JP2017072745A - 光学シート、スクリーン、及び表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】スペックルを十分に低減することが可能な光学シート、スクリーン、及び表示装置光学シートを提供する。【解決手段】光学シート５０は、所定の厚みを有する透明な保持部５６と、保持部５６に形成されたキャビティ５６ａ内に収容され比誘電率の異なる第１部分と第２部分を含む粒子６０と、を有する粒子層５５を備え、粒子層５５と粒子６０の関係は、Ｔを、粒子層５５の厚み、Ｄを、キャビティ５６ａの直径とすると、条件式Ｄ＜Ｔ＜２Ｄを満足する。【選択図】図５

Description

本発明は、光学シート、光学シートを用いた画像を表示するスクリーン、及びこのスクリーンを有する表示装置に関する。

例えば、特許文献１及び特許文献２に開示されているように、コヒーレント光源を用いたプロジェクターが広く利用に供されている。コヒーレント光として、典型的には、レーザー光源から発振されるレーザー光が用いられる。プロジェクターからの画像光がコヒーレント光によって形成される場合、画像光が照射されるスクリーン上にスペックルが観察されるようになる。スペックルは、斑点模様として認識され、表示画質を劣化させる。特許文献１では、スペックルを低減する目的から、スクリーン上の各位置に入射する画像光の入射角度が、経時的に変化するようになっている。この結果、スクリーン上で相関の無い散乱パターンが発生し、観察面上で重畳されることにより、スペックルを低減することができる。

国際公開２０１２／０３３１７４パンフレット 特開２００８−３１０２６０号公報

スペックルを低減するための別の方法として、拡散特性が経時的に変化するスクリーンも有効であると考えられる。ここで特許文献２は、電子ペーパーによって構成されたスクリーンを提案している。特許文献２のスクリーンでは、ラスタースキャン方式により照射される画像光の照射位置に対応して、反射率が変化する。

さらに、画像光が照射されない部分の反射率を低く制御することにより、この反射率の低い領域において外光や照明光などの環境光の反射が抑制され、高コントラストな画像を表示できる可能性がある。

しかしながら、特許文献２に開示されたスクリーンでは、反射率が白色粒子と黒色粒子の表示割合により変化するのみで、スクリーンで発生するスペックルに対しては何ら効果がない。スクリーンで発生するスペックルを効果的に低減させるには、スクリーンの拡散特性を維持したまま、拡散波面を時間変化させることが有効である。これまでにスクリーンを直接振動させる等の方式が提案されているが、実用面での制約が大きく、広く普及するにいたっていない。

本発明は、以上の点を考慮してなされたものであって、従来とは異なる手法により、スペックルを十分に低減することが可能な光学シート、光学シートを用いた画像を表示するスクリーン、及びこのスクリーンを有する表示装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成する本発明にかかる光学シートは、
所定の厚みを有する透明な保持部と、
前記保持部に形成されたキャビティ内に収容され比誘電率の異なる第１部分と第２部分を含む粒子と、
を有する粒子層を備え、
前記粒子層と前記粒子の関係は、以下の条件式（１）を満足する
ことを特徴とする。

ただし、
Ｔは、前記粒子層の厚み、
Ｄは、前記キャビティの直径、
である。

また、本発明にかかる光学シートは、
前記粒子層と前記粒子の関係は、前記条件式（１）に代えて、以下の条件式（２）を満足する
ことを特徴とする。

また、本発明にかかる光学シートは、
前記粒子層と前記粒子の関係は、前記条件式（１）に代えて、以下の条件式（３）を満足する
ことを特徴とする。

また、本発明にかかる光学シートは、
前記粒子層を挟んだ基材を備える
ことを特徴とする。

また、本発明にかかるスクリーンは、
前記光学シートと、
電圧を印加されることによって、前記粒子層の前記粒子を駆動するための電場を形成する電極と、
を備える
ことを特徴とする。

また、本発明にかかる表示装置は、
前記スクリーンと、
前記スクリーンにコヒーレント光を照射するプロジェクターと、
を備える
ことを特徴とする。

また、本発明にかかる表示装置は、
前記スクリーンの前記電極に電圧を印加する電力源と、
前記電力源から前記電極に印加される印加電圧を制御する制御装置と、
をさらに備え、
前記制御装置は、前記粒子層で前記粒子を動作させるよう、前記電力源の印加電圧を制御する
ことを特徴とする。

また、本発明にかかる表示装置では、
前記制御装置は、１８０°未満の角度範囲内で前記粒子を繰り返し回転させるよう、前記電力源の印加電圧を制御する
ことを特徴とする。

また、本発明にかかる表示装置では、
前記制御装置は、前記スクリーンの法線方向に沿って観察者側から前記第１部分が前記第２部分の少なくとも一部を覆うよう、前記電力源の印加電圧により、前記粒子の向き及び位置の少なくとも一方を制御する
ことを特徴とする。

本発明にかかる光学シート、光学シートを用いた画像を表示するスクリーン、及びこのスクリーンを有する表示装置によれば、スペックルを十分に低減することが可能となる。

本実施形態の表示装置を示す。 本実施形態のスクリーンへ光を照射する方法を示す。 本実施形態のスクリーンの断面の一部を示す。 本実施形態のスクリーンの粒子層の粒子の動作を示す。 本実施形態のスクリーンの粒子層の厚みと粒子の直径がＴ＝（１＋（√３）／２）Ｄの関係の場合を示す。 本実施形態のスクリーンの粒子層の厚みと粒子の直径がＴ＝３Ｄ／２の関係を示す。 スクリーンへ印加される電圧の一例を示す。 実施例１の粒子層を示す。 実施例２の粒子層を示す。 比較例の粒子層を示す。 他の実施形態のスクリーンの断面の一部を示す。 第１部分と第２部分の色を異ならせた例の粒子を示す。 第１部分と第２部分の体積比率を異ならせた例の粒子を示す。 光吸収機能を有する例の粒子を示す。 複数の線状電極部を有するスクリーンの例を示す。

以下、図面を参照にして本発明にかかる光学シート、スクリーン、及び表示装置について説明する。

図１は、本実施形態の表示装置１０を示す。

本実施形態の表示装置１０は、プロジェクター２０と、プロジェクター２０から画像光を照射されるスクリーン４０と、を有する。スクリーン４０は、後述するように、入射光に対して及ぼす拡散特性を経時的に変化させることができ、これにより、スペックルを目立たなくすることができる。このようなスクリーン４０の機能に関連し、表示装置１０は、電力源３０及び制御装置３５を有する。電力源３０は、スクリーン４０に対して電圧を印加する。制御装置３５は、電力源３０からの印加電圧を調整して、スクリーン４０の状態を制御する。また、制御装置３５は、プロジェクター２０の動作を制御してもよい。一例として、制御装置３５は、汎用コンピューターとすることができる。

プロジェクター２０は、画像を形成する光、すなわち画像光を、スクリーン４０へ投射する。図示された例において、プロジェクター２０は、コヒーレント光を発振するコヒーレント光源２１と、コヒーレント光源２１の光路を調整する図示しない走査装置と、を有する。コヒーレント光源２１は、一例として、レーザー光を発振するレーザー光源から構成される。コヒーレント光源２１は、互いに異なる波長域の光を生成する複数のコヒーレント光源を有するようにしてもよい。反射型のスクリーン４０の場合、観察者Ｅは、第１面４０ａ側からスクリーン４０で反射した画像を観察することができる。プロジェクター２０は、制御装置３５とは別の図示しない制御装置を内部に設け、その内部の制御部分によって制御されるように構成してもよい。

図２は、本実施形態のスクリーン４０へ光を照射する方法を示す。

図示された例において、プロジェクター２０は、ラスタースキャン方式にて、スクリーン４０上にコヒーレント光を投射する。図２に示すように、プロジェクター２０は、スクリーン４０上の全域を走査するよう、コヒーレント光を投射する。走査は、高速で実施される。プロジェクター２０は、形成すべき画像に応じ、コヒーレント光源２１からのコヒーレント光の射出を停止する。すなわち、スクリーン４０上の画像が形成されるべき位置のみにコヒーレント光を投射する。この結果、スクリーン４０上に画像が形成される。プロジェクター２０の動作は、制御装置３５によって制御される。

図３は、本実施形態のスクリーン４０の断面の一部を示す。

まず、スクリーン４０について説明する。図３に示す例において、スクリーン４０は、複数の粒子を有した光学シート５０と、電力源３０と接続された電極４１，４２と、を有する。光学シート５０の一方の主面上に、第１電極４１が面状に広がっており、光学シート５０の他方の主面上に、第２電極４２が面状に広がっている。また、図３に示すスクリーン４０は、第１電極４１を覆ってスクリーン４０の一方の最表面を形成する第１カバー層４６と、第２電極４２を覆ってスクリーン４０の他方の最表面を形成する第２カバー層４７と、を有する。

画像光が透過する第１電極４１及び第１カバー層４６は、透明である。第１電極４１及び第１カバー層４６は、それぞれ、可視光領域における透過率が８０％以上であることが好ましく、８４％以上であることがより好ましい。なお、可視光透過率は、分光光度計（（株）島津製作所製「ＵＶ−３１００ＰＣ」、ＪＩＳＫ０１１５準拠品）を用いて、測定波長３８０ｎｍから７８０ｎｍの範囲内で測定したときの、各波長における透過率の平均値として特定される。

第１電極４１をなす導電材料として、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ；インジウム錫酸化物）、ＩｎＺｎｏ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｚｉｎｃ Ｏｘｉｄｅ；インジウム亜鉛酸化物）、Ａｇナノワイヤー、カーボンナノチューブ等を用いることができる。一方、第１カバー層４６は、第１電極４１及び光学シート５０を保護するための層である。この第１カバー層４６は、透明樹脂、例えば優れた安定性を有するポリエチレンテレフタレート、あるいはポリカーボネートやアクリル樹脂、メタクリル樹脂、シクロオレフィンポリマー等から、形成することができる。

第２電極４２は、第１電極４１と同様に構成することができる。ただし、第２電極４２は、反射型のスクリーン４０の場合には透明である必要はない。したがって、反射型のスクリーン４０の第２電極４２は、例えば、アルミニウムや銅等の金属薄膜によって形成され得る。金属膜からなる第２電極４２は、反射型のスクリーン４０において、画像光を反射する反射層としても機能することができる。また、第２カバー層４７は、第１カバー層４６と同様に構成することができる。

光学シート５０は、一対の基材５１，５２と、一対の基材５１，５２間に設けられた粒子層５５と、を有する。第１基材５１は、第１電極４１を支持しており、第２基材５２は、第２電極４２を支持している。粒子層５５は、第１基材５１と第２基材５２の間に封止されている。

第１基材５１及び第２基材５２は、粒子層５５を封止することができ、且つ、第１電極４１、第２電極４２及び粒子層５５の支持体として機能し得る強度を有した材料、例えば、ポリエチレンテレフタレート樹脂フィルム等から構成される。なお、図３に示す例において、画像光は、スクリーン４０の第１基材５１を透過する。したがって、第１基材５１は透明であって、第１電極４１及び第１カバー層４６と同様の可視光透過率を有することが好ましい。

粒子層５５は、多数の粒子６０と、粒子６０を保持する保持部５６と、を有する。保持部５６は、粒子６０を動作可能に保持している。図４に示すように、保持部５６は、多数のキャビティ５６ａを有しており、各キャビティ５６ａ内に粒子６０が収容されている。各キャビティ５６ａの内寸法は、当該キャビティ５６ａ内の粒子６０の外寸法よりも大きくなっている。したがって、粒子６０は、キャビティ５６ａ内で動作可能となっている。保持部５６は、溶媒５７によって膨潤している。キャビティ５６ａ内において、保持部５６と粒子６０との間は溶媒５７で満たされている。溶媒５７によって膨潤した保持部５６によれば、粒子６０の円滑な動作を安定して確保することができる。

溶媒５７は、粒子６０の動作を円滑にするために用いられる。溶媒５７は、保持部５６が膨潤することによってキャビティ５６ａ内に保持されるようになる。溶媒５７は、粒子６０が電場に対応して動作することを阻害しないよう、低極性であることが好ましい。低極性の溶媒５７として、粒子６０の動作を円滑化させる種々の材料を用いることができる。溶媒５７には、一例として、ジメチルシリコーンオイル、イソパラフィン系溶媒、及び直鎖アルカン等を用いることができる。

保持部５６には、一例として、エラストマー材料からなるエラストマーシート等を用いることができる。エラストマーシートとしての保持部５６は、溶媒５７を膨潤することが可能である。エラストマーシートの材料としては、一例として、シリコーン樹脂、（微架橋した）アクリル樹脂、（微架橋した）スチレン樹脂及びポリオレフィン樹脂等を用いることができる。

キャビティ５６ａは、保持部５６内において、スクリーン４０の面方向に高密度で分布している。また、キャビティ５６ａは、スクリーン４０の法線方向ｎｄには、完全に層をなして重なることはない。すなわち、キャビティ５６ａの全体がスクリーン４０の法線方向ｎｄに対して完全に２つ以上並ぶことはない。

粒子６０は、図１に示したプロジェクター２０から投射される画像光の進行方向を変化させる機能、例えば、画像光を拡散、反射又は屈折させる機能を有する。粒子６０は、比誘電率が異なる第１部分６１及び第２部分６２を含む。すなわち、この粒子６０が電場内に置かれると、粒子６０内に電気双極子モーメントが発生する。このとき、粒子６０は、その双極子モーメントのベクトルが電場のベクトルと真逆を向く位置へ向けて動作するようになる。

したがって、第１電極４１及び第２電極４２の間に電圧が印加され、第１電極４１及び第２電極４２の間に位置する光学シート５０に電場が発生すると、粒子６０は、電場に対して安定した姿勢、すなわち電場に対して安定した位置及び向きとなるようにキャビティ５６ａ内で動作する。このスクリーン４０は光拡散機能を有した粒子６０の動作にともなって、その拡散波面を変化させる。

例えば、制御装置３５は、電力源３０の印加電圧を制御することによって、粒子６０を１８０°未満の角度範囲内で繰り返し回転させることができる。したがって、第１部分６１及び第２部分６２のうちの少なくとも一方を選択して、観察者側に位置させることが可能となる。

さらに、制御装置３５は、スクリーン４０の法線方向に沿って観察者側から粒子６０の第１部分６１が第２部分６２の少なくとも一部を覆うよう、電力源３０の印加電圧により、粒子６０の向き及び位置の少なくとも一方を制御することができる。したがって、第１部分６１と第２部分６２が厳密に同一色でない場合においても、粒子６０を動作させながら画像を表示している間、スクリーン４０の色味が変化することを効果的に感知されにくくすることが可能となる。

比誘電率が異なる第１部分６１及び第２部分６２を含む粒子６０は、公知技術を含む様々な方法で製造できる。例えば、有機物又は無機物の球状粒子を、粘着テープ等を用いて単層に配列させ、球状粒子と異なる正負に帯電する樹脂成分の層又は無機物層を半球面に蒸着する方法（蒸着法、例えば、特開昭５６−６７８８７号公報参照）、回転ディスクを用いる方法（例えば、特開平６−２２６８７５号公報参照）、比誘電率が異なる２種類の液滴をスプレー法やインクジェット法を用いて空気中で接触させて１つの液滴にする方法（例えば、特開２００３−１４０２０４号公報参照）、及びマイクロチャンネル方法（例えば、特開２００４−１９７０８３号公報参照）等、を用いる。

特開２００４−１９７０８３号公報に提案されているように、比誘電率が互いに異なる第１部分６１及び第２部分６２は、帯電特性の互いに異なる材料を用いて形成することができる。一般にマイクロチャンネル方法では、互いに油性／水性（Ｏ／Ｗ型）又は水性／油性（Ｗ／Ｏ型）の関係にある連続相と粒子化相とを用いる。そして、連続相が移送される第１マイクロチャンネルから、第２マイクロチャンネルに流れる流動媒体の粒子化相内に、二種類の帯電特性の互いに異なる材料を含む連続相を、順次吐出することにより、二相ポリマー粒子６０で、且つ、電荷的に（±）の極性を有する双極性粒子６０を製造する。

本実施形態のマイクロチャンネル方法においては、まず、重合性樹脂成分を含有する油性又は水性の流動性媒体中に、この媒体に対して不溶性の重合性樹脂成分を分相して連続相を形成する。連続相中の重合性樹脂成分は、互いに異なる正負に帯電する重合性モノマーで形成する。次に、重合性モノマーを第１マイクロチャンネルに移送させ、次いで、この連続相を、第２マイクロチャンネル内を流れる水性又は油性の粒子化相中に、連続又は間欠的に順次吐出する。次に、粒子化相中に吐出した吐出物がマイクロチャンネル内での一連の吐出・分散・移送中に粒子化されるので、この粒子中の重合性樹脂成分をＵＶ照射下及び／又は加熱下において重合硬化させる。このようにして、粒子６０が適宜調製される。

粒子６０に用いられる重合性樹脂成分としては、官能基又は置換基の種類によって、それぞれ（−）帯電性と（＋）帯電性を示す傾向にあるモノマー種が挙げられる。したがって、少なくとも２種以上の複数種のモノマーを重合性樹脂成分として使用する場合には、その（＋）帯電性及び（−）帯電性を示す傾向を周知の上で、好ましくは同種帯電性の傾向にあるモノマー同士を複数組み合わせて、適宜好適に使用する。その他、重合開始剤等のモノマー以外の添加剤は、材料全体での帯電性を失わないように調整して添加される。

少なくとも１種の官能基及び／又は置換基を分子内に有する重合性樹脂成分において、その官能基又置換基としては、例えば、カルボニル基、ビニル基、フェニル基、アミノ基、アミド基、イミド基、ヒドロキシル基、ハロゲン基、スルホン酸基、エポキシ基、及び、ウレタン結合等を挙げることができる。このような重合性モノマーにおける官能基又は置換基を有するモノマー種の単独又は２種以上の複数種を組み合わせて適宜好適に使用することができる。（−）帯電性又は（＋）帯電性を示す傾向にある重合性モノマーとしては、特開２００４−１９７０８３号公報に提案されているものを用いればよい。

マイクロチャンネル方法で粒子６０を製造する場合、連続相をなす二種の重合性樹脂成分の合流時における速度や合流方向等、並びに、連続相の粒子相への吐出時における速度や吐出方向等を調整することにより、得られる粒子６０の外形状、粒子６０における第１部分６１及び第２部分６２の界面の形状等を、調整することができる。

図３に示された粒子６０の例では、第１部分６１と第２部分６２の体積比率は、同一である。また、粒子６０の第１部分６１と第２部分６２の界面は、平面状に形成される。すなわち、粒子６０は球形状に形成され、第１部分６１と第２部分６２は半球状に形成される。

図４は、本実施形態のスクリーン４０の粒子層５５の粒子６０を示す。

連続相をなす二種の重合性樹脂成分が、拡散成分を含む場合、粒子６０の第１部分６１及び第２部分６２に内部拡散機能を付与することができる。図４に示すように、粒子６０の第１部分６１は、第１主部６６ａ及び第１主部６６ａ内に分散した第１拡散成分６６ｂを有する。同様に、粒子６０の第２部分６２は、第２主部６７ａ及び第２主部６７ａ内に分散した第２拡散成分６７ｂを有する。

すなわち、図４に示した球状粒子６０は、第１部分６１の内部を進む光及び第２部分６２の内部を進む光に対して、拡散機能を発現することができる。ここで、第１拡散成分６６ｂ及び第２拡散成分６７ｂとは、粒子６０内を進む光に対し、反射や屈折等によって、光の進路方向を変化させる作用を及ぼし得る成分のことである。このような第１拡散成分６６ｂ及び第２拡散成分６７ｂの光拡散機能は、例えば、粒子６０の第１主部６６ａ及び第２主部６７ａをなす材料とは異なる屈折率を有する材料から第１拡散成分６６ｂ及び第２拡散成分６７ｂを構成することにより、あるいは、光に対して反射作用を及ぼし得る材料から第１拡散成分６６ｂ及び第２拡散成分６７ｂを構成することにより、付与される。

第１主部６６ａ及び第２主部６７ａをなす材料とは異なる屈折率を有する第１拡散成分６６ｂ及び第２拡散成分６７ｂとして、樹脂ビーズ、ガラスビーズ、金属化合物、気体を含有した多孔質物質等が挙げられる。また、第１拡散成分６６ｂ及び第２拡散成分６７ｂは、単なる気泡でもよい。

粒子６０は、単一色が好ましい。すなわち、第１部分６１と第２部分６２は、同一色であることが好ましい。第１部分６１と第２部分６２の色は、顔料や染料等の色材を添加することにより、調整することができる。顔料や染料は、特開２００５−９９１５８号公報、特許第２７８０７２３号公報、及び、特許第５４６３９１１号公報等で開示されたものを用いればよい。

粒子６０に対して用いる単一色とは、スクリーン４０で画像の表示を行っていない状態において、粒子６０が光学シート５０内で動作したとしても、図１に示した反射型のスクリーン４０の表示側面４０ａを観察する観察者が、通常の観察力でスクリーン４０の色の変化を認識できない程度に一様な色を有していることを意味する。すなわち、粒子６０の第１部分６１がスクリーン４０の第１面４０ａに向いている状態でのスクリーン４０の第１面４０ａと、粒子６０の第２部分６２がスクリーン４０の第１面４０ａに向いている状態でのスクリーン４０の第１面４０ａとを、画像の表示を行っていない状態で観察者が通常の注意力で観察した際に、同一の色として認識される場合、粒子６０が単一色であるとする。

具体的には、粒子６０の第１部分６１がスクリーン４０の第１面４０ａに向いている状態でのスクリーン４０の第１面４０ａと、粒子６０の第２部分６２がスクリーン４０の第１面４０ａに向いている状態でのスクリーン４０の第１面４０ａとの色差ΔＥ^*ａｂ（＝〔（ΔＬ^*）²＋（Δａ^*）²＋（Δｂ^*）²〕^1/2）が、１．５以下となっていることが好ましい。なお、色差ΔＥ^*ａｂは、ＪＩＳ Ｚ８７３０に準拠して、コニカミノルタ社製の色彩計（ＣＭ−７００ｄ）を用いて計測されたＬ^*ａ^*ｂ^*表色系における明度ΔＬ^*及び色度ａ^*，ｂ^*に基づいて特定された値とする。また、スクリーン４０が反射型である場合には、反射光の明度ΔＬ^*及び色度ａ^*，ｂ^*に基づいて特定された色差ΔＥ^*ａｂの値で評価し、スクリーン４０が透過型である場合には、透過光の明度ΔＬ^*及び色度ａ^*，ｂ^*に基づいて特定された色差ΔＥ^*ａｂの値で評価する。

このように、粒子６０を単一色とすることで、画像等を表示していない時のスクリーン４０を一定の色にすることが可能となる。そして、スクリーン４０に画像を表示する際に、色味が変化したように感知されることが少なくなる。この結果、スクリーン４０の色変化にともなった画質の劣化を効果的に回避することが可能となる。

粒子層５５、光学シート５０、及び、スクリーン４０は、一例として以下のように製造する。

粒子層５５は、例えば、特開平１−２８２５９号公報に開始された方法により製造することができる。まず、粒子６０を重合性シリコーンゴムに分散させたインキを作製する。次に、このインキを平滑な基材上にコーター等で延伸し、加熱及び乾燥等で重合させ、シート化する。以上の手順により、粒子６０を保持した保持部５６が得られる。次に、保持部５６をシリコーンオイル等の溶媒５７に一定期間浸漬する。その後、保持部５６が膨潤することで、シリコーンゴム等からなる保持部５６と粒子６０との間に、溶媒５７で満たされた隙間が形成される。この結果、溶媒５７及び粒子６０を収容したキャビティ５６ａが形成され、粒子層５５が製造される。

次に、特開２０１１−１１２７９２号公報に開示された製造方法により、粒子層５５を用いてスクリーン４０を製造する。まず、図４に示す一対の第１基材５１及び第２基材５２によって粒子層５５を覆い、ラミネート又は接着剤等を用いて粒子層５５を封止する。これにより、光学シート５０が製造される。次に、光学シート５０上に第１電極４１及び第２電極４２を設け、さらに、第１カバー層４６及び第２カバー層４７を積層することで、スクリーン４０が得られる。

このような方法を用いることにより、容易に大型の光学シート５０及びスクリーン４０を製造することが可能となる。

次に、本実施形態の粒子層５５と粒子６０の関係について説明する。

図５は、本実施形態のスクリーン４０の粒子層５５の厚みと粒子６０の直径がＴ＝（１＋（√３）／２）Ｄの関係の場合を示す。

本実施形態のスクリーン４０は、粒子６０が粒子層５５に単層に並べられる。ここで、単層とは、スクリーン４０の法線方向ｎｄに対して、粒子層５５に粒子６０が完全に２つ重なることがない。すなわち、粒子層５５と粒子６０の関係は、少なくとも以下の条件式（１）を満足する。なお、粒子６０は、粒子層５５に規則的に並ぶ必要はなく、不規則に並んでもよい。

ただし、
Ｔは、粒子層５５の厚み、
Ｄは、キャビティ５６ａの直径、
である。

条件式（１）の下限を下回ると、粒子層５５の厚みＴがキャビティ５６ａの直径Ｄよりも小さくなってしまう。条件式（１）の上限を上回ると、電気力線に対して平行な方向に複数の粒子６０が配置されることになり、粒子６０間の静電的な相互作用によって粒子６０の回転に支障をきたすおそれがある。

また、粒子層５５と粒子６０の関係は、以下の条件式（２）を満足することが好ましい。

ただし、
Ｔは、粒子層５５の厚み、
Ｄは、キャビティ５６ａの直径、
である。

条件式（２）を満足することによって、粒子層５５を薄膜化することができ、粒子層５５内の電界強度が大きくなり、粒子６０の回転を円滑にすることが可能となる。

図６は、本実施形態のスクリーン４０の粒子層５５の厚みと粒子６０の直径がＴ＝３Ｄ／２の関係を示す。

さらに、粒子層５５と粒子６０の関係は、以下の条件式（３）を満足することが好ましい。

ただし、
Ｔは、粒子層５５の厚み、
Ｄは、キャビティ５６ａの直径、
である。

条件式（３）を満足することによって、粒子層５５を薄膜化し、且つ、塗工時に粒子６０が吐出口に溜まることを抑制することが可能となる。

このように、粒子層５５と粒子６０の関係が条件式（１）を満足し、粒子層５５に粒子６０を単層に配置させるためには、前述したインキを延伸する際に、インキを突出するノズルと基材との隙間が粒子６０の２倍より狭くなるようにコーターの位置を調節する。また、条件式（２）及び条件式（３）を満足させる際も同様に、コーターの位置を調節し、インキを突出するノズルと基材との隙間がそれぞれ（１＋（√３）／２）Ｄより狭く、又は３Ｄ／２よりも広くする。

粒子層５５の厚みは、コーターのギャップ及び隙間等の塗工条件と、インキの溶剤濃度によって変化する。なぜならば、インキの溶剤濃度が変化すると、インキの粘度が変化し、且つ、乾燥時に溶剤が揮発するため、粒子層５５の厚みが変化するからである。

保持部５６に対する粒子６０の配合比は、粒子層５５の厚みによって適切な値が異なる。粒子６０を単層に配置する粒子層５５において、膨潤前の粒子６０の充填率は、粒子層５５の厚みが粒子６０の直径と等しく、粒子６０が２次元に最密充填配列をとるとき最大となり、６１％と計算される。ただし、粒子６０の充填率とは、粒子層５５の体積全体に対する全粒子６０の体積の割合である。例えば、粒子６０の数は同じで、粒子層５５の厚みが粒子６０の直径の１＋（√３）／２倍の粒子層５５を考えると、充填率は３２％と計算される。

粒子６０の配合比は、粒子層５５の厚みに応じて、粒子６０の充填率が３２％以上６１％未満とすることが好ましい。充填率が３２％より小さいと、粒子が少なすぎるため漏れ光が多くなってしまう可能性がある。充填率を６１％以上とすると、塗工時に粒子６０が吐出口に溜まってしまう可能性がある。

粒子６０の混合比から粒子層５５の充填率を予想するためには、シリコーンゴムの硬化前後の体積変化を予め測定しておけばよい。特にシリコーンゴムの体積変化が無視できるならば両者は等しいと考えられる。

次に、図１に示した表示装置１０を用いて画像を表示する際の作用について説明する。

まず、制御装置３５からの制御によって、プロジェクター２０のコヒーレント光源２１がコヒーレント光を発振する。プロジェクター２０からの光は、図示しない走査装置によって光路を調整され、スクリーン４０に照射される。走査装置は、図２に示したようにスクリーン４０上を光が走査するように光路を調整する。ただし、コヒーレント光源２１によるコヒーレント光の射出は、制御装置３５によって制御される。制御装置３５は、スクリーン４０上に表示したい画像に対応して、コヒーレント光源２１からのコヒーレント光の射出を停止する。プロジェクター２０に含まれる走査装置の動作は、人間の目Ｅでは分解不可能な程度にまで高速になっている。したがって、観察者は、時間を隔てて照射されるスクリーン４０上の各位置に照射された光を同時に観察することになる。なお、プロジェクター２０は、制御装置３５とは別の図示しない制御装置を内部に設け、その内部の制御装置によって制御されるように構成してもよい。

スクリーン４０上に投射された光は、第１カバー層４６及び第１電極４１を透過して、光学シート５０に到達する。この光は、光学シート５０の粒子６０で拡散反射し、スクリーン４０の観察者側となる種々の方向へ向けて射出する。したがって、観察者は、スクリーン４０の観察者側となる各位置において、スクリーン４０上の各位置からの反射光を観察することができる。この結果、観察者は、スクリーン４０上のコヒーレント光が照射されている領域に対応した画像を観察することができる。

また、コヒーレント光源２１が、互いに異なる波長域のコヒーレント光を射出する複数の光源を含むようにしてもよい。この場合、制御装置３５は、各波長域の光に対応した光源を、他の光源から独立して制御する。この結果、スクリーン４０上にカラー画像を表示することが可能となる。

ところで、一般に、コヒーレント光を用いてスクリーン上に画像を形成する場合、斑点模様のスペックルが観察されるようになる。スペックルの一原因は、レーザー光に代表されるコヒーレント光が、スクリーン上に拡散した後に、光センサ面上、又は、人間の場合は網膜上に干渉パターンを生じさせるためと考えられる。とりわけ、ラスタースキャンによってスクリーンにコヒーレント光を照射する場合、スクリーン上の各位置には一定の入射方向からコヒーレント光が入射する。したがって、ラスタースキャンを採用した場合、スクリーンの各点で発生するスペックル波面はスクリーンが揺動しない限り不動となり、スペックルパターンが画像と共に観察者に視認されると、表示画像の画質を著しく劣化させることになる。

一方、本実施形態の表示装置１０のスクリーン４０は、拡散波面を経時的に変化させるようになっている。スクリーン４０での拡散波面が変化すれば、スクリーン４０上でのスペックルパターンが経時的に変化するようになる。そして、拡散波面の経時的な変化を十分に高速にすると、スペックルパターンが重ねられ、平均化される。これによって、観察者にスペックルを目立たなくさせることが可能となる。

図１に示すように、スクリーン４０は、一対の第１電極４１及び第２電極４２を有する。第１電極４１及び第２電極４２は、電力源３０に電気的に接続している。すなわち、電力源３０は、第１電極４１及び第２電極４２に電圧を印加することができる。第１電極４１と第２電極４２の間に電圧が印加されると、第１電極４１と第２電極４２の間に位置する光学シート５０に電場が形成される。

図４に示すように、光学シート５０の粒子層５５には、比誘電率の異なる第１部分６１及び第２部分６２を有した粒子６０が、動作可能に保持されている。この粒子６０は、そもそも帯電している、又は、少なくとも電場が形成されると双極子モーメントが発生することから、形成された電場のベクトルに応じて動作する。そして、光の進行方向を変化させる機能、例えば反射機能や拡散機能を有した粒子６０が、図４に示した矢印Ａの方向に回転動作すると、スクリーン４０の拡散特性が経時的に変化する。この結果、観察者に対してスペックルを目立たなくさせることができる。

なお、図４の矢印Ｌａは、プロジェクター２０からスクリーン４０へ照射された画像光であり、矢印Ｌｂは、スクリーン４０で拡散された画像光である。また、粒子６０の第１部分６１及び第２部分６２の間で、比誘電率が異なるとは、スペックル低減機能を発現し得る程度に比誘電率が異なっていれば十分である。したがって、粒子６０の第１部分６１及び第２部分６２の間で比誘電率が異なるか否かは、動作可能に保持された粒子６０が、電場ベクトルの変化にともなって動作し得るか否かにより、判定することができる。

ここで、粒子６０が保持部５６に対して動作する原理は、粒子６０の電荷又は双極子モーメントが電場ベクトルに対して安定的な位置関係となるように、粒子６０の向き及び位置を変化させる、というものである。したがって、粒子層５５に一定の電場が印加され続けると、粒子６０の動作は一定期間後には停止する。その一方で、スペックルを目立たなくするには、粒子６０の保持部５６に対する動作が継続する必要がある。そこで、電力源３０は、粒子層５５に形成される電場が経時的に変化するよう、電圧を印加する。本実施形態では、電力源３０は、光学シート５０内に生成させる電場のベクトルを反転させるように、第１電極４１と第２電極４２の間に電圧を印加する。

図７は、スクリーン４０へ印加される電圧の一例を示す。

図７に示すように、本実施形態の第１電極４１と第２電極４２の間の電圧は、Ｘ［Ｖ］と−Ｙ［Ｖ］が交互に印加される。印加電圧のＸ［Ｖ］と−Ｙ［Ｖ］は、絶対値が同一でも異なっていてもよい。また、３つ以上の異なる値の電圧を印加するようにしてもよい。さらに、通常の交流電圧を採用する等、印加電圧が連続的に変化するようにしてもよい。

なお、粒子６０は、保持部５６に形成されたキャビティ５６ａ内に収容されている。そして、図４に示したように、粒子６０は略球状の外形を有している。また、粒子６０を収容するキャビティ５６ａは、略球状の内形を有している。したがって、粒子６０は、図４の紙面に直交する方向に延びる回転軸線ｒａを中心として、回転振動することができる。ただし、粒子６０を収容するキャビティ５６ａの大きさに依存して、粒子６０は、繰り返し回転運動だけでなく、並進運動も行うことができる。さらに、キャビティ５６ａには、溶媒５７が充填されている。溶媒５７は、粒子６０の保持部５６に対する動作を円滑にする。

次に、実際に作製した粒子層５５の例を説明する。

図８は、実施例１の粒子層５５を示す。

本実施形態の粒子層５５の実施例１として、直径が９０μｍの粒子６０を用いて作製した。塗工には、ベーカー式アプリケーターを使用した。アプリケーターのギャップは１５０μｍ、保持部５６に対する粒子６０の配合比は重量比で３７％である。有機溶剤を標準量と２倍量の２水準で作製した。

保持部５６としてのシリコーンオイルの膨潤前の厚みは、マイクロメーターで測定し、有機溶剤標準量の場合１１９μｍ、有機溶剤２倍量の場合１００μｍであった。光学顕微鏡で観察したところ、粒子層５５でのスクリーン４０の法線方向ｎｄに対する粒子６０の重なりは、ほぼ観察されなかった。なお、粒子６０の配合量は等しいが厚みが小さいため、有機溶剤２倍量の粒子層５５の方が有機溶剤標準量の粒子層５５よりも、粒子６０が密に存在していた。これらのサンプルの場合、シリコーンオイル浸漬後、１．２倍に膨張し、粒子層５５の厚みは、有機溶剤標準量の場合１４３μｍ、有機溶剤２倍量の場合１２０μｍで、約１０８μｍの径のキャビティ５６ａが生成された。

図９は、実施例２の粒子層５５を示す。

本実施形態の粒子層５５の実施例２として、直径が５０μｍの粒子６０を用いて作製した。塗工には、ベーカー式アプリケーターを使用した。アプリケーターのギャップは７５μｍ、保持部５６に対する粒子６０の配合比は重量比で３７％である。

保持部５６としてのシリコーンオイルの膨潤前の厚みは、マイクロメーターで測定し、６５μｍであった。光学顕微鏡で観察したところ、粒子層５５でのスクリーン４０の法線方向ｎｄに対する粒子６０の重なりは、ほぼ観察されなかった。このサンプルの場合、シリコーンオイル浸漬後、１．２倍に膨張し、粒子層５５の厚みは、７８μｍで、約６０μｍの径のキャビティ５６ａが生成された。

図１０は、比較例の粒子層５５を示す。

比較例の粒子層５５として、直径が９０μｍの粒子６０を用いて作製した。塗工には、ベーカー式アプリケーターを使用した。アプリケーターのギャップは３５０μｍ、保持部５６に対する粒子６０の配合比は重量比で５５％である。

保持部５６としてのシリコーンオイルの膨潤前の厚みは、マイクロメーターで測定し、２２４μｍであった。光学顕微鏡で観察したところ、粒子層５５でのスクリーン４０の法線方向ｎｄに対する粒子６０の重なりが観察された。このサンプルの場合、シリコーンオイル浸漬後、１．２倍に膨張し、粒子層５５の厚みは、２６９μｍで、約１０８μｍの径のキャビティ５６ａが生成された。

図１１は、他の実施形態のスクリーン４０の断面の一部を示す。

図１１に示すように、光学シート５０及びスクリーン４０は、曲面に製造してもよい。曲面に製造するには、シート層５５をシート化する際に、曲面上で加熱し、重合させればよい。その後、予め曲面に形成された基材５１，５２を積層すればよい。

図１２は、第１部分６１と第２部分６２の色を異ならせた例の粒子６０を示す。

例えば、上述した実施形態において、第１部分６１と第２部分６２は、同一の色を有する例を示したが、この例に限る必要はない。第１部分６１及び第２部分６２の一方は、透明でもよい。第１部分６１及び第２部分６２の一方が透明であれば、粒子６０は透明でない他方の色として把握される。したがって、粒子６０の向き、姿勢、位置が変化したとしても、光学シート５０及びスクリーン４０は、一定の色を有する。したがって、画像を表示する際に、スクリーン４０の色変化にともなった画質の劣化を効果的に回避することが可能となる。

図１３は、第１部分６１と第２部分６２の体積比率を異ならせた例の粒子６０を示す。

上述した実施形態において、第１部分６１と第２部分６２は、同一の体積比率を有する例を示したが、この例に限る必要はない。粒子６０に占める第１部分６１の体積比率と粒子６０に占める第２部分６２の体積比率が異なるようにしてもよい。図１３に示す例では、第１部分６１の体積比率が第２部分６２の体積比率よりも大きい。このような粒子６０を用いた場合、スクリーン４０に光が照射されている間、スクリーンの法線方向ｎｄに沿って観察者側から第１部分６１が第２部分６２の少なくとも一部を覆うようにすることが容易になる。さらに、粒子６０の回転動作にともなって図１３の二点鎖線で示された位置まで第２部分６２が移動する場合、スクリーン４０の法線方向ｎｄに沿った観察者側から第１部分６１によって第２部分６２を完全に覆い隠すことが可能となる。したがって、第１部分６１と第２部分６２が厳密に同一色でない場合においても、粒子６０を動作させながら画像を表示している間、スクリーン４０の色味が変化することを効果的に感知されにくくすることが可能となる。

図１４は、光吸収機能を有する例の粒子６０を示す。

粒子６０の駆動を制御することにより、第１部分６１及び第２部分６２の色の相違に大きな影響を受けることなく、スクリーン４０の色味変化を効果的に感知されにくくすることができる場合には、第１部分６１及び第２部分６２の一方が、光吸収機能を有するようにしてもよい。図１４に示す例では、第１部分６１は光拡散性を有し、第２部分６２は光吸収機能を有する。第２部分６２の光吸収機能は、一例として、第２部分６２が光吸収性の色材、具体的にはカーボンブラックやチタンブラック等の顔料を含むことにより、発現され得る。図１４に示す粒子６０では、プロジェクター２０からの画像光Ｌａとは異なる方向から入射する光Ｌｃを、第２部分６２によって吸収することができる。第２部分６２によって吸収される光は、例えば、スクリーン４０が設置された場所に存在する図示しない照明装置等からの環境光とすることができる。スクリーン４０に入射する画像光Ｌａ以外の光Ｌｃを選択して吸収することにより、表示画像の明るさを損なうことなく、表示画像のコントラストを効率的に改善することが可能となる。

さらに、上述した実施形態において、スクリーン４０が反射型スクリーンとして構成される例を示したが、この例に限らず、スクリーン４０を透過型スクリーンとして構成してもよい。透過型のスクリーン４０では、第２電極４２、第２カバー層４７、及び第２基材５２は、第１電極４１、第１カバー層４６、及び第１基材５１と同様に透明に構成され、同様の可視光透過率を有することが好ましい。また、粒子６０に入射した光の透過率が反射率よりも高くなるよう、粒子６０内に添加される拡散成分６６ｂ、６７ｂの大きさや量を調整することが好ましい。

さらに、上述した実施形態において、正の帯電性を有するモノマーや負の帯電性を有するモノマーを合成樹脂の重合を用いて単一色の粒子６０を作製し、この粒子６０が帯電している例を示したが、この例に限る必要はない。溶媒５７中での帯電特性が異なる複数部分を有する粒子６０は、公知の材料を用いて、様々な方法で合成される。例えば、性能の異なる材料からなる板状体を二層積層し、この積層体を所望のサイズに粉砕することによって、粒子６０を作製してもよい。帯電特性を有する材料は、例えば合成樹脂に、帯電制御剤を添加すればよい。帯電付与添加剤の例としては、静電気防止剤に用いられる、ポリアルキレングリコールを主成分とするポリマーに過塩素酸リチウム等を複合化させたイオン導電性付与剤を採用することができる。

さらに、上述した実施形態において、粒子６０が球体である例を示したが、この例に限る必要はない。粒子６０は、キャビティ５６ａ内で動作可能であれば、回転楕円体、立方体、直方体、錐体、円筒体等の外径を有するようにしてもよい。球体以外の外形を有する粒子６０を動作させることにより、粒子６０の内部拡散機能によらず、表面反射によって、スクリーン４０の拡散特性の経時変化を引き起こすことが可能となる。

さらに、光学シート５０、粒子層５５、及び粒子６０を上述した実施形態で説明した方法とは異なる方法で製造してもよい。また、粒子６０が、保持部５６に対して動作可能に保持されれば、溶媒５７が設けられていなくてもよい。

さらに、上述した実施形態において、スクリーン４０の積層構造の一例を示したが、これに限らず、特定の機能を発揮することを期待されたその他の機能層をスクリーン４０に設けてもよい。また、１つの機能層が２つ以上の機能を発揮するようにしてもよい。例えば、第１カバー層４６、第２カバー層４７、第１基材５１、又は第２基材５２等が、この機能層として働くようにしてもよい。機能層に付与される機能として、例えば、反射防止機能、耐擦傷性を有したハードコート機能、紫外線遮蔽機能、紫外線反射機能、又は防汚機能等が挙げられる。

図１５は、複数の線状電極部を有するスクリーン４０の例を示す。

さらに、上述した実施形態において、第１電極４１及び第２電極４２が、面状に形成され、粒子層５５を挟むように配置される例を示したが、この例に限る必要はない。第１電極４１及び第２電極４２の少なくとも一つがストライプ状に形成されるようにしてもよい。図１５に示す例では、第１電極４１及び第２電極４２の両方が、ストライプ状に形成されている。すなわち、第１電極４１は線状に延びる複数の第１線状電極部４１ａを有し、複数の第１線状電極部４１ａはその長手方向に直交する方向に配列されている。第２電極４２も第１電極４１と同様に、線状に延びる複数の第２線状電極部４２ａを有し、複数の第１線状電極部４１ａはその長手方向に直交する方向に配列されている。

図１５に示す例において、第１電極４１をなす複数の第１線状電極部４１ａ及び第２電極４２をなす複数の第２線状電極部４２ａは、共に、光学シート５０の観察者とは反対側の面上に配置されている。そして、第１電極４１をなす複数の第１線状電極部４１ａ及び第２電極４２をなす複数の第２線状電極部４２ａは、同一の配列方向に沿って、交互に配列されている。図１５に示された第１電極４１及び第２電極４２によっても、電力源３０から電圧を印加されることにより、光学シート５０の粒子層５５に電場を形成することができる。

さらに、上述した実施形態において、プロジェクター２０がラスタースキャン方式で、光をスクリーン４０に投射する例について説明したが、この例に限る必要はない。プロジェクターがラスタースキャン方式以外の方式、例えば、各瞬間にスクリーンの全領域に画像光を投射するようにしてもよい。このようなプロジェクターを用いた場合においてもスペックルが生じることになるが、上述のスクリーンを用いることによって、スクリーン４０での拡散波面が経時的に変化することになり、スペックルを効果的に目立たなくすることができる。さらに、背景技術の欄で説明した国際公開２０１２／０３３１７４に開示されたプロジェクターと組み合わせて、上述したスクリーンを用いることも可能である。このプロジェクターによれば、スペックルを有効に低減することができるが、このプロジェクターと上述のスクリーンとの組み合わせによれば、さらに効果的に、スペックルを目立たなくすることができる。

以上、本実施形態の光学シート５０によれば、所定の厚みを有する透明な保持部５６と、保持部５６に形成されたキャビティ５６ａ内に収容され比誘電率の異なる第１部分６１と第２部分６２を含む粒子６０と、を有する粒子層５５を備え、粒子層５５と粒子６０の関係は、以下の条件式（１）を満足するので、粒子層５５の厚みＴを薄膜化し、且つ、電気力線に対して平行な方向に複数の粒子６０を配置することができず、粒子６０間の静電的な相互作用によって粒子６０の回転に支障をきたすおそれがなくなり、粒子６０を円滑に動作させることができ、スペックルを十分に低減することが可能となる。

ただし、
Ｔは、前記粒子層の厚み、
Ｄは、前記キャビティの直径、
である。

また、本実施形態の光学シート５０によれば、粒子層５５と粒子６０の関係は、条件式（１）に代えて、以下の条件式（２）を満足するので、粒子層５５を薄膜化することができ、粒子層５５内の電界強度が大きくなり、粒子６０の回転を円滑にすることが可能となる。

また、本実施形態の光学シート５０によれば、粒子層５５と粒子６０の関係は、条件式（１）に代えて、以下の条件式（３）を満足するので、粒子層５５を薄膜化し、且つ、塗工時に粒子６０が吐出口に溜まることを抑制することが可能となる。

また、本実施形態の光学シート５０によれば、粒子層５５を挟んだ基材５１，５２を備えるので、光学シート５０の剛性を強くすることが可能となる。

また、本実施形態のスクリーン４０によれば、光学シート５０と、電圧を印加されることによって、粒子層５６の粒子６０を駆動するための電場を形成する電極４１，４２と、を備えるので、電極４１，４２によって形成される電場に応じて、比誘電率の異なる第１部分６１と第２部分６２を含む粒子６０を的確に動作させることが可能となる。そして、反射拡散機能を有する粒子６０が動作することによって、スクリーン４０の拡散特性が経時的に変化し、スペックルを十分に低減することが可能となる。

また、本実施形態の表示装置１０によれば、スクリーン４０と、スクリーン４０にコヒーレント光を照射するプロジェクター２０と、を備えるので、プロジェクター２０から照射されたコヒーレント光のスペックルを十分に低減することが可能となる。

また、本実施形態の表示装置１０によれば、スクリーン４０の電極４１，４２に電圧を印加する電力源３０と、電力源３０から電極４１，４２に印加される印加電圧を制御する制御装置３５と、をさらに備え、制御装置３５は、粒子層５５で粒子６０を動作させるよう、電力源３０の印加電圧を制御するので、粒子６０をさらに的確に動作させることができ、スペックルをさらに十分に低減することが可能となる。

また、本実施形態の表示装置１０によれば、制御装置３５は、１８０°未満の角度範囲内で粒子６０を繰り返し回転させるよう、電力源３０の印加電圧を制御するので、第１部分６１及び第２部分６２のうちの少なくとも一方を選択して、的確に観察者側に位置させることが可能となる。

また、本実施形態の表示装置１０によれば、制御装置３５は、スクリーン４０の法線方向に沿って観察者側から第１部分６１が第２部分６２の少なくとも一部を覆うよう、電力源３０の印加電圧により、粒子６０の向き及び位置の少なくとも一方を制御するので、第１部分６１と第２部分６２が厳密に同一色でない場合においても、粒子６０を動作させながら画像を表示している間、スクリーン４０の色味が変化することを効果的に感知されにくくすることが可能となる。

なお、本実施形態では、いくつかの実施例に基づいて説明してきたが、本発明はこれら実施例に限定されず種々の組み合わせ又は変形が可能である。

１０…表示装置
２０…プロジェクター
２１…コヒーレント光源
３０…電力源
３５…制御装置
４０…スクリーン
４１…第１電極
４２…第２電極
４６…第１カバー層
４７…第２カバー層
５０…光学シート
５１…第１基材
５２…第２基材
５５…粒子層
５６…保持部
５６ａ…キャビティ
５７…溶媒
６０…粒子
６１…第１部分
６６ａ…第１主部
６６ｂ…第１拡散成分
６２…第２部分
６７ａ…第２主部
６７ｂ…第２拡散成分

Claims (9)

1. 所定の厚みを有する透明な保持部と、
   前記保持部に形成されたキャビティ内に収容され比誘電率の異なる第１部分と第２部分を含む粒子と、
   を有する粒子層を備え、
   前記粒子層と前記粒子の関係は、以下の条件式（１）を満足する
   ことを特徴とする光学シート。
   

   

   
   ただし、
   Ｔは、前記粒子層の厚み、
   Ｄは、前記キャビティの直径、
   である。
2. 前記粒子層と前記粒子の関係は、前記条件式（１）に代えて、以下の条件式（２）を満足する
   ことを特徴とする請求項１に記載の光学シート。
   

   
3. 前記粒子層と前記粒子の関係は、前記条件式（１）に代えて、以下の条件式（３）を満足する
   ことを特徴とする請求項１に記載の光学シート。
   

   
4. 前記粒子層を挟んだ基材を備える
   ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１つに記載の光学シート。
5. 請求項１乃至４のいずれか１つに記載の光学シートと、
   電圧を印加されることによって、前記粒子層の前記粒子を駆動するための電場を形成する電極と、
   を備える
   ことを特徴とするスクリーン。
6. 請求項１乃至５のいずれか１つに記載のスクリーンと、
   前記スクリーンにコヒーレント光を照射するプロジェクターと、
   を備える
   ことを特徴とする表示装置。
7. 前記スクリーンの前記電極に電圧を印加する電力源と、
   前記電力源から前記電極に印加される印加電圧を制御する制御装置と、
   をさらに備え、
   前記制御装置は、前記粒子層で前記粒子を動作させるよう、前記電力源の印加電圧を制御する
   ことを特徴とする請求項６に記載の表示装置。
8. 前記制御装置は、１８０°未満の角度範囲内で前記粒子を繰り返し回転させるよう、前記電力源の印加電圧を制御する
   ことを特徴とする請求項７に記載の表示装置。
9. 前記制御装置は、前記スクリーンの法線方向に沿って観察者側から前記第１部分が前記第２部分の少なくとも一部を覆うよう、前記電力源の印加電圧により、前記粒子の向き及び位置の少なくとも一方を制御する
   ことを特徴とする請求項７又は８に記載の表示装置。

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