JP2005070768A - Projection screen and projection system provided with the same - Google Patents

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Masaki Umetani
谷 雅 規 梅
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a projection screen capable of sharply displaying an image by minimizing the influence of the loss of light that occurs on a polarized-light selective reflection layer and of providing high image visibility. <P>SOLUTION: The projection screen includes: a polarized-light selective reflection layer 11 that selectively reflects a specific polarized-light component; and a substrate 12 that supports the polarized-light selective reflection layer 11. The polarized-light selective reflection layer 11 includes a plurality of partial selective reflection layers 11a, 11b and 11c that are laminated to one another, and the partial selective reflection layers have cholesteric liquid crystalline structures, owing to which they selectively reflect a specific polarized-light component. The cholesteric liquid crystalline structure of each partial selective reflection layer 11a, 11b and 11c comprises a plurality of helical structure parts that are different in direction of helical axis, and, owing to structural non-uniformity in the cholesteric liquid crystalline structure, diffuses light (reflected light 33) that is selectively reflected. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、投影機により投影スクリーン上に映像光を投射して映像を表示する投影システムに係り、とりわけ、映像を鮮明に表示することが可能な視認性に優れた投影スクリーン及びそれを備えた投影システムに関する。   The present invention relates to a projection system for projecting image light onto a projection screen by a projector and displaying the image, and in particular, includes a projection screen excellent in visibility capable of clearly displaying an image and the same. It relates to a projection system.

従来の投影システムとしては、投影機により投射された映像光を投影スクリーン上に映し出し、その反射光を観察者が映像として観察するものが一般的である。   As a conventional projection system, an image light projected by a projector is projected on a projection screen, and an observer observes the reflected light as an image.

このような従来の投影システムで用いられる投影スクリーンとしては、白色の紙材や布材の他、プラスチックフィルム上に光を白色散乱するインキを塗装したものなどが一般に用いられている。また、より高品質な投影スクリーンとして、ビーズやパールなどを練りこんだ散乱層を含み、この散乱層によって映像光の散乱状態を制御するものが市販されている。   As a projection screen used in such a conventional projection system, a white paper material or a cloth material, or a plastic film coated with an ink that scatters white light is generally used. Further, as a higher quality projection screen, a screen that includes a scattering layer in which beads, pearls and the like are kneaded, and the scattering state of image light is controlled by this scattering layer is commercially available.

ところで、近年では、投影機本体の小型化や価格の低下などに伴って、ホームシアターなどの家庭用途の需要が増加してきており、投影システムが一般家庭で用いられることが多くなってきている。この場合、投影システムは家庭のリビングスペースなどに設置されることが多いが、このような場所は通常、外光や照明光などの環境光が入りやすい設計となっている。このため、家庭用途の投影システムで用いられる投影スクリーンとしては、明るい環境光の下でも良好な映像表示を実現することが可能なものが望まれている。   By the way, in recent years, the demand for home use such as a home theater has increased with the miniaturization of the projector main body and the price reduction, and the projection system is often used in general homes. In this case, the projection system is often installed in a living space at home, but such a place is usually designed to easily receive ambient light such as outside light and illumination light. For this reason, a projection screen used in a projection system for home use is desired to be able to realize a good video display even under bright ambient light.

しかしながら、上述した従来の投影スクリーンでは、外光や照明光などの環境光についても映像光と同様に反射してしまうので、明るい環境光の下で良好な映像表示を実現することが困難であるという問題がある。   However, in the above-described conventional projection screen, ambient light such as outside light and illumination light is reflected in the same manner as image light, so that it is difficult to realize a good image display under bright ambient light. There is a problem.

具体的には、従来の投影システムでは、投影スクリーン上に投射される投影機からの投射光(映像光)の強度差によって映像の濃淡が作り出されており、例えば、黒地に白の絵を映し出すような場合には、投射光が投影スクリーンに当たる部分が白、それ以外の部分が黒となり、このような白黒の明るさの差により映像の濃淡が作り出されている。この場合、良好な映像表示を実現するためには、白表示の部分をより明るくし、黒表示の部分をより暗くして、コントラストを大きくする必要がある。   Specifically, in the conventional projection system, the shade of the image is created by the difference in intensity of the projection light (image light) from the projector projected onto the projection screen. For example, a white picture is projected on a black background. In such a case, the portion where the projection light hits the projection screen is white and the other portion is black, and the shade of the image is created by such a difference in brightness between black and white. In this case, in order to realize a good video display, it is necessary to make the white display portion brighter and the black display portion darker to increase the contrast.

しかしながら、上述した従来の投影スクリーンでは、外光や照明光などの環境光を映像光との区別なく反射してしまうので、白表示の部分及び黒表示の部分の両方が明るくなり、白黒の明るさの差が小さくなってしまう。このため、上述した従来の投影スクリーンでは、部屋を暗くするための手段や環境などを用いて外光や照明光などの環境光の影響を抑えない限り、良好な映像表示を実現することが困難であるという問題がある。   However, since the above-described conventional projection screen reflects ambient light such as external light and illumination light without distinction from image light, both the white display portion and the black display portion become bright, and the brightness of black and white is increased. The difference in height will be small. For this reason, with the conventional projection screen described above, it is difficult to realize a good image display unless the influence of ambient light such as outside light or illumination light is suppressed by using a means or environment for darkening the room. There is a problem that.

このような背景の下で、従来から、明るい環境光の下でも良好な映像表示を実現することが可能な投影スクリーンが研究されており、例えばホログラムを利用したものや、偏光分離層を利用したものなどが提案されている(特許文献1及び2参照)。
特開平5−107660号公報 特開2002−540445号公報
Under such a background, conventionally, a projection screen capable of realizing a good image display even under bright ambient light has been studied, for example, using a hologram or using a polarization separation layer. A thing etc. are proposed (refer patent documents 1 and 2).
JP-A-5-107660 JP 2002-540445 A

しかしながら、上述した従来の投影スクリーンのうち、ホログラムを利用した投影スクリーンでは、散乱効果を制御して白表示の部分をより明るくすることができ、明るい環境光の下で比較的良好な映像表示を実現することができるものの、ホログラムは波長選択性はあるものの、偏光選択性を有しておらず、一定の限度でしか映像を鮮明に表示することができないという問題がある。また、ホログラムを利用した投影スクリーンでは、製造上の問題から大画面化が困難であるという問題もある。   However, among the conventional projection screens described above, the projection screen using a hologram can control the scattering effect to make the white display portion brighter, and can display a relatively good image under bright ambient light. Although it can be realized, the hologram has a wavelength selectivity, but does not have a polarization selectivity, and there is a problem that an image can be clearly displayed only within a certain limit. In addition, a projection screen using a hologram has a problem that it is difficult to increase the screen size due to manufacturing problems.

一方、偏光分離層を利用した投影スクリーンでは、白表示の部分を明るくしつつ、黒表示の部分をより暗くすることが可能であり、上述したようなホログラムを利用したものに比べて、明るい環境光の下で映像を鮮明に表示することができる。   On the other hand, in the projection screen using the polarization separation layer, the white display portion can be brightened while the black display portion can be made darker, which is brighter than that using the hologram as described above. Images can be clearly displayed under light.

このような偏光分離層を利用した投影スクリーンに関し、本発明者は先に、コレステリック液晶構造を有する偏光選択反射層を備え、コレステリック液晶構造の構造的な不均一性により映像の視認性を低下させることなく映像光の反射光に散乱効果を与えることができる投影スクリーンを提案している(特願2003−165687号)。   Regarding the projection screen using such a polarization separation layer, the present inventor previously provided a polarization selective reflection layer having a cholesteric liquid crystal structure, and reduces the visibility of the image due to the structural nonuniformity of the cholesteric liquid crystal structure. Japanese Patent Application No. 2003-165687 proposes a projection screen that can give a scattering effect to reflected light of image light without any problem.

本発明は上記特願2003−165687号に記載された発明を改良したものであり、偏光選択反射層での光の損失の影響を最小限に抑えて映像を鮮明に表示することが可能な視認性に優れた投影スクリーン及びそれを備えた投影システムを提供することを目的とする。   The present invention is an improvement over the invention described in Japanese Patent Application No. 2003-165687, and is capable of displaying images clearly with minimal effects of light loss in the polarization selective reflection layer. An object of the present invention is to provide a projection screen excellent in performance and a projection system including the projection screen.

本発明は、第1の解決手段として、投射された映像光を反射して映像を表示する投影スクリーンにおいて、特定の偏光成分の光を選択的に反射する偏光選択反射層であって、互いに積層された少なくとも2層以上の部分選択反射層を有する偏光選択反射層を備え、前記各部分選択反射層は、特定の偏光成分の光を選択的に反射する構造を有し、前記各部分選択反射層の前記構造は、赤色(R)、緑色(G)及び青色(B)の波長域のうちの異なる波長域の光を選択的に反射するように互いに異なり、前記各部分選択反射層のうち緑色(G)の波長域の光を選択的に反射する部分選択反射層が前記偏光選択反射層のうち映像光が投射される側から遠い方の側に配置されていることを特徴とする投影スクリーンを提供する。   As a first solution, the present invention provides a polarization selective reflection layer that selectively reflects light of a specific polarization component in a projection screen that reflects projected image light and displays an image, and is laminated on each other. A polarization selective reflection layer having at least two partial selective reflection layers, each partial selective reflection layer having a structure that selectively reflects light of a specific polarization component, and each partial selective reflection The structures of the layers are different from each other so as to selectively reflect light in different wavelength ranges among the red (R), green (G), and blue (B) wavelength ranges, Projection characterized in that a partial selective reflection layer that selectively reflects light in the green (G) wavelength region is disposed on the far side from the image light projection side of the polarization selective reflection layer. Provide a screen.

なお、上述した第1の解決手段において、前記特定の偏光成分の光は、右円偏光又は左円偏光であることが好ましい。また、前記特定の偏光成分の光は、片方の直線偏光であってもよい。   In the first solving means described above, the light of the specific polarization component is preferably right circularly polarized light or left circularly polarized light. The light of the specific polarization component may be one linearly polarized light.

また、上述した第1の解決手段において、前記偏光選択反射層により反射された光を拡散する拡散要素をさらに備えたり、前記偏光選択反射層自体が拡散性を有するようにすることが好ましい。   In the first solving means described above, it is preferable to further include a diffusing element for diffusing the light reflected by the polarization selective reflection layer, or to make the polarization selective reflection layer itself diffusive.

さらに、上述した第1の解決手段において、前記偏光選択反射層は、コレステリック液晶構造を有し、このコレステリック液晶構造の構造的な不均一性により、選択的に反射される光を拡散させることが好ましい。なおこの場合、前記各部分選択反射層の前記コレステリック液晶構造は、螺旋軸の方向が異なる複数の螺旋構造領域を含むことが好ましい。   Further, in the first solving means described above, the polarization selective reflection layer has a cholesteric liquid crystal structure, and due to the structural nonuniformity of the cholesteric liquid crystal structure, the selectively reflected light can be diffused. preferable. In this case, it is preferable that the cholesteric liquid crystal structure of each of the partial selective reflection layers includes a plurality of spiral structure regions having different spiral axis directions.

さらに、上述した第1の解決手段においては、前記各部分選択反射層を含む前記偏光選択反射層を支持する支持基材であって、前記緑色(G)の波長域の光を選択的に反射する部分選択反射層の側に配置された支持基材をさらに備えることが好ましい。なお、前記支持基材は、可視光域の光を吸収する光吸収層を含む吸収基材であってもよく、また、可視光域の少なくとも一部の光を透過する透明基材であってもよい。   Furthermore, in the first solving means described above, a support base material that supports the polarization selective reflection layer including the partial selective reflection layers, and selectively reflects light in the green (G) wavelength region. It is preferable to further include a support base disposed on the side of the partially selective reflection layer. The support substrate may be an absorption substrate including a light absorption layer that absorbs light in the visible light region, or a transparent substrate that transmits at least part of light in the visible light region. Also good.

さらに、上述した第1の解決手段においては、前記偏光選択反射層のうち隣接した部分選択反射層の間に、易接着性又はバリア性を有する中間層が設けられていることが好ましい。   Furthermore, in the first solving means described above, it is preferable that an intermediate layer having easy adhesion or barrier properties is provided between adjacent partial selective reflection layers of the polarization selective reflection layer.

さらに、上述した第1の解決手段においては、ハードコート層、防眩層、反射防止層、紫外線吸収層及び帯電防止層からなる群から選択された少なくとも一つの層を含む機能性保持層をさらに備えることが好ましい。ここで、前記機能性保持層が防眩層である場合には、この防眩層は不規則な凹凸形状を有する屈折率が等方な層からなることが好ましく、例えば、マット表面を有するTACフィルムを用いるとよい。また、前記偏光選択反射層のうち映像光が投射される側の表面に凹凸形状が形成され、この凹凸形状により前記偏光選択反射層に防眩機能が付与されていてもよい。   Furthermore, in the first solving means described above, a functional holding layer including at least one layer selected from the group consisting of a hard coat layer, an antiglare layer, an antireflection layer, an ultraviolet absorption layer and an antistatic layer is further provided. It is preferable to provide. Here, when the functional retention layer is an antiglare layer, the antiglare layer is preferably composed of an isotropic layer having an irregular uneven shape, for example, a TAC having a mat surface. A film may be used. An uneven shape may be formed on the surface of the polarized light selective reflection layer on which video light is projected, and the anti-glare function may be imparted to the polarized light selective reflection layer by the uneven shape.

さらにまた、上述した第1の解決手段において、前記各部分選択反射層は、重合性の液晶材料からなることが好ましい。   Furthermore, in the first solving means described above, each of the partial selective reflection layers is preferably made of a polymerizable liquid crystal material.

本発明は、第2の解決手段として、上述した第1の解決手段に係る投影スクリーンと、前記投影スクリーン上に映像光を投射する投影機とを備えたことを特徴とする投影システムを提供する。   The present invention provides, as a second solution means, a projection system comprising the projection screen according to the first solution means described above and a projector that projects image light on the projection screen. .

本発明によれば、偏光選択反射層の各部分選択反射層の構造を、赤色(R)、緑色(G)及び青色(B)の波長域のうちの異なる波長域の光を選択的に反射するように互いに異ならせ、かつ、各部分選択反射層のうち緑色(G)の波長域の光を選択的に反射する部分選択反射層を、偏光選択反射層のうち映像光が投射される側から遠い方の側に配置するようにしている。ここで、観察側から入射した各色の波長域の光は偏光選択反射層の対応する部分選択反射層で反射されて観察側に戻ることとなるが、各部分選択反射層は、ある特定の色の波長域の光を選択的に反射する選択反射波長域に加えて、当該特定の色の波長域以外の光を選択的に反射するサイドバンドを有している(コレステリック規則性を有する偏光選択反射層の場合を示す図8参照)。このため、ある部分選択反射層で反射されて観察側に戻る光の一部は、当該部分選択反射層よりも観察側に位置する部分選択反射層のサイドバンドで反射されてその一部が迷光となり、光の損失の原因となる。本発明においては、上述したようにして、視感度の高い緑色(G)の波長域の光を選択的に反射する部分選択反射層を、視感度の低い赤色(R)及び青色(B)の波長域の光を選択的に反射する部分選択反射層よりも観察側から遠い方の側に配置しているので、視感度の低い赤色(R)及び青色(B)の波長域の光の損失を最小限に抑えて、赤色(R)、緑色(G)及び青色(B)の波長域の光を視感度の観点からバランス良く反射することができ、その結果、映像を鮮明に表示することができる。   According to the present invention, the structure of each partial selective reflection layer of the polarization selective reflection layer selectively reflects light in different wavelength ranges among the red (R), green (G), and blue (B) wavelength ranges. And the partial selective reflection layer that selectively reflects light in the green (G) wavelength region among the partial selective reflection layers, and the side on which the image light is projected among the polarization selective reflection layers It is arranged on the far side. Here, the light in the wavelength range of each color incident from the observation side is reflected by the corresponding partial selective reflection layer of the polarization selective reflection layer and returns to the observation side, but each partial selective reflection layer has a specific color. In addition to the selective reflection wavelength region that selectively reflects light in the wavelength region of the light, it has a sideband that selectively reflects light outside the wavelength region of the specific color (polarization selection having cholesteric regularity) FIG. 8 shows the case of a reflective layer). For this reason, a part of the light reflected by a partial selective reflection layer and returning to the observation side is reflected by the sideband of the partial selective reflection layer located closer to the observation side than the partial selective reflection layer, and a part thereof is stray light. This causes light loss. In the present invention, as described above, the partial selective reflection layer that selectively reflects light in the green (G) wavelength range with high visibility is formed of red (R) and blue (B) with low visibility. Since it is arranged on the side farther from the observation side than the partially selective reflection layer that selectively reflects light in the wavelength range, loss of light in the red (R) and blue (B) wavelength ranges with low visibility. The light in the red (R), green (G) and blue (B) wavelength ranges can be reflected in a balanced manner from the viewpoint of visibility, and as a result, the image can be displayed clearly. Can do.

また、本発明によれば、偏光選択反射層の各部分選択反射層が、特定の偏光成分の光(例えば右円偏光)のみを選択的に反射するので、偏光特性のない外光や照明光などの環境光を偏光選択反射層で約50%しか反射しないようにすることができる。このため、白表示などの明表示の部分の明るさが同じ場合でも、黒表示などの暗表示の部分の明るさを略半分にして、映像のコントラストを略2倍にすることができる。なおこのとき、投射された映像光が、偏光選択反射層の各部分選択反射層で選択的に反射される光の偏光成分と同一の偏光成分の光(例えば右円偏光)を主として含むようにすれば、投射された映像光を偏光選択反射層の各部分選択反射層で略100%反射することができ、映像光を効率的に反射することができる。   In addition, according to the present invention, each partial selective reflection layer of the polarization selective reflection layer selectively reflects only light of a specific polarization component (for example, right circularly polarized light). It is possible to reflect only about 50% of ambient light such as by the polarization selective reflection layer. For this reason, even when the brightness of the bright display portion such as white display is the same, the brightness of the dark display portion such as black display can be substantially halved and the contrast of the image can be approximately doubled. At this time, the projected image light mainly includes light having the same polarization component as that of the light selectively reflected by each partial selective reflection layer of the polarization selective reflection layer (for example, right circularly polarized light). By doing so, the projected image light can be reflected almost 100% by each partial selective reflection layer of the polarization selective reflection layer, and the image light can be efficiently reflected.

さらに、本発明によれば、偏光選択反射層の各部分選択反射層がコレステリック液晶構造を有し、かつ、このコレステリック液晶構造が構造的な不均一性を有する(例えばコレステリック液晶構造に含まれる螺旋構造領域の螺旋軸の方向がばらついたりする)ようにすれば、映像光が鏡面反射でなく拡散反射され、映像が視認しやすくなる。なおこのとき、偏光選択反射層の各部分選択反射層は、コレステリック液晶構造の構造的な不均一性により、選択的に反射される光を拡散させるので、特定の偏光成分の光を拡散させながら反射する一方で、その他の光については拡散させずに透過させることができる。このため、偏光選択反射層の各部分選択反射層を透過する環境光や映像光について、その偏光状態が乱される、いわゆる消偏の問題は起こらず、偏光選択反射層の本来の偏光分離機能を維持しつつ、映像の視認性を向上させることができる。   Furthermore, according to the present invention, each partial selective reflection layer of the polarization selective reflection layer has a cholesteric liquid crystal structure, and the cholesteric liquid crystal structure has structural nonuniformity (for example, a spiral included in the cholesteric liquid crystal structure). If the direction of the spiral axis of the structural region varies), the image light is diffusely reflected instead of being specularly reflected, so that the image can be easily viewed. At this time, each partial selective reflection layer of the polarization selective reflection layer diffuses the selectively reflected light due to the structural non-uniformity of the cholesteric liquid crystal structure, so that the light of a specific polarization component is diffused. While reflecting, other light can be transmitted without being diffused. For this reason, there is no problem of so-called depolarization in which the polarization state of the ambient light and image light transmitted through each partial selective reflection layer of the polarization selective reflection layer is disturbed, and the original polarization separation function of the polarization selective reflection layer The visibility of the video can be improved while maintaining the above.

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

投影スクリーン
まず、図1により、本発明の一実施の形態に係る投影スクリーンについて説明する。
Projection Screen First, a projection screen according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

図1に示すように、本実施の形態に係る投影スクリーン10は、観察者側(図面の上方側)から投射された映像光を反射して映像を表示するものであり、特定の偏光成分の光(例えば右円偏光)を選択的に反射する偏光選択反射層11と、偏光選択反射層11を支持する支持基材12とを備えている。   As shown in FIG. 1, the projection screen 10 according to the present embodiment reflects an image light projected from the observer side (the upper side of the drawing) and displays an image, and has a specific polarization component. A polarization selective reflection layer 11 that selectively reflects light (for example, right circularly polarized light) and a support base 12 that supports the polarization selective reflection layer 11 are provided.

このうち、偏光選択反射層11は、互いに積層された3層の部分選択反射層11a,11b,11cを有しており、各部分選択反射層11a,11b,11cは、特定の偏光成分の光を選択的に反射するコレステリック液晶構造を有している。   Among these, the polarization selective reflection layer 11 includes three partial selective reflection layers 11a, 11b, and 11c stacked on each other, and each of the partial selective reflection layers 11a, 11b, and 11c is light of a specific polarization component. Has a cholesteric liquid crystal structure that selectively reflects light.

ここで、各部分選択反射層11a,11b,11cは、コレステリック規則性を示す液晶性組成物からなり、液晶分子の物理的な分子配列として、液晶分子のダイレクターが層の厚さ方向に連続的に回転してなる螺旋構造をとっている。   Here, each of the partial selective reflection layers 11a, 11b, and 11c is made of a liquid crystalline composition exhibiting cholesteric regularity, and a director of liquid crystal molecules is continuous in the thickness direction of the layer as a physical molecular arrangement of liquid crystal molecules. It has a spiral structure.

そして、各部分選択反射層11a,11b,11cは、このような液晶分子の物理的な分子配列に基づいて、一方向の円偏光成分と、これと逆回りの円偏光成分とを分離する偏光分離特性を有している。すなわち、各部分選択反射層11a,11b,11cにおいて、螺旋軸に沿って入射した無偏光状態の光は、2つの偏光状態の光(右円偏光及び左円偏光)に分離され、一方は透過され、残りは反射される。この現象は、円偏光二色性として知られ、液晶分子の螺旋構造における螺旋巻き方向を適宜選択すると、この螺旋巻き方向と同一の旋光方向を有する円偏光成分が選択的に反射される。   The partial selective reflection layers 11a, 11b, and 11c are polarized light that separates a circularly polarized light component in one direction and a circularly polarized light component in the opposite direction based on the physical molecular arrangement of the liquid crystal molecules. Has separation characteristics. That is, in each of the partial selective reflection layers 11a, 11b, and 11c, the unpolarized light incident along the spiral axis is separated into two polarized light (right circularly polarized light and left circularly polarized light), one of which is transmitted. And the rest is reflected. This phenomenon is known as circular dichroism, and when a spiral direction in the spiral structure of liquid crystal molecules is appropriately selected, a circularly polarized component having the same optical rotation direction as this spiral direction is selectively reflected.

この場合の最大旋光光散乱は、次式(1)の波長λで生じる。
λ=nav・p … (1)
ここで、pは液晶分子の螺旋構造における螺旋ピッチ長(液晶分子の分子螺旋の1ピッチ当たりの長さ)、navは螺旋軸に直交する平面内での平均屈折率である。
In this case, the maximum optical rotation light scattering occurs at the wavelength λ 0 of the following equation (1).
λ 0 = nav · p (1)
Here, p is the helical pitch length in the helical structure of the liquid crystal molecules (the length per pitch of the molecular helix of the liquid crystal molecules), and nav is the average refractive index in a plane perpendicular to the helical axis.

また、このときの反射光の波長バンド幅△λは次式(2)で表される。ここで、△nは複屈折値である。
△λ=△n・p … (2)
すなわち、図1において、投影スクリーン10の観察者側から入射する無偏光状態の光(選択反射波長域内の右円偏光31R及び左円偏光31L、選択反射波長域外の右円偏光32R及び左円偏光32L)は、各部分選択反射層11a,11b,11cにおいて、上述したような偏光分離特性に従って、選択反射中心波長λを中心とした波長バンド幅△λの範囲(選択反射波長域)に属する一方の円偏光成分(例えば選択反射波長域内の右円偏光31R)が反射光33として反射され、その他の光(例えば選択反射波長域内の左円偏光31L、選択反射波長域外の右円偏光32R及び左円偏光32L)が透過される。図8はこのような反射光33の選択反射スペクトルを示す模式図である。図8に示すように、各部分選択反射層11a,11b,11cは、ある特定の色の波長域の光を選択的に反射する選択反射波長域に加えて、当該特定の色の波長域以外の光を選択的に反射するサイドバンドを有している。
Further, the wavelength bandwidth Δλ of the reflected light at this time is expressed by the following equation (2). Here, Δn is a birefringence value.
Δλ = Δn · p (2)
That is, in FIG. 1, unpolarized light incident from the viewer side of the projection screen 10 (right circularly polarized light 31R and left circularly polarized light 31L within the selective reflection wavelength region, right circularly polarized light 32R and left circularly polarized light outside the selective reflection wavelength region). 32L) belongs to the range (selective reflection wavelength region) of the wavelength bandwidth Δλ centered on the selective reflection center wavelength λ 0 according to the polarization separation characteristics as described above in each of the partial selective reflection layers 11a, 11b, and 11c. One circularly polarized component (for example, the right circularly polarized light 31R within the selective reflection wavelength region) is reflected as reflected light 33, and the other light (for example, the left circularly polarized light 31L within the selective reflection wavelength region, the right circularly polarized light 32R outside the selective reflection wavelength region, and the like) Left circularly polarized light 32L) is transmitted. FIG. 8 is a schematic diagram showing a selective reflection spectrum of such reflected light 33. As shown in FIG. 8, each of the partial selective reflection layers 11 a, 11 b, and 11 c is in addition to the selective reflection wavelength range that selectively reflects light in a specific color wavelength range, and other than the specific color wavelength range. Sidebands that selectively reflect the light.

なお、このような各部分選択反射層11a,11b,11cのコレステリック液晶構造は、図2(a)に示すように、螺旋軸Lの方向が異なる複数の螺旋構造領域30を含んでいる。そして、このようなコレステリック液晶構造の構造的な不均一性により、選択的に反射される光(反射光33)を拡散させるようになっている。ここで、コレステリック液晶構造が構造的な不均一性を有する状態とは、コレステリック液晶構造に含まれる螺旋構造領域30の螺旋軸Lの方向がばらついた状態の他、ネマチックレイヤー面(液晶分子のダイレクターがXY方向で同一である面)の少なくとも一部が偏光選択反射層11の面に対して平行でないような状態(染色処理したコレステリック液晶構造膜の断面TEM写真を撮ったときに濃淡パターンで現われる層の1つながりの曲線が基板面と平行でない状態)や、コレステリック液晶からなる微粒子を顔料として分散させた状態などをいう。また、このようなコレステリック液晶構造の構造的な不均一性に起因して生じる「拡散」とは、投影スクリーン10で反射された反射光(映像光)を観察者が映像として認識することができる程度に拡げたり散乱させたりすることをいう。   Note that the cholesteric liquid crystal structure of each of the partial selective reflection layers 11a, 11b, and 11c includes a plurality of spiral structure regions 30 having different directions of the spiral axis L as shown in FIG. The light that is selectively reflected (reflected light 33) is diffused by such structural nonuniformity of the cholesteric liquid crystal structure. Here, the state in which the cholesteric liquid crystal structure has structural inhomogeneity refers to a state in which the direction of the helical axis L of the helical structure region 30 included in the cholesteric liquid crystal structure varies, as well as a nematic layer surface (die of liquid crystal molecules). A state in which at least a part of the surface of the same XY direction in the XY direction is not parallel to the surface of the polarization selective reflection layer 11 (when a cross-sectional TEM photograph of the dyed cholesteric liquid crystal structure film is taken, a gray pattern A state in which a continuous curve of the appearing layers is not parallel to the substrate surface), or a state in which fine particles of cholesteric liquid crystal are dispersed as a pigment. The “diffusion” caused by the structural non-uniformity of the cholesteric liquid crystal structure allows the observer to recognize the reflected light (image light) reflected by the projection screen 10 as an image. To spread or scatter to the extent.

これに対し、一般的なコレステリック液晶構造は、プラーナー配向状態となっており、図2(b)に示すように、偏光選択反射層11′において、コレステリック液晶構造に含まれる各螺旋構造領域30の螺旋軸Lの方向は全て層の厚さ方向に一様に平行に延びており、選択的に反射される光(反射光36)は鏡面反射される。   On the other hand, a general cholesteric liquid crystal structure is in a planar alignment state, and as shown in FIG. 2B, in the polarization selective reflection layer 11 ′, each spiral structure region 30 included in the cholesteric liquid crystal structure. The directions of the helical axis L all extend uniformly in parallel with the layer thickness direction, and the selectively reflected light (reflected light 36) is specularly reflected.

ここで、図1に示す偏光選択反射層11の各部分選択反射層11a,11b,11cのコレステリック液晶構造は、可視光域(例えば400〜700nmの波長域)に含まれる赤色(R)、緑色(G)及び青色(B)の波長域のうちの異なる波長域の光を選択的に反射するようにその螺旋ピッチ長が互いに異なっている。なお、ここでいう赤色(R)、緑色(G)及び青色(B)の波長域としては、液晶プロジェクターなどの投影機により投射される映像光の波長域(例えば、各部分選択反射層11a,11b,11cに対して光が垂直に入射する場合を基準にして、選択反射中心波長が430〜460nm、540〜570nm及び580〜620nmの波長域)を用いることが好ましい。   Here, the cholesteric liquid crystal structures of the partial selective reflection layers 11a, 11b, and 11c of the polarization selective reflection layer 11 shown in FIG. 1 are red (R) and green included in a visible light region (for example, a wavelength region of 400 to 700 nm). The helical pitch lengths are different from each other so as to selectively reflect light in different wavelength regions of the (G) and blue (B) wavelength regions. In addition, as a wavelength range of red (R), green (G), and blue (B) here, the wavelength range of video light projected by a projector such as a liquid crystal projector (for example, each partial selective reflection layer 11a, It is preferable to use a selective reflection center wavelength of 430 to 460 nm, 540 to 570 nm, and 580 to 620 nm) with reference to the case where light is incident perpendicular to 11b and 11c.

なお、赤色(R)、緑色(G)及び青色(B)の波長域として用いられる、430〜460nm、540〜570nm及び580〜620nmは、光の三原色によって白色を表現するディスプレイに用いられるカラーフィルターや光源などの波長域として一般的なものである。ここで、赤色(R)、緑色(G)及び青色(B)の各色は特定の波長(例えば緑色(G)は代表的なものでは550nm)にピークを持つ輝線として表される。しかしながら、このような輝線にはある程度の幅があり、また、装置の設計や光源の種類などによって波長に差があることから、各色について、30〜40nmの波長バンド幅を持つことが好ましい。なお、赤色(R)、緑色(G)及び青色(B)の各色の波長域を上述した範囲以外に設定した場合には、白色を表現することができず、白色が、黄味がかった白色や赤味がかった白色などになってしまう。   In addition, 430-460 nm, 540-570 nm, and 580-620 nm used as a wavelength range of red (R), green (G), and blue (B) are color filters used for a display that expresses white by the three primary colors of light. This is a general wavelength range for light sources and light sources. Here, each color of red (R), green (G), and blue (B) is represented as a bright line having a peak at a specific wavelength (for example, green (G) is typically 550 nm). However, such a bright line has a certain width, and since there is a difference in wavelength depending on the design of the apparatus and the type of light source, it is preferable that each color has a wavelength bandwidth of 30 to 40 nm. In addition, when the wavelength range of each color of red (R), green (G), and blue (B) is set outside the above-described range, white cannot be expressed, and white is yellowish white Or reddish white.

ここで、本実施の形態においては、光の損失の影響を最小限に抑えるため、図1に示すように、緑色(G)の波長域の光を選択的に反射する部分選択反射層11aと、青色(B)の波長域の光を選択的に反射する部分選択反射層11bと、赤色(R)の波長域の光を選択的に反射する部分選択反射層11cとを、この順番で支持基材12側から順に積層している。すなわち、緑色(G)の波長域の光を選択的に反射する部分選択反射層11aを偏光選択反射層11のうち映像光が投射される側から遠い方の側(支持基材12側)に配置している。   Here, in the present embodiment, in order to minimize the influence of light loss, as shown in FIG. 1, a partial selective reflection layer 11a that selectively reflects light in the green (G) wavelength region; The partial selective reflection layer 11b that selectively reflects light in the blue (B) wavelength region and the partial selective reflection layer 11c that selectively reflects light in the red (R) wavelength region are supported in this order. The layers are laminated in order from the substrate 12 side. That is, the partial selective reflection layer 11a that selectively reflects light in the green (G) wavelength region is disposed on the side of the polarization selective reflection layer 11 that is far from the image light projection side (the support base material 12 side). It is arranged.

なお、各部分選択反射層11a,11b,11cの厚さは、選択的に反射される特定の偏光状態の光を略100%反射する程度の大きさ(反射率が飽和する程度の大きさ)とすることが好ましい。これは、選択的に反射される特定の偏光成分の光(例えば右円偏光)に対して100%未満の反射率であれば、映像光を効率的に反射することができないからである。なお、各部分選択反射層11a,11b,11cの反射率は直接的には螺旋ピッチ数に依存しているが、螺旋ピッチ長が固定であるとすれば間接的には各部分選択反射層11a,11b,11cの厚さに依存している。具体的には、100%の反射率を得るためには、4〜8ピッチ程度必要といわれているので、液晶性組成物の材料の種類や選択反射波長域にもよるが、例えば赤色(R)、緑色(G)及び青色(B)のいずれかの波長域の光を反射する一層分の部分選択反射層11a,11b,11cであれば1〜10μm程度の厚さが必要である。一方で、部分選択反射層11a,11b,11cの厚さは、厚くなればなるほどよいというわけではなく、厚くなりすぎると配向の制御などが困難となったり、ムラが生じたり、また材料自体による光吸収の程度が大きくなるので、上述した範囲が適切である。   In addition, the thickness of each partial selective reflection layer 11a, 11b, 11c is a magnitude | size of the grade which reflects the light of the specific polarization state selectively reflected substantially 100% (a magnitude | size which is a grade which a reflectance is saturated). It is preferable that This is because video light cannot be efficiently reflected if the reflectance is less than 100% with respect to light of a specific polarization component that is selectively reflected (for example, right circularly polarized light). The reflectivity of each of the partial selective reflection layers 11a, 11b, and 11c directly depends on the number of helical pitches. However, if the helical pitch length is fixed, each partial selective reflection layer 11a is indirectly used. , 11b, and 11c. Specifically, in order to obtain a reflectance of 100%, it is said that about 4 to 8 pitches are necessary. For example, although it depends on the type of material of the liquid crystalline composition and the selective reflection wavelength region, for example, red (R ), Partially selective reflecting layers 11a, 11b, and 11c for reflecting light in one of the wavelength ranges of green (G) and blue (B), a thickness of about 1 to 10 μm is required. On the other hand, the thicknesses of the partial selective reflection layers 11a, 11b, and 11c are not as good as they are thick. If they are too thick, it becomes difficult to control the orientation, unevenness, etc. Since the degree of light absorption increases, the above-mentioned range is appropriate.

次に、支持基材12について説明する。
支持基材12は、偏光選択反射層11を支持するためのものであり、プラスチックフィルムや金属、紙材、布材、ガラスなどの材料を用いて形成することができる。
Next, the support base 12 will be described.
The support base 12 is for supporting the polarization selective reflection layer 11 and can be formed using a material such as a plastic film, metal, paper, cloth, or glass.

ここで、支持基材12は、可視光域の光を吸収する光吸収層を含むことが好ましい。具体的には例えば、黒い顔料を練りこんだアクリル板やプラスチックフィルム(例えばカーボンを練りこんだ黒色PETフィルム)などを用いて支持基材12を形成したり(この場合には、支持基材12の全体が光吸収層(光吸収基材)となる)、プラスチックフィルムなどの透明な支持フィルムのいずれかの側の表面上に、黒い顔料などからなる光吸収層を形成したりするとよい。これにより、投影スクリーン10の観察者側から入射する無偏光状態の光のうち反射光として本来反射されるべきでない光(選択反射波長域内の左円偏光、選択反射波長域外の右円偏光及び左円偏光)や、投影スクリーン10の背面側から入射する光を吸収して、外光や照明光などの環境光に起因した反射光や、映像光に起因した迷光などの発生を効果的に防止することができる。   Here, the support substrate 12 preferably includes a light absorption layer that absorbs light in the visible light range. Specifically, for example, the support base 12 is formed using an acrylic plate or a plastic film (for example, a black PET film kneaded with carbon) in which a black pigment is kneaded (in this case, the support base 12 Or a light absorption layer made of a black pigment or the like may be formed on the surface of either side of a transparent support film such as a plastic film. Thereby, light that should not be reflected as reflected light among unpolarized light incident from the viewer side of the projection screen 10 (left circularly polarized light within the selective reflection wavelength region, right circularly polarized light outside the selective reflection wavelength region, and left (Circularly polarized light) and light incident from the back side of the projection screen 10 are absorbed to effectively prevent generation of reflected light caused by ambient light such as outside light and illumination light, and stray light caused by image light. can do.

また、支持基材12の材料として用いられるプラスチックフィルムとしては、ポリカーボネート系高分子、ポリエチレンテレフタレートのようなポリエステル系高分子、ポリイミド系高分子、ポリスルホン系高分子、ポリエーテルスルホン系高分子、ポリスチレン系高分子、ポリエチレンやポリプロピレンのようなポリオレフィン系高分子、ポリビニルアルコール系高分子、酢酸セルロース系高分子、ポリ塩化ビニル系高分子、ポリアクリレート系高分子、ポリメチルメタクリレート系高分子などの熱可塑性ポリマーなどからなるフィルムを用いることができる。なお、支持基材12の材料はこれに限定されるものではなく、金属や紙材、布材、ガラスなどの材料を用いることもできる。   The plastic film used as the material for the support substrate 12 includes polycarbonate polymers, polyester polymers such as polyethylene terephthalate, polyimide polymers, polysulfone polymers, polyethersulfone polymers, and polystyrene films. Thermoplastic polymers such as polymers, polyolefin polymers such as polyethylene and polypropylene, polyvinyl alcohol polymers, cellulose acetate polymers, polyvinyl chloride polymers, polyacrylate polymers, polymethyl methacrylate polymers The film which consists of etc. can be used. In addition, the material of the support base material 12 is not limited to this, Materials, such as a metal, paper material, cloth material, glass, can also be used.

なお、支持基材12上に各部分選択反射層11a,11b,11cを積層する場合には、後述するように、コレステリック規則性を示す液晶性組成物を塗布した後、配向処理及び硬化処理を行うのが一般的である。   In addition, when laminating | stacking each partial selection reflection layer 11a, 11b, 11c on the support base material 12, after apply | coating the liquid crystalline composition which shows a cholesteric regularity, as mentioned later, an orientation process and a hardening process are carried out. It is common to do it.

この場合、各部分選択反射層11a,11b,11cのコレステリック液晶構造がプラーナー配向状態とならないように制御する必要があるので、支持基材12としては、液晶性組成物が塗布される側の表面に配向能を有していないものを用いることが好ましい。ただし、支持基材12のうち液晶性組成物が塗布される側の表面の材料が、延伸フィルムなどのように表面に配向能を有しているものであっても、支持基材12としての延伸フィルムの表面に表面処理を施したり、液晶性組成物の材料や、液晶性組成物を配向処理する際のプロセス条件などを制御することにより、各部分選択反射層11a,11b,11cのコレステリック液晶構造がプラーナー配向状態とならないように制御することが可能である。   In this case, since the cholesteric liquid crystal structures of the partial selective reflection layers 11a, 11b, and 11c need to be controlled so as not to be in the planar alignment state, the support substrate 12 is a surface on the side on which the liquid crystalline composition is applied. It is preferable to use one having no orientation ability. However, even if the material on the surface of the support substrate 12 on which the liquid crystalline composition is applied has an orientation ability on the surface, such as a stretched film, the support substrate 12 By subjecting the surface of the stretched film to surface treatment, and controlling the material of the liquid crystalline composition and the process conditions for aligning the liquid crystalline composition, the cholesteric of each of the partially selective reflection layers 11a, 11b, 11c The liquid crystal structure can be controlled so as not to be in the planar alignment state.

次に、上述したような投影スクリーン10の製造方法について説明する。
まず、偏光選択反射層11が積層される支持基材12を準備する。なおこのとき、支持基材12のうち液晶性組成物が塗布される側の表面は配向能を有していないようにする。
Next, a method for manufacturing the projection screen 10 as described above will be described.
First, the support base material 12 on which the polarization selective reflection layer 11 is laminated is prepared. At this time, the surface of the support substrate 12 on the side on which the liquid crystalline composition is applied should not have alignment ability.

次に、このようにして準備された支持基材12上に、コレステリック規則性を示す液晶性組成物を塗布した後、配向処理及び硬化処理を行うことにより、1層目の部分選択反射層11aを積層(固着)させる。   Next, after applying a liquid crystalline composition exhibiting cholesteric regularity on the support substrate 12 prepared in this manner, the first partially selective reflective layer 11a is subjected to an alignment treatment and a curing treatment. Are laminated (fixed).

以下、1層目の部分選択反射層11aを積層(固着)させるための各工程(塗布工程、配向処理工程及び硬化処理工程)の詳細について説明する。   Hereinafter, details of each process (application process, alignment process process, and curing process process) for laminating (adhering) the first partial selective reflection layer 11a will be described.

(塗布工程)
塗布工程においては、支持基材12上に、コレステリック規則性を示す液晶性組成物を塗布することにより、コレステリック液晶層を形成する。このとき、液晶性組成物を塗布する方法としては、既存の任意の方法を用いることができる。具体的には、ロールコート法やグラビアコート法、バーコート法、スライドコート法、ダイコート法、スリットコート法、浸漬法などを用いることができる。また、支持基材12としてプラスチックフィルムを用いる場合には、いわゆるロール・ツー・ロール(Roll to Roll)システムによるフィルムコーティングなどを用いることができる。
(Coating process)
In the coating step, a cholesteric liquid crystal layer is formed by coating a liquid crystalline composition exhibiting cholesteric regularity on the support substrate 12. At this time, any existing method can be used as a method of applying the liquid crystalline composition. Specifically, a roll coating method, a gravure coating method, a bar coating method, a slide coating method, a die coating method, a slit coating method, a dipping method, or the like can be used. Moreover, when using a plastic film as the support base material 12, film coating by a so-called roll-to-roll system can be used.

なお、支持基材12上に塗布される液晶性組成物としては、コレステリック規則性を示すカイラルネマチック液晶やコレステリック液晶を用いることができる。このような材料としては、コレステリック液晶構造を形成し得る液晶材料であれば特に限定されるものではないが、特に、分子の両末端に重合性の官能基があるような重合性の液晶材料が、硬化後に光学的に安定した部分選択反射層11aを得る上で好ましい。   In addition, as a liquid crystalline composition apply | coated on the support base material 12, the chiral nematic liquid crystal and cholesteric liquid crystal which show cholesteric regularity can be used. Such a material is not particularly limited as long as it is a liquid crystal material capable of forming a cholesteric liquid crystal structure, and in particular, a polymerizable liquid crystal material having a polymerizable functional group at both ends of the molecule. It is preferable for obtaining a partially selective reflection layer 11a which is optically stable after curing.

以下、液晶性組成物としてカイラルネマチック液晶を用いる場合を例に挙げて説明する。なお、カイラルネマチック液晶は、ネマチック規則性を示す重合性の液晶材料とカイラル剤とを混合したものである。ここで、カイラル剤は、ネマチック規則性を示す重合性の液晶材料の螺旋ピッチ長を制御し、液晶性組成物が全体としてコレステリック規則性を呈するようにするためのものである。なお、カイラル剤の種類を変えてカイラルパワーを変えるか、あるいは、カイラル剤の濃度を変化させることにより、重合性の液晶材料の分子構造に起因する選択反射中心波長を制御することができる。また、このような液晶性組成物には、重合開始剤や適当な添加剤が添加される。   Hereinafter, the case where a chiral nematic liquid crystal is used as the liquid crystalline composition will be described as an example. The chiral nematic liquid crystal is a mixture of a polymerizable liquid crystal material exhibiting nematic regularity and a chiral agent. Here, the chiral agent is for controlling the helical pitch length of the polymerizable liquid crystal material exhibiting nematic regularity so that the liquid crystalline composition exhibits cholesteric regularity as a whole. The selective reflection center wavelength caused by the molecular structure of the polymerizable liquid crystal material can be controlled by changing the chiral power by changing the type of the chiral agent or by changing the concentration of the chiral agent. Moreover, a polymerization initiator and a suitable additive are added to such a liquid crystalline composition.

ネマチック規則性を示す重合性の液晶材料の一例としては、例えば、下記の一般式(1)で表わされる化合物や、下記の式(2−i)〜(2−xi)で表される化合物を挙げることができる。また、これらの化合物を単独で、もしくは混合して用いることができる。

Figure 2005070768
Figure 2005070768
Examples of polymerizable liquid crystal materials exhibiting nematic regularity include, for example, compounds represented by the following general formula (1) and compounds represented by the following formulas (2-i) to (2-xi). Can be mentioned. These compounds can be used alone or in combination.
Figure 2005070768
Figure 2005070768

上記一般式(1)において、R及びRはそれぞれ水素又はメチル基を示すが、液晶相を示す温度範囲の広さからR及びRはともに水素であることが好ましい。Xは水素、塩素、臭素、ヨウ素、炭素数1〜4のアルキル基、メトキシ基、シアノ基、ニトロ基のいずれであっても差し支えないが、塩素又はメチル基であることが好ましい。また、上記一般式(1)において、分子鎖両端の(メタ)アクリロイロキシ基と芳香環とのスペーサーであるアルキレン基の鎖長を示すa及びbは、それぞれ個別に2〜12の範囲で任意の整数をとり得るが、4〜10の範囲であることが好ましく、6〜9の範囲であることがさらに好ましい。a=b=0である一般式(1)の化合物は、安定性に乏しく、加水分解を受けやすい上に、化合物自体の結晶性が高い。また、a及びbがそれぞれ13以上である一般式(1)の化合物は、アイソトロピック転移温度(TI)が低い。この理由から、これらの化合物はどちらも液晶相を示す温度範囲が狭く好ましくない。 In the general formula (1), R 1 and R 2 each represent hydrogen or a methyl group, but both R 1 and R 2 are preferably hydrogen because of the wide temperature range showing the liquid crystal phase. X may be hydrogen, chlorine, bromine, iodine, an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, a methoxy group, a cyano group, or a nitro group, but is preferably a chlorine or methyl group. Moreover, in the said General formula (1), a and b which show the chain length of the alkylene group which is a spacer of the (meth) acryloyloxy group and aromatic ring of the molecular chain both ends are arbitrary in the range of 2-12, respectively. Although it can take an integer, it is preferably in the range of 4 to 10, and more preferably in the range of 6 to 9. The compound of the general formula (1) in which a = b = 0 is poor in stability, easily subjected to hydrolysis, and the compound itself has high crystallinity. In addition, the compound of the general formula (1) in which a and b are each 13 or more has a low isotropic transition temperature (TI). For this reason, both of these compounds are not preferable because the temperature range in which the liquid crystal phase is exhibited is narrow.

なお、以上においては、ネマチック規則性を示す重合性の液晶材料として重合性液晶モノマーの例を挙げて説明したが、これに限らず、重合性液晶オリゴマーや重合性液晶高分子、液晶ポリマーなどを用いることも可能である。このような重合性液晶オリゴマーや重合性液晶高分子、液晶ポリマーとしては、従来から提案されているものの中から適宜選択して用いることができる。   In the above, examples of polymerizable liquid crystal monomers have been described as polymerizable liquid crystal materials exhibiting nematic regularity, but not limited thereto, polymerizable liquid crystal oligomers, polymerizable liquid crystal polymers, liquid crystal polymers, etc. It is also possible to use it. Such a polymerizable liquid crystal oligomer, polymerizable liquid crystal polymer and liquid crystal polymer can be appropriately selected from those conventionally proposed.

一方、カイラル剤は、光学活性な部位を有する低分子化合物であり、主として分子量1500以下の化合物である。カイラル剤は主として、ネマチック規則性を示す重合性の液晶材料が発現する正の一軸ネマチック規則性に螺旋構造を誘起させる目的で用いられる。この目的が達成される限り、ネマチック規則性を示す重合性の液晶材料との間で溶液状態あるいは溶融状態において相溶し、ネマチック規則性を示す重合性の液晶材料の液晶性を損なうことなく、これに所望の螺旋構造を誘起できるものであれば、カイラル剤としての低分子化合物の種類は特に限定されない。   On the other hand, a chiral agent is a low molecular compound having an optically active site, and is mainly a compound having a molecular weight of 1500 or less. The chiral agent is mainly used for the purpose of inducing a helical structure in the positive uniaxial nematic regularity expressed by the polymerizable liquid crystal material exhibiting nematic regularity. As long as this purpose is achieved, it is compatible with a polymerizable liquid crystal material exhibiting nematic regularity in a solution state or a molten state, without impairing the liquid crystal property of the polymerizable liquid crystal material exhibiting nematic regularity, The kind of the low molecular compound as the chiral agent is not particularly limited as long as it can induce a desired helical structure.

なお、このようにして液晶に螺旋構造を誘起させるために用いられるカイラル剤は、少なくとも分子中に何らかのキラリティーを有していることが必要である。従って、ここで用いられるカイラル剤としては、例えば1つあるいは2つ以上の不斉炭素を有する化合物、キラルなアミンやキラルなスルフォキシドなどのようにヘテロ原子上に不斉点がある化合物、あるいはクムレンやビナフトールなどの軸不斉を持つ光学活性な部位を有する化合物が挙げられる。さらに具体的には、市販のカイラルネマチック液晶(例えばキラルドーパント液晶S−811(Merck社製))が挙げられる。   In addition, the chiral agent used for inducing a helical structure in the liquid crystal in this way needs to have at least some chirality in the molecule. Accordingly, the chiral agent used here includes, for example, a compound having one or more asymmetric carbons, a compound having an asymmetric point on a heteroatom such as a chiral amine or chiral sulfoxide, or a cumulene. And compounds having an optically active moiety having axial asymmetry such as binaphthol. More specifically, a commercially available chiral nematic liquid crystal (for example, chiral dopant liquid crystal S-811 (manufactured by Merck)) can be mentioned.

しかしながら、選択されたカイラル剤の性質によっては、ネマチック規則性を示す重合性の液晶材料が形成するネマチック規則性の破壊、配向性の低下、あるいはカイラル剤が非重合性の場合には、液晶性組成物の硬化性の低下や、硬化後のフィルムの信頼性の低下を招くおそれがある。さらに、光学活性な部位を有するカイラル剤の多量な使用は、液晶性組成物のコストアップを招く。従って、短い螺旋ピッチ長のコレステリック規則性を有する部分選択反射層を形成する場合には、液晶性組成物に含有させる光学活性な部位を有するカイラル剤としては、螺旋構造を誘起させる効果の大きなカイラル剤を選択することが好ましく、具体的には下記の一般式(3)、(4)又は(5)で表されるような、分子内に軸不斉を有する低分子化合物を用いることが好ましい。

Figure 2005070768
Figure 2005070768
Figure 2005070768
However, depending on the properties of the selected chiral agent, the nematic regularity formed by the polymerizable liquid crystal material exhibiting nematic regularity, the orientation deterioration, or the liquid crystallinity when the chiral agent is non-polymerizable. There exists a possibility of causing the fall of the sclerosis | hardenability of a composition, and the fall of the reliability of the film after hardening. Furthermore, the use of a large amount of a chiral agent having an optically active site leads to an increase in the cost of the liquid crystal composition. Therefore, when forming a partially selective reflection layer having a cholesteric regularity with a short helical pitch length, a chiral agent having an optically active site to be contained in the liquid crystalline composition is a chiral agent having a large effect of inducing a helical structure. It is preferable to select an agent. Specifically, it is preferable to use a low molecular compound having axial asymmetry in the molecule as represented by the following general formula (3), (4) or (5). .
Figure 2005070768
Figure 2005070768
Figure 2005070768

上記一般式(3)又は(4)において、Rは水素又はメチル基を示す。Yは上記に示す式(i)〜(xxiv)の任意の一つであるが、中でも、式(i)、(ii)、(iii)、(v)及び(vii)のいずれか一つであることが好ましい。また、アルキレン基の鎖長を示すc及びdは、それぞれ個別に2〜12の範囲で任意の整数をとり得るが、4〜10の範囲であることが好ましく、6〜9の範囲であることがさらに好ましい。c又はdの値が0又は1である上記一般式(3)又は(4)の化合物は、安定性に欠け、加水分解を受けやすく、結晶性も高い。一方、c又はdの値が13以上である化合物は融点(Tm)が低い。これらの化合物では、ネマチック規則性を示す重合性の液晶材料との間の相溶性が低下し、濃度によっては相分離などが起きるおそれがある。 In the general formula (3) or (4), R 4 represents hydrogen or a methyl group. Y is any one of formulas (i) to (xxiv) shown above, and among them, any one of formulas (i), (ii), (iii), (v), and (vii) Preferably there is. Moreover, although c and d which show the chain length of an alkylene group can each take arbitrary integers in the range of 2-12, it is preferable that it is the range of 4-10, and is the range of 6-9. Is more preferable. The compound of the above general formula (3) or (4) in which the value of c or d is 0 or 1 lacks stability, is susceptible to hydrolysis, and has high crystallinity. On the other hand, a compound having a value of c or d of 13 or more has a low melting point (Tm). In these compounds, compatibility with a polymerizable liquid crystal material exhibiting nematic regularity is lowered, and phase separation or the like may occur depending on the concentration.

なお、このようなカイラル剤は、特に重合性を有する必要はない。しかしながら、カイラル剤が重合性を有している場合には、ネマチック規則性を示す重合性の液晶材料と重合され、コレステリック規則性が安定的に固定化されるので、熱安定性などの面では非常に好ましい。特に、分子の両末端に重合性の官能基があることが、耐熱性の良好な部分選択反射層11aを得る上で好ましい。   In addition, such a chiral agent does not need to have polymerizability in particular. However, when the chiral agent has polymerizability, it is polymerized with a polymerizable liquid crystal material exhibiting nematic regularity, and the cholesteric regularity is stably fixed, so in terms of thermal stability, etc. Highly preferred. In particular, it is preferable to have a polymerizable functional group at both ends of the molecule in order to obtain a partially selective reflection layer 11a with good heat resistance.

なお、液晶性組成物に含有されるカイラル剤の量は、螺旋構造の誘起能力や最終的に得られる部分選択反射層11aのコレステリック液晶構造などを考慮して最適値が決められる。具体的には、用いられる液晶性組成物の材料により大きく異なるものではあるが、液晶性組成物の合計量100重量部当り、0.01〜60重量部、好ましくは0.1〜40重量部、さらに好ましくは0.5〜30重量部、最も好ましくは1〜20重量部の範囲で選ばれる。カイラル剤の含有量が上述した範囲よりも少ない場合は、液晶性組成物に充分なコレステリック規則性を付与することができない場合があり、上述した範囲を越える場合は、液晶分子の配向が阻害され、活性放射線などによって硬化させる際に悪影響を及ぼす危惧がある。   The amount of the chiral agent contained in the liquid crystal composition is determined in consideration of the ability to induce a helical structure, the cholesteric liquid crystal structure of the partial selective reflection layer 11a finally obtained, and the like. Specifically, although it varies greatly depending on the material of the liquid crystal composition used, 0.01 to 60 parts by weight, preferably 0.1 to 40 parts by weight, per 100 parts by weight of the total amount of the liquid crystal composition. More preferably, it is selected in the range of 0.5 to 30 parts by weight, most preferably 1 to 20 parts by weight. When the content of the chiral agent is less than the above range, sufficient cholesteric regularity may not be imparted to the liquid crystal composition. When the content exceeds the above range, the alignment of the liquid crystal molecules is inhibited. There is a risk of adverse effects when cured by actinic radiation.

なお、液晶性組成物は支持基材12上にそのまま塗布することも可能であるが、粘性を塗布装置に合わせたり、良好な配向状態を得る目的で、有機溶媒などの適当な溶媒に溶解させてインキ化するようにしてもよい。   The liquid crystalline composition can be applied as it is on the support substrate 12, but it is dissolved in an appropriate solvent such as an organic solvent for the purpose of adjusting the viscosity to a coating apparatus or obtaining a good alignment state. You may make it ink.

このような溶媒としては、上述したような重合性の液晶材料を溶解することが可能なものであれば特に限定されるものではないが、支持基材12を浸食しないものであることが好ましい。具体的には、アセトンや、酢酸−3−メトキシブチル、ジグライム、シクロヘキサノン、テトラヒドロフラン、トルエン、キシレン、クロロベンゼン、塩化メチレン、メチルエチルケトンなどが挙げられる。重合性の液晶材料の希釈の程度は特に限定されるものではないが、液晶自体が溶解性の低い材料であり、また粘性が高いことなどを考慮して、5〜50%、さらに好ましくは10〜30%程度に希釈することが好ましい。   Such a solvent is not particularly limited as long as it can dissolve the polymerizable liquid crystal material as described above, but is preferably one that does not erode the support substrate 12. Specific examples include acetone, 3-methoxybutyl acetate, diglyme, cyclohexanone, tetrahydrofuran, toluene, xylene, chlorobenzene, methylene chloride, methyl ethyl ketone, and the like. The degree of dilution of the polymerizable liquid crystal material is not particularly limited, but it is 5 to 50%, more preferably 10 in view of the fact that the liquid crystal itself is a material with low solubility and high viscosity. It is preferable to dilute to about 30%.

(配向処理工程)
上述した塗布工程において、支持基材12上に液晶性組成物を塗布し、コレステリック液晶層を形成した後、配向処理工程において、コレステリック液晶層をコレステリック液晶構造が発現する所定の温度に保持し、コレステリック液晶層中の液晶分子を配向させる。
(Orientation process)
In the coating step described above, after applying the liquid crystalline composition on the support substrate 12 and forming the cholesteric liquid crystal layer, in the alignment treatment step, the cholesteric liquid crystal layer is maintained at a predetermined temperature at which the cholesteric liquid crystal structure is expressed, The liquid crystal molecules in the cholesteric liquid crystal layer are aligned.

なお、最終的に得られるべき部分選択反射層11aのコレステリック液晶構造は、プラーナー配向状態ではなく、図2(a)に示すように、複数の螺旋構造領域30の螺旋軸Lの方向が層内でばらついた配向状態となっているが、この場合でも、配向処理は必要となる。すなわち、コレステリック液晶構造の液晶分子のダイレクターを支持基材12上で一定方向に揃えるような配向処理は必要とされないが、コレステリック液晶構造中に複数の螺旋構造領域30を形成させるような配向処理は必要となるからである。   Note that the cholesteric liquid crystal structure of the partial selective reflection layer 11a to be finally obtained is not in the planar alignment state, and the direction of the spiral axis L of the plurality of spiral structure regions 30 is in the layer as shown in FIG. However, even in this case, the alignment treatment is necessary. That is, an alignment process that aligns the directors of liquid crystal molecules having a cholesteric liquid crystal structure in a certain direction on the support substrate 12 is not required, but an alignment process that forms a plurality of helical structure regions 30 in the cholesteric liquid crystal structure. Is necessary.

ここで、支持基材12上に形成されたコレステリック液晶層を、コレステリック液晶構造が発現する所定の温度に保持すると、コレステリック液晶層は液晶相を呈し、液晶分子自体の自己集積作用により、液晶分子のダイレクターが層の厚さ方向に連続的に回転してなる螺旋構造が形成される。そして、このような液晶相の状態で発現したコレステリック液晶構造は、後述するような手法でコレステリック液晶層を硬化させることにより、固定化することができる。   Here, when the cholesteric liquid crystal layer formed on the support substrate 12 is maintained at a predetermined temperature at which the cholesteric liquid crystal structure is developed, the cholesteric liquid crystal layer exhibits a liquid crystal phase, and the liquid crystal molecules are self-assembled by the self-integrating action of the liquid crystal molecules themselves. The spiral structure is formed by continuously rotating the director in the thickness direction of the layer. And the cholesteric liquid crystal structure expressed in such a liquid crystal phase can be fixed by curing the cholesteric liquid crystal layer by a method as described later.

なお、このような配向処理工程は、支持基材12上に塗布された液晶性組成物に溶媒が含有されている場合には、通常、溶媒を除去するための乾燥処理とともに行われる。なお、溶媒を除去するためには、40〜120℃、好ましくは60〜100℃の乾燥温度が適しており、乾燥時間(加熱時間)はコレステリック液晶構造が発現し、実質上溶媒が除去されればよく、例えば、15〜600秒が好ましく、さらに好ましくは30〜180秒である。なお、乾燥後に配向状態が不十分であることが分かった場合には、適宜加熱時間を延長するようにするとよい。なお、このような乾燥処理において減圧乾燥の手法を用いる場合には、配向処理のために別途加熱処理を行うことが好ましい。   In addition, when the solvent is contained in the liquid crystalline composition apply | coated on the support base material 12, such an alignment process process is normally performed with the drying process for removing a solvent. In order to remove the solvent, a drying temperature of 40 to 120 ° C., preferably 60 to 100 ° C. is suitable. The drying time (heating time) exhibits a cholesteric liquid crystal structure, and the solvent is substantially removed. For example, it is preferably 15 to 600 seconds, and more preferably 30 to 180 seconds. In addition, when it turns out that an orientation state is inadequate after drying, it is good to extend a heating time suitably. In addition, when using the vacuum drying method in such a drying process, it is preferable to perform a separate heat treatment for the alignment process.

(硬化処理工程)
上述した配向処理工程において、コレステリック液晶層中の液晶分子を配向させた後、硬化処理工程において、コレステリック液晶層を硬化させ、液晶相の状態で発現したコレステリック液晶構造を固定化する。
(Curing process)
After aligning the liquid crystal molecules in the cholesteric liquid crystal layer in the alignment treatment step described above, in the curing treatment step, the cholesteric liquid crystal layer is cured to fix the cholesteric liquid crystal structure expressed in the liquid crystal phase.

ここで、硬化処理工程で用いられる方法としては、(1)液晶性組成物中の溶媒を乾燥させる方法、(2)加熱により液晶性組成物中の液晶分子を重合させる方法、(3)放射線の照射により液晶性組成物中の液晶分子を重合させる方法、及び(4)それらの方法を組み合わせた方法を用いることができる。   Here, as a method used in the curing treatment step, (1) a method of drying a solvent in the liquid crystalline composition, (2) a method of polymerizing liquid crystal molecules in the liquid crystalline composition by heating, (3) radiation A method of polymerizing liquid crystal molecules in the liquid crystalline composition by irradiation of (4) and (4) a method combining these methods can be used.

このうち、上記(1)の方法は、コレステリック液晶層の材料である液晶性組成物に含有されるネマチック規則性を示す重合性の液晶材料として液晶ポリマーを用いた場合に適した方法である。この方法では、液晶ポリマーを有機溶媒などの溶媒に溶解させた状態で支持基材12に塗布することとなるが、この場合には、乾燥処理により溶媒を除去するだけで、コレステリック規則性を有する固体化したコレステリック液晶層が形成される。なお、溶媒の種類や乾燥条件などについては、上述した塗布工程及び配向処理工程で述べたものを用いることができる。   Among these, the method (1) is a method suitable when a liquid crystal polymer is used as a polymerizable liquid crystal material exhibiting nematic regularity contained in a liquid crystalline composition that is a material of a cholesteric liquid crystal layer. In this method, the liquid crystal polymer is applied to the support substrate 12 in a state dissolved in a solvent such as an organic solvent. In this case, the cholesteric regularity is obtained simply by removing the solvent by a drying process. A solidified cholesteric liquid crystal layer is formed. In addition, about the kind of solvent, drying conditions, etc., what was described in the apply | coating process and orientation process mentioned above can be used.

上記(2)の方法は、加熱により液晶性組成物中の液晶分子を熱重合させてコレステリック液晶層を硬化させる方法である。この方法では、加熱(焼成)温度によって液晶分子の結合状態が変化するので、加熱時にコレステリック液晶層の面内で温度ムラがあると、膜硬度などの物性や光学的な特性にムラが生じる。ここで、膜硬度の分布を±10%以内にするためには、加熱温度の分布も±5%以内に抑えることが好ましく、より好ましくは±2%以内に抑えることが好ましい。   The method (2) is a method of curing the cholesteric liquid crystal layer by thermally polymerizing liquid crystal molecules in the liquid crystal composition by heating. In this method, the bonding state of the liquid crystal molecules changes depending on the heating (firing) temperature. Therefore, if there is temperature unevenness in the plane of the cholesteric liquid crystal layer during heating, physical properties such as film hardness and optical characteristics are uneven. Here, in order to keep the film hardness distribution within ± 10%, the heating temperature distribution is also preferably within ± 5%, and more preferably within ± 2%.

なお、支持基材12上に形成されたコレステリック液晶層を加熱する方法としては、加熱温度の均一性が得られれば特に限定はなく、ホットプレート上に密着して保持したり、ホットプレートとの間にわずかな気層を設けてホットプレートと平行になるように保持する方法を用いることができる。また、オーブンのような特定の空間全体を加熱する装置内に静置したり当該装置内を通過させる方法でもよい。なお、フィルムコーターなどを用いる場合には、乾燥ゾーンを長くして加熱時間を十分にとることができるようにすることが好ましい。   The method for heating the cholesteric liquid crystal layer formed on the support substrate 12 is not particularly limited as long as the uniformity of the heating temperature can be obtained, and it can be held in close contact with the hot plate, It is possible to use a method in which a slight air layer is provided between them and held parallel to the hot plate. Further, it may be a method in which the entire specific space such as an oven is heated or passed through the apparatus. In the case of using a film coater or the like, it is preferable to lengthen the drying zone so that a sufficient heating time can be taken.

加熱温度としては一般に、100℃以上の高温が必要となるが、支持基材12の耐熱性から150℃程度までとすることが好ましい。ただし、耐熱性に特化したフィルムなどを支持基材12の材料として用いれば、150℃以上の高温での加熱も可能である。   In general, a heating temperature of 100 ° C. or higher is required as the heating temperature, but it is preferably about 150 ° C. due to the heat resistance of the support base 12. However, if a film or the like specialized for heat resistance is used as the material of the support substrate 12, heating at a high temperature of 150 ° C. or higher is also possible.

上記(3)の方法は、放射線の照射により液晶性組成物中の液晶分子を光重合させてコレステリック液晶層を硬化させる方法である。この方法では、放射線として、電子線や紫外線などを条件に応じて適宜用いることができる。通常は、装置の容易性などの観点から紫外線が好ましく用いられ、その波長は250〜400nmである。ここで、紫外線を用いる場合には、液晶性組成物に光重合開始剤が添加されていることが好ましい。   The method (3) is a method of curing the cholesteric liquid crystal layer by photopolymerizing liquid crystal molecules in the liquid crystalline composition by irradiation with radiation. In this method, an electron beam, ultraviolet rays, or the like can be appropriately used as radiation according to conditions. Usually, ultraviolet rays are preferably used from the viewpoint of easiness of the apparatus, and the wavelength is 250 to 400 nm. Here, when ultraviolet rays are used, it is preferable that a photopolymerization initiator is added to the liquid crystalline composition.

液晶性組成物中に添加される光重合開始剤としては、ベンジル(ビベンゾイルともいう)や、ベンゾインイソブチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル、ベンゾフェノン、ベンゾイル安息香酸、ベンゾイル安息香酸メチル、4−ベンゾイル−4′−メチルジフェニルサルファイド、ベンジルメチルケタール、ジメチルアミノメチルベンゾエート、2−n−ブトキシエチル−4−ジメチルアミノベンゾエート、p−ジメチルアミノ安息香酸イソアミル、3,3′−ジメチル−4−メトキシベンゾフェノン、メチロベンゾイルフォーメート、2−メチル−1−(4−(メチルチオ)フェニル)−2−モルフォリノプロパン−1−オン、2−ベンジル−2−ジメチルアミノ−1−(4−モルフォリノフェニル)−ブタン−1−オン、1−(4−ドデシルフェニル)−2−ヒドロキシ−2−メチルプロパン−1−オン、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニルプロパン−1−オン、1−(4−イソプロピルフェニル)−2−ヒドロキシ−2−メチルプロパン−1−オン、2−クロロチオキサントン、2,4−ジエチルチオキサントン、2,4−ジイソプロピルチオキサントン、2,4−ジメチルチオキサントン、イソプロピルチオキサントン、1−クロロ−4−プロポキシチオキサントンなどを挙げることができる。なお、光重合開始剤の他に増感剤を、本発明の目的が損なわれない範囲で添加することも可能である。   Examples of the photopolymerization initiator added to the liquid crystal composition include benzyl (also referred to as bibenzoyl), benzoin isobutyl ether, benzoin isopropyl ether, benzophenone, benzoyl benzoic acid, methyl benzoyl benzoate, 4-benzoyl-4'- Methyldiphenyl sulfide, benzylmethyl ketal, dimethylaminomethylbenzoate, 2-n-butoxyethyl-4-dimethylaminobenzoate, isoamyl p-dimethylaminobenzoate, 3,3′-dimethyl-4-methoxybenzophenone, methylobenzoylpho Mate, 2-methyl-1- (4- (methylthio) phenyl) -2-morpholinopropan-1-one, 2-benzyl-2-dimethylamino-1- (4-morpholinophenyl) -butane-1- ON, 1- ( -Dodecylphenyl) -2-hydroxy-2-methylpropan-1-one, 1-hydroxycyclohexyl phenyl ketone, 2-hydroxy-2-methyl-1-phenylpropan-1-one, 1- (4-isopropylphenyl) 2-hydroxy-2-methylpropan-1-one, 2-chlorothioxanthone, 2,4-diethylthioxanthone, 2,4-diisopropylthioxanthone, 2,4-dimethylthioxanthone, isopropylthioxanthone, 1-chloro-4-propoxy Examples include thioxanthone. In addition to the photopolymerization initiator, it is also possible to add a sensitizer as long as the object of the present invention is not impaired.

なお、液晶性組成物に添加される光重合開始剤の添加量は、0.01〜20重量%、好ましくは0.1〜10重量%、より好ましくは0.5〜5重量%の範囲であることが好ましい。   In addition, the addition amount of the photopolymerization initiator added to the liquid crystalline composition is 0.01 to 20% by weight, preferably 0.1 to 10% by weight, more preferably 0.5 to 5% by weight. Preferably there is.

その後、以上のような一連の工程(塗布工程、配向処理工程及び硬化処理工程)を繰り返すことにより、部分選択反射層11a上に他のコレステリック液晶層(部分選択反射層)を順次積層し、複数の部分選択反射層11a,11b,11cからなる偏光選択反射層11を備えた投影スクリーン10を製造することが可能である。すなわち、塗布されるコレステリック規則性を示す液晶性組成物の選択反射中心波長を制御しながら、支持基材12上に複数のコレステリック液晶層を順次積層することにより、偏光選択反射層11として、緑色(B)の波長域の光を選択的に反射する部分選択反射層11aと、青色(B)の波長域の光を選択的に反射する部分選択反射層11bと、赤色(R)の波長域の光を選択的に反射する部分選択反射層11cとが、この順番で支持基材12側から順に積層された投影スクリーン10を製造することが可能となる。   Thereafter, by repeating the above-described series of steps (coating step, alignment treatment step, and curing treatment step), another cholesteric liquid crystal layer (partial selective reflection layer) is sequentially laminated on the partial selective reflection layer 11a, and a plurality of steps are performed. It is possible to manufacture the projection screen 10 including the polarization selective reflection layer 11 composed of the partial selective reflection layers 11a, 11b, and 11c. That is, while controlling the selective reflection center wavelength of the liquid crystalline composition exhibiting cholesteric regularity to be applied, a plurality of cholesteric liquid crystal layers are sequentially laminated on the support substrate 12 to obtain a green color as the polarization selective reflection layer 11. The partial selective reflection layer 11a that selectively reflects light in the wavelength range (B), the partial selective reflection layer 11b that selectively reflects light in the blue (B) wavelength range, and the red (R) wavelength range It is possible to manufacture the projection screen 10 in which the partial selective reflection layer 11c that selectively reflects the light is sequentially laminated in this order from the support base material 12 side.

なお、この場合、下層のコレステリック液晶層が形成されてそれが固定化されていれば、2層目以降のコレステリック液晶層の液晶性組成物を塗布するときも同様の手法により行うことができる。この場合、上層のコレステリック液晶層のコレステリック液晶構造(配向状態)は下層のコレステリック液晶層のコレステリック液晶構造(配向状態)を継続したものとなり、積層されるコレステリック液晶層の間に配向制御などのための層を設ける必要はない。ただし、必要に応じて、積層されるコレステリック液晶層の間に易接着層などの中間層を設けるようにしてもよい。   In this case, if the lower cholesteric liquid crystal layer is formed and fixed, the same method can be used when applying the liquid crystalline composition of the second and subsequent cholesteric liquid crystal layers. In this case, the cholesteric liquid crystal structure (alignment state) of the upper cholesteric liquid crystal layer is a continuation of the cholesteric liquid crystal structure (alignment state) of the lower cholesteric liquid crystal layer, for alignment control between stacked cholesteric liquid crystal layers. There is no need to provide a layer. However, if necessary, an intermediate layer such as an easy adhesion layer may be provided between the cholesteric liquid crystal layers to be laminated.

このように本実施の形態によれば、偏光選択反射層11の各部分選択反射層11a,11b,11cのコレステリック液晶構造において、赤色(R)、緑色(G)及び青色(B)の波長域のうちの異なる波長域の光を選択的に反射するようにその螺旋ピッチ長を互いに異ならせ、かつ、各部分選択反射層11a,11b,11cのうち緑色(G)の波長域の光を選択的に反射する部分選択反射層11aを、偏光選択反射層11のうち映像光が投射される側から遠い方の側(支持基材12側)に配置するようにしている。すなわち、視感度の高い緑色(G)の波長域の光を選択的に反射する部分選択反射層11aを、視感度の低い赤色(R)及び青色(B)の波長域の光を選択的に反射する部分選択反射層11b,11cよりも観察側から遠い方の側(支持基材12側)に配置している。このため、部分選択反射層11aで反射されて観察側に戻る緑色(G)の波長域の光については、部分選択反射層11aよりも観察側に位置する部分選択反射層11b,11cのサイドバンド(図8参照)で反射されてその一部の光の損失が生じるが、部分選択反射層11b,11cで反射されて観察側に戻る青色(B)及び赤色(R)の波長域の光については、緑色(G)の波長域の光ほどは光の損失が生じない。これは、青色(B)の波長域の光を選択的に反射する部分選択反射層11bよりも観察側には部分選択反射層11cのみが存在し、また、赤色(R)の波長域の光を選択的に反射する部分選択反射層11cよりも観察側には部分選択反射層が存在していないからである。以上から、視感度の低い赤色(R)及び青色(B)の波長域の光の損失を最小限に抑えて、赤色(R)、緑色(G)及び青色(B)の波長域の光を視感度の観点からバランス良く反射することができ、その結果、映像を鮮明に表示することができる。   As described above, according to the present embodiment, in the cholesteric liquid crystal structures of the partial selective reflection layers 11a, 11b, and 11c of the polarization selective reflection layer 11, the wavelength ranges of red (R), green (G), and blue (B) The spiral pitch lengths are made different from each other so as to selectively reflect light in different wavelength regions, and light in the green (G) wavelength region is selected from the partial selective reflection layers 11a, 11b, and 11c. The partially selective reflection layer 11a that reflects the light is disposed on the side of the polarization selective reflection layer 11 that is far from the side on which the image light is projected (the support substrate 12 side). That is, the partial selective reflection layer 11a that selectively reflects light in the green (G) wavelength region with high visibility is selectively used for light in the red (R) and blue (B) wavelength regions with low visibility. It arrange | positions in the side (support base material 12 side) far from the observation side rather than the partial selection reflection layers 11b and 11c to reflect. Therefore, for the light in the green (G) wavelength region that is reflected by the partial selective reflection layer 11a and returns to the observation side, the sidebands of the partial selective reflection layers 11b and 11c that are located closer to the observation side than the partial selective reflection layer 11a. (Refer to FIG. 8). Some of the light is lost, but the light in the blue (B) and red (R) wavelength regions reflected by the partial selective reflection layers 11b and 11c and returning to the observation side. Is less light loss than light in the green (G) wavelength region. This is because only the partial selective reflection layer 11c exists on the observation side of the partial selective reflection layer 11b that selectively reflects light in the blue (B) wavelength range, and light in the red (R) wavelength range. This is because there is no partial selective reflection layer on the observation side with respect to the partial selective reflection layer 11c that selectively reflects. From the above, light loss in the red (R) and blue (B) wavelength regions with low visibility is minimized, and light in the red (R), green (G) and blue (B) wavelength regions is reduced. Reflection can be performed in a balanced manner from the viewpoint of visibility, and as a result, an image can be clearly displayed.

また、本実施の形態によれば、偏光選択反射層11の各部分選択反射層11a,11b,11cが、コレステリック液晶構造の有する偏光分離特性により特定の偏光成分の光(例えば右円偏光)のみを選択的に反射するので、偏光特性のない外光や照明光などの環境光を偏光選択反射層11で約50%しか反射しないようにすることができる。このため、白表示などの明表示の部分の明るさが同じ場合でも、黒表示などの暗表示の部分の明るさを略半分にして、映像のコントラストを略2倍にすることができる。なおこのとき、投射された映像光が、偏光選択反射層11の各部分選択反射層11a,11b,11cで選択的に反射される光の偏光成分と同一の偏光成分の光(例えば右円偏光)を主として含むようにすれば、投射された映像光を偏光選択反射層11の各部分選択反射層11a,11b,11cで略100%反射することができ、映像光を効率的に反射することができる。   In addition, according to the present embodiment, each of the partial selective reflection layers 11a, 11b, and 11c of the polarization selective reflection layer 11 has only a specific polarization component (for example, right circularly polarized light) due to the polarization separation characteristic of the cholesteric liquid crystal structure. Therefore, it is possible to reflect only about 50% of ambient light such as external light or illumination light having no polarization characteristic by the polarization selective reflection layer 11. For this reason, even when the brightness of the bright display portion such as white display is the same, the brightness of the dark display portion such as black display can be substantially halved and the contrast of the image can be approximately doubled. At this time, the projected image light has the same polarization component as that of the light selectively reflected by the partial selective reflection layers 11a, 11b, and 11c of the polarization selective reflection layer 11 (for example, right circularly polarized light). ) Can be reflected substantially 100% by the partial selective reflection layers 11a, 11b, and 11c of the polarization selective reflection layer 11, and the image light can be efficiently reflected. Can do.

さらに、本実施の形態によれば、偏光選択反射層11の各部分選択反射層11a,11b,11cのコレステリック液晶構造が構造的な不均一性を有し、コレステリック液晶構造に含まれる螺旋構造領域30の螺旋軸Lの方向がばらついたりしているので、映像光が鏡面反射でなく拡散反射され、映像が視認しやすくなる。なおこのとき、偏光選択反射層11の各部分選択反射層11a,11b,11cは、コレステリック液晶構造の構造的な不均一性により、選択的に反射される光を拡散させるので、特定の偏光成分の光(例えば選択反射波長域内の右円偏光31R)を拡散させながら反射する一方で、その他の光(例えば選択反射波長域内の左円偏光31L、選択反射波長域外の右円偏光32R及び左円偏光32L)については拡散させずに透過させることができる。このため、偏光選択反射層11の各部分選択反射層11a,11b,11cを透過する環境光や映像光について、その偏光状態が乱される、いわゆる消偏の問題は起こらず、偏光選択反射層11の本来の偏光分離機能を維持しつつ、映像の視認性を向上させることができる。   Furthermore, according to the present embodiment, the cholesteric liquid crystal structure of each of the partial selective reflection layers 11a, 11b, and 11c of the polarization selective reflection layer 11 has structural nonuniformity, and the helical structure region included in the cholesteric liquid crystal structure Since the direction of the spiral axis L of 30 varies, the image light is diffusely reflected, not specularly reflected, and the image is easily visible. At this time, each of the partial selective reflection layers 11a, 11b, and 11c of the polarization selective reflection layer 11 diffuses the selectively reflected light due to the structural nonuniformity of the cholesteric liquid crystal structure. Light (for example, the right circularly polarized light 31R within the selective reflection wavelength region) is reflected while diffusing, while the other light (for example, the left circularly polarized light 31L within the selective reflection wavelength region, the right circularly polarized light 32R outside the selective reflection wavelength region, and the left circle) is reflected. The polarized light 32L) can be transmitted without being diffused. For this reason, there is no problem of so-called depolarization in which the polarization state of the ambient light and the image light transmitted through the partial selective reflection layers 11a, 11b, and 11c of the polarization selective reflection layer 11 is disturbed, and the polarization selective reflection layer. Thus, it is possible to improve the visibility of the image while maintaining the 11 original polarization separation function.

なお、上述した実施の形態においては、偏光選択反射層11において、緑色(G)の波長域の光を選択的に反射する部分選択反射層11aと、青色(B)の波長域の光を選択的に反射する部分選択反射層11bと、赤色(R)の波長域の光を選択的に反射する部分選択反射層11cとを、この順番で支持基材12側から順に積層する場合を例に挙げて説明したが、各部分選択反射層11a,11b,11cの積層の順番は必ずしもこれに限られるものではない。すなわち、各部分選択反射層11a,11b,11cのうち緑色(G)の波長域の光を選択的に反射する部分選択反射層11aが偏光選択反射層11のうち映像光が投射される側から遠い方の側(支持基材12側)に配置されていればよく、図1に示すような態様の他、図3に示すような態様で、緑色(G)の波長域の光を選択的に反射する部分選択反射層11aと、赤色(R)の波長域の光を選択的に反射する部分選択反射層11cと、青色(B)の波長域の光を選択的に反射する部分選択反射層11bとを、この順番で支持基材12側から順に積層するようにしてもよい。なお、赤色(R)及び青色(B)の波長域の光はいずれも緑色(G)の波長域の光に比べて視感度が低いので、観察側に配置される部分選択反射層の積層の順番は任意である。   In the embodiment described above, the polarization selective reflection layer 11 selects the partial selective reflection layer 11a that selectively reflects light in the green (G) wavelength region and the light in the blue (B) wavelength region. The case where the partial selective reflection layer 11b that reflects automatically and the partial selective reflection layer 11c that selectively reflects light in the red (R) wavelength range are sequentially laminated in this order from the support base material 12 side is taken as an example. Although mentioned and demonstrated, the order of lamination | stacking of each partial selection reflection layer 11a, 11b, 11c is not necessarily restricted to this. That is, of the partial selective reflection layers 11a, 11b, and 11c, the partial selective reflection layer 11a that selectively reflects light in the green (G) wavelength region is from the side of the polarized light selective reflection layer 11 where the image light is projected. As long as it is arranged on the far side (supporting substrate 12 side), light in the wavelength range of green (G) is selectively used in the mode shown in FIG. 3 in addition to the mode shown in FIG. A partial selective reflection layer 11a that reflects light, a partial selective reflection layer 11c that selectively reflects light in the red (R) wavelength region, and a partial selective reflection that selectively reflects light in the blue (B) wavelength region. You may make it laminate | stack the layer 11b in order from the support base material 12 side in this order. Note that the light in the red (R) and blue (B) wavelength regions has lower visibility than the light in the green (G) wavelength region. The order is arbitrary.

また、上述した実施の形態においては、赤色(R)、緑色(G)及び青色(B)の波長域が互いに独立した3つの選択反射波長域として表され、これらの3つの選択反射波長域のそれぞれが3層の部分選択反射層11a,11b,11cのうちの対応する部分選択反射層のそれぞれにより実現される場合を例に挙げて説明したが、赤色(R)、緑色(G)及び青色(B)の波長域のうちの少なくとも2つの波長域が連続的につながっている場合には、偏光選択反射層11を2層の部分選択反射層により構成することも可能である。ここで、赤色(R)及び緑色(G)の波長域が一つの選択反射波長域に含まれる場合を例に挙げると、偏光選択反射層11は図4に示すような構成となり、赤色(R)及び緑色(G)の波長域の光を選択的に反射する部分選択反射層11dと、青色(B)の波長域の光を選択的に反射する部分選択反射層11bとが、この順番で支持基材12側から順に積層される。この場合でも、緑色(G)の波長域の光を選択的に反射する部分選択反射層11dが偏光選択反射層11のうち映像光が投射される側から遠い方の側(支持基材12側)に配置されているので、視感度の低い赤色(R)及び青色(B)の波長域の光の損失を最小限に抑えて、赤色(R)、緑色(G)及び青色(B)の波長域の光を視感度の観点からバランス良く反射することができる。   In the above-described embodiment, the wavelength ranges of red (R), green (G), and blue (B) are represented as three selective reflection wavelength ranges that are independent of each other. Although the case where each is realized by each of the corresponding partial selective reflection layers among the three partial selective reflection layers 11a, 11b, and 11c has been described as an example, red (R), green (G), and blue In the case where at least two wavelength ranges in the wavelength range (B) are continuously connected, the polarization selective reflection layer 11 can be constituted by two partial selective reflection layers. Here, taking as an example a case where the wavelength range of red (R) and green (G) is included in one selective reflection wavelength range, the polarization selective reflection layer 11 is configured as shown in FIG. ) And green (G) wavelength selective reflection layer 11d selectively reflective, blue (B) wavelength selective reflection layer selective reflection layer 11b selectively reflective in this order They are laminated in order from the support base 12 side. Even in this case, the partial selective reflection layer 11d that selectively reflects light in the green (G) wavelength region is farther from the image light projection side of the polarization selective reflection layer 11 (the support base 12 side). ), The loss of light in the red (R) and blue (B) wavelength regions with low visibility is minimized, and red (R), green (G) and blue (B) Light in the wavelength range can be reflected with a good balance from the viewpoint of visibility.

なお、上述した実施の形態で述べたように、偏光選択反射層11の各部分選択反射層11a,11b,11cとしては、構造的な不均一性を有するコレステリック液晶構造を有するものが最も好ましく用いられるが、これに限らず、次のような偏光選択反射層を用いることも可能である。   As described in the above embodiment, the partial selective reflection layers 11a, 11b, and 11c of the polarization selective reflection layer 11 are most preferably those having a cholesteric liquid crystal structure having structural non-uniformity. However, the present invention is not limited to this, and the following polarization selective reflection layer can also be used.

すなわち、上述した実施の形態においては、偏光選択反射層11の各部分選択反射層11a,11b,11cとして、右円偏光又は左円偏光を選択的に反射するコレステリック液晶構造を有するものを用いているが、これに限らず、多層反射性偏光材などの直線偏光要素のように片方の直線偏光を選択的に反射する構造を有するものを用いてもよい。   That is, in the above-described embodiment, the partial selective reflection layers 11a, 11b, and 11c of the polarization selective reflection layer 11 are those having a cholesteric liquid crystal structure that selectively reflects right circularly polarized light or left circularly polarized light. However, the present invention is not limited to this, and one having a structure that selectively reflects one linearly polarized light such as a linearly polarizing element such as a multilayer reflective polarizing material may be used.

さらに、上述した実施の形態においては、偏光選択反射層11の各部分選択反射層11a,11b,11cとして、コレステリック液晶構造の有する構造的な不均一性により、選択的に反射される光を拡散させるものを用いているが、映像の視認性が確保される限り、コレステリック液晶構造がプラーナー配向状態をとり、選択的に反射される光を鏡面反射させるようなものを用いてもよい。   Furthermore, in the embodiment described above, the selectively reflected light is diffused as the partial selective reflection layers 11a, 11b, and 11c of the polarization selective reflection layer 11 due to the structural non-uniformity of the cholesteric liquid crystal structure. However, as long as the visibility of an image is ensured, a cholesteric liquid crystal structure having a planar alignment state and selectively reflecting specularly reflected light may be used.

さらに、上述した実施の形態においては、偏光選択反射層11の各部分選択反射層11a,11b,11c自体が拡散性を有しているが、これに限らず、偏光選択反射層11により反射された光を拡散する拡散要素を偏光選択反射層11とは別体で設けるようにしてもよい。   Furthermore, in the above-described embodiment, each of the partial selective reflection layers 11a, 11b, and 11c of the polarization selective reflection layer 11 itself has diffusibility. However, the present invention is not limited to this, and is reflected by the polarization selective reflection layer 11. A diffusing element that diffuses the light may be provided separately from the polarization selective reflection layer 11.

さらに、上述した実施の形態において、支持基材12としては、液晶性組成物が塗布される側の表面に配向能を有していないものを用いることが好ましいが、支持基材12のうち液晶性組成物が塗布される側の表面が配向能を有している場合には、図5に示すように、偏光選択反射層11のうち支持基材12側の部分選択反射層11aと支持基材12との間に易接着層などの中間層13を設けることにより、各部分選択反射層11a,11b,11cのコレステリック液晶構造の配向状態を制御し、特に支持基材12側の部分選択反射層11aのコレステリック液晶構造のうち中間層13との界面近傍の液晶分子のダイレクターが複数の方向に向くようにすることも可能である。なお、易接着層などの中間層13を設ける場合には、支持基材12側の部分選択反射層11aと支持基材12との間の密着性を高めることもできる。なお、このような中間層13としては、偏光選択反射層11(部分選択反射層11a)の材質及び支持基材12の材質の両方に対して高い密着性が得られるものであればよく、一般に市販されているものを用いることができる。具体的には例えば、東洋紡社製の易接着層付PETフィルムA4100や、パナック社製の易接着材料AC−X、AC−L、AC−Wなどが挙げられる。なお、中間層13は、支持基材と同様に、黒い顔料などを練りこみ、可視光域の光を吸収する光吸収層として用いることもできる。また、必要に応じて、図5に示すように、支持基材12上に積層される各部分選択反射層11a,11b,11cのうち隣接した部分選択反射層の間に易接着性などの中間層13を設けるようにしてもよい。   Furthermore, in the above-described embodiment, it is preferable to use a support substrate 12 that does not have alignment ability on the surface on which the liquid crystalline composition is applied. When the surface on the side on which the composition is applied has orientation ability, as shown in FIG. 5, the partial selective reflection layer 11 a and the support group on the support base material 12 side in the polarization selective reflection layer 11. By providing an intermediate layer 13 such as an easy-adhesion layer between the material 12, the orientation state of the cholesteric liquid crystal structure of each of the partial selective reflection layers 11 a, 11 b, 11 c is controlled, and in particular, partial selective reflection on the support base 12 side Of the cholesteric liquid crystal structure of the layer 11a, the director of liquid crystal molecules in the vicinity of the interface with the intermediate layer 13 may be directed in a plurality of directions. In addition, when providing intermediate | middle layers 13, such as an easily bonding layer, the adhesiveness between the partial selection reflection layer 11a by the side of the support base material 12 and the support base material 12 can also be improved. In addition, as such an intermediate | middle layer 13, what is necessary is just to be able to acquire high adhesiveness with respect to both the material of the polarization selective reflection layer 11 (partial selective reflection layer 11a) and the material of the support base material 12, and generally What is marketed can be used. Specific examples include PET film A4100 with an easy-adhesion layer manufactured by Toyobo Co., Ltd., and easy-adhesive materials AC-X, AC-L, and AC-W manufactured by Panac. The intermediate layer 13 can also be used as a light absorption layer that kneads a black pigment or the like and absorbs light in the visible light region, like the supporting base material. If necessary, as shown in FIG. 5, intermediates such as easy adhesion between adjacent partial selective reflection layers among the partial selective reflection layers 11 a, 11 b, and 11 c laminated on the support substrate 12. The layer 13 may be provided.

さらに、上述した実施の形態において、投影スクリーン10(偏光選択反射層11)の観察側の表面には、図6(a)に示すように、機能性保持層19を設けるようにしてもよい。機能性保持層19としては、各種のものを用いることができるが、例えば、ハードコート層(HC層)、防眩層(AG層)、反射防止層(AR層)、紫外線吸収層(UV吸収層)及び帯電防止層(AS層)などが挙げられる。   Furthermore, in the above-described embodiment, a functional holding layer 19 may be provided on the observation side surface of the projection screen 10 (polarization selective reflection layer 11) as shown in FIG. As the functional retention layer 19, various types can be used. For example, a hard coat layer (HC layer), an antiglare layer (AG layer), an antireflection layer (AR layer), an ultraviolet absorption layer (UV absorption) Layer) and an antistatic layer (AS layer).

ここで、ハードコート層(HC層)は、投影スクリーン10の表面を保護して傷付きや汚れの付着などを防止するための層である。防眩層(AG層)は、投影スクリーン10のざらつきなどを防止するための層である。反射防止層(AR層)は、投影スクリーン10の表面での光の反射を抑えるための層である。紫外線吸収層(UV吸収層)は、投影スクリーン10に入射する光のうち液晶性組成物を黄色へ変化させる原因となる紫外線成分を吸収するための層である。帯電防止層(AS層)は、投影スクリーン10で生じる静電気を除去するための層である。なお、機能性保持層19が帯電防止層として用いられる場合には、機能性保持層19は必ずしも投影スクリーン10の観察側の表面に設けられている必要はなく、支持基材12の背面側の表面に設けてもよく、また、支持基材12に炭素粒子などを練りこむことにより、支持基材12自体に静電気を除去する機能を付与してもよい。   Here, the hard coat layer (HC layer) is a layer for protecting the surface of the projection screen 10 to prevent scratches and dirt. The antiglare layer (AG layer) is a layer for preventing the projection screen 10 from being roughened. The antireflection layer (AR layer) is a layer for suppressing reflection of light on the surface of the projection screen 10. The ultraviolet absorbing layer (UV absorbing layer) is a layer for absorbing an ultraviolet component that causes the liquid crystalline composition to change to yellow among the light incident on the projection screen 10. The antistatic layer (AS layer) is a layer for removing static electricity generated in the projection screen 10. In the case where the functional holding layer 19 is used as an antistatic layer, the functional holding layer 19 is not necessarily provided on the observation side surface of the projection screen 10, and is not provided on the back side of the support base 12. The support substrate 12 itself may be provided with a function of removing static electricity by kneading carbon particles or the like into the support substrate 12.

なお、防眩層として用いられる機能性保持層19は、観察者のいる空間が投影スクリーン10表面に映り込んでしまう現象を防止する役割を果たすものであり、映像を良好に視認する上で重要である。この場合、防眩層としては、表面に凹凸形状を有する透明層が好ましく用いられ、これによって、投影スクリーン10表面での界面反射によって鏡のように像が形成されてしまうことを効果的に防止することができる。なお、このような透明層を形成する方法としては、例えば、サンドブラスト法や、金型形成時の表面形状の転写、化学的な処理などの各種の方法により、透明な樹脂やガラスなどの表面に凹凸形状を賦型する方法を用いることができる。ここで、透明層の表面に形成される凹凸形状は不規則であっても規則性を持っていてもよい。この場合、偏光選択反射層11の偏光分離機能を損なわないようにするため、防眩層は屈折率が等方な層であることが好ましい。防眩層の材料としては、例えば、ガラスやアクリル系、ポリエステル系などの樹脂を用いることができる他、マット表面を有するTAC(トリアセチルセルロース)フィルムなどを用いることもできる。   The functional holding layer 19 used as an antiglare layer plays a role of preventing a phenomenon in which the space in which the viewer is present is reflected on the surface of the projection screen 10, and is important for viewing images well. It is. In this case, as the antiglare layer, a transparent layer having a concavo-convex shape on the surface is preferably used, thereby effectively preventing a mirror-like image from being formed due to interface reflection on the projection screen 10 surface. can do. In addition, as a method for forming such a transparent layer, for example, a sandblast method, a surface shape transfer at the time of mold formation, a chemical treatment, or other various methods such as a transparent resin or glass surface. A method of shaping the uneven shape can be used. Here, the concavo-convex shape formed on the surface of the transparent layer may be irregular or regular. In this case, in order not to impair the polarization separation function of the polarization selective reflection layer 11, the antiglare layer is preferably a layer having an isotropic refractive index. As a material for the antiglare layer, for example, glass, acrylic resin, polyester resin, or the like can be used, and a TAC (triacetyl cellulose) film having a mat surface can also be used.

なお、投影スクリーン10に防眩機能を付与する場合には、図6(a)に示すように、偏光選択反射層11とは別体の機能性保持層19により防眩層を実現する他、図6(b)に示すように、偏光選択反射層11の観察側の表面(最も観察側に位置する部分選択反射層11cの表面)に凹凸形状(符号11e参照)を形成し、この凹凸形状により偏光選択反射層11自体に防眩機能を付与するようにしてもよい。   In addition, when providing the anti-glare function to the projection screen 10, as shown to Fig.6 (a), in addition to implement | achieving an anti-glare layer by the functional holding layer 19 separate from the polarization selective reflection layer 11, As shown in FIG. 6B, an uneven shape (see reference numeral 11e) is formed on the observation-side surface of the polarization selective reflection layer 11 (the surface of the partial selective reflection layer 11c positioned closest to the observation side). Thus, the anti-glare function may be imparted to the polarization selective reflection layer 11 itself.

さらに、上述した実施の形態においては、投影スクリーン10の支持基材12が、可視光域の光を吸収する光吸収層を含む吸収基材である場合を例に挙げて説明したが、これに限らず、支持基材12が、可視光域の少なくとも一部の光を透過する透明基材であってもよい。この場合には、映像のコントラストを高めるという利点は失われるものの、映像が表示されていないときの投影スクリーン10の透明度が高いので、背景がクリアに透けて見えることとなり、ショーウィンドウに設置したりといったデザイン性の高い利用が可能である。また、シチュエーションに応じて視野角を切り替えることにより効果的なアイキャッチ効果を生み出すこともできる。このため、明るい環境下では映えなかった、プロジェクターを用いた従来の情報ツールの欠点を解消して、広告板や情報掲示板、案内板等の用途で効果的に用いることができる。なお、上述した透明基材としては、ヘイズが少ないものが好ましいが、光を透過する材料であれば、アクリルやガラス、塩化ビニル等の任意の材料を用いることができる。また、上述した透明基材は、必ずしも無色である必要はなく、色のついたものでもよい。具体的には例えば、間仕切りや窓などに用いられる、茶や青、橙などの有色でかつ透明なプラスチック板やガラス板などを用いることができる。   Furthermore, in the above-described embodiment, the case where the support base 12 of the projection screen 10 is an absorption base including a light absorption layer that absorbs light in the visible light range has been described as an example. Not limited to this, the support substrate 12 may be a transparent substrate that transmits at least part of light in the visible light range. In this case, the advantage of increasing the contrast of the video is lost, but the transparency of the projection screen 10 when the video is not displayed is high, so that the background can be seen through clearly and installed in a show window. It can be used with high design. In addition, an effective eye-catching effect can be produced by switching the viewing angle according to the situation. For this reason, the disadvantages of the conventional information tool using a projector, which could not be seen in a bright environment, can be solved and used effectively in applications such as advertising boards, information bulletin boards, and guide boards. In addition, although the thing with few hazes is preferable as a transparent base material mentioned above, Arbitrary materials, such as an acryl, glass, vinyl chloride, can be used if it is a material which permeate | transmits light. Moreover, the transparent base material mentioned above does not necessarily need to be colorless, and may be colored. Specifically, for example, a colored and transparent plastic plate or glass plate such as brown, blue, or orange used for partitions or windows can be used.

さらに、上述した実施の形態においては、投影スクリーン10において、偏光選択反射層11と支持基材12との間、又は、偏光選択反射層11を構成する部分選択反射層11a,11b,11cのうち隣接した部分選択反射層の間に、上述したようにして、易接着性を有する中間層(易接着層)13を設けることができるが、中間層13には、その機能として、易接着性に加えて(又は易接着性に代えて)バリア性を与えるようにしてもよい。なお、ここでいうバリア性とは、支持基材上に偏光選択反射層を直接積層する場合、又は、一つの部分選択反射層上に他の部分選択反射層を直接積層する場合に、下層の構成部分が上層に移動(浸透)したり、上層の構成部分が下層に移動(浸透)したりすることを防止する機能をいう。なお、上層と下層との間で物質の移動が生じると、上層又は下層を構成する偏光選択反射層(又は部分選択反射層)本来の光学的機能(波長選択性、偏光選択性及び拡散性など)が損なわれてしまうが、上述したようなバリア性を有する中間層(バリア層)を用いることにより、それを防止することができる。具体的には例えば、コレステリック規則性を有する液晶性組成物を塗布することにより一つの部分選択反射層上に他の部分選択反射層を積層する場合には、液晶性組成物の種類やプロセス条件などによっては、上層の部分選択反射層を形成するための液晶性組成物に含まれるネマチック液晶成分が下層の部分選択反射層に浸透し、下層の部分選択反射層の螺旋ピッチ長を変化(増大)させてしまうことがあり得る。しかしながら、この場合でも、下層の部分選択反射層と上層の部分選択反射層との間にバリア層を設けるようにすれば、このようなネマチック液晶成分の移動(浸透)がなくなり、部分選択反射層の光学的機能(波長選択性、偏光選択性及び拡散性など)を良好に維持することができる。   Further, in the above-described embodiment, in the projection screen 10, between the polarization selective reflection layer 11 and the support base 12, or among the partial selective reflection layers 11 a, 11 b, 11 c constituting the polarization selective reflection layer 11. As described above, the intermediate layer 13 (adhesive layer) having easy adhesion can be provided between the adjacent partial selective reflection layers. In addition (or instead of easy adhesion), barrier properties may be provided. The barrier property referred to here means that when a polarization selective reflection layer is directly laminated on a support substrate, or when another partial selective reflection layer is directly laminated on one partial selective reflection layer, It refers to a function of preventing a constituent part from moving (penetrating) into an upper layer and an upper layer constituent part from moving (penetrating) into a lower layer. When a substance moves between the upper layer and the lower layer, the original optical function (wavelength selectivity, polarization selectivity, diffusibility, etc.) of the polarization selective reflection layer (or partial selective reflection layer) constituting the upper layer or the lower layer However, it can be prevented by using an intermediate layer (barrier layer) having a barrier property as described above. Specifically, for example, in the case of laminating another partially selective reflective layer on one partially selective reflective layer by applying a liquid crystalline composition having cholesteric regularity, the type and process conditions of the liquid crystalline composition In some cases, the nematic liquid crystal component contained in the liquid crystalline composition for forming the upper partial selective reflection layer penetrates into the lower partial selective reflection layer, and changes (increases) the helical pitch length of the lower partial selective reflection layer. ). However, even in this case, if a barrier layer is provided between the lower partial selective reflection layer and the upper partial selective reflection layer, such movement (penetration) of the nematic liquid crystal component is eliminated, and the partial selective reflection layer is eliminated. These optical functions (wavelength selectivity, polarization selectivity, diffusivity, etc.) can be maintained well.

なお、このようなバリア層としては、変性アクリレートや、ウレタンアクリレート、ポリエステルアクリレート、エポキシ樹脂などを挙げることができる。また、これらは単官能又は多官能のものを用いることができ、モノマー、オリゴマーの種類がある。具体的には、エトキシ化トリメチロールプロパントリアクリレート、プロポキシ化グリセリルトリアクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラアクリレート、ジペンタエリスリトールヒドロキシペンタアクリレート、エトキシ化ペンタエリスリトールテトラアクリレート、ペンタアクリレートエステル、ペンタエリスリトールトリアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、トリメチロールプロパンPO変性トリアクリレート、イソシアヌール酸EO変性トリアクリレート、トリメチロールプロパンEO変性トリアクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ及びヘキサアクリレート、ウレタンアダクト体、脂肪族ポリアミン系エポキシ樹脂、ポリアミノアミド系エポキシ樹脂、芳香族ジアミン系エポキシ樹脂、脂環族ジアミン系エポキシ樹脂、フェノール樹脂系エポキシ樹脂、アミノ樹脂系エポキシ樹脂、メルカプタン系化合物系エポキシ樹脂、ジシアンジアミド系エポキシ樹脂、ルイス酸錯化合物系エポキシ樹脂等を挙げることができる。   Examples of such a barrier layer include modified acrylate, urethane acrylate, polyester acrylate, and epoxy resin. These may be monofunctional or polyfunctional, and there are types of monomers and oligomers. Specifically, ethoxylated trimethylolpropane triacrylate, propoxylated glyceryl triacrylate, pentaerythritol tetraacrylate, ditrimethylolpropane tetraacrylate, dipentaerythritol hydroxypentaacrylate, ethoxylated pentaerythritol tetraacrylate, pentaacrylate ester, pentaerythritol Triacrylate, trimethylolpropane triacrylate, trimethylolpropane PO modified triacrylate, isocyanuric acid EO modified triacrylate, trimethylolpropane EO modified triacrylate, dipentaerythritol penta and hexaacrylate, urethane adduct, aliphatic polyamine epoxy Resin, polyaminoamide epoxy resin Aromatic diamine epoxy resin, alicyclic diamine epoxy resin, phenol resin epoxy resin, amino resin epoxy resin, mercaptan compound epoxy resin, dicyandiamide epoxy resin, Lewis acid complex compound epoxy resin, etc. Can do.

投影システム
なお、上述した投影スクリーン10は、図7に示すように、投影機21を備えた投影システム20に組み込んで用いることができる。
Projection System The projection screen 10 described above can be used by being incorporated in a projection system 20 having a projector 21 as shown in FIG.

図7に示すように、投影システム20は、投影スクリーン10と、投影スクリーン10上に映像光を投射する投影機21とを備えている。   As shown in FIG. 7, the projection system 20 includes a projection screen 10 and a projector 21 that projects image light on the projection screen 10.

このうち、投影機21としては、CRTや液晶プロジェクター、DLP(digital light processing)プロジェクターなどを用いることができるが、特に限定はされない。ただし、投影機21により投影スクリーン10上に投射される映像光は、投影スクリーン10により選択的に反射される光の偏光成分と同一の偏光成分の光(例えば右円偏光)を主として含むことが好ましい。   Among these, as the projector 21, a CRT, a liquid crystal projector, a DLP (digital light processing) projector, or the like can be used, but is not particularly limited. However, the image light projected onto the projection screen 10 by the projector 21 mainly includes light having the same polarization component as the light component selectively reflected by the projection screen 10 (for example, right circularly polarized light). preferable.

ここで、投影機21として液晶プロジェクターを用いる場合には、その動作原理から、実質的に直線偏光が出射されている場合が多い。このような場合には、投影機21から出射された映像光を位相差板22などを介して出射させることにより、光量の損失なく直線偏光を円偏光へと変換することができる。   Here, when a liquid crystal projector is used as the projector 21, in many cases, substantially linearly polarized light is emitted from the operation principle. In such a case, linearly polarized light can be converted into circularly polarized light without loss of light quantity by emitting the image light emitted from the projector 21 via the phase difference plate 22 or the like.

なお、位相差板22としては、1/4波長位相差を持つものが好ましく用いられ、具体的には視感度が最も高い550nmに合わせて137.5nmの位相差を持つものが理想的である。また、出射される赤色(R)、緑色(G)及び青色(B)の全ての波長域の光に適用することができるという意味で、広帯域1/4波長位相差板がさらに好ましい。さらに、材料の複屈折を制御することで得られる単体の位相差板、又は、1/4波長位相差板と1/2波長位相差板とを組み合わせたものなどを用いることもできる。   In addition, as the phase difference plate 22, what has a 1/4 wavelength phase difference is used preferably, and what specifically has a phase difference of 137.5 nm to 550 nm with the highest visibility is ideal. . In addition, a broadband quarter-wave retardation plate is more preferable in the sense that it can be applied to light emitted in all the wavelength regions of red (R), green (G), and blue (B). Furthermore, a single retardation plate obtained by controlling the birefringence of the material, or a combination of a quarter wavelength retardation plate and a half wavelength retardation plate can be used.

このような位相差板22は、図7に示すように、外付けで投影機21の出射口に装着される他、投影機21の内部に組み込まれていてもよい。   As shown in FIG. 7, such a phase difference plate 22 may be incorporated in the projector 21 in addition to being externally attached to the exit of the projector 21.

なお、投影機21としてCRTやDLPプロジェクターが用いられる場合には、投影機21から出射される光が無偏光状態の光であるので、円偏光を出射する場合には、直線偏光板及び位相差板からなる円偏光板を配置する必要がある。この場合、投影機21自体の光量は半減するが、投影スクリーン10の偏光選択反射層11で選択的に反射される光の偏光成分と異なる偏光成分の光(例えば左円偏光)に起因した迷光などの発生を効果的に防止して映像のコントラストを高めることができる。   When a CRT or DLP projector is used as the projector 21, the light emitted from the projector 21 is non-polarized light. Therefore, when the circularly polarized light is emitted, a linearly polarizing plate and a phase difference are used. It is necessary to arrange a circularly polarizing plate made of a plate. In this case, the amount of light of the projector 21 itself is halved, but stray light caused by light having a polarization component different from the polarization component of light selectively reflected by the polarization selective reflection layer 11 of the projection screen 10 (for example, left circularly polarized light). It is possible to effectively prevent the occurrence of the above and increase the contrast of the image.

ここで、投影機21は一般に、光の三原色である赤色(R)、緑色(G)及び青色(B)の波長域の光によりカラー表示を実現しており、例えば、投影スクリーン10に対して光が垂直に入射する場合を基準にして、選択反射中心波長が430〜460nm、540〜570nm及び580〜620nmの範囲に存在する光を投射している。   Here, the projector 21 generally realizes color display with light in the wavelength ranges of red (R), green (G), and blue (B), which are the three primary colors of light. The light having a selective reflection center wavelength in the range of 430 to 460 nm, 540 to 570 nm, and 580 to 620 nm is projected on the basis of the case where light is incident vertically.

次に、上述した実施の形態の具体的実施例について述べる。   Next, specific examples of the above-described embodiment will be described.

(実施例)
紫外線硬化型のネマチック液晶からなる主剤(95重量%)にカイラル剤(5重量%)を添加したモノマー混合液晶をシクロヘキサノンに溶解し、550nmに選択反射中心波長を有する第1のコレステリック液晶溶液を調整した。
(Example)
Prepare a first cholesteric liquid crystal solution having a selective reflection center wavelength at 550 nm by dissolving a monomer-mixed liquid crystal in which a chiral agent (5 wt%) is added to a main agent (95 wt%) composed of an ultraviolet curable nematic liquid crystal in cyclohexanone. did.

なお、ネマチック液晶としては、上記の化学式(2−xi)で表される化合物を含む液晶を用いた。   Note that a liquid crystal containing a compound represented by the above chemical formula (2-xi) was used as the nematic liquid crystal.

また、重合性カイラル剤としては、上記の化学式(5)で表される化合物を用いた。   As the polymerizable chiral agent, the compound represented by the above chemical formula (5) was used.

さらに、第1のコレステリック液晶溶液には、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製のアセトフェノン系光重合開始剤を5重量%添加した。   Furthermore, 5 wt% of an acetophenone photopolymerization initiator manufactured by Ciba Specialty Chemicals was added to the first cholesteric liquid crystal solution.

そして、以上のようにして調整した第1のコレステリック液晶溶液を、200mm□の黒色アクリル板上にバーコート法により塗布した。   And the 1st cholesteric liquid crystal solution adjusted as mentioned above was apply | coated by the bar-coat method on a 200 mm □ black acrylic board.

次に、80℃のオーブンで90秒加熱し、配向処理(乾燥処理)を行い、溶媒が除去されたコレステリック液晶層を得た。   Next, the film was heated in an oven at 80 ° C. for 90 seconds to perform alignment treatment (drying treatment) to obtain a cholesteric liquid crystal layer from which the solvent was removed.

その後、窒素雰囲気下でコレステリック液晶層に対して365nmの紫外線を10mW/cmで1分間照射し、コレステリック液晶層を硬化させることにより、550nmに選択反射中心波長を有する1層目の部分選択反射層を得た。 Thereafter, the cholesteric liquid crystal layer is irradiated with ultraviolet light of 365 nm at 10 mW / cm 2 for 1 minute in a nitrogen atmosphere to cure the cholesteric liquid crystal layer, thereby partially selective reflection of the first layer having a selective reflection center wavelength at 550 nm. A layer was obtained.

同様にして、第2のコレステリック液晶溶液を、1層目の部分選択反射層上に直接塗布し、配向処理(乾燥処理)及び硬化処理を行った。これにより、450nmに選択反射中心波長を有する2層目の部分選択反射層を得た。なお、第2のコレステリック液晶溶液は、第1のコレステリック液晶溶液と同様の手法により調整されたものであり、ネマチック液晶とカイラル剤との混合比率を制御することにより、450nmに選択反射中心波長を有するようにした。   Similarly, the second cholesteric liquid crystal solution was directly applied on the first partially selective reflection layer, and an alignment treatment (drying treatment) and a curing treatment were performed. As a result, a second partial selective reflection layer having a selective reflection center wavelength at 450 nm was obtained. The second cholesteric liquid crystal solution is prepared by the same method as the first cholesteric liquid crystal solution, and the selective reflection center wavelength is set to 450 nm by controlling the mixing ratio of the nematic liquid crystal and the chiral agent. To have.

同様にして、第3のコレステリック液晶溶液を、2層目の部分選択反射層上に直接塗布し、配向処理(乾燥処理)及び硬化処理を行った。これにより、600nmに選択反射中心波長を有する、3層目の部分選択反射層を得た。なお、第3のコレステリック液晶溶液は、第1のコレステリック液晶溶液と同様の手法により調整されたものであり、ネマチック液晶とカイラル剤との混合比率を制御することにより、600nmに選択反射中心波長を有するようにした。   Similarly, the third cholesteric liquid crystal solution was directly applied onto the second partially selective reflection layer, and subjected to alignment treatment (drying treatment) and curing treatment. As a result, a third partial selective reflection layer having a selective reflection center wavelength at 600 nm was obtained. The third cholesteric liquid crystal solution is prepared by the same method as the first cholesteric liquid crystal solution, and the selective reflection center wavelength is set to 600 nm by controlling the mixing ratio of the nematic liquid crystal and the chiral agent. To have.

以上により、偏光選択反射層として、緑色(G)の波長域の光(550nmに選択反射中心波長を有する光)を選択的に反射する1層目の部分選択反射層と、青色(B)の波長域の光(450nmに選択反射中心波長を有する光)を選択的に反射する2層目の部分選択反射層と、赤色(R)の波長域の光(600nmに選択反射中心波長を有する光)を選択的に反射する3層目の部分選択反射層とが、この順番で支持基材側から順に積層された投影スクリーンを得た。なお、1層目の部分選択反射層の厚さは4μm、2層目の部分選択反射層の厚さは3μm、3層目の部分選択反射層の厚さは5μmとした。なお、このようにして得られた投影スクリーンの偏光選択反射層の各部分選択反射層のコレステリック液晶構造はプラーナー配向状態ではなかった。   As described above, as the polarization selective reflection layer, the first partial selective reflection layer that selectively reflects light in the green (G) wavelength region (light having a selective reflection center wavelength at 550 nm), and the blue (B) A second partial selective reflection layer that selectively reflects light in the wavelength range (light having a selective reflection center wavelength at 450 nm) and light in the red (R) wavelength range (light having a selective reflection center wavelength at 600 nm). A projection screen was obtained in which the third partial selective reflection layer that selectively reflects () was sequentially laminated in this order from the support substrate side. The thickness of the first partial selective reflection layer was 4 μm, the thickness of the second partial selective reflection layer was 3 μm, and the thickness of the third partial selective reflection layer was 5 μm. The cholesteric liquid crystal structure of each partial selective reflection layer of the polarization selective reflection layer of the projection screen thus obtained was not in the planar alignment state.

(比較例)
第1コレステリック液晶溶液、第2コレステリック液晶溶液及び第3コレステリック液晶溶液を塗布する順番を変えた以外は、上述した実施例と同様の手法により偏光選択反射層を製造し、偏光選択反射層として、青色(B)の波長域の光(450nmに選択反射中心波長を有する光)を選択的に反射する1層目の部分選択反射層と、緑色(G)の波長域の光(550nmに選択反射中心波長を有する光)を選択的に反射する2層目の部分選択反射層と、赤色(R)の波長域の光(600nmに選択反射中心波長を有する光)を選択的に反射する3層目の部分選択反射層とが、この順番で支持基材側から順に積層された投影スクリーンを得た。
(Comparative example)
Except for changing the order in which the first cholesteric liquid crystal solution, the second cholesteric liquid crystal solution, and the third cholesteric liquid crystal solution are applied, a polarization selective reflection layer is manufactured by the same method as the above-described embodiment, A first partially selective reflection layer that selectively reflects light in the blue (B) wavelength range (light having a selective reflection center wavelength at 450 nm) and light in the green (G) wavelength range (selective reflection at 550 nm). A second partial selective reflection layer that selectively reflects light having a central wavelength) and three layers that selectively reflect light in the red (R) wavelength region (light having a selective reflection central wavelength at 600 nm). A projection screen was obtained in which the partial selective reflection layer of the eyes was laminated in this order from the support substrate side.

(評価結果)
実施例及び比較例に係る各投影スクリーン上に、投影機から出射された映像光を投射してコントラストを測定した。なお、投影機としては、液晶プロジェクター(ELP−52、エプソン社製)を用いた。
(Evaluation results)
The image light emitted from the projector was projected on each projection screen according to the example and the comparative example, and the contrast was measured. A liquid crystal projector (ELP-52, manufactured by Epson Corporation) was used as the projector.

ここで、投影機の出射口には、出射された映像光が円偏光となるように円偏光板を配置した。また、投影機及び投影スクリーンが設置される室内の照明は、天井に設置された蛍光灯(無偏光状態の光を出射するもの)により行い、天井からおよそ50度の角度で投影スクリーン上に照明光が照射されるような関係で配置した。このとき、投影スクリーンの真下での明るさは、照度計(デジタル照度計510−02、横河M&C社製)により測定したところ、200ルクス(lx)であった。   Here, a circularly polarizing plate was disposed at the exit of the projector so that the emitted image light was circularly polarized. In addition, the indoor lighting where the projector and the projection screen are installed is performed by a fluorescent lamp installed on the ceiling (which emits non-polarized light) and is illuminated on the projection screen at an angle of about 50 degrees from the ceiling. They were placed in such a relationship that they were irradiated with light. At this time, the brightness just below the projection screen was 200 lux (lx) as measured by an illuminometer (digital illuminometer 510-02, manufactured by Yokogawa M & C).

なお、投影スクリーンは、床に対して垂直に設置した。また、投影機を投影スクリーンから垂直な方向(床に平行な方向)に約2.5m離れたところに配置した。   The projection screen was installed perpendicular to the floor. In addition, the projector was arranged at a position approximately 2.5 m away from the projection screen in a direction perpendicular to the projection screen (a direction parallel to the floor).

この状態で、投影機により投影スクリーン上に映像光(白と黒のエリアがある静止映像)を投射し、映像のコントラストを測定した。具体的には、輝度計(ルミナンスメーターBM−8、トプコン社製)により、投影スクリーンの中央部の白色及び黒色の映像のそれぞれの輝度を測定し、その比をコントラスト(コントラスト=白映像の輝度÷黒映像の輝度)として表した。   In this state, image light (a still image with white and black areas) was projected onto the projection screen by the projector, and the contrast of the image was measured. Specifically, the luminance of each of the white and black images at the center of the projection screen is measured with a luminance meter (luminance meter BM-8, manufactured by Topcon Corporation), and the ratio is determined as the contrast (contrast = brightness of the white image). ÷ Intensity of black image).

次表1に、実施例及び比較例に係る各投影スクリーンについてのコントラストを示した。次表1に示すように、実施例及び比較例に係る各投影スクリーンでは、十分なコントラストが得られた。

Figure 2005070768
Table 1 below shows the contrast of each projection screen according to the example and the comparative example. As shown in Table 1 below, sufficient contrast was obtained with each projection screen according to the example and the comparative example.
Figure 2005070768

また、各投影スクリーンを目視により観察したが、この場合、実施例及び比較例の各投影スクリーンでは良好に映像を視認することができた。   Moreover, although each projection screen was observed visually, in this case, each projection screen of the example and the comparative example was able to visually recognize images satisfactorily.

しかしながら、投影機により、実施例及び比較例に係る各投影スクリーン上に映像光(赤色、緑色及び青色のパターン模様の静止映像)を投射した状態で、映像光の入射光が斜めとなる位置(スクリーン平面の法線方向を0°として15°以上の角度の位置)で映像を目視により観察したところ、実施例に係る投影スクリーンの方が、比較例に係る投影スクリーンよりも、色鮮やかな映像が表示された。   However, the position where the incident light of the image light is oblique (in a state where the image light (the still image with the red, green, and blue pattern patterns) is projected onto the projection screens according to the example and the comparative example by the projector ( When the image is visually observed at a position of an angle of 15 ° or more with the normal direction of the screen plane being 0 °, the image of the projection screen according to the example is more vivid than the projection screen according to the comparative example. Is displayed.

本発明の一実施の形態に係る投影スクリーンを示す概略断面図。1 is a schematic sectional view showing a projection screen according to an embodiment of the present invention. 図1に示す投影スクリーンの偏光選択反射層の配向状態及び光学的機能を説明するための模式図。The schematic diagram for demonstrating the orientation state and optical function of the polarization selective reflection layer of the projection screen shown in FIG. 図1に示す投影スクリーンの変形例を示す概略断面図。FIG. 6 is a schematic sectional view showing a modification of the projection screen shown in FIG. 1. 図1に示す投影スクリーンの他の変形例を示す概略断面図。FIG. 10 is a schematic cross-sectional view showing another modification of the projection screen shown in FIG. 1. 図1に示す投影スクリーンのさらに他の変形例を示す概略断面図。FIG. 10 is a schematic cross-sectional view showing still another modification of the projection screen shown in FIG. 1. 図1に示す投影スクリーンのさらに他の変形例を示す概略断面図。FIG. 10 is a schematic cross-sectional view showing still another modification of the projection screen shown in FIG. 1. 本発明の一実施の形態に係る投影スクリーンを備えた投影システムの一例を示す概略図。Schematic which shows an example of the projection system provided with the projection screen which concerns on one embodiment of this invention. コレステリック規則性を有する偏光選択反射層(部分選択反射層)で反射される反射光の選択反射スペクトルを示す図。The figure which shows the selective reflection spectrum of the reflected light reflected by the polarization selective reflection layer (partial selective reflection layer) which has cholesteric regularity.

符号の説明Explanation of symbols

10 投影スクリーン
11 偏光選択反射層
11a,11b,11c,11d 部分選択反射層
11e 凹凸形状
12 支持基材
13 中間層
19 機能性保持層
20 投影システム
21 投影機
22 位相差板
30 螺旋構造領域
31R 選択反射波長域内の右円偏光
31L 選択反射波長域内の左円偏光
32R 選択反射波長域外の右円偏光
32L 選択反射波長域外の左円偏光
33 反射光
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Projection screen 11 Polarization selective reflection layer 11a, 11b, 11c, 11d Partial selection reflection layer 11e Uneven shape 12 Support base material 13 Intermediate | middle layer 19 Functional maintenance layer 20 Projection system 21 Projector 22 Phase difference plate 30 Spiral structure area | region 31R selection Right circularly polarized light 31L within the reflection wavelength region Left circularly polarized light 32R within the selective reflection wavelength region Right circularly polarized light 32L outside the selective reflection wavelength region Left circularly polarized light 33 outside the selective reflection wavelength region Reflected light

Claims (18)

投射された映像光を反射して映像を表示する投影スクリーンにおいて、
特定の偏光成分の光を選択的に反射する偏光選択反射層であって、互いに積層された少なくとも2層以上の部分選択反射層を有する偏光選択反射層を備え、
前記各部分選択反射層は、特定の偏光成分の光を選択的に反射する構造を有し、前記各部分選択反射層の前記構造は、赤色(R)、緑色(G)及び青色(B)の波長域のうちの異なる波長域の光を選択的に反射するように互いに異なり、前記各部分選択反射層のうち緑色(G)の波長域の光を選択的に反射する部分選択反射層が前記偏光選択反射層のうち映像光が投射される側から遠い方の側に配置されていることを特徴とする投影スクリーン。
In the projection screen that reflects the projected image light and displays the image,
A polarization selective reflection layer that selectively reflects light of a specific polarization component, the polarization selective reflection layer having at least two partially selective reflection layers stacked on each other;
Each of the partial selective reflection layers has a structure that selectively reflects light of a specific polarization component, and each of the partial selective reflection layers includes red (R), green (G), and blue (B). A partial selective reflection layer that selectively reflects light in the green (G) wavelength region among the partial selective reflection layers, so as to selectively reflect light in different wavelength regions of A projection screen, characterized in that the projection screen is disposed on a side farther from a side on which image light is projected in the polarization selective reflection layer.
前記特定の偏光成分の光は、右円偏光又は左円偏光であることを特徴とする、請求項1に記載の投影スクリーン。   The projection screen according to claim 1, wherein the light of the specific polarization component is right circularly polarized light or left circularly polarized light. 前記特定の偏光成分の光は、片方の直線偏光であることを特徴とする、請求項1に記載の投影スクリーン。   The projection screen according to claim 1, wherein the light having the specific polarization component is one linearly polarized light. 前記偏光選択反射層の前記各部分選択反射層により反射された光を拡散する拡散要素をさらに備えたことを特徴とする、請求項1乃至3のいずれか一項に記載の投影スクリーン。   4. The projection screen according to claim 1, further comprising a diffusing element that diffuses light reflected by each of the partial selective reflection layers of the polarization selective reflection layer. 5. 前記偏光選択反射層の前記各部分選択反射層は、それ自体が拡散性を有することを特徴とする、請求項1乃至4のいずれか一項に記載の投影スクリーン。   5. The projection screen according to claim 1, wherein each of the partial selective reflection layers of the polarization selective reflection layer has diffusibility itself. 前記偏光選択反射層の前記各部分選択反射層は、コレステリック液晶構造を有し、このコレステリック液晶構造の構造的な不均一性により、選択的に反射される光を拡散させることを特徴とする、請求項5に記載の投影スクリーン。   Each of the partial selective reflection layers of the polarization selective reflection layer has a cholesteric liquid crystal structure, and diffuses light selectively reflected due to structural nonuniformity of the cholesteric liquid crystal structure. The projection screen according to claim 5. 前記各部分選択反射層の前記コレステリック液晶構造は、螺旋軸の方向が異なる複数の螺旋構造領域を含むことを特徴とする、請求項6に記載の投影スクリーン。   The projection screen according to claim 6, wherein the cholesteric liquid crystal structure of each of the partial selective reflection layers includes a plurality of spiral structure regions having different spiral axis directions. 前記各部分選択反射層を含む前記偏光選択反射層を支持する支持基材であって、前記緑色(G)の波長域の光を選択的に反射する部分選択反射層の側に配置された支持基材をさらに備えたことを特徴とする、請求項1乃至7のいずれか一項に記載の投影スクリーン。   A support base material that supports the polarized light selective reflection layer including the partial selective reflection layers, and is disposed on the side of the partial selective reflection layer that selectively reflects light in the green (G) wavelength region. The projection screen according to claim 1, further comprising a base material. 前記支持基材は、可視光域の光を吸収する光吸収層を含む吸収基材であることを特徴とする、請求項8に記載の投影スクリーン。   The projection screen according to claim 8, wherein the support substrate is an absorption substrate including a light absorption layer that absorbs light in a visible light region. 前記支持基材は、可視光域の少なくとも一部の光を透過する透明基材であることを特徴とする、請求項8に記載の投影スクリーン。   The projection screen according to claim 8, wherein the supporting base material is a transparent base material that transmits at least part of light in a visible light region. 前記偏光選択反射層のうち隣接した部分選択反射層の間に、易接着性を有する中間層が設けられていることを特徴とする、請求項1乃至10のいずれか一項に記載の投影スクリーン。   The projection screen according to any one of claims 1 to 10, wherein an intermediate layer having easy adhesion is provided between adjacent partial selective reflection layers of the polarization selective reflection layer. . 前記偏光選択反射層のうち隣接した部分選択反射層の間に、バリア性を有する中間層が設けられていることを特徴とする、請求項1乃至10のいずれか一項に記載の投影スクリーン。   The projection screen according to claim 1, wherein an intermediate layer having a barrier property is provided between adjacent partial selective reflection layers of the polarization selective reflection layer. ハードコート層、防眩層、反射防止層、紫外線吸収層及び帯電防止層からなる群から選択された少なくとも一つの層を含む機能性保持層をさらに備えたことを特徴とする、請求項1乃至12のいずれか一項に記載の投影スクリーン。   The functional holding layer including at least one layer selected from the group consisting of a hard coat layer, an antiglare layer, an antireflection layer, an ultraviolet absorption layer, and an antistatic layer is further provided. The projection screen according to claim 12. 前記機能性保持層は防眩層であり、この防眩層は不規則な凹凸形状を有する屈折率が等方な層からなることを特徴とする、請求項13に記載の投影スクリーン。   The projection screen according to claim 13, wherein the functional holding layer is an antiglare layer, and the antiglare layer is composed of a layer having an irregular uneven shape and an isotropic refractive index. 前記防眩層は、マット表面を有するTACフィルムであることを特徴とする、請求項14に記載の投影スクリーン。   The projection screen according to claim 14, wherein the antiglare layer is a TAC film having a mat surface. 前記偏光選択反射層のうち映像光が投射される側の表面に凹凸形状が形成され、この凹凸形状により前記偏光選択反射層に防眩機能が付与されていることを特徴とする、請求項1乃至12のいずれか一項に記載の投影スクリーン。   2. An uneven shape is formed on a surface of the polarization selective reflection layer on which video light is projected, and the anti-glare function is imparted to the polarization selective reflection layer by the uneven shape. A projection screen according to any one of claims 12 to 12. 前記各部分選択反射層は、重合性の液晶材料からなることを特徴とする、請求項1乃至16のいずれか一項に記載の投影スクリーン。   The projection screen according to claim 1, wherein each of the partial selective reflection layers is made of a polymerizable liquid crystal material. 請求項1乃至17のいずれか一項に記載の投影スクリーンと、
前記投影スクリーン上に映像光を投射する投影機とを備えたことを特徴とする投影システム。
A projection screen according to any one of claims 1 to 17,
A projection system comprising: a projector that projects image light on the projection screen.
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