JP2005115363A - Projection screen and projection system with the same - Google Patents

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JP2005115363A JP2004272051A JP2004272051A JP2005115363A JP 2005115363 A JP2005115363 A JP 2005115363A JP 2004272051 A JP2004272051 A JP 2004272051A JP 2004272051 A JP2004272051 A JP 2004272051A JP 2005115363 A JP2005115363 A JP 2005115363A
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Masaki Umetani
谷 雅 規 梅
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Dai Nippon Printing Co Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a projection screen that can sharply display an image even under bright environmental light and has improved brightness distribution and an improved angle of view, and a projection system with the same. <P>SOLUTION: A projection screen 10-1 includes: a polarized-light selective reflection layer 11 having a cholesteric liquid crystalline structure, capable of selectively diffuse-reflecting a specific polarized-light component; a substrate 12 for supporting the polarized-light selective reflection layer 11; and an optical member 40 provided on the observation side of the polarized-light selective reflection layer 11. The optical member 40 diffuses imaging light which the polarized-light selective reflection layer diffuse-reflects, while maintaining the state of polarization of the imaging light. The optical member 40 diffuses right-handed circularly polarized light 31R that is projected on the projection screen 10-1 into diffused light 31a. Right-handed circularly polarized light incident on the polarized-light selective reflection layer 11 is diffuse-reflected owing to the scattering property of the polarized-light selective reflection layer 11 to become diffused light 31a2. The diffused light 31a2 when traveling from the side of the polarized-light selective reflection layer 11 to an observation side is further diffused by the optical member 40 to becomes diffused light 31a3. <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とともに輝度分布及び視野角を改善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, the visibility that can clearly display the image and improve the luminance distribution and the viewing angle. The present invention relates to an excellent projection screen and a projection system including the same.

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、コントラスト差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 difference.

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)。   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).

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がある。   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. Further, a projection screen using a hologram has a problem that it is difficult to enlarge the screen due to a manufacturing problem.

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、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, it is possible to make the white display portion brighter while making the black display portion darker. The video can be displayed clearly.

具体的には、上記特許文献1には、映像光に含まれる赤色、緑色及び青色の各色の光(右円偏光又は左円偏光)を反射するコレステリック液晶を用い、コレステリック液晶の円偏光分離機能により環境光の略半分を反射させないようにする投影スクリーンが記載されている。   Specifically, in the above-mentioned Patent Document 1, a cholesteric liquid crystal that reflects light of each color of red, green, and blue (right circularly polarized light or left circularly polarized light) included in video light is used, and the circularly polarized light separation function of the cholesteric liquid crystal is used. Describes a projection screen that does not reflect approximately half of the ambient light.

しかしながら、上記特許文献1に記載された投影スクリーンでは、コレステリック液晶がプラーナー配向状態となっているので、このようなコレステリック液晶により光を反射させた場合には光の反射が鏡面反射となり、光を映像として視認することが困難である。すなわち、光を映像として視認するためには反射光に散乱効果が与えられている必要があるが、上記特許文献1に記載された投影スクリーンではこの点についての考慮が全くなされていない。   However, in the projection screen described in Patent Document 1, since the cholesteric liquid crystal is in the planar alignment state, when light is reflected by such a cholesteric liquid crystal, the reflection of light becomes specular reflection, and the light is reflected. It is difficult to visually recognize as an image. That is, in order to visually recognize light as an image, the reflected light needs to have a scattering effect. However, the projection screen described in Patent Document 1 does not consider this point at all.

一方、上記特許文献2には、拡散性を有する多層反射性偏光材などを反射性偏光要素として用いる投影スクリーンであって、多層反射性偏光材などの偏光分離機能により環境光の一部を反射させないようにするとともに、多層反射性偏光材を構成する屈折率の異なる材料の界面反射、又は、多層反射性偏光材とは別に設けられた拡散要素により、反射光に散乱効果を与えるものが記載されている。また、上記特許文献2には、コレステリック反射性偏光材などを反射性偏光要素として用いる投影スクリーンであって、この反射性偏光要素と拡散要素とを組み合わせて用い、コレステリック反射性偏光材などの偏光分離機能により環境光の一部を反射させないようにするとともに、コレステリック反射性偏光材とは別に設けられた拡散要素により反射光に散乱効果を与えるものが記載されている。   On the other hand, the above-mentioned Patent Document 2 is a projection screen that uses a diffusive multilayer reflective polarizer as a reflective polarization element, and reflects a part of ambient light by a polarization separation function such as a multilayer reflective polarizer. It is described that the scattering effect is given to the reflected light by the interface reflection of the materials having different refractive indexes constituting the multilayer reflective polarizing material or the diffusion element provided separately from the multilayer reflective polarizing material. Has been. Further, Patent Document 2 discloses a projection screen using a cholesteric reflective polarizing material or the like as a reflective polarizing element, and using the reflective polarizing element and a diffusing element in combination, polarization of a cholesteric reflective polarizing material or the like. There is a description that a part of the ambient light is not reflected by the separation function and a scattering effect is given to the reflected light by a diffusion element provided separately from the cholesteric reflective polarizing material.

しかしながら、上記特許文献2に記載されたもののうち前者のものは、あくまでも多層反射性偏光材などの直線偏光要素(スリーエム社製のDBEFなど)を前提とするものであるので、投影システムなどに組み込んで用いる際には、直線偏光を出射する液晶プロジェクターなどの投影機との間で偏光面を一致させる必要があり、両者の偏光面が一致しない場合には良好な映像表示を実現することができないという問題がある。   However, the former one described in Patent Document 2 is based on a linearly polarizing element such as a multilayer reflective polarizing material (such as DBEF manufactured by 3M), and is therefore incorporated in a projection system or the like. When used in a projector, it is necessary to match the plane of polarization with a projector such as a liquid crystal projector that emits linearly polarized light. If the planes of polarization do not match, a good image display cannot be realized. There is a problem.

また、上記特許文献2に記載されたもののうち後者のものでは、反射性偏光要素としてコレステリック反射性偏光材などの円偏光要素が用いられているものの、反射性偏光要素の観察側に設けられた拡散要素により反射光に散乱効果を与えるものであるので、反射性偏光要素により与えられる偏光分離機能が損なわれてしまい、映像の視認性を十分に向上させることができないという問題がある。   Moreover, in the latter one described in Patent Document 2, although a circularly polarizing element such as a cholesteric reflective polarizing material is used as the reflective polarizing element, it is provided on the observation side of the reflective polarizing element. Since the diffusing element imparts a scattering effect to the reflected light, the polarization separation function provided by the reflective polarizing element is impaired, and there is a problem that the visibility of the image cannot be sufficiently improved.

すなわち、反射性偏光要素の観察側に拡散要素が設けられているので、反射性偏光要素に入射する前に光が拡散要素を透過し、その偏光状態が乱されてしまう(これを「消偏」という)。ここで、拡散要素を透過する光には環境光(外光など)と映像光の2種類があるが、環境光の偏光状態が拡散要素により乱された場合には、反射性偏光要素で本来透過されるべき光が消偏によって反射性偏光要素で反射される成分に変換されてしまい、不要な光として反射性偏光要素で反射されてしまう。また、映像光の偏光状態が拡散要素により乱された場合には、反射性偏光要素で本来反射されるべき光が消偏によって反射性偏光要素で反射されない成分に変換されてしまい、反射性偏光要素を透過してしまう。このような2つの現象により、本来の偏光分離機能が損なわれてしまい、映像の視認性を十分に向上させることができないという問題がある。   That is, since the diffusing element is provided on the observation side of the reflective polarizing element, the light is transmitted through the diffusing element before entering the reflective polarizing element, and the polarization state is disturbed (this is referred to as “depolarization”). "). Here, there are two types of light that pass through the diffusing element: ambient light (external light, etc.) and image light. When the polarization state of the ambient light is disturbed by the diffusing element, The light to be transmitted is converted into a component reflected by the reflective polarizing element by depolarization, and is reflected by the reflective polarizing element as unnecessary light. In addition, when the polarization state of the image light is disturbed by the diffusing element, the light that should be reflected by the reflective polarizing element is converted to a component that is not reflected by the reflective polarizing element due to the depolarization. The element is transparent. Due to these two phenomena, the original polarization separation function is impaired, and there is a problem that the visibility of the image cannot be sufficiently improved.

以上のように、上述した従来の投影スクリーンでは、ホログラムを利用したもの、及び上記特許文献1及び2に記載されたような偏光分離層を利用したもののいずれにおいても、明るい環境光の下では一定の限度でしか映像を鮮明に表示することができず、映像の視認性を十分に向上させることができなかった。
特開平5−107660号公報 特開2002−540445号公報
As described above, in the conventional projection screen described above, both the one using a hologram and the one using a polarization separation layer as described in Patent Documents 1 and 2 are constant under bright ambient light. Therefore, the video can be displayed clearly only at the limit, and the visibility of the video cannot be sufficiently improved.
JP-A-5-107660 JP 2002-540445 A

本発明はこのような点を考慮してなされたものであり、明るい環境光の下でも映像を鮮明に表示するとともに輝度分布及び視野角を改善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 has been made in consideration of such points, and is a projection screen with excellent visibility capable of clearly displaying an image even under bright ambient light and improving the luminance distribution and the viewing angle. An object is to provide a projection system including the same.

本発明に係る投影スクリーンは、観察側から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拡散反射する偏光選択反射層と、前記偏光選択反射層の観察側に設けられ、前記偏光選択反射層により拡散反射される映像光をその偏光状態を保持しつつ拡散させる偏光保持拡散層とを備えたことを特徴とする。なお、本明細書中において「映像光の偏光状態を保持する」とは、映像光の偏光状態を実質的に一定に保持することをいい、具体的には、映像光の偏光状態を80%以上、好ましくは90%以上保持することをいう。   The projection screen according to the present invention includes a polarization selective reflection layer that selectively diffuses and reflects light of a specific polarization component in the projection screen that reflects the image light projected from the observation side and displays the image, and the polarization selection A polarization maintaining diffusion layer is provided on the observation side of the reflection layer and diffuses the image light diffusely reflected by the polarization selective reflection layer while maintaining its polarization state. In this specification, “maintaining the polarization state of the image light” means maintaining the polarization state of the image light substantially constant. Specifically, the polarization state of the image light is 80%. As mentioned above, it means holding preferably 90% or more.

なお、上述した本発明に係る投影スクリーンにおいて、前記偏光保持拡散層は、当該偏光保持拡散層のうち観察側の表面及び前記偏光選択反射層側の表面のうちのいずれか一方又は両方に凹凸部が形成されたものであることが好ましい。   In the above-described projection screen according to the present invention, the polarization-maintaining diffusion layer has an uneven portion on one or both of the observation-side surface and the polarization-selective reflection layer-side surface of the polarization-maintaining diffusion layer. It is preferable that is formed.

また、上述した本発明に係る投影スクリーンにおいて、前記偏光保持拡散層は、摺りガラス及びホログラフィック光学素子からなる群から選択された少なくとも一つの光学部材であることが好ましい。   In the above-described projection screen according to the present invention, it is preferable that the polarization maintaining diffusion layer is at least one optical member selected from the group consisting of frosted glass and holographic optical elements.

さらに、上述した本発明に係る投影スクリーンにおいて、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。   Furthermore, in the above-described projection screen according to the present invention, it is preferable that the light of the specific polarization component is right circularly polarized light or left circularly polarized light. The light of the specific polarization component may be one linearly polarized light.

さらに、上述した本発明に係る投影スクリーンにおいて、前記偏光選択反射層は、前記特定の偏光成分の光を反射する偏光選択反射層本体と、前記偏光選択反射層本体により反射された光を拡散する拡散要素とを有していてもよい。また、前記偏光選択反射層は、それ自体で拡散性を有していてもよい。なお、後者の場合には、前記偏光選択反射層は、コレステリック液晶構造を有し、前記コレステリック液晶構造の構造的な不均一性により、前記特定の偏光成分の光を拡散させることが好ましい。ここで、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。   Furthermore, in the above-described projection screen according to the present invention, the polarization selective reflection layer diffuses the light reflected by the polarization selective reflection layer main body that reflects the light of the specific polarization component and the polarization selective reflection layer main body. And a diffusing element. Further, the polarization selective reflection layer itself may have diffusibility. In the latter case, it is preferable that the polarization selective reflection layer has a cholesteric liquid crystal structure and diffuses the light of the specific polarization component due to structural nonuniformity of the cholesteric liquid crystal structure. Here, the cholesteric liquid crystal structure preferably includes a plurality of spiral structure regions having different spiral axis directions.

さらに、上述した本発明に係る投影スクリーンにおいては、前記偏光選択反射層を支持する支持基材をさらに備えることが好ましい。ここで、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, it is preferable that the projection screen according to the present invention further includes a support base material that supports the polarization selective reflection layer. Here, the support base material may be an absorption base material including a light absorption layer that absorbs light in the visible light range, or a transparent base material that transmits at least part of light in the visible light range. May be.

さらに、上述した本発明に係る投影スクリーンにおいて、前記偏光選択反射層は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ことが好ましい。ここで、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は、バリア性又は易接着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 above-described projection screen according to the present invention, it is preferable that the polarization selective reflection layer has at least two partial selective reflection layers laminated on each other. Here, it is preferable that an intermediate layer having a barrier property or an easy adhesion property is provided between adjacent partial selective reflection layers of the polarization selective reflection layer.

さらに、上述した本発明に係る投影スクリーンにおいては、ハードコート層、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。   Furthermore, the projection screen according to the present invention described above further includes a functional holding layer including at least one layer selected from the group consisting of a hard coat layer, an antireflection layer, an ultraviolet absorption layer, and an antistatic layer. preferable.

本発明に係る投影システムは、上述した本発明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。   A projection system according to the present invention includes the above-described projection screen according to the present invention, and a projector that projects image light on the projection screen.

本発明によれば、(1)特定の偏光成分の光を選択的に拡散反射する偏光選択反射層の観察側に、偏光選択反射層により拡散反射される映像光をその偏光状態を保持しつつ拡散させる偏光保持拡散層を設けるようにしているので、この偏光保持拡散層により、観察側から偏光選択反射層へ向けて入射する映像光を、その偏光状態を保持しつつ拡散させる一方で、偏光選択反射層で拡散反射された後に観察側へ向けて出射する映像光を、その偏光状態を保持しつつ拡散させることができる。すなわち、投射された映像光は、偏光保持拡散層によってその偏光状態が乱されることなく拡散された後に偏光選択反射層に入射され、次いで、偏光選択反射層により選択的に拡散反射され、最終的に、偏光保持拡散層によって再度拡散された後に観察側に出射される。このため、偏光選択反射層の本来の偏光分離機能を損なうことなく映像を鮮明に表示することができるとともに、偏光選択反射層による散乱効果(拡散効果)が不十分な場合であっても、投影スクリーンの輝度分布及び視野角を改善することができる。   According to the present invention, (1) the image light diffused and reflected by the polarization selective reflection layer is maintained in the polarization state on the observation side of the polarization selective reflection layer that selectively diffuses and reflects light of a specific polarization component. Since the polarization maintaining diffusion layer is provided to diffuse, the polarization maintaining diffusion layer diffuses the image light incident from the observation side toward the polarization selective reflection layer while maintaining the polarization state. Video light emitted toward the observation side after being diffusely reflected by the selective reflection layer can be diffused while maintaining its polarization state. That is, the projected image light is diffused by the polarization-maintaining diffusion layer without disturbing its polarization state, and then incident on the polarization selective reflection layer, and then selectively diffusely reflected by the polarization selective reflection layer. Specifically, the light is again diffused by the polarization maintaining diffusion layer and then emitted to the observation side. For this reason, the image can be clearly displayed without impairing the original polarization separation function of the polarization selective reflection layer, and even if the scattering effect (diffusion effect) by the polarization selective reflection layer is insufficient The luminance distribution and viewing angle of the screen can be improved.

(2)ここで、偏光保持拡散層として、当該偏光保持拡散層のうち観察側の表面及び前記偏光選択反射層側の表面のうちのいずれか一方又は両方に凹凸部が形成されたものを用いるようにすれば、偏光保持拡散層を通過する光が当該偏光保持拡散層内で多重反射されることがなく、光の偏光状態をより確実に保持することができる。なお、偏光保持拡散層のうち観察側の表面に凹凸部が設けられている場合には、凹凸部が防眩層となり、投影スクリーンのぎらつきを防止することも期待できる。また、偏光保持拡散層のうち偏光選択反射層側の表面に凹凸部が設けられ、観察側の表面が平坦(平滑)に保たれている場合には、反射防止層などの機能性保持層を当該観察側の表面上に容易に設けることができる。   (2) Here, as the polarization maintaining diffusion layer, one having an uneven portion formed on one or both of the observation side surface and the polarization selective reflection layer side surface of the polarization maintaining diffusion layer is used. By doing so, the light passing through the polarization maintaining diffusion layer is not multiple-reflected within the polarization maintaining diffusion layer, and the polarization state of the light can be more reliably maintained. In addition, when the uneven | corrugated | grooved part is provided in the surface by the side of observation among polarization maintaining diffusion layers, an uneven | corrugated | grooved part becomes a glare-proof layer and it can also anticipate preventing the glare of a projection screen. In addition, when the unevenness portion is provided on the surface of the polarization maintaining diffusion layer of the polarization maintaining diffusion layer and the surface on the observation side is kept flat (smooth), a functional retaining layer such as an antireflection layer is provided. It can be easily provided on the surface on the observation side.

(3)また、偏光保持拡散層として、摺りガラスやホログラフィック光学素子などを用いるようにすれば、偏光保持拡散層を通過する光をより適切な態様で拡散させることができる。特に、摺りガラスでは、片面をサンドブラストなどで研削加工(例えば、一方向又は縦横両方向によるつや消し加工)を行うときの精度に応じて高い拡散性を得ることができる。また、ホログラフィック光学素子では、例えば基板裏面に施された特殊ホログラムパターン(微細な凹凸溝面の集まり)によって光の拡散角度を任意の角度に設定することが可能でであり、高い拡散性を得ることができる。   (3) Moreover, if frosted glass, a holographic optical element, or the like is used as the polarization maintaining diffusion layer, the light passing through the polarization maintaining diffusion layer can be diffused in a more appropriate manner. In particular, in frosted glass, high diffusibility can be obtained depending on the accuracy when one side is ground by sandblasting or the like (for example, matte processing in one direction or both vertical and horizontal directions). In addition, in the holographic optical element, for example, the light diffusion angle can be set to an arbitrary angle by a special hologram pattern (collection of fine concave and convex groove surfaces) provided on the back surface of the substrate, and high diffusibility is achieved. Can be obtained.

(4)ここで、偏光選択反射層は、その偏光分離特性により、特定の偏光成分の光(例えば特定の偏光成分の光が右円偏光又は左円偏光である場合には右円偏光)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。なお、投影スクリーンに映像光を投射する液晶プロジェクターなどの投影機が直線偏光を出射するものであっても、直線偏光を円偏光へ変換するための位相差板などを用いることにより、直線偏光の方向にかかわらず、このような投影スクリーンのための投影機として用いることができる。   (4) Here, the polarization selective reflection layer is only light of a specific polarization component (for example, right circular polarization when the light of the specific polarization component is right circular polarization or left circular polarization) due to its polarization separation characteristic. Therefore, ambient light having no polarization characteristics, such as ambient light and illumination light, can be reflected by only about 50% 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, if the projected image light mainly includes light having the same polarization component as that of the light selectively reflected by the polarization selective reflection layer (for example, right circularly polarized light), the projected image light is projected. The image light can be reflected almost 100% by the polarization selective reflection layer, and the image light can be reflected efficiently. Note that even if a projector such as a liquid crystal projector that projects image light onto a projection screen emits linearly polarized light, a linearly polarized light can be obtained by using a retardation plate for converting the linearly polarized light into circularly polarized light. Regardless of the direction, it can be used as a projector for such a projection screen.

(5)なお、偏光選択反射層で選択的に反射される特定の偏光成分の光は、片方の直線偏光(P偏光又はS偏光)であってもよい。この場合にも、偏光選択反射層は、その偏光分離特性により、特定の偏光成分の光(例えばP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を同じ場合でも、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P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。なお、偏光選択反射層で選択的に反射される特定の偏光成分の光が片方の直線偏光である場合には、直線偏光を出射する投影機の直線偏光の方向に投影スクリーンを合わせることにより、映像を明るく表示することができる。   (5) The light of a specific polarization component that is selectively reflected by the polarization selective reflection layer may be one of linearly polarized light (P-polarized light or S-polarized light). Also in this case, since the polarization selective reflection layer selectively reflects only light of a specific polarization component (for example, P-polarized light) due to its polarization separation characteristic, ambient light such as outside light or illumination light having no polarization characteristic is used. Can be made to reflect only about 50% 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, if the projected image light mainly includes light having the same polarization component as that of the light selectively reflected by the polarization selective reflection layer (for example, P-polarized light), the projected image is displayed. Light can be reflected almost 100% by the polarization selective reflection layer, and image light can be efficiently reflected. In addition, when the light of the specific polarization component selectively reflected by the polarization selective reflection layer is one linearly polarized light, by aligning the projection screen in the direction of the linearly polarized light of the projector that emits the linearly polarized light, The image can be displayed brightly.

(6)なお、偏光選択反射層は、特定の偏光成分の光を反射する偏光選択反射層本体と、この偏光選択反射層本体により反射された光を拡散する拡散要素とを有していてもよい。この場合には、偏光分離特性と拡散特性とを独立させることができるので、それぞれの特性の制御を容易に行うことができる。   (6) The polarization selective reflection layer may include a polarization selective reflection layer main body that reflects light of a specific polarization component and a diffusion element that diffuses light reflected by the polarization selective reflection layer main body. Good. In this case, since the polarization separation characteristic and the diffusion characteristic can be made independent, the respective characteristics can be easily controlled.

(7)また、偏光選択反射層は、それ自体で拡散性を有していてもよい。この場合には、入射光の偏光状態を乱さないので、強い反射強度が得られる。具体的には、反射性偏光要素の観察側に入射光の偏光状態を保持しないような拡散要素が設けられている場合には、反射性偏光要素に入射する前に光が拡散要素を透過し、その偏光状態が乱されてしまう(これを「消偏」という)。ここで、拡散要素を透過する光には環境光(外光など)と映像光の2種類があるが、環境光の偏光状態が拡散要素により乱された場合には、反射性偏光要素で本来透過されるべき光が消偏によって反射性偏光要素で反射される成分に変換されてしまい、不要な光として反射性偏光要素で反射されてしまう。また、映像光の偏光状態が拡散要素により乱された場合には、反射性偏光要素で本来反射されるべき光が消偏によって反射性偏光要素で反射されない成分に変換されてしまい、反射性偏光要素を透過してしまう。このような2つの現象により、本来の偏光分離機能が損なわれてしまい、映像の視認性を十分に向上させることができない。しかしながら、偏光選択反射層がそれ自体で拡散性を有している場合には、上述したような「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。   (7) Moreover, the polarization selective reflection layer itself may have diffusibility. In this case, since the polarization state of incident light is not disturbed, a strong reflection intensity can be obtained. Specifically, when a diffusing element that does not maintain the polarization state of incident light is provided on the observation side of the reflective polarizing element, the light passes through the diffusing element before entering the reflective polarizing element. , The polarization state is disturbed (this is called “depolarization”). Here, there are two types of light that pass through the diffusing element: ambient light (external light, etc.) and image light. When the polarization state of the ambient light is disturbed by the diffusing element, The light to be transmitted is converted into a component reflected by the reflective polarizing element by depolarization, and is reflected by the reflective polarizing element as unnecessary light. In addition, when the polarization state of the image light is disturbed by the diffusing element, the light that should be reflected by the reflective polarizing element is converted to a component that is not reflected by the reflective polarizing element due to the depolarization. The element is transparent. Due to these two phenomena, the original polarization separation function is impaired, and the visibility of the image cannot be sufficiently improved. However, when the polarization selective reflection layer itself has diffusibility, the above-mentioned problem of “depolarization” does not occur, while maintaining the original polarization separation function of the polarization selective reflection layer, The visibility of the image can be improved.

(8)なお、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、特定の偏光成分の光を拡散させるとよい。この場合には、偏光選択反射層を透過する環境光や映像光について、上述したような「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。具体的には、偏光選択反射層においては、コレステリック液晶構造が構造的な不均一性を有し、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ことにより、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。   (8) The polarization selective reflection layer preferably has a cholesteric liquid crystal structure, and diffuses light of a specific polarization component due to the structural nonuniformity of the cholesteric liquid crystal structure. In this case, the above-mentioned “depolarization” problem does not occur with respect to ambient light and image light transmitted through the polarization selective reflection layer, while maintaining the original polarization separation function of the polarization selective reflection layer. Visibility can be improved. Specifically, in the polarization selective reflection layer, the cholesteric liquid crystal structure has structural non-uniformity. For example, the direction of the helical axis of the helical structure region included in the cholesteric liquid crystal structure varies, thereby Light is diffusely reflected, not specularly reflected, making it easier to view the image. At this time, the polarization selective reflection layer diffuses the selectively reflected light due to the structural non-uniformity of the cholesteric liquid crystal structure. This light can be transmitted without being diffused.

(9)さらに、ハードコート層、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、例えば偏光選択反射層の観察側の表面に設けるようにすれば、投影スクリーンの傷付き、汚れ、ぎらつき、光の過剰な反射、紫外線成分による変色をそれぞれ防止することができ、また、静電気を除去することもできる。   (9) Further, a functional holding layer including at least one layer selected from the group consisting of a hard coat layer, an antireflection layer, an ultraviolet absorption layer, and an antistatic layer is provided on the observation side surface of the polarization selective reflection layer, for example. If provided, scratches, dirt, glare, excessive reflection of light, and discoloration due to ultraviolet components can be prevented, and static electricity can be removed.

(10)さらに、投影システムとしては、上述した投影スクリーンと、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ものを用いることができる。この場合には、外光や照明光などの環境光の影響を投影スクリーンの偏光選択反射層の偏光分離特性により抑えて映像のコントラストを高める一方で、例えば偏光選択反射層のコレステリック液晶構造の構造的な不均一性などにより、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。また、偏光選択反射層の観察側に設けられた偏光保持拡散層により、観察側から投射された映像光は、偏光保持拡散層を通過してもその偏光状態が乱されることなく偏光選択反射層に入射された後、偏光選択反射層により選択的に拡散反射され、さらに、偏光保持拡散層によって拡散されるので、偏光選択反射層の本来の偏光分離機能を損なうことなく映像を鮮明に表示することができるとともに、偏光選択反射層による散乱効果(拡散効果)が不十分な場合であっても、投影スクリーンの輝度分布及び視野角を改善することができる。   (10) Further, as the projection system, a projection system including the above-described projection screen and a projector that projects image light on the projection screen can be used. In this case, for example, the structure of the cholesteric liquid crystal structure of the polarization selective reflection layer is improved while suppressing the influence of ambient light such as external light and illumination light by the polarization separation characteristic of the polarization selective reflection layer of the projection screen and increasing the contrast of the image. Due to general non-uniformity and the like, it is possible to give a scattering effect to the reflected light of the image light without reducing the visibility of the image. In addition, the polarization maintaining diffusion layer provided on the observation side of the polarization selective reflection layer allows the image light projected from the observation side to be selectively reflected without being disturbed even when passing through the polarization maintaining diffusion layer. After being incident on the layer, it is selectively diffused and reflected by the polarization selective reflection layer, and further diffused by the polarization maintaining diffusion layer, so that the image is clearly displayed without impairing the original polarization separation function of the polarization selective reflection layer. In addition, the luminance distribution and viewing angle of the projection screen can be improved even when the scattering effect (diffusion effect) by the polarization selective reflection layer is insufficient.

発明を実施するための形態BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION

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1A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. 1A.

図1Aに示すように、本実施の形態に係る投影スクリーン10−1は、観察側(図面の上方側)から投影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を選択的に拡散反射するコレステリック液晶構造を有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、偏光選択反射層11の観察側に設けられ、偏光選択反射層11により拡散反射される映像光をその偏光状態を保持しつつ拡散させる光学部材(偏光保持拡散層)40とを備えている。なお、偏光選択反射層11及び支持基材12により投影スクリーン本体10が構成されている。   As shown in FIG. 1A, a projection screen 10-1 according to the present embodiment reflects an image light projected from the observation side (upper side in the drawing) and displays an image, and has a specific polarization component. The polarization selective reflection layer 11 having a cholesteric liquid crystal structure that selectively diffuses and reflects the light of the light, the support base 12 that supports the polarization selective reflection layer 11, and the observation side of the polarization selective reflection layer 11 are provided. An optical member (polarization maintaining diffusion layer) 40 that diffuses the image light diffusely reflected by the layer 11 while maintaining its polarization state is provided. The projection screen main body 10 is constituted by the polarization selective reflection layer 11 and the support base 12.

[投影スクリーン本体]
次に、図1Bにより、投影スクリーン本体10について説明する。
[Projection screen body]
Next, the projection screen body 10 will be described with reference to FIG. 1B.

図1Bに示すように、投影スクリーン本体10を構成する偏光選択反射層11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。   As shown in FIG. 1B, the polarization selective reflection layer 11 constituting the projection screen body 10 is made of a liquid crystalline composition exhibiting cholesteric regularity, and a director of liquid crystal molecules is a layer as a physical molecular arrangement of liquid crystal molecules. It has a spiral structure that is continuously rotated in the thickness direction.

そして、偏光選択反射層11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、偏光選択反射層11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 polarization selective reflection layer 11 has a polarization separation characteristic for separating 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. ing. That is, in the polarization selective reflection layer 11, non-polarized 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 remaining is reflected. Is done. 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。 In this case, the maximum optical rotation light scattering occurs at the wavelength λ 0 of the following equation (1).

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。
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。   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.

△λ=△n・p … (2)
すなわち、図1Bにおいて、投影スクリーン本体10の観察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、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。
Δλ = Δn · p (2)
That is, in FIG. 1B, unpolarized light (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, incident from the observation side of the projection screen body 10 in FIG. 32L) is one circularly polarized light component (for example, within the selective reflection wavelength region) belonging 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 characteristic as described above. Right circularly polarized light 31R) is reflected as reflected light 33, and other light (for example, left circularly polarized light 31L within the selective reflection wavelength region, right circularly polarized light 32R and left circularly polarized light 32L outside the selective reflection wavelength region) is transmitted.

なお、このような偏光選択反射層11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を生じる「拡散」とは、投影スクリーン本体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 such a cholesteric liquid crystal structure of the polarization selective reflection layer 11 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. Further, “diffusion” that causes such structural nonuniformity of the cholesteric liquid crystal structure is such that the observer can recognize the reflected light (image light) reflected by the projection screen body 10 as an image. It means spreading or scattering.

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、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, the direction of the helical axis L of each helical structure region 30 included in the cholesteric liquid crystal structure is all layers. The light that is selectively reflected (reflected light 36) is specularly reflected.

なお、偏光選択反射層11のコレステリック液晶構造に含まれる螺旋構造領域30は、可視光域(例えば、400〜700nmの波長域)の一部のみをカバーする特定の波長域の光を選択的に反射するように、特定の螺旋ピッチ長を有していることが好ましい。より具体的には、偏光選択反射層11のコレステリック液晶構造は、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(例えば可視光域の一部のみをカバーする特定の波長域の光)に対応する波長域の光のみを選択的に反射するように、不連続的に異なる少なくとも2種類以上の螺旋ピッチ長を有していることが好ましい。なお、投影機は一般に、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いるので、例えば、偏光選択反射層11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選択的に反射するように、コレステリック液晶構造の螺旋ピッチ長を決定するようにするとよい。   The helical structure region 30 included in the cholesteric liquid crystal structure of the polarization selective reflection layer 11 selectively selects light in a specific wavelength range that covers only a part of the visible light range (for example, a wavelength range of 400 to 700 nm). It is preferable to have a specific helical pitch length to reflect. More specifically, the cholesteric liquid crystal structure of the polarization selective reflection layer 11 has a wavelength range of image light projected by a projector such as a liquid crystal projector (for example, light in a specific wavelength range that covers only a part of the visible light range). It is preferable to have at least two types of helical pitch lengths that are discontinuously different so as to selectively reflect only light in a wavelength region corresponding to). In general, the projector 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 spiral pitch of the cholesteric liquid crystal structure so as to selectively reflect light having a selective reflection center wavelength in the range of 430 to 460 nm, 540 to 570 nm, and 580 to 620 nm on the basis of the case where light is incident vertically. The length should be determined.

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、赤色(R)、緑色(G)及び青色(B)の波長域が互いに独立した選択反射波長域として表される場合には、偏光選択反射層11のコレステリック液晶構造は、不連続的に異なる3種類の螺旋ピッチ長を有することが好ましい。なお、赤色(R)及び緑色(G)の波長域は一つの螺旋ピッチ長での選択反射波長域の波長バンド幅に含まれる場合があるが、この場合には、コレステリック液晶構造は、不連続的に異なる2種類の螺旋ピッチ長を有することが好ましい。   Here, when the wavelength ranges of red (R), green (G), and blue (B) are expressed as selective reflection wavelength ranges that are independent from each other, the cholesteric liquid crystal structure of the polarization selective reflection layer 11 is discontinuous. It is preferable to have three different helical pitch lengths. The red (R) and green (G) wavelength ranges may be included in the wavelength bandwidth of the selective reflection wavelength range with one spiral pitch length. In this case, the cholesteric liquid crystal structure is discontinuous. It is preferable to have two different helical pitch lengths.

なお、偏光選択反射層11のコレステリック液晶構造が不連続的に異なる2種類以上の螺旋ピッチ長を有する場合には、偏光選択反射層11は、螺旋ピッチ長が互いに異なる少なくとも2層以上の部分選択反射層を互いに積層することにより構成することができる。具体的には、図3に示すように、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11aと、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、支持基材12側から順に積層するようにするとよい。なお、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く、適宜任意の順番をとることができる。なお、図3において、各部分選択反射層11a,11b,11cは、図1B及び図2(a)に示す偏光選択反射層11と同様に、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コレステリック液晶構造であって、そ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コレステリック液晶構造を有している。   When the cholesteric liquid crystal structure of the polarization selective reflection layer 11 has two or more types of helical pitch lengths that are discontinuously different, the polarization selective reflection layer 11 is a partial selection of at least two or more layers having different helical pitch lengths. It can be configured by stacking reflective layers on each other. Specifically, as shown in FIG. 3, a partial selective reflection layer 11a that selectively reflects light in the blue (B) wavelength region and a portion that selectively reflects light in the green (G) wavelength region. The selective reflection layer 11b and the partial selective reflection layer 11c that selectively reflects light in the red (R) wavelength region may be stacked in order from the support base 12 side. In addition, the order of stacking the partial selective reflection layers 11a, 11b, and 11c is not necessarily limited to this, and an arbitrary order can be appropriately taken. In FIG. 3, each of the partial selective reflection layers 11a, 11b, and 11c emits light of a specific polarization component (for example, right circularly polarized light) in the same manner as the polarization selective reflection layer 11 shown in FIGS. 1B and 2A. It has a cholesteric liquid crystal structure that selectively reflects and has a cholesteric liquid crystal structure that diffuses selectively reflected light due to its structural non-uniformity.

なお、偏光選択反射層11(又は偏光選択反射層11を構成する各部分選択反射層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、偏光選択反射層11(又は偏光選択反射層11を構成する各部分選択反射層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偏光選択反射層11(又は偏光選択反射層11を構成する各部分選択反射層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、偏光選択反射層11(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。   The thickness of the polarization selective reflection layer 11 (or each of the partial selective reflection layers 11a, 11b, and 11c constituting the polarization selective reflection layer 11) reflects substantially 100% of light in a specific polarization state that is selectively reflected. It is preferable to set the size to such a degree that the reflectance is saturated. 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). Note that the reflectance of the polarization selective reflection layer 11 (or the partial selective reflection layers 11a, 11b, and 11c constituting the polarization selective reflection layer 11) directly depends on the number of helical pitches, but the helical pitch length is If it is fixed, it indirectly depends on the thickness of the polarization selective reflection layer 11 (or each partial selective reflection layer 11a, 11b, 11c constituting the polarization selective reflection layer 11). 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 thickness of the polarization selective reflection layer 11 (or the partial selective reflection layers 11a, 11b, and 11c constituting the polarization selective reflection layer 11) is not as good as it is thick. The above-mentioned range is appropriate because it becomes difficult, unevenness occurs, and the degree of light absorption by the material itself increases.

次に、支持基材12について説明する。   Next, the support base 12 will be described.

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。   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。   Here, the support substrate 12 preferably includes a light absorption layer that absorbs light in the visible light range.

具体的には例えば、図4に示すように、黒い顔料を練りこんだ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(12A)を形成するようにするとよい。この場合には、支持基材12(12A)の全体が光吸収層(光吸収基材)となる。これにより、投影スクリーン本体10の観察側から入射する無偏光状態の光のうち反射光33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31L、選択反射波長域外の右円偏光32R及び左円偏光32L)や、投影スクリーン本体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。   Specifically, for example, as shown in FIG. 4, the support base 12 (12 </ b> A) may be formed using a plastic film (for example, a black PET film containing carbon) kneaded with a black pigment. . In this case, the entire support substrate 12 (12A) becomes a light absorption layer (light absorption substrate). As a result, light that should not be reflected as reflected light 33 among unpolarized light incident from the observation side of the projection screen body 10 (left circularly polarized light 31L within the selective reflection wavelength region, right circularly polarized light outside the selective reflection wavelength region). 32R and left circularly polarized light 32L) and light incident from the back side of the projection screen main body 10 are absorbed to generate reflected light caused by ambient light such as external light and illumination light, and stray light caused by image light. Can be effectively prevented.

また、図4に示す支持基材12(12A)のような態様以外にも、図5及び図6に示すように、プラスチックフィルムなどの透明な支持フィルム14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15を形成することにより、支持基材12(12B,12C)を形成してもよい。   In addition to the embodiment of the support substrate 12 (12A) shown in FIG. 4, as shown in FIGS. 5 and 6, on the surface on either side of the transparent support film 14 such as a plastic film, The support substrate 12 (12B, 12C) may be formed by forming the light absorption layer 15 made of a black pigment or the like.

なお、支持基材12の厚さは、巻き取りできるようにすることを考慮するならば15〜300μmが好ましく、より好ましくは25〜100μmである。一方、パネルとして用いられる場合のように支持基材12にフレキシブル性が必ずしも必要とされない場合には制限なく厚くすることができる。   The thickness of the support base 12 is preferably 15 to 300 μm, more preferably 25 to 100 μm, considering that it can be wound up. On the other hand, when the support substrate 12 does not necessarily require flexibility as in the case of being used as a panel, the thickness can be increased without limitation.

また、支持基材12や支持フィルム14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や支持フィルム14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 and the support film 14 includes polycarbonate polymers, polyester polymers such as polyethylene terephthalate, polyimide polymers, polysulfone polymers, and polyethersulfone polymers. Molecule, polystyrene polymer, polyolefin polymer such as polyethylene and polypropylene, polyvinyl alcohol polymer, cellulose acetate polymer, polyvinyl chloride polymer, polyacrylate polymer, polymethyl methacrylate polymer, etc. A film made of a thermoplastic polymer or the like can be used. In addition, the material of the support base material 12 and the support film 14 is not limited to this, Materials, such as a metal, a paper material, a cloth material, glass, can also be used.

なお、支持基材12上に偏光選択反射層11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 the polarization selective reflection layer 11 on the support substrate 12, as described later, it is common to apply an alignment treatment and a curing treatment after applying a liquid crystalline composition exhibiting cholesteric regularity. It is.

この場合、偏光選択反射層11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。   In this case, since it is necessary to control the cholesteric liquid crystal structure of the polarization selective reflection layer 11 so as not to be in the planar alignment state, the support substrate 12 has an alignment ability on the surface on which the liquid crystalline composition is applied. It is preferable to use those not used.

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、偏光選択反射層11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。   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, or controlling the material of the liquid crystalline composition and the process conditions for aligning the liquid crystalline composition, the cholesteric liquid crystal structure of the polarization selective reflection layer 11 is planar aligned. It is possible to control so as not to be in a state.

また、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7に示すように、偏光選択反射層11と支持基材12(12A)との間に易接着層などの中間層13を設けることにより、偏光選択反射層11のコレステリック液晶構造の配向状態を制御し、偏光選択反射層11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、偏光選択反射層11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、図4に示す支持基材12(12A)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。   Further, when the surface of the support substrate 12 on which the liquid crystalline composition is applied has orientation ability, as shown in FIG. 7, the polarization selective reflection layer 11 and the support substrate 12 (12A ) Between the cholesteric liquid crystal structure of the polarization selective reflection layer 11 and the intermediate layer 13 in the cholesteric liquid crystal structure of the polarization selective reflection layer 11. It is also possible for the director of the liquid crystal molecules in the vicinity of the interface to face in a plurality of directions. In addition, when providing intermediate | middle layers 13, such as an easily bonding layer, the adhesiveness between the polarization selective reflection layer 11 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, and the material of the support base material 12, and the thing marketed generally is used. be able to. 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 absorbing layer that kneads a black pigment or the like and absorbs light in the visible light region, like the support base 12 (12A) shown in FIG.

ここで、支持基材12の表面が配向能を有しておらず、また偏光選択反射層11と支持基材12との間の密着性も十分高い場合には、必ずしも中間層13を設ける必要はない。また、偏光選択反射層11と支持基材12との間の密着性を高めるための方法としては、コロナ処理やUV洗浄などのプロセス的な方法を用いることもできる。   Here, when the surface of the support substrate 12 does not have the alignment ability and the adhesion between the polarization selective reflection layer 11 and the support substrate 12 is sufficiently high, the intermediate layer 13 is necessarily provided. There is no. Moreover, as a method for improving the adhesiveness between the polarization selective reflection layer 11 and the support substrate 12, process methods such as corona treatment and UV cleaning can be used.

次に、上述したような投影スクリーン本体10の製造方法について説明する。   Next, a method for manufacturing the projection screen main body 10 as described above will be described.

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。また、必要に応じて、支持基材12のうち偏光選択反射層11が設けられる側の表面上に易接着層などの中間層13を積層する。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(又は中間層13がある場合にはその表面)は配向能を有していないようにする。   First, the support base material 12 on which the polarization selective reflection layer 11 is laminated is prepared. If necessary, an intermediate layer 13 such as an easy adhesion layer is laminated on the surface of the support base 12 on the side where the polarization selective reflection layer 11 is provided. At this time, the surface of the support substrate 12 on which the liquid crystalline composition is applied (or the surface when the intermediate layer 13 is present) is made to have no orientation 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、偏光選択反射層11を積層(固着)させる。   Next, after applying a liquid crystalline composition exhibiting cholesteric regularity on the support substrate 12 thus prepared, the polarization selective reflection layer 11 is laminated (fixed) by performing an alignment treatment and a curing treatment. )

以下、偏光選択反射層11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 polarization selective reflection layer 11 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偏光選択反射層11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 the polarization selective reflection layer 11 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。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. 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 2005115363
Figure 2005115363
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 2005115363
Figure 2005115363

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偏光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 2005115363
Figure 2005115363
Figure 2005115363
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 a polarization selective reflection layer having a cholesteric regularity with a short helical pitch length is formed, a chiral agent having an optically active site to be contained in the liquid crystalline composition has 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 2005115363
Figure 2005115363
Figure 2005115363

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、耐熱性の良好な偏光選択反射層11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 the polarization selective reflection layer 11 having 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偏光選択反射層11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 polarization selective reflection layer 11 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. An ink may be used.

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、ここで最終的に得られるべき偏光選択反射層11のコレステリック液晶構造は、図2(b)に示すような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ものであるが、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。   Here, the cholesteric liquid crystal structure of the polarization selective reflection layer 11 to be finally obtained is not a planar alignment state as shown in FIG. 2B, but a plurality of helical structures as shown in FIG. Although the orientation of the spiral axis L of the region 30 varies in the layer, the orientation treatment is necessary even in this case. 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, and (3) radiation. 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 crystal composition which 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 in which liquid crystal molecules in the liquid crystalline composition are thermally polymerized by heating to cure the cholesteric liquid crystal layer. 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.

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)を行うことにより、単層のコレステリック液晶層からなる偏光選択反射層11を備えた投影スクリーン10を製造することができるが、上述した一連の工程を繰り返すことにより、複数層のコレステリック液晶層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。これにより、例えば、図3に示すように、偏光選択反射層11として、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11aと、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、支持基材12側から順に積層された投影スクリーン本体10を製造することが可能となる。   The projection screen 10 including the polarization selective reflection layer 11 made of a single cholesteric liquid crystal layer can be manufactured by performing the above-described series of steps (coating step, alignment step and curing step). By repeating the above-described series of steps, it is possible to manufacture the projection screen 10 including the polarization selective reflection layer 11 composed of a plurality of cholesteric liquid crystal layers. Thus, for example, as shown in FIG. 3, as the polarization selective reflection layer 11, a partial selective reflection layer 11a that selectively reflects light in the blue (B) wavelength region, and light in the green (G) wavelength region. The projection screen main body 10 in which a partial selective reflection layer 11b that selectively reflects light and a partial selective reflection layer 11c that selectively reflects light in the red (R) wavelength region are sequentially laminated from the support base 12 side. Can be manufactured.

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(図8の符号13参照)を設けるようにしてもよい。なお、2層目以降のコレステリック液晶層を形成するに際しての、塗布工程、配向処理工程及び硬化処理工程に関する条件や用いる材料などに関しては、上述した通りであるので、ここでの説明は省略する。   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 (see reference numeral 13 in FIG. 8) such as an easy-adhesion layer may be provided between the cholesteric liquid crystal layers to be laminated. Since the conditions and materials used for the coating process, the alignment process process, and the curing process process when forming the second and subsequent cholesteric liquid crystal layers are as described above, the description thereof is omitted here.

このように、投影スクリーン本体10においては、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する偏光選択反射層11を備え、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の方向のばらつきなどによる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ようにしている。   Thus, the projection screen body 10 includes the polarization selective reflection layer 11 having a cholesteric liquid crystal structure that selectively reflects light of a specific polarization component, and the helical axis L of the helical structure region 30 included in the cholesteric liquid crystal structure. Due to the structural non-uniformity of the cholesteric liquid crystal structure due to variations in the direction of the light, the selectively reflected light is diffused.

このとき、偏光選択反射層11においては、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。   At this time, the polarization selective reflection layer 11 selectively reflects only light of a specific polarization component (for example, right circularly polarized light) due to the polarization separation characteristic of the cholesteric liquid crystal structure. Thus, it is possible to reflect only about 50% of the ambient light such as 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, if the projected image light mainly includes light having the same polarization component as that of the light selectively reflected by the polarization selective reflection layer 11 (for example, right circularly polarized light), the projected image light is projected. The image light can be reflected almost 100% by the polarization selective reflection layer 11, and the image light can be reflected efficiently.

また、偏光選択反射層11においては、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を透過する環境光や映像光について、上述したような「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。   Further, in the polarization selective reflection layer 11, the cholesteric liquid crystal structure has structural non-uniformity, and the direction of the helical axis L of the helical structure region 30 included in the cholesteric liquid crystal structure varies. Is diffusely reflected rather than specularly reflected, making it easier to visually recognize the image. At this time, the polarization selective reflection layer 11 diffuses the selectively reflected light due to the structural nonuniformity of the cholesteric liquid crystal structure, so that light of a specific polarization component (for example, a right circle in the selective reflection wavelength region). While diffusing the polarized light 31R), other light (for example, the left circularly polarized light 31L within the selective reflection wavelength region, the right circularly polarized light 32R and the left circularly polarized light 32L outside the selective reflection wavelength region) is transmitted without being diffused. be able to. For this reason, the above-described “depolarization” problem does not occur with respect to ambient light and image light transmitted through the polarization selective reflection layer 11, while maintaining the original polarization separation function of the polarization selective reflection layer 11. Visibility can be improved.

以上のように、上述した投影スクリーン本体10によれば、外光や照明光などの環境光の影響をコレステリック液晶構造の有する偏光分離特性により抑えて映像のコントラストを高める一方で、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、明るい環境光の下でも映像を鮮明に表示することができる。   As described above, according to the projection screen main body 10 described above, the influence of ambient light such as external light and illumination light is suppressed by the polarization separation characteristic of the cholesteric liquid crystal structure, and the contrast of the image is increased. The scattering effect can be given to the reflected light of the image light without reducing the visibility of the image due to the structural non-uniformity, and the image can be clearly displayed even under bright ambient light.

また、上述した投影スクリーン本体10によれば、偏光選択反射層11において、可視光域の一部のみをカバーする特定の波長域の光を選択的に反射するようにしているので、外光や照明光などの環境光の影響をさらに抑えて映像のコントラストを高めることができ、映像の視認性をより向上させることができる。   Further, according to the projection screen main body 10 described above, the polarized light selective reflection layer 11 selectively reflects light in a specific wavelength range that covers only a part of the visible light range. The contrast of the image can be increased by further suppressing the influence of ambient light such as illumination light, and the visibility of the image can be further improved.

なお、上述した投影スクリーン本体10においては、図9に示すように、支持基材12のうち偏光選択反射層11が設けられる側の表面とは反対の表面の側に、支持基材12に入射する光を反射する光反射層16を設けるようにしてもよい。これにより、支持基材12が図4乃至図6に示すような態様で光吸収層を含む場合において、投影スクリーン本体10を備えた投影スクリーン10−1の背面側から入射した外光や照明光などの環境光をそれが支持基材12(特にその内部に含まれる光吸収層)に到達する前に効果的に反射することができ、支持基材12の発熱を効果的に抑制することができる。なお、光反射層16としては、白色の散乱層(紙材や白色フィルム、塗料膜など)や金属板、アルミ粉膜などを用いることが好ましい。   In the projection screen main body 10 described above, as shown in FIG. 9, the projection screen main body 10 is incident on the support substrate 12 on the side of the support substrate 12 opposite to the surface on which the polarization selective reflection layer 11 is provided. A light reflecting layer 16 that reflects the light to be emitted may be provided. Thereby, in the case where the support base 12 includes the light absorption layer in the manner shown in FIGS. 4 to 6, external light or illumination light incident from the back side of the projection screen 10-1 having the projection screen body 10. Environmental light such as can be effectively reflected before it reaches the support substrate 12 (especially the light absorption layer contained therein), and heat generation of the support substrate 12 can be effectively suppressed. it can. As the light reflection layer 16, it is preferable to use a white scattering layer (paper material, white film, paint film, etc.), a metal plate, an aluminum powder film, or the like.

また、図9に示すように、支持基材12のうち偏光選択反射層11が設けられる側の表面とは反対の表面の側(図9では光反射層16の背面側)に、偏光選択反射層11が設けられた支持基材12を外部の部材に貼り付けるための粘着層17を設けるようにしてもよい。これにより、投影スクリーン本体10を備えた投影スクリーン10−1を使用時に必要に応じてホワイトボードや壁などの外部の部材に貼り付けることが可能となる。なお、粘着層17としては、偏光選択反射層11が設けられた支持基材12を外部の部材に剥離可能に貼り付けることができるものであることが好ましく、再剥離粘着フィルム(パナック社製)などの弱粘着性の粘着フィルムを用いることが好ましい。また、粘着層17の表面には、未使用時に当該粘着層17を保護する目的で剥離フィルム18を貼り付けておくことが好ましい。   Further, as shown in FIG. 9, the polarization selective reflection is performed on the surface of the support base 12 opposite to the surface on which the polarization selective reflection layer 11 is provided (the back side of the light reflection layer 16 in FIG. 9). You may make it provide the adhesion layer 17 for affixing the support base material 12 in which the layer 11 was provided to an external member. Thereby, the projection screen 10-1 provided with the projection screen main body 10 can be attached to an external member such as a white board or a wall as necessary when in use. In addition, as the adhesive layer 17, it is preferable that the support base material 12 provided with the polarization selective reflection layer 11 can be detachably attached to an external member, and a re-peeling adhesive film (manufactured by Panac Corporation). It is preferable to use a weak adhesive film such as Moreover, it is preferable to affix the peeling film 18 on the surface of the adhesion layer 17 for the purpose of protecting the adhesion layer 17 when not in use.

さらに、図9に示すように、投影スクリーン本体10を備えた投影スクリーン10−1の観察側の表面(ここでは投影スクリーン本体10の観察側に設けられた光学部材40の観察側の表面)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)、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。   Further, as shown in FIG. 9, on the observation side surface of the projection screen 10-1 having the projection screen body 10 (here, the observation side surface of the optical member 40 provided on the observation side of the projection screen body 10). The functional holding layer 19 may be provided. As the functional retention layer 19, various types can be used. For example, a hard coat layer (HC 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10−1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。反射防止層(AR層)は、投影スクリーン10−1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10−1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10−1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10−1の観察側の表面(投影スクリーン本体10の観察側に設けられる光学部材40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 10-1 to prevent scratches and dirt from being attached. The antireflection layer (AR layer) is a layer for suppressing reflection of light on the surface of the projection screen 10-1. 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 10-1. The antistatic layer (AS layer) is a layer for removing static electricity generated in the projection screen 10-1. When the functional holding layer 19 is used as an antistatic layer, the functional holding layer 19 is not necessarily the surface on the observation side of the projection screen 10-1 (the optical member 40 provided on the observation side of the projection screen body 10). It is not necessary to be provided on the surface on the observation side), and it may be provided on the surface on the back side of the support base material 12, or by kneading carbon particles or the like into the support base material 12 itself. A function of removing static electricity may be added to the.

[光学部材(偏光保持拡散層)]
次に、上述した投影スクリーン本体10の観察側に設けられる光学部材(偏光保持拡散層)40について説明する。
[Optical member (polarization maintaining diffusion layer)]
Next, the optical member (polarized light diffusing layer) 40 provided on the observation side of the projection screen body 10 will be described.

まず、図1Aにより、光学部材40の構成について説明する。   First, the configuration of the optical member 40 will be described with reference to FIG. 1A.

図1Aに示すように、光学部材40は、偏光選択反射層11の観察側に設けられており、その一方の表面(観察側の表面)には凹凸部40aが形成され、他方の表面(偏光選択反射層11側の表面)には平坦部40bが形成されている。   As shown in FIG. 1A, the optical member 40 is provided on the observation side of the polarization selective reflection layer 11, and an uneven portion 40 a is formed on one surface (observation side surface), and the other surface (polarization light). A flat portion 40b is formed on the surface of the selective reflection layer 11 side.

ここで、光学部材40としては、例えば摺りガラスやホログラフィック光学素子などの光学部材が用いられる。光学部材40を透過する光の偏光状態は、主に多重反射によって乱されると想定されているが、上述した摺りガラスやホログラフィック光学素子などの部材はその内部を透過する光を多重反射させないものであり、光の偏光状態を保持しつつ拡散させることができる。なお、多重反射を生じさせる光学部材としては、例えばオパール光拡散ガラスなどが挙げられる。   Here, as the optical member 40, for example, an optical member such as frosted glass or a holographic optical element is used. The polarization state of the light transmitted through the optical member 40 is assumed to be disturbed mainly by multiple reflection, but the members such as the frosted glass and the holographic optical element described above do not multiply reflect the light transmitted through the inside. It can be diffused while maintaining the polarization state of light. In addition, as an optical member which produces multiple reflection, an opal light diffusion glass etc. are mentioned, for example.

ここで、光学部材40として摺りガラスを用いる場合には、片面をサンドブラストなどで研削加工(例えば一方向又は縦横両方向によるつや消し加工)を行うときの精度に応じて高い拡散性を得ることができる。また、ホログラフィック光学素子を用いる場合には、例えば基板裏面に施された特殊ホログラムパターン(微細な凹凸溝面の集まり)によって光の拡散角度を任意の角度に設定することが可能であり、高い拡散性を得ることができる。なお、摺りガラスやホログラフィック光学素子などは通常、片面にのみ凹凸部が形成されており、多重反射を生じさせない。   Here, when frosted glass is used as the optical member 40, high diffusibility can be obtained depending on the accuracy when one side is ground by sandblasting or the like (for example, matte processing in one direction or both vertical and horizontal directions). In addition, when using a holographic optical element, for example, the light diffusion angle can be set to an arbitrary angle by a special hologram pattern (collection of fine concavo-convex groove surfaces) provided on the back surface of the substrate. Diffusivity can be obtained. In addition, a frosted glass, a holographic optical element, etc. normally have a concavo-convex portion only on one side, and do not cause multiple reflection.

なお、光学部材40としては、上述した摺りガラスやホログラフィック光学素子に限らず、光をその偏光状態を保持しつつ拡散させることができるものであれば任意のものを用いることができ、例えばフィルムの表面に凹凸形状が形成された、実質的に位相差を持たないマットフィルムなどを用いることもできる。   The optical member 40 is not limited to the above-described frosted glass or holographic optical element, and any optical member can be used as long as it can diffuse light while maintaining its polarization state. It is also possible to use a mat film having a concavo-convex shape on the surface thereof and having substantially no phase difference.

以下、図1A及び図10により、上述したような構成からなる光学部材40が設けられた投影スクリーン10−1の光学的機能を、図10に示すような態様で配置された投影機21から映像光が投射される場合を例に挙げて説明する。なおここでは、投影スクリーン10−1の投影スクリーン本体10に含まれる偏光選択反射層11は、選択反射波長域内の右円偏光31Rを反射するものとする。   1A and 10, the optical function of the projection screen 10-1 provided with the optical member 40 having the above-described configuration is imaged from the projector 21 arranged in the manner shown in FIG. 10. A case where light is projected will be described as an example. Here, it is assumed that the polarization selective reflection layer 11 included in the projection screen body 10 of the projection screen 10-1 reflects the right circularly polarized light 31R within the selective reflection wavelength region.

図10に示すように、投影機21は、投影スクリーン10−1の観察側(観察者50の側)において、投影スクリーン10−1の略中心部を通る法線上に配置されており、図10に示すような態様で映像光(例えば選択反射波長域内の右円偏光31R)が投影スクリーン10−1の全体に投射される。このため、投影機21から投影スクリーン10−1上に投射された映像光(例えば選択反射波長域内の右円偏光31R)は、図10に示されているように、異なる入射位置及び入射角で投影スクリーン10−1に入射する。具体的には、投影スクリーン本体10−1の中心部では、入射角が略垂直であるのに対し、投影スクリーン本体10−1の端部では、中心部側に傾いた角度となっている。なお、投影スクリーン本体10−1の端部での入射角は、例えば、投影スクリーン本体10−1のサイズや、投影スクリーン本体10−1と投影機21との距離などにより規定される。   As shown in FIG. 10, the projector 21 is disposed on the normal line passing through the substantially central portion of the projection screen 10-1 on the observation side (observer 50 side) of the projection screen 10-1. In this manner, image light (for example, right circularly polarized light 31R within the selective reflection wavelength region) is projected onto the entire projection screen 10-1. For this reason, the image light (for example, right circularly polarized light 31R within the selective reflection wavelength region) projected from the projector 21 onto the projection screen 10-1 has different incident positions and incident angles as shown in FIG. Incident on the projection screen 10-1. Specifically, the incident angle is substantially vertical at the center of the projection screen body 10-1, whereas the end of the projection screen body 10-1 is inclined toward the center. The incident angle at the end of the projection screen body 10-1 is defined by, for example, the size of the projection screen body 10-1, the distance between the projection screen body 10-1 and the projector 21, and the like.

ここで、投影スクリーン10−1においては、図1Aに示すように、当該投影スクリーン10−1上に投射された映像光(例えば選択反射波長域内の右円偏光31R)が光学部材40に入射され、その観察側の表面に形成された凹凸部40aを通過することによりその偏光状態が保持されたまま拡散される。なお、投影スクリーン10−1上に投射される映像光が無偏光状態の光である場合には、図1Aに示すように、投影スクリーン本体10に含まれる偏光選択反射層11により反射される光(選択反射波長域内の右円偏光31R)以外の光(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)についても光学部材40により拡散されることとなるが、これらの光(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)に関しては、光学部材40を通過してもその偏光状態が保持されるので、結果的には偏光選択反射層11を透過することとなる。   Here, in the projection screen 10-1, as shown in FIG. 1A, the image light projected onto the projection screen 10-1 (for example, the right circularly polarized light 31R within the selective reflection wavelength region) is incident on the optical member 40. Then, the light passes through the concavo-convex portion 40a formed on the surface on the observation side and is diffused while the polarization state is maintained. When the image light projected on the projection screen 10-1 is unpolarized light, the light reflected by the polarization selective reflection layer 11 included in the projection screen body 10 is shown in FIG. 1A. Light other than (right circularly polarized light 31R within the selective reflection wavelength range) (left circular polarized light 31L within the selective reflection wavelength range, right circular polarized light 32R and left circular polarized light 32L outside the selective reflection wavelength range) is also diffused by the optical member 40. However, the polarization state of these lights (the left circularly polarized light 31L within the selective reflection wavelength region, the right circularly polarized light 32R and the left circularly polarized light 32L outside the selective reflection wavelength region) is maintained even after passing through the optical member 40. Therefore, as a result, the polarized light selective reflection layer 11 is transmitted.

以下、投影スクリーン10−1上に投射された映像光のうち偏光選択反射層11により反射される光(選択反射波長域内の右円偏光31R)の挙動について説明する。   Hereinafter, the behavior of light reflected by the polarization selective reflection layer 11 (right circularly polarized light 31R in the selective reflection wavelength region) among the image light projected on the projection screen 10-1 will be described.

投影スクリーン10−1において、当該投影スクリーン10−1上に投射された右円偏光31Rは、光学部材40の凹凸部40aによりその偏光状態を保持されたまま拡散され、拡散光31a1として偏光選択反射層11に入射する。次いで、この拡散光31a1は、偏光選択反射層11の散乱性(螺旋軸Lの方向が異なる複数の螺旋構造領域30を含む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性質)により拡散反射され、拡散光31a2として略一定の拡散範囲で拡散された状態で光学部材40に入射する。その後、この拡散光31a2は、光学部材40の凹凸部40aにより拡散され、拡散光31a3(反射光33−1)としてより広い拡散範囲で拡散された状態で観察側に出射される。なお、投影スクリーン10−1から観察側に出射される映像光は、後述する投影スクリーン本体10のみの場合の反射光(図10の符号33,33A)に比べて、より広い拡散範囲を持つ反射光(図10の符号33−1)となる。   In the projection screen 10-1, the right circularly polarized light 31R projected onto the projection screen 10-1 is diffused while the polarization state is maintained by the concave and convex portion 40a of the optical member 40, and is selectively reflected as diffused light 31a1. Incident on the layer 11. Next, the diffused light 31a1 is selectively reflected by the scattering property of the polarization selective reflection layer 11 (the structural nonuniformity of the cholesteric liquid crystal structure including a plurality of helical structure regions 30 having different directions of the helical axis L). The light is diffused and reflected by the property of diffusing light, and enters the optical member 40 in a state of being diffused in a substantially constant diffusion range as diffused light 31a2. Thereafter, the diffused light 31a2 is diffused by the concavo-convex portion 40a of the optical member 40, and is emitted as a diffused light 31a3 (reflected light 33-1) to the observation side while being diffused in a wider diffusion range. Note that image light emitted from the projection screen 10-1 to the observation side is reflected with a wider diffusion range than reflected light (reference numerals 33 and 33A in FIG. 10) in the case of only the projection screen main body 10 described later. It becomes light (reference numeral 33-1 in FIG. 10).

以上により、投影スクリーン10−1上に投射された映像光は、光学部材40によってその偏光状態が乱されることなく拡散された後に偏光選択反射層11に入射され、次いで、偏光選択反射層11により選択的に拡散反射され、最終的に、光学部材40によって再度拡散された後に観察側に出射される。すなわち、投影スクリーン10−1においては、光学部材40がその内部を透過する光の偏光状態を保持するので、偏光選択反射層11の本来の偏光分離機能を損なうことなく、偏光選択反射層11において反射されるべき光を反射する一方で透過されるべき光を透過して反射効率を低下させることがなく、映像を鮮明に表示することができる。また、偏光選択反射層11による散乱効果(拡散効果)が不十分な場合であっても、偏光選択反射層11により選択的に拡散反射される映像光を光学部材40によってさらに拡散させるので、投影スクリーン10−1への映像光の入射位置(中心部及び端部など)にかかわらず、観察者50が容易に観察することが可能となり、投影スクリーン10−1の輝度分布及び視野角を改善することができる。また、投影スクリーン10−1では、光学部材40の凹凸部40aが観察側の表面に形成されているので、凹凸部40aが防眩層としても機能し、投影スクリーン10−1のぎらつきを防止することも期待できる。   As described above, the image light projected on the projection screen 10-1 is diffused by the optical member 40 without disturbing the polarization state thereof and then incident on the polarization selective reflection layer 11, and then the polarization selective reflection layer 11. Is diffused and reflected selectively, and finally diffused again by the optical member 40 and then emitted to the observation side. That is, in the projection screen 10-1, since the optical member 40 maintains the polarization state of the light that passes through the optical member 40, the polarization selective reflection layer 11 does not impair the original polarization separation function of the polarization selective reflection layer 11. While reflecting the light to be reflected, the light to be transmitted is not transmitted and the reflection efficiency is not lowered, so that the image can be clearly displayed. Further, even when the scattering effect (diffusion effect) by the polarization selective reflection layer 11 is insufficient, the image light selectively diffused and reflected by the polarization selective reflection layer 11 is further diffused by the optical member 40, so that the projection is performed. Regardless of the incident position (center portion, end portion, etc.) of the image light on the screen 10-1, the observer 50 can easily observe and improve the luminance distribution and the viewing angle of the projection screen 10-1. be able to. Moreover, in the projection screen 10-1, since the uneven part 40a of the optical member 40 is formed on the surface on the observation side, the uneven part 40a also functions as an antiglare layer and prevents glare of the projection screen 10-1. You can also expect to.

ここで、比較のために、図11及び図12により、投影スクリーン10−1から光学部材40を取り除いた投影スクリーン本体10の光学的機能について、図11に示すような態様で配置された投影機21から映像光が投射される場合を例に挙げて説明する。   Here, for comparison, according to FIGS. 11 and 12, the optical function of the projection screen main body 10 in which the optical member 40 is removed from the projection screen 10-1, the projector arranged in the manner shown in FIG. The case where the image light is projected from 21 will be described as an example.

なお、図11に示すように、投影機21は、投影スクリーン本体10の観察側(観察者50の側)において、投影スクリーン本体10の略中心部を通る法線上に配置されており、図11に示すような態様で映像光(例えば選択反射波長域内の右円偏光31R)が投影スクリーン本体10の全体に投射される。このため、投影機21から投影スクリーン本体10上に投射された映像光(例えば選択反射波長域内の右円偏光31R)は、図11及び図12に示されているように、異なる入射位置及び入射角で投影スクリーン本体10に入射する。具体的には、投影スクリーン10の中心部では、入射角が略垂直であるのに対し、投影スクリーン10の端部では、図示のように、中心部側に傾いた角度となっている。なお、投影スクリーン10の端部での入射角は、例えば、投影スクリーン10のサイズ、投影スクリーン10と投影機21との距離等により規定される。   As shown in FIG. 11, the projector 21 is arranged on the normal side passing through the substantially central portion of the projection screen main body 10 on the observation side (observer 50 side) of the projection screen main body 10, and FIG. The image light (for example, right circularly polarized light 31R within the selective reflection wavelength region) is projected on the entire projection screen body 10 in the manner as shown in FIG. Therefore, the image light projected from the projector 21 onto the projection screen body 10 (for example, the right circularly polarized light 31R in the selective reflection wavelength region) has different incident positions and incident positions as shown in FIGS. It enters the projection screen main body 10 at an angle. Specifically, the incident angle is substantially vertical at the center of the projection screen 10, whereas the end of the projection screen 10 is inclined toward the center as shown in the figure. The incident angle at the end of the projection screen 10 is defined by, for example, the size of the projection screen 10 and the distance between the projection screen 10 and the projector 21.

ここで、投影スクリーン本体10においては、当該投影スクリーン本体10上に投射された映像光(例えば選択反射波長域内の右円偏光31R)が偏光選択反射層11に入射され、偏光選択反射層11の散乱性により、反射光33,33Aとして、略一定の拡散範囲で拡散された状態で観察側に出射される。このとき、投影機21から投影スクリーン本体10上に投射された映像光(例えば選択反射波長域内の右円偏光31R)は、図11及び図12に示されているように、投影スクリーン本体10への映像光の入射位置及び入射角の違いにより、拡散方向の異なる反射光33,33Aとして、偏光選択反射層11から拡散反射される。このため、上述した投影スクリーン本体10では、観察者50に向かって拡散されている反射光33は観察者50によって容易に観察されるが、投影スクリーン本体10の端部から外側に向かって拡散されている反射光33Aについては観察者50による観察が困難となる。このため、投影スクリーン本体10では、偏光選択反射層11による散乱効果(拡散効果)が不十分な場合には、投影スクリーン10の端部が暗く見えてしまうこととなり、投影スクリーン本体10の輝度分布にばらつきが生じ、さらに、視野角も小さくなってしまう。   Here, in the projection screen main body 10, the image light projected onto the projection screen main body 10 (for example, the right circularly polarized light 31 </ b> R within the selective reflection wavelength region) is incident on the polarization selective reflection layer 11, and Due to the scattering property, the reflected light 33, 33A is emitted to the observation side in a state of being diffused in a substantially constant diffusion range. At this time, the image light projected from the projector 21 onto the projection screen main body 10 (for example, the right circularly polarized light 31R within the selective reflection wavelength region) is sent to the projection screen main body 10 as shown in FIGS. Are reflected and reflected from the polarization selective reflection layer 11 as reflected light 33 and 33A having different diffusion directions. Therefore, in the projection screen main body 10 described above, the reflected light 33 diffused toward the observer 50 is easily observed by the observer 50, but is diffused outward from the end of the projection screen main body 10. It is difficult for the observer 50 to observe the reflected light 33A. For this reason, in the projection screen body 10, when the scattering effect (diffusion effect) by the polarization selective reflection layer 11 is insufficient, the end of the projection screen 10 looks dark, and the luminance distribution of the projection screen body 10 Variation occurs, and the viewing angle also decreases.

なお、以上においては、投影スクリーン10−1に含まれる光学部材40として、図1A及び図13(a)に示すように、その一方の表面(観察側の表面)に凹凸部40aが形成され、他方の表面(偏光選択反射層11側の表面)に平坦部40bが形成されたものを用いる場合を例に挙げて説明したが、図13(b)に示すように、光学部材40として、一方の表面(観察側の表面)に平坦部40bが形成され、他方の表面(偏光選択反射層11側の表面)に凹凸部40aが形成されたものを用いてもよい。この場合には、光学部材40に対して観察側から入射した光は、平坦部40bを通過した後に凹凸部40aを通過することとなるが、いずれにしても光学部材40で多重反射されることはなく、光の偏光状態が保持されたまま拡散される。なお、光学部材40で多重反射されることがなければ、光学部材40の両方の表面に凹凸部40aが形成されていてもよい。   In the above, as the optical member 40 included in the projection screen 10-1, as shown in FIG. 1A and FIG. 13 (a), an uneven portion 40a is formed on one surface (observation surface), The case where the flat surface 40b formed on the other surface (the surface on the side of the polarization selective reflection layer 11) is used has been described as an example. However, as shown in FIG. In this case, a flat portion 40b may be formed on the surface (observation side surface), and an uneven portion 40a may be formed on the other surface (polarization selective reflection layer 11 side surface). In this case, the light incident on the optical member 40 from the observation side passes through the uneven portion 40a after passing through the flat portion 40b. Rather, it is diffused while maintaining the polarization state of the light. In addition, as long as the optical member 40 does not carry out multiple reflection, the uneven | corrugated | grooved part 40a may be formed in both surfaces of the optical member 40. FIG.

図14は、本発明の他の実施の形態に係る投影スクリーンを示す概略断面図である。なお、図14に示す投影スクリーン10−2は、光学部材40の平坦部40bが観察側の表面に形成され、凹凸部40aが偏光選択反射層11側の表面に形成されている点を除いて、他は図1Aに示す投影スクリーン10−1と略同一である。図14に示す投影スクリーン10−2の各部材の構成及び機能などに関し、投影スクリーン10−1との重複部分については適宜説明を省略する。   FIG. 14 is a schematic sectional view showing a projection screen according to another embodiment of the present invention. 14 except that the flat portion 40b of the optical member 40 is formed on the surface on the observation side and the uneven portion 40a is formed on the surface on the polarization selective reflection layer 11 side. The others are substantially the same as the projection screen 10-1 shown in FIG. 1A. Regarding the configuration and function of each member of the projection screen 10-2 shown in FIG. 14, the description of the overlapping parts with the projection screen 10-1 will be omitted as appropriate.

図14に示すように、投影スクリーン10−2において、当該投影スクリーン10−2上に投射された右円偏光31Rは、光学部材40の凹凸部40aによりその偏光状態を保持されたまま拡散され、拡散光31b1として偏光選択反射層11に入射する。次いで、この拡散光31b1は、偏光選択反射層11の散乱性により拡散反射され、拡散光31b2として略一定の拡散範囲で拡散された状態で光学部材40に入射する。その後、この拡散光31b2は、光学部材40の凹凸部40aにより拡散され、拡散光31b3(反射光33−2)としてより広い拡散範囲で拡散された状態で観察側に出射される。   As shown in FIG. 14, in the projection screen 10-2, the right circularly polarized light 31 </ b> R projected on the projection screen 10-2 is diffused while the polarization state is maintained by the uneven portion 40 a of the optical member 40, The light enters the polarization selective reflection layer 11 as diffused light 31b1. Next, the diffused light 31b1 is diffusely reflected by the scattering property of the polarization selective reflection layer 11, and enters the optical member 40 in a state of being diffused in a substantially constant diffusion range as the diffused light 31b2. Thereafter, the diffused light 31b2 is diffused by the concavo-convex portion 40a of the optical member 40, and is emitted to the observation side as diffused light 31b3 (reflected light 33-2) in a state of being diffused in a wider diffusion range.

ここで、投影スクリーン10−2では、光学部材40の平坦部40bが観察側の表面に形成されているので、反射防止層などの機能性保持層層を平坦部40b上に容易に設けることができる。   Here, in the projection screen 10-2, since the flat portion 40b of the optical member 40 is formed on the surface on the observation side, a functional holding layer layer such as an antireflection layer can be easily provided on the flat portion 40b. it can.

なお、投影スクリーン10−2では、光学部材40の凹凸部40aと偏光選択反射層11とが対向しているので、光学部材40と偏光選択反射層11と間に空気層(隙間)が生じることとなるが、この隙間には適切な屈折率を有する接着剤を埋めることが可能であり、これにより所望の光学特性を維持することができる。   In the projection screen 10-2, since the concavo-convex portion 40 a of the optical member 40 and the polarization selective reflection layer 11 are opposed to each other, an air layer (gap) is generated between the optical member 40 and the polarization selective reflection layer 11. However, this gap can be filled with an adhesive having an appropriate refractive index, whereby desired optical characteristics can be maintained.

また、光学部材40は、例えば圧着や粘着などの適切な接着方法により、偏光選択反射層11の観察側に剥離可能又は剥離不能に設けることができるが、このような接着状態にかかわらず、スクリーン輝度分布及び視野角を改善することができる。   Further, the optical member 40 can be provided on the observation side of the polarization selective reflection layer 11 so as to be peelable or non-peelable by an appropriate bonding method such as pressure bonding or adhesion. The luminance distribution and viewing angle can be improved.

なお、以上においては、投影スクリーン10−1,10−2を構成する投影スクリーン本体10として、図2(a)に示されているような偏光選択反射層11を備えたもの、すなわち、螺旋軸Lの方向が層内でばらついた、プラーナー配向状態ではないコレステリック液晶構造を有する偏光選択反射層11を備えたものを用いる場合を例に挙げて説明したが、特定の偏光成分の光を拡散反射する層であれば、これに限らず、任意の構造を有する偏光選択反射層を備えたものを用いることができる。   In the above description, the projection screen main body 10 constituting the projection screens 10-1 and 10-2 is provided with the polarization selective reflection layer 11 as shown in FIG. The case of using a polarization selective reflection layer 11 having a cholesteric liquid crystal structure having a cholesteric liquid crystal structure in which the direction of L varies within the layer is not described, but diffused reflection of light of a specific polarization component However, the present invention is not limited to this, and a layer including a polarization selective reflection layer having an arbitrary structure can be used.

具体的には例えば、偏光選択反射層11は、特定の偏光成分を反射する偏光選択反射層本体(例えば、鏡面反射を行う、図2(b)に示すようなプラーナー配向状態のコレステリック液晶構造を有する偏光選択反射層)と、この偏光選択反射層本体により反射された光を拡散する拡散要素とを有するものであってもよい。これにより、偏光分離特性と拡散特性とを独立させることができるので、それぞれの特性の制御を容易に行うことができる。なお、拡散要素は、例えば、偏光選択反射層の観察側であって、上述した光学部材40と偏光選択反射層本体との間に設けられる。また、拡散要素は、例えば、バルク拡散材、表面拡散材、ホログラム拡散材又はこれらの拡散材の任意の組み合わせであってよい。バルク拡散材は、例えば、透明媒体内に配置された粒子であってよい。表面拡散材は、例えば、構造面、微細構造面又は粗化面などであってよい。拡散材により提供された拡散は、ランダムであるか、秩序立っているか、又は部分的に秩序立っているものであってもよい。   Specifically, for example, the polarization selective reflection layer 11 has a polarization selective reflection layer body that reflects a specific polarization component (for example, a cholesteric liquid crystal structure in a planar alignment state as shown in FIG. The polarization selective reflection layer) and a diffusing element that diffuses the light reflected by the polarization selective reflection layer main body. Thereby, since the polarization separation characteristic and the diffusion characteristic can be made independent, the respective characteristics can be easily controlled. The diffusing element is, for example, on the observation side of the polarization selective reflection layer, and is provided between the optical member 40 and the polarization selective reflection layer main body described above. Further, the diffusing element may be, for example, a bulk diffusing material, a surface diffusing material, a hologram diffusing material, or any combination of these diffusing materials. The bulk diffusing material may be, for example, particles disposed in a transparent medium. The surface diffusing material may be, for example, a structural surface, a fine structure surface, or a roughened surface. The diffusion provided by the diffusing material may be random, ordered, or partially ordered.

また、偏光選択反射層11は、特定の偏光成分の光として直線偏光を拡散反射する層であってもよい。ここで、直線偏光は、2つの偏光状態に区分することができ、互いに直交する2方向を有しているので、直線偏光を出射する投影機の直線偏光の方向と、この層が拡散反射する直線偏光の方向とを合わせることにより、映像を明るく表示することができる。また、特定の偏光成分の光として直線偏光を拡散反射する層としては、例えば、屈折率の異なる材料により形成された拡散性を有する多層反射性偏光材(スリーエム社製のDBEFなど)が挙げられる。なお、直線偏光は、いわゆるP偏光(入射面に平行な成分)と、S偏光(入射面に垂直な成分)とを合成することにより表すことができるので、この直線偏光を拡散反射する層が特定の偏光成分の光(例えばP偏光又はS偏光)のみを拡散反射するのであれば、上述した偏光選択反射層11と同様に、映像のコントラストを高めることができ、さらに、投影された映像光がP偏光又はS偏光を主として含むようにすれば、映像光を効率的に反射することができる。   The polarization selective reflection layer 11 may be a layer that diffusely reflects linearly polarized light as light of a specific polarization component. Here, the linearly polarized light can be divided into two polarization states and has two directions orthogonal to each other. Therefore, the direction of the linearly polarized light of the projector that emits the linearly polarized light and this layer is diffusely reflected. By matching the direction of linearly polarized light, the image can be displayed brightly. Examples of the layer that diffusely reflects linearly polarized light as light of a specific polarization component include, for example, a diffusive multilayer reflective polarizing material (such as DBEF manufactured by 3M) formed of materials having different refractive indexes. . Since linearly polarized light can be expressed by combining so-called P-polarized light (component parallel to the incident surface) and S-polarized light (component perpendicular to the incident surface), a layer that diffusely reflects this linearly polarized light If only the light of a specific polarization component (for example, P-polarized light or S-polarized light) is diffusely reflected, the contrast of the image can be increased similarly to the polarization selective reflection layer 11 described above, and the projected image light If P is mainly composed of P-polarized light or S-polarized light, the image light can be reflected efficiently.

さらに、以上においては、投影スクリーン10−1,10−2を構成する投影スクリーン本体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10−1,10−2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, the case where the support base material 12 of the projection screen body 10 constituting the projection screens 10-1 and 10-2 is an absorption base material including a light absorption layer that absorbs light in the visible light region is an example. However, the present invention is not limited to this, and the support substrate 12 may be a transparent substrate that transmits at least part of light in the visible light region. In this case, although the advantage of increasing the contrast of the image is lost, the transparency of the projection screens 10-1 and 10-2 when the image is not displayed is high, so that the background can be seen through clearly. It can be used with high design, such as being installed in a show window. 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、以上においては、投影スクリーン10−1,10−2を構成する投影スクリーン本体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は、易接着性を有する中間層(易接着層)を設けることができるが、中間層には、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、液晶性組成物の材料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。   Furthermore, in the above, in the projection screen body 10 constituting the projection screens 10-1 and 10-2, the partial selection between the polarization selective reflection layer 11 and the support base 12 or the polarization selective reflection layer 11 is selected. An intermediate layer (easily adhesive layer) having easy adhesion can be provided between the partially selective reflective layers adjacent to each other among the reflective layers 11a, 11b, and 11c. In addition to the property (or instead of easy adhesion), a barrier property 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 material 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10−1,10−2は、図15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。なお、ここでは、投影スクリーン10−1が組み込まれた投影システム20を例に挙げて説明するが、他の投影スクリーン10−2が組み込まれた投影システムも基本的な構成及び作用は同様である。
Projection System The projection screens 10-1 and 10-2 described above can be used by being incorporated in a projection system 20 including a projector 21, as shown in FIG. Here, the projection system 20 in which the projection screen 10-1 is incorporated will be described as an example, but the basic configuration and operation of the projection system in which the other projection screen 10-2 is incorporated are the same. .

図15に示すように、投影システム20は、投影スクリーン10−1と、投影スクリーン10−1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. 15, the projection system 20 includes a projection screen 10-1 and a projector 21 that projects image light on the projection screen 10-1.

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10−1上に投射される映像光は、投影スクリーン10−1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 on the projection screen 10-1 by the projector 21 is light having the same polarization component as the light component selectively reflected by the projection screen 10-1 (for example, right circularly polarized light). It is preferable to contain mainly.

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偏光変換素子としての位相差板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, the 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 through the phase difference plate 22 or the like as a polarization conversion element. it can.

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15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. 15, 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10−1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。なお、投影機21内部の光学系により直線偏光を作り出す場合には、直線偏光板を用いずに位相差板のみを用いるようにしてもよい。   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, although the light quantity of the projector 21 itself is halved, it is 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 10-1 (for example, left circularly polarized light). It is possible to effectively prevent the occurrence of stray light and increase the contrast of the image. Note that when linearly polarized light is produced by the optical system inside the projector 21, only a retardation plate may be used without using a linearly polarizing plate.

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10−1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。このため、投影スクリーン10−1においては、投影機21により投射される映像光の波長域に対応する波長域の光のみを選択的に反射するようにすることが好ましい。これにより、外光や照明光などの環境光のうち上述した波長域から外れた範囲にある可視光域の光の反射を防止して映像のコントラストを高めることができる。   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. On the other hand, 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. For this reason, in the projection screen 10-1, it is preferable to selectively reflect only light in a wavelength region corresponding to the wavelength region of the image light projected by the projector 21. Thereby, reflection of light in the visible light range that is out of the above-described wavelength range among ambient light such as external light and illumination light can be prevented, and the contrast of the image can be increased.

なお、投影システム20は通常、室内の天井などの照明光源設置部25に設置された照明光源23を備えており、投影スクリーン10−1が設置される観察空間を照明するようになっている。   In addition, the projection system 20 is normally provided with the illumination light source 23 installed in the illumination light source installation part 25, such as an indoor ceiling, and illuminates the observation space where the projection screen 10-1 is installed.

ここで、図15に示すように、照明光源23から出射された照明光34が投影スクリーン10−1上に直接的に照射されるように照明光源23が配置されている場合には、照明光源23から投影スクリーン10−1へ向けて出射される照明光34が、投影スクリーン10−1により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)を主として含むようにすることが好ましい。これにより、照明光34が投影スクリーン10−1の偏光選択反射層11で反射されてしまうこと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。ここで、照明光34は、投影スクリーン10−1において、投影スクリーン本体10の観察側に設けられた光学部材40により拡散された後、投影スクリーン本体10に入射する。このとき、照明光34は、光学部材40により拡散されるが、その偏光状態は保持されているので、偏光選択反射層11を透過する。   Here, as shown in FIG. 15, when the illumination light source 23 is arranged so that the illumination light 34 emitted from the illumination light source 23 is directly irradiated onto the projection screen 10-1, the illumination light source. The illumination light 34 emitted from the projector 23 toward the projection screen 10-1 mainly includes light having a polarization component different from the polarization component of light selectively reflected by the projection screen 10-1 (for example, left circularly polarized light). It is preferable to make it. Thereby, it is possible to effectively prevent the illumination light 34 from being reflected by the polarization selective reflection layer 11 of the projection screen 10-1 and to increase the contrast of the image. Here, the illumination light 34 is diffused by the optical member 40 provided on the observation side of the projection screen body 10 in the projection screen 10-1 and then enters the projection screen body 10. At this time, the illumination light 34 is diffused by the optical member 40, but the polarization state is maintained, so that the illumination light 34 is transmitted through the polarization selective reflection layer 11.

なお、照明光源23から出射された照明光34の偏光状態は、照明光源23の近傍に、左円偏光を透過する偏光フィルム24を設けることにより制御することができる。ここで、偏光フィルム24としては、吸収型の円偏光板や偏光分離板(反射型の円偏光板)を用いることができる。なお、偏光分離板としては、コレステリック液晶層を利用した円偏光分離板や、直線偏光分離板の出射側に、直線偏光を円偏光へ変換するための位相差板を設けたものを用いることができる。なお、このような偏光分離板は、吸収型の円偏光板に比べて光量の損失が少ないという意味で好ましいものである。   The polarization state of the illumination light 34 emitted from the illumination light source 23 can be controlled by providing a polarizing film 24 that transmits left circularly polarized light in the vicinity of the illumination light source 23. Here, as the polarizing film 24, an absorption-type circularly polarizing plate or a polarizing separation plate (reflection-type circularly polarizing plate) can be used. As the polarization separation plate, a circular polarization separation plate using a cholesteric liquid crystal layer or a retardation plate for converting linearly polarized light into circularly polarized light on the output side of the linearly polarized light separation plate is used. it can. Note that such a polarization separation plate is preferable in the sense that the loss of light amount is smaller than that of the absorption-type circularly polarizing plate.

なお、図15に示す投影システム20においては、照明光源23から出射された照明光34が投影スクリーン10−1上に直接的に照射されているが、これに限らず、図16に示すように、天井以外の照明光源設置部26に照明光源23を設置し、照明光源23から出射された照明光35が天井などの照明光反射体27を介して照明光35′として投影スクリーン10−1上に間接的に照射される場合にも同様にして適用することができる。ただし、この場合には、照明光反射体27により光が反射したときに円偏光の偏光状態が逆転するので、照明光源23から照明光反射体27へ向けて出射される照明光35は、図15に示す場合と同様に、右円偏光を透過する偏光フィルム24′などを配置することにより、投影スクリーン10−1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)を主として含むようにすることが好ましい。なお、偏光フィルム24′としては、上述した偏光フィルム24と同様のものを用いることができる。これにより、照明光反射体27でその偏光状態が逆転された照明光35′は、投影スクリーン10−1により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)を主として含むこととなり、投影スクリーン10−1の偏光選択反射層11で照明光35′が反射されてしまうこと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。ここで、照明光35′は、投影スクリーン10−1において、投影スクリーン本体10の観察側に設けられた光学部材40により拡散された後、投影スクリーン本体10に入射する。このとき、照明光34は、光学部材40により拡散されるが、その偏光状態は保持されているので、偏光選択反射層11を透過する。   In the projection system 20 shown in FIG. 15, the illumination light 34 emitted from the illumination light source 23 is directly irradiated onto the projection screen 10-1, but the present invention is not limited to this, as shown in FIG. The illumination light source 23 is installed in the illumination light source installation unit 26 other than the ceiling, and the illumination light 35 emitted from the illumination light source 23 is reflected on the projection screen 10-1 as illumination light 35 'via the illumination light reflector 27 such as the ceiling. The same can be applied to the case where the light is indirectly irradiated. However, in this case, since the polarization state of the circularly polarized light is reversed when the light is reflected by the illumination light reflector 27, the illumination light 35 emitted from the illumination light source 23 toward the illumination light reflector 27 is Similarly to the case shown in FIG. 15, by arranging a polarizing film 24 ′ that transmits right circularly polarized light, the light having the same polarization component as that of the light selectively reflected by the projection screen 10-1 (for example, It is preferable to include mainly right circularly polarized light. In addition, as polarizing film 24 ', the thing similar to the polarizing film 24 mentioned above can be used. Thereby, the illumination light 35 ′ whose polarization state is reversed by the illumination light reflector 27 is light having a polarization component different from the polarization component of the light selectively reflected by the projection screen 10-1 (for example, left circular polarization). Thus, it is possible to effectively prevent the illumination light 35 ′ from being reflected by the polarization selective reflection layer 11 of the projection screen 10-1, thereby increasing the contrast of the image. Here, the illumination light 35 ′ is diffused by the optical member 40 provided on the observation side of the projection screen body 10 in the projection screen 10-1, and then enters the projection screen body 10. At this time, the illumination light 34 is diffused by the optical member 40, but the polarization state is maintained, so that the illumination light 34 is transmitted through the polarization selective reflection layer 11.

なお、投影システム20において、投影機21は通常、投影スクリーン10−1,10−2の略中心部の法線上付近に配置されるが、これに限らず、例えば、室内の天井や床などに配置されていてもよい。このような投影機21と投影スクリーン10−1,10−2との配置関係(いわゆるオフセット状態の配置関係)においては、例えば、投影スクリーン本体10の観察側に設けられる光学部材40において、上述したような機能を光学部材40の全領域に付与するのではなく、限定された領域(例えば、上側半分や下側半分など)のみに付与するようにしてもよい。   In the projection system 20, the projector 21 is normally disposed near the normal line of the approximate center of the projection screens 10-1 and 10-2. However, the present invention is not limited to this. It may be arranged. In such an arrangement relationship between the projector 21 and the projection screens 10-1 and 10-2 (so-called offset arrangement relationship), for example, in the optical member 40 provided on the observation side of the projection screen main body 10, it has been described above. Such a function may not be given to the entire area of the optical member 40, but may be given only to a limited area (for example, the upper half or the lower half).

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(94.7重量%)にカイラル剤(5.3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、440nm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)
A first cholesteric compound having a selective reflection center wavelength at 440 nm is prepared by dissolving a monomer mixed liquid crystal in which a chiral agent (5.3 wt%) is added to a main agent (94.7 wt%) composed of an ultraviolet curable nematic liquid crystal and dissolved in cyclohexanone. A liquid crystal solution was prepared.

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、光重合開始剤(Ciba Speciality Chemicals社製)を5重量%添加した。   Further, 5% by weight of a photopolymerization initiator (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、200×200mmの黒色PETフィルム上に易接着層を成膜した支持基材(ルミラー/AC−X、パナック社製)上にバーコート法により塗布した。   Then, the first cholesteric liquid crystal solution prepared as described above is placed on a support substrate (Lumirror / AC-X, manufactured by Panac Corporation) having an easy-adhesion layer formed on a 200 × 200 mm black PET film. The coating method was applied.

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、コレステリック液晶層に対して365nmの紫外線を50mW/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、440nm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 was irradiated with 365 nm ultraviolet light at 50 mW / cm 2 for 1 minute to cure the cholesteric liquid crystal layer, thereby obtaining a first partial selective reflection layer having a selective reflection center wavelength at 440 nm. .

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、550nm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、550nm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 550 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 550 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、青色(B)の波長域の光(440nm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、支持基材側から順に積層された投影スクリーン本体を得た。なお、1層目の部分選択反射層の厚さは3μm、2層目の部分選択反射層の厚さは4μm、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 blue (B) wavelength region (light having a selective reflection center wavelength at 440 nm), and green (G) A second partial selective reflection layer that selectively reflects light in the wavelength range (light having a selective reflection center wavelength at 550 nm) and light in the red (R) wavelength range (light having a selective reflection center wavelength at 600 nm). A projection screen main body was obtained, in which the third partial selective reflection layer that selectively reflects () was laminated in order from the support substrate side. The thickness of the first partial selective reflection layer was 3 μm, the thickness of the second partial selective reflection layer was 4 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.

そして、このようにして得られた投影スクリーン本体の偏光選択反射層の観察側にホログラム拡散板を貼り付けることにより、投影スクリーン1を得た。なお、ホログラム拡散板は、拡散角が40度のLSDシート(Physical Optics Corporation製)である。また、偏光選択反射層とホログラム拡散板との貼り付けは、パナック社製の強粘着シートを用いた。   And the projection screen 1 was obtained by sticking a hologram diffusion plate on the observation side of the polarization selective reflection layer of the projection screen main body thus obtained. The hologram diffusion plate is an LSD sheet (manufactured by Physical Optics Corporation) having a diffusion angle of 40 degrees. Further, a strong adhesive sheet manufactured by Panac Co. was used for attaching the polarization selective reflection layer and the hologram diffusion plate.

(比較例)
投影スクリーン2として、投影スクリーン1で用いた投影スクリーン本体のみからなる投影スクリーンを準備した。すなわち、投影スクリーン2は、投影スクリーン1と比べて偏光選択反射層の観察側にホログラム拡散板を貼り付けない点が異なる。
(Comparative example)
As the projection screen 2, a projection screen consisting only of the projection screen body used in the projection screen 1 was prepared. That is, the projection screen 2 is different from the projection screen 1 in that a hologram diffusion plate is not attached to the observation side of the polarization selective reflection layer.

(評価結果)
上述した投影スクリーン1,2を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1,2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。ここで、投影機としては、DLPプロジェクターを用い、投影機から出射された光が円偏光となるように、投影機の出射口に円偏光板を装着した。また、室内の照明としては、蛍光灯(偏光制御は行っていない)を用いた。この蛍光灯を投影スクリーン1,2の上方に配置し、蛍光灯による照明光が投影スクリーン1,2の上方から入射するようにした。
(Evaluation results)
The projection screens 1 and 2 described above were installed perpendicular to the floor. Further, the projector was disposed at a position approximately 2.5 m away from the projection screens 1 and 2 in the direction perpendicular to the projection screens (direction parallel to the floor). Here, a DLP projector was used as the projector, and a circularly polarizing plate was attached to the exit of the projector so that the light emitted from the projector became circularly polarized light. In addition, a fluorescent lamp (polarization control was not performed) was used as indoor lighting. This fluorescent lamp is arranged above the projection screens 1 and 2 so that illumination light from the fluorescent lamp enters from above the projection screens 1 and 2.

この状態で、投影機により投影スクリーン1,2上に映像光(視野角が確認しやすい静止映像)を投射し、映像が映り出されるスクリーンの投影機側の面を観察し、さらに、映像のコントラストを測定した。   In this state, the projector projects image light (a still image whose viewing angle is easy to check) on the projection screens 1 and 2, observes the surface of the screen on which the image is projected, and further, Contrast was measured.

その結果、投影スクリーン2では、スクリーン正面付近から観察した場合に、高い視認性が得られたが、斜めから観察した場合には、映像が暗くなってしまい、視認性が低下した。   As a result, in the projection screen 2, high visibility was obtained when observed from the vicinity of the front of the screen, but when observed from an oblique direction, the image became dark and the visibility was lowered.

一方、投影スクリーン1では、スクリーン正面付近から観察した場合及び斜めから観察した場合のいずれの場合であっても、映像が暗くなることはなく、高い視認性を得ることができた。   On the other hand, in the projection screen 1, the image did not become dark regardless of whether it was observed from the vicinity of the front of the screen or obliquely, and high visibility could be obtained.

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1Aに示す投影スクリーンの投影スクリーン本体の詳細を示す概略断面図。FIG. 1B is a schematic sectional view showing details of a projection screen main body of the projection screen shown in FIG. 1A. 図1Bに示す投影スクリーン本体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 main body shown to FIG. 1B. 図1Bに示す投影スクリーン本体の一変形例を示す概略断面図。FIG. 6 is a schematic cross-sectional view showing a modification of the projection screen main body shown in FIG. 1B. 図1Bに示す投影スクリーン本体の他の変形例を示す概略断面図。FIG. 6 is a schematic cross-sectional view showing another modification of the projection screen main body shown in FIG. 1B. 図1Bに示す投影スクリーン本体のさらに他の変形例を示す概略断面図。FIG. 6 is a schematic cross-sectional view showing still another modification of the projection screen main body shown in FIG. 1B. 図1Bに示す投影スクリーン本体のさらに他の変形例を示す概略断面図。FIG. 6 is a schematic cross-sectional view showing still another modification of the projection screen main body shown in FIG. 1B. 図1Bに示す投影スクリーン本体のさらに他の変形例を示す概略断面図。FIG. 6 is a schematic cross-sectional view showing still another modification of the projection screen main body shown in FIG. 1B. 図1Bに示す投影スクリーン本体のさらに他の変形例を示す概略断面図。FIG. 6 is a schematic cross-sectional view showing still another modification of the projection screen main body shown in FIG. 1B. 図1Aに示す投影スクリーンの一変形例を示す概略断面図。FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing a modification of the projection screen shown in FIG. 1A. 図1Aに示す投影スクリーンを用いた投影システムにおける映像の表示状況を説明するための概念図。The conceptual diagram for demonstrating the display condition of the image | video in the projection system using the projection screen shown to FIG. 1A. 図1Bに示す投影スクリーン本体を投影スクリーンとして用いた投影システムにおける映像の表示状況を説明するための概念図。The conceptual diagram for demonstrating the display condition of the image | video in the projection system which used the projection screen main body shown to FIG. 1B as a projection screen. 図11に示す投影システムで用いられる投影スクリーンの光学的機能を説明するための概略断面図。FIG. 12 is a schematic sectional view for explaining an optical function of a projection screen used in the projection system shown in FIG. 11. 図1Aに示す投影スクリーンの光学部材の詳細を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows the detail of the optical member of the projection screen shown to FIG. 1A. 本発明の他の実施の形態に係る投影スクリーンを示す概略断面図。FIG. 6 is a schematic sectional view showing a projection screen according to another embodiment of the present invention. 図1Aに示す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 shown to FIG. 1A. 図1Aに示す投影スクリーンを備えた投影システムの他の例を示す概略図。Schematic which shows the other example of the projection system provided with the projection screen shown to FIG. 1A.

符号の説明Explanation of symbols

10−1,10−2 投影スクリーン
10 投影スクリーン本体
11 偏光選択反射層
11a,11b,11c 部分選択反射層
12,12A,12B,12C 支持基材
13 中間層
14 支持フィルム
15 光吸収層
16 光反射層
17 粘着層
18 剥離フィルム
19 機能性保持層
20 投影システム
21 投影機
22 位相差板
23 照明光源
24,24′ 偏光フィルム
25,26 照明光源設置部
27 照明光反射体
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
31a1,31a2,31a3 拡散光
31b1,31b2,31b3 拡散光
33−1,33−2,33,33A, 反射光
34,35,35′ 照明光
40 光学部材
40a 凹凸部
40b 平坦部
50 観察者
L 螺旋軸
10-1, 10-2 Projection screen 10 Projection screen body 11 Polarization selective reflection layers 11a, 11b, 11c Partial selective reflection layers 12, 12A, 12B, 12C Support base material 13 Intermediate layer 14 Support film 15 Light absorption layer 16 Light reflection Layer 17 Adhesive layer 18 Release film 19 Functional holding layer 20 Projection system 21 Projector 22 Retardation plate 23 Illumination light source 24, 24 'Polarization film 25, 26 Illumination light source installation part 27 Illumination light reflector 30 Spiral structure region 31R Selective reflection Right circularly polarized light 31L in the wavelength region Left circularly polarized light 32R in the selective reflection wavelength region Right circularly polarized light 32L outside the selective reflection wavelength region Left circularly polarized light 31a1, 31a2, 31a3 outside the selective reflection wavelength region Diffused light 31b1, 31b2, 31b3 Diffused light 33-1 , 33-2, 33, 33A, reflected light 34, 35, 35 'illumination light 40 optical member 40a concave Part 40b flat portion 50 observer L helical axis

Claims (18)

観察側から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拡散反射する偏光選択反射層と、
前記偏光選択反射層の観察側に設けられ、前記偏光選択反射層により拡散反射される映像光をその偏光状態を保持しつつ拡散させる偏光保持拡散層とを備えたことを特徴とする投影スクリーン。
In the projection screen that reflects the image light projected from the observation side and displays the image,
A polarization selective reflection layer that selectively diffuses and reflects light of a specific polarization component;
A projection screen, comprising: a polarization maintaining diffusion layer that is provided on the observation side of the polarization selective reflection layer and diffuses image light diffusely reflected by the polarization selective reflection layer while maintaining its polarization state.
前記偏光保持拡散層は、当該偏光保持拡散層のうち観察側の表面に凹凸部が形成されたもの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。   2. The projection screen according to claim 1, wherein the polarization maintaining diffusion layer has a concavo-convex portion formed on the observation side surface of the polarization maintaining diffusion layer. 前記偏光保持拡散層は、当該偏光保持拡散層のうち前記偏光選択反射層側の表面に凹凸部が形成されたもの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。   2. The projection screen according to claim 1, wherein the polarization maintaining diffusion layer has a concavo-convex portion formed on a surface of the polarization maintaining diffusion layer on the polarization selective reflection layer side. 前記偏光保持拡散層は、摺りガラス及びホログラフィック光学素子からなる群から選択された少なくとも一つの光学部材であることを特徴とする、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。   The projection screen according to claim 1, wherein the polarization maintaining diffusion layer is at least one optical member selected from the group consisting of frosted glass and holographic optical elements. 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乃至4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 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乃至4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 the light of the specific polarization component is one linearly polarized light. 前記偏光選択反射層は、前記特定の偏光成分の光を反射する偏光選択反射層本体と、前記偏光選択反射層本体により反射された光を拡散する拡散要素とを有することを特徴とする、請求項1乃至6のいずれか一項に記載の投影スクリーン。   The polarization selective reflection layer includes: a polarization selective reflection layer main body that reflects light of the specific polarization component; and a diffusion element that diffuses light reflected by the polarization selective reflection layer main body. Item 7. The projection screen according to any one of Items 1 to 6. 前記偏光選択反射層は、それ自体で拡散性を有することを特徴とする、請求項1乃至6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 the polarization selective reflection layer itself has diffusibility. 前記偏光選択反射層は、コレステリック液晶構造を有し、前記コレステリック液晶構造の構造的な不均一性により、前記特定の偏光成分の光を拡散させ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 according to claim 8, wherein the polarization selective reflection layer has a cholesteric liquid crystal structure, and diffuses light of the specific polarization component due to structural nonuniformity of the cholesteric liquid crystal structure. screen. 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9に記載の投影スクリーン。   The projection screen according to claim 9, wherein the cholesteric liquid crystal structure includes a plurality of spiral structure regions having different spiral axis directions. 前記偏光選択反射層を支持する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, further comprising a support base material that supports the polarization selective reflection layer. 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11に記載の投影スクリーン。   The projection screen according to claim 11, 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11に記載の投影スクリーン。   The projection screen according to claim 11, wherein the support substrate is a transparent substrate that transmits at least part of light in a visible light region. 前記偏光選択反射層は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ことを特徴とする、請求項1乃至13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 the polarization selective reflection layer includes at least two partial selective reflection layers stacked on each other. 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は、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14に記載の投影スクリーン。   The projection screen according to claim 14, wherein an intermediate layer having a barrier property 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は、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14に記載の投影スクリーン。   The projection screen according to claim 14, wherein an intermediate layer having easy adhesion is provided between adjacent partial selective reflection layers of the polarization selective reflection layer. ハードコート層、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16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 antireflection layer, an ultraviolet absorption layer, and an antistatic layer is further provided. The projection screen according to one item. 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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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015203857A (en) * 2014-04-16 2015-11-16 セイコーエプソン株式会社 Lighting system and projector
JP2016142983A (en) * 2015-02-04 2016-08-08 セイコーエプソン株式会社 Illumination device and projector
JP2017015897A (en) * 2015-06-30 2017-01-19 日本ゼオン株式会社 Image projection system and projection surface member
CN106933020A (en) * 2017-03-20 2017-07-07 明基材料有限公司 Projection screen and the optical projection system including this projection screen
WO2018159757A1 (en) * 2017-03-02 2018-09-07 富士フイルム株式会社 Manufacturing method for reflection layer

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015203857A (en) * 2014-04-16 2015-11-16 セイコーエプソン株式会社 Lighting system and projector
JP2016142983A (en) * 2015-02-04 2016-08-08 セイコーエプソン株式会社 Illumination device and projector
JP2017015897A (en) * 2015-06-30 2017-01-19 日本ゼオン株式会社 Image projection system and projection surface member
WO2018159757A1 (en) * 2017-03-02 2018-09-07 富士フイルム株式会社 Manufacturing method for reflection layer
KR20190088533A (en) * 2017-03-02 2019-07-26 후지필름 가부시키가이샤 Manufacturing method of reflective layer
JPWO2018159757A1 (en) * 2017-03-02 2019-11-14 富士フイルム株式会社 Manufacturing method of reflective layer
KR102183403B1 (en) * 2017-03-02 2020-11-26 후지필름 가부시키가이샤 Method of manufacturing reflective layer
CN106933020A (en) * 2017-03-20 2017-07-07 明基材料有限公司 Projection screen and the optical projection system including this projection screen

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