(57)【要約】【課題】  スクリーン面の全面の輝度分布を改善して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を提供する。【解決手段】  投影スクリーン１０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を支持する支持基材１２とを備えている。ここで、支持基材１２はハーフパイプ状の形状をなし、その表面（凹面）１２ａ上に偏光選択反射層１１が均一な厚さで形成されている。そして、偏光選択反射層１１のコレステリック液晶構造の各螺旋構造領域３０の螺旋軸Ｌの方向は、偏光選択反射層１１で反射された光が特定の観察位置（例えば、投影スクリーン１０の中央部を正視する位置）を指向するように、中央部側（螺旋軸Ｌｃ参照）に比べて外周部側（螺旋軸ＬＰ参照）でより大きく中央部側に傾くようにスクリーン面４１内で制御されている。【選択図】  図２
2005091744.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
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選択的に反射する層構造を有する偏光選択反射層であって、反射された光が特定の観察位置を指向するように前記層構造のブラッグ反射面の法線方向がスクリーン面内で制御されている偏光選択反射層を備えたことを特徴とする投影スクリーン。
【請求項２】
前記偏光選択反射層の前記層構造のブラッグ反射面の法線方向が中央部側に比べて外周部側でより大きく中央部側に傾くように前記スクリーン面内で制御されていることを特徴とする、請求項１に記載の投影スクリーン。
【請求項３】
前記偏光選択反射層は前記層構造としてコレステリック液晶構造を有し、このコレステリック液晶構造の螺旋軸の方向が前記スクリーン面内で制御されていることを特徴とする、請求項１又は２に記載の投影スクリーン。
【請求項４】
前記偏光選択反射層の前記コレステリック液晶構造は、前記スクリーン面内に位置する複数の微小領域であって、それぞれが複数の螺旋構造領域を含む複数の微小領域を含み、前記各微小領域内に含まれる各螺旋構造領域の螺旋軸の方向が主方向を基準として所定の範囲でばらつくように構成されていることを特徴とする、請求項３に記載の投影スクリーン。
【請求項５】
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、請求項１乃至４のいずれか一項に記載の投影スクリーン。
【請求項６】
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、請求項１又は２に記載の投影スクリーン。
【請求項７】
前記偏光選択反射層により反射された光を拡散する拡散要素をさらに備えたことを特徴とする、請求項１乃至６のいずれか一項に記載の投影スクリーン。
【請求項８】
前記偏光選択反射層は、それ自体が拡散性を有することを特徴とする、請求項１乃至６のいずれか一項に記載の投影スクリーン。
【請求項９】
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赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）及び青色（Ｂ）の波長域の光を選択的に反射することを特徴とする、請求項１乃至８のいずれか一項に記載の投影スクリーン。
【請求項１０】
前記偏光選択反射層を支持する支持基材をさらに備えたことを特徴とする、請求項１乃至９のいずれか一項に記載の投影スクリーン。
【請求項１１】
前記支持基材は、可視光域の光を吸収する光吸収層を含むことを特徴とする、請求項１０に記載の投影スクリーン。
【請求項１２】
前記偏光選択反射層は、重合性の液晶材料からなることを特徴とする、請求項１乃至１１のいずれか一項に記載の投影スクリーン。
【請求項１３】
請求項１乃至１２のいずれか一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ことを特徴とする投影システム。
【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。
【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、上述したような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。
【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】
【００１１】
このような偏光分離層を利用した投影スクリーンに関し、本発明者は先に、コレステリック液晶構造を有する偏光選択反射層を備え、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る投影スクリーンを提案している（特願２００３−１６５６８７号）。
【００１２】
本発明は上記特願２００３−１６５６８７号に記載された発明を前提としてなされたものであり、スクリーン面のうち特定の観察位置から斜めに観察される部分から出射される光の強度を向上させて、スクリーン面の全面の輝度分布を改善して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を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明は、その第１の解決手段として、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選択的に反射する層構造を有する偏光選択反射層であって、反射された光が特定の観察位置を指向するように前記層構造のブラッグ反射面の法線方向がスクリーン面内で制御されている偏光選択反射層を備えたことを特徴とする投影スクリーンを提供する。
【００１４】
なお、本発明の第１の解決手段においては、前記偏光選択反射層の前記層構造のブラッグ反射面の法線方向が中央部側に比べて外周部側でより大きく中央部側に傾くように前記スクリーン面内で制御されていることが好ましい。
【００１５】
また、本発明の第１の解決手段において、前記偏光選択反射層は前記層構造としてコレステリック液晶構造を有し、このコレステリック液晶構造の螺旋軸の方向が前記スクリーン面内で制御されていることが好ましい。
【００１６】
ここで、前記偏光選択反射層の前記コレステリック液晶構造は、前記スクリーン面内に位置する複数の微小領域であって、それぞれが複数の螺旋構造領域を含む複数の微小領域を含み、前記各微小領域内に含まれる各螺旋構造領域の螺旋軸の方向が主方向を基準として所定の範囲でばらつくように構成されていることが好ましい。
【００１７】
なお、本発明の第１の解決手段において、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が好ましい。また、前記特定の偏光成分の光は、片方の直線偏光であってもよい。
【００１８】
また、本発明の第１の解決手段においては、前記偏光選択反射層により反射された光を拡散する拡散要素をさらに備えたり、前記偏光選択反射層自体が拡散性を有することが好ましい。
【００１９】
さらに、本発明の第１の解決手段において、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赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）及び青色（Ｂ）の波長域の光を選択的に反射することが好ましい。
【００２０】
さらに、本発明の第１の解決手段においては、前記偏光選択反射層を支持する支持基材をさらに備えることが好ましい。なお、前記支持基材は、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。
【００２１】
なお、本発明の第１の解決手段において、前記偏光選択反射層は、重合性の液晶材料からなることが好ましい。
【００２２】
本発明は、その第２の解決手段として、上述した第１の解決手段に係る投影スクリーンと、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ことを特徴とする投影システムを提供する。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、特定の偏光成分の光を選択的に反射する層構造を有する偏光選択反射層において、反射された光が特定の観察位置を指向するようにその層構造のブラッグ反射面の法線方向がスクリーン面内で制御されている。ここで、特定の偏光成分の光を出射する投影機が特定の観察位置の近傍に配置されている通常の使用態様を考えると、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、スクリーン面のうち特定の観察位置から斜めに観察される部分（例えば外周部）の明るさは、特定の観察位置から真っ直ぐに観察される部分（例えば中央部）の明るさに比べて低くなる。しかしながら、本発明においては、偏光選択反射層において、反射された光が特定の観察位置を指向するようにその層構造のブラッグ反射面の法線方向がスクリーン面内で制御されているので、スクリーン面のうち特定の観察位置から斜めに観察される部分である外周部などから当該特定の観察位置へ向けて出射される光の強度を向上させることができ、このため、スクリーン面の全面の輝度分布を改善して映像を鮮明に表示することができる。
【００２４】
また、本発明によれば、偏光選択反射層において、反射された光が特定の観察位置を指向するようにその層構造のブラッグ反射面の法線方向がスクリーン面内で制御されているので、偏光選択反射層のうち映像光が斜めに入射する外周部（特定の観察位置から斜めに観察される部分）での光の偏光状態の歪みを少なくすることができ、スクリーン面の全面に亘って色シフトや反射効率の低下等の影響が生じることを効果的に抑制することができる。
【００２５】
さらに、本発明によれば、偏光選択反射層が、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。
【００２６】
さらに、本発明によれば、偏光選択反射層が層構造としてコレステリック液晶構造を有し、かつ、この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所定の範囲内でばらつくようにすれば、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に含まれる螺旋構造領域の螺旋軸のばらつきにより、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。このため、偏光選択反射層を透過する環境光や映像光について、その偏光状態が乱される、いわゆる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。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
【００２８】
投影スクリーン
まず、図１により、本発明の一実施の形態に係る投影スクリーンについて説明する。
【００２９】
図１に示すように、本実施の形態に係る投影スクリーン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（層構造）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。
【００３０】
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、コレステリック液晶構造における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。
【００３１】
そして、偏光選択反射層１１のコレステリック液晶構造は、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、コレステリック液晶構造において、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。
【００３２】
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）
【００３３】
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。
【００３４】
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）
【００３５】
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、偏光選択反射層１１において、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。
【００３６】
ここで、本実施の形態においては、図１に示すように、ハーフパイプ状の形状をなす支持基材１２の表面（凹面）１２ａ上に、上述したようなコレステリック液晶構造を有する偏光選択反射層１１が均一な厚さで形成されている。これにより、図２に示すように、偏光選択反射層１１で反射された光が特定の観察位置（例えば、投影スクリーン１０の中央部を正視する位置）を指向するように偏光選択反射層１１のコレステリック液晶構造の各螺旋構造領域３０の螺旋軸Ｌの方向（ブラッグ反射面の法線方向）がスクリーン面４１内で制御されている。なお、本実施の形態においては、図２に示すように、映像光を投射する投影機が観察位置の近傍に配置されているものとする。
【００３７】
ここで、図２に示すように、ハーフパイプ状の形状をなす支持基材１２の表面１２ａ上に均一な厚さで形成された偏光選択反射層１１は、そのコレステリック液晶構造の各螺旋構造領域３０の螺旋軸Ｌの方向が支持基材１２の表面１２ａに略垂直な状態になり、コレステリック液晶構造の各螺旋構造領域３０の螺旋軸Ｌの方向は、中央部側（螺旋軸Ｌｃ参照）に比べて外周部側（螺旋軸ＬＰ参照）でより大きく中央部側に傾くようにスクリーン面４１内で制御されている。このため、スクリーン面４１のうち特定の観察位置から斜めに観察される部分である外周部などから当該特定の観察位置へ向けて出射される光の強度を向上させることができ、このため、スクリーン面４１の全面の輝度分布を改善して映像を鮮明に表示することができる。
【００３８】
なお、偏光選択反射層１１のコレステリック液晶構造としては、図２に示すように、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各螺旋構造領域３０が支持基材１２の表面１２ａに沿ってプラーナー配向状態となっているものの他、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がばらついた配向状態のものであってもよい。
【００３９】
すなわち、図３に示すように、偏光選択反射層１１のコレステリック液晶構造をスクリーン面４１内で複数の微小領域Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３に区分して考えた場合、これらの各微小領域Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３内に含まれる複数の螺旋構造領域３０の螺旋軸Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３の方向が螺旋軸の主方向ＬＡ１，ＬＡ２，ＬＡ３を基準として所定の範囲（例えば±４０°の範囲）でばらつくように構成されている。なおこの場合、各微小領域Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３の螺旋軸の主方向ＬＡ１，ＬＡ２，ＬＡ３は、偏光選択反射層１１で反射された光が特定の観察位置（例えば、投影スクリーン１０の中央部を正視する位置）を指向するようにスクリーン面４１内で制御される。
【００４０】
このようにして、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をばらついた状態とすることにより、選択的に反射される光（反射光３３）を拡散させることが可能である。ここで、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にある場合には、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）となっている。なお、ここでいう「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。
【００４１】
また、偏光選択反射層１１のコレステリック液晶構造は、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。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
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４に示すように、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、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４において、各部分選択反射層１１ａ，１１ｂ，１１ｃは、図１乃至図３に示す偏光選択反射層１１と同様に、反射された光が特定の観察位置を指向するようにそのコレステリック液晶構造の螺旋軸の方向がスクリーン面内で制御されている。
【００４５】
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、最も薄い部分である中央部において、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。
【００４６】
次に、支持基材１２について説明する。
【００４７】
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。
【００４８】
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。具体的には例えば、黒い顔料を練りこんだアクリル板や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を形成したり（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）、プラスチックフィルムなどの透明な支持フィルム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を形成したりするとよい。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。
【００４９】
また、支持基材１２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。
【００５０】
なお、支持基材１２の表面１２ａ上に偏光選択反射層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）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。
【００５１】
ここで、支持基材１２の表面１２ａ上にて偏光選択反射層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場合には、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１２ａに配向能を有していないものを用いることが好ましい。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（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。
【００５２】
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。
【００５３】
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。なおこのとき、支持基材１２はハーフパイプ状の形状をなしており、支持基材１２のうち液晶性組成物が塗布される側の表面（凹面）１２ａは配向能を有していないようにする。
【００５４】
次に、このようにして準備された支持基材１２の表面（凹面）１２ａ上に、コレステリック規則性を示す液晶性組成物を均一な厚さで塗布した後、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。
【００５５】
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。
【００５６】
（塗布工程）
塗布工程においては、支持基材１２の表面１２ａ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、支持基材１２の表面（凹面）１２ａに沿って均一な厚さで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。
【００５７】
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。
【００５８】
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。なお、カイラル剤の種類を変えてカイラルパワーを変えるか、あるいは、カイラル剤の濃度を変化させることにより、重合性の液晶材料の分子構造に起因する選択反射中心波長を制御することができる。また、このような液晶性組成物には、光重合開始剤や適当な添加剤が添加される。
【００５９】
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。
【化１】
2005091744.tif 000003
【化２】
2005091744.tif 000004
【００６０】
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。
【００６１】
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。
【００６２】
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。
【００６３】
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。
【００６４】
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。
【化３】
2005091744.tif 000005
【化４】
2005091744.tif 000006
【化５】
2005091744.tif 000007
【００６５】
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。
【００６６】
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。
【００６７】
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。
【００６８】
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。
【００６９】
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なもの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。
【００７０】
（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。
【００７１】
なお、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３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。
【００７２】
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。
【００７３】
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。
【００７４】
（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。
【００７５】
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。
【００７６】
このうち、上記(1)の方法は、コレステリック液晶層の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。
【００７７】
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。
【００７８】
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。
【００７９】
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。
【００８０】
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。
【００８１】
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。
【００８２】
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。
【００８３】
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。これにより、例えば、図４に示すように、偏光選択反射層１１として、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、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１１ｃとが、支持基材１２側から順に積層された投影スクリーン１０を製造することが可能となる。
【００８４】
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。
【００８５】
このように本実施の形態によれば、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（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）において、反射された光が特定の観察位置（例えば、投影スクリーン１０の中央部を正視する位置）を指向するようにコレステリック液晶構造の各螺旋構造領域３０の螺旋軸Ｌの方向がスクリーン面４１内で制御されているので、スクリーン面のうち特定の観察位置から斜めに観察される部分である外周部などから当該特定の観察位置へ向けて出射される光の強度を向上させることができ、このため、スクリーン面４１の全面の輝度分布を改善して映像を鮮明に表示することができる。
【００８６】
また、本実施の形態によれば、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）が、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。
【００８７】
さらに、本実施の形態によれば、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の方向が所定の範囲内でばらついているので、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に含まれる螺旋構造領域３０の螺旋軸Ｌのばらつきにより、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、その偏光状態が乱される、いわゆる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。
【００８８】
なお、上述した実施の形態においては、偏光選択反射層１１を作製する方法として、ハーフパイプ状の形状をなす支持基材１２の表面（凹面）１２ａ上に、コレステリック規則性を示す液晶性組成物を均一な厚さで塗布して成膜することにより、コレステリック液晶構造の各螺旋構造領域３０の螺旋軸Ｌの方向を制御しているが、これに限らず、図６に示すように、フレネルレンズ面（鋸状の形状を有する凹面）を有する支持基材（フレネルレンズ基材）１２′の表面１２ａ′上に、コレステリック規則性を示す液晶性組成物を略均一な厚さで塗布して成膜することにより、コレステリック液晶構造の各螺旋構造領域３０の螺旋軸Ｌの方向が制御された偏光選択反射層１１′を作製する方法を用いてもよい。なお、これらの方法では、平面状に成膜したコレステリック液晶膜をあらかじめ準備しておき、ハーフパイプ状の形状をなす支持基材１２の表面（凹面）１２ａ上や、支持基材（フレネルレンズ基材）１２′の表面（凹面）１２ａ′上に転写することも可能である。
【００８９】
また、図７に示すように、通常のプレート状の支持基材１２″の表面（平坦面）１２ａ″上に、コレステリック規則性を示す液晶性組成物を均一な厚さで塗布して成膜した後、金型４０を加熱プレス等の手法により押し当て、支持基材１２″上に形成されたコレステリック液晶層の表面形状を変形させることにより、コレステリック液晶構造の各螺旋構造領域３０の螺旋軸Ｌの方向が制御された偏光選択反射層１１″を作製するようにしてもよい。なお、金型４０の金型面４０ａとしては、フレネルレンズ面の逆形状の表面の他、ハーフパイプ表面の逆形状の表面を用いることができる。
【００９０】
なお、上述した実施の形態においては、ハーフパイプ状の形状をなす支持基材１２の表面（凹面）１２ａ上に均一な厚さで偏光選択反射層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）を形成したものであり、偏光選択反射層１１で反射された光は一次元的に集光されて特定の線状の領域（観察位置）に収束されることとなるが、これに限らず、同心円状の凹面として形成された支持基材の表面上に均一な厚さで偏光選択反射層を形成することにより、偏光選択反射層で反射された光を二次元的に集光させて特定の点状の領域に収束させるようにしてもよい。なお、一般に、投影スクリーン１０は横長であるので、前者の方法で、偏光選択反射層１１で反射された光を線状に集光させるだけでも、すなわち、偏光選択反射層１１のコレステリック液晶構造の螺旋軸の方向を横方向に沿って変化させるだけでも、映像光の入射角度がきつくなる投影スクリーン１０の横方向の端部での反射効率の低下を効果的に抑えることが可能である。これに対し、後者の方法で、偏光選択反射層１１で反射された光を点状に集光させる場合には、投影スクリーン１０の横方向の端部だけでなく縦方向の端部でも反射効率の低下を抑えることが可能となり、より十分な効果を得ることができる。
【００９１】
なお、上述した実施の形態においては、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）として、右円偏光又は左円偏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ものを用いているが、反射された光が特定の観察位置を指向するようにその層構造のブラッグ反射面の法線方向がスクリーン面内で制御されているものであれば、多層反射性偏光材などの直線偏光要素のように片方の直線偏光を選択的に反射する層構造を有するものを用いてもよい。この場合、多層反射性偏光材などの直線偏光要素の層構造におけるブラッグ反射面の法線方向は、多層積層体面の法線方向に相当する。
【００９２】
また、上述した実施の形態においては、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）自体が拡散性を有しているが、これに限らず、偏光選択反射層１１により反射された光を拡散する拡散要素を偏光選択反射層１１とは別体で設けるようにしてもよい。
【００９３】
投影システム
なお、上述した投影スクリーン１０は、図８に示すように、投影機２１を備えた投影システム２０に組み込んで用いることができる。
【００９４】
図８に示すように、投影システム２０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。
【００９５】
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上に投射される映像光は、投影スクリーン１０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。
【００９６】
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、投影機２１から出射された映像光を位相差板２２など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。
【００９７】
なお、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。
【００９８】
このような位相差板２２は、図８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。
【００９９】
なお、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。
【０１００】
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。
【実施例】
【０１０１】
次に、上述した実施の形態の具体的実施例について述べる。
【０１０２】
（実施例）
まず、紫外線硬化型のネマチック液晶からなる主剤（９７重量％）にカイラル剤（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、６００ｎｍ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。
【０１０３】
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。
【０１０４】
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。
【０１０５】
さらに、第１のコレステリック液晶溶液には、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製のアセトフェノン系光重合開始剤を５重量％添加した。
【０１０６】
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、４００ｍｍ×３００ｍｍの黒色アクリル板（厚さ２ｍｍ）上にダイコート法により塗布した。
【０１０７】
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。
【０１０８】
その後、窒素雰囲気下でコレステリック液晶層に対して３６５ｎｍの紫外線を１０ｍＷ／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、６００ｎｍ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。
【０１０９】
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。
【０１１０】
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、４４０ｎｍ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、４４０ｎｍに選択反射中心波長を有するようにした。
【０１１１】
これにより、偏光選択反射層として、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１層目の部分選択反射層（厚さ５μｍ）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（厚さ４μｍ）と、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３層目の部分選択反射層（厚さ３μｍ）とが、支持基材側から順に積層された偏光選択反射層を得た。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。
【０１１２】
その後、平面凹面レンズを複製する際に用いられる金型であって、フレネルレンズ面の逆形状の表面（鋸状の傾斜面が型の中心部側を向いているもの）を有する金型を準備し、上述したようにして作製された偏光選択反射層のうち黒色アクリル板とは反対側の表面に１４０℃で押し当て、一定時間（３０分）に亘ってプレスした。なお、金型のフレネルレンズ面としては、鋸状の傾斜面（山）同士のピッチが０．１ｍｍ、山の高さが０〜０．０５ｍｍで、かつ、山の高さが中央部側から外周部側に行くほど連続的に高くなるものを用いた。
【０１１３】
以上により、黒色アクリル板上に形成された偏光選択反射層の表面形状が金型の表面形状に合わせて変形し、コレステリック液晶構造の螺旋軸がスクリーン面の中央部側に傾けられた偏光選択反射層１１を備えた投影スクリーン（４００ｍｍ×３００ｍｍの大きさ）が製造された。
【０１１４】
（比較例）
金型によるプレスをしない以外は、上述した実施例と同様の方法により、４００ｍｍ×３００ｍｍの大きさの投影スクリーンを製造した。
【０１１５】
（評価結果）
実施例及び比較例に係る各投影スクリーン上に、投影機から出射された映像光を投射した。なお、投影機としては、液晶プロジェクター（ＥＬＰ−５２、エプソン社製）を用いた。
【０１１６】
ここで、投影機の出射口には、出射された映像光が円偏光となるように円偏光板を配置した。また、投影機及び投影スクリーンが設置される室内の照明は、天井に設置された蛍光灯（無偏光状態の光を出射するもの）により行い、天井からおよそ５０度の角度で投影スクリーン上に照明光が照射されるような関係で配置した。
【０１１７】
なお、投影スクリーンは、床に対して垂直に設置した。また、投影機を投影スクリーンから垂直な方向（床に平行な方向）に約２．５ｍ離れたところに配置した。
【０１１８】
この状態で、投影機により投影スクリーン上に映像光（白と黒のエリアがある静止映像）を投射し、投影機を配置した位置の近傍から、投影スクリーンを目視により観察した。
【０１１９】
その結果、実施例に係る投影スクリーンでは、十分なコントラストが得られ、中央部と同様に外周部でも十分明るく、映像を良好に視認することができた。これに対し、比較例に係る投影スクリーンでは、外周部の映像が暗く、映像を良好に視認することができなかった。
【図面の簡単な説明】
【０１２０】
【図１】本発明の一実施の形態に係る投影スクリーンを示す概略断面図。
【図２】図１に示す投影スクリーンの作用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偏光選択反射層の配向状態の一例を示す模式図。
【図４】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５】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説明するための概略断面図。
【図８】本発明の一実施の形態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。
【符号の説明】
【０１２１】
１０  投影スクリーン
１１，１１′，１１″  偏光選択反射層
１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄ  部分選択反射層
１２，１２′，１２″  支持基材
１２ａ，１２ａ′，１２ａ″  表面（凹面）
２０  投影システム
２１  投影機
２２  位相差板
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
Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３  微小領域
Ｌ，Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３  螺旋構造領域の螺旋軸
ＬＣ  中央部側の螺旋軸
ＬＰ  外周部側の螺旋軸
ＬＡ１，ＬＡ２，ＬＡ  微小領域内での螺旋軸の主方向
４０  金型
４０ａ  金型面
４１  スクリーン面
【図１】
2005091744.tif 000008
【図２】
2005091744.tif 000009
【図３】
2005091744.tif 000010
【図４】
2005091744.tif 000011
【図５】
2005091744.tif 000012
【図６】
2005091744.tif 000013
【図７】
2005091744.tif 000014
【図８】
2005091744.tif 000015