JPWO2017030176A1 - 投映システムおよび投映システムの中間像スクリーンの製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
本発明の課題は、高輝度かつ高解像度の投映像を与える投映システムを提供することを課題とする。特に、本発明は、反射型中間像スクリーンを利用した高輝度かつ高解像度の投映像を与える投映システムを提供することを課題とする。本発明はまた、上記投映システムに適用できる中間像スクリーンの製造方法を提供することを課題とする。
[1]描画デバイスおよび中間像スクリーンを含み、
上記描画デバイスは上記中間像スクリーンに画像を形成し、
上記中間像スクリーンからの反射光由来の光で投映像が表示される投映システムであって、
上記中間像スクリーンがコレステリック液晶相を固定した層を含み、
上記中間像スクリーンが、コレステリック液晶相を固定した上記層が選択反射を示す波長域において拡散反射性を有する、投映システム。
[2]コレステリック液晶相を固定した上記層の少なくとも一方の表面でコレステリック液晶相の螺旋軸の傾きを有し、
上記の螺旋軸の傾きは面内で変化しており、
上記螺旋軸の傾きの最大値が20°以下である[1]に記載の投映システム。
[3]上記中間像スクリーンの少なくとも一方の面での拡散反射率が、コレステリック液晶相を固定した上記層の選択反射の中心波長において25%以上である[1]または[2]に記載の投映システム。
[4]上記中間像スクリーンが赤色光の波長域に選択反射の中心波長を有するコレステリック液晶相を固定した層と、緑色光の波長域に選択反射の中心波長を有するコレステリック液晶相を固定した層と、青色光の波長域に選択反射の中心波長を有するコレステリック液晶相を固定した層とを含む[1]〜[3]のいずれかに記載の投映システム。
[6]上記中間像スクリーンが赤色光の波長域に選択反射の中心波長を有するコレステリック液晶相を固定した層として螺旋のセンスの異なる2層、緑色光の波長域に選択反射の中心波長を有するコレステリック液晶相を固定した層として螺旋のセンスの異なる2層、および青色光の波長域に選択反射の中心波長を有するコレステリック液晶相を固定した層として螺旋のセンスの異なる2層を含む[4]に記載の投映システム。
[7]上記描画デバイスが直線偏光を出射し、上記描画デバイスと上記中間像スクリーンとの間に直線偏光を円偏光に変換する波長板を含む[1]〜[5]のいずれかに記載の投映システム。
[8]上記投映像を表示するための投映像表示用部材を含む[1]〜[7]のいずれかに記載の投映システム。
[9]上記中間像スクリーンと上記投映像表示用部材との間の、上記中間像スクリーンからの反射光由来の光の光路に、投映像位置調節光学素子を含む[8]に記載の投映システム。
[11]上記中間像スクリーンと上記投映像表示用部材との間の、上記中間像スクリーンからの反射光由来の光の光路に、円偏光を直線偏光に変換する波長板を含む[8]〜[10]のいずれかに記載の投映システム。
[12]上記投映像表示用部材がコレステリック液晶相を固定した層を含み、上記投映像表示用部材が示す実質的な選択反射の中心波長の少なくとも1つが上記中間像スクリーンが示す実質的な選択反射の中心波長の少なくとも一つと同一である[8]〜[11]のいずれかに記載の投映システム。
[13]上記投映像表示用部材がハーフミラーである[12]に記載の投映システム。
[14]ヘッドアップディスプレイシステムである[1]〜[13]のいずれかに記載の投映システム。
等方性樹脂層表面に、重合性液晶化合物を含む液晶組成物を塗布すること、および
上記液晶組成物を硬化してコレステリック液晶相を固定した層を形成することを含み、
上記等方性樹脂層が、(メタ)アクリレートモノマー、ゼラチン、またはウレタンモノマーを含む非液晶性の重合性組成物の硬化層、またはポリイミド、ポリビニルアルコール、ポリエステル、ポリアリレート、ポリアミドイミド、ポリエーテルイミド、ポリアミド、および変性ポリアミドから選択されるポリマーを含む樹脂層である製造方法。
[16]上記等方性樹脂層が(メタ)アクリレートモノマーを含む非液晶性の重合性組成物の硬化層である[15]に記載の製造方法。
[17]上記等方性樹脂層の上記塗布表面がラビングされていない[15]または[16]に記載の製造方法。
本明細書において「〜」とはその前後に記載される数値を下限値および上限値として含む意味で使用される。また、本明細書において、角度(例えば「90°」等の角度)、およびその関係(例えば「直交」、「平行」、および「45°で交差」等)については、本発明が属する技術分野において許容される誤差の範囲を含むものとする。例えば、厳密な角度±10°未満の範囲内であることを意味し、厳密な角度との誤差は、5°以下であることが好ましく、3°以下であることがより好ましい。さらに、本明細書において、各数値、数値範囲、及び定性的な表現(例えば、「同一」、等の表現)については、本技術分野で一般的に許容される誤差を含む数値、数値範囲及び性質を示していると解釈されるものとする。例えば、波長について「同一」というときは、3nm以下、5nm以下、7nm以下、または10nm以下の誤差範囲を含んでいてもよい。
本明細書において、「(メタ)アクリレート」は、「アクリレートおよびメタクリレートのいずれか一方または双方」の意味で使用される。
画像および投映像は、いずれも単色の像であっても、2色以上の多色の像であっても、フルカラーの像であってもよい。
本明細書において、光透過率の算出に関連して必要である光強度の測定は、例えば通常の可視スペクトルメータを用いて、リファレンスを空気として、測定したものであればよい。
本明細書において、分光ヘイズは、島津社製分光測定装置UV−3100PCに積分球ユニットを装着して、全光透過スペクトルと拡散透過スペクトルを測定して、可視光領域の各波長における比 100×(拡散透過率/全透過率)を算出した値を意味する。分光ヘイズスペクトルは、分光ヘイズの波長に応じた変化を示したものである。
本明細書において、単に「反射光」または「透過光」というときは、散乱光および回折光を含む意味で用いられる。
また、偏光状態は照度計や光スペクトルメータに円偏光板を取り付けても測定することができる。右円偏光透過板をつけ、右円偏光量を測定、左円偏光透過板をつけ、左円偏光量を測定することにより、比率を測定できる。
本明細書において、「投映システム」は、少なくとも、画像を投射することのできる画像投射ユニットを含むシステムを意味し、さらに上記画像投射ユニットにより投射された投映像を表示する投映像表示用部材を含んでいてもよい。この組み合わせにおいては、上記画像投射ユニットと投映像表示用部材とは分離していても、一体になって装置を構成していてもよい。
上記画像投射ユニットは描画デバイスと中間像スクリーンとを含む。上記画像投射ユニットにおいては、描画デバイスと中間像スクリーンとは分離していてもよく、一体になっていてもよい。
投映システムは描画デバイスを含む。描画デバイスは、光源からの光を利用して画像を描画できる光を発するデバイスである。本明細書において、描画デバイスは光源を含み、さらに、光変調器、レーザー輝度変調手段、または描画のための光偏向手段などを含むデバイスを意味する。
(光源)
光源は特に限定されず、レーザー光源、LED(発光ダイオード)、放電管などを用いることができる。このうち、LEDまたはレーザー光源が好ましい。LEDは後述のLCOS(Liquid Crystal on Silicon)方式またはDLP(登録商標)方式と組み合わせて用いることが好ましい。レーザー光源は、優れた指向性により放射される光を効率よく利用することができるので、エネルギー利用効率が高い。なお、エネルギー利用効率または光効率が高い構成では放熱機構が比較的小さくて済むため、放熱機構に由来する騒音が低減し、投映システムの小型化にも寄与する。レーザー光源は特に限定されず、市販の半導体レーザーで所望の波長の光を照射可能なものを選択して適宜用いることができる。
描画方式としては、使用する光源や用途に応じて選択することができ、特に限定されない。
描画方式の例としては、液晶を利用するLCD(Liquid Crystal Display)方式およびLCOS(Liquid Crystal on Silicon)方式、DLP(Digital Light Processing)方式、レーザーを利用する走査方式などが挙げられる。
DLP方式は、DMD(Digital Micromirror Device)を用いた表示システムであり、画素数分のマイクロミラーを配置して描画され投射レンズから光が出射する。
走査方式は光線をスクリーン上で走査させ、目の残像を利用して造影する方式であり、例えば、特開平7−270711号公報、特開2013−228674号公報の記載が参照できる。レーザー利用する走査方式では、輝度変調された各色(例えば、赤色光、緑色光、青色光)のレーザー光が合波光学系または集光レンズなどで1本の光線に束ねられ、光線が光偏向手段により走査されて中間像スクリーンに描画されていればよい。走査方式において、各色(例えば赤色光、緑色光、青色光)のレーザー光の輝度変調は光源の強度変化として直接行ってもよく、外部変調器により行ってもよい。光偏向手段としては、ガルバノミラー、ガルバノミラーとポリゴンミラーの組み合わせ、またはMEMS(微小電子機械システム)が挙げられ、このうちMEMSが好ましい。走査方法としては、ランダムスキャン方式、およびラスタースキャン方式等が挙げられるが、ラスタースキャン方式を用いることが好ましい。ラスタースキャン方式において、レーザー光は、例えば、水平方向は共振周波数で、垂直方向はのこぎり波で駆動されることができる。走査方式は投射レンズが不要であるため、装置の小型化が容易である。
描画デバイスからの出射光は、偏光(直線偏光)であっても自然光(無偏光)であってもよい。レーザー光源を用いた描画デバイスおよび描画方式がLCDまたはLCOSである描画デバイスは、本質的には出射光が偏光となる。出射光が偏光である描画デバイスであって出射光が複数の波長(色)の光を含むものである場合は、複数の光の偏光の偏光方向(透過軸方向)は同一であるかまたは互いに直交していることが好ましい。市販の描画デバイスは、出射光の赤、緑、青の光の波長域での偏光方向が均一ではないものがあることが知られている(特開2000−221449号公報参照)。具体的には、緑色光の偏光方向が赤色光の偏光方向および青色光の偏光方向と直交している例が知られている。
描画デバイスは筐体内部に設置されてプロジェクターとして構成されていてもよい。筐体は遮光性材料で形成されていることが好ましい。さらに中間像スクリーンが描画デバイスと一体化してプロジェクターとなっていてもよい。このとき中間像スクリーンは筐体内部にあってもよい。描画デバイスと中間像スクリーンとが一体化したプロジェクターはさらに後述の投映像位置調節光学素子および/または波長板を含んでいてもよい。例えば、筐体内部に、描画デバイス、中間像スクリーン、ならびに投映像位置調節光学素子および/または波長板を含んでいてもよい。
本発明の投映システムは中間像スクリーンを含む。
本明細書において、「中間像スクリーン」は投映像表示用部材とは区別される部材であり、画像が描画されるスクリーンである。すなわち、描画デバイスを出射した光はまだ画像として視認できるものではないが、この光によって描画デバイスは中間像スクリーンに視認可能な画像を形成する。本発明の投映システムにおける中間像スクリーンは、中間像スクリーンからの反射光由来の光で投映像が形成する反射型の中間像スクリーンである。描画デバイスから光が入射し、かつ反射する反射型中間像スクリーンの面を「反射面」という。本明細書においては、「中間像スクリーンからの反射光由来の光」は、中間像スクリーンでの反射光;中間像スクリーンでの反射光が投映像位置調節光学素子を反射又は透過した光;中間像スクリーンでの反射光が波長板を透過した光;中間像スクリーンでの反射光が投映像位置調節光学素子を反射又は透過した光が波長板を透過した光;中間像スクリーンでの反射光が波長板を透過した光が投映像位置調節光学素子を反射又は透過した光などを意味する。
コレステリック液晶層は層面に対して実質的に垂直な方向に螺旋軸を有するように捩れ配向し、螺旋軸方向に選択反射を示すため、本来選択反射は正反射となり画像を形成するスクリーンとしては適していないと考えられている。しかし、コレステリック液晶層を拡散反射性としたものを中間像スクリーンとして用いることにより、輝度の高い画像が形成されるとともに、輝度の高い投映像が得られることを本発明者は見出した。
中間像スクリーンが複数のコレステリック液晶層を含む場合は、含まれるコレステリック液晶層の少なくとも1つの選択反射の中心波長において上記を満たせばよく、好ましくは含まれるコレステリック液晶層の2つ以上、より好ましくは全てが選択反射を示す波長域の光のそれぞれにおいて上記を満たすことが好ましい。
中間像スクリーンの反射面の拡散反射率が上記を満たすことが好ましい。
中間像スクリーンに含まれる各層、および中間像スクリーンの製造方法については後述する。
本発明の投映システムはさらに投映像表示用部材を含んでいてもよい。
本明細書において、「投映像表示用部材」は中間像スクリーンとは区別される部材であり、投映像を表示するための部材を意味する。投映像表示用部材は、実像として表面に投映像を表示するスクリーンであっても、観察者から見て投映像表示用部材の先に浮かび上がって見える虚像として投映像を表示するハーフミラーであってもよい。投映像は、反射光または透過光、好ましくは反射光、で投映された投映像を視認可能に表示することができるものであればよい。投映像表示用部材の例としては、投映スクリーン、投映像表示用ハーフミラーなどが挙げられる。
投映像表示用部材が表面に投映像を表示する投映スクリーンである場合、スクリーン上に投映像を表示するために、スクリーンが投射光波長に対して散乱反射することが好ましい。この散乱反射性能は、微粒子をバインダーなどに混合し透明媒体に塗布して形成する拡散層をスクリーンの光入射側に形成したスクリーンや、拡散反射性のコレステリック液晶層を含むスクリーンを用いることができる。
特に拡散反射性のコレステリック液晶層を含むスクリーンを用い、この投映像表示用スクリーンが示す実質的な選択反射の中心波長の1つを中間像スクリーンが示す実質的な選択反射の中心波長の1つと同一にすることにより、光利用効率高く輝度の高い投映像の表示が可能である。好ましくは、投映像表示用ハーフミラーが示す実質的な選択反射の中心波長の全てを中間像スクリーンが示す実質的な選択反射の中心波長のいずれかと同一とするとよい。
拡散反射性のコレステリック液晶層を含むスクリーンの製造方法等については後述する。
投映像表示用ハーフミラーとは、投映像を虚像として視認可能に表示することができるとともに、投映像が表示されている同じ面側から投映像表示用ハーフミラーの反対の面側にある情報または風景を同時に観察することができる光学部材を意味する。すなわち、投映像表示用ハーフミラーは、外界光と映像光とを重ねあわせて表示する光路コンバイナーとしての機能を達成することができる。
選択波長帯ごとの選択反射性の高い投映像表示用ハーフミラーとしては、例えば、コレステリック液晶層を含む投映像表示用ハーフミラーおよびDBEF(登録商標)(3M社製)を用いた投映像表示用ハーフミラーなどが挙げられる。
特にコレステリック液晶層を含む投映像表示用ハーフミラーを用い、この投映像表示用ハーフミラーが示す実質的な選択反射の中心波長の1つと中間像スクリーンが示す実質的な選択反射の中心波長の1つとを同一とすることにより、光利用効率高く輝度の高い投映像(虚像)の表示が可能である。好ましくは、投映像表示用ハーフミラーが示す実質的な選択反射の中心波長の全てを中間像スクリーンが示す実質的な選択反射の中心波長のいずれかと同一とするとよい。
コレステリック液晶層を含む投映像表示用ハーフミラーの製造方法等については後述する。
描画デバイスからの出射光は、中間像スクリーンで反射して、さらに投映像位置調節光学素子を経由して投映像表示用部材に投射されていてもよい。中間像スクリーンが筐体内部にある場合、調節光学素子も筐体内部にあってもよい。
投映像位置調節光学素子は、投射光の方向を調整したり、投映像のサイズを調整するために設けることができる。投映像位置調節光学素子の例としては、凹面鏡、フレンネルレンズ、フレンネル反射ミラー、凸レンズ、および凹レンズが挙げられる。
描画デバイスが直線偏光を出射する場合、描画デバイスと中間像スクリーンとの間には直線偏光を円偏光に変換する波長板が含まれていることが好ましい。直線偏光を、中間像スクリーン中のコレステリック液晶層に基づく選択反射の円偏光のセンスに合わせたセンスの円偏光に変換することにより、光利用効率の高い投映が可能となるからである。ここで、上述のように、描画デバイスの出射光の赤、緑、青の光の波長域での偏光方向が均一ではない場合、同一の波長板を経由して得られる各色の円偏光のセンスも均一でないことになるが、コレステリック液晶層を利用した中間像スクリーンでは、赤、緑、青の光の波長域ごとに反射円偏光のセンスが異なるよう構成することが可能であるため、様々な描画デバイスに適合した設計を行うことができる。
前者の1/4波長位相差板の正面位相差は、投映光波長の1/4の長さであればよい。それゆえに例えば投映光の中心波長が450nm、530nm、640nmの場合は、450nmの波長で112.5nm±10nm、好ましくは、112.5nm±5nm、より好ましくは112.5nm、530nmの波長で132.5nm±10nm、好ましくは、132.5nm±5nm、より好ましくは132.5nm、640nmの波長で160nm±10nm、好ましくは、160nm±5nm、より好ましくは160nmの位相差である逆分散性の位相差板が前者の1/4波長位相差板として最も好ましいが、位相差の波長分散性の小さい位相差板や順分散の位相差板も用いることができる。なお、逆分散性とは長波長になるほど位相差の絶対値が大きくなる性質を意味し、順分散性とは短波長になるほど位相差の絶対値が大きくなる性質を意味する。
上記のとおり、本発明の投映システムにおける中間像スクリーンはコレステリック液晶層を含む。
また、投映像表示用部材はコレステリック液晶層を含むものであってもよい。投映像表示用部材においてもコレステリック液晶層を用いることにより、中間像スクリーンの反射光由来の光に対応した波長で光を反射または透過して投映像を表示する投映システムの設計がより容易になり、さらに高輝度の投映像の表示が可能となる。
コレステリック液晶相は、特定の波長域において右円偏光または左円偏光のいずれか一方のセンスの円偏光を選択的に反射させるとともに他方のセンスの円偏光を選択的に透過する円偏光選択反射を示すことが知られている。
分光光度計UV3150(島津製作所)を用いて光反射層の透過スペクトル(コレステリック液晶層の法線方向から測定したもの)を測定すると、選択反射帯域に透過率の低下ピークがみられる。この最も大きいピーク高さの1/2の高さの透過率(最も低い透過率と低下前の透過率との中間の透過率)となる2つの波長のうち、短波長側の波長の値をλ1(nm)、長波側の波長の値をλ2(nm)とすると、選択反射の中心波長と半値幅は下記式で表すことができる。
選択反射中心波長=(λ1+λ2)/2
半値幅=(λ2−λ1)
上記のように求められる、コレステリック液晶層が有する選択反射の中心波長λは、コレステリック液晶層の法線方向から測定した円偏光反射スペクトルの反射ピークの重心位置にある波長と通常一致する。なお、本明細書において、選択反射の中心波長はコレステリック液晶層の法線方向から測定した時の中心波長を意味する。
上記式から分かるように、螺旋構造のピッチを調節することによって、選択反射の中心波長を調整できる。n値とP値を調節して、所望の波長の光に対して右円偏光または左円偏光のいずれか一方を選択的に反射させるために、中心波長λを調節することができる。
λd=n2×P×cosθ2
本明細書において、投映システム内での中間像スクリーンおよび投映像表示用部材の配置や光入射方向を考慮したθ2にしたがって求められる上記波長λdを「実質的な選択反射の中心波長」という。
中間像スクリーンまたは投映スクリーンに上記のように複数の層が含まれる場合、それらの複数の層はいずれも拡散反射性のコレステリック液晶層であることが好ましい。
選択反射の中心波長が同一の1種のコレステリック液晶層の形成のために、ピッチPが同じで、同じ螺旋のセンスのコレステリック液晶層を複数積層してもよい。ピッチPが同じで、同じ螺旋のセンスのコレステリック液晶層を積層することによっては、特定の波長で円偏光選択性を高くすることができる。
以下、コレステリック液晶層の作製材料および作製方法について説明する。
上記コレステリック液晶層の形成に用いる材料としては、重合性液晶化合物とキラル剤(光学活性化合物)とを含む液晶組成物などが挙げられる。必要に応じてさらに界面活性剤や重合開始剤などと混合して溶剤などに溶解した上記液晶組成物を、支持体、等方性樹脂層 配向膜、下層となるコレステリック液晶層などに塗布し、コレステリック配向熟成後、液晶組成物の硬化により固定化してコレステリック液晶層を形成することができる。
重合性液晶化合物は、棒状液晶化合物であっても、円盤状液晶化合物であってもよいが、棒状液晶化合物であることが好ましい。
コレステリック液晶層を形成する棒状の重合性液晶化合物の例としては、棒状ネマチック液晶化合物が挙げられる。棒状ネマチック液晶化合物としては、アゾメチン類、アゾキシ類、シアノビフェニル類、シアノフェニルエステル類、安息香酸エステル類、シクロヘキサンカルボン酸フェニルエステル類、シアノフェニルシクロヘキサン類、シアノ置換フェニルピリミジン類、アルコキシ置換フェニルピリミジン類、フェニルジオキサン類、トラン類およびアルケニルシクロヘキシルベンゾニトリル類が好ましく用いられる。低分子液晶化合物だけではなく、高分子液晶化合物も用いることができる。
上記の選択反射を示す選択反射帯の半値幅Δλの式からもわかるように、低Δn重合性液晶化合物を利用してコレステリック液晶相を形成し、これを固定することにより、選択反射の波長域の狭いコレステリック液晶層を得ることができる。選択反射の波長域の狭いコレステリック液晶層を用いることにより、さらに色純度が上がるため、より広い色再現範囲の映像を得ることができる。また、選択反射の波長域の狭いコレステリック液晶層を用いると、上記の集光を原因とする描画デバイスの劣化をさらに防止することができる。
式(I):
Lは単結合、−CH2O−、−OCH2−、−(CH2)2OC(=O)−、−C(=O)O(CH2)2−、−C(=O)O−、−OC(=O)−、−OC(=O)O−、−CH=CH−C(=O)O−、および−OC(=O)−CH=CH−からなる群から選択される連結基を示し、
mは3〜12の整数を示し、
Sp1およびSp2はそれぞれ独立に、単結合、炭素数1から20の直鎖もしくは分岐のアルキレン基、および炭素数1から20の直鎖もしくは分岐のアルキレン基において1つまたは2つ以上の−CH2−が−O−、−S−、−NH−、−N(CH3)−、−C(=O)−、−OC(=O)−、または−C(=O)O−で置換された基からなる群から選択される連結基を示し、
Q1およびQ2はそれぞれ独立に、水素原子または以下の式Q−1〜式Q−5で表される基からなる群から選択される重合性基を示し、ただしQ1およびQ2のいずれか一方は重合性基を示す。
式(I)で表される化合物としては、以下式(II−2)で表される化合物が好ましい例として挙げられる
L1、およびL2は、単結合、−CH2O−、−OCH2−、−(CH2)2OC(=O)−、−C(=O)O(CH2)2−、−C(=O)O−、−OC(=O)−、−OC(=O)O−、−CH=CH−C(=O)O−、−OC(=O)−CH=CH−、からなる群から選択される連結基を示す。また、n1、n2はそれぞれ独立して0から9の整数を示し、かつn1+n2は9以下である。
式(II−2)は、置換基を有していてもよいフェニレン基および置換基を有していてもよいトランス−1,4−シクロヘキシレン基(好ましくは無置換のトランス−1,4−シクロヘキシレン基)が交互に並んだ構造であることも好ましい。
キラル剤はコレステリック液晶相の螺旋構造を誘起する機能を有する。キラル化合物は、化合物によって誘起する螺旋のセンスまたは螺旋ピッチが異なるため、目的に応じて選択すればよい。
キラル剤としては、特に制限はなく、公知の化合物を用いることができる。キラル剤の例としては、液晶デバイスハンドブック(第3章4−3項、TN、STN用カイラル剤、199頁、日本学術振興会第142委員会編、1989)、特開2003−287623号、特開2002−302487号、特開2002−80478号、特開2002−80851号、特開2010−181852号または特開2014−034581号の各公報に記載の化合物が挙げられる。
また、キラル剤は、液晶化合物であってもよい。
液晶組成物における、キラル剤の含有量は、重合性液晶化合物量の0.01モル%〜200モル%が好ましく、1モル%〜30モル%がより好ましい。
液晶組成物は、重合開始剤を含有していることが好ましい。紫外線照射により重合反応を進行させる態様では、使用する重合開始剤は、紫外線照射によって重合反応を開始可能な光重合開始剤であることが好ましい。光重合開始剤の例には、α−カルボニル化合物(米国特許第2367661号、同2367670号の各明細書記載)、アシロインエーテル(米国特許第2448828号明細書記載)、α−炭化水素置換芳香族アシロイン化合物(米国特許第2722512号明細書記載)、多核キノン化合物(米国特許第3046127号、同2951758号の各明細書記載)、トリアリールイミダゾールダイマーとp−アミノフェニルケトンとの組み合わせ(米国特許第3549367号明細書記載)、アクリジンおよびフェナジン化合物(特開昭60−105667号公報、米国特許第4239850号明細書記載)、アシルフォスフィンオキシド化合物(特公昭63−40799号公報、特公平5−29234号公報、特開平10−95788号公報、特開平10−29997号公報、特開2001−233842号公報、特開2000−80068号公報、特開2006−342166号公報、特開2013−114249号公報、特開2014−137466号公報、特許4223071号公報、特開2010−262028号公報、特表2014−500852号公報記載)、オキシム化合物(特開2000−66385号公報、日本特許第4454067号明細書記載)、およびオキサジアゾール化合物(米国特許第4212970号明細書記載)等が挙げられる。例えば、特開2012−208494号公報の段落0500〜0547の記載も参酌できる。
重合開始剤としては、アシルフォスフィンオキシド化合物またはオキシム化合物を用いることも好ましい。
アシルフォスフィンオキシド化合物としては、例えば、市販品のBASFジャパン(株)製のIRGACURE819(化合物名:ビス(2,4,6−トリメチルベンゾイル)−フェニルフォスフィンオキサイド)を用いることができる。オキシム化合物としては、IRGACURE OXE01(BASF社製)、IRGACURE OXE02(BASF社製)、TR−PBG−304(常州強力電子新材料有限公司製)、アデカアークルズNCI−831、アデカアークルズNCI−930(ADEKA社製)、アデカアークルズNCI−831(ADEKA社製)等の市販品を用いることができる。
重合開始剤は、1種のみ用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
液晶組成物中の光重合開始剤の含有量は、重合性液晶化合物の含有量に対して0.1〜20質量%であることが好ましく、0.5質量%〜5質量%であることがさらに好ましい。
液晶組成物は、硬化後の膜強度向上、耐久性向上のため、任意に架橋剤を含有していてもよい。架橋剤としては、紫外線、熱、湿気等で硬化するものが好適に使用できる。
架橋剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えばトリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート等の多官能アクリレート化合物;グリシジル(メタ)アクリレート、エチレングリコールジグリシジルエーテル等のエポキシ化合物;2,2−ビスヒドロキシメチルブタノール−トリス[3−(1−アジリジニル)プロピオネート]、4,4−ビス(エチレンイミノカルボニルアミノ)ジフェニルメタン等のアジリジン化合物;ヘキサメチレンジイソシアネート、ビウレット型イソシアネート等のイソシアネート化合物;オキサゾリン基を側鎖に有するポリオキサゾリン化合物;ビニルトリメトキシシラン、N−(2−アミノエチル)3−アミノプロピルトリメトキシシラン等のアルコキシシラン化合物などが挙げられる。また、架橋剤の反応性に応じて公知の触媒を用いることができ、膜強度および耐久性向上に加えて生産性を向上させることができる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
架橋剤の含有量は、3質量%〜20質量%が好ましく、5質量%〜15質量%がより好ましい。架橋剤の含有量が3質量%未満であると、架橋密度向上の効果が得られないことがあり、20質量%を超えると、コレステリック液晶層の安定性を低下させてしまうことがある。
液晶組成物中には、安定的にまたは迅速にプレーナー配向のコレステリック液晶層とするために寄与する配向制御剤を添加してもよい。配向制御剤の例としては特開2007−272185号公報の段落〔0018〕〜〔0043〕等に記載のフッ素(メタ)アクリレート系ポリマー、特開2012−203237号公報の段落〔0031〕〜〔0034〕等に記載の式(I)〜(IV)で表される化合物などが挙げられる。
なお、配向制御剤としては1種を単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
その他、液晶組成物は、塗膜の表面張力を調整し厚みを均一にするための界面活性剤、および重合性モノマー等の種々の添加剤から選ばれる少なくとも1種を含有していてもよい。また、液晶組成物中には、必要に応じて、さらに重合禁止剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、光安定化剤、色材、金属酸化物微粒子等を、光学的性能を低下させない範囲で添加することができる。
液晶組成物の調製に使用する溶媒としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、有機溶媒が好ましく用いられる。
有機溶媒としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えばケトン類、アルキルハライド類、アミド類、スルホキシド類、ヘテロ環化合物、炭化水素類、エステル類、エーテル類、などが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。これらの中でも、環境への負荷を考慮した場合にはケトン類が特に好ましい。
支持体、配向膜、下層となるコレステリック液晶層などへの液晶組成物の塗布方法は、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ワイヤーバーコーティング法、カーテンコーティング法、押し出しコーティング法、ダイレクトグラビアコーティング法、リバースグラビアコーティング法、ダイコーティング法、スピンコーティング法、ディップコーティング法、スプレーコーティング法、スライドコーティング法などが挙げられる。また、別途支持体上に塗設した液晶組成物を転写することによっても実施できる。塗布した液晶組成物を加熱することにより、液晶分子を配向させる。加熱温度は200℃以下が好ましく、130℃以下がより好ましい。この配向処理により、重合性液晶化合物がフィルム面に対して実質的に垂直な方向に螺旋軸を有するように捩れ配向している光学薄膜が得られる。
中間像スクリーンは拡散反射性のコレステリック液晶層を含む。また、投映スクリーンは拡散反射性のコレステリック液晶層を含むものであってもよい。
拡散反射性のコレステリック液晶層の拡散反射率は、コレステリック液晶層の選択反射の中心波長において25%以上であることが好ましい。さらに、30%以上、35%以上、40%以上であってもよく、47%以下、45%以下、42%以下等であってもよい。
なお、投映像表示用ハーフミラーに含まれるコレステリック液晶層は拡散反射性ではないことが好ましく、例えば拡散反射率は、コレステリック液晶層の選択反射の中心波長において、10%未満、5%以下、または3%以下であることが好ましい
コレステリック液晶層表面近傍の液晶配向方向およびチルト角は、コレステリック液晶層断面の膜表面近傍を透過電子顕微鏡(TEM)像などで確認すればよい。
コレステリック液晶層表面の液晶分子のチルト角と面内配向方位とを上記のように調整することにより、最表面でコレステリック液晶相の螺旋軸の傾きを有する構成を実現することができる。螺旋軸の傾きを有するとは、後述の螺旋軸の傾きが2°以上である面内の位置があることを意味する。最表面でコレステリック液晶相の螺旋軸の傾きを有する構成によりコレステリック液晶相の螺旋軸は面内で僅かなうねりを持って分布させることができると考えられる。すなわち、層の法線方向から螺旋軸のずれを、生じさせることができる。この螺旋軸のずれにより、拡散反射性の層となる。この層の内部には、複数の配向欠陥が存在しうる。
コレステリック液晶層断面をTEM観察すると、明部と暗部との縞模様が観察できる。縞模様は、層面に略平行な方向に明部と暗部とが繰り返されるように観察される。図1に模式図を示す。この明部と暗部の繰り返し2回分(明部2つおよび暗部2つ)が螺旋1ピッチ分に相当する。縞模様の法線方向が螺旋軸となる。コレステリック液晶層の最表面の螺旋軸の傾きは、最表面100から1本目の暗部がなす線と同じ側の最表面との角度として得ることができる(図1の101)。
コレステリック液晶層を、最表面の螺旋軸の傾きが面内で変化しているように構成することにより、拡散反射率が高い散乱性の層とすることができる。なお、「螺旋軸の傾きが変化している」とは、例えば、表面の任意の直線上で一定間隔で螺旋軸の傾きを測定すると、直線進行方向で増加および減少が確認される状態を示す。増加および減少は、好ましくは繰り返されており、変化は好ましくは連続的である。
最表面はコレステリック液晶層の少なくともいずれか一方(最上面または最下面)であってもよく、両方(最上面および最下面)であってもよいが、両方であることが好ましい。
さらに螺旋軸の傾きの最大値を20°以下とすることにより、ヘイズを5%以下程度に低く調整することができる。螺旋軸の傾きの最大値は2°以上20°以下であればよく、5°以上20°以下であることが好ましい。
液晶分子の面内配向方位とは、液晶分子の上記の最大の屈折率の方向最大の屈折率の方向の、層と平行な面内での方位を意味する。面内配向方位がランダムであるとは、面内の液晶化合物分子の面内配向方位の平均方位と4°以上異なる面内配向方位を有する液晶分子がTEMにて10%以上20%以下で確認できる状態を意味する。
なお、本明細書において、液晶分子というとき、液晶組成物においては重合性液晶化合物の分子を意味し、重合性液晶化合物が液晶組成物の硬化反応により高分子化している場合は、上記重合性液晶化合物分子に該当する部分構造を意味する。
中間像スクリーンの製造の際、少なくとも1つのコレステリック液晶層の形成の際に液晶組成物が塗布される下層として、等方性樹脂層を用いることが好ましい。本明細書において、等方性樹脂層とは、光学的に等方性である樹脂層をいう。等方性樹脂層は、中間像スクリーンに含まれていてもよく、コレステリック液晶層の形成時のみに用いられ、中間像スクリーンには含まれていなくてもよい。等方性樹脂層は、その表面に設けられる液晶組成物中の重合性液晶化合物分子に対して低いプレチルト角を与える材料からなる層を好ましく用いることができる。
等方性樹脂層としては、例えば、(メタ)アクリレートモノマー、ゼラチン、ウレタンモノマーなどを含む非液晶性の重合性組成物を塗布硬化したものを用いることができる。例えば、(メタ)アクリレートモノマーを含む層を塗布硬化して得られるアクリル層は面内において等方的であるため、アクリル層表面にラビング処理を施さずに液晶層を形成すると、アクリル層に接している液晶の面内配向方位はランダムとなる。
そして、配向欠陥を有する液晶層上に液晶層を形成すると、同様に配向欠陥を有する液晶層を形成することができる。
等方性樹脂層としてはそのほか、ポリイミド(日産化学社製ポリイミドワニスのサンエバー130など)、ポリビニルアルコール、ポリエステル、ポリアリレート、ポリアミドイミド、ポリエーテルイミド、ポリアミド、変性ポリアミドなどの樹脂などを用いてもよい。拡散反射率の高いコレステリック液晶層の形成のため、液晶組成物を塗布する等方性樹脂層の表面はラビング処理(例えば、ポリマー層の表面を、紙または布等で一定方向に擦る処理)を行わないことが好ましい。
等方性樹脂層の厚さは0.01μm〜50μmであることが好ましく、0.05μm〜20μmであることがさらに好ましい。
投映像表示用ハーフミラーの製造の際、少なくとも1つのコレステリック液晶層の形成の際に液晶組成物が塗布される下層として、配向膜を用いてもよい。投映像表示用ハーフミラーは配向膜を含んでいてもよく、含んでいなくてもよい。配向膜は、有機化合物、ポリマー(ポリイミド、ポリビニルアルコール、ポリエステル、ポリアリレート、ポリアミドイミド、ポリエーテルイミド、ポリアミド、変性ポリアミドなどの樹脂)のラビング処理、無機化合物の斜方蒸着、マイクログルーブを有する層の形成、またはラングミュア・ブロジェット法(LB膜)を利用した有機化合物(例えば、ω−トリコサン酸、ジオクタデシルメチルアンモニウムクロライド、ステアリル酸メチル)の累積のような手段で、設けることができる。更に、電場の付与、磁場の付与または光照射により、配向機能が生じる配向膜も知られている。
特にポリマーからなる配向膜はラビング処理を行ったうえで、ラビング処理面に液晶層形成のための組成物を塗布することが好ましい。形成する配向膜が特に好ましい。ラビング処理は、ポリマー層の表面を、紙、布で一定方向に、数回擦ることにより実施することができる。
配向膜を設けずに支持体表面、または支持体をラビング処理した表面に、液晶組成物を塗布してもよい。
支持体が仮支持体である場合は、配向膜は仮支持体とともに剥離されて投映像表示用ハーフミラーを構成する層とはならなくてもよい。
配向層の厚さは0.01μm〜5μmであることが好ましく、0.05μm〜2μmであることがさらに好ましい。
中間像スクリーンおよびコレステリック液晶層を含む投映像表示用部材は、それぞれ支持体を含んでいてもよい。支持体は特に限定されない。コレステリック液晶層の形成のために用いられる支持体は、コレステリック液晶層形成後に剥離される仮支持体であってもよい。支持体が仮支持体である場合は、本発明の投映像表示用部材を構成する層とはならないため、透明性や屈折性などの光学特性に関する制限は特にない。支持体(仮支持体)としては、プラスチックフィルムの他、ガラス等を用いてもよい。プラスチックフィルムの例としては、ポリエチレンテレフタレート(PET)などのポリエステル、ポリカーボネート、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレタン、ポリアミド、ポリオレフィン、セルロース誘導体、シリコーンなどが挙げられる。
支持体の厚さとしては、5μm〜1000μm程度であればよく、好ましくは10μm〜250μmであり、より好ましくは15μm〜90μmである。
中間像スクリーンおよび投映像表示用部材は、それぞれ、コレステリック液晶層の支持体として基材を含んでいてもよい。基材は上記の等方性樹脂層を兼ねていてもよい。
基材は特に限定されない。基材としては、プラスチックフィルムを用いることができる。プラスチックフィルムの例としては、ポリエチレンテレフタレート(PET)などのポリエステル、ポリカーボネート、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレタン、ポリアミド、ポリオレフィン、セルロース誘導体、シリコーンなどが挙げられる。
基材の厚さとしては、5μm〜1000μm程度であればよく、好ましくは10μm〜250μmであり、より好ましくは15μm〜90μmである。
特に、中間像スクリーンにおいて、基材は曲面状のものであってもよい。曲面状の基材を用いることにより、曲面状のコレステリック液晶層を形成することができる。
中間像スクリーンおよび投映像表示用部材は、それぞれ、各層の接着のために接着層を含んでいてもよい。接着層は接着剤から形成されるものであればよい。
接着剤としては硬化方式の観点からホットメルトタイプ、熱硬化タイプ、光硬化タイプ、反応硬化タイプ、硬化の不要な感圧接着タイプがあり、それぞれ素材としてアクリレート系、ウレタン系、ウレタンアクリレート系、エポキシ系、エポキシアクリレート系、ポリオレフィン系、変性オレフィン系、ポリプロピレン系、エチレンビニルアルコール系、塩化ビニル系、クロロプレンゴム系、シアノアクリレート系、ポリアミド系、ポリイミド系、ポリスチレン系、ポリビニルブチラール系などの化合物を使用することができる。作業性、生産性の観点から、硬化方式として光硬化タイプが好ましく、光学的な透明性、耐熱性の観点から、素材はアクリレート系、ウレタンアクリレート系、エポキシアクリレート系などを使用することが好ましい。
接着層の厚さは0.5μm〜10μm、好ましくは1μm〜5μmであればよい。接着層は色ムラ等を軽減するため均一な厚さで設けられることが好ましい。
中間像スクリーンおよび投映像表示用部材の製造方法は特に限定されない。例えば、
支持体上に液晶組成物を塗布すること;
塗布層を硬化してコレステリック液晶層を形成すること;
形成したコレステリック液晶層を基材に接着すること
を含む製造方法が挙げられる。
液晶組成物を塗布する支持体の表面には等方性樹脂層または配向膜が形成されていてもよい。支持体の代わりに等方性樹脂層が用いられていてもよい。また、接着は、支持体と反対側の面で行われ、接着後、支持体が剥離されていてもよい。
(アクリル層の形成)
PETフィルム(東洋紡株式会社製コスモシャインA−4100:厚み100μm)の易接着処理していない面上に表1に示す塗布液1を乾燥後の乾膜の厚みが8μmになるように室温にて塗布した。塗布層を室温にて30秒乾燥させた後、85℃の雰囲気で2分間加熱し、その後30℃でフュージョン製Dバルブ(ランプ90mW/cm)にて出力60%で6〜12秒間UV照射し、アクリル層を得た。
化合物1、化合物2、フッ素系水平配向剤1、フッ素系水平配向剤2、キラル剤、重合開始剤、および溶媒を混合し、表2および表3に示した組成の右センス塗布液(R)と左センス塗布液(L)とを調製した。
なお、上記塗布液(R)のキラル剤LC−756および塗布液(L)のキラル剤キラル化合物1の処方量を調整して塗布液(R−1)〜(R−3)および(L−1)〜(L−3)を調製した。
表4に示した6種類の塗布液すべてを用いて塗布順をR−1、L−1、R−2、L−2、R−3、L−3の順とした以外は 中間像スクリーンSC−1の作製と同じ条件で、アクリル層上に塗布液を塗布・乾燥・加熱・UV照射を繰り返し、これを中間像スクリーンSC−1の作製と同様に厚さ1mmのアクリル板に接着して中間像スクリーンSC−2を作製した。
東洋紡株式会社製コスモシャインA−4100(厚み100μm)の易接着処理していないPET面上にラビング処理を施し、表4に示す塗布液R−1を乾燥後の乾膜の厚みが5μmになるように室温にて塗布した。塗布層を室温にて30秒乾燥させた後、85℃の雰囲気で2分間加熱し、その後30℃でフュージョン製Dバルブ(ランプ90mW/cm)にて出力60%で6〜12秒間UV照射し、液晶層を得た。
続いてこの液晶層上に表4に示す塗布液L−2を乾燥後の乾膜の厚みが5μmになるように室温にて塗布した。塗布層を室温にて30秒乾燥させた後、85℃の雰囲気で2分間加熱し、その後30℃でフュージョン製Dバルブ(ランプ90mW/cm)にて出力60%で6〜12秒間UV照射し、液晶層を得た。さらにこの液晶層上に表4に示す塗布液R−3を乾燥後の乾膜の厚みが5μmになるように室温にて塗布した。塗布層を室温にて30秒乾燥させた後、85℃の雰囲気で2分間加熱し、その後30℃でフュージョン製Dバルブ(ランプ90mW/cm)にて出力60%で6〜12秒間UV照射し、これを中間像スクリーンSC−1の作製と同様に厚さ1mmのアクリル板に接着して投映像表示用ハーフミラーMR−1を得た。
フィルムの分光ヘイズは、島津社製分光測定装置UV−3100PCに積分球ユニットを装着して、全光透過スペクトルと拡散透過スペクトルを測定して、可視光領域の各波長における比 100×(拡散透過率/全透過率)を算出し、これを分光ヘイズとした。中間像スクリーンSC−1およびSC−2は、いずれも460nm、550nm、640nmに分光ヘイズのピークを有することを確認した。
拡散反射率の測定は、島津社製の分光光度計UV−3100PCに積分球ユニットISR−3100を装着して、中間像スクリーンの液晶層面側に測定光が垂直に入射する試料窓に中間像スクリーンを設置して、BaSO4をリファレンスとして350nmから800nmの波長範囲で行った。SC−1は波長460nm、550nm、640nmに拡散反射率のピークを示し、それぞれのピーク波長での拡散反射率は39%、40%、40%であった。SC−2は、波長460nm、550nm、640nmに拡散反射率のピークを示し、それぞれのピーク波長での拡散反射率は、79%、81%、80%であった。同様にして投映像表示用ハーフミラーMR−1の拡散反射率の測定を行ったが、拡散反射率は何れの波長においても2%以下であり、明瞭な拡散反射率のピークは測定できなかった。
ウインドシールド型ヘッドアップディスプレイの構成を模擬した図2に示した光学的配置で投映虚像の輝度を測定した。用いたそれぞれの装置と材料は次のとおりである。
描画デバイス:セイコーエプソン株式会社 LCD−プロジェクター
EB−W28
輝度計:コニカミノルタ社製 分光放射輝度計CS−1000A
中間像スクリーン:上記で作製したSC−1
凹面鏡:笠井トレーディング株式会社 口径200mm
焦点距離800mm 反射型凹面鏡
ウインドシールド:厚さ1.1mmの青板ガラス
1/4波長位相差板:美館イメージング社製 1/4波長板 MCR14N
1/4波長位相差板は描画デバイスを水平に設置して、投映光が垂直に透過するようにし、且つその遅相軸方位が、描画デバイスの鉛直方向を基準とした方向から45°になるように配置して、中間像スクリーンの液晶層側から垂直に光を入射して白色ベタ画像を形成した。投映光はガラス板(ウインドシールド)の法線方向を基準として60°の角度で入射・反射するようにガラス板の角度を調製した。この光学配置での虚像(投映像)の拡大率は2倍であった。測定した輝度は2903cd/m2であった。
中間像スクリーンにサンワサプライ株式会社 プロジェクタースクリーンPRS−K50Kを用いた以外は、実施例1と同様にして、白投映像の輝度を測定した。測定した輝度は530cd/m2であった。
中間像スクリーンに上記で作製したSC−2、描画デバイスにベンキュージャパン MS521を用い、1/4波長位相差板を用いなかった以外は、実施例1と同様にして、白投映像の輝度を測定した。測定した輝度は2980cd/m2であった。なお本描画デバイスの偏光状態を偏光板を用いて確認したところ、可視光領域に渡って自然光であることが確認された。
<比較例2>
中間像スクリーンにサンワサプライ株式会社 プロジェクタースクリーンPRS−K50Kを用いた以外は、実施例2と同様にして、白投映像の輝度を測定した。測定した輝度は545cd/m2であった。
コンバイナー型ヘッドアップディスプレイの構成を模擬した図3に示した光学的配置で投映虚像の輝度を測定した。用いたそれぞれの装置と材料は次のとおりである。
描画デバイス:セイコーエプソン株式会社 LCD−プロジェクター
EB−W28
輝度計:コニカミノルタ社製 分光放射輝度計CS−1000A
中間像スクリーン:上記で作製したSC−1
コンバイナー:上記で作製したMR−1
1/4波長位相差板:美館イメージング社製 1/4波長板 MCR14N
1/4波長位相差板は実施例1と同様な位置と遅相軸方位に配置した。中間像スクリーンの液晶層側から、液晶層の法線方向から8度の入射角度で光を入射して白色ベタ画像を形成した。投映光はコンバイナーの法線方向を基準として10°の角度で入射・反射するようにコンバイナーの角度を調製した。
測定された虚像(投映像)の輝度は24000cd/m2であった。また、肌理の細かい投映像が表示された。
中間像スクリーンにサンワサプライ株式会社プロジェクタースクリーンPRS−K50Kを、コンバイナーには実施例1で使用した青板ガラスを用いた以外は、実施例3と同様にして、白投映像の輝度を測定した。測定された輝度は530cd/m2であった。
実施例1〜3および比較例1〜3の結果をまとめて表5に示す。
2 描画デバイス
3 投映像表示用部材
4 波長板(1/4波長位相差板)
5 投映像位置調節光学素子
11 輝度計
100 コレステリック液晶層の最表面
101 最表面の螺旋軸の傾き
Claims (17)
- 描画デバイスおよび中間像スクリーンを含み、
前記描画デバイスは前記中間像スクリーンに画像を形成し、
前記中間像スクリーンからの反射光由来の光で投映像が表示される投映システムであって、
前記中間像スクリーンがコレステリック液晶相を固定した層を含み、
前記中間像スクリーンが、コレステリック液晶相を固定した前記層が選択反射を示す波長域において拡散反射性を有する、投映システム。 - コレステリック液晶相を固定した前記層の少なくとも一方の表面でコレステリック液晶相の螺旋軸の傾きを有し、
前記の螺旋軸の傾きは面内で変化しており、
前記螺旋軸の傾きの最大値が20°以下である請求項1に記載の投映システム。 - 前記中間像スクリーンの少なくとも一方の面での拡散反射率が、コレステリック液晶相を固定した前記層の選択反射の中心波長において25%以上である請求項1または2に記載の投映システム。
- 前記中間像スクリーンが赤色光の波長域に選択反射の中心波長を有するコレステリック液晶相を固定した層と、緑色光の波長域に選択反射の中心波長を有するコレステリック液晶相を固定した層と、青色光の波長域に選択反射の中心波長を有するコレステリック液晶相を固定した層とを含む請求項1〜3のいずれか一項に記載の投映システム。
- 緑色光の波長域に選択反射の中心波長を有するコレステリック液晶相を固定した層の螺旋のセンスが、赤色光の波長域に選択反射の中心波長を有するコレステリック液晶相を固定した層および青色光の波長域に選択反射の中心波長を有するコレステリック液晶相を固定した層の螺旋のセンスと異なる請求項4に記載の投映システム。
- 前記中間像スクリーンが赤色光の波長域に選択反射の中心波長を有するコレステリック液晶相を固定した層として螺旋のセンスの異なる2層、緑色光の波長域に選択反射の中心波長を有するコレステリック液晶相を固定した層として螺旋のセンスの異なる2層、および青色光の波長域に選択反射の中心波長を有するコレステリック液晶相を固定した層として螺旋のセンスの異なる2層を含む請求項4に記載の投映システム。
- 前記描画デバイスが直線偏光を出射し、前記描画デバイスと前記中間像スクリーンとの間に直線偏光を円偏光に変換する波長板を含む請求項1〜5のいずれか一項に記載の投映システム。
- 前記投映像を表示するための投映像表示用部材を含む請求項1〜7のいずれか一項に記載の投映システム。
- 前記中間像スクリーンと前記投映像表示用部材との間の、前記中間像スクリーンからの反射光由来の光の光路に、投映像位置調節光学素子を含む請求項8に記載の投映システム。
- 前記投映像位置調節光学素子が、凹面鏡、フレンネルレンズ、フレンネル反射ミラー、凸レンズ、および凹レンズからなる群より選択されるいずれか1つである請求項9に記載の投映システム。
- 前記中間像スクリーンと前記投映像表示用部材との間の、前記中間像スクリーンからの反射光由来の光の光路に、円偏光を直線偏光に変換する波長板を含む請求項8〜10のいずれか一項に記載の投映システム。
- 前記投映像表示用部材がコレステリック液晶相を固定した層を含み、前記投映像表示用部材が示す実質的な選択反射の中心波長の少なくとも1つが前記中間像スクリーンが示す実質的な選択反射の中心波長の少なくとも一つと同一である請求項8〜11のいずれか一項に記載の投映システム。
- 前記投映像表示用部材がハーフミラーである請求項12に記載の投映システム。
- ヘッドアップディスプレイシステムである請求項1〜13のいずれか一項に記載の投映システム。
- 投映システムの中間像スクリーンの製造方法であって、
等方性樹脂層表面に、重合性液晶化合物を含む液晶組成物を塗布すること、および
前記液晶組成物を硬化してコレステリック液晶相を固定した層を形成することを含み、
前記等方性樹脂層が、(メタ)アクリレートモノマー、ゼラチン、またはウレタンモノマーを含む非液晶性の重合性組成物の硬化層、またはポリイミド、ポリビニルアルコール、ポリエステル、ポリアリレート、ポリアミドイミド、ポリエーテルイミド、ポリアミド、および変性ポリアミドから選択されるポリマーを含む樹脂層である製造方法。 - 前記等方性樹脂層が(メタ)アクリレートモノマーを含む非液晶性の重合性組成物の硬化層である請求項15に記載の製造方法。
- 前記等方性樹脂層の前記塗布表面がラビングされていない請求項15または16に記載の製造方法。
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