CN115298608A - 反射屏幕、投影图像显示系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种能够选择性地变更透光率，设为透明状态时的透射率充分高，且不需要时常施加电压，在向反射屏幕照射影像光时施加电压而能够降低透光率的反射屏幕及投影图像显示系统。具备极角60°下的选择反射波长存在于可见光区域的、由胆甾醇型液晶层形成且所有胆甾醇型液晶层的螺旋旋向相同且满足式(1)的光反射层、以及配置在比光反射层更靠背面侧的透明的第1电极、第2电极及配置在它们之间的调光层，调光层包含具有具备多个结构域的三维网眼状的聚合物网络及位于结构域内的液晶分子，通过施加的电压的大小发生变化，在散射光的第1状态与透射光的第2状态之间发生变化。R[‑60，40](550)/R[‑60，30](550)≥1.5式(1)。

Description

反射屏幕、投影图像显示系统
技术领域
本发明涉及一种能够选择性地变更透光率的反射屏幕及具备该反射屏幕的投影图像显示系统。
背景技术
以往，作为反射并显示从影像源投射的影像光的反射屏幕，开发了各种各样的反射屏幕。其中，具有透明性的反射屏幕粘贴在如窗玻璃等透光性高的部件等，能够反射所投射的影像光而良好地视觉辨认影像，并且，在不投射影像光的不使用时等可透过屏幕看到屏幕的对面侧的景色，因此根据设计性的高度等而需求变高。另一方面，由于可透过屏幕看到屏幕的对面侧的景色，因此在背景明亮的情况下，有时影像的对比度降低等而难以看到影像，为了解决该问题，提出了能够选择性地变更透光率的反射屏幕(专利文献1)。
并且，也存在从背面透射而使得影像显示的背面投影方式的具有透明性的屏幕，但大多使用基于微粒的扩散成分，且在背景明亮的情况下扩散光也增加，因此没有改进视觉辨认性的方法(专利文献2)。
以往技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2019-132973号公报
专利文献2：日本特开2015-212800号公报
发明内容
发明要解决的技术课题
但是，专利文献1的反射屏幕存在如下事实：即使在透射率最高的状态下也是30％以上且50％以下，且难以看到对面侧的景色，并且为了保持透明的状态，必须时常维持施加电压的状态，在背景如夜景那样的黑暗中看得见灯光的状态下投射影像光并重叠的情况下，也需要施加电压的状态，从而消耗电力较大，并且容易发生电源故障。
本发明的课题在于提供一种能够选择性地变更透光率，设为透明的状态时的透射率充分高，且不需要为了维持透明的状态而时常施加电压，仅在向反射屏幕照射影像光并且背景明亮的情况下，施加电压而能够降低透光率的反射屏幕及具备该反射屏幕的投影图像显示系统。
用于解决技术课题的手段
本发明通过如下解决手段来解决所述课题。
[1]一种反射屏幕，其反射从投影仪投射的影像光来显示影像，并且具有透明性，且具备：
光反射层，极角60°下的选择反射的中心波长存在于可见光区域，光反射层的至少1层由包含胆甾醇型液晶结构的层形成，所有包含胆甾醇型液晶结构的层的螺旋旋向相同，且满足下述式(1)；以及
透明的第1电极、透明的第2电极及调光层，所述透明的第1电极、透明的第2电极及调光层在反射屏幕的厚度方向上，配置在比光反射层更靠背面侧，所述透明的第2电极与第1电极相对配置，所述调光层配置在第1电极与第2电极之间，
调光层包含具有具备多个结构域的三维网眼状的聚合物网络及位于结构域内的液晶分子，通过经由第1电极和第2电极施加于调光层的电压的大小发生变化，从而在散射光的第1状态与透射光的第2状态之间发生变化，
R[-60，40](550)/R[-60，30](550)≥1.5 式(1)
其中，R[-60，40](550)表示相对于向反射屏幕的极角-60°的入射光，以与该入射光的方位角偏离了180°的方位角中的极角40°的受光角度测定的波长550nm下的反射率，R[-60，30](550)表示相对于向反射屏幕的极角-60°的入射光，以与该入射光的方位角偏离了180°的方位角中的极角30°的受光角度测定的波长550nm下的反射率。
[2]根据[1]所述的反射屏幕，其中，包含胆甾醇型液晶结构的层是形成为层状的胆甾醇型液晶层。
[3]根据[2]所述的反射屏幕，其中，胆甾醇型液晶层具有截面中利用扫描型电子显微镜观测的亮部与暗部的条纹图案，条纹图案具有波纹结构，波纹结构的峰间距离的平均值为0.5μm～50μm。
其中，所谓波纹结构表示至少存在一个在条纹图案的亮部或暗部的连续线中相对于胆甾醇型液晶层的平面的倾斜角度的绝对值为5°以上的区域M，并可确定夹着区域M且位于最近的位置的2点的倾斜角度为0°的山或谷。
并且，所谓波纹结构的峰间距离表示关于夹着区域M且位于最近的位置的2点的倾斜角度0°的山或谷，测量胆甾醇型液晶层的平面方向的距离，并在胆甾醇型液晶层的截面长轴方向的长度100μm、总膜厚下进行了算数平均而得到的值。
[4]根据[1]至[3]中任一项所述的反射屏幕，其中，波长620～680nm下的积分反射率的最大反射率为15～28％。
[5]根据[1]至[4]中任一项所述的反射屏幕，其中，调光层的透射率为最高的状态下的反射屏幕的透射率为51％以上且85％以下。
[6]根据[1]至[5]中任一项所述的反射屏幕，其中，聚合物网络的结构域直径的平均值为0.1μm以上且3μm以下。
[7]根据[1]至[6]中任一项所述的反射屏幕，其中，调光层的厚度为5μm以上且50μm以下。
[8]根据[1]至[7]中任一项所述的反射屏幕，其中，在调光层中，结构域的密度为2×107个/mm3以上且2×1012个/mm3以下。
[9]根据[1]至[8]中任一项所述的反射屏幕，其具有由λ/2相位差层或λ/4相位差层构成的相位差层A。
[10]根据[1]至[9]中任一项所述的反射屏幕，其中，调光层经由粘合层接合于支撑光反射层的透明支撑体。
[11]一种投影图像显示系统，其具备：[1]至[10]中任一项所述的反射屏幕；及投影仪，对反射屏幕投射影像光。
[12]根据[11]所述的投影图像显示系统，其中，由投影仪投射并射入所述反射屏幕的入射光为在与入射面平行的方向上振动的p偏振光。
[13]根据[11]或[12]所述的投影图像显示系统，其中，入射光相对于反射屏幕的法线以40°以上且70°以下的角度射入。
[14]根据[11]至[13]中任一项所述的投影图像显示系统，其具有电压施加部及控制部，
调光层还具备一对取向层，一对取向层中，一个取向层位于调光层的表面与第1电极之间，并且另一个取向层位于调光层的背面与第2电极之间，
电压施加部经由第1电极及第2电极对调光层施加交流电压，控制部控制投影仪的驱动和电压施加部的驱动，以使投影仪中的帧的周期与电压施加部中的交流电压的周期互不相同。
发明效果
根据本发明，能够提供一种能够选择性地变更透光率，设为透明的状态时的透射率充分高，且不需要为了维持透明的状态而时常施加电压，仅在向反射屏幕照射影像光并且背景明亮的情况下，施加电压而能够降低透光率的反射屏幕及具备该反射屏幕的投影图像显示系统。
附图说明
图1A是概念性地表示本发明的反射屏幕的一例的图。
图1B是概念性地表示本发明的反射屏幕的另一例的图。
图2是概念性地表示本发明的反射屏幕中的调光层结构的一例的图。
图3是示意性地表示实施例中的反射屏幕的反射率测定方法的图。
图4是概念性地表示本发明的反射屏幕的另一例的图。
具体实施方式
以下，对本发明的反射屏幕及投影图像显示系统进行详细说明。另外，本说明书中使用“～”表示的数值范围是指将记载于“～”前后的数值作为下限值及上限值而包含的范围。
本说明书中，例如关于“45°”、“平行”、“垂直”或“正交”等角度，只要没有特别记载，则是指与严格的角度的差异在小于5度的范围内。与严格的角度的差异优选小于4度，更优选小于3度。
本说明书中，“(甲基)丙烯酸酯”以“丙烯酸酯及甲基丙烯酸酯中的任一个或两个”的含义而使用。
本说明书中，“相同”设为包含在技术领域中通常容许的误差范围。并且，本说明书中，称为“全部”、“均”或“整面”等时，除了100％的情况以外，还包括在技术领域中通常容许的误差范围，例如包括99％以上、95％以上或90％以上的情况。
本说明书中，关于圆偏振光称为“旋向”时，是指右旋圆偏振光还是左旋圆偏振光。关于圆偏振光的旋向，在观察到光朝向正前方行进的情况下，电场矢量的尖端随着时间的增加而顺时针旋转的情况被定义为右旋圆偏振光，逆时针旋转的情况被定义为左旋圆偏振光。
本说明书中，对于胆甾醇型液晶的螺旋的扭曲方向，有时也使用所谓“旋向”的术语。在胆甾醇型液晶的螺旋的扭曲方向(旋向)为右的情况下，反射右旋圆偏振光，并透射左旋圆偏振光，在旋向为左的情况下，反射左旋圆偏振光，并透射右旋圆偏振光。
可见光是电磁波中人眼可见的波长的光，表示380nm～780nm的波长区域的光。非可见光为小于380nm的波长区域或超过780nm的波长区域的光。
并且，并不限定于此，可见光中，420nm～490nm的波长区域的光为蓝色光，495nm～570nm的波长区域的光为绿色光，620nm～750nm的波长区域的光为红色光。红外光中，近红外光为780nm～2500nm的波长区域的电磁波。紫外光为波长10～380nm的范围的光。
本说明书中，与透光率的计算相关联的所需的光强度的测定只要例如使用通常的可见分光计，将参考试料作为空气进行测定即可。
本说明书中，简称为“反射光”或“透射光”时，以包含散射光及衍射光的含义而使用。
本发明中，积分反射率是指以光从成为对象的物体(部件)的视觉辨认侧表面射入的方式，使用在分光光度计(JASCO Corporation制、V-550)上安装了大型积分球装置(JASCO Corporation制、ILV-471)的分光光度计，不使用光阱，以包含正反射光的方式进行测定的值。
并且，关于选择反射波长，若通过上述方法，测定反射区域的反射光谱，则可获得以波长为横轴的山型(向上凸型)的特性反射率的波形。此时求出特性反射率的最大值和最小值的平均反射率(算数平均)，在波形和平均反射率的2个交点的2个波长中，将短波侧的波长的值设为λA(nm)，将长波侧的波长的值设为λB(nm)，是通过下述式计算出的值。
特性反射的峰值波长＝(λA+λB)/2
并且，多个物体的选择反射波长“相等”并不是指严格地相等，而是容许光学性上没有影响的范围的误差。具体而言，多个物体的选择反射波长“相等”是指各个物体彼此中的选择反射波长的差为20nm以下，该差优选为15nm以下，更优选为10nm以下。
另外，光的各波长的偏振状态能够使用安装了圆偏振片的分光辐射亮度计或光谱仪进行测定。在该情况下，通过右旋圆偏振片测定的光的强度相当于IR，通过左旋圆偏振片测定的光的强度相当于IL。并且，即使在光度计或光谱仪上安装圆偏振片也能够进行测定。安装右旋圆偏振光透射板，测定右旋圆偏振光量，安装左旋圆偏振光透射板，测定左旋圆偏振光量，由此能够测定比率。
本说明书中，p偏振光是指在与光的入射面平行的方向上振动的偏振光。入射面是指与反射面(夹层玻璃表面等)垂直且包含入射光线和反射光线的面。p偏振光中，电场矢量的振动面平行于入射面。本说明书中，s偏振光是指在与光的入射面垂直的方向上振动的偏振光。
本说明书中，Re(550)是指波长550nm下的面内延迟(nm)，Rth(550)是指波长550nm下的厚度方向的延迟(nm)。作为Re(550)及Rth(550)的测定方法，能够利用KOBRA 21ADH或WR(Oji Scientific Instruments Co.,Ltd.制)、AXOSCAN(AXOMETRICS,Inc制)等相位差测定装置进行测定。测定波长没有特别说明时设为550nm。
[反射屏幕]
本发明的反射屏幕为反射从投影仪投射的影像光来显示影像，并且具有透明性的反射屏幕，所述反射屏幕具备：
光反射层，极角60°下的选择反射的中心波长存在于可见光区域，该光反射层的至少1层由包含胆甾醇型液晶结构的层形成，所有包含胆甾醇型液晶结构的层的螺旋旋向相同，且满足下述式(1)；以及
透明的第1电极、透明的第2电极及调光层，所述透明的第1电极、透明的第2电极及调光层在该反射屏幕的厚度方向上，配置在比所述光反射层更靠背面侧，所述透明的第2电极与所述第1电极相对配置，所述调光层配置在所述第1电极与所述第2电极之间，
所述调光层包含具有具备多个结构域的三维网眼状的聚合物网络及位于所述结构域内的液晶分子，通过经由所述第1电极和所述第2电极施加于所述调光层的电压的大小发生变化，从而在散射光的第1状态与透射光的第2状态之间发生变化。
R[-60，40](550)/R[-60，30](550)≥1.5 式(1)
其中，R[-60，40](550)表示相对于向反射屏幕的极角-60°的入射光，以与该入射光的方位角偏离了180°的方位角中的极角40°的受光角度测定的波长550nm下的反射率，R[-60，30](550)表示相对于向反射屏幕的极角-60°的入射光，以与该入射光的方位角偏离了180°的方位角中的极角30°的受光角度测定的波长550nm下的反射率。
图1A中表示本发明的反射屏幕的一例的概念图。
图1A所示的反射屏幕10依次具有光反射层1、取向层2、粘合层30及调光体20。
图1B中表示本发明的反射屏幕的另一例的概念图。
图1B所示的反射屏幕10是作为优选方式具有相位差层的例子，依次具有光反射层1、取向层2、相位差层3、取向层2、粘合层30及调光体20。
光反射层1由形成为层状(片状)的胆甾醇型液晶层构成，基于胆甾醇型液晶层的极角60°下的选择反射的中心波长存在于可见光区域。另外，作为光反射层1具有多个胆甾醇型液晶层的情况下，所有胆甾醇型液晶层的螺旋旋向相同。
并且，光反射层1满足下述式(1)。
R[-60，40](550)/R[-60，30](550)≥1.5 式(1)
其中，R[-60，40](550)表示相对于向反射屏幕的极角-60°的入射光，以与该入射光的方位角偏离了180°的方位角中的极角40°的受光角度测定的波长550nm下的反射率，R[-60，30](550)表示相对于向反射屏幕的极角-60°的入射光，以与该入射光的方位角偏离了180°的方位角中的极角30°的受光角度测定的波长550nm下的反射率。
对于光反射层1将在后面进行详述。
取向层2为用于使成为光反射层1的胆甾醇型液晶层处于所期望的取向状态的取向层。作为取向层2，并无特别限制，能够适当利用用于使胆甾醇型液晶层取向的以往公知的取向膜。
并且，图1B中，粘合层30与相位差层3之间的取向层2为用于使相位差层3处于所期望的取向状态的取向层。
调光体20通过切换散射光的第1状态和透射光的第2状态而能够调整透光率。调光体20在反射屏幕中配置在比光反射层1更靠背面侧。
调光体20具备透明的第1电极、与第1电极相对配置的透明的第2电极及配置在第1电极与第2电极之间的调光层。调光层包含具有具备多个结构域的三维网眼状的聚合物网络及位于所述结构域内的液晶分子。
调光体20通过经由第1电极及第2电极施加于调光层的电压的大小发生变化，能够改变散射光的第1状态和透射光的第2状态。具有上述的调光层的调光体20中，在电压较小或者未施加电压的情况下，透光率变高。
对于调光体将在后面进行详述。
粘合层30为用于使光反射层1和调光体20直接或间接地贴合的层。作为粘合层30，只要对反射屏幕的光学特性的影响较小，则并无特别限制，能够适当利用各种光学膜中使用的以往公知的粘合剂及粘接剂。
相位差层3改变射入反射屏幕的光的偏振状态。
相位差层3通过与胆甾醇型液晶层(光反射层1)组合，能够获得提高投影到反射屏幕的影像的亮度、防止反射等效果。
对于相位差层3，将在后面进行详述。
具有这种结构的反射屏幕能够通过改变施加于调光体20的电压的大小来改变来自背面的透光率。具体而言，在不从影像源投射影像的情况及即使从影像源投射影像时背景也暗的情况等，通过减小施加于调光体20的电压或者不施加电压而提高调光体20的透明性，从而能够提高背景的视觉辨认性。另一方面，在从影像源投射影像时背景明亮的情况下，通过增大施加于调光体20的电压而降低来自背面(背景)的透光率，从而能够提高所投射的影像的视觉辨认性。
在此，本发明的反射屏幕具有如下结构：反射从影像源投射的光的光反射层具有以选择反射波长反射其中一个圆偏振光的胆甾醇型液晶层，并且，调光层包含具有具备多个结构域的三维网眼状的聚合物网络及位于结构域内的液晶分子。作为光反射层使用胆甾醇型液晶层，由此能够选择性地反射影像源所投射的波长的光。因此，能够提高整个可见光区域中的透光率，并且提高成为影像的波长的光的反射率，从而能够兼顾高透光性和影像的视觉辨认性。并且，上述结构的调光层利用液晶分子的轴向上不同的折射率差，通过控制液晶分子的排列来调整透光率，因此在透射光的状态下，不易产生光的吸收等。因此，能够提高设为透射光的状态时的透光率，且能够获得高透光性。
并且，作为光反射层具有多个胆甾醇型液晶层的情况下，所有胆甾醇型液晶层的螺旋旋向相同。由此，尤其光源为具有偏振特性的激光光源等的情况下，能够有利于兼顾反射率和透明性。
并且，光反射层满足上述式(1)，由此能够以广视角获得明亮的反射图像，且能够提高视觉辨认性。
在此，本发明的反射屏幕中，在波长620～680nm下的积分反射率的最大反射率优选为15～28％。由此，在不透射光的第1状态下，能够提高投影图像的视觉辨认性。
并且，调光层的透射率为最高的状态下的反射屏幕的透射率优选为51％以上且85％以下。由此，在透射光的第2状态下，能够提高背景的视觉辨认性。
并且，本发明的反射屏幕优选经由粘合层接合于支撑光反射层的透明支撑体。
图4中表示本发明的反射屏幕的另一例的概念图。
图4所示的反射屏幕依次具有光反射层1、取向层2、透明支撑体4、粘合层30及调光体20。
透明支撑体4支撑光反射层1及取向层2，并且，发挥作为形成光反射层1时的支撑体的功能。
在图4所示的例子中，调光体20(调光层)经由粘合层30接合于该透明支撑体4的与光反射层1相反的一侧的面。
作为透明支撑体4，能够适当利用作为胆甾醇型液晶层的支撑体而使用的以往公知的支撑体。例如，能够利用与后述的透明基材相同的支撑体。
另外，本发明中，如图1及图2所示，光反射层1及取向层2可以从透明支撑体4剥离而与调光体20接合，或者，也可以是透明支撑体4及取向层2从光反射层1剥离而以光反射层1单体与调光体20接合。
以下，对本发明的反射屏幕所具有的构成要件进行详述。
[包含胆甾醇型液晶结构的层]
在反射屏幕中，可以包含1个或2个以上作为光反射层的包含胆甾醇型液晶结构的层(胆甾醇型液晶层)。在2个以上的包含胆甾醇型液晶结构的层之间，可以包含取向层、粘接层等其他层。并且，在包含胆甾醇型液晶结构的层与相位差层之间，可以包含基底层、透明层等其他层。
并且，包含胆甾醇型液晶结构的层可以是具有胆甾醇型液晶结构的层形成为层状的胆甾醇型液晶层，也可以是排列有多个具有胆甾醇型液晶结构的大致半球状的点的层。以下说明中，关于包含胆甾醇型液晶结构的层，主要作为层状的胆甾醇型液晶层进行说明。
(胆甾醇型液晶结构)
胆甾醇型液晶结构只要是保持成为胆甾醇型液晶相的液晶化合物的取向的结构即可，典型地，只要是将聚合性液晶化合物设为胆甾醇型液晶相的取向状态之后，通过紫外线照射、加热等进行聚合、固化而成为没有流动性的状态的结构，同时不因外磁场或外力而在取向方式中产生变化的结构即可。另外，在胆甾醇型液晶结构中，只要保持胆甾醇型液晶相的光学性质就足够，液晶化合物可以不再表示液晶性。例如，聚合性液晶化合物可以通过固化反应而进行高分子量化，从而已经失去液晶性。
已知胆甾醇型液晶相表示选择性地反射右旋圆偏振光或左旋圆偏振光中的任一个旋向的圆偏振光并且透射另一个旋向的圆偏振光的圆偏振光选择反射。本说明书中，有时也将圆偏振光选择反射简称为选择反射。
作为包含固定表示圆偏振光选择反射性的胆甾醇型液晶相而成的层的薄膜，一直以来已知有很多由包含聚合性液晶化合物的组合物形成的薄膜，关于胆甾醇型液晶结构或胆甾醇型液晶层，能够参考它们的现有技术。
胆甾醇型液晶结构的选择反射的中心波长λ依赖于胆甾醇相中的螺旋结构的节距P(＝螺旋的周期)，且遵从胆甾醇型液晶结构的平均折射率n与λ＝n×P的关系。另外，本说明书中，胆甾醇型液晶结构所具有的选择反射的中心波长λ是指位于从胆甾醇型液晶层的法线方向测定的圆偏振光反射光谱的反射峰的重心位置的波长。
如从上述λ＝n×P的关系可知，通过调节螺旋结构的节距，能够调整选择反射的中心波长。在可见光区域中表示选择反射的胆甾醇型液晶层优选在可见光区域中具有选择反射的中心波长。调节n值和P值而能够调节中心波长λ，以使例如对红色光、绿色光、蓝色光选择性地反射右旋圆偏振光或左旋圆偏振光中的任一个。
本发明的反射屏幕中，不产生如使用了虚像的方式那样的清晰的重影，但通过在表面或背面反射的光再次射入反射屏幕而产生漫反射，由此产生图像模糊，且清晰性降低。因此，如平视显示器系统那样，在反射屏幕贴合于玻璃板上而使用的方式中，为了减少由于投影光在玻璃板的表面或背面反射而产生的图像模糊，优选使用玻璃板，以使光倾斜地射入包含胆甾醇型液晶结构的层。并且，如此倾斜地射入光的情况下，选择反射的中心波长位移到短波长侧。因此，优选调整n×P，以使根据上述λ＝n×P的式计算的λ相对于为了显示投影图像而所需的选择反射的波长成为长波长侧。在包含折射率n2的胆甾醇型液晶结构的层中，将光线相对于包含胆甾醇型液晶结构的层的法线方向(胆甾醇型液晶层的螺旋轴向)以θ2的角度通过时的选择反射的中心波长设为λd时，λd由以下式表示。
λd＝n2×P×cosθ2
例如，反射屏幕具有作为包含胆甾醇型液晶结构的层的胆甾醇型液晶层及具有λ/2相位差的相位差层A时，折射率1的空气中相对于投影图像显示部位(反射屏幕的光射入的部位)的法线以45°～70°的角度从具有λ/2相位差的相位差层A侧射入的光相对于投影图像显示部位的法线以23°～40°的角度透射通常折射率1.45～1.80左右的λ/2相位差层，并射入折射率1.61左右的胆甾醇型液晶层。胆甾醇型液晶层中，光以26°～36°的角度透射，因此将该角度和求出的选择反射的中心波长插入上述式而调整n×P即可。
胆甾醇型液晶相的节距依赖于与聚合性液晶化合物一起使用的手性试剂的种类或其添加浓度，因此通过调整这些而能够获得所期望的节距。另外，关于螺旋的旋向或节距的测定法，能够使用“液晶化学实验入门”日本液晶学会编西格玛(Sigma)出版2007年出版、46页及“液晶便览”液晶便览编辑委员会丸善196页中记载的方法。
根据用于投影的光源的发光波长区域及包含胆甾醇型液晶结构的层的使用方式来调整所使用的包含胆甾醇型液晶结构的层的选择反射的中心波长，由此能够光利用效率良好地显示清晰的投影图像。尤其根据分别用于投影的光源的发光波长区域等来调整各胆甾醇型液晶结构的选择反射的中心波长，由此能够光利用效率良好地显示清晰的彩色投影图像。作为包含胆甾醇型液晶结构的层的使用方式，尤其可举出向包含胆甾醇型液晶结构的层的投影光的入射角、观察投影图像的方向等。
作为胆甾醇型液晶结构，使用螺旋的旋向为右或左中的任一个的胆甾醇型液晶层。胆甾醇型液晶结构的反射圆偏振光的旋向与螺旋的旋向一致。选择反射的中心波长不同的胆甾醇型液晶结构的螺旋旋向可以全部相同，也可以包含不同的螺旋旋向，但优选为相同。
关于表示选择反射的选择反射频带的半峰宽度Δλ(nm)，Δλ依赖于液晶化合物的双折射Δn及上述节距P，并遵从Δλ＝Δn×P的关系。因此，能够调整Δn来进行选择反射频带的宽度的控制。能够通过调整聚合性液晶化合物的种类或混合比率，或者控制取向固定时的温度来进行Δn的调整。
选择反射的半峰宽度Δλ只要是15nm～200nm、15nm～150nm或20nm～100nm等即可。
本发明中所使用的胆甾醇型液晶层优选以胆甾醇型取向状态固定液晶性化合物而成的层。胆甾醇型取向状态可以是反射右旋圆偏振光的取向状态，也可以是反射左旋圆偏振光的取向状态，也可以是包含其两者。本发明中所使用的液晶性化合物并无特别限定，能够使用各种公知的液晶性化合物。
并且，关于本发明中所使用的胆甾醇型液晶层，使用扫描型电子显微镜(SEM：Scanning Electron Microscope)观察了截面时，优选具有亮部与暗部的条纹图案。
条纹图案优选具有波纹结构，波纹结构的峰间距离的平均值优选为0.5μm～50μm。更优选为1.5μm～30μm，进一步优选为2.5μm～20μm。
本发明中，波纹结构是指至少存在一个在条纹图案的亮部或暗部的连续线中相对于胆甾醇型液晶层的平面的倾斜角度的绝对值为5°以上的区域M，并确定夹着区域M位于最近的位置的2点的倾斜角度0°的山或谷。
倾斜角度0°的山或谷是指包括凸状、凹状，但若倾斜角度为0°，则还包括阶梯状、棚架状的点。波纹结构优选重复多个在条纹图案的亮部或暗部的连续线中倾斜角度的绝对值为5°以上的区域M和夹着该区域M的山或谷。
并且，波纹结构的峰间距离是指关于夹着区域M且位于最近的位置的2点的倾斜角度0°的山或谷测量胆甾醇型液晶层的平面方向的距离，并在胆甾醇型液晶层的截面长轴方向的长度100μm、总膜厚下进行了算数平均的值。
在此，在各连续线与膜的两个界面中的任一个接触并中断的情况下，其中断处的两端不被视为山或谷。并且，在各连续线具有折弯结构的情况下，连续线视为在那里中断，其两端不被视为山或谷。
(胆甾醇型液晶结构的制作方法)
以下，对胆甾醇型液晶结构的制作材料及制作方法进行说明。
作为用于胆甾醇型液晶结构的形成的材料，可举出包含聚合性液晶化合物和手性试剂(光学活性化合物)的液晶组合物等。将根据需要进一步与表面活性剂及聚合引发剂等进行混合并溶解于溶剂等中的上述液晶组合物涂布或喷射在成为底层的相位差层、基底层、胆甾醇型液晶层等，胆甾醇型取向熟化之后，通过液晶组合物的固化而进行固定化，从而能够形成胆甾醇型液晶结构。通过涂布能够制作胆甾醇型液晶层，通过喷射能够制作包含多个胆甾醇型液晶点的层。
(聚合性液晶化合物)
聚合性液晶化合物可以是棒状液晶化合物，也可以是圆盘状液晶化合物，但优选为棒状液晶化合物。
作为形成胆甾醇型液晶结构的棒状的聚合性液晶化合物的例子，可举出棒状向列液晶化合物。作为棒状向列液晶化合物，优选使用甲亚胺类、氧化偶氮类、氰基联苯类、氰基苯基酯类、苯甲酸酯类、环己烷羧酸苯基酯类、氰基苯基环己烷类、氰基取代的苯基嘧啶类、烷氧基取代的苯基嘧啶类、苯基二恶烷类、二苯乙炔类及烯基环己基苄腈类。不仅能够使用低分子液晶化合物，还能够使用高分子液晶化合物。
聚合性液晶化合物是通过将聚合性基导入到液晶化合物而获得的。聚合性基的例子中包含不饱和聚合性基、环氧基及吖丙啶基，优选不饱和聚合性基，尤其优选烯属不饱和聚合性基。聚合性基能够通过各种方法而导入到液晶化合物的分子中。聚合性液晶化合物所具有的聚合性基的个数优选一分子中为1～6个，更优选为1～3个。聚合性液晶化合物的例子中包含Makromol.Chem.,190卷、2255页(1989年)、Advanced Materials 5卷、107页(1993年)、美国专利第4683327号说明书、美国专利第5622648号说明书、美国专利第5770107号说明书、国际公开WO95/22586、国际公开WO95/24455、WO97/00600、WO98/23580、WO98/52905、日本特开平1-272551号公报、日本特开平6-16616号公报、日本特开平7-110469号公报、日本特开平11-80081号公报、日本特开2001-328973号公报、WO2016/194327及WO2016/052367等中记载的化合物。可以同时使用2种以上的聚合性液晶化合物。若同时使用2种以上的聚合性液晶化合物，则有时能够降低取向温度。
并且，液晶组合物中的聚合性液晶化合物的添加量相对于液晶组合物的固体成分质量(除去溶剂而得的质量)优选为80～99.9质量％，更优选为85～99.5质量％，尤其优选为90～99质量％。
(手性试剂：光学活性化合物)
手性试剂具有诱导胆甾醇型液晶相的螺旋结构的功能。关于手性化合物，由于通过化合物诱导的螺旋的旋向或螺旋节距不同，因此根据目的来选择即可。
作为手性试剂，并无特别限制，能够使用公知的化合物。作为手性试剂的例子，可举出液晶器件手册(第3章4-3项、TN、STN用手性试剂、199页、日本学术振兴会第142委员会编、1989)、日本特开2003-287623号、日本特开2002-302487号、日本特开2002-80478号、日本特开2002-80851号、日本特开2010-181852号或日本特开2014-034581号的各公报中记载的化合物。
手性试剂通常包含不对称碳原子，但不包含不对称碳原子的轴向不对称化合物或表面不对称化合物也能够用作手性试剂。轴向不对称化合物或表面不对称化合物的例子中包含有联萘、螺烯、对二甲苯二聚体及它们的衍生物。手性试剂可以具有聚合性基。当手性试剂和液晶化合物均具有聚合性基时，通过聚合性手性试剂和聚合性液晶化合物的聚合反应，能够形成具有从聚合性液晶化合物衍生的重复单元及从手性试剂衍生的重复单元的聚合物。该方式中，优选聚合性手性试剂所具有的聚合性基为与聚合性液晶化合物所具有的聚合性基相同种类的基团。因此，手性试剂的聚合性基也优选为不饱和聚合性基、环氧基或吖丙啶基，进一步优选为不饱和聚合性基，尤其优选为烯属不饱和聚合性基。
并且，手性试剂可以为液晶化合物。
作为手性试剂，能够优选使用异山梨醇衍生物、异甘露糖醇衍生物或联萘衍生物。作为异山梨醇衍生物，可以使用BASF公司制的LC-756等市售品。
液晶组合物中的手性试剂的含量优选为聚合性液晶化合物量的0.01摩尔％～200摩尔％，更优选为1摩尔％～30摩尔％。
(聚合引发剂)
液晶组合物优选含有聚合引发剂。通过紫外线照射而进行聚合反应的方式中，使用的聚合引发剂优选为能够通过紫外线照射而引发聚合反应的光聚合引发剂。光聚合引发剂的例子中，可举出α-羰基化合物(记载于美国专利第2367661号、美国专利第2367670号的各说明书)、偶姻醚(记载于美国专利第2448828号说明书)、α-烃取代芳香族偶姻化合物(记载于美国专利第2722512号说明书)、多核醌化合物(记载于美国专利第3046127号、美国专利第2951758号的各说明书)、三芳基咪唑二聚物与对氨基苯基酮的组合(记载于美国专利第3549367号说明书)、吖啶及吩嗪化合物(记载于日本特开昭60-105667号公报、美国专利第4239850号说明书)、酰基膦氧化合物(记载于日本特公昭63-40799号公报、日本特公平5-29234号公报、日本特开平10-95788号公报、日本特开平10-29997号公报、日本特开2001-233842号公报、日本特开2000-80068号公报、日本特开2006-342166号公报、日本特开2013-114249号公报、日本特开2014-137466号公报、日本专利4223071号公报、日本特开2010-262028号公报、日本特表2014-500852号公报)、肟化合物(记载于日本特开2000-66385号公报、日本专利第4454067号说明书)及噁二唑化合物(记载于美国专利第4212970号说明书)等。例如，还能够参考日本特开2012-208494号公报的0500～0547段的记载。
作为聚合引发剂，还优选使用酰基膦氧化合物或肟化合物。
作为酰基膦氧化合物，例如能够使用市售品的BASF Japan Ltd.制的IRGACURE810(化合物名：双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)-苯基氧化膦)。作为肟化合物，能够使用IRGACUREOXE01(BASF公司制)、IRGACURE OXE02(BASF公司制)、TR-PBG-304(常州强力电子新材料有限公司制)、ADEKA ARKLS NCI-831、ADEKA ARKLS NCI-930(ADEKA CORPORATION制)、ADEKAARKLS NCI-831(ADEKA CORPORATION制)等市售品。
聚合引发剂可以仅使用1种，也可以同时使用2种以上。
液晶组合物中的光聚合引发剂的含量相对于聚合性液晶化合物的含量优选为0.1质量％～20质量％，进一步优选为0.5质量％～5质量％。
(交联剂)
液晶组合物为了固化后的膜强度提高、耐久性提高而可以任意含有交联剂。作为交联剂，能够适宜地使用通过紫外线、热、湿气等来固化的交联剂。
作为交联剂，并无特别限制，能够根据目的来进行适当选择，例如可举出三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯等多官能丙烯酸酯化合物；(甲基)丙烯酸缩水甘油酯、乙二醇二缩水甘油醚等环氧化合物；2,2-双羟甲基丁醇-三[3-(1-吖丙啶基)丙酸酯]、4,4-双(乙烯亚氨基羰基氨)二苯基甲烷等吖丙啶化合物；六亚甲基二异氰酸酯、缩二脲型异氰酸酯等异氰酸酯化合物；在侧链具有恶唑啉基的聚恶唑啉化合物；乙烯基三甲氧基硅烷、N-(2-氨基乙基)3-氨基丙基三甲氧基硅烷等烷氧基硅烷化合物等。并且，能够根据交联剂的反应性来使用公知的催化剂，除了提高膜强度及耐久性以外还能够提高生产率。这些可以单独使用1种，也可以同时使用2种以上。
交联剂的含量优选3质量％～20质量％，更优选5质量％～15质量％。通过将交联剂的含量设为3质量％以上，能够获得提高交联密度的效果，通过将交联剂的含量设为20质量％以下，能够防止胆甾醇型液晶结构的稳定性的降低。
(取向控制剂)
液晶组合物中可以添加有助于稳定地或迅速地设为平面取向的胆甾醇型液晶结构的取向控制剂。作为取向控制剂的例子，可举出日本特开2007-272185号公报的〔0018〕～〔0043〕段等中记载的氟(甲基)丙烯酸酯系聚合物、日本特开2012-203237号公报的〔0031〕～〔0034〕段等中记载的由式(I)～(IV)表示的化合物等。
另外，作为取向控制剂可以单独使用1种，也可以同时使用2种以上。
液晶组合物中的取向控制剂的添加量相对于聚合性液晶化合物的总质量优选0.01质量％～10质量％，更优选0.01质量％～5质量％，尤其优选0.02质量％～1质量％。
(表面活性剂)
液晶组合物可以包含表面活性剂。表面活性剂优选能够发挥作为有助于稳定地或迅速地设为平面取向的胆甾醇型结构的取向控制剂的功能的化合物。作为表面活性剂，例如，可举出硅酮系表面活性剂及氟系表面活性剂，优选氟系表面活性剂。
作为表面活性剂的具体例，可举出日本特开2014-119605号公报的[0082]～[0090]中记载的化合物、日本特开2012-203237号公报的〔0031〕～〔0034〕段中记载的化合物、日本特开2005-99248号公报的[0092]及[0093]中所例示的化合物、日本特开2002-129162号公报的[0076]～[0078]及[0082]～[0085]中所例示的化合物、日本特开2007-272185号公报的[0018]～[0043]段等中记载的氟(甲基)丙烯酸酯系聚合物等。
另外，作为水平取向剂可以单独使用1种，也可以同时使用2种以上。
作为氟系表面活性剂，尤其优选日本特开2014-119605号公报的[0082]～[0090]中记载的由下述通式(I)表示的化合物。
[化学式1]
通式(I)
(Hb11-Sp11-L11-Sp12-L12)m11-A11-L13-T11-L14-A12-(L15-Sp13-L16-Sp14-Hb11)n11
通式(I)中，L11、L12、L13、L14、L15及L16分别独立地表示单键、-O-、-S-、-CO-、-COO-、-OCO-、-COS-、-SCO-、-NRCO-、-CONR-(通式(I)中的R表示氢原子或碳原子数为1～6的烷基)。-NRCO-、-CONR-具有降低溶解性的效果，并趋于点制作时雾度上升。因此，优选为-O-、-S-、-CO-、-COO-、-OCO-、-COS-及-SCO-，从化合物的稳定性的观点考虑，进一步优选为-O-、-CO-、-COO-及-OCO-。上述R可取的烷基可以是直链状也可以是支链状。碳原子数更优选1～3，能够例示甲基、乙基及正丙基。
Sp11、Sp12、Sp13及Sp14分别独立地表示单键或碳原子数1～10的亚烷基，更优选为单键或碳原子数1～7的亚烷基，进一步优选为单键或碳原子数1～4的亚烷基。但是，亚烷基的氢原子可以被氟原子取代。亚烷基中可以有分支也可以没有分支，但优选为没有分支的直链亚烷基。从合成上的观点考虑，优选Sp11与Sp14相同，并且Sp12与Sp13相同。
A11及A12为1～4价的芳香族烃基。芳香族烃基的碳原子数优选6～22，更优选6～14，进一步优选6～10，尤其优选6。由A11及A12表示的芳香族烃基可以具有取代基。作为这种取代基的例子，能够举出碳原子数1～8的烷基、烷氧基、卤原子、氰基或酯基。对于这些基团的说明及优选范围，能够参考下述T11对应的记载。作为对于由A11、A12表示的芳香族烃基的取代基，例如能够举出甲基、乙基、甲氧基、乙氧基、溴原子、氯原子、氰基等。在分子内具有较多的全氟烷基部分的分子能够以较少的添加量使液晶取向，并涉及到雾度降低，因此优选A11、A12为4价，以使分子内具有较多的全氟烷基。从合成上的观点考虑，优选A11与A12相同。
T11优选表示下述的二价基团或二价芳香族杂环基(上述T11中所含的X表示碳原子数1～8的烷基、烷氧基、卤原子、氰基或酯基，Ya、Yb、Yc及Yd分别独立地表示氢原子或碳原子数1～4的烷基。)。
[化学式2]
Figure BDA0003842442000000191
其中，以下示出更优选的基团。
[化学式3]
Figure BDA0003842442000000192
进一步优选为以下基团。
[化学式4]
Figure BDA0003842442000000193
最优选为以下基团。
[化学式5]
Figure BDA0003842442000000194
上述T11中所含的X可取的烷基的碳原子数为1～8，优选1～5，更优选1～3。烷基可以为直链状、支链状及环状中的任一种，优选为直链状或支链状。作为优选的烷基，能够例示甲基、乙基、正丙基、异丙基等。其中，优选甲基。
对于上述T11中所含的X可取的烷氧基的烷基部分，能够参考上述T11中所含的X可取的烷基的说明及优选范围。作为上述T11中所含的X可取的卤原子，能够举出氟原子、氯原子、溴原子及碘原子，优选氯原子或溴原子。作为上述T11中所含的X可取的酯基，能够例示由RaCOO-表示的基团。作为Ra能够举出碳原子数1～8的烷基。对于Ra可取的烷基的说明及优选范围，能够参考上述T11中所含的X可取的烷基的说明及优选范围。作为酯的具体例，能够举出CH3COO-及C2H5COO-。Ya、Yb、Yc及Yd可取的碳原子数1～4的烷基可以为直链状也可以为支链状。例如，能够例示甲基、乙基、正丙基及异丙基等。
二价芳香族杂环基优选具有5元、6元或7元的杂环。进一步优选5元环或6元环，最优选6元环。作为构成杂环的杂原子，优选氮原子、氧原子或硫原子。杂环优选为芳香族性杂环。芳香族性杂环一般为不饱和杂环。进一步优选具有最多双键的不饱和杂环。杂环的例子中包含有呋喃环、噻吩环、吡咯环、焦磷环、吡咯烷环、恶唑环、异恶唑环、噻唑环、异噻唑环、咪唑环、咪唑啉环、咪唑烷环、吡唑环、吡唑啉环、吡唑烷环、三唑环、呋咱环、四唑环、吡喃环、噻哌喃环、吡啶环、哌啶环、恶嗪环、吗啉环、噻嗪环、哒嗪环、嘧啶环、吡嗪环、哌嗪环及三嗪环。二价杂环基可以具有取代基。对于这种取代基的例子的说明及优选范围，能够参考与上述A11及A12的1～4价芳香族烃可取的取代基有关的说明及记载。
Hb11表示碳原子数2～30的全氟烷基，更优选为碳原子数3～20的全氟烷基，进一步优选为3～10的全氟烷基。全氟烷基可以为直链状、支链状、环状中的任一种，但优选直链状或支链状，更优选直链状。
m11、n11分别独立地为0到3，并且为m11+n11≥1。此时存在多个的括号内的结构可以彼此相同也可以不同，但优选彼此相同。通式(I)的m11及n11根据A11及A12的价数而确定，优选范围也根据A11及A12的价数的优选范围而确定。
T11中所含的o及p分别独立地为0以上的整数，当o及p为2以上时，多个X可以彼此相同也可以不同。T11中所含的o优选1或2。T11中所含的p优选1～4中的任一整数，更优选1或2。
由通式(I)表示的化合物可以为分子结构具有对称性的化合物，也可以为不具有对称性的化合物。另外，在此所谓的对称性是指至少符合点对称、线对称及旋转对称中的任一个，非对称是指不符合点对称、线对称及旋转对称中的任何一个。
由通式(I)表示的化合物为以上所述的全氟烷基(Hb11)、连接基-(-Sp11-L11-Sp12-L12)m11-A11-L13-及-L14-A12-(L15-Sp13-L16-Sp14-)n11-，以及优选为将作为具有排除体积效果的2价基团的T11组合而成的化合物。在分子内存在2个的全氟烷基(Hb11)优选彼此相同，存在于分子内的连接基-(-Sp11-L11-Sp12-L12)m11-A11-L13-及-L14-A12-(L15-Sp13-L16-Sp14-)n11-也优选彼此相同。末端的Hb11-Sp11-L11-Sp12-及-Sp13-L16-Sp14-Hb11优选由以下任一通式表示的基团。
(CaF2a+1)-(CbH2b)-(CaF2a+1)-(CbH2b)-O-(CrH2r)-(CaF2a+1)-(CbH2b)-COO-(CrH2r)-
(CaF2a+1)-(CbH2b)-OCO-(CrH2r)-
上式中，a优选2～30，更优选3～20，进一步优选3～10。b优选0～20，更优选0～10，进一步优选0～5。a+b为3～30。r优选1～10，更优选1～4。
并且，通式(I)的末端的Hb11-Sp11-L11-Sp12-L12-及-L15-Sp13-L16-Sp14-Hb11优选由以下任一通式表示的基团。
(CaF2a+1)-(CbH2b)-O-(CaF2a+1)-(CbH2b)-COO-(CaF2a+1)-(CbH2b)-O-(CrH2r)-O-(CaF2a+1)-(CbH2b)-COO-(CrH2r)-COO-(CaF2a+1)-(CbH2b)-OCO-(CrH2r)-COO-上式中的a、b及r的含义与上面的含义相同。
液晶组合物中的表面活性剂的添加量相对于聚合性液晶化合物的总质量优选0.01质量％～10质量％，更优选0.01质量％～5质量％，尤其优选0.02质量％～1质量％。
(其他添加剂)
此外，液晶组合物可以含有选自聚合性单体等各种添加剂的至少1种。并且，在不降低光学性能的范围内，根据需要，液晶组合物中能够进一步添加聚合抑制剂、抗氧化剂、紫外线吸收剂、光稳定化剂、色材、金属氧化物微粒等。
关于胆甾醇型液晶结构，将使聚合性液晶化合物、手性试剂及聚合引发剂、以及根据需要添加的表面活性剂等溶解在溶剂中而得到的液晶组合物涂布或喷射在相位差层、基底层或预先制作的胆甾醇型液晶层等上，并使其干燥而获得涂膜，对该涂膜照射活化光线而使胆甾醇型液晶性组合物聚合，从而能够形成胆甾醇规则性固定化的胆甾醇型液晶结构。另外，由多个胆甾醇型液晶层构成的层叠膜能够通过重复进行胆甾醇型液晶层的上述制造工序来形成。
(溶剂)
作为用于液晶组合物的制备的溶剂，并无特别限制，能够根据目的来进行适当选择，但优选使用有机溶剂。
作为有机溶剂，并无特别限制，能够根据目的来进行适当选择，例如可举出酮类、卤代烷类、酰胺类、亚砜类、杂环化合物、烃类、酯类、醚类等。这些可以单独使用1种，也可以同时使用2种以上。这些之中，在考虑了对环境的负荷的情况下，尤其优选酮类。
(涂布、取向、聚合)
液晶组合物的涂布方法并无特别限制，能够根据目的来进行适当选择，例如可举出绕线棒涂布法、帘涂法、挤压涂布法、直接凹版涂布法、逆向凹版涂布法、模涂法、旋涂法、浸涂法、喷涂法、滑动涂布法等。并且，也能够通过转印另外涂设在支撑体上的液晶组合物来实施。并且，也能够喷射液晶组合物。作为喷射方法，能够使用喷墨法。
通过对所涂布或喷射的液晶组合物进行加热，使液晶分子取向。加热温度优选200℃以下，更优选130℃以下。通过该取向处理，可获得聚合性液晶化合物以在与膜面实质上垂直的方向上具有螺旋轴的方式扭曲取向的结构。
通过使取向的液晶化合物进一步聚合，能够固化液晶组合物。聚合可以是热聚合、利用光照射的光聚合中的任一种，但优选光聚合。光照射优选使用紫外线。照射能优选20mJ/cm2～50J/cm2，更优选100mJ/cm2～1,500mJ/cm2。为了促进光聚合反应，可以在加热条件下或氮环境下实施光照射。照射紫外线波长优选350nm～430nm。从稳定性的观点考虑，聚合反应率优选较高，优选70％以上，更优选80％以上。聚合反应率能够通过使用IR吸收光谱测定聚合性官能团的消耗比例来确定。
[胆甾醇型液晶层]
本说明书中，胆甾醇型液晶层是指固定胆甾醇型液晶相而成的层。胆甾醇型液晶层是指以层状连续形成有胆甾醇型液晶结构的层，是在层的任意位置实质上均表示相同的光学特性的层。
关于胆甾醇型液晶层及包含多个胆甾醇型液晶层的功能层，能够参考WO2016/052367中的胆甾醇型液晶层及反射层的记载。
反射屏幕可以包含2层以上的胆甾醇型液晶层，例如也可以包含2层、3层、4层的胆甾醇型液晶层。尤其优选包含2层胆甾醇型液晶层。例如，使用作为在红色波长区域及绿色波长区域或者绿色波长区域及蓝色波长区域中表示选择反射的宽频带选择反射层的胆甾醇型液晶层，通过2层胆甾醇型液晶层也能够实现全彩显示。
在反射屏幕包含相位差层的方式中，胆甾醇型液晶层优选直接设置在另一层上。以在相位差层表面设置将包含(甲基)丙烯酸酯单体的非液晶性组合物进行涂布固化而获得的取向层，并在其表面形成1个胆甾醇型液晶层的顺序，可提供能够制造发挥作为投影图像成为实像的投影图像显示用部件的功能的玻璃贴合品或夹层玻璃的层叠膜。
若在取向层表面形成胆甾醇型液晶层，则通过取向层的物性，与取向层接触的液晶的面内取向方位变得随机。因此，能够将在取向层表面涂布液晶组合物而形成的胆甾醇型液晶层设为具有取向缺陷的层。并且，若在具有取向缺陷的液晶层上形成胆甾醇型液晶层，则能够同样地形成具有取向缺陷的层。其结果，能够将胆甾醇型液晶层设为漫反射性的层，且能够进行实像显示。关于漫反射性的胆甾醇型液晶层，能够参考日本特开2016-004211号公报及WO2015/025909的记载。
[包含多个胆甾醇型液晶点的层]
胆甾醇型液晶点是在相位差层上直接或者在取向层等的表面上例如通过喷墨方式等喷射显现胆甾醇型结构的液晶组合物，然后，如上所述，使其干燥、取向处理、固化而成的点。该点优选形成为胆甾醇型液晶点包括从胆甾醇型液晶点的端部朝向中心而高度连续增加直至胆甾醇型液晶点的最大高度的部位。并且，优选使表面上的胆甾醇型液晶结构的螺旋轴向与点表面(例如表面为弯曲面的情况下为切线)大致垂直(70°至90°)。关于包含多个胆甾醇型液晶点的层，能够参考WO2016/194327的记载。
作为取向层，能够使用与后述的剥离性支撑体中可包含的取向层相同的层。
[相位差层]
反射屏幕可以包含相位差层。相位差层在本发明的反射屏幕中配置成位于支撑体与包含胆甾醇型液晶结构的层之间。也有将剥离了支撑体的反射屏幕设为反射屏幕的方式。通过与上述包含胆甾醇型液晶结构的层组合使用适当调节了正面相位差的相位差层，能够提供更高的亮度，并且通过抑制玻璃等的反射，还能够防止图像模糊，或者能够显示更清晰的投影图像。
作为相位差层，能够使用将包含聚合性液晶化合物的液晶组合物固化而成的层。这是因为能够设为更薄膜的层。相位差层只要是使聚合性液晶化合物单轴取向而取向固定的薄膜即可。相位差层由在支撑体表面或取向膜表面涂布包含聚合性液晶化合物的液晶组合物而成的层形成。将所涂布的液晶组合物中的聚合性液晶化合物在液晶状态下形成为向列取向之后，通过固化而固定化，从而能够形成相位差层。关于此时的相位差层的形成，除了在液晶组合物中不添加手性试剂以外，能够与上述胆甾醇型液晶层的形成相同地进行。但是，在液晶组合物的涂布后的向列取向时，加热温度优选50℃～120℃，更优选60℃～100℃。
相位差层也可以是将包含高分子液晶化合物的组合物涂布于支撑体表面或取向膜表面而在液晶状态下形成为向列取向之后，通过冷却将该取向固定化而获得的层。
相位差层的厚度优选0.2μm～10μm，更优选0.5μm～5.0μm，进一步优选1.0μm～2.5μm。
作为相位差层，能够适当使用λ/4相位差层、λ/2相位差层或具有其之间的相位差的层等。作为相位差层，优选使用λ/4相位差层、λ/2相位差层。
λ/2相位差层的正面相位差只要是可见光波长区域的1/2的长度或“中心波长×n±中心波长的1/2(n为整数)”即可。尤其只要是包含胆甾醇型液晶结构的层(例如任一胆甾醇型液晶层)的反射波长或光源的发光波长的中心波长的1/2的长度等即可。例如，只要是160nm～460nm范围的相位差即可，优选为200nm～410nm范围的相位差。
λ/4相位差层的正面相位差只要是可见光波长区域的1/4的长度或“中心波长×n±中心波长的1/4(n为整数)”即可。尤其只要是包含胆甾醇型液晶结构的层(例如任一胆甾醇型液晶层)的反射波长或光源的发光波长的中心波长的1/4的长度等即可。例如，只要是100nm～230nm范围的相位差即可，优选为110nm～210nm范围的相位差。
在相位差层A为λ/2相位差层的方式中，λ/2相位差层的慢轴方向优选根据作为投影图像显示系统使用时的投影仪的入射光的入射方向及胆甾醇型液晶层的螺旋的旋向来确定。例如，入射光从投影图像显示部位的下(铅垂下)方向且相对于包含胆甾醇型液晶结构的层从λ/2相位差层侧(本说明书中有时称为“从观察者侧”)入射的情况下，相对于投影图像显示部位的铅垂上方向，λ/2相位差层的慢轴优选在+40°～+65°或-40°～-65°的范围内。并且优选根据包含胆甾醇型液晶结构的层中的胆甾醇型液晶层的螺旋的旋向，以如下方式设定慢轴方向。在上述旋向为右的情况下，(优选所有胆甾醇型液晶层的旋向为右的情况下，)优选相对于投影图像显示部位的铅垂上方向，从观察者侧观察时，λ/2相位差层的慢轴在顺时针40°～65°的范围内，优选在45°～60°的范围内。在上述旋向为左的情况下(优先所有胆甾醇型液晶层的旋向为左的情况下)，优选相对于投影图像显示部位的铅垂上方向，从观察者侧观察时，λ/2相位差层的慢轴在逆时针40°～65°的范围内，优选在45°～60°的范围内。
在相位差层A为λ/4相位差层的方式中，λ/4相位差层的慢轴方向优选根据作为投影图像显示系统使用时的投影仪的入射光的入射方向及胆甾醇型液晶层的螺旋的旋向来确定。例如，入射光从投影图像显示部位的下(铅垂下)方向且相对于包含胆甾醇型液晶结构的层从λ/4相位差层侧(本说明书中有时称为“从观察者侧”)入射的情况下，相对于投影图像显示部位的铅垂上方向，λ/2相位差层的慢轴优选在+130°～+160°或-130°～-160°的范围内。并且优选根据包含胆甾醇型液晶结构的层中的胆甾醇型液晶层的螺旋的旋向，以如下方式设定慢轴方向。在上述旋向为右的情况下，(优选所有胆甾醇型液晶层的旋向为右的情况下，)优选相对于投影图像显示部位的铅垂上方向，从观察者侧观察时，λ/4相位差层的慢轴在顺时针130°～160°的范围内，优选在130°～150°的范围内。在上述旋向为左的情况下(优先所有胆甾醇型液晶层的旋向为左的情况下)，优选相对于投影图像显示部位的铅垂上方向，从观察者侧观察时，λ/2相位差层的慢轴在逆时针130°～160°的范围内，优选在130°～150°的范围内。
接着，对调光体20进行说明。
如图2所示，调光体20除了一对透明导电层11、调光层12及一对透明基材13以外，还具备一对取向层21。调光层12夹在一对透明导电层11之间，并且包含表面12F及背面12R。调光层12包含聚合物网络12a及液晶分子12b，聚合物网络12a具有具备彼此连接的多个结构域12c的三维网眼状，液晶分子12b位于聚合物网络12a的结构域12c内。各结构域12c是由聚合物网络12a的网眼区划的空隙。调光层12由聚合物网络型液晶(PNLC：polymer networkliquid crystal)形成。一对取向层21中，一个取向层21为位于调光层12的表面12F与第1透明导电层11a之间的第1取向层21a，另一个取向层21为位于调光层12的背面12R与第2透明导电层11b之间的第2取向层21b。第1透明导电层11a为本发明中的第1电极，第2透明导电层11b为本发明中的第2电极。
关于调光层12的状态，通过施加于调光层12的电压的大小发生变化，在散射光的第1状态与透射光的第2状态之间发生变化。
各取向层21为垂直取向膜，以液晶分子12b延伸的方向沿着取向层21扩展的平面的法线方向的方式取向各液晶分子12b。因此，在未对调光层12施加电压时，调光层12的状态为透射光的第2状态。在未对调光层12施加电压时，多个液晶分子12b在各液晶分子12b所在的结构域12c中，以各液晶分子12b延伸的方向沿着取向层21扩展的平面的法线方向的方式，即以沿着调光层12的表面12F及背面12R的法线方向的方式进行排列。
例如，在未对调光层12施加电压时，调光层12的状态为第2状态。在未对调光层12施加电压时，在多个液晶分子12b中的至少一部分中，液晶分子12b以液晶分子12b延伸的方向换言之长度方向沿着与表面12F及背面12R交叉的1个方向、例如表面12F及背面12R的法线方向的方式进行排列。由此，光变得容易从表面12F朝向背面12R以及从背面12R朝向表面12F通过调光层12。作为结果，与未对调光层12施加电压时相比，调光层12中的雾度值变小。
相对于此，在对调光层12施加规定大小的电压时，调光层12的状态为第1状态。在对调光层12施加电压时，多个液晶分子12b在各液晶分子12b所在的结构域12c中不规则地进行排列。由此，光变得不易从表面12F朝向背面12R以及从背面12R朝向表面12F通过调光层12。作为结果，与未对调光层12施加电压时相比，调光层12中的雾度值变大。
如此，在对调光层12施加电压时调光层12的雾度值相对较大，并且在未对调光层12施加电压时调光层12的雾度值相对较小的调光层12为反向型调光层。另外，如上所述，反向型调光层12通过调光层12及夹着调光层12的一对取向层21进行具体化。
另外，调光层12可取的雾度值可以仅是与第1状态对应的第1值及与第2状态对应的第2值，调光层12也可以是根据所施加的电压的大小而能够取夹在雾度中的最大值与最小值之间的中间值的结构。并且，在调光层12为能够取至少1个中间值的结构时，该中间值可以是与调光层12中的第1状态对应的雾度值，也可以是与第2状态对应的雾度值。
在调光层12的表面12F及调光层12的背面12R中，聚合物网络12a中所包含的各结构域12c所占的区域中的最大长度为该结构域12c的结构域直径D。各结构域12c所占的区域中的最大长度为通过该结构域12c的重心的直线中具有最大长度的直线的长度。结构域直径D的平均值例如为0.1μm以上且3μm以下，优选为0.2μm以上且2μm以下，更优选为约1μm。
通过结构域直径D的平均值为0.1μm以上且3μm以下，调光层12容易包含结构域12c的大小与可见光的波长大致相等的结构域12c，因此不管波长如何，包含在可见光的波长范围的光都以大致相同的程度被吸收。因此，透射光能够视觉辨认为灰色。并且，与结构域直径D大于3μm的结构相比，抑制通过聚合物网络12a散射的光的散射角变小。并且，若结构域直径D的平均值为1μm以下，例如200nm以上且800nm以下，则在光的行进方向上散射的光成分相对于在其他方向上散射的光成分不会变得过大，因此能够进一步抑制调光层12的表面上的亮度的偏差。
另外，调光层12中，优选结构域直径D的最频值包含在0.1μm以上且3μm以下的范围内。并且，优选结构域直径D的最小值及最大值两者都包含在0.1μm以上且3μm以下。
聚合物网络12a中，每单位体积的聚合物网络12a区划的结构域12c的个数是作为调光层12中的结构域12c的密度的结构域密度。结构域密度优选为2×107个/mm3以上且2×1012个/mm3以下。聚合物网络12a的结构域密度能够在通过扫描型电子显微镜拍摄调光层12的截面结构而得到的图像中进行计数。
通过结构域密度为2×107个/mm3以上，从调光层12的背面12R射入到调光层12的光在调光层12中容易被吸收，由此，抑制调光层12的表面12F的面内的浓度的偏差。通过结构域密度为2×1012个/mm3以下，抑制由于结构域密度过高而从调光层12的背面12R朝向表面12F透射的光的光量变小，进而，抑制由观察者视觉辨认的图像的明度变低。
PNLC中，用于驱动液晶分子12b的交流电压的大小依赖于聚合物网络12a的结构中的特性。更详细而言，用于驱动液晶分子12b的交流电压的大小依赖于结构域12c的大小、结构域12c的形状、即区划结构域12c的网眼的形状及聚合物网络12a的厚度等。并且，用于驱动液晶分子12b的交流电压的大小被设定为在调光层12中实现所期望的光的透射和吸收。
在交流电压的有效值为100V以下的范围内，为了作为反射屏幕10实现充分的光的透射和吸收，在多个结构域12c中，优选大小适当且均匀，并且，优选结构域12c的形状也彼此相等。
在这点上，如上所述，结构域直径D的平均值优选为0.1μm以上且3μm以下。并且，若结构域直径D的平均值为0.1μm以上且3μm以下，并且结构域密度为2×107个/mm3以上且2×1012个/mm3，则抑制了结构域12c之间的大小的偏差的网眼状的聚合物网络12a能够兼顾第1状态下的光的透射和吸收。
调光层12的厚度T优选为1μm以上且50μm以下，更优选为5μm以上且50μm以下，进一步优选为5μm以上且25μm以下。通过调光层12的厚度T为1μm以上，从调光层12的背面12R射入到调光层12的光在从调光层12的表面12F射出为止的期间，散射成抑制调光层12的表面12F的面内的亮度偏差的程度。通过调光层12的厚度为50μm以下，抑制从调光层12的背面12R朝向表面12F透射调光层12的光的光量变小，进而，抑制由观察者视觉辨认的图像的明度变低。
在调光层12为第2状态时，调光层12的总透光率优选为50％以上，更优选为73％以上。通过结构域直径D为0.1μm以上且3μm以下的调光层12的总透光率包含在上述值的范围内，容易扩大反射屏幕10的视角。
另外，各层的总透光率能够通过遵照JIS K 7361-1(ISO 13468-1)的方法来测定。
[调光层]
如上所述，调光层12包含聚合物网络12a及位于聚合物网络12a所具有的结构域12c的多个液晶分子12b。聚合物网络12a为高分子纤维。构成聚合物网络12a的树脂只要是热固性树脂及紫外线固化性树脂中的任一个即可。
并且，调光层12中，聚合物网络12a的形成材料中优选包含具有极性基团的单体及二官能单体。具有极性基团的单体及二官能单体能够通过与上述的树脂一起加热或者通过照射紫外线来进行聚合。具有极性基团的单体中，能够使用具有选自由羟基、羧基及磷酸基构成的组中的至少1个极性基团的单体。
液晶分子12b中，能够使用构成向列液晶的液晶分子、构成近晶液晶的液晶分子及构成胆甾醇型液晶的液晶分子中的任一个。
在构成聚合物网络12a的树脂为紫外线固化性树脂时，能够通过以下制造方法来制造调光层12。首先，将包含液晶分子12b和光聚合性化合物的液晶组合物封入一对透明导电层11之间。接着，对于所封入的液晶组合物，例如从相对于第1透明导电层11a与液晶组合物相反的一侧以及相对于第2透明导电层11b与液晶组合物相反的一侧照射紫外线。由此，光聚合性化合物进行光聚合而光聚合性化合物变为高分子，并且通过光聚合及交联而形成有具有无数微细的结构域12c的聚合物网络12a。
若是从所封入的液晶组合物的两侧同时照射光的方法，则能够在聚合物网络12a的厚度方向上抑制光聚合性化合物中的聚合速度的偏差。作为结果，在透明导电层11的面方向及调光层12的厚度方向中的任一方向上，都能够抑制结构域12c的大小上的偏差及结构域12c的形状上的偏差。
另外，调光层12的制造方法在日本专利第4387931号中进行了说明。在制造本实施方式的调光层12时，也能够采用遵照了该专利文献中所记载的制造方法的方法。如上所述，该制造方法在制造控制了结构域12c的大小及形状的聚合物网络12a的方面是有效的。
调光层12可以包含具有规定的颜色且不妨碍与施加在调光层12的交流电压的大小相对应的液晶分子12b的运动的色素。根据这种结构，调光层12能够具有规定颜色。
透明导电层11透射光，并且对调光层12施加电压。透明导电层11在调光层12的表面12F和背面12R上各设置1个。2个透明导电层11中，位于调光层12的表面12F的透明导电层11为第1透明导电层11a，位于调光层12的背面12R的透明导电层11为第2透明导电层11b。
作为透明导电层，能够适用适用于这种透明树脂膜的各种透明电极材料，能够举出氧化物系的总透光率为50％以上的透明的金属薄膜。例如，可举出氧化锡系、氧化铟系、氧化锌系。
作为氧化锡(SnO2)系，可举出Nesa(氧化锡SnO2)、ATO(Antimony Tin Oxide：掺锑氧化锡)、掺氟氧化锡。
作为氧化铟(In2O3)系，可举出氧化铟、ITO(Indium Tin Oxide：氧化铟锡)、IZO(Indium Zinc Oxide：氧化铟锌)。
作为氧化锌(ZnO)系，可举出氧化锌、AZO(掺铝氧化锌)、掺镓氧化锌。
本实施方式中，优选由ITO(Indium Tin Oxide：氧化铟锡)形成透明导电膜。
并且，透明导电层11的形成材料中，能够使用作为具有透光性并且具有导电性的高分子的导电性聚合物。导电性聚合物中，优选使用包含π共轭系的导电性高分子及聚阴离子的聚合物。这种导电性聚合物中，能够举出PEDOT：PSS(聚乙烯二氧基噻吩)。
另外，在透明导电层11的形成材料为ITO时，若透射调光层12的光射入透明导电层11，则透明导电层11中，产生依赖于透明导电层11所具有的结晶结构的光的散射和反射。因此，从调光层12射入到透明导电层11的光中，包含有向后方散射的光成分、即朝向调光层12的背面12R散射的光成分。并且，从调光层12射入到透明导电层11的光中，向前方散射的光成分、即相对于透明导电层11朝向与调光层12相反的一侧散射的光成分中，通过具有互不相同的颜色的光的混色，具有光成分的颜色变成白色的程度变高的倾向。
相对于此，在透明导电层11的形成材料为PEDOT：PSS时，与透明导电层11的形成材料为ITO时相比，确认到向后方散射的光成分较少，以及通过向前方散射的光成分，在显示在反射屏幕的图像中对比度得到提高。
另外，对比度是指在光投影到反射屏幕的状态下，作为反射屏幕的屏幕面的表面上的明亮度相对于暗亮度之比。明亮度是指表面上的亮度的最大值，暗亮度是指表面上的亮度的最小值。
并且，为了提高反射屏幕的表面上的对比度，不仅提高表面上的明亮度，而且降低表面上的暗亮度也作为反射屏幕的结构而被采用。为了降低表面上的暗亮度，可以降低表面上的颜色的明度，反射屏幕也可以构成为反射屏幕中散射的光具有除白色以外的规定颜色。
透明导电层11的总透光率优选高于调光层12为第1状态时的调光层12的总透光率。由此，抑制反射屏幕的总透光率低于调光层12的总透光率。
调光体20还具备一对透明基材13，一对透明基材13在调光体20的厚度方向上将一对透明导电层11夹在中间。一对透明基材13由第1透明基材13a及第2透明基材13b构成，第1透明基材13a位于在第1透明导电层11a中与和调光层12的表面12F接触的面相反的一侧的面，第2透明基材13b位于在第2透明导电层11b中与和调光层12的背面12R接触的面相反的一侧的面。第1透明基材13a和第1透明导电层11a构成第1导电膜14a，第2透明基材13b和第2透明导电层11b构成第2导电膜14b。一对透明基材13具有透光性，各透明基材13的形成材料只要是各种树脂即可。
透明基材13的总透光率优选高于调光层12为第1状态时的调光层12的总透光率。由此，抑制反射屏幕的总透光率低于调光层12的总透光率。透明基材13的厚度优选为50μm以上且200μm以下。
透明基材13中，也能够使用具有挠性的树脂膜。通过透明基材13具有挠性，从而反射屏幕也具有挠性。这种反射屏幕除了层叠在玻璃等平坦的部件以外，能够适用于包含弯曲面形状的部件，并且，能够以卷取反射屏幕的状态进行收纳。如此，根据具有挠性的反射屏幕，操作的自由度得到提高。
透明基材13能够适用各种透明树脂膜，但优选适用光学各向异性小，并且可见光区域的波长(380～800nm)下的透射率为80％以上的透明树脂膜。
作为透明树脂膜的材料，例如能够举出三乙酰纤维素(TAC)等乙酰纤维素系树脂、聚对苯二甲酸乙二酯(PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)等聚酯系树脂、聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚苯乙烯、聚甲基戊烯、EVA等聚烯烃系树脂、聚氯乙烯、聚偏二氯乙烯等乙烯基系树脂、丙烯酸系树脂、聚氨酯系树脂、聚砜(PEF)、聚醚砜(PES)、聚碳酸酯(PC)、聚砜、聚醚(PE)、聚醚酮(PEK)、(甲基)丙烯腈、环烯烃聚合物(COP)、环烯烃共聚物等树脂。
尤其，优选聚碳酸酯(PC)、环烯烃聚合物(COP)、聚对苯二甲酸乙二酯(PET)等树脂。
[取向层]
取向层21的形成材料中，例如能够使用通过热的照射而固化的树脂、或通过紫外线及电子束等电离射线的照射而固化的树脂。这种树脂中，能够举出热固性树脂、紫外线固化性树脂及电子束固化性树脂，但其中优选紫外线固化性树脂作为取向层的形成材料。
作为紫外线固化性树脂，例如，能够举出包含具有丙烯酰基的聚合性的低聚物或单体和具有乙烯基的聚合性的低聚物或单体中的至少1个、及光聚合引发剂的树脂。另外，紫外线固化性树脂可以包含除光聚合引发剂以外的添加剂。
具有丙烯酰基的聚合性的低聚物或单体中，能够举出聚氨酯丙烯酸酯、环氧丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯、聚醚丙烯酸酯及三聚氰胺丙烯酸酯等。具有乙烯基的聚合性的低聚物或单体中，能够举出丙烯酸、丙烯酰胺、丙烯腈及苯乙烯等。
取向层21为用于使液晶分子组在一定方向上排列的膜。例如，取向层21可以作为光取向层而进行制作，或者通过摩擦处理制作取向层来代替光取向层，也可以对微细的线状凹凸形状进行赋形处理而制作取向层。另外，取向层21的制作方法并不限于上述的方法，可以适当使用不同的方法。本实施方式中，使用光二聚化型材料。作为光二聚化型材料，例如能够举出具有肉桂酸酯、香豆素、苯亚甲基邻苯二甲酰亚胺、苯亚甲基苯乙酮、二苯乙炔、苯乙烯基吡啶、尿嘧啶、喹啉酮、顺丁烯二酰亚胺或者亚肉桂基乙酸衍生物的聚合物等。其中，在取向限制力良好的点上，优选使用具有肉桂酸酯、香豆素中的一个或两个的聚合物。作为这种光二聚化型材料的具体例，例如能够举出日本特开平9-118717号公报、日本特表平10-506420号公报、日本特表2003-505561号公报及WO2010/150748号公报中记载的化合物。
取向层21可以在与和透明导电层11接触的面相反的一侧的面具有微细的凹凸。通过取向层21所具有的微细的凹凸，能够使位于取向层21的液晶分子12b在规定方向上取向。
在第1透明基材13a中，与和调光层12的表面12F接触的面相反的一侧的面为调光体20的表面20F，在第2透明基材13b中，与和调光层12的背面12R接触的面相反的一侧的面为调光体20的背面20R。在调光体20的厚度方向上，调光体20的表面20F、调光层12的表面12F、调光层12的背面12R及调光体20的背面20R以记载的顺序进行排列。
调光层中，还能够适用使用了二色性色素组合物的宾主液晶组合物。可以使宾主液晶组合物含有手性试剂，在使液晶材料水平取向的情况下使其在调光层的厚度方向上以螺旋形状取向。
关于调光层12，以在一定方向上设定了与预倾斜有关的取向限制力的垂直取向层的方式构成取向层，以使遮光时的宾主液晶组合物的取向成为电场施加时，由此构成为常透(normal clear)。在此，常透是指在未对液晶施加电压时透射率为最大且成为透明的结构。
并且，作为液晶的驱动方式，已知有TN(Twisted Nematic：扭曲向列)方式、VA(Vertical Alignment：垂直取向)方式、IPS(In-Plane-Switching：面内转换)方式等各种驱动方式，但能够适当选择这些公知的驱动方式来使用。
在此，如上所述，本发明的屏幕即使连调光层12也包括在内，也不具备含有具有扩散作用的粒子等扩散材料的光扩散层。
以往的具备含有扩散粒子的扩散层的半透射型反射屏幕中，影像光在反射层中的反射前后扩散2次，因此获得良好的视角，另一方面具有影像的分辨率降低的问题。并且，外光也通过扩散粒子而扩散，因此观察到屏幕的对面侧的景色模糊，或者发白，从而透明性降低。
但是，本发明的反射屏幕10中，优选光反射层1除了具有条纹图案的波纹结构以外，不具有扩散作用，因此影像光仅在反射时扩散。并且，本发明的反射屏幕10中，仅扩散在光反射层1中反射的光，透射光不被扩散。因此，本发明的反射屏幕10能够显示具有良好的视角及分辨率的影像，并且，能够良好地视觉辨认反射屏幕10的对面侧的景色而不会发白或者模糊，从而实现高透明性。并且，本发明的反射屏幕10中，即使在向反射屏幕10投射了影像光的状态下，也能够视觉辨认一部分反射屏幕10的对面侧(背面侧)的景色。
[投影图像显示系统]
本发明的投影图像显示系统为具备如下的投影图像显示系统：
上述的反射屏幕；及
投影仪，对反射屏幕投射影像光。
＜投影仪＞
本说明书中，“投影仪”为“投影光或图像的装置”，并包含“投射所描绘的图像的装置”。投影图像显示系统中，投影仪只要配置成能够以如上所述的倾斜入射角度射入例如贴合在玻璃板的反射屏幕即可。
投影图像显示系统中，投影仪优选包括描绘设备，并通过聚焦于反射屏幕而在反射屏幕中显示实像。
[描绘设备]
描绘设备可以是其本身显示图像的设备，也可以是发出能够描绘图像的光的设备。在描绘设备中，只要以光调制器、激光亮度调制机构或用于描绘的光偏转机构等描绘方式调整来自光源的光即可。本说明书中，描绘设备是指包括光源，而且根据描绘方式包括光调制器、激光亮度调制机构或用于描绘的光偏转机构等的设备。
(光源)
光源并无特别限定，能够使用LED(包括发光二极管、有机发光二极管(OLED))、放电管及激光光源等。这些之中，优选LED及激光光源。这是因为适于射出直线偏振光的描绘设备的光源。
(描绘方式)
作为描绘方式，能够根据使用的光源或用途来进行选择，并无特别限定。
作为描绘方式的例子，可举出荧光显示管、利用液晶的LCD(Liquid CrystalDisplay：液晶显示器)方式及LCOS(Liquid Crystal on Silicon：硅基液晶)方式、DLP(注册商标)(Digital Light Processing：数字光处理)方式、利用激光的扫描方式等。描绘方式也可以是使用了与光源成为一体的荧光显示管的方式。
LCD方式及LCOS方式中，各颜色的光通过光调制器进行调制并合波，并从投影透镜射出光。
DLP方式是使用了DMD(Digital Micromirror Device：数字显微装置)的显示系统，配置与像素数对应的微镜而进行描绘并从投影透镜射出光。
扫描方式为在屏幕上扫描光线，并利用眼睛的残影来进行造影的方式，例如，能够参考日本特开平7-270711号公报、日本特开2013-228674号公报的记载。利用激光的扫描方式中，只要经亮度调制的各色(例如，红色光、绿色光、蓝色光)的激光束通过合波光学系统或聚光透镜等捆束成1条光线，且通过光偏转机构扫描光线并在后述的中间像屏幕中描绘即可。
扫描方式中，各色(例如红色光、绿色光、蓝色光)的激光束的亮度调制可以作为光源的强度变化而直接进行，也可以通过外部调制器来进行。作为光偏转机构，可举出电流镜、电流镜和多角镜的组合、或MEMS(微电子机械系统)，其中优选MEMS。作为扫描方法，可举出随机扫描方式及光栅扫描方式等，但优选使用光栅扫描方式。光栅扫描方式中，激光束例如能够在水平方向通过共振频率驱动，在垂直方向通过锯齿波驱动。扫描方式不需要投影透镜，因此容易进行装置的小型化。
来自描绘设备的出射光可以是直线偏振光也可以是自然光(非偏振光)。来自包含在实像显示系统的描绘设备的出射光优选为直线偏振光。描绘方式为LCD或LCOS的描绘设备及使用了激光光源的描绘设备中，实质上出射光成为直线偏振光。在出射光为直线偏振光且出射光包含多个波长(颜色)的光的描绘设备的情况下，优选多个光的偏振方向(透射轴方向)相同或者彼此正交。已知市售的描绘设备在出射光的红、绿、蓝光的波长区域中的偏振方向不均匀(参考日本特开2000-221449号公报)。具体而言，已知有绿色光的偏振方向与红色光的偏振方向及蓝色光的偏振方向正交的例子。
[投影光(入射光)]
入射光优选相对于投影图像显示部位的法线以40°～70°的倾斜入射角度射入。通过投影光在贴合的玻璃的表面或背面上反射，从而在反射屏幕中再次漫反射，由此产生由多重像引起的图像模糊。这是因为该图像模糊的减少方法中，使投影光(p偏振光)以布儒斯特角射入玻璃面，使来自玻璃表面的反射光接近零是有用的。(例如参考日本特表2006-512622号公报)。并且，具有相位差层A的实像显示用部件贴合在玻璃的方式中，折射率1.51左右的玻璃与折射率1的空气的界面的布儒斯特角为约56°，在上述角度的范围使p偏振光从玻璃侧射入时，在包含胆甾醇型液晶结构的层中选择反射的圆偏振光在相位差层A转换为p偏振光，因此能够进行玻璃上的反射光较少，且抑制了图像模糊的图像显示。上述角度也优选为50°～65°。
在本发明的反射屏幕具有相位差层A的方式中，入射光只要相对于包含胆甾醇型液晶结构的层从相位差层A侧射入，并经由相位差层A射入包含胆甾醇型液晶结构的层即可。即，只要相对于包含胆甾醇型液晶结构的层将相位差层A配置在投影光的入射侧即可。并且，入射光可以从贴合的玻璃的上下左右等任意方向射入，只要与观察者的方向对应而确定即可。例如只要从使用时的下方向以如上所述的倾斜入射角度射入即可。
如上所述，投影图像显示系统中的投影图像显示时的投影光优选为在与入射面平行的方向上振动的p偏振光。在投影仪的出射光不是直线偏振光的情况下，可以通过将直线偏振膜配设在投影仪的出射光侧而使用，从而设为p偏振光，也可以在从投影仪到贴合的玻璃为止的光路中设为p偏振光。如上所述，关于出射光的红、绿、蓝光的波长区域中的偏振方向不均匀的投影仪，优选波长选择性地调节偏振方向，并在所有颜色的波长区域中作为p偏振光而射入。
本发明的反射屏幕尤其与将发光波长在可见光区域中不连续的激光或LED、OLED等用于光源的投影仪组合使用时有用。这是因为根据各发光波长能够调整胆甾醇型液晶层的选择反射的中心波长。
本发明中，投影图像显示系统优选具有电压施加部及控制部。
电压施加部经由第1电极(第1透明导电层)及第2电极(第2透明导电层)对调光层施加交流电压。
控制部控制投影仪及电压施加部。
这种投影图像显示系统中，控制部优选控制投影仪的驱动和电压施加部的驱动，以使投影仪中的帧的周期与电压施加部中的交流电压的周期互不相同。
由此，根据背景的亮度，能够自由地进行透射率的控制，只有在背景明亮且视觉辨认性差时，电源ON(接通)而使调光层进行工作，能够形成视觉辨认性高的状态。
实施例
以下，根据实施例对本发明进行具体说明。只要不脱离本发明的宗旨，就能够适当变更以下实施例所示的材料、试剂、物质量及其比例、操作等。因此，本发明并不限定并限制于以下实施例。
[实施例1]
＜反射屏幕的制作＞
作为实施例1的反射屏幕，制作了胆甾醇型液晶层、调光层、一对透明导电层及一对透明基材为以下结构的反射屏幕。
＜取向层Y1的制作＞
作为剥离性支撑体，在TOYOBO CO.,LTD.制COSMOSHINE A-4100(PET、厚度75μm)的未进行易粘接处理的面上，利用#3.6的棒涂布机涂布了下述组成的取向层涂布液Y1。之后，在45℃下干燥60秒，在25℃下通过紫外线照射装置，照射500mJ/cm2的紫外线，从而制作了带剥离支撑体的取向层Y1。
(取向层涂布液Y1)
Figure BDA0003842442000000371
氟系水平取向剂F1
[化学式6]
Figure BDA0003842442000000381
＜胆甾醇型液晶层B1、G1、R1的制作＞
(胆甾醇型液晶层用涂布液B1、G1、R1)
混合下述成分，从而制备了下述组成的胆甾醇型液晶层形成用涂布液。
Figure BDA0003842442000000382
化合物1的混合物(数值为质量％)
[化学式7]
Figure BDA0003842442000000383
氟系水平取向剂F3
[化学式8]
Figure BDA0003842442000000384
调整上述涂布液组成的氟系水平取向剂F3和手性试剂LC-756的处方量、甲基乙基酮量及环己酮量而制备了胆甾醇型液晶涂布液B1、G1、R1。使用各个涂布液，以与制作以下显示用部件RS-1时相同的方式在剥离性支撑体上制作单层的胆甾醇型液晶层，并确认反射特性的结果，所制作的胆甾醇型液晶层全部为右旋圆偏振光反射层，中心反射波长如下述表1所示。
[表1]
涂布液 F3 LC-756 甲基乙基酮 环己酮 中心反射波长
涂布液B1 0.68质量份 6.06质量份 354质量份 62质量份 482nm
涂布液G1 0.77质量份 4.71质量份 415质量份 73质量份 606nm
涂布液R1 0.70质量份 4.24质量份 369质量份 65质量份 667nm
在带剥离支撑体的取向层Y1的表面利用#3的棒涂布机涂布了上述中所制备的胆甾醇型液晶层用涂布液B1。之后，在45℃下干燥60秒，在40℃下通过紫外线照射装置，照射500mJ/cm2的紫外线，从而制作了反射中心波长482nm的光的胆甾醇型液晶层B1。接着，在胆甾醇型液晶层B1的表面利用#3的棒涂布机涂布了上述中所制备的胆甾醇型液晶层用涂布液G1。之后，在45℃下干燥60秒，在40℃下通过紫外线照射装置，照射500mJ/cm2的紫外线，从而层叠了反射中心波长606nm的光的胆甾醇型液晶层G1。接着，在胆甾醇型液晶层G1的表面利用#3的棒涂布机涂布了上述中所制备的胆甾醇型液晶层用涂布液R1。之后，在45℃下干燥60秒，在40℃下通过紫外线照射装置，照射500mJ/cm2的紫外线，从而层叠了反射中心波长667nm的光的胆甾醇型液晶层R1。进而，通过将剥离支撑体进行剥离，制作了显示用部件RS-1。
作为调光体，准备了由一对透明导电层夹着调光层而成的调光体。
调光层由PNLC形成，厚度为20μm，结构域直径的平均值为1μm，结构域密度为1.0×109个/mm3。一对透明导电层分别由ITO形成，厚度为50nm。一对透明基材分别由PET形成，厚度为50μm。在PNLC中添加二色性色素组合物，调整色调使其成为灰色。
用粘合剂SK2057(Soken Chemical&Engineering Co.,Ltd.制)来贴合上述显示用部件RS-1及调光体，从而获得了本发明的反射屏幕。另外，使调光体贴合在显示用部件RS-1的取向层侧。
[实施例2]
＜相位差层RE-2的制作＞
(相位差层形成用涂布液RE-2)
混合下述成分，制备了下述组成的相位差层形成用涂布液RE-2。
Figure BDA0003842442000000401
氟系水平取向剂F2
[化学式9]
Figure BDA0003842442000000402
作为剥离性支撑体，在TOYOBO CO.,LTD.制COSMOSHINE A-4100(PET、厚度75μm)的未进行易粘接处理的面上，沿从TD方向逆时针旋转60°的方向实施摩擦处理，并使用线棒涂布了相位差层形成用涂布液RE-2。之后，在50℃下干燥60秒，在50℃下通过紫外线照射装置，照射500mJ/cm2的紫外线来固定液晶相，从而制作了具有膜厚0.72μm的相位差层的带剥离支撑体的相位差层RE-2。此时，用AxoScan(Axometrics公司制)测定波长550nm下的相位差层的正面延迟Re(550)的结果，Re(550)为140nm。
显示用部件RS-1的制作中，除了使用带剥离支撑体的相位差层RE-2来代替剥离性支撑体A-4100以外，以相同的方法，在相位差层上依次形成取向层及胆甾醇型液晶层B1、G1、R1，从而制作了显示用部件RS-2。
用粘合剂SK2057(Soken Chemical&Engineering Co.,Ltd.制)来贴合显示用部件RS-2及调光体，从而制作了反射屏幕。另外，使调光体贴合在显示用部件RS-2的相位差层RE-2侧。
[比较例1]
作为比较例1，准备了日本特开2019-132973号公报的0063段中记载的常透结构的反射屏幕。
＜评价＞
在下述表2中示出使用实施例中所制作的反射屏幕来进行测定、评价的结果。
＜积分反射率的测定＞
以光从表2中记载的R1层侧射入的方式，使用在分光光度计(JASCO Corporation制、V-550)上安装了大型积分球装置(JASCO Corporation制、ILV-471)的分光光度计，不使用光阱，以包含正反射光的方式测定了反射屏幕的积分反射光谱。所获得的积分反射光谱中，将波长620～680nm下的最大反射率设为积分反射率。另外，已知胆甾醇型液晶层的选择反射中心波长通过偏转检测角度来进行短波位移。通过垂直入射在波长620～680nm下测定的反射频带从极角60°射入的情况下，相当于波长550nm前后的反射频带。
＜反射率的测定＞
适当设定入射角度(极角、方位角)、受光角度(极角、方位角)、测定波长范围，以使光从表2中记载的R1层侧射入，使用三维变角分光测色系统(MURAKAMI COLOR RESEARCHLABORATORY CO.,LTD.制、GCMS-3B)，测定了显示用部件的反射率R[-60，40](550)及R[-60，30](550)。在此，如图3所示，R[-60，θ](550)为相对于向显示用部件的极角-60°的入射光41，以与该入射光的方位角偏离180°的方位角中的极角θ的受光角度测定的波长550nm下的反射光(51，52)的反射率。
＜波纹结构的峰间距离的平均值的测定＞
若使用扫描型电子显微镜(SEM：Scanning Electron Microscope)来观察反射屏幕的胆甾醇型液晶层的截面，则观察到亮部与暗部的条纹图案。根据条纹图案的波纹结构，对于位于最近的位置的2点的倾斜角度0°的山或谷测量了胆甾醇型液晶层的平面方向的距离。将在胆甾醇型液晶层的截面长轴方向的长度100μm、总膜厚下进行了算数平均的值设为波纹结构的峰间距离的平均值。
＜玻璃贴合品中的评价＞
在反射屏幕的R1层侧，使用丙烯酸系粘合剂SK-2057(Soken Chemical&Engineering Co.,Ltd.制)贴合了纵50mm×横50mm×厚度2mm的玻璃板。在玻璃侧配置投影仪(SEIKO EPSON CORPORATION制、EB-G6250W)，在聚焦玻璃的状态下，以下述观点对影像的视觉辨认性进行了评价。另外，对从投影仪射出的光为非偏振光的情况和P偏振光的情况这2种情况进行了评价。
A：视觉辨认出足够亮且没有模糊的实像。
B：视觉辨认出虽然亮但稍微模糊的实像。
C：虽然视觉辨认出实像，但较暗。
D：无法视觉辨认实像。
[表2]
Figure BDA0003842442000000431
[表3]
Figure BDA0003842442000000432
表3是汇总示出实施例、比较例的透射率的表。表3中的调光层部分栏中的ON、OFF表示对调光层12的通电的ON(接通)、OFF(切断)。实施例1及实施例2中，若将对调光层12的通电设为ON，则能够切断来自背景的透射光，能够排除背景的影响而观察影像。
如表3所示，通过以适当的条件组合光反射层1的结构和调光层12的结构，能够将调光层12的透射率成为最高的状态下的整个反射屏幕10中的透射率设定为50％以上的范围。因此，能够充分地进行背景的观察。并且，调光层12的透射率成为最低的状态下，也能够设为大致没有背景的透射的状态，能够几乎不受背景的影响而观察影像。
如以上所说明，根据本实施方式，反射屏幕10由于具备调光层12，因此能够通过对调光层12的通电的切换而选择性地变更透光率。因此，能够进行想要透过屏幕看到背景的情况下设为透射率高的状态，想要方便看到影像的情况下设为透射率低的状态的使用方法，使用方便性良好。
(变形方式)
并不限定于以上说明的实施方式，能够进行各种变形或变更，这些也在本发明的范围内。
(1)实施方式中，在反射屏幕10的表面或背面可以设置以防止损伤为目的的硬涂层。硬涂层例如通过在反射屏幕10的表面涂布具有硬涂功能的紫外线固化型树脂(例如，聚氨酯丙烯酸酯等)等来形成。
并且，并不限于硬涂层，也可以根据反射屏幕10的使用环境或使用目的等，在反射屏幕10上选择设置1个或多个具有例如防反射功能、紫外线吸收功能、防污功能、防静电功能等适当所需功能的层。而且，也可以在透明支撑体4的与光反射层相反的一侧设置触摸面板层等。
尤其，在反射屏幕10的影像源侧的表面上设置防反射层的情况下，能够防止如下情况：在光反射层1中反射的影像光在与影像源侧的空气的界面处反射，从背面侧射出，而显示成如影像遗漏在背面侧。
(2)实施方式中，反射屏幕10可以贴合在玻璃板等具有透光性的板状的部件。
(3)实施方式中，投影图像显示系统例如也能够适用于室内用的隔板、展览会等中的影像显示或店铺等的橱窗等中。
(4)实施方式中，关于调光层12，举出使用PNLC的例子来进行了说明。并不限于此，例如，调光层作为使用了除了液晶以外的调光层，例如，只要在EC方式调光膜等根据电极之间的电位差而明暗(透射率)发生变化的设备中时常不需要电压即可。
使用了EC方式(Electro chromic)的调光膜具有由一对电极夹着调光层(电解质层)的结构。根据电极之间的电位差，利用氧化还原反应，调光层的颜色在透明和深蓝色之间发生变化。
另外，各实施方式及变形方式也能够适当组合而使用，但省略详细说明。并且，本发明并不被以上说明的各实施方式所限定。
符号说明
1-光反射层，2-取向层，3-相位差层A，4-透明支撑体，10-反射屏幕，11-透明导电层，11a-第1透明导电层，11b-第2透明导电层，12-调光层，12a-聚合物网络，12b-液晶分子，12c-结构域，13-透明基材，13a-第1透明基材，13b-第2透明基材，14a-第1导电膜，14b-第2导电膜，20-调光体，21-取向层，21a-第1取向层，21b-第2取向层，30-粘合层，41-测定时的入射光，51-测定时的极角40度的反射光，52-测定时的极角30度的反射光。

Claims (14)

1.一种反射屏幕，其反射从投影仪投射的影像光来显示影像，并且具有透明性，且具备：
光反射层，其在极角60°下的选择反射的中心波长存在于可见光区域，该光反射层的至少1层由包含胆甾醇型液晶结构的层形成，所有包含胆甾醇型液晶结构的层的螺旋旋向相同，且满足下述式(1)；以及
透明的第1电极、透明的第2电极及调光层，所述透明的第1电极、透明的第2电极及调光层在该反射屏幕的厚度方向上被配置在比所述光反射层更靠背面侧，所述第2电极与所述第1电极相对配置，所述调光层配置在所述第1电极与所述第2电极之间，
所述调光层包含具有具备多个结构域的三维网眼状的聚合物网络、及位于所述结构域内的液晶分子，通过经由所述第1电极和所述第2电极施加于所述调光层的电压的大小发生变化，从而在散射光的第1状态与透射光的第2状态之间发生变化，
R[-60，40](550)/R[-60，30](550)≥1.5 式(1)
其中，R[-60，40](550)表示相对于向反射屏幕的极角-60°的入射光，以与该入射光的方位角偏离了180°的方位角中的极角40°的受光角度测定的波长550nm下的反射率，R[-60，30](550)表示相对于向反射屏幕的极角-60°的入射光，以与该入射光的方位角偏离了180°的方位角中的极角30°的受光角度测定的波长550nm下的反射率。
2.根据权利要求1所述的反射屏幕，其中，
所述包含胆甾醇型液晶结构的层是形成为层状的胆甾醇型液晶层。
3.根据权利要求2所述的反射屏幕，其中，
所述胆甾醇型液晶层具有在截面中利用扫描型电子显微镜观测到的亮部与暗部的条纹图案，条纹图案具有波纹结构，波纹结构的峰间距离的平均值为0.5μm～50μm，
其中，所谓波纹结构，表示至少存在一个在条纹图案的亮部或暗部的连续线中相对于胆甾醇型液晶层的平面的倾斜角度的绝对值为5°以上的区域M，并可确定夹着区域M且位于最近的位置的2点的倾斜角度为0°的山或谷，
并且，所谓波纹结构的峰间距离，表示关于夹着区域M且位于最近的位置的2点的倾斜角度为0°的山或谷，测量胆甾醇型液晶层的平面方向的距离，并在胆甾醇型液晶层的截面长轴方向的长度100μm、总膜厚下进行了算数平均而得到的值。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的反射屏幕，其中，
波长620～680nm下的积分反射率的最大反射率为15～28％。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的反射屏幕，其中，
所述调光层的透射率为最高的状态下的该反射屏幕的透射率为51％以上且85％以下。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的反射屏幕，其中，
所述聚合物网络的结构域直径的平均值为0.1μm以上且3μm以下。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的反射屏幕，其中，
所述调光层的厚度为5μm以上且50μm以下。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的反射屏幕，其中，
在所述调光层中，所述结构域的密度为2×107个/mm3以上且2×1012个/mm3以下。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的反射屏幕，其中，具有由λ/2相位差层或λ/4相位差层构成的相位差层A。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的反射屏幕，其中，
所述调光层经由粘合层接合于支撑所述光反射层的透明支撑体。
11.一种投影图像显示系统，其具备：
权利要求1至10中任一项所述的反射屏幕；及投影仪，其对所述反射屏幕投射影像光。
12.根据权利要求11所述的投影图像显示系统，其中，
由所述投影仪投射并射入所述反射屏幕的入射光为在与入射面平行的方向上振动的p偏振光。
13.根据权利要求11或12所述的投影图像显示系统，其中，
所述入射光相对于所述反射屏幕的法线以40°以上且70°以下的角度射入。
14.根据权利要求11至13中任一项所述的投影图像显示系统，其中，具有电压施加部及控制部，
所述调光层还具备一对取向层，所述一对取向层中，一个取向层位于所述调光层的表面与所述第1电极之间，并且另一个取向层位于所述调光层的背面与所述第2电极之间，
所述电压施加部经由所述第1电极及所述第2电极对所述调光层施加交流电压，
所述控制部控制所述投影仪的驱动和所述电压施加部的驱动，以使所述投影仪中的帧的周期与所述电压施加部中的所述交流电压的周期互不相同。
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