(57)【要約】【課題】明るい環境光の下でも映像を鮮明に表示すると共に、光源光の映り込みを低減することができる投影スクリーン及びそれを備えた投影システムを提供する。【解決手段】投影スクリーン１０−１は、特定の偏光成分の光を選択的に反射するコレステリック液晶構造を有する偏光選択反射層１１と、偏光選択反射層１１の観察側の最表面に設けられ、右円偏光３１Ｒの一部の界面反射率を低下するための多孔質構造を有する低反射層１９−１とを備えている。投影スクリーン１０−１に投射された右円偏光３１Ｒは、偏光選択反射層１１の内部で拡散反射され、拡散反射光３３となる。この右円偏光３１Ｒの一部は、低反射層１９−１により、低い界面反射率で界面反射されることにより、光量の低下した界面反射光３１Ｂとして、観察者５０側に出射される。【選択図】図１０
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
観察側から投射された映像光を反射して映像を表示する投影スクリーンにおいて、
特定の偏光成分の光を反射する偏光選択反射層と、
前記偏光選択反射層の前記観察側の最表面に設けられ、前記映像光の界面反射率を低下させるための多孔質構造を有する低反射層と、
を備えた投影スクリーン。
【請求項２】
請求項１に記載の投影スクリーンにおいて、
前記低反射層は、少なくとも単層の微粒子を有する微粒子層を備え、
前記微粒子層の屈折率は、前記偏光選択反射層の屈折率より小さいこと、
を特徴とする投影スクリーン。
【請求項３】
請求項２に記載の投影スクリーンにおいて、
前記微粒子は、
前記偏光選択反射層の観察側の最表面に吸着され、略均一に配置されていること、
を特徴とする投影スクリーン。
【請求項４】
請求項１に記載の投影スクリーンにおいて、
前記低反射層は、多孔質構造を有する樹脂層であって、
前記低反射層の屈折率は、前記偏光選択反射層の屈折率より小さいこと、
を特徴とする投影スクリーン。
【請求項５】
請求項４に記載の投影スクリーンにおいて、
前記多孔質構造を有する樹脂層は、微粒子複製層であること、
を特徴とする投影スクリーン。
【請求項６】
請求項１から請求項５までのいずれか１項に記載の投影スクリーンにおいて、
前記偏光選択反射層は、コレステリック液晶構造を有し、前記コレステリック液晶構造の構造的な不均一性により、前記特定の偏光成分の光を拡散させること、
を特徴とする投影スクリーン。
【請求項７】
請求項６に記載の投影スクリーンにおいて、
前記コレステリック液晶構造は、螺旋軸の方向が異なる複数の螺旋構造領域を含むこと、
を特徴とする投影スクリーン。
【請求項８】
請求項１から請求項７までのいずれか１項に記載の投影スクリーンにおいて、
前記特定の偏光成分の光は、右円偏光又は左円偏光であること、
を特徴とする投影スクリーン。
【請求項９】
請求項１から請求項５までのいずれか１項に記載の投影スクリーンにおいて、
前記特定の偏光成分の光は、片方の直線偏光であること、
を特徴とする投影スクリーン。
【請求項１０】
請求項１から請求項９までのいずれか１項に記載の投影スクリーンにおいて、
前記偏光選択反射層は、前記特定の偏光成分の光を反射する偏光反射層と、前記偏光反射層により反射された光を拡散する拡散要素とからなること、
を特徴とする投影スクリーン。
【請求項１１】
請求項１から請求項９までのいずれか１項に記載の投影スクリーンにおいて、
前記偏光選択反射層は、それ自体で拡散性を有すること、
を特徴とする投影スクリーン。
【請求項１２】
請求項１から請求項１１までのいずれか１項に記載の投影スクリーンにおいて、
前記偏光選択反射層は、可視光域の一部のみをカバーする特定の波長域の光を選択的に反射すること、
を特徴とする投影スクリーン。
【請求項１３】
請求項１から請求項１２までのいずれか１項に記載の投影スクリーンにおいて、
前記偏光選択反射層は、当該偏光選択反射層に対して光が垂直に入射する場合を基準にして、選択反射中心波長が４３０〜４６０ｎｍ、５４０〜５７０ｎｍ及び５８０〜６２０ｎｍの範囲に存在する光を選択的に反射すること、
を特徴とする投影スクリーン。
【請求項１４】
請求項１から請求項１３までのいずれか１項に記載の投影スクリーンと、
前記投影スクリーン上に映像光を投射する投影機と、
を備えた投影システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、投影機により投影スクリーン上に映像光を投射して映像を表示する投影システムに係り、とりわけ、映像を鮮明に表示することが可能な視認性に優れた投影スクリーン及びそれを備えた投影システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の投影システムとしては、投影機により投射された映像光を投影スクリーン上に映し出し、その反射光を観察者が映像として観察するものが一般的である。
【０００３】
このような従来の投影システムで用いられる投影スクリーンとしては、白色の紙材や布材の他、プラスチックフィルム上に光を白色散乱するインキを塗装したものなどが一般に用いられている。また、より高品質な投影スクリーンとして、ビーズやパールなどを練りこんだ散乱層を含み、この散乱層によって映像光の散乱状態を制御するものが市販されている。
【０００４】
ところで、近年では、投影機本体の小型化や価格の低下などに伴って、ホームシアターなどの家庭用途の需要が増加してきており、投影システムが一般家庭で用いられることが多くなってきている。この場合、投影システムは家庭のリビングスペースなどに設置されることが多いが、このような場所は通常、外光や照明光などの環境光が入りやすい設計となっている。このため、家庭用途の投影システムで用いられる投影スクリーンとしては、明るい環境光の下でも良好な映像表示を実現することが可能なものが望まれている。
【０００５】
しかしながら、上述した従来の投影スクリーンでは、外光や照明光などの環境光についても映像光と同様に反射してしまうので、明るい環境光の下で良好な映像表示を実現することが困難であるという問題がある。
【０００６】
具体的には、従来の投影システムでは、投影スクリーン上に投射される投影機からの投射光（映像光）の強度差によって映像の濃淡が作り出されており、例えば、黒地に白の絵を映し出すような場合には、投射光が投影スクリーンに当たる部分が白、それ以外の部分が黒となり、このような白黒の明るさの差により映像の濃淡が作り出されている。この場合、良好な映像表示を実現するためには、白表示の部分をより明るくし、黒表示の部分をより暗くして、コントラスト差を大きくする必要がある。
【０００７】
しかしながら、上述した従来の投影スクリーンでは、外光や照明光などの環境光を映像光との区別なく反射してしまうので、白表示の部分及び黒表示の部分の両方が明るくなり、白黒の明るさの差が小さくなってしまう。このため、上述した従来の投影スクリーンでは、部屋を暗くするための手段や環境などを用いて外光や照明光などの環境光の影響を抑えない限り、良好な映像表示を実現することが困難であるという問題がある。
【０００８】
このような背景の下で、従来から、明るい環境光の下でも良好な映像表示を実現することが可能な投影スクリーンが研究されており、例えばホログラムを利用したものや、偏光分離層を利用したものなどが提案されている（特許文献１及び２参照）。
【０００９】
しかしながら、上述した従来の投影スクリーンのうち、ホログラムを利用した投影スクリーンでは、散乱効果を制御して白表示の部分をより明るくすることができ、明るい環境光の下で比較的良好な映像表示を実現することができるものの、ホログラムは、波長選択性はあるものの、偏光選択性を有しておらず、一定の限度でしか映像を鮮明に表示することができないという問題がある。また、ホログラムを利用した投影スクリーンでは、製造上の問題から大画面化が困難であるという問題がある。さらに、ホログラムを利用した投影スクリーンでは、偏光選択性がないという問題もある。
【００１０】
一方、偏光分離層を利用した投影スクリーンでは、白表示の部分を明るくしつつ、黒表示の部分をより暗くすることが可能であり、ホログラムを利用したものに比べて、明るい環境光の下で映像を鮮明に表示することができる。
【００１１】
具体的には、上記特許文献１には、映像光に含まれる赤色、緑色及び青色の各色の光（右円偏光又は左円偏光）を反射するコレステリック液晶を用い、コレステリック液晶の円偏光分離機能により環境光の略半分を反射させないようにする投影スクリーンが記載されている。
【００１２】
しかしながら、上記特許文献１に記載された投影スクリーンでは、コレステリック液晶がプラーナー配向状態となっているので、このようなコレステリック液晶により光を反射させた場合には光の反射が鏡面反射となり、光を映像として視認することが困難である。すなわち、光を映像として視認するためには反射光に散乱効果が与えられている必要があるが、上記特許文献１に記載された投影スクリーンではこの点についての考慮が全くなされていない。
【００１３】
一方、上記特許文献２には、拡散性を有する多層反射性偏光材などを反射性偏光要素として用いる投影スクリーンであって、多層反射性偏光材などの偏光分離機能により環境光の一部を反射させないようにするとともに、多層反射性偏光材を構成する屈折率の異なる材料の界面反射、又は、多層反射性偏光材とは別に設けられた拡散要素により、反射光に散乱効果を与えるものが記載されている。
また、上記特許文献２には、コレステリック反射性偏光材などを反射性偏光要素として用いる投影スクリーンであって、この反射性偏光要素と拡散要素とを組み合わせて用い、コレステリック反射性偏光材などの偏光分離機能により環境光の一部を反射させないようにするとともに、コレステリック反射性偏光材とは別に設けられた拡散要素により反射光に散乱効果を与えるものが記載されている。
【００１４】
すなわち、上記特許文献２に記載された偏光分離層を用いた投影スクリーンでは、投影機から投射される映像光や環境光の偏光状態を考慮して、特定の偏光成分の光を拡散反射（反射光に散乱効果を与えること）することにより、映像の視認性を向上させようとしている。
【００１５】
しかしながら、上記特許文献２に記載された投影スクリーンでは、例えば、偏光分離層の表面で生じる界面反射を考慮していないので、例えば、映像光の界面反射による反射光（界面反射光）が観察者に観察された場合には、投影機（プロジェクター等）の光源光が映り込んでしまい、その結果、投影スクリーンにおける映像の視認性が低下するという問題が生じてしまう。
【００１６】
したがって、偏光分離層を用いた投影スクリーンでは、映像の視認性を向上させるために、界面反射光の光量を考慮する必要があるが、上述した特許文献２に記載された投影スクリーンでは、界面反射光の光量については、いかなる考慮もなされていない。
【特許文献１】特開平５−１０７６６０号公報
【特許文献２】特開２００２−５４０４４５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
本発明の課題は、明るい環境光の下でも映像を鮮明に表示すると共に、光源光の映り込みを低減することができる投影スクリーン及びそれを備えた投影システムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
前記課題を解決するために、請求項１の発明は、観察側から投射された映像光を反射して映像を表示する投影スクリーンにおいて、特定の偏光成分の光を反射する偏光選択反射層と、前記偏光選択反射層の前記観察側の最表面に設けられ、前記映像光の界面反射率を低下させるための多孔質構造を有する低反射層と、を備えた投影スクリーンである。
【００１９】
請求項２の発明は、請求項１に記載の投影スクリーンにおいて、前記低反射層は、少なくとも単層の微粒子を有する微粒子層を備え、前記微粒子層の屈折率は、前記偏光選択反射層の屈折率より小さいこと、を特徴とする投影スクリーンである。
【００２０】
請求項３の発明は、請求項２に記載の投影スクリーンにおいて、前記微粒子は、前記偏光選択反射層の観察側の最表面に吸着され、略均一に配置されていること、を特徴とする投影スクリーンである。
【００２１】
請求項４の発明は、請求項１に記載の投影スクリーンにおいて、前記低反射層は、多孔質構造を有する樹脂層であって、前記低反射層の屈折率は、前記偏光選択反射層の屈折率より小さいこと、を特徴とする投影スクリーンである。
【００２２】
請求項５の発明は、請求項４に記載の投影スクリーンにおいて、前記多孔質構造を有する樹脂層は、微粒子複製層であること、を特徴とする投影スクリーンである。
【００２３】
請求項６の発明は、請求項１から請求項５までのいずれか１項に記載の投影スクリーンにおいて、前記偏光選択反射層は、コレステリック液晶構造を有し、前記コレステリック液晶構造の構造的な不均一性により、前記特定の偏光成分の光を拡散させること、を特徴とする投影スクリーンである。
【００２４】
請求項７の発明は、請求項６に記載の投影スクリーンにおいて、前記コレステリック液晶構造は、螺旋軸の方向が異なる複数の螺旋構造領域を含むこと、を特徴とする投影スクリーンである。
【００２５】
請求項８の発明は、請求項１から請求項７までのいずれか１項に記載の投影スクリーンにおいて、前記特定の偏光成分の光は、右円偏光又は左円偏光であること、を特徴とする投影スクリーンである。
【００２６】
請求項９の発明は、請求項１から請求項５までのいずれか１項に記載の投影スクリーンにおいて、前記特定の偏光成分の光は、片方の直線偏光であること、を特徴とする投影スクリーンである。
【００２７】
請求項１０の発明は、請求項１から請求項９までのいずれか１項に記載の投影スクリーンにおいて、前記偏光選択反射層は、前記特定の偏光成分の光を反射する偏光反射層と、前記偏光反射層により反射された光を拡散する拡散要素とからなること、を特徴とする投影スクリーンである。
【００２８】
請求項１１の発明は、請求項１から請求項９までのいずれか１項に記載の投影スクリーンにおいて、前記偏光選択反射層は、それ自体で拡散性を有すること、を特徴とする投影スクリーンである。
【００２９】
請求項１２の発明は、請求項１から請求項１１までのいずれか１項に記載の投影スクリーンにおいて、前記偏光選択反射層は、可視光域の一部のみをカバーする特定の波長域の光を選択的に反射すること、を特徴とする投影スクリーンである。
【００３０】
請求項１３の発明は、請求項１から請求項１２までのいずれか１項に記載の投影スクリーンにおいて、前記偏光選択反射層は、当該偏光選択反射層に対して光が垂直に入射する場合を基準にして、選択反射中心波長が４３０〜４６０ｎｍ、５４０〜５７０ｎｍ及び５８０〜６２０ｎｍの範囲に存在する光を選択的に反射すること、を特徴とする投影スクリーンである。
【００３１】
請求項１４の発明は、請求項１から請求項１３までのいずれか１項に記載の投影スクリーンと、前記投影スクリーン上に映像光を投射する投影機と、を備えた投影システムである。
【発明の効果】
【００３２】
本発明の投影スクリーン及びそれを備えた投影システムは、（１）特定の偏光成分の光を反射する偏光選択反射層の観察側の最表面に、映像光の界面反射率を低下させるための多孔質構造を有する低反射層を設けるようにしたので、観察側から投射された映像光が偏光選択反射層の表面で界面反射された場合に、その界面反射光の光量を低下させることができるので、投影機（プロジェクター等）の光源光の映り込みを低減することができる。
【００３３】
（２）低反射層は、少なくとも単層の微粒子を有する微粒子層を備え、この微粒子層の屈折率は、偏光選択反射層の屈折率より小さいので、微粒子の表面形状効果による屈折率連続変化による低反射性と、微粒子間の空隙（空隙：空気の屈折率は１）を利用したバルク（微粒子の粒径で規定される厚みの層）の屈折率低下（平均屈折率低下）による低反射性と、を得ることができるので、映像光の界面反射光の光量を低下させることができる。
【００３４】
（３）低反射層は、偏光選択反射層の観察側の最表面に吸着され、略均一に配置されているので、微粒子を不規則な塊として凝集させることなく、さらに、微粒子が存在しない領域（面積）を視認性が損なわれない程度の面積に抑えることができるので、映像光の界面反射光の光量を低下させることができる。
【００３５】
（４）低反射層は、多孔質構造を有する樹脂層であって、この低反射層の屈折率は、偏光選択反射層の屈折率より小さいので、多数の孔（空隙）を利用して得られる屈折率低下（平均屈折率低下）による低反射性を得ることができるので、映像光の界面反射光の光量を低下させることができる。
【００３６】
（５）多孔質構造を有する樹脂層は、微粒子複製層であるので、微粒子の表面形状効果による屈折率連続変化による低反射性と、微粒子間の空隙を利用したバルクの屈折率低下（平均屈折率低下）による低反射性と、を得ることができるので、映像光の界面反射光の光量を低下させることができる。
【００３７】
（６）偏光選択反射層は、コレステリック液晶構造を有し、コレステリック液晶構造の構造的な不均一性により、特定の偏光成分の光を拡散させるので、観察側に拡散要素を設ける必要がない。
具体的には、反射性偏光要素の観察者側に拡散要素が設けられている場合には、反射性偏光要素に入射する前に光が拡散要素を透過し、その偏光状態が乱されてしまう（これを「消偏」という）。ここで、拡散要素を透過する光には環境光（外光など）と映像光の２種類があるが、環境光の偏光状態が拡散要素により乱された場合には、反射性偏光要素で本来透過されるべき光が消偏によって反射性偏光要素で反射される成分に変換されてしまい、不要な光として反射性偏光要素で反射されてしまう。また、映像光の偏光状態が拡散要素により乱された場合には、反射性偏光要素で本来反射されるべき光が消偏によって反射性偏光要素で反射されない成分に変換されてしまい、反射性偏光要素を透過してしまう。このような２つの現象により、本来の偏光分離機能が損なわれてしまい、映像の視認性を十分に向上させることができない。
【００３８】
（７）コレステリック液晶構造は、螺旋軸の方向が異なる複数の螺旋構造領域を含むようにしたので、偏光選択反射層を透過する環境光や映像光について、上述したような「消偏」の問題は起こらず、偏光選択反射層の本来の偏光分離機能を維持しつつ、映像の視認性を向上させることができる。
具体的には、偏光選択反射層においては、コレステリック液晶構造が構造的な不均一性を有し、例えば、コレステリック液晶構造に含まれる螺旋構造領域の螺旋軸の方向がばらついたりしているので、映像光が鏡面反射でなく拡散反射され、映像が視認しやすくなる。なおこのとき、偏光選択反射層は、コレステリック液晶構造の構造的な不均一性により、選択的に反射される光を拡散させるので、特定の偏光成分の光を拡散させながら反射する一方で、その他の光については拡散させずに透過させることができる。
【００３９】
（８）特定の偏光成分の光は、右円偏光又は左円偏光であるので、偏光選択反射層の偏光分離特性により、特定の偏光成分の光（例えば右円偏光）のみを選択的に反射するので、偏光特性のない外光や照明光などの環境光を偏光選択反射層で約５０％しか反射しないようにすることができる。
このため、白表示など明表示の部分の明るさが同じ場合でも、黒表示などの暗表示の部分の明るさを略半分にして、映像のコントラストを略２倍にすることができる。なおこのとき、投射された映像光が、偏光選択反射層で選択的に反射される光の偏光成分と同一の偏光成分の光（例えば右円偏光）を主として含むようにすれば、投射された映像光を偏光選択反射層で略１００％反射することができ、映像光を効率的に反射することができる。
また、直線偏光を出射する投影機（液晶プロジェクター等）であっても、直線偏光を円偏光へ変換するための位相差板を用いることにより、直線偏光の方向に関わらず、投影スクリーンを使用することができる。
【００４０】
（９）特定の偏光成分の光は、片方の直線偏光（Ｐ偏光又はＳ偏光）であるので、直線偏光を出射する投影機の直線偏光の方向に合わせることにより、映像を明るく表示することができる。
具体的には、特定の偏光成分の光は、Ｐ偏光又はＳ偏光であるので、偏光選択反射層の偏光分離特性により、特定の偏光成分の光（例えばＰ偏光）のみを選択的に反射するので、偏光特性のない外光や照明光などの環境光を偏光選択反射層で約５０％しか反射しないようにすることができる。
このため、白表示など明表示の部分の明るさが同じ場合でも、黒表示などの暗表示の部分の明るさを略半分にして、映像のコントラストを略２倍にすることができる。なおこのとき、投射された映像光が、偏光選択反射層で選択的に反射される光の偏光成分と同一の偏光成分の光（例えばＰ偏光）を主として含むようにすれば、投射された映像光を偏光選択反射層で略１００％反射することができ、映像光を効率的に反射することができる。
【００４１】
（１０）偏光選択反射層は、特定の偏光成分の光を反射する偏光反射層と、偏光反射層により反射された光を拡散する拡散要素とからなるので、偏光分離特性と拡散特性とを独立させ、それぞれの特性の制御を容易に行うことができる。
【００４２】
（１１）偏光選択反射層は、それ自体で拡散性を有することにより、入射光の偏光状態を乱さないため強い反射強度が得られる。
これに対して、反射性偏光要素の観察者側に拡散要素が設けられている場合には、上述した「消偏」の問題が生じ、反射性偏光要素の本来の偏光分離機能が損なわれてしまい、映像の視認性を十分に向上させることができない。
【００４３】
（１２）偏光選択反射層は、可視光域の一部のみをカバーする特定の波長域の光を選択的に反射するようにしたので、外光や照明光などの環境光の影響をさらに抑えて映像のコントラストを高めることができ、映像の視認性をより向上させることができる。
【００４４】
（１３）偏光選択反射層は、光が垂直に入射する場合を基準にして、選択反射中心波長が４３０〜４６０ｎｍ、５４０〜５７０ｎｍ及び５８０〜６２０ｎｍの範囲に存在する光を選択的に反射するようにしたので、投影スクリーンの反射帯域を、映像光の波長域に対応させることができる。
具体的には、投影スクリーン上に映像光を投射する投影機は、光の三原色である赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）及び青色（Ｂ）の波長域の光によりカラー表示を実現しており、例えば、投影スクリーンに対して光が垂直に入射する場合を基準にして、選択反射中心波長が４３０〜４６０ｎｍ、５４０〜５７０ｎｍ及び５８０〜６２０ｎｍの範囲に存在する光を投射している。
【００４５】
（１４）投影スクリーン上に映像光を投射する投影機を備えるようにしたので、投影スクリーンを、投影システムに組み込んで用いることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４６】
明るい環境光の下でも映像を鮮明に表示すると共に、光源光の映り込みを低減するという目的を、偏光選択反射層の観察側の最表面に、映像光の界面反射率を低下させるための多孔質構造を有する低反射層を設けることにより、実現した。
【実施例】
【００４７】
以下、図面を参照して本発明の実施例について説明する。
投影スクリーン
まず、図１により、本発明の１実施例に係る投影スクリーンの基本構造について説明する。
【００４８】
図１に示すように、投影スクリーン１０は、本実施例に係る投影スクリーン１０−１（図１０参照）の基本構造を含む。投影スクリーン１０は、観察者側（図面の上方側）から投射された映像光を反射して映像を表示するものであり、特定の偏光成分の光を選択的に反射するコレステリック液晶構造を有する偏光選択反射層１１と、偏光選択反射層１１を支持する支持基材１２とを備えている。
なお、投影スクリーン１０−１は、偏光選択反射層１１の観察側の最表面に、低反射層１９−１(図１０，１１（ｃ）参照）を設けたものであって、詳細は後述する。さらに、投影スクリーン１０を基本構造としない場合についても、詳細は後述する。
【００４９】
このうち、偏光選択反射層１１は、コレステリック規則性を示す液晶性組成物からなり、液晶分子の物理的な分子配列として、液晶分子のダイレクターが層の厚さ方向に連続的に回転してなる螺旋構造をとっている。
【００５０】
そして、偏光選択反射層１１は、このような液晶分子の物理的な分子配列に基づいて、一方向の円偏光成分と、これと逆回りの円偏光成分とを分離する偏光分離特性を有している。すなわち、偏光選択反射層１１において、螺旋軸に沿って入射した無偏光状態の光は、２つの偏光状態の光（右円偏光及び左円偏光）に分離され、一方は透過され、残りは反射される。この現象は、円偏光二色性として知られ、液晶分子の螺旋構造における螺旋巻き方向を適宜選択すると、この螺旋巻き方向と同一の旋光方向を有する円偏光成分が選択的に反射される。
【００５１】
この場合の最大旋光光散乱は、次式（１）の波長λ0で生じる。
λ0＝ｎａｖ・ｐ    …  （１）
ここで、ｐは液晶分子の螺旋構造における螺旋ピッチ長（液晶分子の分子螺旋の１ピッチ当たりの長さ）、ｎａｖは螺旋軸に直交する平面内での平均屈折率である。
【００５２】
また、このときの反射光の波長バンド幅△λは次式（２）で表される。ここで、△ｎは複屈折値である。
△λ＝△ｎ・ｐ    …  （２）
【００５３】
すなわち、図１において、投影スクリーン１０の観察者側から入射する無偏光状態の光（選択反射波長域内の右円偏光３１Ｒ及び左円偏光３１Ｌ、選択反射波長域外の右円偏光３２Ｒ及び左円偏光３２Ｌ）は、上述したような偏光分離特性に従って、選択反射中心波長λ0を中心とした波長バンド幅△λの範囲（選択反射波長域）に属する一方の円偏光成分（例えば選択反射波長域内の右円偏光３１Ｒ）が反射光３３として反射され、その他の光（例えば選択反射波長域内の左円偏光３１Ｌ、選択反射波長域外の右円偏光３２Ｒ及び左円偏光３２Ｌ）が透過される。
【００５４】
なお、このような偏光選択反射層１１のコレステリック液晶構造は、図２(a)に示すように、螺旋軸Ｌの方向が異なる複数の螺旋構造領域３０を含んでいる。そして、このようなコレステリック液晶構造の構造的な不均一性により、選択的に反射される光（反射光３３）を拡散させるようになっている。ここで、コレステリック液晶構造が構造的な不均一性を有する状態とは、コレステリック液晶構造に含まれる螺旋構造領域３０の螺旋軸Ｌの方向がばらついた状態の他、ネマチックレイヤー面（液晶分子のダイレクターがＸＹ方向で同一である面）の少なくとも一部が偏光選択反射層１１の面に対して平行でないような状態（染色処理したコレステリック液晶構造膜の断面ＴＥＭ写真を撮ったときに濃淡パターンで現われる層の１つながりの曲線が基板面と平行でない状態）や、コレステリック液晶からなる微粒子を顔料として分散させた状態などをいう。また、このようなコレステリック液晶構造の構造的な不均一性に生じる「拡散」とは、投影スクリーン１０で反射された反射光（映像光）を観察者が映像として認識することができる程度に拡げたり散乱させたりすることをいう。
【００５５】
これに対し、一般的なコレステリック液晶構造は、プラーナー配向状態となっており、図２(b)に示すように、コレステリック液晶構造に含まれる各螺旋構造領域３０の螺旋軸Ｌの方向は全て層の厚さ方向に一様に平行に延びており、選択的に反射される光（反射光３６）は鏡面反射される。
【００５６】
なお、偏光選択反射層１１のコレステリック液晶構造に含まれる螺旋構造領域３０は、可視光域（例えば、４００〜７００ｎｍの波長域）の一部のみをカバーする特定の波長域の光を選択的に反射するように、特定の螺旋ピッチ長を有していることが好ましい。より具体的には、偏光選択反射層１１のコレステリック液晶構造は、液晶プロジェクターなどの投影機により投射される映像光の波長域に対応する波長域の光のみを選択的に反射するように、不連続的に異なる少なくとも２種類以上の螺旋ピッチ長を有していることが好ましい。なお、投影機は一般に、光の三原色である赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）及び青色（Ｂ）の波長域の光によりカラー表示を実現しているので、例えば、偏光選択反射層１１に対して光が垂直に入射する場合を基準にして、選択反射中心波長が４３０〜４６０ｎｍ、５４０〜５７０ｎｍ及び５８０〜６２０ｎｍの範囲に存在する光を選択的に反射するように、コレステリック液晶構造の螺旋ピッチ長を決定するようにするとよい。
【００５７】
なお、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）及び青色（Ｂ）の波長域として用いられる、４３０〜４６０ｎｍ、５４０〜５７０ｎｍ及び５８０〜６２０ｎｍは、光の三原色によって白色を表現するディスプレイに用いられるカラーフィルターや光源などの波長域として一般的なものである。ここで、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）及び青色（Ｂ）の各色は特定の波長（例えば緑色（Ｇ）は代表的なものでは５５０ｎｍ）にピークを持つ輝線として表される。しかしながら、このような輝線にはある程度の幅があり、また、装置の設計や光源の種類などによって波長に差があることから、各色について、３０〜４０ｎｍの波長バンド幅を持つことが好ましい。なお、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）及び青色（Ｂ）の各色の波長域を上述した範囲以外に設定した場合には、白色を表現することができず、白色が、黄味がかった白色や赤味がかった白色などになってしまう。
【００５８】
ここで、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）及び青色（Ｂ）の波長域が互いに独立した選択反射波長域として表される場合には、偏光選択反射層１１のコレステリック液晶構造は、不連続的に異なる３種類の螺旋ピッチ長を有することが好ましい。なお、赤色（Ｒ）及び緑色（Ｇ）の波長域は一つの螺旋ピッチ長での選択反射波長域の波長バンド幅に含まれる場合があるが、この場合には、コレステリック液晶構造は、不連続的に異なる２種類の螺旋ピッチ長を有することが好ましい。
【００５９】
なお、偏光選択反射層１１のコレステリック液晶構造が不連続的に異なる２種類以上の螺旋ピッチ長を有する場合には、偏光選択反射層１１は、螺旋ピッチ長が互いに異なる少なくとも２層以上の部分選択反射層を互いに積層することにより構成することができる。具体的には、図３に示すように、青色（Ｂ）の波長域の光を選択的に反射する部分選択反射層１１ａと、緑色（Ｇ）の波長域の光を選択的に反射する部分選択反射層１１ｂと、赤色（Ｒ）の波長域の光を選択的に反射する部分選択反射層１１ｃとを、支持基材１２側から順に積層するようにするとよい。なお、部分選択反射層１１ａ，１１ｂ，１１ｃの積層の順番は必ずしもこれに限られるものではなく、適宜任意の順番をとることができる。なお、図３において、各部分選択反射層１１ａ，１１ｂ，１１ｃは、図１及び図２(a)に示す偏光選択反射層１１と同様に、特定の偏光成分の光（例えば右円偏光）を選択的に反射するコレステリック液晶構造であって、その構造的な不均一性により、選択的に反射される光を拡散させるコレステリック液晶構造を有している。
【００６０】
なお、偏光選択反射層１１（又は偏光選択反射層１１を構成する各部分選択反射層１１ａ，１１ｂ，１１ｃ）の厚さは、選択的に反射される特定の偏光状態の光を略１００％反射する程度の大きさ（反射率が飽和する程度の大きさ）とすることが好ましい。これは、選択的に反射される特定の偏光成分の光（例えば右円偏光）に対して１００％未満の反射率であれば、映像光を効率的に反射することができないからである。なお、偏光選択反射層１１（又は偏光選択反射層１１を構成する各部分選択反射層１１ａ，１１ｂ，１１ｃ）の反射率は直接的には螺旋ピッチ数に依存しているが、螺旋ピッチ長が固定であるとすれば間接的には偏光選択反射層１１の厚さに依存している。具体的には、１００％の反射率を得るためには、４〜８ピッチ程度必要といわれているので、液晶性組成物の材料の種類や選択反射波長域にもよるが、例えば赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）及び青色（Ｂ）のいずれかの波長域の光を反射する一層分の部分選択反射層１１ａ，１１ｂ，１１ｃであれば１〜１０μｍ程度の厚さが必要である。一方で、部分選択反射層１１ａ，１１ｂ，１１ｃの厚さは、厚くなればなるほどよいというわけではなく、厚くなりすぎると配向の制御などが困難となったり、ムラが生じたり、また材料自体による光吸収の程度が大きくなるので、上述した範囲が適切である。
【００６１】
次に、支持基材１２について説明する。
【００６２】
支持基材１２は、偏光選択反射層１１を支持するためのものであり、プラスチックフィルムや金属、紙材、布材、ガラスなどの材料を用いて形成することができる。
【００６３】
ここで、支持基材１２は、可視光域の光を吸収する光吸収層を含むことが好ましい。
【００６４】
具体的には例えば、図４に示すように、黒い顔料を練りこんだプラスチックフィルム（例えばカーボンを練りこんだ黒色ＰＥＴフィルム）などを用いて支持基材１２（１２Ａ）を形成するようにするとよい。この場合には、支持基材１２の全体が光吸収層（光吸収基材）となる。これにより、投影スクリーン１０の観察者側から入射する無偏光状態の光のうち反射光３３として本来反射されるべきでない光（選択反射波長域内の左円偏光３１Ｌ、選択反射波長域外の右円偏光３２Ｒ及び左円偏光３２Ｌ）や、投影スクリーン１０の背面側から入射する光を吸収して、外光や照明光などの環境光に起因した反射光や、映像光に起因した迷光などの発生を効果的に防止することができる。
【００６５】
また、図４に示す支持基材１２（１２Ａ）のような態様以外にも、図５及び図６に示すように、プラスチックフィルムなどの透明な支持フィルム１４のいずれかの側の表面上に、黒い顔料などからなる光吸収層１５を形成することにより、支持基材１２（１２Ｂ，１２Ｃ）を形成してもよい。
【００６６】
なお、支持基材１２の厚さは、巻き取りできるようにすることを考慮するならば１５〜３００μｍが好ましく、より好ましくは２５〜１００μｍである。一方、パネルとして用いられる場合のように支持基材１２にフレキシブル性が必ずしも必要とされない場合には制限なく厚くすることができる。
【００６７】
また、支持基材１２や支持フィルム１４の材料として用いられるプラスチックフィルムとしては、ポリカーボネート系高分子、ポリエチレンテレフタレートのようなポリエステル系高分子、ポリイミド系高分子、ポリスルホン系高分子、ポリエーテルスルホン系高分子、ポリスチレン系高分子、ポリエチレンやポリプロピレンのようなポリオレフィン系高分子、ポリビニルアルコール系高分子、酢酸セルロース系高分子、ポリ塩化ビニル系高分子、ポリアクリレート系高分子、ポリメチルメタクリレート系高分子などの熱可塑性ポリマーなどからなるフィルムを用いることができる。なお、支持基材１２や支持フィルム１４の材料はこれに限定されるものではなく、金属や紙材、布材、ガラスなどの材料を用いることもできる。
【００６８】
なお、支持基材１２上に偏光選択反射層１１を積層する場合には、後述するように、コレステリック規則性を示す液晶性組成物を塗布した後、配向処理及び硬化処理を行うのが一般的である。
【００６９】
この場合、偏光選択反射層１１のコレステリック液晶構造がプラーナー配向状態とならないように制御する必要があるので、支持基材１２としては、液晶性組成物が塗布される側の表面に配向能を有していないものを用いることが好ましい。
【００７０】
ただし、支持基材１２のうち液晶性組成物が塗布される側の表面の材料が、延伸フィルムなどのように表面に配向能を有しているものであっても、支持基材１２としての延伸フィルムの表面に表面処理を施したり、液晶性組成物の材料や、液晶性組成物を配向処理する際のプロセス条件などを制御することにより、偏光選択反射層１１のコレステリック液晶構造がプラーナー配向状態とならないように制御することが可能である。
【００７１】
また、支持基材１２のうち液晶性組成物が塗布される側の表面が配向能を有している場合には、図７に示すように、偏光選択反射層１１と支持基材１２（１２Ａ）との間に易接着層などの中間層１３を設けることにより、偏光選択反射層１１のコレステリック液晶構造の配向状態を制御し、偏光選択反射層１１のコレステリック液晶構造のうち中間層１３との界面近傍の液晶分子のダイレクターが複数の方向に向くようにすることも可能である。なお、易接着層などの中間層１３を設ける場合には、偏光選択反射層１１と支持基材１２との間の密着性を高めることもできる。なお、このような中間層１３としては、偏光選択反射層１１の材質及び支持基材１２の材質の両方に対して高い密着性が得られるものであればよく、一般に市販されているものを用いることができる。具体的には例えば、東洋紡社製の易接着層付ＰＥＴフィルムＡ４１００や、パナック社製の易接着材料ＡＣ−Ｘ、ＡＣ−Ｌ、ＡＣ−Ｗなどが挙げられる。なお、中間層１３は、図４に示す支持基材１２（１２Ａ）と同様に、黒い顔料などを練りこみ、可視光域の光を吸収する光吸収層として用いることもできる。
【００７２】
ここで、支持基材１２の表面が配向能を有しておらず、また偏光選択反射層１１と支持基材１２との間の密着性も十分高い場合には、必ずしも中間層１３を設ける必要はない。また、偏光選択反射層１１と支持基材１２との間の密着性を高めるための方法としては、コロナ処理やＵＶ洗浄などのプロセス的な方法を用いることもできる。
【００７３】
なお、本実施例に係る投影スクリーン１０においては、図８に示すように、支持基材１２のうち偏光選択反射層１１が設けられる側の表面とは反対の表面の側に、支持基材１２に入射する光を反射する光反射層１６を設けるようにしてもよい。これにより、支持基材１２が図４乃至図６に示すような態様で光吸収層を含む場合において、投影スクリーン１０の背面側から入射した外光や照明光などの環境光をそれが支持基材１２（特にその内部に含まれる光吸収層）に到達する前に効果的に反射することができ、支持基材１２の発熱を効果的に抑制することができる。なお、光反射層１６としては、白色の散乱層（紙材や白色フィルム、塗料膜など）や金属板、アルミ粉膜などを用いることが好ましい。
【００７４】
また、図８に示すように、支持基材１２のうち偏光選択反射層１１が設けられる側の表面とは反対の表面の側（図８では光反射層１６の背面側）に、偏光選択反射層１１が設けられた支持基材１２を外部の部材に貼り付けるための粘着層１７を設けるようにしてもよい。これにより、投影スクリーン１０を使用時に必要に応じてホワイトボードや壁などの外部の部材に貼り付けることが可能となる。なお、粘着層１７としては、偏光選択反射層１１が設けられた支持基材１２を外部の部材に剥離可能に貼り付けることができるものであることが好ましく、再剥離粘着フィルム（パナック社製）などの弱粘着性の粘着フィルムを用いることが好ましい。また、粘着層１７の表面には、未使用時に当該粘着層１７を保護する目的で剥離フィルム１８を貼り付けておくことが好ましい。
【００７５】
さらに、図８に示すように、偏光選択反射層１１の観察者側の表面に、機能性保持層１９を設けるようにしてもよい。機能性保持層１９としては、各種のものを用いることができるが、例えば、ハードコート層（ＨＣ層）、反射防止層（ＡＲ層）、紫外線吸収層（ＵＶ吸収層）及び帯電防止層（ＡＳ層）などが挙げられる。
【００７６】
ここで、ハードコート層（ＨＣ層）は、投影スクリーン１０の表面を保護して傷付きや汚れの付着などを防止するための層である。反射防止層（ＡＲ層）は、投影スクリーン１０の表面での光の反射を抑えるための層である。紫外線吸収層（ＵＶ吸収層）は、投影スクリーン１０に入射する光のうち液晶性組成物を黄色へ変化させる原因となる紫外線成分を吸収するための層である。帯電防止層（ＡＳ層）は、投影スクリーン１０で生じる静電気を除去するための層である。なお、機能性保持層１９が帯電防止層として用いられる場合には、機能性保持層１９は必ずしも偏光選択反射層１１の観察者側の表面に設けられている必要はなく、支持基材１２の背面側の表面に設けてもよく、また、支持基材１２に炭素粒子などを練りこむことにより、支持基材１２自体に静電気を除去する機能を付与してもよい。
【００７７】
次に、上述した投影スクリーン１０を投影システムに適用した場合について説明する。
図９は、投影スクリーン１０を用いた投影システムの概念図である。
この投影システムは、投影スクリーン１０と、投影スクリーン１０上に映像光を投射する投影機２１とを備えている。投影機２１は、例えば、投影スクリーン１０の観察側（観察者５０の側）に配置されており、選択反射波長域内の右円偏光３１Ｒを投影スクリーン１０に投射する。
投影スクリーン１０は、上述したように、偏光選択反射層１１により偏光分離性、波長選択性、散乱性を有しており、環境光（外光、照明光等）の影響を抑えて映像のコントラストを高めることができる。
【００７８】
この投影システムでは、図示のように、投影スクリーン１０の全体に、偏光選択反射層１１で反射されるべき映像光である右円偏光３１Ｒが投射される。このため、右円偏光３１Ｒは、偏光選択反射層１１の偏光分離性、散乱性により、偏光選択反射層１１の内部で拡散反射され、図示のように、拡散反射光３３として、略一定の拡散範囲で拡散する。
一方、この右円偏光３１Ｒの一部は、偏光選択反射層１１の観察者側の最表面により、界面反射され、界面反射光（投影機２１の光源光）３１Ａとなる。
【００７９】
ここで、観察者５０に向かって拡散している拡散反射光３３は、観察者５０によって観察可能であるが、界面反射光３１Ａも観察者５０に向かって出射している（図中（ａ）参照）。このため、観察者５０は、拡散反射光３３だけでなく界面反射光３１Ａも観察してしまい、その結果、投影機２１の光源光が映り込み（図中（ｂ）参照）、投影スクリーン１０における映像の視認性が低下してしまう場合が想定される。
【００８０】
また、上述した偏光選択反射層１１の観察者側の最表面に、機能性保持層１９として、防眩層（ＡＧ層）を設けた場合について説明する。
一般的に、ＡＧ層は、通過する光に対して単にヘイズを与えるだけであり、スクリーン表面にＡＧ層を配置した場合では、ＡＧ層は、界面反射光を散乱して、観察者側に戻す作用を有する。光源光が映り込む状況では、このＡＧ層の作用によって、界面反射する光源光を散乱させ、観察者によって光源光を視認され難くすることができる。
しかしながら、このＡＧ層によれば、光源光は散乱しながら観察者側に反射するために、黒表示をした場合であっても、黒を黒く観察することが困難となり、さらに、界面反射光には偏光分離による効果がないために、結果的に、通常のマットスクリーンと同様な効果しか期待できない。したがって、偏光選択反射層１１の観察者側の最表面にＡＧ層を設けた投影スクリーン１０では、コントラストを低下させてしまう場合が想定される。
【００８１】
したがって、投影機２１の光源光の映り込みを低下させて、映像の視認性の低下を防止するためには、上述した界面反射光の光量を考慮する必要があり（具体的は、界面反射光の光量を低減すればよい）、本実施例に係る投影スクリーン１０−１（後述）では、偏光選択反射層１１の観察側の最表面に、映像光の界面反射率を低下させる（結果的に、界面反射光の光量を低減する）ための多孔質構造を有する低反射層を設けた。
【００８２】
ここで、偏光選択反射層の観察側に、界面反射率を低下させるための多孔質構造を有する低反射層を設けた投影スクリーン１０−１について、投影スクリーン１０と比較しながら説明する。以下に示す投影スクリーン１０−１では、投影スクリーン１０と同一部材には同一符号を付し、機能等の重複部分についての説明を適宜省略する。
図１０は、本実施例に係る投影スクリーン１０−１を用いた投影システムの概念図である。
投影スクリーン１０−１は、上述した投影スクリーン１０と比べると、偏光選択反射層１１−１の観察者５０側の最表面に、多孔質構造を有する低反射層１９−１を設けた点が異なる。
投影機２１から投影スクリーン１０−１に投射された右円偏光３１Ｒは、上述したように、偏光選択反射層１１の内部で拡散反射され、拡散反射光３３として、略一定の拡散範囲で拡散する。
【００８３】
一方、この右円偏光３１Ｒの一部は、偏光選択反射層１１の観察者５０側の最表面に設けられた低反射層１９−１により、界面反射（ここでは、鏡面反射）され、界面反射光３１Ｂとなる。
低反射層１９−１は、後述するように（図１１（ｃ）参照）、偏光選択反射層１１の観察側の最表面に吸着され、略均一に配置された少なくとも単層の微粒子を有する微粒子層を備えており、この微粒子層の屈折率は、偏光選択反射層の屈折率より小さいので、微粒子の表面形状効果による屈折率連続変化による低反射性、さらには、微粒子間の空隙（空隙：空気の屈折率は１）を利用したバルク（微粒子の粒径で規定される厚みの層）の屈折率低下（平均屈折率低下）による低反射性、を得ることができるので、この右円偏光３１Ｒの界面反射率を低下させ、その界面反射光３１Ｂの光量を低下させることができる。
【００８４】
このため、投影スクリーン１０−１によれば、界面反射光３１Ｂが観察者５０に向かって出射し、さらに、観察者５０が、拡散反射光３３だけでなく界面反射光３１Ｂも観察してしまう場合であっても（図中（ａ）参照）、投影機２１の光源光による映り込みを低減することができ（図中（ｂ）参照）、その結果、映像の視認性が低下してしまうことを防止することができる。
【００８５】
次に、上述した低反射層１９−１について、概略的に説明する（なお、詳細は、本出願人が既に出願した特開２００２−６１０８号公報を参照）。
図１１は、低反射層１９−１及びその製造方法を示す説明図である。
低反射層１９−１は、例えば、粘着層５ａに吸着（付着）された微粒子層３ａを備えており（図中（ｃ）参照）、粘着層５ａは、透明基材４ａ（上述した偏光選択反射層１１に対応する）の表面に形成される（図中（ａ）参照）。
ここで、低反射層１９−１の製造工程を概略的に説明する。
ドラム状（管状）の基材１ａ上に高分子電解質膜２ａが電荷付与工程により形成され、さらに、静電的相互作用を含む微粒子層形成工程により、この高分子電解質膜２ａ上に微粒子層３ａが付着される（図中（ａ）参照）。
次に、上記基材１ａを粘着層５ａ上に所定の圧力を加えつつ回転させることにより、微粒子層３ａが、粘着層５ａ上に転写される（図中（ｂ）参照）。なお、この微粒子層３ａが除去された基材１ａは再利用される。
そして、この粘着層５ａ上に、熱、紫外線、電子線等のエネルギー６ａを照射することにより硬化させ、微粒子層３ａを粘着層５ａ上に強固に付着させる（図中（ｃ）参照）。
【００８６】
透明基材４ａは、通常反射防止膜（すなわち、低反射層）に用いられる可視光域において透明な基材であればいかなるものでもよい。
透明基材４ａの具体的な材料としては、樹脂、ガラス、金属、セラミックス等が適用でき、形状的にはフィルム、シート、板の他、上述したように曲面を有する形状、筒状構造物、複雑な形状等のいかなる形状であってもよい。
【００８７】
特に、樹脂基材としては、トリアセチルセルロース、ジアセチルセルロース、アセテートブチレートセルロース、ポリエーテルサルホン、ポリアクリル系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリスルホン、ポリエーテル、トリメチルペンテン、ポリエーテルケトン、（メタ）アクリロニトリル等を挙げることができる。
【００８８】
微粒子層３ａに含まれる微粒子は、可視光域において透明な微粒子であり、かつ微粒子層３ａを形成した際に、バルクの屈折率として透明基材４ａの屈折率より小さい屈折率とすることができる微粒子であれば特に限定されるものでない。
【００８９】
無機材料の微粒子としては、ＭｇＦ2（屈折率１．３８）、ＳｉＯ2（屈折率１．４６）、ＡｌＦ3（屈折率１．３３〜１．３９）、ＣａＦ2（屈折率１．４４）、ＬｉＦ（屈折率１．３６〜１．３７）、ＮａＦ（屈折率１．３２〜１．３４）、ＴｈＦ4（屈折率１．４５〜１．５）などの微粒子が挙げられる。
【００９０】
また、有機材料の微粒子としては、ポリマー類の微粒子を挙げることができ、具体的には、架橋アクリル微粒子（例えば、綜研化学（株）製のＭＸシリーズ、ＭＲシリーズ）、非架橋アクリル微粒子（例えば、綜研化学（株）製のＭＰシリーズ）、架橋ポリスチレン微粒子（例えば、綜研化学（株）製のＳＧＰシリーズ）、非架橋ポリスチレン微粒子、架橋度の高い単分散ポリメチルメタクリレート微粒子（例えば、綜研化学（株）製のＭＳシリーズ、Ｍシリーズ）、これらの複合化微粒子、官能基導入微粒子等の微粒子を挙げることができる。
【００９１】
微粒子の平均粒径としては、５０ｎｍ以上３００ｎｍ以下が望ましく、７０ｎｍ以上２５０ｎｍ以下がさらに望ましい。平均粒径が上記範囲より小さい場合は、微粒子を単層で形成して微粒子層３ａとした場合に、微粒子層３ａの膜厚が薄すぎて十分な反射防止効果を得られない可能性があることから好ましくない。また、平均粒径が上記範囲を越える場合は、微粒子を単層とした場合に、微粒子層３ａが入射した可視光を散乱・拡散反射してしまい、可視光透過率を下げてしまうことから好ましくない。なお、この現象は、斜めから観察した時に特に顕著である。つまり、上記範囲を超えた微粒子で形成した場合は、透過率が低く角度依存性の高い反射防止膜となり、反射防止膜としては、一般的に不良となる可能性が高い。
【００９２】
また、微粒子の粒径分布は特に限定されるものではないが、比較的粒径分布の小さいものが好ましい。具体的には、粒径が３００ｎｍを越える微粒子を含まない（粒径分布範囲が３００ｎｍ以下である）ことが好ましい。
【００９３】
さらに、微粒子の屈折率は、微粒子層３ａを形成した際に、微粒子層３ａの屈折率が透明基材４ａの屈折率より小さくなるように形成できる程度の屈折率であれば特に限定されるものではないが、好ましくは屈折率が小さいものが用いられる。望ましい微粒子の屈折率としては、１．０５〜１．７０の範囲内、特に１．０５〜１．５５の範囲であることが望ましい。
【００９４】
微粒子層３ａは、このような微粒子が透明基材４ａ上に付着されて形成される。この微粒子層３ａ中の微粒子は、単層で付着されていても、複数層で形成されていてもよい。また、複数層で形成される場合は、複数の種類の微粒子、例えば屈折率の異なる微粒子をそれぞれの層に用いてもよい。
【００９５】
微粒子層３ａは、微粒子の透明基材４ａ上への好ましい付着量（すなわち、微粒子層３ａ中への微粒子の好ましい充填量）としては、この付着量を微粒子層３ａ中の微粒子の体積百分率（すなわち、微粒子層３ａの単位体積当たりの微粒子占有率）とした場合、１０体積％〜９０体積％の範囲内が好ましく、特に２０体積％〜８０体積％の範囲内であることが好ましい。
ここで、微粒子の体積分率が上記範囲より小さい場合は、微粒子層３ａが光学的に層として認識されない可能性があり、反射防止効果を得られない場合が想定される。
一方、体積分率が上記範囲より大きい場合は、微粒子間の間隙が少なくなってしまい、微粒子間の間隙により微粒子層３ａのバルクの屈折率を低減させ反射防止効果を向上させることができない場合が想定される。
なお、微粒子が真球状で単分散である場合の微粒子の微粒子層３ａ中の体積百分率の上限は、上記範囲にかかわらず、微粒子層３ａ中の微粒子が単層である場合は６０体積％であり、多層である場合は７４体積％となる。
【００９６】
微粒子の微粒子層３ａ内における体積分率（すなわち、微粒子層３ａの単位体積当たりの微粒子占有率）は、次式（３）、（４）及び（５）により算出される。
Φ＝πａ3Ｎ／６Ｓｄ    …  （３）
ただしｄ≧ａｎ
ここで、Φは体積分率、Ｓは基材表面積、ａは微粒子の平均粒径、ｄは全粒子層厚み、ｎは粒子層数、Ｎは粒子数を示す。これらの値は、微粒子層３ａ表面および断面写真からの実測等により得る。
【００９７】
特に、微粒子層３ａが一層の場合は、ｄ＝ａとみなして、次式（４）を用いることができる。
Φ＝πａ2Ｎ／６Ｓ    …  （４）
また、微粒子の微粒子層３ａ内における体積分率は、次式（５）を用いて算出することもできる。
Φ＝（ｎcal−ｎair）／（ｎp−ｎair）    …  （５）
ここで、ｎpは粒子の屈折率を示し、ｎairは粒子間の間隙の屈折率を示し、ｎcalはシミュレーションにより求められた微粒子層３ａのバルクの屈折率を示す。
なお、微粒子層３ａは十分透明であることから、微粒子層３ａが単層であっても、多層であっても反射スペクトルなどのデータを用いて、シミュレーションにより微粒子層３ａのバルクの屈折率を求めることができる。
【００９８】
このような微粒子およびその間に存在する気体、さらには、その他の成分として存在する樹脂等を合わせたバルクとしての微粒子層３ａの屈折率は、透明基材４ａの屈折率より小さい必要がある（理由：バルクの屈折率が透明基材４ａの屈折率と同じもしくは大きい場合は、反射防止効果を付与することができない）。
【００９９】
この微粒子層３ａにおけるバルクの屈折率は、反射防止効果に大きな影響を与える。本実施例においては、この微粒子層３ａのバルクの屈折率を比較的容易に調整することができる。すなわち、付着させる微粒子の種類、付着させる量等を調節することにより、容易にバルクの屈折率を最適値とすることが可能であり、これにより最良の反射防止効果を有する反射防止膜を得ることができる。
【０１００】
また、微粒子層３ａの膜厚も反射防止効果に大きな影響を与えるものであるが、本実施例においては、５０ｎｍ〜３００ｎｍの範囲内であることが好ましく、特に７０ｎｍ〜２５０ｎｍの範囲内であることが好ましい（理由：微粒子層３ａの膜厚が上記範囲を外れると、最終的に得られる反射防止膜の反射防止効果が低減してしまう）。
【０１０１】
ここで、微粒子層３ａは、複数層としてもよいが、例えば、一つの層を比較的粒径の大きな微粒子を用いた膜厚の厚い層とし、他の層を比較的粒径の小さな微粒子を用いた膜厚の薄い層とした２層構造とすることが好ましい。
【０１０２】
一般に、微粒子層３ａの膜厚（すなわち、微粒子層３ａ内の微粒子の粒径）を変化させることにより、その膜が反射を最も防止する波長を変化させることができる。
具体的には、微粒子層３ａの膜厚（微粒子の粒径）が大きくなれば、その膜が反射を最も防止する光の波長も大きくなる。したがって、反射防止の用途に応じて、微粒子の粒径を選択して用い、反射防止効果が最も良好となるように微粒子層３ａを形成するようにすればよい。
【０１０３】
しかしながら、市販されている微粒子の粒径は、一定の粒径に限定されている場合が多く、必要な粒径の微粒子が入手できない場合がある。このような場合に、この市販されている一定の粒径を有する微粒子を用いて、まず、大きな粒径の微粒子を用いた微粒子層を形成し、さらに、小さい粒径の微粒子を用いた微粒子層を形成することにより、その結果、２重構造を有する微粒子層３ａを形成して、例えば、最も反射防止効果の高い波長を移動させて、反射防止効果が最も効率的となる位置に調整することができる。
【０１０４】
この場合、粒径の大きな微粒子を用いた層の膜厚は、５０〜３００ｎｍの範囲内であることが好ましく、特に７０〜１８０ｎｍの範囲内であることが好ましい。
そして、この場合用いる微粒子の平均粒径が５０〜３００ｎｍの範囲内の微粒子を用いることが好ましく、特に平均粒径が７０〜１８０ｎｍの範囲内となる微粒子を用いることが好ましい（理由：平均粒径が上記範囲より小さい場合は、微粒子層３ａの膜厚が薄すぎて十分な反射防止効果を得られない可能性があり、さらに、平均粒径が上記範囲を越える場合は、微粒子層３ａが入射した可視光を散乱・拡散反射してしまい、可視光透過率を下げてしまう）。
【０１０５】
一方、粒径の小さな微粒子を用いた層の膜厚は、１〜５０ｎｍの範囲内であり、特に１〜３０ｎｍの範囲内であることが好ましい。そしてこの場合用いる微粒子の平均粒径が１〜５０ｎｍの範囲内となる微粒子を用いることが好ましく、特に平均粒径が１〜３０ｎｍの範囲内となる微粒子を用いることが好ましい（理由：微粒子の平均粒径が小さければ小さいほど最も反射防止効果の高い波長の位置を細かく調整することができるが、上記範囲より平均粒径が小さい場合は、微粒子の取扱に問題が生じる可能性がある）。
【０１０６】
なお、粒径の大きな微粒子を用いた層は単一の層に限定されるものではなく、複数の層から構成されてもよい。また、粒径の小さな微粒子を用いた層も同様に単一の層である必要がなく、複数の層であってもよい。また、粒径の大きな微粒子を用いた層と、粒径の小さな微粒子を用いた層とは、透明基材４ａ上にいずれが先に形成されていてもよい。
【０１０７】
また、粒径の大きな層に用いられる微粒子の材質と、粒径の小さな層に用いられる微粒子の材質とが、同一の材質であっても、異なる材質であってもよい。例えば、粒径の大きな粒子の材質として、ＳｉＯ2等の比較的屈折率の小さい材質のものを選択し、粒径の小さい粒子の材質として、上述した酸化すず等の導電性微粒子を用いるようにしてもよい。
これにより、最も反射防止効果の高い波長の位置を調整して、全体としての反射防止効果を向上させると共に、反射防止膜に帯電防止効果を付与することが可能となる。
【０１０８】
透明基材４ａ上に微粒子を均一に配置して、反射防止効果の高い微粒子層３ａを透明基材４ａ上に形成するために、本実施例では、透明基材４ａ上への微粒子の付着（すなわち、透明基材４ａ上での微粒子層３ａの形成）を静電的相互作用により行う。
【０１０９】
静電的相互作用により微粒子を透明基材４ａ上に付着させる場合は、特に限定されるものではないが、通常、透明基材４ａ上に正負いずれかの電荷を付与し、この電荷と反対の極性を有する微粒子を透明基材４ａ上に付着させる方法が採られる。
【０１１０】
透明基材４ａの表面に電荷を付与する方法としては、単に物理的に透明基材４ａの表面を帯電させる場合と、物理的あるいは化学的に透明基材４ａの表面にイオン性官能基を付与する場合がある。本実施例では、前者は電荷の安定性に乏しいので、後者の透明基材４ａの表面にイオン性官能基を付与する方法によることが好ましい。
【０１１１】
この透明基材４ａの表面にイオン性官能基を導入する手法としては、コロナ放電処理、グロー放電処理、プラズマ処理、加水分解処理、シランカップリング処理、高分子電解質の塗布、高分子電解質多層膜の形成などが挙げられるが、本実施例においては、高分子電解質を塗布等することにより得られる高分子電解質膜２ａを形成することが好ましい。
【０１１２】
まず、一般に透明基材４ａの表面の電荷密度が高い方が透明基材４ａ上に均一に微粒子が付着した反射防止効果の高い微粒子層３ａを形成できる。一方、透明基材４ａ上に高分子電解質膜２ａを形成することにより、他の方法と比較して電荷密度を高くすることができる。
したがって、高分子電解質膜２ａを透明基材４ａ上に形成し、この高分子電解質膜２ａと微粒子との静電的相互作用により微粒子を透明基材４ａ上（すなわち、高分子電解質２ａ上）に付着させることにより、微粒子が均一に付着した微粒子層３ａとすることができ、反射防止効果の高い反射防止膜とすることができる。
【０１１３】
また、コロナ放電処理、グロー放電処理、プラズマ処理、及び加水分解処理では、一般的に導入されるイオン性官能基はアニオン性基であることが多い。したがって、微粒子表面の電荷はカチオンに限定されることになる。
一方、高分子電解質はアニオン性、カチオン性、それらの密度やバランスを任意に選択できるので、微粒子表面の電荷がアニオン、カチオンのいずれか一方に限定されることがない。この点からも透明基材４ａの表面に電荷を付与する方法としては、高分子電解質からなる高分子電解質膜２ａを形成することが好ましい。
【０１１４】
なお、透明基材４ａの表面は、疎水性であることが多いことから、上記手法を併用することも透明基材４ａの表面に十分な電荷を付与する手法として効果的である。例えば、透明基材４ａの表面に、コロナ放電処理、グロー放電処理、プラズマ処理、加水分解処理、シランカップリング処理の少なくとも一つを施した後、高分子電解質塗布または、高分子電解質多層膜形成を行なうことも可能であり、好ましい方法である。
【０１１５】
高分子電解質膜２ａを形成して透明基材４ａの表面に電荷を付与する場合、高分子電解質膜２ａの膜厚は微粒子の平均粒径より薄いことが好ましく、さらに、高分子電解質の膜厚を微粒子の平均粒径の５０％未満とすることが好ましい。
なお、高分子電解質膜２ａの膜厚が微粒子の平均粒径以上であると、微粒子が部分的に二層以上積層されて入射する可視光を散乱したり、微粒子間の空隙を減少する、あるいは埋めるなど、反射防止膜としては不良の膜となってしまう可能性があるので好ましくない。
【０１１６】
このような高分子電解質膜２ａとしては、互いに極性の異なる２種以上の高分子電解質が積層されて形成された多層膜であることが好ましい。
このような高分子電解質多層膜の形成方法としては、公知のいわゆる交互吸着膜作製法（Layer-by-Layer Assembly法）を好適に用いることができる。この方法は、基材をカチオン性高分子電解質水溶液とアニオン性高分子電解質水溶液とに交互に浸漬することによって、ナノオーダーの膜厚制御で基材上に高分子電解質多層膜を形成する手法である（例えばGero Decherら、Science、２７７巻、１２３２ページ、１９９７年；白鳥世明ら、信学技報、ＯＭＥ９８−１０６、１９９８年；Joseph B. Schlenoffら、Macromolecules、３２巻、８１５３ページ、１９９９年）。
この方法によると、高分子電解質多層膜が微粒子の粒径以上の厚膜であっても、微粒子膜は、単粒子膜で形成される。なぜなら、高分子電解質多層膜は、媒体（主に水）不溶の高分子錯体になっており、ほとんど媒体に拡散せず、微粒子は高分子電解質多層膜の、ほとんど表面とのみ相互作用するからである。
【０１１７】
高分子電解質と微粒子を用いて交互多層膜を作製した例、あるいは単粒子膜を作製した例は、既に多く報告されている（例えば、交互多層膜：Kunitakeら、Chemistry Letters、１２５ページ、１９９７年；単粒子膜：Akashiら、Langmuir、１４巻、４０８８ページ、１９９８年）。しかし、これらを含む先行技術において、単粒子膜の反射防止機能に着目した報告・記述は皆無である。
【０１１８】
また本実施例においては、上記高分子電解質膜２ａを形成する高分子電解質が架橋された高分子電解質であることが好ましい。架橋された高分子電解質を用いることにより、微粒子層３ａにおいて不必要で不都合な粒子の多層化を防止することができるからである。
この架橋された高分子電解質は、高分子電解質を単層で形成する場合も、上記高分子電解質多層膜とした場合も好適に用いられ、高分子電解質多層膜とした場合は、その最上層のみ架橋された高分子電解質を用いてもよいし、全ての層を架橋された高分子電解質で形成してもよい。
【０１１９】
このような高分子電解質膜２ａを用いた静電相互作用により微粒子層３ａを形成する場合であって、微粒子を複数層形成する場合は、高分子電解質膜２ａを形成してこれに微粒子を付着させた後、さらにその上に高分子電解質膜２ａを形成し、再度微粒子を付着させる工程を繰り返す方法、また、高分子電解質を所定の膜厚で形成し、これと微粒子分散液と接触させることにより高分子電解質膜２ａを膨潤させ、この高分子電解質膜２ａ中に微粒子を取り込むことにより微粒子を複数層形成する方法等を用いることができる。
【０１２０】
本実施例に用いられる高分子電解質としては、ポリエチレンイミンおよびその４級化物、ポリジアリルジメチルアンモニウムクロライド、ポリ（Ｎ，Ｎ’−ジメチル−３，５−ジメチレン−ピペリジニウムクロライド）、ポリアリルアミンおよびその４級化物、ポリジメチルアミノエチル（メタ）アクリレートおよびその４級化物、ポリジメチルアミノプロピル（メタ）アクリルアミドおよびその４級化物、ポリジメチル（メタ）アクリルアミドおよびその４級化物、ポリ（メタ）アクリル酸およびそのイオン化物、ポリスチレンスルホン酸ナトリウム、ポリ（２−アクリルアミド−２−メチル−１−プロパンスルホン酸）、ポリアミック酸、ポリビニルスルホン酸カリウム、さらには上記ポリマーを構成するモノマーと（メタ）アクリルアミド、２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、Ｎ−イソプロピル（メタ）アクリルアミドなどのノニオン性水溶液モノマーとの共重合体などを挙げることができる。
【０１２１】
本実施例においては、特に、ポリエチレンイミン４級化物、ポリジアリルジメチルアンモニウムクロライド、ポリ（Ｎ，Ｎ’−ジメチル−３，５−ジメチレン−ピペリジニウムクロライド）、ポリアリルアミン４級化物、ポリジメチルアミノエチル（メタ）アクリレート４級化物、ポリジメチルアミノプロピル（メタ）アクリルアミド４級化物、ポリジメチル（メタ）アクリルアミド４級化物、ポリ（メタ）アクリル酸ナトリウム、ポリスチレンスルホン酸ナトリウム、ポリ（２−アクリルアミド−２−メチル−１−プロパンスルホン酸）、ポリビニルスルホン酸カリウム、さらには上記ポリマーを構成するモノマーと（メタ）アクリルアミド、２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、Ｎ−イソプロピル（メタ）アクリルアミドなどのノニオン性水溶液モノマーとの共重合体を用いることが好ましい。
【０１２２】
また、架橋された高分子電解質としては、上記高分子電解質を構成するモノマーとメチレンビスアクリルアミドなどの多官能モノマーとの架橋体や上記高分子電解質とアルデヒド類との反応による架橋体、上記高分子電解質への電子線、ガンマ線照射による架橋体などを挙げることができる。
【０１２３】
図１２は、低反射層１９−１及び他の製造方法を示す説明図である。
低反射層１９−１は、ここでは、基材１ａ上に微粒子層３ａを形成し、これを原版として刷版を形成し、この刷版を用いて形成された反射防止膜である。
この刷版作製工程の一例を、具体的に説明する。
まず、電荷付与工程により基材１ａ上に高分子電解質膜２ａを形成し、微粒子層形成工程により、この高分子電解質膜２ａ上に静電相互作用により付着した微粒子層３ａを形成し、洗浄工程により、不要な微粒子が除去された基材１ａを準備する（図中（ａ）参照）。
次に、この微粒子層３ａ上に刷版材料７ａを塗布等することにより、微粒子層３ａの型取りを行う（図中（ｂ）参照）。
そして、微粒子層３ａ中の微粒子を除去することにより、刷版８ａを得ることができる（図中（ｃ）参照）。
【０１２４】
なお、刷版８ａ中の微粒子の型は、微粒子複製層形成工程（後述）により、透明基材４ａ上に微粒子複製層が形成された際に、反射防止効果が得られる程度に型取りされていればよい。
【０１２５】
このような刷版作製工程に用いられる刷版材料としては、シリコーンゴム、アクリル樹脂、ゾル−ゲル材料、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリカーボネート、ニッケル、銅、銀、金、クロム等を挙げることができ、シリコーンゴム、アクリル樹脂、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリカーボネート、ニッケル、銅、クロムが好ましい。
【０１２６】
次に、刷版作製工程により得られた刷版８ａを用いて、透明基材４ａ上に微粒子複製層を形成する微粒子複製層形成工程を行う。この微粒子複製層形成工程は、刷版８ａを用いて透明基材４ａ上に微粒子の複製を形成することができる方法であれば特に限定されるものではない。
具体的には、例えば、刷版８ａの凹部にインク（微粒子複製層形成用材料）を充填し、これを透明基材４ａ上にプリントする方法を挙げることができる。なお、微粒子複製層形成用材料によっては、透明基材４ａ上にプリントされた後に、熱、紫外線、電子線等により処理して硬化させるようにしてもよい。
また、他の方法の例としては、透明基材４ａ上に予め微粒子複製層形成用材料を一層形成し、この層に刷版８ａを押圧して刷版凹部に微粒子複製層形成用材料を挿入し、刷版８ａを剥がすことにより、透明基材４ａ上に微粒子複製層を形成する方法等も用いることができる。この場合も、微粒子複製層形成用材料によっては、熱、紫外線、電子線等を照射して硬化させることも可能であるが、この場合の照射のタイミングとしては、刷版８ａを剥離する前後のいずれであってもよい。
【０１２７】
このような微粒子複製層形成用材料としては、透明で成型可能な材料であれば特に限定されるものではないが、具体的には、アクリル系材料、ウレタン系材料、シリコーン系材料、酢酸ビニル系材料、ポリカーボネート等を挙げることができ、特に、アクリル系材料、ウレタン系材料、ポリカーボネートが好ましい。
【０１２８】
上述した微粒子複製層形成工程において形成された微粒子複製層の形状は、原版である微粒子層３ａと同一である必要はなく、微粒子複製層として反射防止効果を得られる程度に変形されたものであってもよい。
【０１２９】
ここで、低反射層１９−１をさらに具体的に説明する。
トリアセチル化セルロース（ＴＡＣ）フィルムを２規定水酸化カリウム水溶液で７０℃で２分間処理し、表面を親水化処理した。処理後のＴＡＣフィルムを用い、ＰＤＤＡとＰＳＳをそれぞれ図１１に示したものと同じ濃度で０．１ＭのＮａＣｌ水に溶かした水溶液を用いてフィルム表面に交互吸着膜を成膜した。これにより、基材１ａへの電荷付与を行い、高分子電解質膜２ａが形成された。
【０１３０】
次に、この基材１ａを図１１に示したものと同一材料を用い、同様に処理し、両面に単粒子膜が形成された試料１を作製した。これにより、単粒子膜成膜による微粒子層３ａが形成された。
【０１３１】
図１２で示したものと同じ作製法のＴＡＣ基材を固形分２０ｗｔ％のアクリルエマルジョン（粒子径１３０ｎｍ）に３０秒間浸漬し、その後洗浄し、フィルム両面に単粒子膜が形成された試料２を作製した。これにより、単粒子膜成膜による微粒子層３ａが形成された。
【０１３２】
図１３は、試料１、２の反射率（入射角５°）を示すグラフである。なお、試料１が点線、試料１が破線、レファレンス（素ＴＡＣ）が実線である。
このグラフは、試料１、試料２、及び素ＴＡＣフィルムの片面に黒テープを貼り付けた試料に対する入射角５°の正反射スペクトルを示したものであって、表面抵抗率の測定方法としては、三菱化学製ハイレスターＵＰ  ＭＣＰ−ＨＴ４５０（ＵＲＳプローブ）を用い、電圧１０Ｖ、湿度４０％雰囲気で測定した。
その結果、試料１、試料２と、レファレンスとを比較すると、図示のように、試料１、試料２共に、レファレンスよりも反射率が低く、反射防止膜として機能していることがわかる。
【０１３３】
ここで、低反射層１９−１は、多孔質構造を有する樹脂層（例えば、微粒子複製層）であってもよく、上述したように、この樹脂層の屈折率を、偏光選択反射層１１の屈折率より小さくすることにより、微粒子の表面形状効果による屈折率連続変化による低反射性と、微粒子間の空隙を利用したバルクの屈折率低下による低反射性と、を得ることができるので、映像光の界面反射光の光量を低下させることができる。
【０１３４】
また、多孔質構造を有する樹脂層としては、微粒子複製層だけでなく、例えば、ポリオレフィン微多孔質フィルム（日本無機株式会社製）等を用いることができる。
このフィルムは、均一に分布した微細な孔（平均０．０５〜０．２μｍ、最大１．０μｍ以下）を多数有し、空間率の高い（４０〜８０％）フラット状ポリオレフィンフィルムであって、化学的に安定なポリオレフィンと無機酸化物フィラーとから形成されている。
このフィルムを低反射層１９−１として偏光選択反射層１１に設けてもよく、また、このフィルムを複製した樹脂層を低反射層１９−１としてもよい。
【０１３５】
また、低反射層１９−１は、例えば、圧着、蒸着等の適宜の接着方法により、偏光選択反射層１１の観察側に、剥離可能又は剥離不能に設けられるが、接着状態に関わらず、界面反射光の光量を低下させ、光源光の映り込みを低減することができる。
【０１３６】
なお、他の低反射層としては、例えば、屈折率が異なる少なくとも２つの層が互いに積層された積層構造を有する層が知られている。この積層構造を有する層では、屈折率が異なる少なくとも２つの層が光を多重反射することにより、この光の界面反射率を低下させることができる。
しかしながら、この積層構造を有する層では、多重反射による干渉が原因で、映像光が斜めに入射された場合に、色が付いてしまう等の問題がある。
【０１３７】
また、さらに、他の低反射層としては、例えば、透明層の一方の面に、そのピッチが光の波長以下である凹凸部が形成されていた層が知られている。この凹凸部を有する層では、凹凸部の底部では、透明層を形成する硬化物が面積のほとんどを占めるために、凹凸部の底部の屈折率は、この硬化物の屈折率に限りなく近付き、一方、凹凸部の観察側に近付くほど、硬化物の占める割合が低下すると共に、空隙の割合が大きくなるために、凹凸部の屈折率は低下し、空気の屈折率に限りなく近付く。すなわち、この凹凸部を有する層によれば、あたかも光の屈折率が連続的に変化する層を多数積層した状態と同様な効果（界面反射率を低下させること）を得ることができるので、この光の界面反射率を低下させることができる。
しかしながら、この凹凸部を有する層では、凹凸部のピッチを光の波長以下に形成することが困難である等の問題がある。
【０１３８】
ここで、投影スクリーン１０−１の基本構造として、図２(a)に示したように、螺旋軸Ｌの方向が層内でばらついた（すなわち、プラーナー配向状態ではない）コレステリック液晶構造を有する偏光選択反射層１１を、一例として詳述してきたが、これに限られず、特定の偏光成分の光を拡散反射する層であれば、適宜の構造を有するものを適用してもよい。以下に、具体例を挙げる。
（１）特定の偏光成分を反射するための偏光反射層（例えば、鏡面反射を行うもの、プラーナー配向状態のコレステリック液晶構造（図２(b)）を有するもの）と、この偏光反射層により反射された光を拡散する拡散要素とからなるものであってもよい。これにより、偏光分離特性と拡散特性とを独立させることができるので、例えば、それぞれの特性の制御を容易に行うことができる。
拡散要素は、例えば、偏光反射層の観察側であって、上述した低反射層１９−１と偏光反射層との間に備えられる。また、拡散要素については、例えば、バルク拡散材、表面拡散材、ホログラフ拡散材またはこれらの拡散材の任意の組み合わせであってよい。バルク拡散材は、例えば、透明媒体内に配置された粒子であってよい。表面拡散材は、例えば、構造面、微細構造面または粗化面等であってよい。拡散材により提供された拡散は、ランダムであるか、秩序立っているかまたは部分的に秩序立っているものであってよい。
【０１３９】
（２）特定の偏光成分の光として、直線偏光を拡散反射する層であってもよい。ここで、直線偏光は、２つの偏光状態に区分でき、互いに直交する２方向を有しているので、直線偏光を出射する投影機の直線偏光の方向と、この層が拡散反射する直線偏光の方向とを合わせることにより、映像を明るく表示することができる。
また、特定の偏光成分の光として、直線偏光を拡散反射する層としては、例えば、屈折率の異なる材料により形成された拡散性を有する多層反射性偏光材（スリーエム社製のＤＢＥＦなど）がある。
【０１４０】
なお、直線偏光は、いわゆるＰ偏光（入射面に平行な成分）と、Ｓ偏光（入射面に垂直な成分）とを合成することにより表すことができるので、この直線偏光を拡散反射する層が特定の偏光成分の光（例えば、Ｐ偏光又はＳ偏光）のみを拡散反射するのであれば、上述した偏光選択反射層１１と同様に、映像のコントラストを高めることができ、さらに、投影された映像光がＰ偏光又はＳ偏光を主として含むようにすれば、映像光を効率的に反射することができる。
【０１４１】
次に、上述したような投影スクリーン１０の製造方法について説明する。
【０１４２】
まず、偏光選択反射層１１が積層される支持基材１２を準備する。また、必要に応じて、支持基材１２のうち偏光選択反射層１１が設けられる側の表面上に易接着層などの中間層１３を積層する。なおこのとき、支持基材１２のうち液晶性組成物が塗布される側の表面（又は中間層１３がある場合にはその表面）は配向能を有していないようにする。
【０１４３】
次に、このようにして準備された支持基材１２上に、コレステリック規則性を示す液晶性組成物を塗布した後、配向処理及び硬化処理を行うことにより、偏光選択反射層１１を積層（固着）させる。
【０１４４】
以下、偏光選択反射層１１を積層（固着）させるための各工程（塗布工程、配向処理工程及び硬化処理工程）の詳細について説明する。
【０１４５】
（塗布工程）
塗布工程においては、支持基材１２上に、コレステリック規則性を示す液晶性組成物を塗布することにより、コレステリック液晶層を形成する。このとき、液晶性組成物を塗布する方法としては、既存の任意の方法を用いることができる。具体的には、ロールコート法やグラビアコート法、バーコート法、スライドコート法、ダイコート法、スリットコート法、浸漬法などを用いることができる。また、支持基材１２としてプラスチックフィルムを用いる場合には、いわゆるロール・ツー・ロール（Roll to Roll）システムによるフィルムコーティングなどを用いることができる。
【０１４６】
なお、支持基材１２上に塗布される液晶性組成物としては、コレステリック規則性を示すカイラルネマチック液晶やコレステリック液晶を用いることができる。このような材料としては、コレステリック液晶構造を形成し得る液晶材料であれば特に限定されるものではないが、特に、分子の両末端に重合性の官能基があるような重合性の液晶材料が、硬化後に光学的に安定した偏光選択反射層１１を得る上で好ましい。
【０１４７】
以下、液晶性組成物としてカイラルネマチック液晶を用いる場合を例に挙げて説明する。なお、カイラルネマチック液晶は、ネマチック規則性を示す重合性の液晶材料とカイラル剤とを混合したものである。ここで、カイラル剤は、ネマチック規則性を示す重合性の液晶材料の螺旋ピッチ長を制御し、液晶性組成物が全体としてコレステリック規則性を呈するようにするためのものである。また、このような液晶性組成物には、重合開始剤や適当な添加剤が添加される。
【０１４８】
ネマチック規則性を示す重合性の液晶材料の一例としては、例えば、下記の一般式（１）で表わされる化合物や、下記の式（２−ｉ）〜（２−ｘｉ）で表される化合物を挙げることができる。また、これらの化合物を単独で、もしくは混合して用いることができる。
【０１４９】
【化１】
2005106917.tif 000003
【０１５０】
【化２】
2005106917.tif 000004
【０１５１】
上記一般式（１）において、Ｒ１及びＲ２はそれぞれ水素又はメチル基を示すが、液晶相を示す温度範囲の広さからＲ１及びＲ２はともに水素であることが好ましい。Ｘは水素、塩素、臭素、ヨウ素、炭素数１〜４のアルキル基、メトキシ基、シアノ基、ニトロ基のいずれであっても差し支えないが、塩素又はメチル基であることが好ましい。また、上記一般式（１）において、分子鎖両端の（メタ）アクリロイロキシ基と芳香環とのスペーサーであるアルキレン基の鎖長を示すａ及びｂは、それぞれ個別に２〜１２の範囲で任意の整数をとり得るが、４〜１０の範囲であることが好ましく、６〜９の範囲であることがさらに好ましい。ａ＝ｂ＝０である一般式（１）の化合物は、安定性に乏しく、加水分解を受けやすい上に、化合物自体の結晶性が高い。また、ａ及びｂがそれぞれ１３以上である一般式（１）の化合物は、アイソトロピック転移温度（ＴＩ）が低い。この理由から、これらの化合物はどちらも液晶相を示す温度範囲が狭く好ましくない。
【０１５２】
なお、以上においては、ネマチック規則性を示す重合性の液晶材料として重合性液晶モノマーの例を挙げて説明したが、これに限らず、重合性液晶オリゴマーや重合性液晶高分子、液晶ポリマーなどを用いることも可能である。このような重合性液晶オリゴマーや重合性液晶高分子、液晶ポリマーとしては、従来から提案されているものの中から適宜選択して用いることができる。
【０１５３】
一方、カイラル剤は、光学活性な部位を有する低分子化合物であり、主として分子量１５００以下の化合物である。カイラル剤は主として、ネマチック規則性を示す重合性の液晶材料が発現する正の一軸ネマチック規則性に螺旋構造を誘起させる目的で用いられる。この目的が達成される限り、ネマチック規則性を示す重合性の液晶材料との間で溶液状態あるいは溶融状態において相溶し、ネマチック規則性を示す重合性の液晶材料の液晶性を損なうことなく、これに所望の螺旋構造を誘起できるものであれば、カイラル剤としての低分子化合物の種類は特に限定されない。
【０１５４】
なお、このようにして液晶に螺旋構造を誘起させるために用いられるカイラル剤は、少なくとも分子中に何らかのキラリティーを有していることが必要である。従って、ここで用いられるカイラル剤としては、例えば１つあるいは２つ以上の不斉炭素を有する化合物、キラルなアミンやキラルなスルフォキシドなどのようにヘテロ原子上に不斉点がある化合物、あるいはクムレンやビナフトールなどの軸不斉を持つ光学活性な部位を有する化合物が挙げられる。さらに具体的には、市販のカイラルネマチック液晶（例えばキラルドーパント液晶Ｓ−８１１（Ｍｅｒｃｋ社製））が挙げられる。
【０１５５】
しかしながら、選択されたカイラル剤の性質によっては、ネマチック規則性を示す重合性の液晶材料が形成するネマチック規則性の破壊、配向性の低下、あるいはカイラル剤が非重合性の場合には、液晶性組成物の硬化性の低下や、硬化後のフィルムの信頼性の低下を招くおそれがある。さらに、光学活性な部位を有するカイラル剤の多量な使用は、液晶性組成物のコストアップを招く。従って、短い螺旋ピッチ長のコレステリック規則性を有する偏光選択反射層を形成する場合には、液晶性組成物に含有させる光学活性な部位を有するカイラル剤としては、螺旋構造を誘起させる効果の大きなカイラル剤を選択することが好ましく、具体的には下記の一般式（３）、（４）又は（５）で表されるような、分子内に軸不斉を有する低分子化合物を用いることが好ましい。
【０１５６】
【化３】
2005106917.tif 000005
【０１５７】
【化４】
2005106917.tif 000006
【０１５８】
【化５】
2005106917.tif 000007
【０１５９】
上記一般式（３）又は（４）において、Ｒ４は水素又はメチル基を示す。Ｙは上記に示す式（ｉ）〜（ｘｘｉｖ）の任意の一つであるが、中でも、式（ｉ）、（ｉｉ）、（ｉｉｉ）、（ｖ）及び（ｖｉｉ）のいずれか一つであることが好ましい。また、アルキレン基の鎖長を示すｃ及びｄは、それぞれ個別に２〜１２の範囲で任意の整数をとり得るが、４〜１０の範囲であることが好ましく、６〜９の範囲であることがさらに好ましい。ｃ又はｄの値が０又は１である上記一般式（３）又は（４）の化合物は、安定性に欠け、加水分解を受けやすく、結晶性も高い。一方、ｃ又はｄの値が１３以上である化合物は融点（Ｔｍ）が低い。これらの化合物では、ネマチック規則性を示す重合性の液晶材料との間の相溶性が低下し、濃度によっては相分離などが起きるおそれがある。
【０１６０】
なお、このようなカイラル剤は、特に重合性を有する必要はない。しかしながら、カイラル剤が重合性を有している場合には、ネマチック規則性を示す重合性の液晶材料と重合され、コレステリック規則性が安定的に固定化されるので、熱安定性などの面では非常に好ましい。特に、分子の両末端に重合性の官能基があることが、耐熱性の良好な偏光選択反射層１１を得る上で好ましい。
【０１６１】
なお、液晶性組成物に含有されるカイラル剤の量は、螺旋構造の誘起能力や最終的に得られる偏光選択反射層１１のコレステリック液晶構造などを考慮して最適値が決められる。具体的には、用いられる液晶性組成物の材料により大きく異なるものではあるが、液晶性組成物の合計量１００重量部当り、０．０１〜６０重量部、好ましくは０．１〜４０重量部、さらに好ましくは０．５〜３０重量部、最も好ましくは１〜２０重量部の範囲で選ばれる。カイラル剤の含有量が上述した範囲よりも少ない場合は、液晶性組成物に充分なコレステリック規則性を付与することができない場合があり、上述した範囲を越える場合は、液晶分子の配向が阻害され、活性放射線などによって硬化させる際に悪影響を及ぼす危惧がある。
【０１６２】
なお、液晶性組成物は支持基材１２上にそのまま塗布することも可能であるが、粘性を塗布装置に合わせたり、良好な配向状態を得る目的で有機溶媒などの適当な溶媒に溶解させてインキ化するようにしてもよい。
【０１６３】
このような溶媒としては、上述したような重合性の液晶材料を溶解することが可能であれば特に限定されるものではないが、支持基材１２を浸食しないものであることが好ましい。具体的には、アセトンや、酢酸−３−メトキシブチル、ジグライム、シクロヘキサノン、テトラヒドロフラン、トルエン、キシレン、クロロベンゼン、塩化メチレン、メチルエチルケトンなどが挙げられる。重合性の液晶材料の希釈の程度は特に限定されるものではないが、液晶自体が溶解性の低い材料であり、また粘性が高いことなどを考慮して、５〜５０％、さらに好ましくは１０〜３０％程度に希釈することが好ましい。
【０１６４】
（配向処理工程）
上述した塗布工程において、支持基材１２上に液晶性組成物を塗布し、コレステリック液晶層を形成した後、配向処理工程において、コレステリック液晶層をコレステリック液晶構造が発現する所定の温度に保持し、コレステリック液晶層中の液晶分子を配向させる。
【０１６５】
なお、本実施例において最終的に得られるべき偏光選択反射層１１のコレステリック液晶構造は、プラーナー配向状態ではなく、図２(a)に示すように、複数の螺旋構造領域３０の螺旋軸Ｌの方向が層内でばらついた配向状態となっているが、この場合でも、配向処理は必要となる。すなわち、コレステリック液晶構造の液晶分子のダイレクターを支持基材１２上で一定方向に揃えるような配向処理は必要とされないが、コレステリック液晶構造中に複数の螺旋構造領域３０を形成させるような配向処理は必要となるからである。
【０１６６】
ここで、支持基材１２上に形成されたコレステリック液晶層を、コレステリック液晶構造が発現する所定の温度に保持すると、コレステリック液晶層は液晶相を呈し、液晶分子自体の自己集積作用により、液晶分子のダイレクターが層の厚さ方向に連続的に回転してなる螺旋構造が形成される。そして、このような液晶相の状態で発現したコレステリック液晶構造は、後述するような手法でコレステリック液晶層を硬化させることにより、固定化することができる。
【０１６７】
なお、このような配向処理工程は、支持基材１２上に塗布された液晶性組成物に溶媒が含有されている場合には、通常、溶媒を除去するための乾燥処理とともに行われる。なお、溶媒を除去するためには、４０〜１２０℃、好ましくは６０〜１００℃の乾燥温度が適しており、乾燥時間（加熱時間）はコレステリック液晶構造が発現し、実質上溶媒が除去されればよく、例えば、１５〜６００秒が好ましく、さらに好ましくは３０〜１８０秒である。なお、乾燥後に配向状態が不十分であることが分かった場合には、適宜加熱時間を延長するようにするとよい。なお、このような乾燥処理において減圧乾燥の手法を用いる場合には、配向処理のために別途加熱処理を行うことが好ましい。
【０１６８】
（硬化処理工程）
上述した配向処理工程において、コレステリック液晶層中の液晶分子を配向させた後、硬化処理工程において、コレステリック液晶層を硬化させ、液晶相の状態で発現したコレステリック液晶構造を固定化する。
【０１６９】
ここで、硬化処理工程で用いられる方法としては、(1)液晶性組成物中の溶媒を乾燥させる方法、(2)加熱により液晶性組成物中の液晶分子を重合させる方法、(3)放射線の照射により液晶性組成物中の液晶分子を重合させる方法、及び(4)それらの方法を組み合わせた方法を用いることができる。
【０１７０】
このうち、上記(1)の方法は、コレステリック液晶層の材料である液晶性組成物に含有されるネマチック規則性を示す重合性の液晶材料として液晶ポリマーを用いた場合に適した方法である。この方法では、液晶ポリマーを有機溶媒などの溶媒に溶解させた状態で支持基材１２に塗布することとなるが、この場合には、乾燥処理により溶媒を除去するだけで、コレステリック規則性を有する固体化したコレステリック液晶層が形成される。なお、溶媒の種類や乾燥条件などについては、上述した塗布工程及び配向処理工程で述べたものを用いることができる。
【０１７１】
上記(2)の方法は、加熱により液晶性組成物中の液晶分子を熱重合させてコレステリック液晶層を硬化させる方法である。この方法では、加熱（焼成）温度によって液晶分子の結合状態が変化するので、加熱時にコレステリック液晶層の面内で温度ムラがあると、膜硬度などの物性や光学的な特性にムラが生じる。ここで、膜硬度の分布を±１０％以内にするためには、加熱温度の分布も±５％以内に抑えることが好ましく、より好ましくは±２％以内に抑えることが好ましい。
【０１７２】
なお、支持基材１２上に形成されたコレステリック液晶層を加熱する方法としては、加熱温度の均一性が得られれば特に限定はなく、ホットプレート上に密着して保持したり、ホットプレートとの間にわずかな気層を設けてホットプレートと平行になるように保持する方法を用いることができる。また、オーブンのような特定の空間全体を加熱する装置内に静置したり当該装置内を通過させる方法でもよい。なお、フィルムコーターなどを用いる場合には、乾燥ゾーンを長くして加熱時間を十分にとることができるようにすることが好ましい。
【０１７３】
加熱温度としては一般に、１００℃以上の高温が必要となるが、支持基材１２の耐熱性から１５０℃程度までとすることが好ましい。ただし、耐熱性に特化したフィルムなどを支持基材１２の材料として用いれば、１５０℃以上の高温での加熱も可能である。
【０１７４】
上記(3)の方法は、放射線の照射により液晶性組成物中の液晶分子を光重合させてコレステリック液晶層を硬化させる方法である。この方法では、放射線として、電子線や紫外線などを条件に応じて適宜用いることができる。通常は、装置の容易性などの観点から紫外線が好ましく用いられ、その波長は２５０〜４００ｎｍである。ここで、紫外線を用いる場合には、液晶性組成物に光重合開始剤が添加されていることが好ましい。
【０１７５】
液晶性組成物中に添加される光重合開始剤としては、ベンジル（ビベンゾイルともいう）や、ベンゾインイソブチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル、ベンゾフェノン、ベンゾイル安息香酸、ベンゾイル安息香酸メチル、４−ベンゾイル−４′−メチルジフェニルサルファイド、ベンジルメチルケタール、ジメチルアミノメチルベンゾエート、２−ｎ−ブトキシエチル−４−ジメチルアミノベンゾエート、ｐ−ジメチルアミノ安息香酸イソアミル、３，３′−ジメチル−４−メトキシベンゾフェノン、メチロベンゾイルフォーメート、２−メチル−１−（４−（メチルチオ）フェニル）−２−モルフォリノプロパン−１−オン、２−ベンジル−２−ジメチルアミノ−１−（４−モルフォリノフェニル）−ブタン−１−オン、１−（４−ドデシルフェニル）−２−ヒドロキシ−２−メチルプロパン−１−オン、１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、２−ヒドロキシ−２−メチル−１−フェニルプロパン−１−オン、１−（４−イソプロピルフェニル）−２−ヒドロキシ−２−メチルプロパン−１−オン、２−クロロチオキサントン、２，４−ジエチルチオキサントン、２，４−ジイソプロピルチオキサントン、２，４−ジメチルチオキサントン、イソプロピルチオキサントン、１−クロロ−４−プロポキシチオキサントンなどを挙げることができる。なお、光重合開始剤の他に増感剤を、本発明の目的が損なわれない範囲で添加することも可能である。
【０１７６】
なお、液晶性組成物に添加される光重合開始剤の添加量は、０．０１〜２０重量％、好ましくは０．１〜１０重量％、より好ましくは０．５〜５重量％の範囲であることが好ましい。
【０１７７】
以上のような一連の工程（塗布工程、配向処理工程及び硬化処理工程）を行うことにより、単層のコレステリック液晶層からなる偏光選択反射層１１を備えた投影スクリーン１０を製造することができるが、上述した一連の工程を繰り返すことにより、複数層のコレステリック液晶層からなる偏光選択反射層１１を備えた投影スクリーン１０を製造することが可能である。
【０１７８】
この場合、下層のコレステリック液晶層が形成されてそれが固定化されていれば、２層目以降のコレステリック液晶層の液晶性組成物を塗布するときも同様の手法により行うことができる。この場合、上層のコレステリック液晶層のコレステリック液晶構造（配向状態）は下層のコレステリック液晶層のコレステリック液晶構造（配向状態）を継続したものとなり、積層されるコレステリック液晶層の間に配向制御などのための層を設ける必要はない。ただし、必要に応じて、積層されるコレステリック液晶層の間に易接着層などの中間層を設けるようにしてもよい。なお、２層目以降のコレステリック液晶層を形成するに際しての、塗布工程、配向処理工程及び硬化処理工程に関する条件や用いる材料などに関しては、上述した通りであるので、ここでの説明は省略する。
【０１７９】
このように本実施例によれば、投影スクリーン１０−１において、特定の偏光成分の光を選択的に反射するコレステリック液晶構造を有する偏光選択反射層１１を備え、この偏光選択反射層１１の観察側の最表面に、映像光の界面反射率を低下させるための多孔質構造を有する低反射層１９−１を設けることにより、界面反射光３１Ｂが観察者５０に向かって出射し、さらに、観察者５０が、コレステリック液晶構造に含まれる螺旋構造領域３０の螺旋軸Ｌの方向のばらつきなどによるコレステリック液晶構造の構造的な不均一性により、拡散反射された拡散反射光３３だけでなく界面反射光３１Ｂも観察してしまう場合であっても、投影機２１の光源光による映り込みを低減することができ、その結果、映像の視認性が低下してしまうことを防止することができる。
【０１８０】
このとき、偏光選択反射層１１においては、コレステリック液晶構造の有する偏光分離特性により特定の偏光成分の光（例えば右円偏光）のみを選択的に反射するので、偏光特性のない外光や照明光などの環境光を偏光選択反射層１１で約５０％しか反射しないようにすることができる。このため、白表示などの明表示の部分の明るさが同じ場合でも、黒表示などの暗表示の部分の明るさを略半分にして、映像のコントラストを略２倍にすることができる。なおこのとき、投射された映像光が、偏光選択反射層１１で選択的に反射される光の偏光成分と同一の偏光成分の光（例えば右円偏光）を主として含むようにすれば、投射された映像光を偏光選択反射層１１で略１００％反射することができ、映像光を効率的に反射することができる。
【０１８１】
また、偏光選択反射層１１においては、コレステリック液晶構造が構造的な不均一性を有し、コレステリック液晶構造に含まれる螺旋構造領域３０の螺旋軸Ｌの方向がばらついたりしているので、映像光が鏡面反射でなく拡散反射され、映像が視認しやすくなる。なおこのとき、偏光選択反射層１１は、コレステリック液晶構造の構造的な不均一性により、選択的に反射される光を拡散させるので、特定の偏光成分の光（例えば選択反射波長域内の右円偏光３１Ｒ）を拡散させながら反射する一方で、その他の光（例えば選択反射波長域内の左円偏光３１Ｌ、選択反射波長域外の右円偏光３２Ｒ及び左円偏光３２Ｌ）については拡散させずに透過させることができる。このため、偏光選択反射層１１を透過する環境光や映像光について、上述したような「消偏」の問題は起こらず、偏光選択反射層１１の本来の偏光分離機能を維持しつつ、映像の視認性を向上させることができる。
【０１８２】
以上のように、本実施例によれば、外光や照明光などの環境光の影響をコレステリック液晶構造の有する偏光分離特性により抑えて映像のコントラストを高める一方で、コレステリック液晶構造の構造的な不均一性により映像の視認性を低下させることなく映像光の反射光に散乱効果を与えることができ、明るい環境光の下でも映像を鮮明に表示すると共に、さらに、偏光選択反射層１１の観察側の最表面に設けられた多孔質構造を有する低反射層１９−１により、映像光の界面反射率を低下させ、界面反射光の光量を低下させることができるので、投影機の光源光の映り込みを低減することができる。
【０１８３】
また、本実施例によれば、偏光選択反射層１１において、可視光域の一部のみをカバーする特定の波長域の光を選択的に反射するようにしているので、外光や照明光などの環境光の影響をさらに抑えて映像のコントラストを高めることができ、映像の視認性をより向上させることができる。
【０１８４】
投影システム
【０１８５】
次に、上述した本実施例に係る投影スクリーン１０−１を用いた投影システムについて説明する。
図１４は、投影スクリーン１０−１を備えた投影システムの一例を示す概略図である。
図１５は、投影スクリーン１０−１を備えた投影システムの他の例を示す概略図である。
【０１８６】
投影システム２０は、図１４に示すように、投影スクリーン１０−１と、投影スクリーン１０−１上に映像光を投射する投影機２１と、偏光変換素子２２と、照明光源２３と、偏光フィルム２４と、照明光源設置部２５等とを備えている。
このうち、投影機２１としては、ＣＲＴや液晶プロジェクター、ＤＬＰ（digital light processing）プロジェクターなどを用いることができるが、特に限定はされない。ただし、投影機２１により投影スクリーン１０−１上に投射される映像光は、投影スクリーン１０−１により選択的に反射される光の偏光成分と同一の偏光成分の光（例えば右円偏光）を主として含むことが好ましい。このとき、映像光の偏光変換は、偏光変換素子２２で行われており、例えば、映像光を円偏光に偏光変換する場合には、円偏光板が使用される。
【０１８７】
ここで、投影機２１として液晶プロジェクターを用いる場合には、その動作原理から、実質的に直線偏光が出射されている場合が多い。このような場合には、偏光変換素子２２として位相差板を用いることができる。投影機２１から出射された映像光を位相差板を介して出射させることにより、光量の損失なく直線偏光を円偏光へと変換することができる。
【０１８８】
なお、偏光変換素子（ここでは、位相差板）２２としては、１／４波長位相差を持つものが好ましく用いられ、具体的には視感度が最も高い５５０ｎｍに合わせて１３７．５ｎｍの位相差を持つものが理想的である。また、出射される赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）及び青色（Ｂ）の全ての波長域の光に適用することができるという意味で、広帯域１／４波長位相差板がさらに好ましい。さらに、材料の複屈折を制御することで得られる単体の位相差板、又は、１／４波長位相差板と１／２波長位相差板とを組み合わせたものなどを用いることもできる。
【０１８９】
このような位相差板２２は、図１４，１５に示すように、外付けで投影機２１の出射口に装着される他、投影機２１の内部に組み込まれていてもよい。
【０１９０】
また、一方で、投影機２１としてＣＲＴやＤＬＰプロジェクターが用いられる場合には、投影機２１から出射される光が無偏光状態の光であるので、円偏光を出射する場合には、直線偏光板及び位相差板からなる円偏光板を配置する必要がある。この場合、投影機２１自体の光量は半減するが、投影スクリーン１０−１の偏光選択反射層１１で選択的に反射される光の偏光成分と異なる偏光成分の光（例えば左円偏光）に起因した迷光などの発生を効果的に防止して映像のコントラストを高めることができる。なお、プロジェクター内部の光学系により直線偏光とする場合には、直線偏光板を用いずに位相差板のみを用いるようにしてもよい。
【０１９１】
ここで、投影機２１は一般に、光の三原色である赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）及び青色（Ｂ）の波長域の光によりカラー表示を実現しており、例えば、投影スクリーン１０−１に対して光が垂直に入射する場合を基準にして、選択反射中心波長が４３０〜４６０ｎｍ、５４０〜５７０ｎｍ及び５８０〜６２０ｎｍの範囲に存在する光を投射している。このため、投影スクリーン１０−１においては、投影機２１により投射される映像光の波長域に対応する波長域の光のみを選択的に反射するようにすることが好ましい。これにより、外光や照明光などの環境光のうち上述した波長域から外れた範囲にある可視光域の光の反射を防止して映像のコントラストを高めることができる。
【０１９２】
なお、投影システム２０は通常、室内の天井などの照明光源設置部２５に設置された照明光源２３を備えており、投影スクリーン１０−１が設置される観察空間を照明するようになっている。
【０１９３】
ここで、図１４に示すように、照明光源２３から出射された照明光が投影スクリーン１０−１上に直接的に照射されるように照明光源２３が配置されている場合には、照明光源２３から投影スクリーン１０−１へ向けて出射される照明光３４が、投影スクリーン１０−１により選択的に反射される光の偏光成分と異なる偏光成分の光（例えば左円偏光）を主として含むようにすることが好ましい。これにより、照明光が投影スクリーン１０−１の偏光選択反射層１１で反射されてしまうことを効果的に防止して映像のコントラストを高めることができる。
【０１９４】
なお、照明光源２３から出射された照明光３４の偏光状態は、照明光源２３の近傍に、左円偏光を透過する偏光フィルム２４を設けることにより制御することができる。ここで、偏光フィルム２４としては、吸収型の円偏光板や偏光分離板（反射型の円偏光板）を用いることができる。なお、偏光分離板としては、コレステリック液晶層を利用した円偏光分離板や、直線偏光分離板の出射側に、直線偏光を円偏光へ変換するための位相差板を設けたものを用いることができる。なお、このような偏光分離板は、吸収型の円偏光板に比べて光量の損失が少ないという意味で好ましいものである。
【０１９５】
なお、図１４に示す投影システム２０においては、照明光源２３から出射された照明光が投影スクリーン１０−１上に直接的に照射されているが、これに限らず、図１５に示すように、天井以外の照明光源設置部２６に照明光源２３を設置し、照明光源２３から出射された照明光３５が天井などの照明光反射体２７を介して照明光３５′として投影スクリーン１０−１上に間接的に照射される場合にも同様にして適用することができる。ただし、この場合には、照明光反射体２７により光が反射したときに円偏光の偏光状態が逆転するので、照明光源２３から照明光反射体へ向けて出射される照明光３５は、図１４に示す場合と同様に、右円偏光を透過する偏光フィルム２４′などを配置することにより、投影スクリーン１０−１により選択的に反射される光の偏光成分と同一の偏光成分の光（例えば右円偏光）を主として含むようにすることが好ましい。なお、偏光フィルム２４′としては、上述した偏光フィルム２４と同様のものを用いることができる。これにより、照明光反射体２７でその偏光状態が逆転された照明光３５′は、投影スクリーン１０−１により選択的に反射される光の偏光成分と異なる偏光成分の光（例えば左円偏光）を主として含むこととなり、投影スクリーン１０−１の偏光選択反射層１１で照明光３５′が反射されてしまうことを効果的に防止して映像のコントラストを高めることができる。
【０１９６】
また、本実施例による投影スクリーン１０−１を用いた投影システム２０では、多孔質構造を有する低反射層１９−１は、上述したように、偏光選択反射層１１の観察側の最表面に設けられ、さらに、右円偏光３１Ｒの一部の界面反射率を低下させることにより、界面反射光３１Ｂの光量を低下させることができるので、投影機２１の光源光の映り込みを低減することができる。
【０１９７】
なお、投影システム２０において、投影機２１は、通常、投影スクリーン１０−１の略中心部の法線上付近に配置されるが（図１４，１５参照）、これに限られず、例えば、室内の天井、床等に配置される場合（いわゆるオフセット状態）も想定される。このような投影機２１と投影スクリーン１０−１との配置関係においては、例えば、低反射層１９−１の機能等を、低反射層１９−１の全領域又は限定された領域（例えば、上側半分、下側半分など）に有するようにしてもよい。
【０１９８】
次に、上述した実施例を具体的に説明する。
【０１９９】
（具体例）
紫外線硬化型のネマチック液晶からなる主剤（９４．７重量％）にカイラル剤（５．３重量％）を添加したモノマー混合液晶をシクロヘキサノンに溶解し、４４０ｎｍに選択反射中心波長を有する第１のコレステリック液晶溶液を調整した。
【０２００】
なお、ネマチック液晶としては、上記の化学式（２−ｘｉ）で表される化合物を含む液晶を用いた。
【０２０１】
また、重合性カイラル剤としては、上記の化学式（５）で表される化合物を用いた。
【０２０２】
さらに、第１のコレステリック液晶溶液には、光重合開始剤（Ciba Speciality Chemicals社製）を５重量％添加した。
【０２０３】
そして、以上のようにして調整した第１のコレステリック液晶溶液を、２００×２００ｍｍの黒色ＰＥＴフィルム上に易接着層を成膜した支持基材（ルミラー／ＡＣ−Ｘ、パナック社製）上にバーコート法により塗布した。
【０２０４】
次に、８０℃のオーブンで９０秒加熱し、配向処理（乾燥処理）を行い、溶媒が除去されたコレステリック液晶層を得た。
【０２０５】
その後、コレステリック液晶層に対して３６５ｎｍの紫外線を５０ｍＷ／ｃｍ2で１分間照射し、コレステリック液晶層を硬化させることにより、４４０ｎｍに選択反射中心波長を有する１層目の部分選択反射層を得た。
【０２０６】
同様にして、第２のコレステリック液晶溶液を、１層目の部分選択反射層上に直接塗布し、配向処理（乾燥処理）及び硬化処理を行った。これにより、５５０ｎｍに選択反射中心波長を有する２層目の部分選択反射層を得た。なお、第２のコレステリック液晶溶液は、第１のコレステリック液晶溶液と同様の手法により調整されたものであり、ネマチック液晶とカイラル剤との混合比率を制御することにより、５５０ｎｍに選択反射中心波長を有するようにした。
【０２０７】
同様にして、第３のコレステリック液晶溶液を、２層目の部分選択反射層上に直接塗布し、配向処理（乾燥処理）及び硬化処理を行った。これにより、６００ｎｍに選択反射中心波長を有する、３層目の部分選択反射層を得た。なお、第３のコレステリック液晶溶液は、第１のコレステリック液晶溶液と同様の手法により調整されたものであり、ネマチック液晶とカイラル剤との混合比率を制御することにより、６００ｎｍに選択反射中心波長を有するようにした。
【０２０８】
以上により、偏光選択反射層として、青色（Ｂ）の波長域の光（４４０ｎｍに選択反射中心波長を有する光）を選択的に反射する１層目の部分選択反射層と、緑色（Ｇ）の波長域の光（５５０ｎｍに選択反射中心波長を有する光）を選択的に反射する２層目の部分選択反射層と、赤色（Ｒ）の波長域の光（６００ｎｍに選択反射中心波長を有する光）を選択的に反射する３層目の部分選択反射層とが、支持基材側から順に積層された投影スクリーン（比較例である投影スクリーン２とする：後述）を得た。なお、１層目の部分選択反射層の厚さは３μｍ、２層目の部分選択反射層の厚さは４μｍ、３層目の部分選択反射層の厚さは５μｍとした。なお、このようにして得られた投影スクリーンの偏光選択反射層の各部分選択反射層のコレステリック液晶構造はプラーナー配向状態ではなかった。
【０２０９】
投影スクリーン１を準備した。投影スクリーン１は、上述したように、プラーナー配向状態が崩されたコレステリック液晶構造を有するスクリーン表面に、カチオンポリマーを成膜し、次に、アニオンポリマーを成膜した。その後、カチオン、アニオン、カチオンの順に積層した。なお、この成膜方法は、ディッピングにより行った。
また、カチオンポリマーとしては、ポリジアリルジメチルアンモニウムクロライド０．４％水溶液を用い、同じく、アニオンポリマーとしては、ポリスチレンスルホン酸ナトリウム０．４％水溶液を用いた。
【０２１０】
次に、シリカ粒子スノーテックス２０Ｌ（日産化学製）をディッピングにより成膜し、その後、カチオンポリマーを成膜し、この作業を３回繰り返した。最後に、シリカ粒子スノーテックス４０（日産化学製）を成膜した。
以上により、スクリーン表面に、吸着膜による反射防止層を形成した投影スクリーン１を得た。
【０２１１】
（比較例）
投影スクリーン２を準備した。投影スクリーン２は、上述したように、プラーナー配向状態が崩されたコレステリック液晶構造を有するスクリーンである。
投影スクリーン３を準備した。投影スクリーン３は、市販のマットスクリーンを用いた。
【０２１２】
（評価結果）
各投影スクリーン１，２，３について、ＤＬＰ方式の投影機を用いてコントラストを測定した。
投影機の射出口には、射出光が円偏光となるように、円偏光板を配置した。また、投影機は、各投影スクリーン１，２，３から約２．５ｍ離したところに配置した。投影した映像は、プロジェクター光源の映り込みが確認しやすいように全面白表示とした。また、画面全体の映像の視認性評価は、白と黒のエリアがある静止画像とした。
【０２１３】
室内の照明としては、蛍光灯（偏光制御なし）を用い、この蛍光灯からの照明光が、天井から約５０度の角度で各投影スクリーン１，２，３に入射するように、蛍光灯を配置した。この場合に、各投影スクリーン１，２，３の真下の明るさは、２００ｌｘであった（トプコン製）。
【０２１４】
また、各投影スクリーン１，２，３は、床に対して垂直に配置し、輝度計（トプコン製ルミナンスメーターＢＭ−８）を用いて、スクリーン中央部からやや下の位置であって、プロジェクター光源の映り込みを観察できる位置で白表示の輝度を測定した。
その結果、投影スクリーン２では、静止画像については良好な視認性を得ることができたが、輝度は９６０ｃｄ／ｍ2であり、プロジェクター光源の映り込みが観察された。投影スクリーン３は、プロジェクター光源の映り込みは観察されなかったが、静止画像については画面全体が白っぽくなり、映像の視認性が悪かった。
一方、投影スクリーン１では、静止画像について良好な視認性を得ることができ、さらに、輝度は３００ｃｄ／ｍ2であり、プロジェクター光源の映り込みを低減することができた。
【図面の簡単な説明】
【０２１５】
【図１】本発明の１実施例に係る投影スクリーンの基本構造を示す概略断面図。
【図２】図１に示す投影スクリーンの偏光選択反射層の配向状態及び光学的機能を説明するための模式図。
【図３】図１に示す投影スクリーンの一変形例を示す概略断面図。
【図４】図１に示す投影スクリーンの他の変形例を示す概略断面図。
【図５】図１に示す投影スクリーンのさらに他の変形例を示す概略断面図。
【図６】図１に示す投影スクリーンのさらに他の変形例を示す概略断面図。
【図７】図１に示す投影スクリーンのさらに他の変形例を示す概略断面図。
【図８】図１に示す投影スクリーンのさらに他の変形例を示す概略断面図。
【図９】投影スクリーン１０を用いた投影システムの概念図。
【図１０】本実施例に係る投影スクリーン１０−１を用いた投影システムの概念図。
【図１１】低反射層１９−１及びその製造方法を示す説明図。
【図１２】低反射層１９−１及び他の製造方法を示す説明図。
【図１３】試料１、２の反射率（入射角５°）を示すグラフ。
【図１４】本発明の１実施例に係る投影スクリーンを備えた投影システムの一例を示す概略図。
【図１５】本発明の１実施例に係る投影スクリーンを備えた投影システムの他の例を示す概略図。
【符号の説明】
【０２１６】
１０，１０−１    投影スクリーン
１１    偏光選択反射層
１１ａ，１１ｂ，１１ｃ    部分選択反射層
１２，１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃ    支持基材
１３    中間層
１４    支持フィルム
１５    光吸収層
１６    光反射層
１７    粘着層
１８    剥離フィルム
１９    機能性保持層
１９−１    低反射層
２０    投影システム
２１    投影機
２２    位相差板
２３    照明光源
２４，２４′    偏光フィルム
２５，２６    照明光源設置部
２７    照明光反射体
３０    螺旋構造領域
３１Ｒ    選択反射波長域内の右円偏光
３１Ｌ    選択反射波長域内の左円偏光
３２Ｒ    選択反射波長域外の右円偏光
３２Ｌ    選択反射波長域外の左円偏光
３３    反射光
３４，３５，３５′    照明光
【図１】
2005106917.tif 000008
【図２】
2005106917.tif 000009
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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