直入射（入射角０度）の条件で、可視光線領域の波長λに対する透過位相差ΔＯを測定した。結果を図１に示した。
【００３３】
フィルムを回転して入射角６０度の条件（入射面がｘｚ面であった）に設置し、可視光線領域の波長λに対する透過位相差ΔＴを測定した。結果を図２に示した。
【００３４】
裏反射の影響を除去するために、フィルムの裏面に黒ビニールテープを貼り付けた。フィルムを入射角７０度の条件（入射面がｘｚ面であった）に設置し、可視光線領域の波長λに対する反射振幅比角ΨＲを測定した。結果を図３に示した。
【００３５】
ΔＯ、ΔＴ、及びΨＲを測定したフィルムの厚さをマイクロメーターで測定した。膜厚は４３．０μｍであった。
【００３６】
最後に、図１、図２、及び図３に示した測定値ΔＯ、ΔＴ、ΨＲを、式（１）、式（２）、式（３）に代入し、ｎｘ，ｎｙ，ｎｚを算出した。結果を図４に示した。
【実施例２】
【００３７】
実施例１において、入射角６０度の透過位相差ΔＴを測定するのと同時に、透過振幅比角ΨＴを測定した。結果を図５に示した。
ΔＯ、ΔＴ、及びΨＴを測定したフィルムの厚さをマイクロメーターで測定した。膜厚は４３．０μｍであった。
【００３８】
最後に、図１、図２、及び図５に示した測定値ΔＯ、ΔＴ、ΨＴを、式（４）、式（５）、式（６）に代入し、ｎｘ，ｎｙ，ｎｚを算出した。結果を図６に示した。
【００３９】
以上の結果から、各波長におけるΔＯ、ΔＴ、ΨＲを測定し、その値を式（１）、式（２）、式（３）に代入するだけで、各波長におけるｎｘ，ｎｙ，ｎｚを単純な代数計算で算出できることがわかる。同様に、各波長におけるΔＯ、ΔＴ、ΨＴを測定し、その値を式（４）、式（５）、式（６）に代入するだけで、各波長におけるｎｘ，ｎｙ，ｎｚを単純な代数計算で算出できることがわかる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】入射角  ０度のときの透過位相差ΔＯの波長依存性を示した図である。
【図２】入射角６０度のときの透過位相差ΔＴの波長依存性を示した図である。
【図３】入射角７０度のときの反射振幅比角ΨＲの波長依存性を示した図である。
【図４】ΔＯ、ΔＴ、及びΨＲに基づいて計算されたｎｘ，ｎｙ，及びｎｚの波長依存性を示した図である。
【図５】入射角６０度のときの透過振幅比角ΨＴの波長依存性を示した図である。
【図６】ΔＯ、ΔＴ、及びΨＴに基づいて計算されたｎｘ，ｎｙ，及びｎｚの波長依存性を示した図である。
【符号の説明】
【００４１】
ΔＯ：入射角  ０度のときの透過位相差
ΔＴ：入射角６０度のときの透過位相差
ΨＲ：入射角７０度のときの反射振幅比角
ΨＴ：入射角６０度のときの透過振幅比角
ｎｘ：光学異方性膜の面内遅相軸方向の屈折率
ｎｙ：光学異方性膜の面内遅相軸に面内で直交する方向の屈折率
ｎｚ：光学異方性膜の厚み方向の屈折率
【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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