TN方式とIPS方式の偏光方向の違い

一口に液晶ディスプレイといっても、色々な表示方式がある。それらの中で現在よく使われているのはTN(ねじれネマチック)方式、VA(垂直配向)方式、IPS(面内スイッチ)方式の3つだ。いずれの方式も、液晶を使って光の偏光状態を変えて明るさを変化させるため、液晶セルは2枚の偏光板で挟まれている。外側の偏光板の方向は、表示方式によって異なる。これは、方式によって画面を正面ではなく斜めから見た場合に表示がおかしくなりやすい方向が異なっているためである。
たまたま、机の上にTNとIPSのディスプレイがあったので、並べて前に偏光板をあててみた。偏光板の透過軸は長手方向(に平行か垂直)にある。
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左の暗くなっている方がIPS、そして右側の暗くなっていないのがTN型だ。これだけだと、TNが暗くないのが、偏光方向が90度違っていただけか判らないおで、偏光子を90度回してみる。
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すると、IPSの方がTNより明るくなっている。ということは、TNから出ている光の偏光方向は、水平でも垂直でもないことを示している。というわけで、偏光子を45度傾けてみると
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と、今度はTN側の画面がIPSより明るくなっている。さらに90度回転すると
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今度はTN側が消光した。
多くの場合、TNは画面に対して45度傾いた方向に偏光している。それに対してIPSとVAは0もしくは90度方向にある。画素を拡大すれば、IPSとVAの区別もできるけれど、とりあえず、偏光板が1枚あれば、TNであるかのチェックは可能だ。
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by ZAM20F2 | 2014-11-15 10:53 | 液晶系 | Comments(5)
Commented by おもしろ!ふしぎ?実験隊:久保 at 2015-01-07 21:15 x
こんにちは、お久しぶりです。
ひとつ教えていただきたいのですが…
液晶に偏光板を当てて、全体が黄色く見え、それから45度傾けると青色(補色)に見えるものがあります。特に携帯では多いように思います。
これは、円偏光を使っているのだと理解しているのですが、
★これは、正しいでしょうか?
教えていただけたら嬉しいです。
少し前までは、偏光板で液晶を見ると暗くなったりするときがありますよ。と言っていましたが、そうでないことが多くなってきました。円偏光(と理解しているのですが)を使っているものも多くなっていると思うし、アンチグレアのシートを上から貼っていることもあります。
本当に昔は、斜め45度で暗くなるものが普通だったように思います。
Commented by ZAM20F2 at 2015-01-08 21:04
直線偏光板で暗くならない理由を思いつかなかったので、理由を知ってそうな人に尋ねたら教えてくれました。
まず、液晶セル自体は暗くなるものと同じで、2枚の直線偏光板の間に液晶が挟まれた構造で円偏光は使っていません。
その普通の液晶セルの外側にセロファンのような複屈折フィルムが貼ってあるので、液晶セルから出てきた直線偏光が、直線偏光ではない光になるので、偏光子を回してみても暗いところがなくなるそうです。
なぜ、そんなことをやっているのかというと、白人には偏光サングラスを日常的に使っている人が、ある割合でいて、そういう人から液晶が(特にスマートフォンやタブレットでは向きを変えて見るので)見えないという苦情がくるので、それに対応するために複屈折フィルムをつけているのだそうです。
複屈折フィルムは昔はλ/4板をつかっていたので、円偏光に近い光が出ていたそうですが、最近はもっと大きな位相差のものを使う事が多いとのことでした。目的からすると、偏光板を通しても色味が変わらないのが理想なのですが、そこまでは最適化されていないようです。
Commented by おもしろ!ふしぎ?実験隊:久保 at 2015-01-09 13:32 x
お返事ありがとうございます。
納得のいく情報で、とても頷けます。
3D搭載テレビには、円偏光を使ったものもあり、それをお店で偏光板で確認したりしていたので、携帯を見た時に、その情報に引きずられたのかもしれません。
私が勘違いしていたことを、自分のブログに書こうと思います。その記事に、今回の情報を入れさせていただきたいと思います。また、ZAM20F2さんのこの記事も、リンクさせていただきたいと思います。ブログの記事ができたら、お知らせしますが、
★もし問題があるようでしたら、お知らせください。
今後ともよろしくお願いいたします。
Commented by おもしろ!ふしぎ?実験隊:久保 at 2015-01-09 20:44 x
コメント増やして申し訳ありません。
先にコメント入れさせていただいたように、下記のように、私のブログにアップさせていただきました。
問題などあるときには、お知らせください。
http://tsukuba-ibk.com/omosiro/2015/01/post-354.html
今後ともよろしくお願いいたします。
Commented by ZAM20F2 at 2015-01-11 20:43
ご丁寧にご連絡頂き有難うございます。TNで偏光板の軸が45度になっている理由なども、いつかはきちんと出したいと思っていますが、最近のTNは補償フィルムの組みあわせなどで視野角特性もそれなりによくなっていて、なかなか難しいなぁと思案しています。
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