ICS71.080.99 G15 中华人民共和国国家标准 GB/T33048—2016 偏振片 光学补偿值的测定 Polarizingfilm—Testmethodofopticalretardation 2016-10-13发布 2017-05-01实施 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局 中国国家标准化管理委员会发布前 言 本标准按照GB/T1.1—2009给出的规则起草。 本标准由中国石油和化学工业联合会提出。 本标准由全国光学功能薄膜材料标准化技术委员会(SAC/TC431)归口。 本标准起草单位:深圳市盛波光电科技有限公司。 本标准主要起草人:邱韶华、陈敏、钟伟宏、苏丹、仲伟虹、钱琨、盛正军。 ⅠGB/T33048—2016 偏振片 光学补偿值的测定 1 范围 本标准规定了偏振片用补偿膜的补偿值的测试方法。 本标准适用于单层光学补偿膜的测试,也适用于贴有补偿膜的偏振片的补偿值的测试。 2 术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。 2.1 补偿值 retardation 光线通过具有双折射特性材料时,产生的寻常光与非寻常光传输速度差异所导致的两种光叠加形 成的位相差。 2.2 平面内补偿值 in-planeretardation Re 平面内获得的位相差补偿。 Re=(nx-ny)d 式中: nx———膜平面内慢轴方向上的折射率; ny———膜平面内快轴方向上的折射率; d———膜的厚度,单位为纳米(nm)。 2.3 厚度补偿值 thicknessretardation Rth 厚度方向获得的位相差补偿。 Rth=nx+ny 2-nzæ èçö ø÷d 式中: nx———膜平面内慢轴方向上的折射率; ny———膜平面内快轴方向上的折射率; nz———膜厚度方向上的折射率; d———膜的厚度,单位为纳米(nm)。 2.4 寻常光 ordinarylight o光 遵从折射定律的传输光。 1GB/T33048—2016 2.5 非寻常光 extraordinarylight e光 不遵从折射定律的传输光。 3 测试设备 相位差测量仪,由光源、起偏系统、样品台、检偏系统、受光元件组成。 光源:白色光源,如卤素灯。 波长范围:400nm~800nm,精度要求:0.5nm。 起偏器、检偏器转动精度要求:0.1°。 旋转平台:倾斜角度:-50°~50°(精度:0.1°);回转角度:-180°~180°(精度:0.1°)。 测试设备结构如图1: 说明: 1———白色光源; 2———起偏系统; 3———固定样品台,测试Re值用; 4———检偏系统; 5———受光元件; 6———旋转样品台,测试Rth值用。 图1 测试原理示意图 4 测试原理 测试原理如下: a) 光由光源发出,先通过起偏系统形成线偏光; b) 线偏光投向待测物品,形成线偏光或椭圆偏光或圆偏光; c) b)形成的新光再通过检偏系统投向受光元件,由受光元件测定接收光的强度; d) 测试过程中通过马达控制起偏系统及检偏系统中偏光子的旋转角度,由软件系统自动记录下 2GB/T33048—2016 角度与光强的变化关系,利用偏振系统数学算法间接推算出待测物品的位相差值。 5 试样制备 样品裁切成40mm×30mm大小,样品的两侧表面应平整且平行,无灰尘、气泡、顶伤、划痕、条纹 等肉眼可见的缺陷,样品厚度应不超过2.5mm。 6 测试环境 测试环境温度为23℃±2℃,相对湿度为65%±15%。 7 测试步骤 7.1 先不放入待测物,进行光路调整,使得起偏器与检偏器主轴方位角均为0°。 7.2 放入待测样品,使测试点与系统的轴线在同一水平线,样品的长边与仪器样品台的基准边平行,固 定好。 7.3 使检偏器主轴方位角为0°,起偏器主轴方位角为45°,测试400nm~800nm范围内的光强值。 7.4 使检偏器与起偏器主轴方位角均为45°,此时两者的主轴方向平行,测试400nm~800nm范围内 的光强值。 7.5 使检偏器主轴方位角为135°,起偏器主轴方位角为45°,此时两者的主轴方向直交,测试400nm~ 800nm范围内的光强值。 8 结果的计算与表述 计算公式见式(1)。 [IQUV]T=MP2MSMP1[I0Q0U0V0]T……………………(1) 式中: MP1 ———起偏器的米勒矩阵; MP2 ———检偏器的米勒矩阵; MS ———待测物的米勒矩阵; [IQUV]T———出射光的米勒矩阵; [I0Q0U0V0]T———自然光的米勒矩阵,其值为I0[1000]T; MP1=1 21 cos2θ1 sin2θ10 cos2θ1cos22θ1cos2θ1sin2θ10 sin2θ1cos2θ1sin2θ1sin22θ10 0 0 0 0é ëêê ê ê ê êù ûúú ú ú ú ú; MP2=1 21 cos2θ2 sin2θ20 cos2θ2cos22θ2cos2θ2sin2θ20 sin2θ2cos2θ2sin2θ2sin22θ20 0 0 0 0é ëêê ê ê ê êù ûúú ú ú ú ú;GB/T33048—2016 GB/T33048—2016 MS=1 0 0 0 0cos22θ3+sin22θ3cosδcos2θ3sin2θ3(1-cosδ)-sin2θ3sinδ 0cos2θ3sin2θ3(1-cosδ)sin22θ3+cos22θ3cosδcos2θ3sinδ 0 sin2θ3sinδ -cos2θ3sinδ cosδé ëê ê ê ê êêù ûú ú ú ú úú。 将MP1、MP2、MS代入式(1),可得出射光强的计算公式,见式(2)。 I=I0 4[2cos2(θ1-θ2)-(1-cosδ)cos2θ1cos2θ2+2(1-cosδ)cos2θ3cos2(θ3-θ1-θ2)] ……………………(2) 式中: I ———测试光强; I0———入射光强; θ1———起偏器的主轴方位角; θ2———检偏器的主轴方位角; θ3———待测物的主轴方位角; δ———待测物引起的光程差。 测试结果以纳米(nm)表示的位相差值由式(3)计算。 R=2π λδ ……………………(3) 式中: R———位相差值; λ———光波长。 每次测试三个点,平行测试三次。 9 测试报告 测试报告应包含以下内容: ———样品来源; ———测试项目名称; ———环境条件; ———测试日期; ———测试设备; ———测试结果; ———测试人。