JP2017156740A

JP2017156740A - Transmission type screen

Info

Publication number: JP2017156740A
Application number: JP2016229727A
Authority: JP
Inventors: 小林　信幸; Nobuyuki Kobayashi; 信幸小林
Original assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Current assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date: 2016-02-26
Filing date: 2016-11-28
Publication date: 2017-09-07

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a transmission type screen with a high contrast ratio and excellent responsiveness.SOLUTION: The transmission type screen can switch a transmission state to transmit light and a reflection state to reflect light. The transmission type screen includes: a first transparent substrate and a second transparent substrate provided to face each other; a first transparent electrode and a second transparent electrode held between the first transparent substrate and the second transparent substrate; a first alignment film and a second alignment film held between the first transparent electrode and the second transparent electrode; and a liquid crystal layer held between the first alignment film and the second alignment film. The liquid crystal layer includes liquid crystal molecules and a polymer material. The first alignment film has a first rubbing axis, and the second alignment film has a second rubbing axis. The angle between the first rubbing axis and the second rubbing axis is 150° or more and 210°or less. The liquid crystal molecules have negative dielectric anisotropy.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本開示は、透過型スクリーンに関する。 The present disclosure relates to a transmissive screen.

従来、映像を表示するスクリーンとして、投影された映像光を全て反射させ、映像光を透過させないスクリーンが用いられている。それに対して、近年、投影された映像を表示し、同時に映像が表示されない箇所において背景光を透過させる透過型スクリーンが開発されている。 Conventionally, as a screen for displaying an image, a screen that reflects all projected image light and does not transmit image light is used. On the other hand, in recent years, a transmissive screen has been developed that displays a projected image and at the same time transmits a background light at a place where the image is not displayed.

透過型スクリーンには、光を透過させる透過状態と、光を拡散反射させる反射状態とを切り替え可能な透過型スクリーンが使用されることが多い。このような透過型スクリーンは、例えば、透過型スクリーンが反射状態の場合に、プロジェクターから投影された映像を表示させ視認可能にする。 In many cases, a transmissive screen that can switch between a transmissive state that transmits light and a reflective state that diffusely reflects light is used. For example, when the transmissive screen is in a reflective state, such a transmissive screen displays an image projected from the projector and makes it visible.

このような、透過状態と反射状態とを切り替え可能な透過型スクリーンとして、液晶材料を使用した高分子分散型液晶素子（Polymer Dispersed Liquid Crystal Element、以下、「ＰＤＬＣ」と表記）が研究されている。ＰＤＬＣとして、電圧を印加している間は透過状態（透明状態）であり、電圧を印加していない間は反射状態（白濁状態）である、ノーマルモードのＰＤＬＣが知られている（例えば、特許文献１〜３参照）。 As such a transmissive screen capable of switching between a transmissive state and a reflective state, a polymer dispersed liquid crystal element (hereinafter referred to as “PDLC”) using a liquid crystal material has been studied. . As a PDLC, a normal mode PDLC that is in a transmissive state (transparent state) while a voltage is applied and is in a reflective state (white turbid state) while a voltage is not applied is known (for example, a patent) References 1-3).

特開２００６−１４５９７３号公報JP 2006-145973 A 特開２００６−１５３９８２号公報JP 2006-153982 A 特開２００６−２２７１７２号公報JP 2006-227172 A

本開示は、コントラスト比が高く、かつ、応答性が良好な透過型スクリーンを提供する。 The present disclosure provides a transmissive screen having a high contrast ratio and good response.

本開示における透過型スクリーンは、光を透過させる透過状態と光を反射させる反射状態とを切り替え可能な透過型スクリーンであって、対向配置された第１の透明基板および第２の透明基板と、第１の透明基板および第２の透明基板の間に挟持された、第１の透明電極および第２の透明電極と、第１の透明電極および第２の透明電極の間に挟持された、第１の配向膜および第２の配向膜と、第１の配向膜および第２の配向膜の間に挟持された、液晶層とを備える。液晶層は、液晶分子および高分子材料を含む。第１の配向膜は第１のラビング軸を有し、第２の配向膜は第２のラビング軸を有する。第１のラビング軸と第２のラビング軸とのなす角は、１５０°以上２１０°以下である。液晶分子は、負の誘電率異方性を有する。 The transmissive screen in the present disclosure is a transmissive screen capable of switching between a transmissive state that transmits light and a reflective state that reflects light, and includes a first transparent substrate and a second transparent substrate that are opposed to each other, The first transparent electrode and the second transparent electrode sandwiched between the first transparent substrate and the second transparent substrate, and the first transparent electrode sandwiched between the first transparent electrode and the second transparent electrode. The first alignment film and the second alignment film, and a liquid crystal layer sandwiched between the first alignment film and the second alignment film. The liquid crystal layer includes liquid crystal molecules and a polymer material. The first alignment film has a first rubbing axis, and the second alignment film has a second rubbing axis. The angle formed by the first rubbing axis and the second rubbing axis is not less than 150 ° and not more than 210 °. Liquid crystal molecules have negative dielectric anisotropy.

本開示における透過型スクリーンは、コントラスト比が高く、かつ、応答性が良好である。 The transmission screen according to the present disclosure has a high contrast ratio and good response.

図１は、実施の形態に係る透過型スクリーンの透過状態における概略断面図である。FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a transmissive screen according to an embodiment in a transmissive state. 図２は、実施の形態に係る透過型スクリーンの反射状態における概略断面図である。FIG. 2 is a schematic cross-sectional view in a reflective state of the transmissive screen according to the embodiment. 図３は、ラビング軸（Ｉ）とラビング軸（ＩＩ）とのなす角が１８０°である場合の各配向膜の概略図である。FIG. 3 is a schematic view of each alignment film when the angle formed by the rubbing axis (I) and the rubbing axis (II) is 180 °. 図４は、ラビング軸（Ｉ）とラビング軸（ＩＩ）とのなす角が１５０°である場合の各配向膜の概略図である。FIG. 4 is a schematic view of each alignment film when the angle formed by the rubbing axis (I) and the rubbing axis (II) is 150 °. 図５は、液晶分子の長軸方向および短軸方向を示す模式図である。FIG. 5 is a schematic diagram showing the major axis direction and minor axis direction of liquid crystal molecules.

以下、適宜図面を参照しながら、実施の形態を詳細に説明する。但し、必要以上に詳細な説明は省略する場合がある。例えば、既によく知られた事項の詳細説明や実質的に同一の構成に対する重複説明を省略する場合がある。これは、以下の説明が不必要に冗長になるのを避け、当業者の理解を容易にするためである。 Hereinafter, embodiments will be described in detail with reference to the drawings as appropriate. However, more detailed description than necessary may be omitted. For example, detailed descriptions of already well-known matters and repeated descriptions for substantially the same configuration may be omitted. This is to avoid the following description from becoming unnecessarily redundant and to facilitate understanding by those skilled in the art.

なお、発明者は、当業者が本開示を十分に理解するために添付図面および以下の説明を提供するのであって、これらにより特許請求の範囲に記載の主題を限定することを意図するものではない。 The inventor provides the accompanying drawings and the following description in order for those skilled in the art to fully understand the present disclosure, and is not intended to limit the subject matter described in the claims. Absent.

まず、本開示に至る過程を説明する。 First, the process leading to the present disclosure will be described.

ノーマルモードのＰＤＬＣにおいて、透過状態では常に液晶素子に電圧が印加されている。そのため、液晶素子の消費電力が大きくなってしまう。そこで、近年、電圧を印加していない間は透過状態であり、電圧を印加している間は反射状態である、リバースモードのＰＤＬＣ（以下、「Ｒ−ＰＤＬＣ」と表記）が検討されている。 In the normal mode PDLC, a voltage is always applied to the liquid crystal element in the transmissive state. Therefore, the power consumption of the liquid crystal element is increased. Therefore, in recent years, reverse mode PDLC (hereinafter referred to as “R-PDLC”), which is in a transmission state when no voltage is applied and is in a reflection state while a voltage is applied, has been studied. .

しかしながら、従来のＲ−ＰＤＬＣは、透過型スクリーンとしては、コントラスト比が十分でない。また、従来のＲ−ＰＤＬＣは、透過型スクリーンとしては、透過状態から反射状態へ変化するまでの応答速度および反射状態から透過状態へ変化するまでの応答速度も十分でない。 However, the conventional R-PDLC does not have a sufficient contrast ratio as a transmissive screen. Further, the conventional R-PDLC is not sufficient as a transmissive screen for the response speed until the transmissive state is changed to the reflective state and the response speed until the transmissive state is changed to the transmissive state.

このように、コントラスト比が高く、かつ、透過状態から反射状態へ変化するまでの応答速度および反射状態から透過状態へ変化するまでの応答速度が速い、Ｒ−ＰＤＬＣが要求されている。 Thus, there is a demand for R-PDLC that has a high contrast ratio and a high response speed until it changes from the transmission state to the reflection state and a response speed until it changes from the reflection state to the transmission state.

本開示において、コントラスト比とは、反射状態における液晶素子の透過率に対する、透過状態における液晶素子の透過率の比の値を意味する。また、透過状態から反射状態へ変化するまでの応答速度および反射状態から透過状態へ変化するまでの応答速度に係る特性を、応答性と記載する。上記の両応答速度が速いことを、応答性が良好であると記載する。 In the present disclosure, the contrast ratio means the value of the ratio of the transmittance of the liquid crystal element in the transmissive state to the transmittance of the liquid crystal element in the reflective state. In addition, characteristics relating to a response speed until the change from the transmission state to the reflection state and a response speed until the change from the reflection state to the transmission state are described as responsiveness. It is described that responsiveness is good when both the above response speeds are high.

（構成）
本開示によると、光を透過させる透過状態と光を反射させる反射状態とを切り替え可能な透過型スクリーンが提供される。図１は、実施の形態の透過型スクリーン１００の透過状態における概略断面図である。また、図２は、実施の形態の透過型スクリーン１００の反射状態における概略断面図である。 (Constitution)
According to the present disclosure, a transmissive screen capable of switching between a transmissive state that transmits light and a reflective state that reflects light is provided. FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a transmissive screen 100 according to an embodiment in a transmissive state. FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of the transmissive screen 100 according to the embodiment in a reflective state.

図１および図２に示される透過型スクリーン１００は、対向配置された透明基板１１１および透明基板１１２と、透明基板１１１および透明基板１１２の間に挟持された、透明電極１２１および透明電極１２２と、透明電極１２１および透明電極１２２の間に挟持された、配向膜１３１および配向膜１３２と、配向膜１３１および配向膜１３２の間に挟持された、液晶層１４０とを備える。液晶層１４０は、液晶分子１４１および高分子材料１４２を含む。 The transmissive screen 100 shown in FIGS. 1 and 2 includes a transparent substrate 111 and a transparent substrate 112 arranged to face each other, a transparent electrode 121 and a transparent electrode 122 sandwiched between the transparent substrate 111 and the transparent substrate 112, An alignment film 131 and an alignment film 132 sandwiched between the transparent electrode 121 and the transparent electrode 122 and a liquid crystal layer 140 sandwiched between the alignment film 131 and the alignment film 132 are provided. The liquid crystal layer 140 includes liquid crystal molecules 141 and a polymer material 142.

ここで、透明基板１１１は、第１の透明基板の一例である。透明基板１１２は、第２の透明基板の一例である。透明電極１２１は、第１の透明電極の一例である。透明電極１２２は、第２の透明電極の一例である。配向膜１３１は、第１の配向膜の一例である。配向膜１３２は、第２の配向膜の一例である。 Here, the transparent substrate 111 is an example of a first transparent substrate. The transparent substrate 112 is an example of a second transparent substrate. The transparent electrode 121 is an example of a first transparent electrode. The transparent electrode 122 is an example of a second transparent electrode. The alignment film 131 is an example of a first alignment film. The alignment film 132 is an example of a second alignment film.

透明基板１１１は、透明電極１２１および配向膜１３１を支持する。また、透明基板１１２は、透明電極１２２および配向膜１３２を支持する。例えば、透明基板１１１が透過型スクリーン１００の背面側に配置され、透明基板１１２が透過型スクリーン１００の前面側（視認側）に配置され得る。 The transparent substrate 111 supports the transparent electrode 121 and the alignment film 131. The transparent substrate 112 supports the transparent electrode 122 and the alignment film 132. For example, the transparent substrate 111 may be disposed on the back side of the transmissive screen 100, and the transparent substrate 112 may be disposed on the front side (viewing side) of the transmissive screen 100.

（配向膜のラビング軸）
配向膜１３１は第１方向を向いたラビング軸（Ｉ）を有し、配向膜１３２は第２方向を向いたラビング軸（ＩＩ）を有する。ラビング軸（Ｉ）とラビング軸（ＩＩ）とのなす角は、１５０°以上２１０°以下である。すなわち、第１方向と第２方向とのなす角は、１５０°以上２１０°以下である。ラビング軸（Ｉ）とラビング軸（ＩＩ）とのなす角がこの角度範囲内のとき、透過状態における透過型スクリーン１００の透過率が優れ、また、透過型スクリーン１００の応答性が良好である。 (Rubbing axis of alignment film)
The alignment film 131 has a rubbing axis (I) facing the first direction, and the alignment film 132 has a rubbing axis (II) facing the second direction. The angle formed by the rubbing axis (I) and the rubbing axis (II) is not less than 150 ° and not more than 210 °. That is, the angle formed by the first direction and the second direction is not less than 150 ° and not more than 210 °. When the angle formed by the rubbing axis (I) and the rubbing axis (II) is within this angle range, the transmittance of the transmissive screen 100 in the transmissive state is excellent, and the responsiveness of the transmissive screen 100 is good.

例えば、ラビング軸（Ｉ）とラビング軸（ＩＩ）とのなす角は、液晶層１４０の液晶表示方式に応じて、１６０°以上２００°以下であってもよく、１７０°以上１９０°以下であってもよい。 For example, the angle formed by the rubbing axis (I) and the rubbing axis (II) may be 160 ° or more and 200 ° or less, or 170 ° or more and 190 ° or less, depending on the liquid crystal display method of the liquid crystal layer 140. May be.

本開示において、ラビング軸（Ｉ）とラビング軸（ＩＩ）とのなす角が１５０°以上２１０°以下の範囲内である状態は、ラビング軸（Ｉ）とラビング軸（ＩＩ）とが互いに逆方向を向いている状態である。本開示においては、このような状態を「アンチパラレル」な状態と称する。 In the present disclosure, when the angle formed by the rubbing axis (I) and the rubbing axis (II) is in the range of 150 ° to 210 °, the rubbing axis (I) and the rubbing axis (II) are in opposite directions. Is in a state of facing. In the present disclosure, such a state is referred to as an “anti-parallel” state.

ラビング軸（Ｉ）とラビング軸（ＩＩ）がアンチパラレルな状態であることにより、透過型スクリーン１００は、コントラスト比が高く、かつ、応答性が良好である。また、本開示による構成によって、透過状態において透過型スクリーン１００の透過率が高くなり、反射状態において透過型スクリーン１００の透過率が低くなる。そのため、透過型スクリーン１００のコントラスト比が向上する。 Since the rubbing axis (I) and the rubbing axis (II) are in an antiparallel state, the transmissive screen 100 has a high contrast ratio and good response. In addition, the configuration according to the present disclosure increases the transmittance of the transmissive screen 100 in the transmissive state, and decreases the transmittance of the transmissive screen 100 in the reflective state. Therefore, the contrast ratio of the transmissive screen 100 is improved.

以下において、本開示における「アンチパラレル」な状態の具体例を説明する。 Hereinafter, a specific example of the “anti-parallel” state in the present disclosure will be described.

図３は、ラビング軸（Ｉ）とラビング軸（ＩＩ）とのなす角が１８０°である場合の配向膜１３１および配向膜１３２の概略図である。図３において、配向膜１３１に示される矢印は、配向膜１３１のラビング軸（Ｉ）を示し、配向膜１３２に示される矢印は、配向膜１３２のラビング軸（ＩＩ）を示す。この例では、配向膜１３１のラビング軸（Ｉ）と配向膜１３２のラビング軸（ＩＩ）とのなす角は１８０°であり、ラビング軸（Ｉ）とラビング軸（ＩＩ）はアンチパラレルな状態である。 FIG. 3 is a schematic view of the alignment film 131 and the alignment film 132 when the angle formed by the rubbing axis (I) and the rubbing axis (II) is 180 °. In FIG. 3, the arrow shown in the alignment film 131 indicates the rubbing axis (I) of the alignment film 131, and the arrow shown in the alignment film 132 indicates the rubbing axis (II) of the alignment film 132. In this example, the angle formed by the rubbing axis (I) of the alignment film 131 and the rubbing axis (II) of the alignment film 132 is 180 °, and the rubbing axis (I) and the rubbing axis (II) are in an antiparallel state. is there.

また、図４は、ラビング軸（Ｉ）とラビング軸（ＩＩ）とのなす角が１５０°である場合の配向膜１３１および配向膜１３２の概略図である。図４において、配向膜１３１に示される矢印は、配向膜１３１のラビング軸（Ｉ）を示し、配向膜１３２に示される実線の矢印は、配向膜１３２のラビング軸（ＩＩ）を示す。また、配向膜１３２に示される破線の矢印は、配向膜１３１のラビング軸（Ｉ）と同じ方向を向いた軸を示す。この例では、配向膜１３１のラビング軸（Ｉ）と配向膜１３２のラビング軸（ＩＩ）とのなす角は１５０°であり、ラビング軸（Ｉ）とラビング軸（ＩＩ）はアンチパラレルな状態である。 FIG. 4 is a schematic view of the alignment film 131 and the alignment film 132 when the angle formed by the rubbing axis (I) and the rubbing axis (II) is 150 °. In FIG. 4, the arrow shown in the alignment film 131 indicates the rubbing axis (I) of the alignment film 131, and the solid line arrow shown in the alignment film 132 indicates the rubbing axis (II) of the alignment film 132. A broken-line arrow shown in the alignment film 132 indicates an axis that faces the same direction as the rubbing axis (I) of the alignment film 131. In this example, the angle formed by the rubbing axis (I) of the alignment film 131 and the rubbing axis (II) of the alignment film 132 is 150 °, and the rubbing axis (I) and the rubbing axis (II) are in an antiparallel state. is there.

なお、説明のために、図３および図４においては、配向膜１３１および配向膜１３２の関係を記載した。 For the sake of explanation, the relationship between the alignment film 131 and the alignment film 132 is described in FIGS. 3 and 4.

ここで、ラビング軸（Ｉ）とラビング軸（ＩＩ）とのなす角が−３０°以上３０°以下である状態を、「パラレル」な状態と称する。 Here, a state in which the angle formed by the rubbing axis (I) and the rubbing axis (II) is −30 ° to 30 ° is referred to as a “parallel” state.

透過型スクリーン１００において、用いる液晶表示方式に応じて、本開示の範囲を逸脱しない範囲で、ラビング軸（Ｉ）とラビング軸（ＩＩ）とのなす角を規定してもよい。 In the transmissive screen 100, an angle formed between the rubbing axis (I) and the rubbing axis (II) may be defined in accordance with a liquid crystal display method to be used without departing from the scope of the present disclosure.

（ツイスト角）
ラビング軸（Ｉ）とラビング軸（ＩＩ）とのなす角に応じて、液晶層１４０に含まれる液晶分子１４１に、ツイスト角を付与できる。本開示において、ツイスト角とは、配向膜１３１および配向膜１３２の間に存在する液晶分子１４１のねじれの角度である。また、本開示において、配向膜１３１のラビング軸（Ｉ）に対して、時計方向のツイスト角をプラスとし、反時計方向のツイスト角をマイナスとする。ラビング軸（Ｉ）とラビング軸（ＩＩ）とのなす角が１５０°の場合、例えば、−３０°＋１８０°×ｎ（ｎは整数）のツイスト角を液晶分子１４１に付与できる。式中、ｎは液晶分子１４１をねじる回数を意味する。ｎ＝２の場合、液晶分子１４１が２回転ねじれている。例えば、ラビング軸（Ｉ）とラビング軸（ＩＩ）とのなす角が１５０°であり、ｎが１の状態は、最初に液晶分子１４１を１８０°回転させ、更に−３０°回転させた状態を意味する。 (Twist angle)
A twist angle can be imparted to the liquid crystal molecules 141 included in the liquid crystal layer 140 in accordance with the angle formed by the rubbing axis (I) and the rubbing axis (II). In the present disclosure, the twist angle is an angle of twist of the liquid crystal molecules 141 existing between the alignment film 131 and the alignment film 132. Further, in the present disclosure, the clockwise twist angle is positive and the counterclockwise twist angle is negative with respect to the rubbing axis (I) of the alignment film 131. When the angle formed by the rubbing axis (I) and the rubbing axis (II) is 150 °, for example, a twist angle of −30 ° + 180 ° × n (n is an integer) can be given to the liquid crystal molecules 141. In the formula, n means the number of times the liquid crystal molecules 141 are twisted. In the case of n = 2, the liquid crystal molecules 141 are twisted twice. For example, when the angle formed between the rubbing axis (I) and the rubbing axis (II) is 150 ° and n is 1, the state in which the liquid crystal molecules 141 are first rotated 180 ° and then rotated −30 ° is obtained. means.

ラビング軸（Ｉ）とラビング軸（ＩＩ）とのなす角が２１０°の場合、例えば、３０°＋１８０°×ｎ（ｎは整数）のツイスト角を液晶分子１４１に付与できる。式中、ｎは液晶分子１４１をねじる回数を意味する。ｎ＝２の場合、液晶分子１４１が２回転ねじれている。 When the angle formed by the rubbing axis (I) and the rubbing axis (II) is 210 °, for example, a twist angle of 30 ° + 180 ° × n (n is an integer) can be given to the liquid crystal molecules 141. In the formula, n means the number of times the liquid crystal molecules 141 are twisted. In the case of n = 2, the liquid crystal molecules 141 are twisted twice.

ラビング軸（Ｉ）とラビング軸（ＩＩ）とのなす角が１８０°の場合、例えば、０°＋１８０°×ｎ（ｎは整数）のツイスト角を液晶分子１４１に付与できる。式中、ｎは液晶分子１４１をねじる回数を意味する。ｎ＝２の場合、液晶分子１４１が２回転ねじれている。 When the angle between the rubbing axis (I) and the rubbing axis (II) is 180 °, for example, a twist angle of 0 ° + 180 ° × n (n is an integer) can be given to the liquid crystal molecules 141. In the formula, n means the number of times the liquid crystal molecules 141 are twisted. In the case of n = 2, the liquid crystal molecules 141 are twisted twice.

このように、用いる液晶表示方式に応じて、本開示の範囲を逸脱しない範囲で、液晶分子１４１にツイスト角を付与することにより、液晶層１４０の有する機能がより効果的に発揮される。 As described above, the function of the liquid crystal layer 140 is more effectively exhibited by imparting a twist angle to the liquid crystal molecules 141 without departing from the scope of the present disclosure in accordance with the liquid crystal display method to be used.

（プレチルト角）
本開示において、プレチルト角とは、透明基板に対する液晶分子１４１の傾斜角である。本開示において、配向膜１３１に接する液晶分子１４１および配向膜１３２に接する液晶分子１４１のプレチルト角は、例えば、０°以上８０°以下である。各配向膜に接する液晶分子１４１のプレチルト角がこのような範囲内であることにより、透過型スクリーン１００は、良好なコントラスト比を有し得る。 (Pretilt angle)
In the present disclosure, the pretilt angle is an inclination angle of the liquid crystal molecules 141 with respect to the transparent substrate. In the present disclosure, the pretilt angles of the liquid crystal molecules 141 in contact with the alignment film 131 and the liquid crystal molecules 141 in contact with the alignment film 132 are, for example, 0 ° or more and 80 ° or less. When the pretilt angle of the liquid crystal molecules 141 in contact with each alignment film is within such a range, the transmissive screen 100 can have a good contrast ratio.

本開示においては、透過状態におけるプレチルト角は、反射状態におけるプレチルト角と、ほぼ同一であってもよく、異なっていてもよい。 In the present disclosure, the pretilt angle in the transmissive state may be substantially the same as or different from the pretilt angle in the reflective state.

配向膜１３１に接する液晶分子１４１および配向膜１３２に接する液晶分子１４１のプレチルト角は、０°以上４５°以下であってもよい。これにより、透過型スクリーン１００はより良好なコントラスト比を有し得る。配向膜１３１に接する液晶分子１４１および配向膜１３２に接する液晶分子１４１のプレチルト角は、０°以上３０°以下であってもよい。これにより、透過型スクリーン１００はより良好なコントラスト比を有し得る。配向膜１３１に接する液晶分子１４１および配向膜１３２に接する液晶分子１４１のプレチルト角は、０°以上２０°以下であってもよい。これにより、透過型スクリーン１００はさらに良好なコントラスト比を有し得る。 The pretilt angles of the liquid crystal molecules 141 in contact with the alignment film 131 and the liquid crystal molecules 141 in contact with the alignment film 132 may be 0 ° or more and 45 ° or less. Thereby, the transmissive screen 100 may have a better contrast ratio. The pretilt angles of the liquid crystal molecules 141 in contact with the alignment film 131 and the liquid crystal molecules 141 in contact with the alignment film 132 may be 0 ° or more and 30 ° or less. Thereby, the transmissive screen 100 may have a better contrast ratio. The pretilt angles of the liquid crystal molecules 141 in contact with the alignment film 131 and the liquid crystal molecules 141 in contact with the alignment film 132 may be 0 ° or more and 20 ° or less. Thereby, the transmissive screen 100 can have a better contrast ratio.

また、配向膜１３２に接する液晶分子１４１のプレチルト角は、配向膜１３１に接する液晶分子１４１のプレチルト角と、同一であってもよく、異なっていてもよい。 Further, the pretilt angle of the liquid crystal molecules 141 in contact with the alignment film 132 may be the same as or different from the pretilt angle of the liquid crystal molecules 141 in contact with the alignment film 131.

例えば、配向膜１３１に接する液晶分子１４１のプレチルト角は、５°以上５０°以下であってもよく、配向膜１３２に接する液晶分子１４１のプレチルト角は０°以上５０°以下であってもよい。 For example, the pretilt angle of the liquid crystal molecules 141 in contact with the alignment film 131 may be 5 ° or more and 50 ° or less, and the pretilt angle of the liquid crystal molecules 141 in contact with the alignment film 132 may be 0 ° or more and 50 ° or less. .

（液晶層）
本開示において、液晶層１４０は、液晶分子１４１および高分子材料１４２を含む、リバースモードの液晶層である。 (Liquid crystal layer)
In the present disclosure, the liquid crystal layer 140 is a reverse mode liquid crystal layer including the liquid crystal molecules 141 and the polymer material 142.

リバースモードの液晶層１４０は、電圧無印加状態において光を透過させる透過状態であり、電圧印加状態において光を拡散反射させる反射状態である。ここで、電圧無印加状態とは、透明電極１２１および透明電極１２２の間に電圧を印加していない状態である。また、電圧印加状態とは、透明電極１２１および透明電極１２２の間に電圧を印加している状態である。 The liquid crystal layer 140 in the reverse mode is a transmissive state that transmits light when no voltage is applied, and a reflective state that diffuses and reflects light when a voltage is applied. Here, the voltage non-application state is a state in which no voltage is applied between the transparent electrode 121 and the transparent electrode 122. The voltage application state is a state in which a voltage is applied between the transparent electrode 121 and the transparent electrode 122.

具体的に説明すれば、電圧無印加状態においては、液晶分子１４１の長軸方向が各透明基板と直交する方向に沿うように、液晶分子１４１は配向している（図１参照）。後述するように、液晶分子１４１の長軸方向の屈折率と高分子材料１４２の屈折率との差が小さいため、液晶層１４０に入射した光はほとんど拡散されずに液晶層１４０から出射される。そのため、透過型スクリーン１００は電圧無印加状態において透過状態である。 More specifically, in a state where no voltage is applied, the liquid crystal molecules 141 are aligned so that the major axis direction of the liquid crystal molecules 141 is along the direction orthogonal to each transparent substrate (see FIG. 1). As will be described later, since the difference between the refractive index of the liquid crystal molecules 141 in the major axis direction and the refractive index of the polymer material 142 is small, light incident on the liquid crystal layer 140 is emitted from the liquid crystal layer 140 without being diffused. . Therefore, the transmissive screen 100 is in a transmissive state when no voltage is applied.

電圧無印加状態における液晶分子１４１の長軸方向の屈折率と、電圧無印加状態における高分子材料１４２の屈折率との差は、例えば０．０５以下である。屈折率の差がこのような範囲内にあることにより、透過型スクリーン１００は透過状態において透過率が高い。また、電圧無印加状態における液晶分子１４１の長軸方向の屈折率と、電圧無印加状態における高分子材料１４２の屈折率との差は、例えば、０．０１以下であってもよい。屈折率の差がこのような範囲内にあることにより、透過型スクリーン１００は透過状態において透過率がさらに高い。 The difference between the refractive index in the major axis direction of the liquid crystal molecules 141 when no voltage is applied and the refractive index of the polymer material 142 when no voltage is applied is, for example, 0.05 or less. Since the difference in refractive index is within such a range, the transmissive screen 100 has a high transmittance in the transmissive state. In addition, the difference between the refractive index in the major axis direction of the liquid crystal molecules 141 in a state where no voltage is applied and the refractive index of the polymer material 142 in a state where no voltage is applied may be 0.01 or less, for example. When the difference in refractive index is within such a range, the transmissive screen 100 has a higher transmittance in the transmissive state.

本開示においては、透過型スクリーン１００に電圧を印加しない場合には、透過型スクリーン１００は透過状態である。そのため、例えば、透過型スクリーン１００を室内、または車内等で使用する場合、透過型スクリーン１００が与える圧迫感が低減する。また、透過型スクリーン１００は、電圧無印加状態において優れた透過率を有するので、視界を妨げることなく、様々な場所に適用できる。 In the present disclosure, when no voltage is applied to the transmissive screen 100, the transmissive screen 100 is in a transmissive state. Therefore, for example, when the transmissive screen 100 is used indoors or in a vehicle, the feeling of pressure given by the transmissive screen 100 is reduced. In addition, since the transmissive screen 100 has excellent transmittance in a state where no voltage is applied, the transmissive screen 100 can be applied to various places without obstructing the field of view.

ここで、本開示における透過型スクリーン１００は、リバースモードの液晶層１４０を備えるので、映像を表示している時間（反射状態の時間）が、映像を表示していない時間（透過状態の時間）よりも短い用途においても使用できる。このような使用形態により、透過型スクリーン１００の省電力駆動が可能となる。 Here, since the transmissive screen 100 according to the present disclosure includes the reverse mode liquid crystal layer 140, the time during which an image is displayed (the time in the reflection state) is the time during which the image is not displayed (the time in the transmissive state). It can also be used in shorter applications. With such a usage pattern, it is possible to drive the transmission screen 100 to save power.

一方、電圧印加状態においては、液晶分子１４１の短軸方向が電界の方向に沿うように、液晶分子１４１は回転する（図２参照）。後述するように、液晶分子１４１の短軸方向の屈折率と高分子材料１４２の屈折率との差が大きいため、液晶層１４０に入射した光は、液晶層１４０内で拡散反射される。そのため、透過型スクリーン１００は反射状態となる。 On the other hand, in the voltage application state, the liquid crystal molecules 141 rotate so that the minor axis direction of the liquid crystal molecules 141 follows the direction of the electric field (see FIG. 2). As will be described later, since the difference between the refractive index of the minor axis direction of the liquid crystal molecules 141 and the refractive index of the polymer material 142 is large, the light incident on the liquid crystal layer 140 is diffusely reflected in the liquid crystal layer 140. Therefore, the transmissive screen 100 is in a reflective state.

なお、「電圧無印加状態」とは、透明電極１２１および透明電極１２２の間に全く電圧が印加されない状態のみならず、透明電極１２１および透明電極１２２の間に実質的に液晶分子１４１に作用しない程度の電圧が印加されている状態も含む。 The “no voltage applied state” means not only a state where no voltage is applied between the transparent electrode 121 and the transparent electrode 122 but also the liquid crystal molecules 141 that do not substantially act between the transparent electrode 121 and the transparent electrode 122. This includes a state in which a voltage of a certain level is applied.

また、液晶分子１４１と高分子材料１４２とは、後述のように、互いに異なる物質であり得る。液晶分子１４１は、その形状において長軸方向と短軸方向とを有することが多く、長軸方向に沿って延在する形状であり得る。使用する液晶分子１４１と高分子材料１４２に応じて、液晶層１４０における液晶分子１４１の初期配向状態を設定できる。さらに、各液晶表示方式における初期配向状態に応じても、例えば、プレチルト角は変動し得る。 Further, the liquid crystal molecules 141 and the polymer material 142 may be different from each other as described later. The liquid crystal molecule 141 often has a major axis direction and a minor axis direction in its shape, and may have a shape extending along the major axis direction. The initial alignment state of the liquid crystal molecules 141 in the liquid crystal layer 140 can be set in accordance with the liquid crystal molecules 141 and the polymer material 142 to be used. Furthermore, for example, the pretilt angle may vary depending on the initial alignment state in each liquid crystal display system.

本開示において、液晶分子１４１は、負の誘電率異方性を有する。ここで、負の誘電率異方性とは、図５に示される液晶分子１４１の模式図において、長軸方向の誘電率（εＬ）と、短軸方向の誘電率（εＳ）との関係がεＬ−εＳ＜０である性質を意味する。 In the present disclosure, the liquid crystal molecules 141 have negative dielectric anisotropy. Here, the negative dielectric anisotropy is the relationship between the dielectric constant (εL) in the major axis direction and the dielectric constant (εS) in the minor axis direction in the schematic diagram of the liquid crystal molecules 141 shown in FIG. It means the property of εL−εS <0.

本開示においては、例えば、εＬ−εＳの値が−３０以上−２．５以下の範囲内であり得る。液晶分子１４１がこのような範囲内に負の誘電率異方性を有することにより、透過型スクリーン１００はコントラスト比が高く、かつ、応答性が良好である。また、液晶分子１４１が負の誘電率異方性を有することにより、液晶分子１４１の短軸方向が電界の方向に沿うように液晶分子１４１は回転し得る。 In the present disclosure, for example, the value of εL-εS may be within a range of −30 or more and −2.5 or less. Since the liquid crystal molecules 141 have negative dielectric anisotropy within such a range, the transmissive screen 100 has a high contrast ratio and good responsiveness. Further, since the liquid crystal molecules 141 have negative dielectric anisotropy, the liquid crystal molecules 141 can rotate so that the minor axis direction of the liquid crystal molecules 141 is along the direction of the electric field.

なお、εＬ−εＳ＞０の場合は、誘電率異方性が正であることを意味し、εＬ−εＳ＝０の場合は、誘電率に異方性がないことを意味する。 When εL−εS> 0, it means that the dielectric anisotropy is positive, and when εL−εS = 0, it means that the dielectric constant has no anisotropy.

液晶層１４０の厚さは、特に限定されない。液晶層１４０の厚さは、例えば、２μｍ以上２０μｍ以下である。液晶層１４０の厚さが２μｍ以上であることにより、透過型スクリーン１００は反射状態において光をより効果的に拡散反射させることができる。また、液晶層１４０の厚さが５μｍ以上であることにより、透過型スクリーン１００は反射状態において光をさらに効果的に拡散反射させることができる。また、液晶層１４０の厚さが２μｍ以上であることにより、透過型スクリーン１００は反射状態において光の透過率を１％以下に抑えることが可能となる。また、液晶層１４０の厚さが２０μｍ以下であることにより、透過型スクリーン１００は低駆動電圧化および省エネルギー化といった効果を得ることができる。 The thickness of the liquid crystal layer 140 is not particularly limited. The thickness of the liquid crystal layer 140 is, for example, 2 μm or more and 20 μm or less. When the thickness of the liquid crystal layer 140 is 2 μm or more, the transmissive screen 100 can more effectively diffuse and reflect light in the reflective state. Further, since the thickness of the liquid crystal layer 140 is 5 μm or more, the transmissive screen 100 can more effectively diffuse and reflect light in the reflective state. Further, since the thickness of the liquid crystal layer 140 is 2 μm or more, the transmissive screen 100 can suppress the light transmittance to 1% or less in the reflective state. Moreover, when the thickness of the liquid crystal layer 140 is 20 μm or less, the transmissive screen 100 can obtain effects such as low driving voltage and energy saving.

液晶層１４０の厚さの制御は、例えば、各配向膜間に挟まれる球状のスペーサーを用いて行える。スペーサーの直径が０．２μｍ以上２０μｍ以下であることにより、液晶層１４０の厚さが均一に保持されやすい。 The thickness of the liquid crystal layer 140 can be controlled by using, for example, a spherical spacer sandwiched between the alignment films. When the spacer has a diameter of 0.2 μm or more and 20 μm or less, the thickness of the liquid crystal layer 140 is easily maintained uniformly.

以下において、本開示における透過型スクリーン１００に含まれる構成部材について、より詳細に説明するが、これらに限定されない。 Hereinafter, constituent members included in the transmissive screen 100 according to the present disclosure will be described in more detail, but are not limited thereto.

（透明基板）
透明基板１１１および透明基板１１２の構成材料としては、例えば、石英ガラス等のガラス材料またはポリエチレンテレフタレート等のプラスチック材料等が挙げられる。各透明基板の構成材料としては、この中でも特に、石英ガラス等のガラス材料が好ましい。これにより、反りおよび撓み等の生じにくい、より安定性に優れた透過型スクリーン１００が得られる。 (Transparent substrate)
Examples of the constituent material of the transparent substrate 111 and the transparent substrate 112 include a glass material such as quartz glass or a plastic material such as polyethylene terephthalate. Of these, a glass material such as quartz glass is particularly preferable as a constituent material of each transparent substrate. As a result, it is possible to obtain a transmission screen 100 that is less likely to be warped and bent, and that is more stable.

（透明電極）
透明電極１２１は、透明基板１１１の内側（液晶層１４０側）の面に形成されており、透明電極１２２は、透明基板１１２の内側（液晶層１４０側）の面に形成されている。各透明電極は、導電性を有している。各透明電極は、例えば、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）、酸化インジウム（Ｉｎ_２Ｏ_３）、または酸化スズ（ＳｎＯ_２）等で構成されている。 (Transparent electrode)
The transparent electrode 121 is formed on the inner surface (the liquid crystal layer 140 side) of the transparent substrate 111, and the transparent electrode 122 is formed on the inner surface (the liquid crystal layer 140 side) of the transparent substrate 112. Each transparent electrode has conductivity. Each transparent electrode is made of, for example, indium tin oxide (ITO), indium oxide (In ₂ O ₃ ), tin oxide (SnO ₂ ), or the like.

（配向膜）
配向膜１３１は、透明電極１２１の内側（液晶層１４０側）の面に形成されており、配向膜１３２は、透明電極１２２の内側（液晶層１４０側）の面に形成されている。 (Alignment film)
The alignment film 131 is formed on the inner surface (the liquid crystal layer 140 side) of the transparent electrode 121, and the alignment film 132 is formed on the inner surface (the liquid crystal layer 140 side) of the transparent electrode 122.

また、各配向膜は、各配向膜に接する液晶分子１４１のプレチルト角が、０°以上８０°以下の範囲内となるよう、ラビング処理を施した配向膜であり得る。 Each alignment film may be an alignment film that has been rubbed so that the pretilt angle of the liquid crystal molecules 141 in contact with each alignment film is in the range of 0 ° to 80 °.

ラビング処理を施した各配向膜において、ラビング溝の幅、およびラビング溝の深さ等は、液晶分子１４１のサイズに応じて、適宜設定される。ラビング溝の幅は、例えば、１０ｎｍ以上１００ｎｍ以下である。また、ラビング溝の深さは、例えば、１０ｎｍ以上１００ｎｍ以下である。ラビング溝の幅およびラビング溝の深さがこのような範囲内であることにより、各配向膜に接する液晶分子１４１のプレチルト角を０°以上８０°以下の範囲内に設定できる。これにより、透過型スクリーン１００は、コントラスト比が高く、かつ、応答性が良好である。 In each alignment film subjected to the rubbing treatment, the width of the rubbing groove, the depth of the rubbing groove, and the like are appropriately set according to the size of the liquid crystal molecules 141. The width of the rubbing groove is, for example, 10 nm or more and 100 nm or less. Further, the depth of the rubbing groove is, for example, not less than 10 nm and not more than 100 nm. When the width of the rubbing groove and the depth of the rubbing groove are within such ranges, the pretilt angle of the liquid crystal molecules 141 in contact with each alignment film can be set within a range of 0 ° to 80 °. Thereby, the transmissive screen 100 has a high contrast ratio and good responsiveness.

各配向膜に対して、ラビングによって配向規制力を付与する方法は、特に限定されない。具体的には、各配向膜の液晶層１４０側の面をラビングすることによって、液晶分子１４１を配向させることができる配向規制力が各配向膜に付与される。配向規制力は、ラビングローラーの回転速度、または基板に対するラビングローラーの圧力等の条件により制御可能である。このようなラビング方法は、公知の技術を用い得る。 There is no particular limitation on the method of applying an alignment regulating force to each alignment film by rubbing. Specifically, by rubbing the surface of each alignment film on the liquid crystal layer 140 side, an alignment regulating force capable of aligning the liquid crystal molecules 141 is imparted to each alignment film. The orientation regulating force can be controlled by conditions such as the rotation speed of the rubbing roller or the pressure of the rubbing roller against the substrate. A known technique can be used for such a rubbing method.

各配向膜は、例えば、ポリアミック酸、ポリイミド、レシチン、ナイロン、またはポリビニルアルコールなどの液晶配向膜として汎用されている物質のうちの少なくとも一種を含んでいる。 Each alignment film contains at least one of materials commonly used as liquid crystal alignment films such as polyamic acid, polyimide, lecithin, nylon, or polyvinyl alcohol.

（液晶層）
液晶層１４０は、液晶分子１４１および高分子材料１４２を含む、リバースモードの液晶層である。液晶層１４０は、例えば液晶分子１４１間に高分子材料１４２のネットワークが分散した構造である。 (Liquid crystal layer)
The liquid crystal layer 140 is a reverse mode liquid crystal layer including the liquid crystal molecules 141 and the polymer material 142. The liquid crystal layer 140 has a structure in which, for example, a network of the polymer material 142 is dispersed between the liquid crystal molecules 141.

液晶層１４０は、液晶性モノマー等の高分子前駆体と液晶分子１４１との混合物から形成される。具体的には、その混合物を各配向膜によって配向させて、その混合物に紫外線等のエネルギーを照射し、高分子前駆体を重合させる。これにより、高分子前駆体は、配向を保持したまま重合し、配向規制力を有する高分子材料１４２になる。液晶分子１４１は、上記の混合物から相分離される。そして、各配向膜に接していない液晶分子１４１は高分子材料１４２の配向規制力により配向し得る。 The liquid crystal layer 140 is formed from a mixture of a polymer precursor such as a liquid crystalline monomer and liquid crystal molecules 141. Specifically, the mixture is aligned by each alignment film, and the mixture is irradiated with energy such as ultraviolet rays to polymerize the polymer precursor. As a result, the polymer precursor is polymerized while maintaining the orientation, and becomes a polymer material 142 having an orientation regulating force. The liquid crystal molecules 141 are phase-separated from the above mixture. The liquid crystal molecules 141 that are not in contact with the alignment films can be aligned by the alignment regulating force of the polymer material 142.

高分子前駆体としては、液晶分子１４１に溶解するものが挙げられる。高分子材料１４２としては、例えば、高分子中にベンゼン骨格を有するものが挙げられる。好ましくは、高分子材料１４２として、ビフェニル骨格を有するものが挙げられる。また、高分子材料１４２は、ベンゼン骨格を有しなくてもよく、液晶分子１４１とともに配向する高分子であれば使用できる。高分子材料１４２として、例えば、アクリル系、メタクリル系、エポキシ系、またはシリコン系などの高分子材料を使用できる。 Examples of the polymer precursor include those that dissolve in the liquid crystal molecules 141. Examples of the polymer material 142 include those having a benzene skeleton in the polymer. Preferably, the polymer material 142 includes a material having a biphenyl skeleton. The polymer material 142 does not have to have a benzene skeleton, and any polymer that aligns with the liquid crystal molecules 141 can be used. As the polymer material 142, for example, an acrylic, methacrylic, epoxy, or silicon polymer material can be used.

高分子前駆体の具体例としては、例えば、ビフェニルメタノールもしくはナフトールのメタクリル酸エステルもしくはアクリル酸エステル、または、これらの化合物のいずれかの誘導体が挙げられる。また、高分子前駆体の具体例として、これらのいずれかに、ビフェノールのメタクリル酸エステルもしくはアクリル酸エステル誘導体を混合した材料を用いてもよい。また、その他の高分子前駆体の例として、α−メチルスチレン、またはエポキシ樹脂等を用いることもできる。 Specific examples of the polymer precursor include, for example, methacrylic acid ester or acrylic acid ester of biphenylmethanol or naphthol, or derivatives of any of these compounds. In addition, as a specific example of the polymer precursor, a material obtained by mixing any of these with a methacrylic acid ester or an acrylate derivative of biphenol may be used. Moreover, (alpha) -methylstyrene or an epoxy resin etc. can also be used as an example of another polymer precursor.

なお、高分子材料１４２として、以上のような高分子材料のいずれかを組み合わせて用いてもよく、市販の高分子材料を用いてもよい。 Note that as the polymer material 142, any of the above polymer materials may be used in combination, or a commercially available polymer material may be used.

一方、液晶分子１４１としては、負の誘電率異方性を有するものであればよく、公知の液晶材料から適宜選択できる。液晶分子１４１として、例えば、ネマティック液晶材料を使用できる。また、液晶分子１４１として、複数の液晶材料を組み合わせて用いてもよく、市販されている液晶材料を用いてもよい。 On the other hand, the liquid crystal molecules 141 may have any negative dielectric anisotropy and can be appropriately selected from known liquid crystal materials. As the liquid crystal molecules 141, for example, a nematic liquid crystal material can be used. As the liquid crystal molecules 141, a plurality of liquid crystal materials may be used in combination, or a commercially available liquid crystal material may be used.

さらに、例えば、液晶分子１４１としては、長軸方向の屈折率が高分子材料１４２の屈折率とほぼ等しく、かつ、短軸方向の屈折率が高分子材料１４２の屈折率と十分に異なる材料が用いられ得る。すなわち、液晶分子１４１の長軸方向の屈折率は、液晶分子１４１の短軸方向の屈折率と十分に異なり得る。液晶分子１４１の長軸方向の屈折率と、液晶分子１４１の短軸方向の屈折率との差は、例えば０．２である。 Further, for example, as the liquid crystal molecules 141, a material whose refractive index in the major axis direction is substantially equal to that of the polymer material 142 and whose refractive index in the minor axis direction is sufficiently different from that of the polymer material 142 is used. Can be used. That is, the refractive index in the major axis direction of the liquid crystal molecules 141 can be sufficiently different from the refractive index in the minor axis direction of the liquid crystal molecules 141. The difference between the refractive index in the major axis direction of the liquid crystal molecules 141 and the refractive index in the minor axis direction of the liquid crystal molecules 141 is, for example, 0.2.

液晶分子１４１と高分子前駆体との混合物において、それぞれの質量比（液晶分子１４１：高分子前駆体）は、例えば、９９．５：０．５から９５．５：４．５までの範囲内である。９９．５：０．５の質量比と比べて高分子前駆体の割合が同じか多いと、液晶層１４０が形成されやすい。一方、９５．５：４．５の質量比と比べて高分子前駆体の割合が同じか少ないと、透過型スクリーン１００の応答速度が速くなり、さらに、コントラスト比が高くなる。 In the mixture of the liquid crystal molecules 141 and the polymer precursor, the respective mass ratios (liquid crystal molecules 141: polymer precursor) are within the range of, for example, 99.5: 0.5 to 95.5: 4.5. It is. When the ratio of the polymer precursor is the same or larger than the mass ratio of 99.5: 0.5, the liquid crystal layer 140 is easily formed. On the other hand, when the ratio of the polymer precursor is the same or less than the mass ratio of 95.5: 4.5, the response speed of the transmission screen 100 is increased and the contrast ratio is increased.

透過状態から反射状態への応答速度は、例えば、１０ｍｓ以下であることが望ましい。反射状態から透過状態への応答速度は、例えば、５０ｍｓ以下であることが望ましい。両応答速度がこのような範囲内であることにより、透過型スクリーン１００は動画映像に対しても優れた対応を示し得る。 The response speed from the transmission state to the reflection state is preferably, for example, 10 ms or less. The response speed from the reflection state to the transmission state is preferably, for example, 50 ms or less. When both response speeds are within such a range, the transmissive screen 100 can exhibit excellent response to a moving image.

透過型スクリーン１００のコントラスト比は、例えば、６以上であることが望ましい。コントラスト比がこのような範囲内であることにより、透過型スクリーン１００は非常に高い表示品位を保持できる。 The contrast ratio of the transmissive screen 100 is desirably 6 or more, for example. When the contrast ratio is within such a range, the transmissive screen 100 can maintain a very high display quality.

応答速度およびコントラスト比は、例えば、以下の装置を組み合わせて測定できる。 The response speed and the contrast ratio can be measured, for example, by combining the following apparatuses.

信号発生器：ＷＦ−１９７４(株式会社エヌエフ回路設計ブロック製)
電源：ＨＡＳ４０５２(株式会社エヌエフ回路設計ブロック製)
オシロスコープ：ＴＤＳ２０２４Ｃ(Ｔｅｋｔｒｏｎｉｘ社製)
レーザー：Ｈｅ−Ｎｅレーザー
液晶分子１４１に公知な液晶材料を使用する場合、「液晶デバイスハンドブック（日本工業新聞社）」に記載されているような、ビフェニル系、フェニルシクロヘキサン系、シクロヘキシルシクロヘキサン系、トラン系、もしくはピリジン系等の各種化合物またはそれらのうち少なくとも一つを含む混合物を使用できる。また、液晶分子１４１として、カイラル材料を用いる場合も特に制限はない。液晶分子１４１として、公知のカイラル材料を使用してもよいし、合成品のカイラル材料を使用してもよい。 Signal generator: WF-1974 (manufactured by NF Circuit Design Block Co., Ltd.)
Power supply: HAS4052 (manufactured by NF Circuit Design Block Co., Ltd.)
Oscilloscope: TDS2024C (manufactured by Tektronix)
Laser: He—Ne laser When a known liquid crystal material is used for the liquid crystal molecule 141, biphenyl, phenylcyclohexane, cyclohexylcyclohexane, trancyclohexane, as described in “Liquid Crystal Device Handbook” (Nihon Kogyo Shimbun) Or various compounds such as pyridine, or a mixture containing at least one of them can be used. In addition, when a chiral material is used as the liquid crystal molecules 141, there is no particular limitation. As the liquid crystal molecules 141, a known chiral material may be used, or a synthetic chiral material may be used.

（透過型スクリーン）
本開示における透過型スクリーン１００は、様々な用途において使用できる。透過型スクリーン１００は、例えば、自動車、もしくは航空機等のフロントガラス内側に透過型スクリーンを配置した表示装置、眼鏡等に小型の透過型スクリーンを配置したウエアラブルデバイス、または窓ガラス等に透過型スクリーンを配置した表示装置として使用できる。 (Transparent screen)
The transmission screen 100 in the present disclosure can be used in various applications. The transmissive screen 100 is, for example, a display device in which a transmissive screen is disposed inside a windshield of an automobile or an aircraft, a wearable device in which a small transmissive screen is disposed in glasses or the like, or a transmissive screen on a window glass or the like. It can be used as an arranged display device.

また、透過型スクリーン１００は、必ずしも投影された映像を表示する用途のみに用いられなくてもよい。透過型スクリーン１００は、複数の画素を有していてもよい。これにより、透過型スクリーン１００は、各画素において透過状態と反射状態とを切り替えることにより、映像を表示することができる。 Further, the transmissive screen 100 does not necessarily have to be used only for displaying projected images. The transmissive screen 100 may have a plurality of pixels. Accordingly, the transmissive screen 100 can display an image by switching between a transmissive state and a reflective state in each pixel.

また、透過型スクリーン１００は、電圧印加状態において、各透明基板と直交する方向に沿って入射する光を拡散反射させることにより、反射状態を実現する。すなわち、透過型スクリーン１００は、偏光板を備えなくとも、透過型スクリーン１００に入射する光を制御することができる。 The transmissive screen 100 realizes a reflection state by diffusely reflecting light incident along a direction orthogonal to each transparent substrate in a voltage application state. That is, the transmissive screen 100 can control light incident on the transmissive screen 100 without including a polarizing plate.

（効果等）
上述のように、本開示における透過型スクリーン１００は、コントラスト比が高く、かつ、応答性が良好である。さらに、透過型スクリーン１００は、電圧無印加状態において、透過率が高いので、様々な形態で使用できる。また、透過型スクリーン１００は、電圧無印加状態において透過状態であるので、主に透過状態で使用される場合、従来の透過型スクリーンと比べて大幅に消費電力を低減できる。 (Effects etc.)
As described above, the transmission screen 100 according to the present disclosure has a high contrast ratio and good response. Furthermore, since the transmissive screen 100 has a high transmittance when no voltage is applied, it can be used in various forms. Further, since the transmissive screen 100 is in a transmissive state when no voltage is applied, the power consumption can be greatly reduced as compared with a conventional transmissive screen when mainly used in the transmissive state.

以下の実施例により本開示をさらに具体的に説明するが、本開示はこれらに限定されない。実施例中、「％」は、ことわりのない限り、質量基準による。 The present disclosure will be described more specifically with reference to the following examples, but the present disclosure is not limited thereto. In Examples, “%” is based on mass unless otherwise specified.

（実施例１）
（液晶分子および高分子前駆体の調製）
実施例１において、液晶分子１４１は、負の誘電率異方性を示すネマティック液晶材料（株式会社ＬＣＣ製、品番８２００５０）である。以下、この液晶材料を液晶材料Ａとも称する。また、高分子前駆体は、アクリレートＡ−ＤＣＰ（新中村化学工業株式会社製）である。また、光重合開始剤は、Ｉｒｇａｃｕｒｅ１８４（ＢＡＳＦ社製）である。 Example 1
(Preparation of liquid crystal molecules and polymer precursors)
In Example 1, the liquid crystal molecule 141 is a nematic liquid crystal material (product number 820050, manufactured by LCC Corporation) that exhibits negative dielectric anisotropy. Hereinafter, this liquid crystal material is also referred to as a liquid crystal material A. The polymer precursor is acrylate A-DCP (manufactured by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd.). The photopolymerization initiator is Irgacure 184 (manufactured by BASF).

９９質量％の液晶材料Ａに、１質量％の高分子前駆体を混合した。続いて、１質量％の高分子前駆体に対して３質量％の光重合開始剤を添加して混合した。このようにして、液晶材料Ａと高分子前駆体との混合物を調製した。 1% by mass of a polymer precursor was mixed with 99% by mass of the liquid crystal material A. Subsequently, 3% by mass of a photopolymerization initiator was added to and mixed with 1% by mass of the polymer precursor. In this way, a mixture of the liquid crystal material A and the polymer precursor was prepared.

（液晶セルの作製）
実施例１において、透明基板１１１および透明基板１１２の各々は、ガラス基板である。透明電極１２１および透明電極１２２の各々は、ＩＴＯで構成されている。配向膜１３１および配向膜１３２の各々は、厚み約５０ｎｍの平行配向膜（ＪＳＲ株式会社製、ＪＡＬＳ−１６３６−Ｒ１）である。 (Production of liquid crystal cell)
In Example 1, each of the transparent substrate 111 and the transparent substrate 112 is a glass substrate. Each of the transparent electrode 121 and the transparent electrode 122 is made of ITO. Each of the alignment film 131 and the alignment film 132 is a parallel alignment film (JALS-1636-R1 manufactured by JSR Corporation) having a thickness of about 50 nm.

透明電極がそれぞれ形成された２枚の透明基板を用意した。各透明電極上に、配向膜を設けた。各配向膜を所定の強度でラビングし、一方の配向膜にラビング軸（Ｉ）を形成し、他方の配向膜にラビング軸（ＩＩ）を形成した。ラビング軸（Ｉ）とラビング軸（ＩＩ）とのなす角が平均１８０°±２０°の関係となるように、各透明基板を対向配置させた。さらに、各配向膜間に直径１０μｍのスペーサー（積水化学工業株式会社製）を挟み、各透明基板を重ね合わせた。そして、光硬化型シール剤（積水化学工業株式会社製、フォトレック）を用いて、注入口以外の各透明基板の周辺をシールして、液晶セルを作製した。 Two transparent substrates each having a transparent electrode formed thereon were prepared. An alignment film was provided on each transparent electrode. Each alignment film was rubbed with a predetermined strength, a rubbing axis (I) was formed on one alignment film, and a rubbing axis (II) was formed on the other alignment film. The transparent substrates were arranged so as to face each other so that the angle formed by the rubbing axis (I) and the rubbing axis (II) had an average relationship of 180 ° ± 20 °. Furthermore, a spacer (manufactured by Sekisui Chemical Co., Ltd.) having a diameter of 10 μm was sandwiched between the alignment films, and the transparent substrates were overlaid. And the periphery of each transparent substrate other than an injection hole was sealed using the photocurable sealing agent (the Sekisui Chemical Co., Ltd. make, Photorec), and the liquid crystal cell was produced.

（透過型スクリーンの作製）
得られた液晶セルを１３０℃に加熱したホットプレート上に載せ、前述の液晶材料Ａと高分子前駆体との混合物を上記の注入口から注入した。その後、液晶セルに１０ｍＷ／ｃｍ^２の強度の紫外線を１００秒間照射した後、液晶セルを室温まで徐冷して、透過型スクリーンを作製した。 (Production of transmission screen)
The obtained liquid crystal cell was placed on a hot plate heated to 130 ° C., and the mixture of the liquid crystal material A and the polymer precursor was injected from the injection port. Then, after irradiating the liquid crystal cell with ultraviolet rays having an intensity of 10 mW / cm ² for 100 seconds, the liquid crystal cell was gradually cooled to room temperature to produce a transmission type screen.

得られた透過型スクリーンは、電圧無印加時に透過状態を示した。一方、透過型スクリーンに４０Ｖの電圧を印加すると、透過型スクリーンは白く濁り、反射状態を示した。透過型スクリーンの応答速度を測定すると、透過状態から反射状態までの応答速度が２ｍｓであり、反射状態から透過状態までの応答速度が３０ｍｓであり、応答性は良好であった。また、透過型スクリーンのコントラスト比は、１０であり、良好であった。コントラスト比及び応答速度は以下の装置を組み合わせて測定した。 The obtained transmission screen showed a transmission state when no voltage was applied. On the other hand, when a voltage of 40 V was applied to the transmission screen, the transmission screen became white and turbid, indicating a reflection state. When the response speed of the transmission type screen was measured, the response speed from the transmission state to the reflection state was 2 ms, the response speed from the reflection state to the transmission state was 30 ms, and the response was good. Further, the contrast ratio of the transmission screen was 10, which was good. The contrast ratio and response speed were measured by combining the following apparatuses.

信号発生器：ＷＦ−１９７４(株式会社エヌエフ回路設計ブロック製)
電源：ＨＡＳ４０５２(株式会社エヌエフ回路設計ブロック製)
オシロスコープ：ＴＤＳ２０２４Ｃ(Ｔｅｋｔｒｏｎｉｘ社製)
レーザー：Ｈｅ−Ｎｅレーザー
また、各配向膜に接する液晶分子のプレチルト角は１２°であった。 Signal generator: WF-1974 (manufactured by NF Circuit Design Block Co., Ltd.)
Power supply: HAS4052 (manufactured by NF Circuit Design Block Co., Ltd.)
Oscilloscope: TDS2024C (manufactured by Tektronix)
Laser: He—Ne laser The pretilt angle of the liquid crystal molecules in contact with each alignment film was 12 °.

（実施例２）
実施例２では、実施例１において、スペーサーを直径５μｍのスペーサーに変更した。これ以外は、実施例１と同様に透過型スクリーンを作製し、各種評価を行った。 (Example 2)
In Example 2, the spacer in Example 1 was changed to a spacer having a diameter of 5 μm. Except for this, a transmission screen was prepared in the same manner as in Example 1, and various evaluations were performed.

得られた透過型スクリーンは、電圧無印加時に透過状態を示した。一方、透過型スクリーンに４０Ｖの電圧を印加すると、透過型スクリーンは白く濁り、反射状態を示した。透過型スクリーンの応答速度を測定すると、透過状態から反射状態までの応答速度が０．７ｍｓであり、反射状態から透過状態までの応答速度が１ｍｓであり、応答性は極めて良好であった。また、透過型スクリーンのコントラスト比は、９であり、良好であった。また、各配向膜に接する液晶分子のプレチルト角は８°であった。 The obtained transmission screen showed a transmission state when no voltage was applied. On the other hand, when a voltage of 40 V was applied to the transmission screen, the transmission screen became white and turbid, indicating a reflection state. When the response speed of the transmission type screen was measured, the response speed from the transmission state to the reflection state was 0.7 ms, the response speed from the reflection state to the transmission state was 1 ms, and the response was very good. Further, the contrast ratio of the transmission screen was 9, which was good. The pretilt angle of the liquid crystal molecules in contact with each alignment film was 8 °.

（実施例３）
実施例３では、実施例１において、液晶材料Ａを、液晶材料ＡよりＮｅｍａｔｉｃ−Ｉｓｏｔｒｏｐｉｃ転移温度が低い液晶材料Ｂに変更した。これ以外は、実施例１と同様に透過型スクリーンを作製し、各種評価を行った。 (Example 3)
In Example 3, the liquid crystal material A in Example 1 was changed to the liquid crystal material B having a lower Nematic-Isotropic transition temperature than the liquid crystal material A. Except for this, a transmission screen was prepared in the same manner as in Example 1, and various evaluations were performed.

得られた透過型スクリーンは、電圧無印加時に透過状態を示した。一方、透過型スクリーンに４０Ｖの電圧を印加すると、透過型スクリーンは白く濁り、反射状態を示した。透過型スクリーンの応答速度を測定すると、透過状態から反射状態までの応答速度が３ｍｓであり、反射状態から透過状態までの応答速度が３０ｍｓであり、応答性が良好であった。また、透過型スクリーンのコントラスト比は、８であり、良好であった。また、各配向膜に接する液晶分子のプレチルト角は１１°であった。 The obtained transmission screen showed a transmission state when no voltage was applied. On the other hand, when a voltage of 40 V was applied to the transmission screen, the transmission screen became white and turbid, indicating a reflection state. When the response speed of the transmission type screen was measured, the response speed from the transmission state to the reflection state was 3 ms, the response speed from the reflection state to the transmission state was 30 ms, and the response was good. Further, the contrast ratio of the transmission screen was 8, which was good. The pretilt angle of the liquid crystal molecules in contact with each alignment film was 11 °.

（実施例４）
実施例４では、実施例１において、液晶材料Ａの量を９７質量％に、高分子前駆体の量を３質量％に変更した。これ以外は、実施例１と同様に透過型スクリーンを作製し、各種評価を行った。 Example 4
In Example 4, the amount of the liquid crystal material A in Example 1 was changed to 97% by mass, and the amount of the polymer precursor was changed to 3% by mass. Except for this, a transmission screen was prepared in the same manner as in Example 1, and various evaluations were performed.

得られた透過型スクリーンは、電圧無印加時に透過状態を示した。一方、透過型スクリーンに４０Ｖの電圧を印加すると、透過型スクリーンは白く濁り、反射状態を示した。透過型スクリーンの応答速度を測定すると、透過状態から反射状態までの応答速度が５ｍｓであり、反射状態から透過状態までの応答速度が２０ｍｓであり、応答性が良好であった。また、透過型スクリーンのコントラスト比は、７であり、良好であった。また、各配向膜に接する液晶分子のプレチルト角は１０°であった。 The obtained transmission screen showed a transmission state when no voltage was applied. On the other hand, when a voltage of 40 V was applied to the transmission screen, the transmission screen became white and turbid, indicating a reflection state. When the response speed of the transmission type screen was measured, the response speed from the transmission state to the reflection state was 5 ms, the response speed from the reflection state to the transmission state was 20 ms, and the response was good. Further, the contrast ratio of the transmission screen was 7, which was good. Further, the pretilt angle of the liquid crystal molecules in contact with each alignment film was 10 °.

（実施例５）
実施例５では、実施例１において、液晶材料Ａの量を９６質量％に、高分子前駆体の量を４質量％に変更した。これ以外は、実施例１と同様に透過型スクリーンを作製し、各種評価を行った。 (Example 5)
In Example 5, the amount of the liquid crystal material A in Example 1 was changed to 96% by mass, and the amount of the polymer precursor was changed to 4% by mass. Except for this, a transmission screen was prepared in the same manner as in Example 1, and various evaluations were performed.

得られた透過型スクリーンは、電圧無印加時に透過状態を示した。一方、透過型スクリーンに４０Ｖの電圧を印加すると、透過型スクリーンは白く濁り、反射状態を示した。透過型スクリーンの応答速度を測定すると、透過状態から反射状態までの応答速度が５ｍｓであり、反射状態から透過状態までの応答速度が３０ｍｓであり、応答性が良好であった。また、透過型スクリーンのコントラスト比は、７であり、良好であった。また、各配向膜に接する液晶分子のプレチルト角は１０°であった。 The obtained transmission screen showed a transmission state when no voltage was applied. On the other hand, when a voltage of 40 V was applied to the transmission screen, the transmission screen became white and turbid, indicating a reflection state. When the response speed of the transmission type screen was measured, the response speed from the transmission state to the reflection state was 5 ms, the response speed from the reflection state to the transmission state was 30 ms, and the response was good. Further, the contrast ratio of the transmission screen was 7, which was good. Further, the pretilt angle of the liquid crystal molecules in contact with each alignment film was 10 °.

（実施例６）
実施例６では、実施例１において、液晶材料Ａを、液晶材料ＡよりεＬ−εＳが大きい液晶材料Ｃに変更した。これ以外は、実施例１と同様に透過型スクリーンを作製し、各種評価を行った。 (Example 6)
In Example 6, the liquid crystal material A in Example 1 was changed to the liquid crystal material C having a larger εL-εS than the liquid crystal material A. Except for this, a transmission screen was prepared in the same manner as in Example 1, and various evaluations were performed.

得られた透過型スクリーンは、電圧無印加時に透過状態を示した。一方、透過型スクリーンに４０Ｖの電圧を印加すると、透過型スクリーンは白く濁り、反射状態を示した。透過型スクリーンの応答速度を測定すると、透過状態から反射状態までの応答速度が５ｍｓであり、反射状態から透過状態までの応答速度が３５ｍｓであり、応答性が良好であった。また、透過型スクリーンのコントラスト比は、８であり、良好であった。また、各配向膜に接する液晶分子のプレチルト角は１０°であった。 The obtained transmission screen showed a transmission state when no voltage was applied. On the other hand, when a voltage of 40 V was applied to the transmission screen, the transmission screen became white and turbid, indicating a reflection state. When the response speed of the transmission type screen was measured, the response speed from the transmission state to the reflection state was 5 ms, the response speed from the reflection state to the transmission state was 35 ms, and the response was good. Further, the contrast ratio of the transmission screen was 8, which was good. Further, the pretilt angle of the liquid crystal molecules in contact with each alignment film was 10 °.

（比較例１）
比較例１では、実施例１において、液晶材料Ａを、誘電率異方性が正のネマティック液晶材料Ｄに変更した。これ以外は、実施例１と同様に透過型スクリーンを作製し、各種評価を行った。 (Comparative Example 1)
In Comparative Example 1, the liquid crystal material A in Example 1 was changed to a nematic liquid crystal material D having a positive dielectric anisotropy. Except for this, a transmission screen was prepared in the same manner as in Example 1, and various evaluations were performed.

液晶セルに紫外線を照射した後に室温まで徐冷すると、透過型スクリーンは白濁していた。この透過型スクリーンに４０Ｖの電圧を印加すると、透過型スクリーンはさらに白く濁った。しかし、この透過型スクリーンは電圧を無印加状態にしても透過状態にはならなかった。このため、応答速度およびコントラスト比を測定できなかった。 When the liquid crystal cell was irradiated with ultraviolet rays and then slowly cooled to room temperature, the transmission screen was clouded. When a voltage of 40 V was applied to the transmission screen, the transmission screen became more white and cloudy. However, this transmissive screen did not enter the transmissive state even when no voltage was applied. For this reason, response speed and contrast ratio could not be measured.

（比較例２）
比較例２では、実施例１において、ラビング軸（Ｉ）とラビング軸（ＩＩ）とのなす角を０°に設定し、ラビング軸（Ｉ）とラビング軸（ＩＩ）をパラレルな状態に変更した。これ以外は、実施例１と同様に透過型スクリーンを作製し、各種評価を行った。 (Comparative Example 2)
In Comparative Example 2, in Example 1, the angle formed by the rubbing axis (I) and the rubbing axis (II) was set to 0 °, and the rubbing axis (I) and the rubbing axis (II) were changed to a parallel state. . Except for this, a transmission screen was prepared in the same manner as in Example 1, and various evaluations were performed.

得られた透過型スクリーンは、電圧無印加時に透過状態を示した。一方、透過型スクリーンに４０Ｖの電圧を印加すると、透過型スクリーンは白く濁り、反射状態を示した。透過型スクリーンの応答速度を測定すると、透過状態から反射状態までの応答速度が５ｍｓであり、反射状態から透過状態までの応答速度が７０ｍｓであり、応答速度が非常に遅かった。また、透過型スクリーンのコントラスト比は、３であり、十分でなかった。また、各配向膜に接する液晶分子のプレチルト角は２０°であった。 The obtained transmission screen showed a transmission state when no voltage was applied. On the other hand, when a voltage of 40 V was applied to the transmission screen, the transmission screen became white and turbid, indicating a reflection state. When the response speed of the transmission type screen was measured, the response speed from the transmission state to the reflection state was 5 ms, the response speed from the reflection state to the transmission state was 70 ms, and the response speed was very slow. Further, the contrast ratio of the transmission screen was 3, which was not sufficient. The pretilt angle of the liquid crystal molecules in contact with each alignment film was 20 °.

（比較例３）
比較例３では、実施例１において、配向膜を用いることなく透過型スクリーンを作製した。これ以外は、実施例１と同様に透過型スクリーンを作製し、各種評価を行った。 (Comparative Example 3)
In Comparative Example 3, a transmissive screen was produced without using an alignment film in Example 1. Except for this, a transmission screen was prepared in the same manner as in Example 1, and various evaluations were performed.

得られた透過型スクリーンは、電圧無印加時に透過状態を示した。一方、透過型スクリーンに４０Ｖの電圧を印加すると、透過型スクリーンは白く濁り、反射状態を示した。透過型スクリーンの応答速度を測定すると、透過状態から反射状態までの応答速度が２０ｍｓであり、反射状態から透過状態までの応答速度が１００ｍｓであり、応答速度が非常に遅かった。また、透過型スクリーンのコントラスト比は、４であり、十分でなかった。また、各配向膜に接する液晶分子のプレチルト角は１０°であった。 The obtained transmission screen showed a transmission state when no voltage was applied. On the other hand, when a voltage of 40 V was applied to the transmission screen, the transmission screen became white and turbid, indicating a reflection state. When the response speed of the transmission type screen was measured, the response speed from the transmission state to the reflection state was 20 ms, the response speed from the reflection state to the transmission state was 100 ms, and the response speed was very slow. Further, the contrast ratio of the transmission screen was 4, which was not sufficient. Further, the pretilt angle of the liquid crystal molecules in contact with each alignment film was 10 °.

（比較例４）
比較例４では、実施例３において、液晶材料Ｂの量を９５質量％に、高分子前駆体の量を５質量％に変更した。これら以外は、実施例３と同様に透過型スクリーンを作製し、各種評価を行った。 (Comparative Example 4)
In Comparative Example 4, in Example 3, the amount of the liquid crystal material B was changed to 95% by mass, and the amount of the polymer precursor was changed to 5% by mass. Except for these, a transmission screen was prepared in the same manner as in Example 3, and various evaluations were performed.

得られた透過型スクリーンは、電圧無印加時に透過状態を示した。一方、透過型スクリーンに４０Ｖの電圧を印加すると、透過型スクリーンは白く濁り、反射状態を示した。透過型スクリーンの応答速度を測定すると、透過状態から反射状態までの応答速度が５ｍｓであり、反射状態から透過状態までの応答速度が６０ｍｓであり、応答速度は遅かった。また、透過型スクリーンのコントラスト比は、３であり、十分でなかった。また、各配向膜に接する液晶分子のプレチルト角は２０°であった。 The obtained transmission screen showed a transmission state when no voltage was applied. On the other hand, when a voltage of 40 V was applied to the transmission screen, the transmission screen became white and turbid, indicating a reflection state. When the response speed of the transmission type screen was measured, the response speed from the transmission state to the reflection state was 5 ms, the response speed from the reflection state to the transmission state was 60 ms, and the response speed was slow. Further, the contrast ratio of the transmission screen was 3, which was not sufficient. The pretilt angle of the liquid crystal molecules in contact with each alignment film was 20 °.

（比較例５）
比較例５は、実施例１において、各配向膜を、水平配向膜から垂直配向膜に変更した。これ以外は、実施例１と同様に透過型スクリーンを作製し、各種評価を行った。 (Comparative Example 5)
In Comparative Example 5, each alignment film in Example 1 was changed from a horizontal alignment film to a vertical alignment film. Except for this, a transmission screen was prepared in the same manner as in Example 1, and various evaluations were performed.

得られた透過型スクリーンは、電圧無印加時に透過状態を示した。一方、透過型スクリーンに４０Ｖの電圧を印加すると、透過型スクリーンは白く濁り、反射状態を示した。透過型スクリーンの応答速度を測定すると、透過状態から反射状態までの応答速度が５ｍｓであり、反射状態から透過状態までの応答速度が１０ｍｓであった。また、透過型スクリーンのコントラスト比は、３であり、十分でなかった。また、各配向膜に接する液晶分子のプレチルト角は８８°であった。 The obtained transmission screen showed a transmission state when no voltage was applied. On the other hand, when a voltage of 40 V was applied to the transmission screen, the transmission screen became white and turbid, indicating a reflection state. When the response speed of the transmission screen was measured, the response speed from the transmission state to the reflection state was 5 ms, and the response speed from the reflection state to the transmission state was 10 ms. Further, the contrast ratio of the transmission screen was 3, which was not sufficient. Further, the pretilt angle of the liquid crystal molecules in contact with each alignment film was 88 °.

（比較例６）
比較例６では、実施例１において、液晶材料Ａを、液晶材料ＣよりεＬ−εＳがさらに大きい液晶材料Ｅに変更した。これ以外は、実施例１と同様に透過型スクリーンを作製し、各種評価を行った。 (Comparative Example 6)
In Comparative Example 6, the liquid crystal material A in Example 1 was changed to the liquid crystal material E having a larger εL-εS than the liquid crystal material C. Except for this, a transmission screen was prepared in the same manner as in Example 1, and various evaluations were performed.

得られた透過型スクリーンは、電圧無印加時に透過状態を示した。一方、透過型スクリーンに４０Ｖの電圧を印加しても、透過型スクリーンは反射状態を示さなかった。このため、応答速度およびコントラスト比を測定できなかった。 The obtained transmission screen showed a transmission state when no voltage was applied. On the other hand, even when a voltage of 40 V was applied to the transmissive screen, the transmissive screen did not show a reflective state. For this reason, response speed and contrast ratio could not be measured.

各実施例に関する組成比および評価結果等の詳細を表１に示す。また、各比較例に関する組成比および評価結果等の詳細を表２に示す。各表中において、Δｎは、液晶分子１４１の長軸方向の屈折率と、液晶分子１４１の短軸方向の屈折率との差を意味する。また、ＮＩ点は、Ｎｅｍａｔｉｃ−Ｉｓｏｔｒｏｐｉｃ転移温度を意味する。 Table 1 shows details of composition ratios and evaluation results for each example. Table 2 shows the details of the composition ratio and evaluation results for each comparative example. In each table, Δn means the difference between the refractive index in the major axis direction of the liquid crystal molecules 141 and the refractive index in the minor axis direction of the liquid crystal molecules 141. The NI point means the Nematic-Isotropic transition temperature.

以上のように、透過型スクリーン１００は、ラビング軸（Ｉ）とラビング軸（ＩＩ）がアンチパラレルな状態であり、液晶分子１４１が負の誘電率異方性を有するので、コントラスト比が高く、かつ、応答性が良好である。ただし、液晶分子１４１と高分子前駆体との混合物において、両者が適切な比率で調製されていないと、透過型スクリーン１００は十分なコントラスト比および十分な応答性を有さない場合がある。また、εＬ−εＳが適切な範囲内でないと、透過型スクリーン１００は駆動しない場合がある。 As described above, the transmissive screen 100 has the rubbing axis (I) and the rubbing axis (II) in an antiparallel state, and the liquid crystal molecules 141 have a negative dielectric anisotropy, so the contrast ratio is high, And responsiveness is favorable. However, if the mixture of the liquid crystal molecules 141 and the polymer precursor is not prepared at an appropriate ratio, the transmission screen 100 may not have a sufficient contrast ratio and sufficient response. Further, if εL−εS is not within an appropriate range, the transmissive screen 100 may not be driven.

上記結果より、上記の各実施例における透過型スクリーン１００は、コントラスト比が高く、かつ、応答性が良好である。さらに、透過型スクリーン１００は、電圧無印加状態において、透過率が高いので、様々な形態で使用できる。また、透過型スクリーン１００は、電圧無印加状態において透過状態であるので、従来の透過型スクリーンと比べて大幅に消費電力を低減できる。 From the above results, the transmissive screen 100 in each of the above examples has a high contrast ratio and good responsiveness. Furthermore, since the transmissive screen 100 has a high transmittance when no voltage is applied, it can be used in various forms. In addition, since the transmissive screen 100 is in a transmissive state when no voltage is applied, power consumption can be greatly reduced as compared with a conventional transmissive screen.

以上のように、本開示における技術の例示として、実施の形態を説明した。そのために、添付図面および詳細な説明を提供した。 As described above, the embodiments have been described as examples of the technology in the present disclosure. For this purpose, the accompanying drawings and detailed description are provided.

したがって、添付図面および詳細な説明に記載された構成要素の中には、課題解決のために必須な構成要素だけでなく、上記技術を例示するために、課題解決のためには必須でない構成要素も含まれ得る。そのため、それらの必須ではない構成要素が添付図面や詳細な説明に記載されていることをもって、直ちに、それらの必須ではない構成要素が必須であるとの認定をするべきではない。 Accordingly, among the components described in the accompanying drawings and the detailed description, not only the components essential for solving the problem, but also the components not essential for solving the problem in order to illustrate the above technique. May also be included. Therefore, it should not be immediately recognized that these non-essential components are essential as those non-essential components are described in the accompanying drawings and detailed description.

また、上述の実施の形態は、本開示における技術を例示するためのものであるから、特許請求の範囲またはその均等の範囲において種々の変更、置換、付加、省略などを行うことができる。 Moreover, since the above-mentioned embodiment is for demonstrating the technique in this indication, a various change, substitution, addition, omission, etc. can be performed in a claim or its equivalent range.

本開示は、コントラスト比が高く、かつ、応答性が良好な透過型スクリーンとして有用である。具体的には、ヘッドアップディスプレイ、ナビ−ゲーション装置、デジタルメーター、もしくはコンソールパネル等に透過型スクリーンを配置した車載用の表示装置、ウエアラブルデバイス、または窓ガラス等に透過型スクリーンを配置した表示装置などに、本開示は適用可能である。 The present disclosure is useful as a transmission screen having a high contrast ratio and good response. Specifically, a head-up display, a navigation device, a digital meter, or an in-vehicle display device in which a transmissive screen is disposed on a console panel, a wearable device, or a display device in which a transmissive screen is disposed on a window glass or the like. For example, the present disclosure is applicable.

１００透過型スクリーン
１１１透明基板（第１の透明基板）
１１２透明基板（第２の透明基板）
１２１透明電極（第１の透明電極）
１２２透明電極（第２の透明電極）
１３１配向膜（第１の配向膜）
１３２配向膜（第２の配向膜）
１４０液晶層
１４１液晶分子
１４２高分子材料 100 transmissive screen 111 transparent substrate (first transparent substrate)
112 Transparent substrate (second transparent substrate)
121 Transparent electrode (first transparent electrode)
122 Transparent electrode (second transparent electrode)
131 Alignment film (first alignment film)
132 Alignment film (second alignment film)
140 Liquid crystal layer 141 Liquid crystal molecule 142 Polymer material

Claims

A transmissive screen capable of switching between a transmissive state for transmitting light and a reflective state for reflecting light,
A first transparent substrate and a second transparent substrate disposed opposite to each other;
A first transparent electrode and a second transparent electrode sandwiched between the first transparent substrate and the second transparent substrate;
A first alignment film and a second alignment film sandwiched between the first transparent electrode and the second transparent electrode;
A liquid crystal layer containing liquid crystal molecules and a polymer material sandwiched between the first alignment film and the second alignment film,
The first alignment layer has a first rubbing axis;
The second alignment layer has a second rubbing axis;
The angle formed by the first rubbing axis and the second rubbing axis is 150 ° or more and 210 ° or less,
The liquid crystal molecules have a negative dielectric anisotropy,
Transmission screen.

2. The transmissive screen according to claim 1, wherein pretilt angles of liquid crystal molecules in contact with the first alignment film and liquid crystal molecules in contact with the second alignment film are 0 ° or more and 80 ° or less.

3. The transmissive screen according to claim 2, wherein a pretilt angle of liquid crystal molecules in contact with the first alignment film and liquid crystal molecules in contact with the second alignment film is 0 ° or more and 45 ° or less.

4. The transmissive screen according to claim 1, wherein a pretilt angle of liquid crystal molecules in contact with the second alignment film is different from a pretilt angle of liquid crystal molecules in contact with the first alignment film. 5.

5. The difference between the refractive index in the major axis direction of the liquid crystal molecules when no voltage is applied and the refractive index of the polymer material when no voltage is applied is 0.05 or less. The transmission screen according to Item.

The transmissive screen according to claim 1, wherein the liquid crystal layer has a thickness of 2 μm or more and 20 μm or less.