JP2000098314A

JP2000098314A - 屈折率の決定方法および該方法のための光学装置

Info

Publication number: JP2000098314A
Application number: JP11264754A
Authority: JP
Inventors: Michael Heckmeier; ミヒャエル・ヘックマイヤー
Original assignee: Merck Patent GmbH
Current assignee: Merck Patent GmbH
Priority date: 1998-09-19
Filing date: 1999-09-20
Publication date: 2000-04-07
Also published as: US6317201B1; DE19944798A1

Abstract

(57)【要約】【課題】アベ屈折計などの反射の臨界角を測定する屈折
計を用いる、ほとんど同時的な屈折率測定における範囲
の制限にかかわる従来技術の問題を解消する。【解決手段】広範囲の屈折率値を測定する方法であっ
て、相違する屈折率を有する透過性材料の少なくとも２
つの部分からなる測定本体、例えば測定プリズムを使用
する方法を提供する。液晶の複屈折率の測定方法がまた
提供される。さらにまた、このような測定に用いられる
光学装置が提供される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、液体材料、液晶材
料中に分散されている材料あるいは液晶材料の屈折率の
決定方法およびこの決定に使用される光学装置に関す
る。本発明は特に、液晶の複屈折の決定に関する。

【０００２】

【従来の技術】液晶材料は、これらが電気光学ディスプ
レイにおいて効果的に使用されることから、市場価値の
高い材料である。電気光学ディスプレイでは、液晶材料
の電気的性質、誘電異方性および光学異方性の各物性を
利用する電気光学効果が使用される。従って、このよう
な効果を液晶で利用するためには、液晶材料の誘電性物
性、すなわちディレクターに対して平行の誘電率（ｄｉ
ｅｌｅｃｔｒｉｃｐｅｒｍｉｔｔｉｖｉｔｙ）（ε
‖）、ディレクターに対して垂直の誘電率（ε⊥）およ
びそれらの差に加えて、誘電異方性（△ε＝ε‖−ε
⊥）およびまたそれらの光学物性、すなわちディレクタ
ーに対して平行の屈折率［これはまた、異常光線屈折率
（ｅｘｔｒａｏｒｄｉｎａｒｙｒｅｆｒａｃｔｉｖｅ
ｉｎｄｅｘ）（ηｅ）と称される］、ディレクターに
対して垂直の屈折率［これはまた、常光線屈折率（ｏｒ
ｄｉｎａｒｙｒｅｆｒａｃｔｉｖｅｉｎｄｅｘ）
（ηｏ）と称される］およびそれらの屈折率の異方性の
相違［本明細書において、これを複屈折（△ｎ＝ηｅ−
ηｏ）と称する］を評価することが不可欠である。

【０００３】好ましい方向に対して平行であるそれらの
長い方の分子軸の配向を特徴とする、カラム状分子、す
なわち好適方向に対して平均して平行であるそれらの分
子長軸の配向を特徴とする棒状分子からなるネマティッ
ク液晶は、現在最も広く使用されている。この好適方向
は一般に、ディレクターと称される。すなわち、配向さ
れた試料においては、ネマティック液晶は異方性物性に
特徴を有する。すなわちそれらの物性は、このディレク
ターに対する配向に依存する。ネマティック液晶は一般
に、ディレクターの軸に対して対称的に回転する。これ
は、一軸異方性と称される。従って、それらの物性の大
部分、例えば屈折率、誘電透過性および磁気感受性など
は、ディレクターに対して平行または垂直で見た場合、
２つの相違する数値を取る。液晶媒体、特にネマティッ
ク液晶媒体の複屈折の決定には、当業者が適宜使用する
数種の方法が存在する。

【０００４】公知方法の中には、通称ライツ−ジェリイ
（Ｌｅｉｔｚ−Ｊｅｌｌｙ）屈折計を用いる方法および
例えば通称アベ（Ａｂｂｅ）屈折計を用いる総反射の臨
界角の決定を利用する屈折計を用いる方法がある。ライ
ツ−ジェリイによる屈折計は、スリットおよび測定スケ
ールを備えた裏板(back plane)および試料ホルダーから
なる。この試料ホルダーは、平らで透過性の本体および
プリズムとの間にウエッジ型間隙を有することを特徴と
している。このプリズムは、この裏板の反対側に配置さ
れている。試料ホルダーの平らで透過性の本体の裏板と
対面している側には、狭い孔を有する非透過性板が固定
されている。液晶は、この平らな透過性本体とプリズム
との間に配向される。この場合、裏側から照射した場
合、試料ホルダーの後側の裏板に存在するスリットを通
過する光は、常光線ビームおよび異常光線ビームに分割
されて、試料を通過する。

【０００５】試料ホルダーのプリズム側に位置している
観測者は、裏板の目盛り付きスケール上の両ビームの架
空の起源(origins)を測定することができる。ライツ−
ジェリイ屈折計の使用は、例えばＫ．Ｏｋａｎｏおよび
Ｓ．Ｋｏｂａｙａｓｈｉによる「液晶基礎編」（バフウ
カン株式会社）（１９８５年７月１５日および１９８９
年６月１５日）；ＩＳＢＮ−５６３−０３４１４−２，
１０章３．１、２１２〜２１３頁に簡単に説明されてい
る。アベ屈折計の使用は、例えばＵ．Ｆｉｎｋｅｎｚｅ
ｌｌｅｒおよびＲ．Ｅ．Ｊｕｂｂによる“Ｐｈｙｓｉｃ
ａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆｌｉｑｕｉｄｃｒ
ｙｓｔａｌｓ”、ｐａｒｔＩＶ，“Ｏｐｔｉｃａｌ
ａｎｉｓｏｔｒｏｐｙ”，ｓｔａｔｕｓ１９９７年１
１月、Ｗ．Ｂｅｃｋｅｒ編集、ＭｅｒｃｋＫＧａＡ，ド
イツ国に記載されている。

【０００６】これらの方法、特に後者の方法は、常光線
屈折率および異常光線屈折率の両方およびそれらの差、
複屈折値を一つの同一試料について、ほとんど同時に決
定することができるという利点を有する。従って、屈折
率に影響すると見做される条件、例えば試料の配向およ
び試料の温度などのいかなる変化にも正確である。実際
に、アベ屈折計を用いる方法では、材料の常光線屈折率
および異常光線屈折率を、同時にではなく、事後に決定
することができるにすぎないが、境界条件および周辺の
変化は、事前の読みの反復によって、実際に排除するこ
とができる。従って、この方法は、「準−同時的」測定
方法である。ライツ−ジェリイ屈折計を用いる方法は、
ｎ_e値およびｎ_o値の両方の広範囲の測定を可能にし、
従って△ｎ値の決定を可能にする。しかしながら、この
方法の精度は、ｎ_e値およびｎ_o値の両方について単に
約±０．００１位であり、従って△ｎ値について単に±
０．００２である。

【０００７】従って、大部分の実用に際して、少なくと
も理想的なｎ_e値およびｎ_o値にかかわる±０．０００
２の、また複屈折値△ｎにかかわる±０．０００４の精
度を有するアベ屈折計を使用する方法は好適である。ア
ベ屈折計は、相違する屈折率を有する２種の光学透過性
媒体間の総反射の臨界角の原理を利用する屈折計の一例
である。すなわち、自然なこととして、しかし残念なこ
とに、この屈折計を使用することができる屈折率範囲
は、同一の測定原理に基づく別種の屈折計と同様に、使
用される測定本体（ｍｅａｓｕｒｉｎｇｂｏｄｙ）-典
型的には測定プリズム（ｍｅａｓｕｒｉｎｇｐｒｉｓ
ｍ）であるが-の屈折率に依存する。

【０００８】１．１７〜１．８５の範囲を有する市販の
アベ屈折計（例えば、Ｚｅｉｓｓ，ドイツ国による）
は、すでにむしろ広い範囲を有するが、３個の相違する
測定プリズムを組合わせなければならない：１．１７〜
１．５６の範囲の測定が可能な１つのプリズム、１．３
０〜１．７１の範囲の測定が可能な次の１つのプリズム
および１．４５〜１．８５の範囲の測定が可能な次の１
つのプリズム（アベ屈折計Ｂ、操作マニュアル、Ｚｅｉ
ｓｓ，ドイツ国）。広範囲の数値にわたって変化する化
合物の屈折率は、相違する測定プリズムを用いて測定で
きるのみである。一方で、屈折計のプリズムの交換は、
むしろ経済的であるけれども、特に相違するプリズムの
温度調節に必要な時間を考慮すると、相当な量の時間を
要する。また、より頻繁な操作および露光により、プリ
ズムが損傷する危険が増加する。他方で、相違する屈折
計を並行使用すると時間効率は増加するが、経済性は悪
くなる。

【０００９】さらに、最近になって、△ｎ＞０．４でも
大きい屈折率値を有する液晶材料に対する要求が増大し
ている。このような材料の複屈折値、および例えばすで
に１．３〜１．４５の範囲のｎ_Oおよび０．２５〜０．
４０の範囲の△ｎを有することが判明している材料の複
屈折値を測定するためには、、測定と測定との間で、測
定プリズムを変えるか、あるいは相違するプリズムを備
えた２個の屈折計を使用するかのどちらかにより、ｎ_e
値およびｎ_o値を、別々に２回、測定することが必要で
ある。しかしながら、これらの方法は両方とも、同時的
またはほとんど同時的な測定の利点を失うことになる。
測定条件、特に試料の配向および測定温度の相違による
不確実性は、精度の低下を導き、またシステム的な誤差
さえも導くことになる。従って、良好な測定精度および
少なくともある程度の同時的測定などの、例えばアベ屈
折計を用いる測定方法の利点を保有しながら、また同時
に屈折率の許容される測定範囲が相当に拡大されること
が格別に望まれている。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、優れ
た測定精度と少なくともほとんど同時的測定のできる、
例えばアベ屈折計を用いる測定方法の利点を維持し、同
時に屈折率の許容範囲を顕著に拡大することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明により、アベ屈折
計などの反射の臨界角を測定する屈折計を用いて、ほと
んど同時的に許容される屈折率の限定される範囲の問題
が、相違する屈折率を有する透過性材料の少なくとも２
つの部分を有する測定本体、例えば測定プリズムにより
解消されることが見出された。従って、本発明の態様の
一つは、相違する屈折率を有する透過性材料の少なくと
も２つのプリズム部分を有する測定プリズムを備えたア
ベ屈折計にある。好ましくは、この屈折計は、２または
３以上の固形の光学的に透過性の材料からなり、その少
なくとも２つは相互に屈折率の異なる材料から構成され
ている測定本体を備えている。

【００１２】この測定本体は、種々の形状を有すること
ができる。可能な形状には、例えば菱形体（ｒｈｏmｂ
ｏｅｄｉｃａｌｂｏｄｉｅｓ）、三斜晶体、三角また
は多角柱状のカットまたはその他の形状がある。柱状カ
ットが好ましい。これらのカットは、種々の切削面を有
することができ、平面切削面は好適である。特に、相互
に平行であるか、または傾斜している平面切削面は好適
である。この切削面が相互に平行である場合、これらは
三角柱または多角柱の他の縁端に対して傾斜しているこ
とができ、あるいは平行であることができる。平行切削
面を有する三角柱または多角柱のカットである測定本体
の中で、多角柱の縁端に対して直角の切削面を有するよ
うなカットは、特に好適である。これらの測定本体は通
常、プリズムと称される。本発明による測定本体のもう
一つの好適態様は、相互に傾斜した切削面を有する三角
柱または多角柱のカットである。

【００１３】ウエッジ形切削面はこのウエッジ形の切削
面を利用して、適当な固定手段、例えばウエッジ形ハウ
ジングにより測定本体（すなわち、ウエッジ形測定プリ
ズム）の少なくとも２つの部分を固定することができ
る。別の縁端に対して傾斜した切削面を有する測定本体
または別の縁端に対して直角の平行面を有する測定本体
は、特に好適である。プリズムとも称される後者の測定
本体は、特に好ましい。上記測定本体の相違する屈折率
を有する少なくとも２種の材料は、光学的にアイソトロ
ピックであると好ましい。このような光学的にアイソト
ロピックであるか、またはほとんどアイソトロピックで
ある材料には、各種ガラスおよび結晶がある。

【００１４】相違する屈折率を有する代表的ガラスは、
例えばｎ_d＝１．４５８（ｎ_dは、５８７．６ｎｍのＨ
ｅ−線における屈折率を表わす）およびｎ_D＝１．４５
８４（ｎ_Dは、５８９．３ｎｍ、ナトリウムＤ線ダブル
レットにおける屈折率を表わす）を有する９６％ＳｉＯ
₂シリケートガラスまたは石英ガラスから、ｎ_D＝１．
５４５を有するソーダ石灰−鉛ガラスを経て、ｎ_D＝
１．６９３を有する高鉛含有量を有する鉛ガラスまでの
範囲にわたる屈折率を有するものが知られている。結晶
形態の透過性固形媒体には、ｎ_D.P＝１．５４４２およ
びｎ_D.e＝１．５５３３を有する石英、ｎ_D＝２．１３
（Ｄ´ＡｎｓＬａｘ）を有するＺｒＯ₂およびｎ_D.0
＝２．６１５８、ｎ_D.e＝２．９０２９を有するＴｉＯ
₂（ルチル形）ｎ_D.0＝２．５３４、ｎ_D.e＝２．４９
３を有するＴｉＯ₂（アナターゼ形）、ｎ_D.1＝２．５
８３２、ｎ_D.2＝２．５８５６、ｎ_D.3＝２．７４１４
を有するＴｉＯ₂（ブロッカイト形）がある。

【００１５】アニソトロピックの透過性固形材料は、本
発明による測定本体の材料として使用する以前に、例え
ば液体状態にまで加熱し、次いで急速冷却させることに
よって、それらのガラス状態に変形させると好ましい。
しかしながら、その他の巨視的にアイソトロピック状態
のこれらの材料、例えば無作為に配向された微結晶でア
モルファス状態などもまた、有利に使用することができ
る。測定本体の少なくとも２つの部分の屈折率の差は、
少なくとも０．０５、好ましくは少なくとも０．１、最
も好ましくは少なくとも０．３の差である。しかしなが
ら、この差は、好ましくは１．２よりも大きくなく、最
も好ましくは０．９よりも大きくない。しかしながら、
２つまたは３つ以上の部分を一体に組合わせることもで
き、これらの各部分は、例えば市販の測定プリズムに使
用される材料の相違する１種からなることができる。Ｚ
ｅｉｓｓ（ドイツ国）から入手できる３個の測定プリズ
ムは、パンフレット“ＡｂｂｅＲｅｆｒａｃｔｏｍｅ
ｔｅｒＢ，Ｇｅｂｒａｕｃｈｓａｎｌｅｉｔｕｎｇ”
（操作マニュアル）に従い、屈折率の範囲を順次包含し
ている：

【００１６】

【表１】

【００１７】従って、本発明による２個の測定プリズム
Ｎｏ．１およびＮｏ．３の材料を組合わせることによっ
て、１．１７〜１．８５の組合わせ範囲にわたる屈折率
範囲をすでに包含することができる。測定本体の少なく
とも２つの部分は、これら両方が好ましくは平面であっ
て、その屈折率をそれぞれ測定しようとする材料を保持
する表面を有する。これらの表面は好ましくは、平行で
あり、また好ましくは相互に隣接しており、最も好まし
くはこれらは同一平面で相互に隣接している。さらにま
た、上記測定本体の少なくとも２つの部分の全部は、測
定光の出口に対して少なくとも１つの面、好ましくは平
面を有する。これらの表面は好ましくは、相互に平行で
あり、最も好ましくは同一平面にある。従って、相違す
る屈折率を有する少なくとも２つの、すなわち２つまた
は３つ以上の部分を備えた組合わせ測定本体を実現する
と好ましい。

【００１８】この組合わせ測定本体の幾何学的形態は、
或る形態に制限されるものではなく、当業者は種々の適
当な形態を容易に見出すことができ、そして定めること
ができる。好適態様において、この組合わせ測定本体
は、好ましくは市販の測定プリズムの代わりとして、す
なわち同一形状を有し、また（寸法）容積などが市販の
測定プリズム（例えば、Ｚｅｉｓｓ（ドイツ国）から入
手できるもの）と類似しているように、構築されている
プリズムである。アベ屈折計で一般に用いられる測定プ
リズムは、測定光が横断して通過するのに対して、本発
明の好適態様では、本発明によるプリズムは、少なくと
も２つの部分からなり、これらは１つを除いて全寸法お
よび全角度で同一であることを特徴とするサブ−プリズ
ム（ｓｕｂ−ｐｒｉｓｍｓ）である。この寸法の一つ
は、プリズムの厚さ、すなわち測定される基体に接触し
ており、光ビームの光路に対して垂直である表面におけ
るその範囲である。この寸法はまた、プリズムの高さ
（ｈ）としても知られている。図１をまた参照すること
ができる。

【００１９】明白なこととして、同一の様相で、２つ以
上の部分、すなわち３つまたは４つ以上の部分、好まし
くはサブ−プリズムを組合わせて、測定本体、好ましく
は測定プリズムを形成することができる。次いで、２つ
の部分を好ましくは、１つまたは２つ以上の部分の間に
挟み込む。これらの部分は全部が、相違する屈折率を有
する。例えば、測定本体が３つの部分ｉ＝１〜３である
場合、これらの部分の各１つは、上記Ｚｅｉｓｓ（ドイ
ツ国）から入手できるプリズムＮｏ．１〜３からなる３
つの材料の相違する屈折率の１つを有することができ
る。しかしながら、２または３以上の部分の１つのみが
他の屈折率と相違する屈折率を有するかぎり、これらの
部分は同一の屈折率を有することもできる。従って、例
えば同一の屈折率を有する２つの部分、好ましくはサブ
−プリズムが、相違する屈折率を有する第三の部分、好
ましくはサブ−プリズムを挟むような形態にすることが
できる。例えば、相互に同一の屈折率を有する２対の４
つの部分を使用することもできる。この場合または類似
の場合、相違する屈折率を有する部分は好ましくは、測
定本体で交互に存在させる。

【００２０】好ましくは、本発明による測定本体は、２
〜４部分からなり、これらの少なくとも２つは、相違す
る屈折率を有する。測定プリズムが２または３部からな
り、これらのうちの２部分が相違する屈折率を有すると
特に好ましい。各部分ｉの高さｈ_iは、相互に同一であ
ることができ、あるいは相互に相違していてもよい。好
ましくは、測定本体の相違する部分の材料は、熱による
負荷を回避するかまたは減少させるために、それらの熱
膨張係数が相互に適合するように選択する。測定本体の
相違する部分を一緒に固定するために接着剤を使用する
場合、この接着剤はまた、接着剤により結合される各部
分の熱膨張係数に匹敵する熱膨張係数を有するものを選
択する。好ましくは、この接着剤は、接着剤により結合
される本体の熱膨張係数の数値間にある熱膨張係数を有
すると好ましい。特にこれらが相違している場合、この
手段は、熱による負荷を最低にすることができる。しか
しながら、熱による負荷を減少させる柔軟性を有する接
着剤を使用することもできる。

【００２１】測定本体の少なくとも２つの部分の組合わ
せは、当業者に公知の種々の方法により実現することが
できる。簡単な方法で、これらは接着固定することがで
きる。しかしながら、この場合、これらの部分が相互に
望まない力で移動するのを防止するために、任意にフレ
ーム（枠）を使用することができる。接着固定法を用い
る場合、これらの部分を接着により固定するためには、
最適の接着力を有するばかりでなく、また測定される材
料によるこれらの部分間の空隙の汚染を回避するため
に、これらの部分の相互に接触する表面に優れた平坦度
を確保するための多大の注意を払わなければならない。
接着固定法は、測定本体の各部分における適当な凹所お
よびそれぞれの削除部分を経る固定により支持させるこ
とができ、あるいはこのような固定を代わりに用いるこ
とさえできる。

【００２２】測定プリズムの各部分を組合わせるための
もう一つの適当な方法は、これらを一緒に、グルー（に
かわ；ｇｌｕｅ）により付着させる方法である。慣用の
グルーを使用することができる。しかしながら、使用さ
れるグルーは、これらが測定される材料と適合できる、
すなわちその材料と不溶性であり、熱安定性であり（好
ましくは、少なくとも１００℃まで）、そして測定用の
光ビームを過度に妨害しない適当な光学的性質を有する
ように選択しなければならない。測定プリズムの隣接す
る部分の屈折率に依存して、１個のプリズムに対してさ
えも、相違するグルーを使用することができる。或る条
件下に、液晶ポリマーなどのアニソトロピック材料を、
グルーとして有利に使用することができる。これらの先
駆体は、硬化させる以前に、配向させることができる。
本発明の好適態様の一つに従い、本明細書でウエッジ型
プリズムと称されている、相互に傾斜している柱形切削
の切削面を有するプリズム形の測定本体を使用する場
合、固定手段、例えば適当な形態（例えばウエッジ形
態）の加圧フレームを用いることによって、適合を強化
することができ、あるいは完全に適合させることさえで
きる。

【００２３】本発明の方法を用い、本発明による光学装
置により測定される液晶試料は、測定本体上で均一に配
向させると好ましく、測定本体と照射本体（ｉｌｌｕｍ
ｉｎａｔｉｏｎｂｏｄｙ）との間で、均一に配向さ
せ、挟み込むと、特に好ましい。この配向は、ホメオト
ロピックであると好ましい。好適態様において、これら
の本体の少なくとも一方、好ましくは両方は、好ましく
はレシチンなどの配向剤で被覆する。この配向は、適当
な溶剤、好ましくはトリクロロエタン中のレシチン溶液
で湿らせた布地を用いてラビングすることによって達成
することができる。常光線屈折率は、例えばＦｉｎｋｅ
ｎｚｅｌｌｅｒおよびＪｕｂｂにより開示されているよ
うに、アナライザーとして作用する偏光板を測定装置の
接眼レンズ上に配置することによって簡単に、あるいは
偏光された光を当てることによって測定することができ
る。異常光線屈折率は、偏光板の使用とは独立して測定
することができる。

【００２４】図面の説明図１は、測定プリズムを示す図解式図面である。プリズ
ムの高さｈが示されている。図２は、本発明によるプリ
ズムの好適態様の例を示している。ｎ₁およびｎ₂は、
２種の光学的に透過性の媒体の各屈折率である。ｈ₁お
よびｈ₂は、プリズムを構成する２個のサブ−プリズム
の各高さである。本明細書に引用されている全部の参考
文献および刊行物は、引用して組入れる。これには、中
でも、特に“Ｐｈｙｓｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ
ｏｆｌｉｑｕｉｄｃｒｙｓｔａｌｓ”，ｓｔａｔｕ
ｓ１９９７年１１月、Ｗ．Ｂｅｃｋｅｒ編集のパート
ＩＶのＵ．ＦｉｎｋｅｎｚｅｌｌｅｒおよびＲ．Ｅ．Ｊ
ｕｂｂによる“Ｏｐｔｉｃａｌａｎｉｓｏｔｒｏｐ
ｙ”、および“ＡｂｂＲｅｆｒａｃｔｏｍｅｔｅｒ
Ｂ，Ｇｅｂｒａｃｈｓａｎｌｅｉｔｕｎｇ（操作マニュ
アル）、Ｚｅｉｓｓ（ドイツ国）が包含される。

【００２５】本明細書において、各場合に、別段の記載
がないかぎり、 −温度は全部が、センチ度、すなわち摂氏度（℃）で示
されている、 −温度は全部が、センチ度の差（度）で示されている、 −物理的データは全部が、２０℃で、および２０℃につ
いて明示されている、 −屈折率は全部が、５８９．３ｎｍにおけるナトリウム
ダブルレット線における波長について示されており、一
般にｎ_Dの指数“Ｄ”により示されている、そして −濃度は全部が、質量パーセントで示されている。

【００２６】

【実施の形態】例下記の例は、いかなる点でも制限することなく、本発明
を説明するものである。本明細書において、液晶材料の
化合物は、下記表に示されている略号により示されてい
る。表１：液晶化合物の略号：

【化１】

【００２７】これらの化合物は、ＭｅｒｃｋＫＧａ
Ａ，Ｄａｒｍｓｔａｄｔの標準製品であるか、または公
知方法により入手することができる。例１それぞれが、上記参考書に記載されている、Ｚｅｉｓｓ
（ドイツ国）から入手することができるプリズムＮｏ．
１およびＮｏ．３の形状および寸法を有するサブ−プリ
ズムである２つの部分を有する測定プリズムを製造す
る。ただし、上記各サブ−プリズムは、この市販プリズ
ムの半分の高さを有する。この２つの部分を接着固定法
により組合わせ、次いでＺｅｉｓｓ（ドイツ国）から市
販されている「アベ屈折計Ｂ」の測定プリズム用の空間
に挿入する。この測定プリズムを、トリクロロエタン
（これは、ＭｅｒｃｋＫＧａＡから入手できる）中の
レシチンの０．１％溶液（これはまた、ＭｅｒｃｋＫ
ＧａＡから入手できる）で湿らせた布地を用いて、単一
方向に反復摩擦することによって、レシチンの薄膜で被
覆した。この布地は、直径約１ｃｍおよび長さ約２０ｃ
ｍのテフロン（登録商品名）のシリンダー状棒の周囲に
巻き付けられている。

【００２８】照射プリズムはまた、後刻に測定試料が接
触する側の平面を、測定プリズムと同一の方法でレシチ
ンで被覆した。この測定プリズムを、液晶混合物Ａ約５
０μｌの小滴で覆い、引き続いて照射プリズムで覆う。
この混合物Ａの組成は以下に示されている。屈折計を封
鎖した後、試料の温度を、３０分間、２０℃の温度に設
定した。次いで、最初に、常光線屈折率が、１．４４１
７として測定された。引き続いて、異常光線屈折率が、
１．７７３８として測定された。次いで再度、常光線屈
折率を測定し、実験誤差内の１．４４１７であることが
確認された。

【００２９】表２：混合物Ａ組成；

【表２】物性１５３℃ Ｔ（Ｎ,Ｉ）℃ 従って、与えられた試料、すなわち同一配向を有する試
料について、同一温度で、複屈折率△ｎは、△ｎ＝ｎ_e
−ｎ_o＝１．７７３８ − １．４４１７＝０．３３２
１であるものと測定された。

【００３０】比較例１液晶混合物Ａの屈折率を慣用の測定プリズムを備えたア
ベ屈折計により測定した。常光線屈折率は、１．３０〜
１．７１の範囲の測定プリズムを備えた屈折計でのみ測
定可能であり、そして異常光線屈折率は、１．４５〜
１．８５の範囲の測定プリズムを備えた屈折計でのみ測
定可能であった。試料の調製および条件調節は、例１に
記載のとおりに行った。常光線屈折率および異常光線屈
折率が、例１で得られた数値と実験誤差範囲内で同一の
数値で測定された。

【図面の簡単な説明】

【図１】測定プリズムを示す図解図。

【図２】好適態様の測定プリズムを示す図解図

【符号の説明】

ｈ：プリズムの長さ。ｎ：光学的に透過性の材料の屈折率。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 591032596 ＦｒａｎｋｆｕｒｔｅｒＳｔｒ． 250, Ｄ−64293 Ｄａｒｍｓｔａｄｔ，ＦｅｄｅｒａｌＲｅｐｕｂｌｉｃｏｆＧｅｒｍａｎｙ (72)発明者ミヒャエル・ヘックマイヤードイツ連邦共和国デー−64293 ダルムシュタットフランクフルターシュトラーセ 250

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】反射の臨界角を測定する屈折計を用いる、
材料の屈折率の決定方法であって、屈折計が相互に相違
する屈折率を有する少なくとも２つの部分の光学的に透
過性の材料を含有する測定本体を備えていることを特徴
とする、前記の方法。
【請求項２】屈折計の光線が測定本体の少なくとも２つ
の部分のそれぞれの少なくとも１つの部分を通過するこ
とを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項３】測定本体が測定プリズムであることを特徴
とする、請求項１および２のいずれか一項に記載の方
法。
【請求項４】測定プリズムの少なくとも２つの部分が、
同一形状および同一寸法（ただし相互に同一でも相違し
てもよいそれぞれの高さｈは例外とすることができる）
を有するプリズムｉであることを特徴とする、請求項３
に記載の方法。
【請求項５】屈折率の決定に付される材料が液晶材料で
あることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一項に
記載の方法。
【請求項６】液晶材料を測定本体上で配向させることを
特徴とする、請求項５に記載の方法。
【請求項７】総反射の臨界角の決定を用いて、液体、液
体中に分散または浸漬されている固体、あるいは液晶媒
体の屈折率を決定するための光学装置であって、測定本
体、好ましくは２または３以上の部分からなり、その２
または３以上の部分が、相互に相違する屈折率を有する
測定プリズムを備えていることを特徴とする、前記光学
装置。
【請求項８】２または３以上の部分が、同一形状および
同一寸法（ただし相互に同一でも相違してもよいそれぞ
れの高さｈは例外とすることができる）を有するプリズ
ムであることを特徴とする、請求項７に記載の光学装
置。
【請求項９】請求項７および８のいずれか一項に記載の
光学装置の材料の屈折率の決定における使用。
【請求項１０】屈折率の決定に付される材料が、配向さ
れている液晶であることを特徴とする、請求項９に記載
の光学装置の使用。