ディスプレイや透明光学部材を扱うとき、避けて通れない特性があります。
それが 「位相差（複屈折）」 です。

透明なフィルムや樹脂は、見た目は同じでも光の通り方に大きな違いがあります。
特に、偏光板や特殊照明が関わる光学製品では、この位相差が画質や表示品質に影響することがあります。

本記事では、光学基材の位相差とは何か、そして代表的な材料である**PET（ポリエステル）とポリカーボネート（PC）**がどのように異なるのかをわかりやすく解説します。

■ 位相差（複屈折）とは何か？

透明材料に光が入るとき、本来は一定の速さでまっすぐ進みます。
しかし、材料に“応力”や“分子の並び”が存在すると、光は方向によって進む速さが変わります。

この現象が 複屈折（Birefringence） で、結果として光の位相（進み・遅れ）がずれる＝位相差が生じます。

● 位相差が起きる主な要因

• 押し出し成型による分子の配向

• フィルムの延伸工程

• 曲げ・締付けなどの外部応力

• 成形時の残留応力

この位相差は肉眼では見えませんが、偏光板越しに見ると“干渉色（虹色模様）”として現れるため、光学検査でもよく使われます。

■ なぜ位相差が問題になるのか？

光学製品、とくに偏光板を使うディスプレイでは、極めて重要になります。

位相差が大きいと起こること

• 表示ムラ

• コントラスト低下

• 色ズレ

• 黒表示が黒くならない

• 光の“にじみ”が発生

例えばスマートフォン、車載ディスプレイ、AR/VR、プロジェクション用途などでは、素材の位相差特性が品質に直結します。

■ 光学基材として代表的なPETとポリカーボネートの違い

ここからは、実務でよく使われる２つの材料を比較します。

◆ ① PET（ポリエステル）の位相差特性

PETフィルムは押し出し工程で分子が流れ方向に整列しやすく、また延伸工程でも分子配向が固定されます。

そのため、

PETの特徴

• 複屈折が比較的強い

• 方向性のあるストレスパターン（縦縞など）が出やすい

• 位相差のコントロールが難しい（“自然発生する”）

• 巻き取り条件の影響を受けやすい

• コストは安い・透明性は高い

偏光板で見ると、はっきりした干渉色が現れ、「材料内部の応力が見える」フィルムです。

◆ ② ポリカーボネート（PC）の位相差特性

PCは非晶性（アモルファス）樹脂で、分子構造がランダム。
そのため、初期状態の複屈折はPETほど大きくありません。

ただし、

PCの特徴

• 基本的には位相差が少ない（低複屈折材料）

• ただし外力（曲げ・締付け）に敏感で、その部分だけ位相差が急増

• 温度・時間で応力緩和（アニール）しやすい

• 衝撃強度が高く、光学窓やカバーに向く

偏光板で見ると、PETのような細かい縞は出にくく、比較的滑らかな干渉色が多いです。

■ 二つの材料を“光の見え方”で比較

■ 光学製品ではどう使い分けるべきか？

光学設計の観点では、次のように考えるとわかりやすいです。

● PETを選ぶべきケース

• コスト重視

• フィルム用途が中心

• 位相差を“利用する”製品（延伸PET＝位相差フィルム）

● PCを選ぶべきケース

• カバーガラス代わりの透明保護板

• ディスプレイの表面光学窓

• 偏光環境下での色ムラを防ぎたいとき

■ 透明スクリーン・チェンジングディスプレイにおける注意点

ビーム電子工業のような“見せる光学製品”では、環境光の偏光成分で意図しない干渉色（色ムラ）が出る可能性があります。

特に、

• PET基材フィルム → 干渉が出やすい

• PCの透明板 → 比較的出にくいが、曲げ・締付けには注意

ショールームや展示会照明には偏光成分が多いため、位相差の影響は想定以上に目立ちます。

■ まとめ

• 位相差（複屈折）は光学材料における非常に重要な特性

• PETは複屈折が強く方向性が出やすい

• PCは初期複屈折が小さいため光学窓に適する

• 偏光板や特殊照明が関わる製品では位相差の理解が必須

• 表示ムラ・色変化を防ぐためにも、材料選定と応力管理が重要

光学基材の特性は、最終的な“見え方”に直結します。
ディスプレイ開発や光学デバイス設計では、必ず位相差の考慮が必要です。

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筆者紹介

小松 元大（こまつ もとはる）1983年韓国生まれ

2011年よりビーム電子工業株式会社勤務。透明スクリーンやチェンジングディスプレイの営業を担当し、イベント・建築・展示分野での活用提案を行う。韓国語での対応も可能。

製品紹介動画や技術資料の作成、WEBコラム執筆、展示会・プレゼンテーションでの解説など、営業活動に加え広報・情報発信にも力を入れている。

透明スクリーン導入事例の紹介や、チェンジングディスプレイを活用したプロモーション提案など、専門知識と現場経験を活かした活動を展開中。