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投影屏幕和具備該投影屏幕的投影系統(tǒng)的制作方法

文檔序號(hào):2785564閱讀:175來源:國(guó)知局
專利名稱:投影屏幕和具備該投影屏幕的投影系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及由投影機(jī)向投影屏幕上投射成象光而顯示圖象的投影系統(tǒng),特別涉及可鮮明顯示圖象的、可見度優(yōu)異的投影屏幕和具備該投影屏幕的投影系統(tǒng)。
背景技術(shù)
作為現(xiàn)有的投影系統(tǒng),一般是在投影屏幕上顯現(xiàn)出由投影機(jī)投射的成象光,觀察者作為圖象觀察其反射光。
作為在這種現(xiàn)有的投影系統(tǒng)中使用的投影屏幕,除了白色的紙材料和布材料以外,一般使用通過在塑料膜上涂布使光產(chǎn)生白色散射的油墨而形成的材料等。此外,作為更高品質(zhì)的投影屏幕,市場(chǎng)上銷售著一種包含混有珠粒或微粒等的散射層,并由該散射層對(duì)成象光的散射狀態(tài)進(jìn)行控制的產(chǎn)品。
但是,近年來,隨著投影機(jī)本體的小型化和價(jià)格下降等等,家庭影院等家庭用途與業(yè)務(wù)用途的需要同時(shí)增加,投影系統(tǒng)在一般家庭中使用的情形不斷增加。在該情況下,投影系統(tǒng)多數(shù)設(shè)置在家庭起居室等中,這樣的場(chǎng)所通常被設(shè)計(jì)成以使外界光或照明光等環(huán)境光容易進(jìn)入。因此,作為家庭用途投影系統(tǒng)所用的投影屏幕,希望其即使在明亮的環(huán)境光下也能夠?qū)崿F(xiàn)良好的圖象顯示。
但是,在上述現(xiàn)有的投影屏幕中,對(duì)于外界光或照明光等環(huán)境光,其與成象光同樣地被反射,因此在明亮的環(huán)境光下,存在難以實(shí)現(xiàn)良好的圖象顯示的問題。
具體地,在現(xiàn)有的投影系統(tǒng)中,由投射到投影屏幕上的、從投影機(jī)發(fā)出的投射光(成象光)的強(qiáng)度差形成圖象濃淡,例如,在黑色背景上顯現(xiàn)出白色圖象的情況下,投射光接觸投影屏幕的地方變白,除此以外的部分變黑,由這種黑白亮度差,形成圖象的濃淡。在該情況下,為實(shí)現(xiàn)良好的圖象顯示,必須使白色顯示部分更加明亮,黑色顯示部分更加暗淡,以增大對(duì)比度。
但是,在上述現(xiàn)有的投影屏幕中,由于外界光或照明光等環(huán)境光與成象光一樣沒有區(qū)別地被反射,因此,白色顯示部分和黑色顯示部分都變亮,使得白色黑色的亮度差減小。因此,在上述現(xiàn)有的投影屏幕中,只有通過使房間變暗的手段或利用環(huán)境等,才能抑制外界光或照明光等環(huán)境光的影響,存在難以實(shí)現(xiàn)良好的圖象顯示的問題。
在這種背景下,從以前至今一直對(duì)在明亮的環(huán)境光下也能實(shí)現(xiàn)良好圖象顯示的投影屏幕進(jìn)行了研究,例如已經(jīng)提出了利用全息圖的投影屏幕,利用偏振光分離層的投影屏幕等方案(參照特開平5-107660號(hào)公報(bào)(專利文獻(xiàn)1)和特開2002-540445號(hào)公報(bào)(專利文獻(xiàn)2))。
但是,在上述現(xiàn)有的投影屏幕中,利用全息圖的投影屏幕通過控制散射效果,可使白色顯示部分更加明亮,在明亮的環(huán)境光下也能實(shí)現(xiàn)比較良好的圖象顯示,但是由于全息圖存在對(duì)波長(zhǎng)的選擇性,并沒有偏振光選擇性,存在著只能以一定限度鮮明顯示圖象的問題。此外,由于制造上的問題,利用全息圖的投影屏幕存在難以實(shí)現(xiàn)大畫面的問題。
另一方面,在利用偏振光分離層的投影屏幕中,可使白色顯示部分明亮,同時(shí)黑色顯示部分更暗,與利用全息圖的投影屏幕相比,可在明亮的環(huán)境光下鮮明地顯示圖象。
具體地如在上述專利文獻(xiàn)1中,記載著一種使用膽甾醇型液晶的投影屏幕,其中膽甾醇型液晶反射成象光中包含的紅色、綠色和藍(lán)色的各種顏色的光(右圓偏振光或左圓偏振光),由膽甾醇型液晶的圓偏振光分離功能,使得環(huán)境光大致一半的部分未被反射。
但是,在上述專利文獻(xiàn)1中記載的投影屏幕中,由于膽甾醇型液晶形成平面的取向狀態(tài),因此由這種膽甾醇型液晶對(duì)光進(jìn)行反射的情況下,光的反射形成鏡面反射,難以將光作為圖象進(jìn)行識(shí)別。即,為了將光作為圖象進(jìn)行識(shí)別,需要對(duì)反射光施加散射效果,但是在上述專利文獻(xiàn)1記載的投影屏幕中,對(duì)該點(diǎn)完全沒有進(jìn)行考慮。
另一方面,在上述專利文獻(xiàn)2中記載著一種這樣的投影屏幕,其采用具有漫射性的多層反射性偏振光材料等作為反射性偏振光元件,利用多層反射性偏振光材料等的偏振光分離功能使一部分環(huán)境光不發(fā)生反射,同時(shí)由構(gòu)成多層反射性偏振光材料的折射率不同的材料的界面反射,或者與多層反射性偏振光材料獨(dú)立設(shè)置的漫射元件,對(duì)反射光施加散射效果。此外,在上述專利文獻(xiàn)2中還記載了在采用膽甾醇型反射性偏振光材料等作為反射性偏振光元件的投影屏幕中,通過將該反射性偏振光元件和漫射元件組合使用,由膽甾醇型反射性偏振光材料等的偏振光分離功能使得一部分環(huán)境光不發(fā)生反射,同時(shí)由與膽甾醇型反射性偏振光材料獨(dú)立設(shè)置的漫射元件對(duì)反射光施加散射效果。
但是,在上述專利文獻(xiàn)2中記載的投影屏幕中的前者,其始終將多層反射性偏振光材料等線性偏振光元件(スリ-ェム社制造的DBEF等)作為前提,因此,在將其組裝至投影屏幕等中使用時(shí),需要與射出線性偏振光的液晶投影儀等投影機(jī)之間的偏振面保持一致,二者偏振面不一致時(shí),存在不能實(shí)現(xiàn)良好的圖象顯示的問題。
另外,在上述專利文獻(xiàn)2中記載的投影屏幕中的后者,其使用膽甾醇型反射性偏振光材料等圓偏振光元件作為反射性偏振光元件,但是由于通過設(shè)置在反射性偏振光元件的觀察者側(cè)的漫射元件對(duì)反射光施加散射效果,因此會(huì)損害由反射性偏振光元件施予的偏振光分離功能,存在著不能充分提高圖象可見度的問題。
即,由于在反射性偏振光元件的觀察者側(cè)設(shè)置漫射元件,在光入射到反射性偏振光元件之前,其透過漫射元件,造成其偏振狀態(tài)被擾動(dòng)(此現(xiàn)象被稱為“消偏”)。在此,透過漫射元件的光包括環(huán)境光(外界光等)和成象光2種,當(dāng)環(huán)境光的偏振狀態(tài)被漫射元件擾動(dòng)的情況下,本來應(yīng)被反射性偏振光元件透過的光被消偏,使得其變換為被反射性偏振光元件反射的成分,從而作為不需要的光被反射性偏振光元件反射。另外,在成象光的偏振狀態(tài)被漫射元件擾動(dòng)的情況下,本來應(yīng)被反射性偏振光元件反射的光被消偏,使得其變換為不能被反射性偏振光元件反射的成分,從而透過反射性偏振光元件。由于這兩種現(xiàn)象,損壞了原來的偏振光分離功能,存在著不能充分提高圖象的可見度的問題。
進(jìn)一步地說,上述專利文獻(xiàn)1和2記載的投影屏幕中的任何一種都需要形成防眩層,以防止投影屏幕晃眼,由于該防眩層,也會(huì)產(chǎn)生降低偏振光分離功能的問題。
如上所述,在上述現(xiàn)有的投影屏幕中,即使其為利用全息圖的投影屏幕以及利用如上述專利文獻(xiàn)1和2中記載的偏振光分離層的投影屏幕中的任何一種,在明亮的環(huán)境光下也只能以一定限度鮮明地顯示圖象,不能充分提高圖象的可見度。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是在這種背景技術(shù)下作出的,其目的是提供一種可在明亮的環(huán)境光下鮮明地顯示圖象、亮度高、可見度優(yōu)異的投影屏幕以及具有該投影屏幕的投影系統(tǒng)。
作為其第1解決方案,本發(fā)明提供一種通過反射所投射的成象光來顯示圖象的投影屏幕,其特征為具有偏振光選擇性反射層,該反射層具有對(duì)特定偏振光成分的光進(jìn)行選擇性反射的膽甾醇型液晶結(jié)構(gòu),通過所述膽甾醇型液晶結(jié)構(gòu)在結(jié)構(gòu)上的不均勻性,使得被選擇性反射的光漫射。
此外,在上述第1解決方案中,優(yōu)選所述偏振光選擇性反射層的所述膽甾醇型液晶結(jié)構(gòu)包含螺旋軸方向不同的多個(gè)螺旋結(jié)構(gòu)區(qū)域。
另外,在上述第1解決方案中,優(yōu)選所述偏振光選擇性反射層的所述膽甾醇型液晶結(jié)構(gòu)包含著將向列型層平面層合為層狀的層合結(jié)構(gòu)區(qū)域以及通過在所述層合結(jié)構(gòu)區(qū)域內(nèi)將向列型層平面進(jìn)行局部刃型位錯(cuò)而形成的刃型結(jié)構(gòu)區(qū)域,通過改變?cè)谒鋈行徒Y(jié)構(gòu)區(qū)域及其鄰近的區(qū)域中的螺旋軸的方向,形成上述多個(gè)螺旋結(jié)構(gòu)區(qū)域。
在上述第1解決方案中,對(duì)于包含在所述偏振光選擇性反射層的所述膽甾醇型液晶結(jié)構(gòu)中的所述多個(gè)螺旋結(jié)構(gòu)區(qū)域,進(jìn)一步優(yōu)選在包含與所述偏振光選擇性反射層厚度方向?qū)?yīng)的法線方向的一個(gè)截面中,包含從所述法線方向看,螺旋軸的方向向右側(cè)傾斜的螺旋結(jié)構(gòu)區(qū)域以及螺旋軸的方向向左側(cè)傾斜的螺旋結(jié)構(gòu)區(qū)域的兩種區(qū)域。此外,在這時(shí),所述多個(gè)螺旋軸結(jié)構(gòu)區(qū)域中至少一部分螺旋結(jié)構(gòu)區(qū)域的螺旋軸方向可以與所述法線方向相同。
此外,在上述第1解決方案中,所述偏振光選擇性反射層優(yōu)選對(duì)僅覆蓋一部分可見光區(qū)域的特定波長(zhǎng)區(qū)域的光選擇性反射。更具體而言,相對(duì)于該偏振光選擇性反射層的最大反射強(qiáng)度,優(yōu)選所述偏振光選擇性反射層具有其一半或以上的反射強(qiáng)度的波長(zhǎng)區(qū)域僅為可見光區(qū)域的一部分。此外,以光相對(duì)于該偏振光選擇性反射層垂直入射的情況為基準(zhǔn),優(yōu)選所述偏振光選擇性反射層對(duì)選擇性反射中心波長(zhǎng)在430-460nm、540-570nm、580-620nm范圍內(nèi)存在的光產(chǎn)生選擇性反射。
在上述第1解決方案中,進(jìn)一步優(yōu)選所述偏振光選擇性反射層具有互相層合的至少2層的部分選擇性反射層,所述各部分選擇性反射層具有對(duì)特定的偏振光成分的光選擇性反射的膽甾醇型液晶結(jié)構(gòu),并具有由該結(jié)構(gòu)上的不均勻性,對(duì)被選擇性反射的光進(jìn)行漫射的膽甾醇液晶結(jié)構(gòu),所述各部分選擇性反射層的膽甾醇型液晶結(jié)構(gòu)其螺距長(zhǎng)度各不相同。
此外,在上述第1解決方案中,進(jìn)一步優(yōu)選所述投影屏幕具有支持所述偏振光選擇性反射層的支持基材。在此,所述支持基材優(yōu)選包含吸收可見光區(qū)域的光的光吸收層。
在上述第1解決方案中,進(jìn)一步優(yōu)選所述投影屏幕具有設(shè)置在所述偏振光選擇性反射層和所述支持基材之間的中間層,并使所述偏振光選擇性反射層的所述膽甾醇型液晶結(jié)構(gòu)中、與所述中間層的界面附近的液晶分子的方向子朝向多個(gè)方向。在此,所述中間層優(yōu)選是提高所述偏振光選擇性反射層和所述支持基材之間粘合性的粘合性提高層。另外,所述中間層優(yōu)選包含吸收可見光區(qū)域的光的光吸收層。
在上述第1解決方案中,進(jìn)一步優(yōu)選所述投影屏幕進(jìn)一步具備膠粘層,它在所述支持基材中設(shè)置所述偏振光選擇性反射層的一側(cè)表面相對(duì)的表面一側(cè)設(shè)置,以將設(shè)置所述偏振光選擇性反射層的所述支持基材貼附在外部構(gòu)件上。
在上述第1解決方案中,進(jìn)一步優(yōu)選所述投影屏幕進(jìn)一步具備光反射層,它在所述支持基材中設(shè)置所述偏振光選擇性反射層的一側(cè)表面相對(duì)的表面一側(cè)設(shè)置,以對(duì)入射到所述支持基材的光進(jìn)行反射。
在上述第1解決方案中,優(yōu)選在所述偏振光選擇性反射層的觀察者側(cè)的最外表面上進(jìn)一步配置硬涂層,以防止投影屏幕表面被擦傷。在此,優(yōu)選所述硬涂層的表面硬為以JIS K 5400為基準(zhǔn)的鉛筆硬度在2H或以上。
在上述第1解決方案中,優(yōu)選在所述偏振光選擇性反射層的觀察者側(cè)進(jìn)一步配置防眩層,以防止投影屏幕晃眼。
在上述第1解決方案中,優(yōu)選在所述偏振光選擇性反射層的觀察者側(cè)進(jìn)一步配置防反射層,以抑制投影屏幕對(duì)外界光的反射。
在上述第1解決方案中,優(yōu)選在所述偏振光選擇性反射層的觀察者側(cè)進(jìn)一步配置紫外線吸收層,以吸收入射到投影屏幕上的紫外線。
在上述第1解決方案中,優(yōu)選在所述偏振光選擇性反射層的觀察者側(cè)的表面和背面?zhèn)缺砻嬷械闹辽僖粋€(gè)表面上進(jìn)一步配置防靜電層,以防止投影屏幕帶靜電。在此,優(yōu)選所述防靜電層的表面電阻在1×1011Ω/□或以下。
在上述第1解決方案中,優(yōu)選所述偏振光選擇性反射層由聚合性液晶材料形成。
作為其第2解決方案,本發(fā)明提供一種投影系統(tǒng),其特征為該系統(tǒng)包括作為上述第1解決方案的投影屏幕,以及向上述投影屏幕上投射成象光的投影機(jī)。
在上述第2解決方案中,優(yōu)選上述投影屏幕僅對(duì)與上述投影機(jī)投射的成象光波長(zhǎng)區(qū)域?qū)?yīng)的波長(zhǎng)區(qū)域的光選擇性反射。
此外,在上述第2解決方案中,優(yōu)選由所述投影機(jī)投射到所述投影屏幕上的所述成象光主要包含與所述投影屏幕選擇性反射的光的偏振光成分相同的偏振光成分的光。
此外,在上述第2解決方案中,優(yōu)選所述投影系統(tǒng)進(jìn)一步具有對(duì)設(shè)置所述投影屏幕的觀察空間進(jìn)行照明的照明光源,以直接將照明光照射到所述投影屏幕上的方式配置該照明光源,從所述照明光源向所述投影屏幕射出的所述照明光主要包含與所述投影屏幕選擇性反射的光的偏振光成分不同的偏振光成分的光。
此外,在上述第2解決方案中,優(yōu)選進(jìn)一步具有對(duì)設(shè)置所述投影屏幕的觀察空間進(jìn)行照明的照明光源,以通過照明光反射體將照明光間接照射到所述投影屏幕上的方式配置該照明光源,從所述照明光源向所述照明光反射體射出的所述照明光主要包含與所述投影屏幕選擇性反射的光的偏振光成分相同的偏振光成分的光。
根據(jù)本發(fā)明,投影屏幕具有偏振光選擇性反射層,該層具有對(duì)特定偏振光成分的光選擇性反射的膽甾醇型液晶結(jié)構(gòu),由該膽甾醇型液晶結(jié)構(gòu)在結(jié)構(gòu)上的不均勻性,使選擇性反射的光漫射。
此時(shí),在偏振光選擇性反射層中,由于膽甾醇型液晶結(jié)構(gòu)所具有的偏振光分離特性,僅對(duì)特定偏振光成分的光(例如右圓偏振光)選擇性地反射,因此偏振光選擇性反射層對(duì)無偏振光特性的外界光或照明光等環(huán)境光可以僅反射約50%。因此,即使在與白色顯示等明亮顯示部分的亮度相同的情況下,可使黑色顯示等暗顯示部分的亮度大致變?yōu)橐话?,圖象對(duì)比度大致提高為2倍。此時(shí),如果投射的成象光主要包含與偏振光選擇性反射層選擇性反射的光的偏振光成分一樣的偏振光成分的光(例如為右圓偏振光)的話,投射的成象光可被偏振光選擇反射層約100%地進(jìn)行反射,可有效地反射成象光。
此外,在偏振光選擇性反射層中,由于膽甾醇型液晶結(jié)構(gòu)在結(jié)構(gòu)上具不均勻性,例如在向列型層平面被層合為層狀的層合結(jié)構(gòu)區(qū)域中存在刃型結(jié)構(gòu)區(qū)域等,包含在膽甾醇型液晶結(jié)構(gòu)中的螺旋結(jié)構(gòu)區(qū)域的螺旋軸方向時(shí)有分散,因此成象光以非鏡面反射的方式被漫射反射,容易識(shí)別出圖象。此時(shí),偏振光選擇性反射層由于膽甾醇型液晶結(jié)構(gòu)的構(gòu)造不均勻性,使得被選擇性反射的光漫射,因此可以一邊使特定偏振光成分的光漫射,一邊進(jìn)行反射,而使其它的光不漫射地透過。因此,對(duì)于透過偏振光選擇性反射層的環(huán)境光和成象光,不會(huì)產(chǎn)生如上所述的“消偏”問題,可維持偏振光選擇性反射層本來的偏振光分離功能,并提高圖象的可見度。
如上所述,根據(jù)本發(fā)明,通過由膽甾醇型液晶結(jié)構(gòu)具有的偏振光分離特性抑制外界光或照明光等環(huán)境光的影響,可提高圖象的對(duì)比度,另一方面,由于膽甾醇型液晶結(jié)構(gòu)具有的構(gòu)造不均勻性,可不使圖象的可見度下降,并對(duì)成象光的反射光施加散射效果,因此即使在明亮的環(huán)境光下也可以鮮明地顯示圖象。此時(shí)由于膽甾醇型液晶結(jié)構(gòu)具有的構(gòu)造不均勻性,還可同時(shí)防止晃眼,因此無需另外設(shè)置表面上形成凸凹(消光形狀)的防眩層等,可獲得不晃眼的鮮明圖象品質(zhì)。
此外,根據(jù)本發(fā)明,在偏振光選擇性反射層中,通過對(duì)僅覆蓋可見光區(qū)域一部分的特定波長(zhǎng)區(qū)域的光進(jìn)行選擇性反射,更具體而言,通過使具有相對(duì)偏振光選擇性反射層最大反射強(qiáng)度為一半或以上的反射強(qiáng)度的波長(zhǎng)區(qū)域僅為可見光區(qū)域的一部分,可進(jìn)一步抑制外界光或照明光等環(huán)境光的影響,提高圖象的對(duì)比度,并可進(jìn)一步提高圖象的可見度。
另外,將成象光投射在投影屏幕上的液晶投影儀等投影機(jī)一般是由作為光的三原色的紅色(R)、綠色(G)和藍(lán)色(B)的波長(zhǎng)區(qū)域的光實(shí)現(xiàn)彩色顯示的,例如,以光垂直入射投影屏幕的情況為基準(zhǔn),投射的是選擇性反射中心波長(zhǎng)在430-460nm、540-570nm以及580-620nm的范圍內(nèi)的光。因此,在投射這種成象光的投影屏幕上,如果僅對(duì)上述范圍的波長(zhǎng)區(qū)域的光選擇性反射,則可以對(duì)從投影機(jī)投射的三原色波長(zhǎng)區(qū)域的光有效反射,同時(shí)防止外界光或照明光等環(huán)境光中、處于上述波長(zhǎng)區(qū)域以外范圍的可見光區(qū)域的光被反射,可提高圖象對(duì)比度并實(shí)現(xiàn)良好的彩色顯示。
此外,根據(jù)本發(fā)明,通過控制由投影機(jī)投射到投影屏幕上的成象光的偏振狀態(tài),可抑制成象光中產(chǎn)生的雜散光等的影響,提高圖象的對(duì)比度,并進(jìn)一步提高圖象的可見度。
即,通過使由投影機(jī)投射到投影屏幕上的成象光主要包含與投影屏幕選擇性反射的光的偏振光成分相同的偏振光成分的光,可有效地防止與投影屏幕的偏振光選擇性反射層選擇性反射的光的偏振光成分不同的偏振光成分的光(例如左圓偏振光)引起的雜散光等的產(chǎn)生,從而提高影像的對(duì)比度。
此外,根據(jù)本發(fā)明,通過控制從照明光源發(fā)出的照明光的偏振狀態(tài),可抑制照明光的影響,提高圖象的對(duì)比度,并且可進(jìn)一步提高圖象的可見度。
即,當(dāng)配置照明光源,使得從照明光源射出的照明光直接照射到投影屏幕上的情況下,從照明光源向投影屏幕射出的照明光優(yōu)選主要包含與投影屏幕選擇性反射的光的偏振光成分不同的偏振光成分的光(例如左圓偏振光)。由此,可有效地防止由投影屏幕的偏振光選擇性反射層反射照明光,從而提高圖象的對(duì)比度。此外,在配置照明光源,使得從照明光源射出的照明光通過照明光反射體間接地照射到投影屏幕上的情況下,從照明光源向照明光反射體射出的照明光優(yōu)選主要包含與投影屏幕選擇性反射的光的偏振光成分相同的偏振光成分的光(例如右圓偏振光)。由此,由照明光反射體使其偏振狀態(tài)被反轉(zhuǎn)的照明光主要包含與投影屏幕選擇性反射的光的偏振光成分不同的偏振光成分的光(例如左圓偏振光),可有效防止由投影屏幕的偏振光選擇性反射層反射照明光,從而提高圖象的對(duì)比度。


圖1為一概略性截面圖,其顯示了作為本發(fā)明一實(shí)施形式的投影屏幕。
圖2A和圖2B為用于說明圖1所示的投影屏幕的偏振光選擇性反射層的取向狀態(tài)和光學(xué)功能的模式圖。
圖3顯示了圖1所示投影屏幕的偏振光選擇性反射層的膽甾醇型液晶結(jié)構(gòu)的截面構(gòu)造的一個(gè)實(shí)例。
圖4為進(jìn)一步詳細(xì)說明圖1所示投影屏幕的偏振光選擇性反射層的取向狀態(tài)和光學(xué)功能用的模式圖。
圖5顯示了圖1所示投影屏幕的偏振光選擇性反射層的膽甾醇型液晶結(jié)構(gòu)的截面構(gòu)造的另一實(shí)例。
圖6為一概略性截面圖,其顯示了圖1所示投影屏幕的一變形實(shí)例。
圖7為一概略性截面圖,其顯示了圖1所示投影屏幕的另一變形實(shí)例。
圖8為一概略性截面圖,其顯示了圖1所示投影屏幕的又一變形實(shí)例。
圖9為一概略性截面圖,其顯示了圖1所示投影屏幕的又一變形實(shí)例。
圖10為一概略性截面圖,其顯示了圖1所示投影屏幕的又一變形實(shí)例。
圖11為一概略性截面圖,其顯示了圖1所示投影屏幕的又一變形實(shí)例。
圖12為一概略性截面圖,其顯示了圖1所示投影屏幕的又一變形實(shí)例。
圖13為一簡(jiǎn)圖,其顯示了具有作為本發(fā)明一實(shí)施形式的投影屏幕的投影系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)例。
圖14為一簡(jiǎn)圖,其顯示了具有作為本發(fā)明一實(shí)施形式的投影屏幕的投影系統(tǒng)的另一個(gè)實(shí)例。
具體實(shí)施例方式
以下參照附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施形式進(jìn)行說明。
投影屏幕首先根據(jù)圖1對(duì)作為本發(fā)明一實(shí)施形式的投影屏幕進(jìn)行說明。
如圖1所示,作為本實(shí)施形式的投影屏幕10通過反射從觀察者側(cè)(圖面的上方側(cè))投射的成象光來顯示圖象,其具有偏振光選擇性反射層11和支持偏振光選擇性反射層11用的支持基材12,其中偏振光選擇性反射層11具有對(duì)特定偏振光成分的光選擇性反射的膽甾醇型液晶結(jié)構(gòu)。
其中,偏振光選擇性反射層11由顯示膽甾醇型規(guī)律性的液晶性組合物形成,作為液晶分子物理性分子排列,其為一種螺旋構(gòu)造,是由液晶分子方向子在層厚度方向連續(xù)旋轉(zhuǎn)形成的。
由此,基于這種液晶分子物理性分子排列,偏振光選擇性反射層11具有偏振光分離特性,分離單方向的圓偏振光成分以及與之反向的圓偏振光成分。即,在偏振光選擇性反射層11中,沿著螺旋軸入射的無偏振狀態(tài)的光被分離為2種偏振狀態(tài)的光(右圓偏振光和左圓偏振光),其中一種光透過,另一種光被反射。該現(xiàn)象已知為圓偏振二向色性,如果適宜地選擇液晶分子的螺旋結(jié)構(gòu)中的螺旋旋轉(zhuǎn)方向,則可以對(duì)具有與該螺旋旋轉(zhuǎn)方向相同的旋光方向的圓偏振光成分選擇性反射。
該情況下最大旋光光散射由以下公式(1)的波長(zhǎng)λ0產(chǎn)生。
λ0=nav·p …(1)其中,p為液晶分子螺旋結(jié)構(gòu)中螺距長(zhǎng)度(液晶分子的分子螺旋每一個(gè)間距的長(zhǎng)度),nav為與螺旋軸正交的平面內(nèi)的平均折射率。
另外,此時(shí)的反射光波段寬Δλ由以下式(2)表示。其中Δn表示雙折射值。
Δλ=Δn·p …(2)即,在圖1中,從投影屏幕10的觀察者側(cè)入射的無偏振狀態(tài)的光(選擇性反射波長(zhǎng)區(qū)域內(nèi)的右圓偏振光31R和左圓偏振光31L、選擇性反射波長(zhǎng)區(qū)域外的右圓偏振光32R和左圓偏振光32L)根據(jù)如上所述的偏振光分離特性,將屬于選擇性反射中心波長(zhǎng)λ0為中心的、波段寬Δλ范圍內(nèi)(選擇性反射波長(zhǎng)區(qū)域)的一種圓偏振光成分(例如選擇性反射波長(zhǎng)區(qū)域內(nèi)的右圓偏振光31R)反射,作為反射光33,而其它的光(例如選擇性反射波長(zhǎng)區(qū)域內(nèi)的左圓偏振光31L、選擇性反射波長(zhǎng)區(qū)域外的右圓偏振光32R和左圓偏振光32L)被透過。
在這種偏振光選擇性反射層11的膽甾醇型液晶結(jié)構(gòu)中,如圖2A所示,包含螺旋軸L方向不同的多個(gè)螺旋結(jié)構(gòu)區(qū)域30。因此,由這種膽甾醇型液晶結(jié)構(gòu)在構(gòu)造上的不均勻性,可使被選擇性地反射的光(反射光33)漫射。在此,所述的膽甾醇型液晶結(jié)構(gòu)具有構(gòu)造上的不均勻性的狀態(tài)除了是指膽甾醇型液晶結(jié)構(gòu)中所含螺旋結(jié)構(gòu)區(qū)域30的螺旋軸L的方向處于分散的狀態(tài)以外,還包括向列型層平面(液晶分子的方向子在XY方向上相同的平面)至少一部分相對(duì)于偏振光選擇性反射層11的面呈不平行的狀態(tài)(在對(duì)染色處理過的膽甾醇型液晶結(jié)構(gòu)膜照截面TEM照片(由透射電子顯微鏡拍攝的截面結(jié)構(gòu)的照片)時(shí),以濃淡圖案顯現(xiàn)出的層的一條連續(xù)曲線呈與基板面不平行的狀態(tài)),以及由膽甾醇型液晶形成的微粒作為顏料被分散的狀態(tài)等。此外,由這種膽甾醇型液晶結(jié)構(gòu)構(gòu)造上的不均勻性產(chǎn)生的“漫射”指的是投影屏幕10反射的反射光(成象光)以可被觀察者作為圖象識(shí)別的程度的方式發(fā)散或散射。在本說明書中所述的“螺旋結(jié)構(gòu)區(qū)域”指的是具有基本上一定方向的螺旋軸L的膽甾醇型液晶塊狀結(jié)構(gòu),并且螺距長(zhǎng)度為基本上1個(gè)間距長(zhǎng)度或以上。
與此相對(duì),一般的膽甾醇型液晶結(jié)構(gòu)形成平面取向狀態(tài),如圖2B所示,在膽甾醇型液晶結(jié)構(gòu)中包含的各螺旋結(jié)構(gòu)區(qū)域30的螺旋軸L的方向全部在層厚方向上一樣地平行延伸,使得被選擇性反射的光(反射光36)被鏡面反射。
以下根據(jù)圖3到圖5對(duì)偏振光選擇性反射層11的膽甾醇型液晶結(jié)構(gòu)進(jìn)行詳細(xì)說明。
圖3為一截面TEM照片,其顯示了偏振光選擇性反射層11的膽甾醇型液晶結(jié)構(gòu)截面構(gòu)造的一個(gè)實(shí)例。
如圖3所示,偏振光選擇性反射層11的膽甾醇型液晶結(jié)構(gòu)包含向列型層平面層合為層狀的層合結(jié)構(gòu)區(qū)域和在層合結(jié)構(gòu)區(qū)域中將向列型層平面進(jìn)行局部刃型位錯(cuò)而形成的刃型結(jié)構(gòu)區(qū)域。在圖3中向列型層面以白色觀察到的線和以黑色觀察到的線這種形狀代表性地表現(xiàn)出來,這些的兩組線形成1個(gè)間距的長(zhǎng)度。另外,螺旋軸的方向形成為這些的兩組線的垂線方向。
在此,所述的刃型結(jié)構(gòu)是指由在偏振光選擇性反射層11的膽甾醇型液晶結(jié)構(gòu)內(nèi)螺旋軸L的突然改變?cè)诰€上產(chǎn)生的缺陷(向錯(cuò))連結(jié)而形成的刃型位錯(cuò)(edge dislocation)而表現(xiàn)出來的液晶結(jié)構(gòu),例如在圖3以圓圈包圍的部分中顯現(xiàn)的結(jié)構(gòu)。這種刃型結(jié)構(gòu)存在于膽甾醇型液晶結(jié)構(gòu)內(nèi),由此使得刃型結(jié)構(gòu)區(qū)域及其附近區(qū)域內(nèi)螺旋軸的方向部分發(fā)生改變,結(jié)果在膽甾醇型液晶結(jié)構(gòu)內(nèi),形成如上所述螺旋軸L方向不同的多個(gè)螺旋結(jié)構(gòu)區(qū)域30。由此,入射到偏振光選擇性反射層11的光不發(fā)生鏡面反射,而是被漫射反射,容易識(shí)別出圖象。
優(yōu)選在偏振光選擇性反射層11的膽甾醇型液晶結(jié)構(gòu)內(nèi)以規(guī)定個(gè)數(shù)密度包含這種刃型結(jié)構(gòu)區(qū)域。具體而言,在規(guī)定大小的截面(例如底邊長(zhǎng)度為100微米且高度為1微米大小的截面)中,優(yōu)選至少包含6-70個(gè)刃型結(jié)構(gòu)區(qū)域,其中,含10-50個(gè)左右的更好。當(dāng)刃型結(jié)構(gòu)區(qū)域的個(gè)數(shù)小于該范圍時(shí),光被漫射反射的程度低,投影屏幕10的視野變窄。而當(dāng)刃型結(jié)構(gòu)區(qū)域的個(gè)數(shù)大于該范圍時(shí),由于結(jié)構(gòu)過度擾動(dòng),使得光的反射效率降低,在投影屏幕10上顯示出的圖象變暗。
在此,上述刃型結(jié)構(gòu)區(qū)域的數(shù)目可根據(jù)由透射電子顯微鏡進(jìn)行攝影、如圖3所示的截面TEM照片求出。例如,照片中規(guī)定大小區(qū)域(對(duì)應(yīng)于100微米×1微米大小的截面的區(qū)域)中所含的刃型結(jié)構(gòu)區(qū)域可由目測(cè)計(jì)數(shù)求出。在該情況下,例如在所測(cè)定的試樣厚度比1微米要薄的情況下,可將求出的刃型結(jié)構(gòu)區(qū)域數(shù)乘以規(guī)定值(使厚度轉(zhuǎn)變?yōu)?微米的值)進(jìn)行換算。
作為在偏振光選擇性反射層11的膽甾醇型液晶結(jié)構(gòu)內(nèi)形成如上所述刃型結(jié)構(gòu)區(qū)域的方法,只要能夠?qū)⒛戠薮夹鸵壕ЫY(jié)構(gòu)內(nèi)液晶分子的取向擾動(dòng)即可,例如可采用使得形成有偏振光選擇性反射層11的基材成為不具有一定方向的取向性的材料的方法、調(diào)整偏振光選擇性反射層11中一般所用表面活性劑和流平劑的含量的方法、向偏振光選擇性反射層11 中添加無液晶取向性的聚合性化合物的方法或者將這些方法組合而成的方法等。
通過以上述方式存在刃型結(jié)構(gòu)區(qū)域,在偏振光選擇性反射層11的膽甾醇型液晶結(jié)構(gòu)內(nèi)形成螺旋軸L方向不同的多個(gè)螺旋結(jié)構(gòu)區(qū)域30,但如圖4所示,由上述方式形成的多個(gè)螺旋結(jié)構(gòu)區(qū)域30優(yōu)選在包含與偏振光選擇性反射層11的厚度方向相對(duì)應(yīng)的法線方向A的一個(gè)截面中,包含從法線方向A看螺旋軸L方向向右側(cè)傾斜的螺旋結(jié)構(gòu)區(qū)域30(R)(由法線方向A和螺旋軸L形成的角度基于法線方向A朝右旋方向形成銳角α的螺旋結(jié)構(gòu)區(qū)域)以及螺旋軸L的方向向左側(cè)傾斜的螺旋結(jié)構(gòu)區(qū)域30(L)(由法線方向A和螺旋軸L形成的角度基于法線方向A,朝左旋方向形成銳角β的螺旋結(jié)構(gòu)區(qū)域)的兩種區(qū)域。此時(shí),多個(gè)螺旋軸結(jié)構(gòu)區(qū)域30中至少一部分螺旋結(jié)構(gòu)區(qū)域30的螺旋軸L方向可與法線方向A相同(參照?qǐng)D4的符號(hào)30(V))。由此,入射到偏振光選擇性反射層11的光不發(fā)生鏡面反射,而至少在兩個(gè)方向或以上的不同方向上漫射反射,因此容易識(shí)別圖象。
在圖5中示出了具有如圖4所示結(jié)構(gòu)的偏振光選擇性反射層11的膽甾醇型液晶結(jié)構(gòu)的截面TEM照片。
在圖4和圖5所示的偏振光選擇性反射層11的膽甾醇型液晶結(jié)構(gòu)中,螺旋結(jié)構(gòu)區(qū)域30的螺旋軸L的方向和法線方向A形成的角度具體地優(yōu)選在0°-45°的范圍內(nèi),其中更優(yōu)選為0°-30°。在螺旋結(jié)構(gòu)區(qū)域30中螺旋軸L的方向和法線方向A形成的角度大于上述范圍的情況下,入射的光不能有效地反射到偏振光選擇性反射層11的觀察者側(cè)。
此外,在圖4和圖5所示的偏振光選擇性反射層11的膽甾醇型液晶結(jié)構(gòu)中,優(yōu)選在偏振光選擇性反射層11的膽甾醇型液晶結(jié)構(gòu)中含有50%或以上螺旋軸L的方向和法線方向A形成的角度在上述范圍內(nèi)的螺旋結(jié)構(gòu)區(qū)域30。其原因是在螺旋軸L的方向和法線方向A形成的角度在上述范圍內(nèi)的螺旋結(jié)構(gòu)區(qū)域30不足50%的情況下,光反射效率低,在投影屏幕10上顯示的圖象將變暗。
在此,上述螺旋結(jié)構(gòu)區(qū)域30中螺旋軸L的方向和法線方向A形成的角度可通過由透射電子顯微鏡拍攝的、如圖5所示的截面TEM照片求出,例如可通過測(cè)定照片中所含的螺旋結(jié)構(gòu)區(qū)域(液晶分子的螺距長(zhǎng)度為基本上1個(gè)間距長(zhǎng)度或以上的螺旋結(jié)構(gòu)區(qū)域)中螺旋軸L的方向和法線方向A成的角度求出。在圖5中,向列型層平面代表性地以白色觀察到的線和以黑色觀察到的線這種形狀表現(xiàn)出來,這些的兩組線形成1個(gè)間距的長(zhǎng)度。另外,螺旋軸L的方向形成為這些的兩組線的垂線方向。
作為用于在偏振光選擇性反射層11的膽甾醇型液晶結(jié)構(gòu)中形成螺旋軸L的方向和法線方向A所形成的角度在上述范圍內(nèi)的螺旋結(jié)構(gòu)區(qū)域30的方法,只要能夠?qū)⒛戠薮夹鸵壕ЫY(jié)構(gòu)內(nèi)液晶分子的取向擾動(dòng)即可,例如可采用使得形成有偏振光選擇性反射層11的支持基材12成為不具有一定方向的取向性的材料的方法、調(diào)整偏振光選擇性反射層11中一般所用表面活性劑和流平劑的含量的方法、向偏振光選擇性反射層11中添加無液晶取向性的聚合性化合物的方法或者將這些方法組合而成的方法等。
此外,為對(duì)僅覆蓋可見光區(qū)域(例如400-700nm的波長(zhǎng)區(qū)域)一部分的特定波長(zhǎng)區(qū)域的光選擇性反射,即,使得具有相對(duì)偏振光選擇性反射層11最大反射強(qiáng)度為一半或以上反射強(qiáng)度的波長(zhǎng)區(qū)域僅為可見光區(qū)域(例如在400-700nm的波長(zhǎng)區(qū)域)的一部分,偏振光選擇性反射層11的膽甾醇型液晶結(jié)構(gòu)中所含的螺旋結(jié)構(gòu)區(qū)域30優(yōu)選具有特定螺距長(zhǎng)度。更具體而言,偏振光選擇性反射層11的膽甾醇型液晶結(jié)構(gòu),為僅對(duì)與液晶投影儀等投影機(jī)投射的成象光波長(zhǎng)區(qū)域?qū)?yīng)的波長(zhǎng)區(qū)域的光選擇性反射,優(yōu)選具有至少2種斷續(xù)不同的螺距長(zhǎng)度。由于一般投影機(jī)由作為光的三原色的紅色(R)、綠色(G)和藍(lán)色(B)波長(zhǎng)區(qū)域的光實(shí)現(xiàn)彩色顯示,因此例如以光相對(duì)于偏振光選擇性反射層11垂直入射的情況作為基準(zhǔn),為了對(duì)選擇性反射中心波長(zhǎng)在430-460nm、540-570nm、580-620nm范圍內(nèi)存在的光選擇性反射,由此確定膽甾醇型液晶結(jié)構(gòu)的螺距長(zhǎng)度。
作為紅色(R)、綠色(G)和藍(lán)色(B)波長(zhǎng)區(qū)域使用的430-460nm、540-570nm、580-620nm一般作為由光的三原色顯示白色的顯示器中所用的彩色濾光器和光源等的波長(zhǎng)區(qū)域。在此,紅色(R)、綠色(G)和藍(lán)色(B)各個(gè)顏色表現(xiàn)為在特定波長(zhǎng)(例如綠色(G)其代表波長(zhǎng)為550nm)處具有峰值的線光譜。但是,這種線光譜有一定程度的寬度,此外,由于裝置的設(shè)計(jì)和光源的種類等,存在波長(zhǎng)差,因此優(yōu)選各種顏色具有30-40nm的波段寬度。另外,當(dāng)將紅色(R)、綠色(G)和藍(lán)色(B)各種顏色波長(zhǎng)區(qū)域設(shè)定在上述范圍以外時(shí),不能顯示出白色,而形成帶有淡黃色的白色或者帶淡紅色的白色等。
在此,當(dāng)將紅色(R)、綠色(G)和藍(lán)色(B)波長(zhǎng)區(qū)域作為互相獨(dú)立的選擇性反射波長(zhǎng)區(qū)域進(jìn)行表示的情況下,偏振光選擇性反射層11的膽甾醇型液晶結(jié)構(gòu)優(yōu)選具有斷續(xù)式不同的3種螺距長(zhǎng)度。另外,有時(shí)紅色(R)、綠色(G)波長(zhǎng)區(qū)域包含在一個(gè)螺距長(zhǎng)度下的選擇性反射波長(zhǎng)區(qū)域的波段寬中,在該情況下,優(yōu)選膽甾醇型液晶結(jié)構(gòu)具有斷續(xù)式不同的2種螺距長(zhǎng)度。
在偏振光選擇性反射層11的膽甾醇型液晶結(jié)構(gòu)具有斷續(xù)式不同的2種或以上螺距長(zhǎng)度的情況下,偏振光選擇性反射層11可由螺距長(zhǎng)度互不相同的至少2層或以上的部分選擇性反射層相互層合構(gòu)成。具體地如圖6所示,可在支持基材12的一側(cè)開始依次層合對(duì)藍(lán)色(B)波長(zhǎng)區(qū)域的光選擇性反射的部分選擇性反射層11a,對(duì)綠色(G)波長(zhǎng)區(qū)域的光選擇性反射的部分選擇性反射層11b和對(duì)紅色(R)波長(zhǎng)區(qū)域的光選擇性反射的部分選擇性反射層11c。但也不限于必須按照部分選擇性反射層11a,11b和11c的順序進(jìn)行層合。在圖6中,各個(gè)部分選擇性反射層11a,11b和11c,與圖1和圖2A所示的偏振光選擇性反射層11一樣,具有對(duì)特定偏振光成分的光(例如右圓偏振光)選擇性反射的膽甾醇型液晶結(jié)構(gòu),具有由其構(gòu)造上的不均勻性,使得選擇性反射的光被漫射的膽甾醇型液晶結(jié)構(gòu)。
偏振光選擇性反射層11(或者構(gòu)成偏振光選擇性反射層11的各個(gè)部分選擇性反射層11a,11b和11c)的厚度優(yōu)選其大小使得被選擇性反射的特定偏振狀態(tài)的光大致被100%地反射(反射率為飽和程度的大小)。這是由于如果對(duì)于被選擇性反射的特定偏振光成分的光(例如右圓偏振光)反射率不足100%時(shí),不能對(duì)成象光進(jìn)行有效地反射。此外,雖然偏振光選擇性反射層11(或者構(gòu)成偏振光選擇性反射層11的各個(gè)部分選擇性反射層11a,11b和11c)的反射率直接地依賴于螺距長(zhǎng)度,但如果固定螺距長(zhǎng)度的話,則其將間接地依賴于偏振光選擇性反射層11的厚度。具體而言,為獲得100%的反射率需要4-8個(gè)間距左右,因此雖取決于液晶性組合物材料的種類和選擇性反射波長(zhǎng)區(qū)域,則對(duì)于例如對(duì)紅色(R)、綠色(G)和藍(lán)色(B)任何一種波長(zhǎng)區(qū)域的光反射的每一層部分選擇性反射層11a,11b和11c,需要其厚度為1-10微米左右。另一方面,當(dāng)然部分選擇性反射層11a,11b和11c的厚度越厚越好,厚度太厚的話,將難以控制取向等或產(chǎn)生不均勻的現(xiàn)象,此外由材料自身光吸收程度加大,因此上述范圍是合適的。
在偏振光選擇性反射層11(或者構(gòu)成該層的各個(gè)部分選擇性反射層11a,11b和11c)和支持基材12之間,為提高二者之間的粘合性,如圖7所示,也可以設(shè)置粘合性提高層(中間層)28。對(duì)粘合性提高層28的種類和材料等沒有特別限制,但是例如可采用丙烯酸類或環(huán)氧類材料等。
以下對(duì)支持基材12進(jìn)行詳細(xì)說明。
支持基材12用于支持偏振光選擇性反射層11,可由塑料薄膜、金屬、紙材、布材、玻璃等材料形成。
在此,支持基材12優(yōu)選包含吸收可見光區(qū)域的光的光吸收層。
具體地例如如圖8所示,可采用混和有黑色顏料的塑料薄膜(例如混和有炭黑的黑色PET薄膜)等形成支持基材12(12A)。在該情況下,支持基材12整體作為光吸收層(光吸收基材)。由此,通過吸收從投影屏幕10的觀察者側(cè)入射的無偏振狀態(tài)的光中原本不應(yīng)作為反射光33反射的光(選擇性反射波長(zhǎng)區(qū)域內(nèi)的左圓偏振光31L、選擇性反射波長(zhǎng)區(qū)域外的右圓偏振光32R和左圓偏振光32L)、以及從投影屏幕10背面?zhèn)热肷涞墓?,從而可有效地防止由于外界光或照明光等環(huán)境光引起的反射光,或產(chǎn)生成象光引起的雜散光等。
另外,除了如圖8所示的支持基材12(12A)所示的實(shí)施形式以外,還可如圖9和圖10所示,通過在塑料薄膜等透明支持薄膜14的任何一側(cè)表面上形成由黑色顏料等形成的光吸收層15,形成支持基材12(12B、12C)。
此外,從可卷取的觀點(diǎn)進(jìn)行考慮的話,支持基材12的厚度優(yōu)選為15-300微米,其中優(yōu)選為25-100微米。另一方面,在例如作為板使用時(shí),支持基材12不一定需要具有柔性的場(chǎng)合下其厚度可以沒有限制。
此外,作為支持基材12和支持薄膜14的材料使用的塑料薄膜可使用如聚碳酸酯類高分子、如聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯的聚酯類高分子、聚酰亞胺類高分子、聚砜類高分子、聚醚砜類高分子、聚苯乙烯類高分子、如聚乙烯和聚丙烯的聚烯烴類高分子、聚乙烯醇類高分子、醋酸纖維素類高分子、聚氯乙烯類高分子、聚丙烯酸酯類高分子、聚甲基丙烯酸甲酯類高分子等熱塑性聚合物等形成的薄膜。但支持基材12和支持薄膜14的材料不限于這些物質(zhì),也可以使用金屬和紙材、布材、玻璃等材料。
在支持基材12上層合偏振光選擇性反射層11時(shí),如后所述,一般在涂布顯示膽甾醇型有序性液晶性組合物后實(shí)施取向處理和硬化處理。
在該情況下,需要控制使偏振光選擇性反射層11的膽甾醇型液晶結(jié)構(gòu)不形成平面取向狀態(tài),因此作為支持基材12,優(yōu)選采用在涂布了液晶性組合物側(cè)的表面上不具有取向能力的材料。
但是,支持基材12中涂布了液晶性組合物的一側(cè)表面的材料即使為如延伸膜等表面具有取向能力的材料,也可以通過對(duì)作為支持基材12的延伸膜的表面實(shí)施表面處理,或者通過控制對(duì)液晶性組合物材料和液晶性組合物進(jìn)行取向處理時(shí)的工藝條件等,可以控制偏振光選擇性反射層11的膽甾醇型液晶結(jié)構(gòu),使其不形成平面取向狀態(tài)。
此外,當(dāng)支持基材12中涂布了液晶性組合物的一側(cè)表面具有取向能力時(shí),也可以如圖11所示,通過在偏振光選擇性反射層11和支持基材12(12A)之間設(shè)置易粘合層等中間層13,控制偏振光選擇性反射層11的膽甾醇型液晶結(jié)構(gòu)的取向狀態(tài),使得偏振光選擇性反射層11的膽甾醇型液晶結(jié)構(gòu)中處于中間層13界面附近的液晶分子的方向子朝向多個(gè)方向。另外,在設(shè)置易粘合層等中間層13時(shí),也可以提高偏振光選擇性反射層11和支持基材12之間的粘合性。作為這種中間層13,如果使得相對(duì)于偏振光選擇性反射層11的材質(zhì)和支持基材12的材質(zhì)雙方都可獲得較高的粘合性的話較好,可使用一般市售產(chǎn)品。具體可例舉出東洋紡社制造的帶有易粘合層的PET薄膜A4100或者パナツク社制造的易粘合材料AC-X、AC-L、AC-W等。另外,中間層13與圖8所示支持基材12(12A)一樣,也可混和黑色顏料等,作為對(duì)可見光區(qū)域的光進(jìn)行吸收的光吸收層使用。
在此,在支持基材12的表面不具有取向能力,或者偏振光選擇性反射層11和支持基材12之間的粘合性也非常高的情況下,也無需非得設(shè)置中間層13。另外,作為提高偏振光選擇性反射層11和支持基材12之間粘合性的方法,可采用電暈處理和UV清洗等處理方法。
以下對(duì)如上所述投影屏幕10的制造方法進(jìn)行說明。
先準(zhǔn)備層合有偏振光選擇性反射層11的支持基材12。或者根據(jù)需要在支持基材12中設(shè)置偏振光選擇性反射層11的一側(cè)表面上層合易粘合層等中間層13。此時(shí),使得支持基材12中涂布了液晶性組合物的一側(cè)表面(或者在存在中間層13時(shí)為該表面)不具有取向能力。
然后,通過在由此制備的支持基材12上涂布顯示膽甾醇型規(guī)則性的液晶性組合物后,實(shí)施取向處理和硬化處理,層合(固定)偏振光選擇性反射層11。
以下對(duì)層合(固定)偏振光選擇性反射層11用的各個(gè)工序(涂布工序、取向處理工序和硬化處理工序)進(jìn)行詳細(xì)說明。
(涂布工序)在涂布工序中,通過在支持基材12上涂布顯示膽甾醇型規(guī)則性的液晶性組合物,形成膽甾醇型液晶層。此時(shí),作為涂布液晶性組合物的方法,可使用現(xiàn)有技術(shù)中的任何方法。具體地可采用輥涂法、凹版涂布法、繞線棒涂法、滑涂法、模壓涂法、狹縫涂布法、浸漬法等。另外,在采用塑料薄膜作為支持基材12時(shí),可采用所謂輥對(duì)輥(roll to roll)系統(tǒng)的薄膜涂布法等。
作為在支持基材12上涂布的液晶性組合物,可使用顯示膽甾醇型規(guī)則性的手性向列型液晶和膽甾醇型液晶。作為這種材料,只要其為可形成膽甾醇型液晶結(jié)構(gòu)的液晶材料的話,對(duì)其沒有特別限制,但從固化后可獲得光學(xué)性穩(wěn)定的偏振光選擇性反射層11方面看,特別優(yōu)選例如在分子兩個(gè)末端處具有聚合性官能基的聚合性液晶材料。
以下對(duì)采用手性向列型液晶作為液晶性組合物的情況為例進(jìn)行說明。手性向列型液晶是由顯示向列規(guī)則性的聚合性液晶材料和手性劑混和形成的。在此,手性劑用于控制顯示向列規(guī)則性的聚合性液晶材料的螺距長(zhǎng)度,使液晶性組合物作為整體顯示出膽甾醇型規(guī)則性。此外,在這種液晶性組合物中,可添加聚合引發(fā)劑和適當(dāng)?shù)奶砑觿?br> 作為顯示向列規(guī)則性的聚合性液晶材料的一個(gè)實(shí)例,可舉出例如以下通式(1)表示的化合物和以下式(2-i)-(2-xi)表示的化合物。另外,這些化合物可單獨(dú)或者混和使用。

X=2-5的整數(shù)在上述通式(1)中,R1和R2分別表示氫或甲基,但從擴(kuò)大顯示液晶相的溫度范圍出發(fā),優(yōu)選R1和R2均為氫。X表示氫、氯、溴、碘、碳原子數(shù)為1-4的烷基、甲氧基、氰基、硝基中任何一種,但優(yōu)選其為氯或甲基。另外,在上述通式(1)中,表示作為分子鏈兩端(甲基)丙烯酰氧基和芳香環(huán)的間隔基的亞烷基鏈長(zhǎng)的a和b分別可獨(dú)立地為2-12范圍內(nèi)的任意整數(shù),但優(yōu)選其在4-10的范圍內(nèi),更優(yōu)選在6-9的范圍內(nèi)。作為a=b=0的通式(1)的化合物,除了其缺乏穩(wěn)定性,容易水解,而且化合物自身結(jié)晶性高。另外,作為a和b分別在13或以上的通式(1)的化合物,其各向同性轉(zhuǎn)變溫度(TI)較低。由于存在這些理由,這些化合物顯示液晶相的溫度范圍均較窄,因此不優(yōu)選。
另外,在上文中是作為顯示向列規(guī)則性的聚合性液晶材料以聚合性液晶單體為例進(jìn)行說明的,但是不限于該實(shí)例,也可以使用聚合性液晶低聚物、聚合性液晶高分子、液晶聚合物等。作為這種聚合性液晶低聚物、聚合性液晶高分子、液晶聚合物,可從現(xiàn)有技術(shù)中提出的方案中適宜地選擇使用。
另一方面,手性劑是具有光學(xué)活性部位的低分子化合物,主要為分子量在1500或以下的化合物。手性劑主要用于使顯示向列規(guī)則性的聚合性液晶材料顯示出的正的單軸向列規(guī)則性轉(zhuǎn)變?yōu)槁菪Y(jié)構(gòu)。只要能夠達(dá)到該目的,并且與顯示向列規(guī)則性的聚合性液晶材料之間在溶液狀態(tài)或者熔融狀態(tài)下相容,不損害顯示向列規(guī)則性的聚合性液晶材料的液晶性,以及可將其轉(zhuǎn)變?yōu)樗M穆菪Y(jié)構(gòu)的話,則對(duì)作為手性劑的低分子化合物的種類沒有特別限制。
作為這種引發(fā)液晶形成螺旋結(jié)構(gòu)用的手性劑,必須至少在分子中存在任何一種手性。因此,作為在此使用的手性劑,可舉出例如具有1個(gè)或2個(gè)或以上不對(duì)稱碳的化合物、手征性氨或手征性亞砜等雜原子上存在不對(duì)稱點(diǎn)的化合物,或者有著具有累積烯烴或聯(lián)萘酚等軸手性的光學(xué)活性部位的化合物。更具體地可舉出市售的手性向列型液晶(例如手性摻雜液晶S-811(Merck社制造))。
但是根據(jù)所選的手性劑的性質(zhì),顯示向列規(guī)則性的聚合性液晶材料所形成的向列規(guī)則性被破壞、取向性下降,或者手性劑為非聚合性的情況下,可能導(dǎo)致液晶性組合物的固化性下降,固化后薄膜的可靠性降低。此外,在大量使用具有光學(xué)活性部位的手性劑時(shí),將導(dǎo)致液晶性組合物的成本增加。因此,在形成具有短螺距長(zhǎng)度的膽甾醇型規(guī)則性的偏振光選擇性反射層時(shí),作為液晶性組合物中所含的具有光學(xué)活性部位的手性劑,優(yōu)選選擇誘發(fā)螺旋結(jié)構(gòu)的效果大的手性劑,具體地優(yōu)選采用如以下通式(3)、(4)或(5)表示的分子內(nèi)具有軸不對(duì)稱的低分子化合物。


在上述通式(3)或(4)中,R4表示氫或甲基。Y表示上述式(i)-(xxiv)中的任何一種,其中優(yōu)選為式(i)、(ii)、(iii)、(v)和(vii)中的任何一種。此外,顯示亞烷基鏈長(zhǎng)的c和d分別獨(dú)立地為2-12范圍內(nèi)的任意整數(shù),但優(yōu)選其在4-10的范圍內(nèi),更優(yōu)選其在6-9的范圍內(nèi)。作為c或d的值為0或1的上述通式(3)或(4)的化合物,其缺乏穩(wěn)定性,容易水解,而且結(jié)晶性也較高。另外,作為c或d的值在13或以上的化合物,其熔點(diǎn)(Tm)較低。這些化合物與顯示向列規(guī)則性的聚合性液晶材料之間的相容性低,而且取決于濃度可能會(huì)發(fā)生相分離等。
此外,這種手性劑無需特別具有聚合性。但是,當(dāng)手性劑具有聚合性時(shí),其與顯示向列規(guī)則性的聚合性液晶材料聚合,將膽甾醇型規(guī)則性穩(wěn)定地固定,因此從熱穩(wěn)定性等方面出發(fā)非常優(yōu)選。特別是在分子兩個(gè)末端具有聚合性官能基的手性劑可獲得耐熱性良好的偏振光選擇性反射層11,因此優(yōu)選。
液晶性組合物中所含的手性劑的含量可通過考慮誘發(fā)螺旋結(jié)構(gòu)的能力以及最終所得偏振光選擇性反射層11的膽甾醇型液晶結(jié)構(gòu)等,決定其最佳值。具體地,根據(jù)所用液晶性組合物材料而存在較大的不同,但是相對(duì)于100重量份液晶性組合物總量選擇在0.01-60重量份,優(yōu)選為0.1-40重量份,更優(yōu)選為0.5-30重量份,最優(yōu)選為1-20重量份的范圍內(nèi)。當(dāng)手性劑的含量低于上述范圍時(shí),有時(shí)不能賦予液晶性組合物足夠的膽甾醇型規(guī)則性;在手性劑含量超過上述范圍時(shí),可能會(huì)損害液晶分子的取向,以及由于活性射線等固化時(shí)會(huì)造成不利影響。
此外,可以將液晶性組合物直接涂布在支持基材12上,但是為使其粘度適合涂布裝置或者獲得良好的取向狀態(tài),可將其溶解在有機(jī)溶劑等適當(dāng)?shù)娜軇┲校蛊溆湍?br> 作為這種溶劑,只要其可將如上所述的聚合性液晶材料溶解,則對(duì)其沒有特別限制,但是優(yōu)選其不對(duì)支持基材12產(chǎn)生浸蝕。具體可舉出丙酮、醋酸-3-甲氧基丁基酯、二甘醇二甲醚、環(huán)己酮、四氫呋喃、甲苯、二甲苯、氯代苯、二氯甲烷、甲基乙基酮等。對(duì)聚合性液晶材料的稀釋程度沒有限制,但是考慮液晶自身為溶解性低的材料或者粘度較高等,因此優(yōu)選將其稀釋為5-50%,更優(yōu)選稀釋為10-30%的程度。
(取向處理工序)
在上述涂布工序中,在支持基材12上涂布液晶性組合物,形成膽甾醇型液晶層,此后在取向處理工序中將膽甾醇型液晶層保持在顯示出膽甾醇型液晶結(jié)構(gòu)的規(guī)定溫度下,使膽甾醇型液晶層中的液晶分子取向。
此外,在本實(shí)施形式中最終應(yīng)得到的偏振光選擇性反射層11的膽甾醇型液晶結(jié)構(gòu)不為平面取向狀態(tài),如圖2A、圖3、圖4和圖5所示,通過存在刃型結(jié)構(gòu)等,使多個(gè)螺旋結(jié)構(gòu)區(qū)域30的螺旋軸L的方向在層內(nèi)處于分散取向狀態(tài),但即使在該情況下也需要進(jìn)行取向處理。即,原因是無需實(shí)施使膽甾醇型液晶結(jié)構(gòu)液晶分子的方向子在支持基材12上在一定方向上一致的取向處理,但需要實(shí)施在膽甾醇型液晶結(jié)構(gòu)中形成多個(gè)螺旋結(jié)構(gòu)區(qū)域30這樣的取向處理。
在此,如果將支持基材12上形成的膽甾醇型液晶層保持在顯示出膽甾醇型液晶結(jié)構(gòu)的規(guī)定溫度下時(shí),膽甾醇型液晶層呈現(xiàn)出液晶相,通過液晶分子自身的自聚集作用,使得液晶分子方向子在層厚方向上連續(xù)旋轉(zhuǎn),形成螺旋結(jié)構(gòu)。由此,通過以下所述的方式使膽甾醇型液晶層固化,可使這種液晶相狀態(tài)下顯現(xiàn)出的膽甾醇型液晶結(jié)構(gòu)固定。
此外,當(dāng)在支持基材12上涂布的液晶性組合物中包含溶劑的情況下,通常在這種取向處理工序中同時(shí)還實(shí)施用于除去溶劑的干燥處理。此外,為除去溶劑,合適的干燥溫度為40-120℃、優(yōu)選為60-100℃,干燥時(shí)間(加熱時(shí)間)只要可顯示膽甾醇型液晶結(jié)構(gòu),并且基本上除去溶劑的話即可,例如優(yōu)選為15-600秒,更優(yōu)選為30-180秒。在發(fā)現(xiàn)干燥后取向狀態(tài)不足的情況下,可以適宜地延長(zhǎng)加熱時(shí)間。在這種干燥處理時(shí)采用減壓干燥方式的情況下,為了取向處理優(yōu)選單獨(dú)實(shí)施加熱處理。
(固化處理工序)在上述取向處理工序中,使膽甾醇型液晶層中液晶分子取向后,在固化處理工序中,使膽甾醇型液晶層固化,并且將顯示液晶相狀態(tài)的膽甾醇型液晶結(jié)構(gòu)固定。
在此,作為固化處理工序所用的方法,可采用(1)使液晶性組合物中的溶劑干燥的方法、(2)通過加熱使液晶性組合物中液晶分子聚合的方法、(3)由放射線照射使液晶性組合物中的液晶分子聚合的方法以及(4)這些方法組合而成的方法。
其中,上述(1)的方法在采用液晶聚合物作為膽甾醇型液晶層材料的液晶性組合物中所含顯示向列規(guī)則性的聚合性液晶材料時(shí),是合適的方法。在該方法中,在液晶聚合物溶解在有機(jī)溶劑等溶劑中的狀態(tài)下涂布在支持基材12上,在該情況下,僅通過干燥處理除去溶劑,就可形成具有膽甾醇型規(guī)則性的固態(tài)膽甾醇型液晶層。另外,對(duì)于溶劑的種類和干燥條件等,可使用上述涂布工序和取向處理工序中所述的。
上述(2)的方法是通過加熱使液晶性組合物中液晶分子熱聚合,從而使得膽甾醇型液晶層固化的方法。在該方法中,由加熱(焙烤)溫度使液晶分子的結(jié)合狀態(tài)發(fā)生改變,因此,當(dāng)加熱時(shí)膽甾醇型液晶層面內(nèi)存在溫度不均勻的情況時(shí),將使膜硬度等物理性能和光學(xué)特性不均勻。在此,為使膜硬度分布在±10%以內(nèi),優(yōu)選將加熱溫度的分布控制在±5%以內(nèi),其中優(yōu)選控制在±2%以內(nèi)。
此外,作為對(duì)支持基材12上形成的膽甾醇型液晶層進(jìn)行加熱的方法,只要能夠獲得均勻的加熱溫度,對(duì)其沒有特別限制,可采用貼附在電熱板上并保持,或者在其與電熱板之間設(shè)置薄的空氣層,使其與電熱板平行地方式保持的方法。此外,也可以用將其靜置在如烘箱等對(duì)特定整個(gè)空間進(jìn)行加熱的裝置內(nèi),或者使其通過該裝置內(nèi)部的方法。在采用薄膜涂布等情況下,優(yōu)選加長(zhǎng)干燥區(qū)域,以使加熱時(shí)間能夠充分。
作為加熱溫度,一般需要在100℃或以上的高溫,但是從支持基材12的耐熱性出發(fā)優(yōu)選至150℃左右。但是,如果將特別耐熱的薄膜等作為支持基材12的材料使用的話,也可以在150℃或以上的高溫下進(jìn)行加熱。
上述(3)的方法為通過放射線的照射使液晶性組合物中液晶分子光聚合,從而使膽甾醇型液晶層固化的方法。在該方法中,作為放射線可根據(jù)條件適宜地采用電子束或紫外線等。通常從裝置的容易獲得性等觀點(diǎn)出發(fā),優(yōu)選采用紫外線,其波長(zhǎng)為250-400nm。在此,在使用紫外線的情況下,優(yōu)選向液晶性組合物中添加光聚合引發(fā)劑。
作為向液晶性組合物中添加的光聚合引發(fā)劑,可例舉出苯偶酰(也稱為聯(lián)苯甲酰)、苯偶姻異丁基醚、苯偶姻異丙基醚、二苯甲酮、苯甲酰安息香酸、苯甲酰安息香酸甲酯、4-苯甲酰-4’-甲基二苯基硫醚、芐基甲基縮酮、二甲基氨基甲基苯甲酸酯、2-正丁氧基乙基-4-二甲基氨基苯甲酸酯、對(duì)二甲基氨基安息香酸異戊基酯、3,3’-二甲基-4-甲氧基二苯甲酮、メチロ苯甲酰甲酸酯、2-甲基-1-(4-(甲硫基)苯基)2-嗎啉代丙-1-酮、2-芐基-2-二甲基氨基-1-(4-嗎啉代苯基)-丁-1-酮、1-(4-十二烷基苯基)-2-羥基-2-甲基丙-1-酮、1-羥基環(huán)己基苯基酮、2-羥基-2-甲基-1-苯基丙-1-酮、1-(4-異丙基苯基)-2-羥基-2-甲基丙-1-酮、2-氯代噻噸酮、2,4-二乙基噻噸酮、2,4-二異丙基噻噸酮、2,4-二甲基噻噸酮、異丙基噻噸酮、1-氯代-4-丙氧基噻噸酮等。另外,除了光聚合引發(fā)劑以外,在不損害本發(fā)明目的的范圍內(nèi)還可以添加增感劑和流平劑。
在液晶性組合物中添加的光聚合引發(fā)劑的添加量在0.01-20重量%、優(yōu)選在0.1-10重量%、更優(yōu)選在0.5-5重量%的范圍內(nèi)。
另外,通過在偏振光選擇性反射層11的膽甾醇型液晶結(jié)構(gòu)中,刃型結(jié)構(gòu)等的存在而形成的螺旋軸L方向不同的螺旋結(jié)構(gòu)區(qū)域30可通過調(diào)整上述材料的含量等形成。具體例如可以在膽甾醇型液晶結(jié)構(gòu)內(nèi)大量添加表面活性劑,擾動(dòng)膽甾醇型液晶結(jié)構(gòu)表面上的液晶分子的取向,或者向膽甾醇型液晶結(jié)構(gòu)內(nèi)大量添加光聚合引發(fā)劑,使膽甾醇型液晶結(jié)構(gòu)內(nèi)的液晶分子的分子鏈變短。此時(shí),反應(yīng)完成后的光聚合引發(fā)劑起到的效果是作為不純物,用于將膽甾醇型液晶結(jié)構(gòu)內(nèi)的液晶分子的取向擾動(dòng)。此外,也可以通過向膽甾醇型液晶結(jié)構(gòu)內(nèi)添加不具有液晶取向性的聚合性化合物,使膽甾醇型液晶結(jié)構(gòu)內(nèi)的液晶分子的取向擾動(dòng)。另外,也可以通過在膽甾醇型液晶結(jié)構(gòu)內(nèi)中添加微粒子,使膽甾醇型液晶的取向擾動(dòng)。另外,也可以將上述方法組合。這些添加劑的種類和添加量等也可以根據(jù)其目的等進(jìn)行適宜地選擇。
通過實(shí)施上述一連串的工序(涂布工序、取向處理工序和固化處理工序),可制造出具有由單層膽甾醇型液晶層形成的偏振光選擇性反射層11的投影屏幕10,通過重復(fù)上述一連串的工序,可制造出具有由多層膽甾醇型液晶層形成的偏振光選擇性反射層11的投影屏幕10。由此,例如如圖6所示,可制造出從支持基材12的一側(cè)開始依次層合有作為偏振光選擇性反射層11的對(duì)藍(lán)色(B)波長(zhǎng)區(qū)域的光選擇性反射的部分選擇性反射層11a,對(duì)綠色(G)波長(zhǎng)區(qū)域的光選擇性反射的部分選擇性反射層11b和對(duì)紅色(R)波長(zhǎng)區(qū)域的光選擇性反射的部分選擇性反射層11c的投影屏幕10。
在該情況下,如果形成下層的膽甾醇型液晶層并將其固化的話,則在涂布第2層或以后的膽甾醇型液晶層的液晶性組合物時(shí),也可以由相同的方法實(shí)施。在該情況下,上層的膽甾醇型液晶層的膽甾醇型液晶結(jié)構(gòu)(取向狀態(tài))繼續(xù)了下層的膽甾醇型液晶層的膽甾醇型液晶結(jié)構(gòu)(取向狀態(tài)),在層合的膽甾醇型液晶層之間無需設(shè)置控制取向等的層。但是,也可以根據(jù)需要,在層合的膽甾醇型液晶層之間設(shè)置易粘合層等中間層。另外,在形成第2層或以后的膽甾醇型液晶層時(shí),對(duì)于涉及涂布工序、取向處理工序以及固化處理工序的條件以及所用材料等可按照如上所述的方式,因此在此省略了其說明。
根據(jù)該實(shí)施形式,投影屏幕10具有偏振光選擇性反射層11,該反射層11具有對(duì)特定的偏振光成分的光選擇性反射的膽甾醇型液晶結(jié)構(gòu),由膽甾醇型液晶結(jié)構(gòu)在結(jié)構(gòu)上的不均勻性,可使被選擇性反射的光漫射。
此時(shí),在偏振光選擇性反射層11中,由膽甾醇型液晶結(jié)構(gòu)具有的偏振光分離特性,僅對(duì)特定的偏振光成分的光(例如右圓偏振光)選擇性反射,因此可使偏振光選擇性反射層11對(duì)無偏振光特性的外界光或照明光等環(huán)境光僅反射約50%。因此,即使在白色顯示等明亮顯示部分的亮度相同的情況下,可以使黑色顯示等暗顯示部分的亮度大致變?yōu)橐话?,圖象對(duì)比度大致提高為2倍。此時(shí),如果投射的成象光主要包含與偏振光選擇性反射層11選擇性反射的光的偏振光成分一樣的偏振光成分的光(例如為右圓偏振光)的話,投射的成象光可被偏振光選擇性反射層11約100%地進(jìn)行反射,可有效地反射成象光。
此外,在偏振光選擇性反射層11中,由于膽甾醇型液晶結(jié)構(gòu)有構(gòu)造不均勻性,例如通過在向列型層平面被層合為層狀的層合結(jié)構(gòu)區(qū)域中存在刃型結(jié)構(gòu)區(qū)域等,使包含在膽甾醇型液晶結(jié)構(gòu)中的螺旋結(jié)構(gòu)區(qū)域30的螺旋軸L方向時(shí)有分散,因此成象光以非鏡面反射的方式被漫射反射,容易識(shí)別出圖象。此時(shí),偏振光選擇性反射層11,由于膽甾醇型液晶結(jié)構(gòu)的構(gòu)造不均勻性,使得被選擇性反射的光漫射,因此可以一邊使特定偏振光成分的光(例如選擇性反射波長(zhǎng)區(qū)域內(nèi)的右圓偏振光31R)漫射,一邊進(jìn)行反射,另一方面使其它的光(例如選擇性反射波長(zhǎng)區(qū)域內(nèi)的左圓偏振光31L、選擇性反射波長(zhǎng)區(qū)域外的右圓偏振光32R和左圓偏振光32L)不漫射地透過。因此,對(duì)于透過偏振光選擇性反射層11的環(huán)境光和成象光,不會(huì)產(chǎn)生如上所述的“消偏”問題,可維持偏振光選擇性反射層11本來的偏振光分離功能,并可提高圖象的可見度。
在本實(shí)施形式的投影屏幕10中,如圖12所示,在與支持基材12中設(shè)置有偏振光選擇性反射層11的一側(cè)表面相反的表面?zhèn)壬?,也可以設(shè)置光反射層16,以使入射到支持基材12上的光反射。由此,在支持基材12如圖8到10所示那樣形式包含光吸收層的情況下,從投影屏幕10的背面?zhèn)热肷涞耐饨绻饣蛘彰鞴獾拳h(huán)境光在其到達(dá)支持基材12(特別是在其內(nèi)部含有的光吸收層)之前可被有效地反射,可有效抑制支持基材12發(fā)熱。另外,作為光反射層16,優(yōu)選使用白色散射層(紙材或白色薄膜、涂膜等)或金屬板、鋁粉膜等。
另外,如圖12所示,在與支持基材12中設(shè)置有偏振光選擇性反射層11的一側(cè)表面相反的表面?zhèn)?在圖12中為光反射層16的背面?zhèn)?上,也可以設(shè)置膠粘層17,以將設(shè)置偏振光選擇性反射層11的支持基材12貼附在外部構(gòu)件上。由此,在使用時(shí)可根據(jù)需要,將投影屏幕10貼附在白板或壁面等外部構(gòu)件上。另外,作為粘合層17,優(yōu)選可將設(shè)置有偏振光選擇性反射層11的支持基材12可剝離地貼附在外部構(gòu)件上的,優(yōu)選采用再剝離膠粘膜(パナツク社制造)等弱膠粘性膠粘膜。另外,優(yōu)選在未使用時(shí),在膠粘層17的表面上貼附剝離膜18,以保護(hù)該膠粘層17。
此外,如圖12所示,在偏振光選擇性反射層11的觀察者側(cè)表面上,也可以設(shè)置功能性保持層19。作為功能性保持層19,可以使用各種層,可舉出例如硬涂層(HC層)、防眩層(AG層)、防反射層(AR層)、紫外線吸收層(UV吸收層)以及防靜電層(AS層)等。
在此,硬涂層是為了防止影屏幕10表現(xiàn)表面被損傷或粘附污染物等而采用的層。防眩層是防止投影屏幕10晃眼的層。防反射層用于抑制投影屏幕10的光反射。紫外線吸收層用于吸收入射到投影屏幕10上的紫外線。防靜電層用于防止投影屏幕10帶靜電。在采用功能性保持層19作為防靜電層的情況下,功能性保持層19不一定必需設(shè)置在偏振光選擇性反射層11的觀察者側(cè)表面上,也可以設(shè)置在支持基材12的背面?zhèn)缺砻嫔?,另外,通過在支持基材12中混和碳顆粒等,也可賦予支持基材12自身除靜電的功能。
以下對(duì)作為功能性保持層19的硬涂層、防眩層、防反射層、紫外線吸收層以及防靜電層進(jìn)行詳細(xì)說明。
(硬涂層)硬涂層是用于防止投影屏幕10表面被損傷或粘附污染物等用的構(gòu)件,其設(shè)置在偏振光選擇性反射層11的觀察者側(cè)最表面上。在此,硬涂層的表面硬度只要其在難能產(chǎn)生擦傷等損傷的程度內(nèi),對(duì)其沒有特別限制,但優(yōu)選為基于JIS K 5400的鉛筆硬度在2H或以上,其中優(yōu)選在4H或以上。如果硬涂層具有在該范圍內(nèi)的硬度,則可充分提高投影屏幕的耐擦傷性,并且即使在例如卷取收納投影屏幕情況下,也可以使表面不容易擦傷。
在此,配置在偏振光選擇性反射層11的觀察者側(cè)最表面上的硬涂層除了有防止投影屏幕10的表面產(chǎn)生擦傷的硬涂層功能以外,還可以具有其它功能。例如,作為其它功能,可具有防止投影屏幕10晃眼的防眩功能、用于抑制投影屏幕10的光反射的防反射功能、用于吸收入射到投影屏幕10上的紫外線的紫外吸收功能以及用于防止投影屏幕10帶靜電的防靜電功能等中的至少一種功能。換言之,在偏振光選擇性反射層11的觀察者側(cè)最表面上配置防止投影屏幕10晃眼的防眩層、用于抑制投影屏幕10的光反射的防反射層、用于吸收入射到投影屏幕10上的紫外線的紫外吸收層以及用于防止投影屏幕10帶靜電的防靜電層的情況下,可通過調(diào)整這些各層的硬度賦予其硬涂層功能,構(gòu)成具有防眩功能的硬涂層、具有紫外吸收功能的硬涂層、具有防靜電功能的硬涂層。
在此,在硬涂層中,也可以在賦予紫外吸收功能和防靜電層功能的同時(shí)賦予防眩功能或防反射功能中的任何一種功能,例如可構(gòu)成(1)具有防眩功能和紫外吸收功能的硬涂層、(2)具有防反射功能和紫外吸收層功能的硬涂層、(3)具有防眩功能和防靜電功能的硬涂層、(4)具有防反射功能和防靜電功能的硬涂層、(5)具有防眩功能、紫外吸收功能和防靜電功能的硬涂層、(6)具有防反射功能、紫外吸收層功能和防靜電功能的硬涂層。
通過這種方式,使得硬涂層還具有其它功能,可以以簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu),效率高地制造品質(zhì)優(yōu)秀的投影屏幕10。
作為形成這種硬涂層的材料,可舉出熱固性樹脂、熱塑性樹脂、紫外線固化型樹脂、電子束固化型樹脂、雙液混合型樹脂等,而由于用紫外線照射固化處理,可簡(jiǎn)便并且高效地形成硬涂層,因此優(yōu)選使用紫外線固化型樹脂。
在此,作為紫外線固化型樹脂,可使用聚酯類或丙烯酸類、氨酯類、酰氨類、硅氧烷類、環(huán)氧類等各種樹脂,包含紫外線固化型單體或低聚物、聚合物等。其中優(yōu)選使用氨酯類。更具體地優(yōu)選使用例如具有紫外線聚合性官能基的紫外線固化型樹脂,其中優(yōu)選使用包含具有該官能基為2個(gè)或以上,特別是3-6個(gè)的丙烯酸類單體或低聚物成分的紫外線固化型樹脂。
在硬涂層中,為調(diào)整其硬度,可使其包含微粒。作為這種微粒,可使用各種金屬氧化物或玻璃、塑料等具有透明性的微粒,對(duì)其沒有特別限制。具體地可例舉出二氧化硅、氧化鋁、二氧化鈦、氧化鋯、氧化鈣、氧化錫、氧化銦、氧化鎘、氧化銻等具有導(dǎo)電性的無機(jī)類微粒,還有聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯、聚氨酯、丙烯醇-苯乙烯共聚體、苯胍胺、三聚氰胺、聚碳酸酯等各種聚合物形成的交聯(lián)或未交聯(lián)的有機(jī)類微?;蚬柩跬轭愇⒘5?。
在此對(duì)微粒的形狀沒有特別限制,可為珠粒狀的球形或者為粉末等不定形狀。這些微??蛇m宜地選擇一種或二種或以上使用。微粒的平均粒徑為1-10微米,優(yōu)選為2-5微米。另外,在微粒中,為控制其折射率、賦予導(dǎo)電性等,可分散或浸漬金屬氧化物的超微顆粒等。
在以上中,微粒相對(duì)于硬涂層的含量可通過考慮微粒的平均粒徑或硬涂層的厚度等進(jìn)行適宜地選擇,但是一般相對(duì)于100重量份形成硬涂層所用的樹脂,優(yōu)選其在1-20重量份的范圍內(nèi),其中更優(yōu)選在5-15重量份的范圍內(nèi)。
另外,在硬涂層中,作為添加劑,可使其含有光聚合引發(fā)劑、流平劑、觸變劑、紫外線吸收劑、防靜電劑等。
作為這種硬涂層的形成方法,一般可采用于支持基材12上形成的偏振光選擇性反射層11上涂布上述各種材料用適當(dāng)溶劑溶解或分散形成的硬涂層形成用涂布液,并且使其干燥、固化的方法。此時(shí),作為硬涂層形成用涂布液中所用的溶劑,可舉出甲苯、醋酸乙酯、醋酸丁酯、甲基乙基酮、甲基異丁基酮、異丙醇、乙醇等。另外,作為硬涂層形成用涂布液的涂布方法,可使用現(xiàn)有技術(shù)中的任意方法。具體地可使用輥涂法、凹版涂布法、繞線棒涂法、滑涂法、模壓涂法、狹縫涂布法、浸漬法等。另外,在采用塑料薄膜作為支持基材12時(shí),可采用所謂輥對(duì)輥系統(tǒng)的薄膜涂布法等。
此外,硬涂層的厚度優(yōu)選在0.1-100微米的范圍內(nèi),其中更優(yōu)選在1-10微米的范圍內(nèi)。當(dāng)硬涂層的厚度比該范圍小時(shí),將可能不能獲得防止投影屏幕10表面擦傷的硬涂層功能,并且在其進(jìn)一步具有防反射功能等其它功能時(shí),不能充分地獲得這些功能。另一方面,當(dāng)硬涂層的厚度比該范圍大時(shí),盡管可充分地獲得這些功能,但可能會(huì)產(chǎn)生妨礙從投影機(jī)投射的成象光透過、降低亮度的問題。
(防眩層)
防眩層是防止投影屏幕10晃眼的構(gòu)件,其配置在偏振光選擇性反射層11的觀察者側(cè)。防眩層例如可通過使如上所述形成的硬涂層表面形成凸凹結(jié)構(gòu)形成。
(防反射層)防反射層是用于抑制投影屏幕10對(duì)光反射的構(gòu)件,其配置在偏振光選擇性反射層11的觀察者側(cè)。防反射層例如可通過在如上所述形成的硬涂層表面上實(shí)施用于防止外界光反射的處理來形成。
(紫外線吸收層)紫外線吸收層是用于吸收入射到投影屏幕10上的紫外線的構(gòu)件,其配置在偏振光選擇性反射層11的觀察者側(cè)。在此,紫外線吸收層包含吸收紫外線的紫外線吸收劑,可將入射到投影屏幕10上的紫外線對(duì)偏振光選擇性反射層11施加的影響除去。具體地,例如在偏振光選擇性反射層11由具有膽甾醇型規(guī)則性的液晶性組合物形成的情況下,可抑制由紫外線的影響而產(chǎn)生的液晶性組合物向黃色發(fā)生變化(黃變),由此可提高耐久性。由紫外線吸收層吸收的紫外線的比例,優(yōu)選在90%或以上,更優(yōu)選在95%或以上。如果可以吸收該范圍比例的紫外線的話,可獲得極好的耐候性。
配置在偏振光選擇性反射層11的觀察者側(cè)的紫外線吸收層除了具有吸收入射到偏振光選擇性反射層11上的紫外線的紫外線吸收功能以外,還可以具有其它功能。例如,作為其它功能,可使其具有防止投影屏幕10表面被擦傷的硬涂層功能、防止投影屏幕10晃眼的防眩功能、抑制投影屏幕10對(duì)光反射的防反射功能、防止投影屏幕10帶靜電的防靜電功能等中的至少一種功能。換言之,在偏振光選擇性反射層11的觀察者側(cè)配置防止投影屏幕10表面被擦傷的硬涂層、防止投影屏幕10晃眼等的防眩層、用于抑制投影屏幕10對(duì)光反射的防反射層以及用于防止投影屏幕10帶靜電的防靜電層的情況下,通過使這些各層包含紫外線吸收劑,可構(gòu)成具有硬涂層功能的紫外線吸收層、具有防眩功能的紫外線吸收層、具有防反射功能的紫外線吸收層、具有防靜電功能的紫外線吸收層。
在此,在這種紫外線吸收層中,也可以在賦予其硬涂層功能和防靜電層功能的同時(shí)賦予防眩功能或防反射功能中的任何一種功能,例如可構(gòu)成(1)具有硬涂層功能和防眩功能的紫外線吸收層、(2)具有硬涂層功能和防反射功能的紫外線吸收層、(3)具有防眩功能和防靜電功能的紫外線吸收層、(4)具有防反射功能和防靜電功能的紫外線吸收層、(5)具有硬涂層功能、防眩功能和防靜電功能的紫外線吸收層、(6)具有硬涂層功能、防反射功能和防靜電功能的紫外線吸收層。
通過這種方式,使得紫外線吸收層還具有其它功能,可以以簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)、效率高地制造品質(zhì)優(yōu)秀的投影屏幕10。
作為形成這種紫外線吸收層用的紫外線吸收劑,只要其具有吸收紫外線的功能,對(duì)其沒有特別限制,但是從可切實(shí)地吸收紫外線的觀點(diǎn)出發(fā),優(yōu)選使用對(duì)波長(zhǎng)在370nm或以下的紫外線的吸收能力優(yōu)異,而且從圖象顯示性觀點(diǎn)出發(fā),對(duì)波長(zhǎng)在400nm或以上的可見光區(qū)域的光的吸收較少的紫外線吸收劑。
更具體地,可使用例如水楊酸酯類或二苯甲酮類、苯并三唑類、苯甲酸酯類、氰基丙烯酸酯類、鎳絡(luò)合鹽類等紫外線吸收劑,其中優(yōu)選使用二苯甲酮類、苯并三唑類、水楊酸酯類的紫外線吸收劑。
作為二苯甲酮類紫外線吸收劑的實(shí)例,可舉出2,4-二羥基二苯甲酮、2-羥基-4-乙酰氧基二苯甲酮、2-羥基-4-甲氧基二苯甲酮、2,2’-二羥基-4-甲氧基二苯甲酮、2,2’-二羥基-4,4’-甲氧基二苯甲酮、2-羥基-4-正辛氧基二苯甲酮、2-羥基-4-十二烷氧基二苯甲酮、2-羥基-4-(2-羥基-3-甲基丙烯酰氧基)丙氧基二苯甲酮等。
作為苯并三唑類紫外線吸收劑的實(shí)例,可舉出2(2’-羥基-3’-叔丁基-5’-甲基苯基)-5-氯代苯并三唑、2(2’-羥基-5’-叔丁基苯基)苯并三唑、2(2’-羥基-3’,5’-二叔戊基苯基)苯并三唑、2(2’-羥基-3’,5’-二叔丁基苯基)-5-氯代苯并三唑、2(2’-羥基-5’-叔辛基苯基)苯并三唑等。
作為水楊酸酯類紫外線吸收劑的實(shí)例,可舉出水楊酸苯酯、水楊酸對(duì)辛基苯酯、水楊酸對(duì)叔丁基苯酯等。
在以上例舉的紫外線吸收劑中,特別優(yōu)選使用2-羥基-4-甲氧基二苯甲酮、2,2’-二羥基-4,4’-甲氧基二苯甲酮、2(2’-羥基-3’-叔丁基-5’-甲基苯基)-5-氯代苯并三唑、2(2’-羥基-5’-叔丁基苯基)苯并三唑、2(2’-羥基-3’,5’-二叔戊基苯基)苯并三唑、2(2’-羥基-3’,5’-二叔丁基苯基)-5-氯代苯并三唑。
對(duì)于這些紫外線吸收劑,可根據(jù)需要適宜的選擇使用任意種類的紫外線吸收劑。此外,也可以將多種紫外線吸收劑混和使用。在該情況下,可獲得對(duì)寬波長(zhǎng)區(qū)域的紫外線的高的阻蔽效果。
在以上中,紫外線吸收劑相對(duì)于紫外線吸收層的添加量相對(duì)于100重量份形成紫外線吸收層所用的粘合劑樹脂,優(yōu)選在1-50重量份的范圍內(nèi),其中更優(yōu)選在5-40重量份的范圍內(nèi)。添加量不足上述范圍時(shí),不能充分發(fā)揮紫外線吸收功能,此外,當(dāng)添加量超過上述范圍時(shí),紫外線吸收劑可能向紫外線吸收層表面滲出。
在此,作為添加了紫外線吸收劑的粘合劑樹脂,可使用例如苯氧基樹脂、乙烯類樹脂、聚酯類樹脂、聚苯乙烯類樹脂、聚酰胺類樹脂、聚氨酯類樹脂、丙烯酸類樹脂等。
另外,作為形成這種紫外線吸收層的方法,一般采用于支持基材12上形成的偏振光選擇性反射層11上涂布上述各種材料用適當(dāng)溶劑溶解或分散形成的紫外線吸收層形成用涂布液,并且使其干燥、固化的方法。在此,作為紫外線吸收層形成用涂布液,只要是使上述紫外線吸收劑和粘合劑樹脂等溶解或分散在適當(dāng)溶劑中的即可,對(duì)其沒有特別的限制。此時(shí),作為紫外線吸收層形成用涂布液中所用的溶劑,可舉出甲苯、醋酸乙酯、醋酸丁酯、甲基乙基酮、甲基異丁基酮、異丙醇、乙醇等。另外,作為紫外線吸收層形成用涂布液的涂布方法,可使用現(xiàn)有技術(shù)中的任意方法。具體地可使用輥涂法、凹版涂布法、繞線棒涂法、滑涂法、模壓涂法、狹縫涂布法、浸漬法等。另外,在采用塑料薄膜作為支持基材12時(shí),可采用所謂輥對(duì)輥系統(tǒng)的薄膜涂布法等。
此外,紫外線吸收層的厚度優(yōu)選在0.1-5微米的范圍內(nèi),其中更優(yōu)選在1-3微米的范圍內(nèi)。當(dāng)紫外線吸收層的厚度比該范圍小時(shí),則在具有紫外線吸收功能,進(jìn)一步具有防反射功能等其它功能時(shí),將可能不能充分地獲得這些功能。另一方面,當(dāng)紫外線吸收層的厚度比該范圍大時(shí),盡管可充分地獲得這些功能,但可能會(huì)產(chǎn)生妨礙從投影機(jī)投射的成象光透過、降低亮度的問題。
(防靜電層)防靜電層是用于防止投影屏幕10帶電的構(gòu)件,其設(shè)置在偏振光選擇性反射層11的觀察者側(cè)表面和背面?zhèn)缺砻嬷兄辽僖粋€(gè)表面上。在此,防靜電層的表面電阻只要大小達(dá)到可除去投影屏幕10上產(chǎn)生的靜電的程度,則對(duì)其沒有特別限制,但優(yōu)選其在1×1011Ω/□以下。如果防靜電層具有該范圍內(nèi)的表面電阻,可充分防止投影屏幕帶靜電。由此,在例如將防靜電層設(shè)置在偏振光選擇性反射層11的觀察者側(cè)的表面上時(shí),可容易地防止由于帶靜電造成的表面產(chǎn)生的雜物和灰塵等的附著。另外,在將防靜電層設(shè)在偏振光反射層11背面?zhèn)缺砻鏁r(shí),可防止因靜電而對(duì)人放電。另外,可防止例如在將投影屏幕10制成卷屏?xí)r,由于靜電向墻壁、家具等吸引而引起的投影屏幕10變形。此外,防靜電層當(dāng)然也可以形成在偏振光選擇性反射層11的觀察者側(cè)表面和背面?zhèn)缺砻鎯蓚€(gè)表面上,在該情況下,可獲得更充分的防止投影屏幕10帶靜電的效果。這種防靜電層通常在投影屏幕10的最表面或最反面上形成。由此可進(jìn)一步有效避免帶靜電造成的不適情況。
在此,在偏振光選擇性反射層11的觀察者側(cè)表面和背面?zhèn)缺砻嬷兄辽僖粋€(gè)表面上設(shè)置的防靜電層除了具有防止投影屏幕10帶靜電的防靜電功能以外,還可以具有其它功能。例如,作為其它功能,可使其具有防止投影屏幕10表面被擦傷的硬涂層功能、防止投影屏幕10晃眼的防眩功能、用于抑制投影屏幕10對(duì)光反射的防反射功能、具有吸收入射到投影屏幕10上的紫外線的紫外線吸收功能等中的至少一種功能。換言之,在偏振光選擇性反射層11的觀察者側(cè)配置防止投影屏幕10表面被擦傷或附著污物等的硬涂層、防止投影屏幕10表面晃眼的防眩層、用于抑制投影屏幕10對(duì)光反射的防反射層以及吸收入射到投影屏幕10上的紫外線的紫外線吸收層的情況下,通過使這些各層包含防靜電劑,賦予其防靜電功能,可構(gòu)成具有硬涂層功能的防靜電層、具有防眩功能的防靜電層、具有防反射功能的防靜電層、具有防紫外線功能的防靜電層。
在此,在這種防靜電層中,也可以在賦予硬涂層功能和紫外線吸收功能的同時(shí)賦予防眩功能或防反射功能中的任何一種功能,例如可構(gòu)成(1)具有硬涂層功能和防眩功能的防靜電層、(2)具有硬涂層功能和防反射功能的防靜電層、(3)具有防眩功能和紫外線吸收功能的防靜電層、(4)具有防反射功能和紫外線吸收功能的防靜電層、(5)具有硬涂層功能、防眩功能和紫外線吸收功能的防靜電層、(6)具有硬涂層功能、防反射功能和紫外線吸收功能的防靜電層。
通過這種方式,使得防靜電層還具有其它功能,可以以簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)、效率高地制造品質(zhì)優(yōu)秀的投影屏幕10。
此外,作為形成這種防靜電層的方法,可舉出(1)將金屬或金屬氧化物形成的具有防靜電功能的成分進(jìn)行蒸鍍或涂布的方法,(2)涂布硅酸鹽化合物的方法以及(3)采用包含防靜電劑的防靜電層形成用涂布液,并進(jìn)行涂布的方法等。在上述(1)-(3)的方法中,作為涂布各種材料的方法,可使用現(xiàn)有技術(shù)中的任意方法,具體地可使用輥涂法、凹版涂布法、繞線棒涂法、滑涂法、壓模涂法、狹縫涂布法、浸漬法等。另外,在采用塑料薄膜作為支持基材12時(shí),可采用所謂輥對(duì)輥系統(tǒng)的薄膜涂布法等。
具體而言,對(duì)于上述(1)的方法,作為金屬或金屬氧化物,只要其表面電阻低至可防止帶靜電的程度,對(duì)其沒有特別限制,例如可舉出錫、鋁、硅、銅、銀、金、銦等金屬,以及這些金屬的氧化物或復(fù)合氧化物等。另外,在將防靜電層設(shè)置在偏振光選擇性反射層的觀察者側(cè)表面上時(shí),優(yōu)選其為透明性高的物質(zhì),從該觀點(diǎn)看,優(yōu)選采用蒸鍍氧化銦或氧化硅等的方法。
另外,對(duì)于上述(2)的方法,由于硅酸鹽化合物透明性高,因此基于相同理由,也優(yōu)選使用。
另外,對(duì)于上述(3)的方法,作為防靜電劑,只要其可降低防靜電層的表面電阻至防止由于靜電等產(chǎn)生的帶靜電現(xiàn)象的程度,則對(duì)其沒有特別限制,例如可舉出季銨鹽、吡啶鎓鹽、伯至叔氨基等具有陽離子性基團(tuán)的各種陽離子性防靜電劑、磺酸堿或硫酸酯堿、磷酸酯堿、膦酸堿等具有陰離子性基團(tuán)的陰離子性防靜電劑,氨基酸類或氨基硫酸酯類等兩性防靜電劑,氨基醇類或甘油類、聚乙二醇類等非離子性防靜電劑等各種表面活性劑型防靜電劑等。另外,也可以使用將上述防靜電劑高分子量化的高分子型防靜電劑等。
此外,作為由上述(3)的方法形成的防靜電層,除了其主要構(gòu)成材料為防靜電劑以外,還可舉出向適當(dāng)粘合劑樹脂中添加防靜電劑而形成的等。例如,作為在后者的情況下可用的粘合劑樹脂,只要其透明性高,并且不阻礙防靜電功能,則對(duì)其沒有特別限制,但是在賦予防靜電層以硬涂層功能或防眩功能、防反射功能、防紫外線功能等其它功能時(shí),一般可使用形成具有這些功能的層所用的樹脂材料等。具體地,例如在構(gòu)成具有硬涂層功能的防靜電層時(shí),作為粘合劑樹脂,可舉出熱固性樹脂、熱塑性樹脂、紫外線固化型樹脂、電子束固化型樹脂、雙液混合型樹脂等。此外,在構(gòu)成具有防紫外線功能的防靜電層時(shí),可舉出苯氧基樹脂、乙烯類樹脂、聚酯類樹脂、聚苯乙烯類樹脂、聚酰胺類樹脂、聚氨酯類樹脂、丙烯酸類樹脂等。
在此,通過向粘合劑樹脂等中添加防靜電劑形成防靜電層的情況下,防靜電劑相對(duì)于防靜電層的含量?jī)?yōu)選在1-50重量%的范圍內(nèi),其中更優(yōu)選在5-20重量%的范圍內(nèi)。當(dāng)其含量低于上述范圍時(shí),表面電阻有時(shí)將不能充分下降。另一方面,當(dāng)其含量大于上述范圍時(shí),可能會(huì)造成外觀變劣、耐熱變形溫度低等問題。
防靜電層的表面電阻只要可防止投影屏幕10帶靜電,則對(duì)其沒有特別限制,但優(yōu)選在1×1011Ω/□或以下,其中更優(yōu)選在1×1010Ω/□或以下,進(jìn)一步優(yōu)選在1×109Ω/□或以下。如果防靜電層的表面電阻在該范圍內(nèi),則可防止由例如靜電等產(chǎn)生的帶靜電現(xiàn)象,因此可容易地防止由帶靜電造成的雜物和灰塵等的附著。在此,上述表面電阻是在將試樣在23℃、50%RH的氣氛下進(jìn)行24小時(shí)的調(diào)濕后,采用超高阻計(jì)基于ASTM D257的方法進(jìn)行測(cè)定的值。
此外,防靜電層的厚度優(yōu)選在0.5-5微米的范圍內(nèi),其中更優(yōu)選在1-2微米的范圍內(nèi)。當(dāng)防靜電層的厚度比該范圍小時(shí),則在具有防止投影屏幕10帶靜電的防靜電功能,以及進(jìn)一步具有防眩功能等其它功能時(shí),將可能不能充分地獲得這些功能。另一方面,當(dāng)防靜電層的厚度比該范圍大時(shí),盡管可充分地獲得這些功能,但可能會(huì)產(chǎn)生妨礙從投影機(jī)投射的成象光透過、降低亮度的問題。
(功能性保持層的組合)以上所述的硬涂層功能、防眩功能、防反射功能、紫外線吸收功能以及防靜電功能除了可如上所述匯集于一層而賦予這些多種功能以外,也可以將各個(gè)功能賦予給各個(gè)層,將這些各個(gè)層層合在偏振光選擇性反射層11上。具體地例如可在偏振光選擇性反射層11上依次層合防反射層、防眩層、紫外線吸收層以及硬涂層。此時(shí),硬涂層的位置需要設(shè)置在投影屏幕10的觀察者側(cè)最表面上,但是其它層可以任意次序?qū)雍?。另外,?duì)于紫外線吸收層,其不限于為單層,也可以設(shè)置多層。例如,通過使得防反射層、防眩層以及硬涂層中的任意多個(gè)層中包含紫外線吸收劑,可設(shè)置多層紫外線吸收層。另外,對(duì)于防靜電層,其設(shè)置在偏振光選擇性反射層11的觀察者側(cè)表面和背面?zhèn)鹊谋砻嫔?,但?yōu)選例如不將其配置在防反射層的觀察者側(cè)上。這是由于如果將防靜電層設(shè)置在防反射層的觀察者側(cè)上時(shí),可能會(huì)損傷防反射層抑制外界光反射的功能。
投影系統(tǒng)如圖13所示,可將上述投影屏10組裝到配有投影機(jī)21的投影系統(tǒng)20中使用。
如圖13所示,投影系統(tǒng)20具有投影屏幕10、向投影屏幕10上投射成象光的投影機(jī)21。
其中,作為投影機(jī)21,可使用CRT、液晶投影儀、DLP(數(shù)字光處理)投影儀等,對(duì)其沒有特別限制。但是,由投影機(jī)21投射到投影屏幕10上的成象光優(yōu)選主要包含與投影屏幕10選擇性反射的光的偏振光成分相同的偏振光成分的光(例如右圓偏振光)。
在此,當(dāng)使用液晶投影儀作為投影機(jī)21時(shí),從其操作原理可知,多數(shù)射出的是基本上線性的偏振光。在這種情況下,通過使從投影機(jī)21射出的成象光通過相位差板22等射出,可不損失光量,將線性偏振光變換為圓偏振光。
作為相位差板22,優(yōu)選使用具有1/4波長(zhǎng)相位差的相位差板,具體優(yōu)選相對(duì)可見度最高的550nm具有137.5nm的相位差的。另外,由于意味著可適用于射出的所有紅色(R)、綠色(G)和藍(lán)色(B)波長(zhǎng)區(qū)域的光,進(jìn)一步優(yōu)選寬波段1/4波長(zhǎng)相位差板。而且,也可以使用通過控制材料的雙折射而得到的單一相位差板,或者將1/4波長(zhǎng)相位差板和1/2波長(zhǎng)相位差板組合而成的相位差板等。
這種相位差板22,如圖13所示,除了外部安裝在投影機(jī)21的射出口處,還可以組裝在投影機(jī)21的內(nèi)部中。
當(dāng)采用CRT、DLP投影儀作為投影機(jī)21時(shí),由于從投影機(jī)21射出的光為無偏振狀態(tài)的光,因此在射出圓偏振光的情況下,需要配置線性偏振光板和相位差板構(gòu)成的圓偏振光板。在該情況下,投影機(jī)21自身的光量減少一半,但是通過有效地防止由于與投影屏幕10偏振光選擇性反射層11選擇性反射的光的偏振光成分不同的偏振光成分的光(例如左圓偏振光)引起的雜散光等的產(chǎn)生,可提高圖象的對(duì)比度。
在此,投影機(jī)21一般由作為光的三原色的紅色(R)、綠色(G)和藍(lán)色(B)波長(zhǎng)區(qū)域的光實(shí)現(xiàn)彩色顯示,例如以光相對(duì)于投影屏幕10垂直入射的情況為基準(zhǔn),投射出選擇性反射中心波長(zhǎng)在430-460nm、540-570nm、580-620nm范圍內(nèi)的光。因此,在投影屏幕10上,優(yōu)選僅選擇性反射與投影機(jī)21投射的成象光的波長(zhǎng)區(qū)域相對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)區(qū)域的光。由此,可防止外界光和照明光等環(huán)境光中在上述波長(zhǎng)區(qū)域以外的范圍內(nèi)的可見光區(qū)域的光被反射,提高圖象的對(duì)比度。
投影屏幕20通常具有設(shè)置在室內(nèi)天花板等照明光源設(shè)置部位25上的照明光源23,以對(duì)設(shè)置投影屏幕10的觀察空間進(jìn)行照明。
在此,如圖13所示,當(dāng)如此配置照明光源23,以使從照明光源23射出的照明光直接照射在投影屏幕10上時(shí),從照明光源23向投影屏幕10射出的照明光34優(yōu)選主要包含與投影屏幕10選擇性反射的光的偏振光成分不同的偏振光成分的光(例如左圓偏振光)。由此,可有效防止照明光被投影屏幕10的偏振光選擇性反射層11反射,提高圖象的對(duì)比度。
從照明光源23射出的照明光34的偏振狀態(tài)可通過在照明光源23附近設(shè)置透過左圓偏振光的偏振片24的方式進(jìn)行控制。在此,作為偏振片24,可使用吸收型圓偏振光板或偏振光分離板(反射型圓偏振光板)。作為偏振光分離板,可使用利用膽甾醇型液晶層的圓偏振光分離板,以及在線性偏振光分離板的出射側(cè)設(shè)置將線性偏振光變換為圓偏振光的相位差板而形成的板。這種偏振光分離板與吸收型圓偏振光板相比,光量損失少,因此優(yōu)選。
在圖13所示的投影系統(tǒng)20中,從照明光源23射出的照明光直接照射到投影屏幕10上,但不限于該形式,如圖14所示,當(dāng)在天花板以外的照明光源設(shè)置部位26上設(shè)置照明光源23,從照明光源23射出的照明光35通過天花板等照明光反射體27作為照明光35’間接地照射在投影屏幕10上時(shí),也可同樣適用。但是,在該情況下,由照明光反射體27對(duì)光進(jìn)行反射時(shí),由于圓偏振光的偏振狀態(tài)發(fā)生反轉(zhuǎn),因此從照明光源23向照明光反射體射出的照明光35與如圖13所示的情況一樣,優(yōu)選通過配置使右圓偏振光透過的偏振片24’等,使得其主要包含與投影屏幕10選擇性反射的光的偏振光成分相同的偏振光成分的光(例如右圓偏振光)。作為偏振片24’,可使用與上述偏振片24一樣的,由此,通過照明光反射體27將其偏振狀態(tài)反轉(zhuǎn)了的照明光35’主要包含與投影屏幕10選擇性反射的光的偏振光成分不同的偏振光成分的光(例如左圓偏振光),可有效防止照明光35’被投影屏幕10的偏振光選擇性反射層11反射,提高圖象的對(duì)比度。
實(shí)施例以下,對(duì)上述實(shí)施形式的具體實(shí)施例進(jìn)行描述。
(實(shí)施例1)將向紫外線固化型向列型液晶形成的主劑(94.7重量%)中添加手性劑(5.3重量%)而成的單體混和液晶溶解在環(huán)己酮中,調(diào)制在440nm處具有選擇性反射中心波長(zhǎng)的第1膽甾醇型液晶溶液。
作為向列型液晶,使用包含上述化學(xué)式(2-xi)表示的化合物的液晶。
另外,作為聚合性手性劑,使用上述化學(xué)式(5)表示的化合物。
此外,在第1膽甾醇型液晶溶液中,添加5重量%的作為光聚合引發(fā)劑的Irg369(Ciba Speciality Chemicals社制造)。
此后,采用繞線棒涂法,將按以上調(diào)制的第1膽甾醇型液晶溶液涂布在于200mm□黑色PET薄膜上形成有易粘合層的支持基材(ルミラ-/AC-X、パナツク社制造)上。
此后,在80℃的烘箱中加熱90秒,進(jìn)行取向處理(干燥處理),除去溶劑,獲得膽甾醇型液晶層。
此后,在氮?dú)鈿夥障聦?duì)于膽甾醇型液晶層以50mW/cm2照射1分鐘365nm的紫外線,使得膽甾醇型液晶層固化,由此獲得在440nm處具有選擇性反射中心波長(zhǎng)的第1層部分選擇性反射層。
同樣地,在第1層部分選擇性反射層上直接涂布第2膽甾醇型液晶溶液,并進(jìn)行取向處理(干燥處理)和固化處理。由此獲得在550nm處具有選擇性反射中心波長(zhǎng)的第2層部分選擇性反射層。第2膽甾醇型液晶溶液采用與第1膽甾醇型液晶溶液一樣的方式進(jìn)行調(diào)制,通過控制向列型液晶和手性劑的混和比例,使得在550nm處具有選擇性反射中心波長(zhǎng)。
同樣地,在第2層部分選擇性反射層上直接涂布第3膽甾醇型液晶溶液,并進(jìn)行取向處理(干燥處理)和固化處理。由此獲得在600nm處具有選擇性反射中心波長(zhǎng)的第3層部分選擇性反射層。第3膽甾醇型液晶溶液采用與第1膽甾醇型液晶溶液一樣的方式進(jìn)行調(diào)制,通過控制向列型液晶和手性劑的混和比例,使得在600nm處具有選擇性反射中心波長(zhǎng)。
由以上方式,從支持基材側(cè)開始依次層合作為偏振光選擇性反射層的、對(duì)藍(lán)色(B)波長(zhǎng)區(qū)域的光(在440nm處具有選擇性反射中心波長(zhǎng)的光)選擇性反射的第1層部分選擇性反射層,對(duì)綠色(G)波長(zhǎng)區(qū)域的光(在550nm處具有選擇性反射中心波長(zhǎng)的光)選擇性反射的第2層部分選擇性反射層和對(duì)紅色(R)波長(zhǎng)區(qū)域的光(在600nm處具有選擇性反射中心波長(zhǎng)的光)選擇性反射的第3層部分選擇性反射層,得到投影屏幕。此外,使得第1層部分選擇性反射層的厚度為3微米,第2層部分選擇性反射層的厚度為4微米,第3層部分選擇性反射層的厚度為5微米。由此所得的投影屏幕的偏振光選擇性反射層的各個(gè)部分選擇性反射層的膽甾醇型液晶結(jié)構(gòu)不是平面取向狀態(tài)。
此時(shí),從透射電子顯微鏡拍攝的截面結(jié)構(gòu)的照片(截面TEM照片),在底邊長(zhǎng)為100微米、高度為1微米大小的截面上觀察到10個(gè)刃型結(jié)構(gòu)區(qū)域。此外,確定同時(shí)存在螺旋軸方向向法線方向右側(cè)僅傾斜10°的螺旋軸結(jié)構(gòu)區(qū)域以及螺旋軸方向向法線方向左側(cè)僅傾斜10°的螺旋軸結(jié)構(gòu)區(qū)域。在此,這種觀察是使用將偏振光選擇性反射層用環(huán)氧樹脂包埋后制成薄切片而獲得的試樣,對(duì)該試樣進(jìn)行雙重染色處理后進(jìn)行觀測(cè)來實(shí)施的。在此,作為透射電子顯微鏡,采用日本電子社制造的JEM-200CX型透射電子顯微鏡。
此外,在對(duì)以上方式獲得的投影屏幕的偏振光選擇性反射層的漫射角進(jìn)行測(cè)定時(shí),其為±30°。在此所述的漫射角是指從基于投影屏幕線方向30°的角度入射光,對(duì)此時(shí)的背散射進(jìn)行測(cè)定時(shí),將最大反射強(qiáng)度(除去界面反射部分)時(shí)的測(cè)定角作為0°,具有該最大反射強(qiáng)度的1/3的反射強(qiáng)度的測(cè)定角。
(實(shí)施例2)作為形成硬涂層用的材料,準(zhǔn)備アデカオプトマ-KRX-559-7(旭電化工業(yè)(株)),采用繞線棒涂法將該材料直接涂布在由實(shí)施例1所得的投影屏幕的偏振光選擇性反射層上。將該涂布膜在80℃下干燥5分鐘后,用750mJ/cm2的紫外線照射涂布膜,使其固化,形成厚度為5微米的硬涂層。由此,獲得在偏振光選擇性反射層上層合有硬涂層的投影屏幕。通過測(cè)定由此所得的投影屏幕的硬涂層的表面硬度,可知其基于JIS K5400的鉛筆硬度在2H或以上。
(實(shí)施例3)
作為形成紫外線吸收層的材料,準(zhǔn)備ZR-100(商品名稱)(住友大阪セメント(株式會(huì)社)制造),采用繞線棒涂法將該材料直接涂布在由實(shí)施例1所得的投影屏幕的偏振光選擇性反射層上。將該涂布膜在80℃下干燥1分鐘后,形成厚度為約2微米的紫外線吸收層。由此,獲得在偏振光選擇性反射層上層合有紫外線吸收層的投影屏幕。
(實(shí)施例4)作為形成防靜電層的材料,準(zhǔn)備包含聚酯丙烯酸酯作粘合劑以及相對(duì)于粘合劑量為30%氧化錫的二甲苯溶液(固形分比例為30%)。采用繞線棒涂法將該材料直接涂布在由實(shí)施例1所得的投影屏幕的偏振光選擇性反射層上。將該涂布膜在80℃下干燥后,用100mJ/cm2的紫外線照射涂布膜,使其固化,形成厚度為1微米的防靜電層。由此,獲得在偏振光選擇性反射層上層合有防靜電層的投影屏幕。由該方式獲得的投影屏幕的防靜電層的表面阻抗為1×1011Ω/□。
(比較例1)采用延伸膜的黑色PET薄膜(ルミラ-、パナツク社制造)作為支持基材,采用與實(shí)施例1一樣的方式制造偏振光選擇性反射層,得到投影屏幕。由此所得的投影屏幕的偏振光選擇性反射層表面處于平面取向狀態(tài),此外,偏振光選擇性反射層的各個(gè)部分選擇性反射層的膽甾醇型液晶結(jié)構(gòu)也為平面取向狀態(tài)。
(比較例2)作為市售的投影屏幕,準(zhǔn)備布材表面上形成混入珠粒的散射層的投影屏幕(オ-ェス社制造)。
(評(píng)價(jià)結(jié)果)在實(shí)施例1、比較例1和比較例2的各個(gè)投影屏幕上,通過從投影機(jī)射出成象光,測(cè)定對(duì)比度。作為投影機(jī),采用液晶投影儀(ELP-52、ェプソン社制造)。
在此,在投影機(jī)的出射口處配置使射出的成象光為圓偏振光的圓偏振光板。另外,設(shè)置有投影機(jī)和投影屏幕的室內(nèi)照明由設(shè)置在天花板上的熒光燈(射出無偏振狀態(tài)的光的燈)實(shí)施,并以照明光從天花板以大致50度的角度照射在投影屏幕上的方式配置熒光燈。此時(shí),投影屏幕正下方的亮度可用照度計(jì)(數(shù)字照度計(jì)510-02、橫河M&C社制造)測(cè)定,其為200勒克斯(1x)。
投影屏幕相對(duì)于地面垂直設(shè)置。另外,從離投影屏幕垂直方向(與地面平行的方向)距離約2.5m的位置處配置投影機(jī)。
在該狀態(tài)下,由投影機(jī)在投影屏幕上投射成象光(存在白色和黑色區(qū)域的靜止圖象),測(cè)定圖象的對(duì)比度。具體地,由亮度計(jì)(亮度計(jì)BM-8、トプコン社制造)分別測(cè)定投影屏幕中央部白色和黑色圖象的亮度,用其比值表示為對(duì)比度(對(duì)比度=白色圖象的亮度÷黑色圖象的亮度)。
以下表1示出了實(shí)施例1、比較例1和比較例2的各個(gè)投影屏幕的對(duì)比度。
此外是通過目測(cè)觀察各個(gè)投影屏幕,在該情況下,作為比較例1的投影屏幕,其光反射按鏡面方式發(fā)生,難以識(shí)別圖象,不能進(jìn)行測(cè)定。在實(shí)施例1和比較例2的各個(gè)投影屏幕上可識(shí)別出良好的圖象,但是對(duì)于對(duì)比度,作為實(shí)施例1投影屏幕比比較例2的投影屏幕提高至約8倍。
表1

另一方面,當(dāng)對(duì)實(shí)施例1和實(shí)施例2的投影屏幕進(jìn)行損耗測(cè)試時(shí),作為實(shí)施例2的投影屏幕與實(shí)施例1的投影屏幕相比,幾乎不產(chǎn)生損傷。
此外,在對(duì)實(shí)施例1和實(shí)施例3的投影屏幕用耐候試驗(yàn)機(jī)(SLLM-U、スガ試驗(yàn)機(jī)株式會(huì)社制造)進(jìn)行200小時(shí)的耐候性試驗(yàn)時(shí),在試驗(yàn)前后觀察投影屏幕上映出的圖象,實(shí)施例3的投影屏幕與實(shí)施例1的投影屏幕相比,可獲得與試驗(yàn)前一樣色調(diào)的良好圖象。
此外,將實(shí)施例1和實(shí)施例4的投影屏幕放置24小時(shí),實(shí)施例4的投影屏幕與實(shí)施例1的投影屏幕相比,幾乎不附著灰塵。
權(quán)利要求
1.投影屏幕,通過反射投射的成象光來顯示圖象,其特征為具有偏振光選擇性反射層,該反射層具有對(duì)特定偏振光成分的光進(jìn)行選擇性反射的膽甾醇型液晶結(jié)構(gòu),其中通過所述膽甾醇型液晶結(jié)構(gòu)在結(jié)構(gòu)上的不均勻性,使得被選擇性反射的光漫射。
2.如權(quán)利要求1所述的投影屏幕,其特征為所述偏振光選擇性反射層的所述膽甾醇型液晶結(jié)構(gòu)包含螺旋軸方向不同的多個(gè)螺旋結(jié)構(gòu)區(qū)域。
3.如權(quán)利要求2所述的投影屏幕,其特征為所述偏振光選擇性反射層的所述膽甾醇型液晶結(jié)構(gòu)包含將向列型層平面層合為層狀的層合結(jié)構(gòu)區(qū)域以及通過在所述層合結(jié)構(gòu)區(qū)域內(nèi)將向列型層平面進(jìn)行局部刃型位錯(cuò)而形成的刃型結(jié)構(gòu)區(qū)域,通過所述刃型結(jié)構(gòu)區(qū)域及其鄰近的區(qū)域中的螺旋軸的方向的變化,形成上述多個(gè)螺旋結(jié)構(gòu)區(qū)域。
4.如權(quán)利要求2所述的投影屏幕,其特征為包含在所述偏振光選擇性反射層的所述膽甾醇型液晶結(jié)構(gòu)中的所述多個(gè)螺旋結(jié)構(gòu)區(qū)域,在包含與所述偏振光選擇性反射層厚度方向?qū)?yīng)的法線方向的一個(gè)截面中,包含從所述法線方向看,螺旋軸的方向向右側(cè)傾斜的螺旋結(jié)構(gòu)區(qū)域以及螺旋軸的方向向左側(cè)傾斜的螺旋結(jié)構(gòu)區(qū)域的兩種區(qū)域。
5.如權(quán)利要求4所述的投影屏幕,其特征為所述多個(gè)螺旋軸結(jié)構(gòu)區(qū)域中至少一部分螺旋結(jié)構(gòu)區(qū)域的螺旋軸方向與所述法線方向相同。
6.如權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)所述的投影屏幕,其特征為所述偏振光選擇性反射層對(duì)僅覆蓋一部分可見光區(qū)域的特定波長(zhǎng)區(qū)域的光選擇性反射。
7.如權(quán)利要求6所述的投影屏幕,其特征為相對(duì)于該偏振光選擇性反射層的最大反射強(qiáng)度,所述偏振光選擇性反射層具有一半或以上反射強(qiáng)度的波長(zhǎng)區(qū)域僅為可見光區(qū)域的一部分。
8.如權(quán)利要求6或7所述的投影屏幕,其特征為以光相對(duì)于該偏振光選擇性反射層垂直入射的情況為基準(zhǔn),所述偏振光選擇性反射層對(duì)選擇性反射中心波長(zhǎng)在430-460nm、540-570nm和580-620nm范圍內(nèi)的光選擇性反射。
9.如權(quán)利要求1-8任一項(xiàng)所述的投影屏幕,其特征為所述偏振光選擇性反射層具有互相層合的至少2層的部分選擇性反射層,所述各個(gè)部分選擇性反射層具有對(duì)特定的偏振光成分的光選擇性反射的膽甾醇型液晶結(jié)構(gòu),其中由該結(jié)構(gòu)上的不均勻性,對(duì)被選擇性反射的光進(jìn)行漫射,所述各個(gè)部分選擇性反射層的膽甾醇型液晶結(jié)構(gòu)其螺距長(zhǎng)度各不相同。
10.如權(quán)利要求1-9任一項(xiàng)所述的投影屏幕,其特征為進(jìn)一步具有支持所述偏振光選擇性反射層的支持基材。
11.如權(quán)利要求10所述的投影屏幕,其特征為所述支持基材包含吸收可見光區(qū)域的光的光吸收層。
12.如權(quán)利要求10或11所述的投影屏幕,其特征為進(jìn)一步具有設(shè)置在所述偏振光選擇性反射層和所述支持基材之間的中間層,使所述偏振光選擇性反射層的所述膽甾醇型液晶結(jié)構(gòu)中與所述中間層的界面附近的液晶分子的方向子朝向多個(gè)方向。
13.如權(quán)利要求12所述的投影屏幕,其特征為所述中間層為提高所述偏振光選擇性反射層和所述支持基材之間粘合性的粘合性提高層。
14.如權(quán)利要求12或13所述的投影屏幕,其特征為所述中間層包含吸收可見光區(qū)域的光的光吸收層。
15.如權(quán)利要求10-14任一項(xiàng)所述的投影屏幕,其特征為進(jìn)一步具有在與所述支持基材中設(shè)置有所述偏振光選擇性反射層的一側(cè)表面相對(duì)的表面?zhèn)仍O(shè)置的膠粘層,以將設(shè)置有所述偏振光選擇性反射層的所述支持基材貼附在外部構(gòu)件上。
16.如權(quán)利要求10-15任一項(xiàng)所述的投影屏幕,其特征為進(jìn)一步具有在與所述支持基材中設(shè)置有所述偏振光選擇性反射層的一側(cè)表面相對(duì)的表面?zhèn)仍O(shè)置的光反射層,以對(duì)入射到所述支持基材的光進(jìn)行反射。
17.如權(quán)利要求1-16任一項(xiàng)所述的投影屏幕,其特征為進(jìn)一步具有在所述偏振光選擇性反射層的觀察者側(cè)的最表面上配置的硬涂層,以防止投影屏幕表面被擦傷。
18.如權(quán)利要求17所述的投影屏幕,其特征為,所述硬涂層的表面硬度為以JIS K 5400為基準(zhǔn)的鉛筆硬度在2H或以上的范圍。
19.如權(quán)利要求1-18任一項(xiàng)所述的投影屏幕,其特征為進(jìn)一步具備在所述偏振光選擇性反射層的觀察者側(cè)配置的防眩層,以防止投影屏幕晃眼。
20.如權(quán)利要求1-19任一項(xiàng)所述的投影屏幕,其特征為進(jìn)一步具備在所述偏振光選擇性反射層的觀察者側(cè)配置的防反射層,以抑制投影屏幕對(duì)外界光反射。
21.如權(quán)利要求1-20任一項(xiàng)所述的投影屏幕,其特征為進(jìn)一步具備在所述偏振光選擇性反射層的觀察者側(cè)配置的紫外線吸收層,以吸收入射到投影屏幕的紫外線。
22.如權(quán)利要求1-21任一項(xiàng)所述的投影屏幕,其特征為進(jìn)一步具備在所述偏振光選擇性反射層的觀察者側(cè)的表面和背面?zhèn)缺砻嬷械闹辽僖粋€(gè)表面上配置的防靜電層,以防止投影屏幕帶靜電。
23.如權(quán)利要求22所述的投影屏幕,其特征為所述防靜電層的表面電阻在1×1011Ω/□或以下。
24.如權(quán)利要求1-23任一項(xiàng)所述的投影屏幕,其特征為所述偏振光選擇性反射層由聚合性液晶材料形成。
25.一種投影系統(tǒng),其特征為具備權(quán)利要求1-24任何一項(xiàng)所述的投影屏幕,以及向上述投影屏幕投射成象光的投影機(jī)。
26.如權(quán)利要求25所述的投影系統(tǒng),其特征為上述投影屏幕僅對(duì)與上述投影機(jī)投射的成象光波長(zhǎng)區(qū)域?qū)?yīng)的波長(zhǎng)區(qū)域的光選擇性反射。
27.如權(quán)利要求25或26所述的投影系統(tǒng),其特征為由所述投影機(jī)投射到所述投影屏幕上的所述成象光主要包含與所述投影屏幕選擇性反射的光的偏振光成分相同的偏振光成分的光。
28.如權(quán)利要求25-27任一項(xiàng)所述的投影系統(tǒng),其特征為進(jìn)一步具有對(duì)設(shè)置所述投影屏幕的觀察空間進(jìn)行照明的照明光源,其中以直接將照明光照射到所述投影屏幕上的方式配置該照明光源,從所述照明光源向所述投影屏幕射出的所述照明光主要包含與所述投影屏幕選擇性反射的光的偏振光成分不同的偏振光成分的光。
29.如權(quán)利要求25-27任一項(xiàng)所述的投影系統(tǒng),其特征為進(jìn)一步具有對(duì)設(shè)置所述投影屏幕的觀察空間進(jìn)行照明的照明光源,其中以通過照明光反射體將照明光間接照射到所述投影屏幕上的方式配置該照明光源,從所述照明光源向所述照明光反射體射出的所述照明光主要包含與所述投影屏幕選擇性反射的光的偏振光成分相同的偏振光成分的光。
全文摘要
本發(fā)明提供即使在明亮的環(huán)境光下也能鮮明地顯示圖象并且可見度優(yōu)異的投影屏幕。投影屏幕10具有偏振光選擇性反射層11以及支持偏振光選擇性反射層11的支持基材12,該反射層11具有對(duì)特定偏振光成分的光進(jìn)行選擇性反射的膽甾醇型液晶結(jié)構(gòu)。在偏振光選擇性反射層11中,由觀察者側(cè)入射的無偏振狀態(tài)的光(選擇性反射波長(zhǎng)區(qū)域內(nèi)的右圓偏振光31R和左圓偏振光31L、選擇性反射波長(zhǎng)區(qū)域外的右圓偏振光32R和左圓偏振光32L)中,選擇性反射波長(zhǎng)區(qū)域內(nèi)的右圓偏振光31R作為反射光33反射。在此,偏振光選擇性反射層11的膽甾醇型液晶結(jié)構(gòu)包含螺旋軸L方向不同的多個(gè)螺旋結(jié)構(gòu)區(qū)域,由于這種膽甾醇型液晶結(jié)構(gòu)在結(jié)構(gòu)上的不均勻性,使得被選擇性反射的光(反射光33)被漫射。
文檔編號(hào)G03B21/60GK1573526SQ200410068460
公開日2005年2月2日 申請(qǐng)日期2004年6月10日 優(yōu)先權(quán)日2003年6月10日
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