(57)【要約】【課題】照射される投影光に応じて、容易に様々な色、絵柄等を施すことができるパターン材を提供すること【解決手段】本発明のパターン材５０は、透明スクリーン５２上に設置され、所望のパターン形状を有し、かつ表示機能を有している。パターン材５０は、透明基材１２と、透明基材１２上に設けられたコレステリック液晶層１１とを備えている。このうちコレステリック液晶層１１は、特定の波長帯域にある右円偏光又は左円偏光のいずれかを選択的に反射し、残りを透過することができる。【選択図】図４
2007178624.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
透明スクリーン上に設置され、所望のパターン形状を有し、かつ表示機能を有するパターン材であって、
透明基材と、
透明基材上に設けられ、特定の波長帯域にある右円偏光又は左円偏光のいずれかを選択的に反射し、残りを透過するコレステリック液晶構造を有するコレステリック液晶層とを備えたことを特徴とするパターン材。
【請求項２】
コレステリック液晶層は、少なくとも赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）及び青色（Ｂ）に対応する３層を有していることを特徴とする請求項１記載のパターン材。
【請求項３】
透明基材の裏面に粘着層を設けたことを特徴とする請求項１記載のパターン材。
【請求項４】
粘着層の透明基材と逆側に離型フィルムを設けたことを特徴とする請求項３記載のパターン材。
【請求項５】
コレステリック液晶層上に機能性保持層を設けたことを特徴とする請求項１記載のパターン材。
【請求項６】
透明スクリーンと、
透明スクリーン上に設置され、所望のパターン形状を有し、かつ表示機能を有するパターン材であって、透明基材と、透明基材上に設けられ、特定の波長帯域にある右円偏光又は左円偏光のいずれかを選択的に反射し、残りを透過するコレステリック液晶構造を有するコレステリック液晶層とを含むパターン材と、
を備えたことを特徴とする投影スクリーン。
【請求項７】
透明スクリーンは黒みがかっていることを特徴とする請求項６記載の投影スクリーン。
【請求項８】
透明スクリーンと、
透明スクリーン上に配置され、所望のパターン形状を有し、かつ表示機能を有するパターン材であって、透明基材と、透明基材上に設けられ、特定の波長帯域にある右円偏光又は左円偏光のいずれかを選択的に反射し、残りを透過するコレステリック液晶構造を有するコレステリック液晶層を含むパターン材と、
透明スクリーンに対して、右円偏光及び左円偏光を含む投影光を照射する投光機と、
を備えたことを特徴とするスクリーンシステム。
【請求項９】
投光機は、動画を含む投影光を照射することを特徴とする請求項８記載のスクリーンシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、様々な色、絵柄等を容易に施すことができるパターン材、このパターン材を含む投影スクリーン及びスクリーンシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、文字、記号、地図、シルエット等の所望のパターン形状を有するパターン材が知られている。このようなパターン材は、店舗の看板の文字、室内の装飾、屋外の装飾等の様々な用途で用いられている。また、パターン材自体が自己発光するものも知られている（例えば、参照文献１）
【特許文献１】実開平７−１９７８３
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、従来からあるパターン材には、製造当初から色、絵柄等が予め施されており、その色、絵柄等を変更するには、改めて新しいパターン材を製造する必要がある。また、従来からある自己発光するパターン材でも同様に、製造当初から発光パターンが決まっており、発光パターンを変更するには、改めて新しいパターン材を製造する必要がある。
【０００４】
一方近年においては、一般的に装飾性が重視されるようになってきており、様々な色、絵柄等を容易に施すことができる装飾性の高いパターン材を提供することが望まれている。
【０００５】
本発明は、このような点を考慮してなされたものであり、照射される投影光に応じて、様々な色、絵柄等を容易かつ簡易に施すことができるパターン材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】
【０００６】
本発明は、透明スクリーン上に設置され、所望のパターン形状を有し、かつ表示機能を有するパターン材であって、透明基材と、透明基材上に設けられ、特定の波長帯域にある右円偏光又は左円偏光のいずれかを選択的に反射し、残りを透過するコレステリック液晶構造を有するコレステリック液晶層とを備えたことを特徴とするパターン材である。
【０００７】
本発明は、コレステリック液晶層が、少なくとも赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）及び青色（Ｂ）に対応する３層を有していることを特徴とするパターン材である。
【０００８】
本発明は、透明基材の裏面に粘着層を設けたことを特徴とするパターン材である。
【０００９】
本発明は、粘着層の透明基材と逆側に離型フィルムを設けたことを特徴とするパターン材である。
【００１０】
本発明は、コレステリック液晶層上に機能性保持層を設けたことを特徴とするパターン材である。
【００１１】
本発明は、透明スクリーンと、透明スクリーン上に設置され、所望のパターン形状を有し、かつ表示機能を有するパターン材であって、透明基材と、透明基材上に設けられ、特定の波長帯域にある右円偏光又は左円偏光のいずれかを選択的に反射し、残りを透過するコレステリック液晶構造を有するコレステリック液晶層とを含むパターン材と、を備えたことを特徴とする投影スクリーンである。
【００１２】
本発明は、透明スクリーンは黒みがかっていることを特徴とする投影スクリーンである。
【００１３】
本発明は、透明スクリーンと、透明スクリーン上に配置され、所望のパターン形状を有し、かつ表示機能を有するパターン材であって、透明基材と、透明基材上に設けられ、特定の波長帯域にある右円偏光又は左円偏光のいずれかを選択的に反射し、残りを透過するコレステリック液晶構造を有するコレステリック液晶層を含むパターン材と、透明スクリーンに対して、右円偏光及び左円偏光を含む投影光を照射する投光機と、を備えたことを特徴とするスクリーンシステムである。
【００１４】
本発明は、投光機が、動画を含む投影光を照射することを特徴とするスクリーンシステムである。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、照射される投影光に応じて、パターン材に容易に様々な色、絵柄等を付与することができ、このため、色、絵柄等を変更するため、その都度パターン材を作製し直す必要がない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
発明の実施の形態
以下、本発明に係るパターン材、投影スクリーン及びスクリーンシステムの一実施の形態について、図面を参照して説明する。ここで、図１乃至図７は本発明の実施の形態を示す図である。
【００１７】
本発明によるパターン材５０は、後述のように透明スクリーン５２上に配置されるものであり、パターン材５０自体が、文字、記号、地図、シルエット等の所望のパターン形状、例えば「Ａ」、「Ｂ」、「Ｃ」を有している（図４参照）。
【００１８】
このようなパターン材５０は、図１に示すように、透明基材１２と、透明基材１２上に設けられたコレステリック液晶層１１とを有している。このうち、コレステリック液晶層１１は、特定の波長帯域にある右円偏光を選択的に反射し、残りを透過するようになっている。また、コレステリック液晶層１１は後述のように、少なくとも赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）及び青色（Ｂ）に対応する部分選択反射層１１ａ，１１ｂ，１１ｃを有している。このため、パターン材５０に投影光を照射した場合に、照射される投影光に応じて、パターン材５０をフルカラーで写し出すことができる。
【００１９】
なお密着性を向上させるために、図１に示すように、パターン材５０の部分選択反射層１１ａと、部分選択反射層１１ｂとの間に中間層１３ａを設け、部分選択反射層１１ｂと、部分選択反射層１１ｃとの間に中間層１３ｂを設け、部分選択反射層１１ｃと、透明基材１２との間に中間層１３ｃを設けても良い。
【００２０】
また図１に示すように、透明基材１２の裏面には、コレステリック液晶層１１が設けられた透明基材１２を外部の部材に貼り付けるための粘着層１７を設けられている。なお、粘着層１７としては、コレステリック液晶層１１が設けられた透明基材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、例えば、アクリル系粘着材、ウレタン系粘着材などが挙げられる。
【００２１】
また図１に示すように、粘着層１７の表面には、未使用時に当該粘着層１７を保護する目的で離型フィルム１８が貼り付けられている。
【００２２】
また図１に示すようにコレステリック液晶層１１上には、機能性保持層１９が設けられている。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）、防眩層（ＡＧ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。
【００２３】
また図２に示すように、透明スクリーン５２と、この透明スクリーン５２上に接着され、上述した所望のパターン形状を有するパターン材５０とによって投影スクリーン１０が構成されている。ここで、照射時における透明スクリーン５２と、パターン材５０とのコントラストを良くするため、透明スクリーン５２は黒みがかっていることが好ましい。なお、透明スクリーン５２としては、透明アクリル板等を用いることができる。
【００２４】
また図３に示すように、投影スクリーン１０に対して、右円偏光及び左円偏光を含む投影光を照射する投光機２１が設けられており、投影スクリーン１０と投光機２１とによってスクリーンシステム２０が構成されている。
【００２５】
投光機２１は、カラフルな画像をパターン材５０に映し出すため、動画を含む投影光を照射することが好ましく、このような照射をすることができる投光機２１としては、プロジェクター、ＣＲＴ、スポットライト、レーザー光投影機等を用いることができるが、動画を含む投影光を照射する場合には、液晶プロジェクターやダイレクトミラーデバイスTMプロジェクターが用いられる。なお、投光機２１によりパターン材５０上に照射される映像光は、パターン材５０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。
【００２６】
次に、このような構成からなる本実施の形態の作用について述べる。
【００２７】
まず、粘着層１７と、粘着層１７上に設けられた透明基材１２と、透明基材１２上に設けられたコレステリック液晶層１１と、コレステリック液晶層１１上に設けられた機能性保持層１９とを備えたパターン材作製用のブランク板（図示せず）を準備する。なお粘着層１７には、離型フィルム１８が貼り付けてある（図１参照）。
【００２８】
ここでコレステリック液晶層１１は、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とを有している（図１参照）。また図１に示すように、部分選択反射層１１ａと、部分選択反射層１１ｂとの間には中間層１３ａが設けられ、部分選択反射層１１ｂと、部分選択反射層１１ｃとの間には中間層１３ｂを設けられ、部分選択反射層１１ｃと、透明基材１２との間には中間層１３ｃが設けられている。
【００２９】
次に、準備したパターン材作製用のブランク板を、所望のパターン形状（本実施の形態においては、「Ａ」「Ｂ」「Ｃ」という文字）に切断して、所望のパターン形状を有するパターン材５０を作製する（図４（ａ）参照）。他方、上述したパターン材５０を貼り付けるための透明スクリーン５２を準備する。
【００３０】
次に図４（ａ）に示すように、切断した「Ａ」「Ｂ」「Ｃ」という文字形状を有するパターン材５０を透明スクリーン５２に貼り付ける。このように透明スクリーン５２にパターン材５０を貼り付けることによって、投影スクリーン１０が得られる。
【００３１】
次に、投影スクリーン１０に対して右円偏光及び左円偏光を含む投影光を照射する投光機２１によって、投影光を照射する（図３参照）。このように投光機２１によって投影スクリーン１０に対して投影光を照射した場合、照射される投影光に応じて、所望のパターン形状を有するパターン材５０に、容易に様々な色、絵柄等を写し出すことができる。
【００３２】
次に、投影光を照射しない場合（通常時）には投影スクリーン１０の透明スクリーン５２中に埋没して目立たないパターン材５０が、投影光を照射した場合（投影時）には、透明スクリーン５２上で明瞭に浮き上がる原理について、図４（ａ）、（ｂ）を用いて説明する。
【００３３】
図４（ａ）に示す投影スクリーン１０に対して投影光を照射しない場合（通常時）には、投影スクリーン１０のパターン材５０の表面側（投光機２１によって投影光が照射される側）では、特定の波長帯域にある右円偏光を選択的に反射するが、残りを透過する。このため、外光は、投影スクリーン１０のパターン材５０で完全に遮断されることなく透過することができる。またパターン材５０の裏面側でも同様に、外光は投影スクリーン１０のパターン材５０で完全に遮断されることなく透過することができる。
【００３４】
さらに、図２に示す投影スクリーン１０において、透明スクリーン５２、粘着層１７、透明基材１２、機能性保持層１９の各々の透過率は９０％以上となっている。
【００３５】
このため図４（ａ）に示すように、投影光を照射しない場合（通常時）に表面側から投影スクリーン１０を見ても、パターン材５０は透明スクリーン５２から浮き上がって見えることがなく、パターン材５０及び透明スクリーン５２はいずれも透明体として見えることになる。
【００３６】
他方、図４（ｂ）に示すように、投影スクリーン１０に対して表面側から投影光を照射した場合（投影時）には、パターン材５０の表面側に照射された投影光の右円偏光が反射される。ここで、照射される投影光の強度が外光よりもかなり強いため、右円偏光が反射されて発生する反射光の強度も、パターン材５０の裏面側から透過する外光よりもかなり強くなる。このため、図４（ａ）に示す通常時では、投影スクリーン１０の透明スクリーン５２中に埋没して目立たなかったパターン材５０を、図４（ｂ）に示す投影時においては、投影スクリーン１０の表面側で、明瞭に浮き上がらせることができる。
【００３７】
なお、投光機２１としてプロジェクターなどを用いることによって動画を照射することもできる。このようにプロジェクター２１によって動画を照射することによって、図４（ｂ）に示すように、カラフルであり、かつ随時配色が変化する「Ａ」「Ｂ」「Ｃ」というロゴからなるパターン材５０を透明スクリーン５２上で明瞭に表示することができる。
【００３８】
実施例
次に上述した本発明の具体的な実施例について、以下詳述する。まず各部の構成部材について述べる。
【００３９】
はじめに、コレステリック液晶層１１について、詳述する。
【００４０】
コレステリック液晶層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。
【００４１】
そして、コレステリック液晶層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、コレステリック液晶層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。
【００４２】
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。
【００４３】
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）
【００４４】
すなわち、図５において、パターン材５０の観察者側（上方）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。
【００４５】
なお、このようなコレステリック液晶層１１の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んでいるが、この螺旋構造領域は、可視光域（例えば例えば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、コレステリック液晶層１１のコレステリック液晶構造は、プロジェクターなどの投光機により照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、投光機は一般に、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、コレステリック液晶層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。
【００４６】
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。
【００４７】
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、コレステリック液晶層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。
【００４８】
なお、コレステリック液晶層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、コレステリック液晶層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１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、透明基材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。
【００４９】
なお、コレステリック液晶層１１（又はコレステリック液晶層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、コレステリック液晶層１１（又はコレステリック液晶層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コレステリック液晶層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。
【００５０】
次に、透明基材１２について詳述する。
【００５１】
透明基材１２は、コレステリック液晶層１１を支持するためのものであり、透明なプラスチックフィルム、ガラスなどの材料を用いて形成することができる。
【００５２】
なお、透明基材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透明基材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。
【００５３】
また、透明基材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、透明基材１２の材料はこれに限定されるものではない。
【００５４】
なお、透明基材１２上にコレステリック液晶層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。
【００５５】
次に、機能性保持層１９について述べる。
【００５６】
機能性保持層１９としては上述のように、例えば、ハードコート層（ＨＣ層）、防眩層（ＡＧ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）などを用いることができる。
【００５７】
ここで、ハードコート層（ＨＣ層）は、パターン材５０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。防眩層（ＡＧ層）は、パターン材５０のぎらつきなどを防止するための層である。反射防止層（ＡＲ層）は、パターン材５０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、パターン材５０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、パターン材５０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は必ずしもコレステリック液晶層１１の観察者側の表面に設けられている必要はなく、透明基材１２の背面側の表面に設けてもよく、また、透明基材１２に炭素粒子などを練りこむことにより、透明基材１２自体に静電気を除去する機能を付与してもよい。
【００５８】
次にスクリーンシステム２０を構成する投光機２１について詳述する。
【００５９】
投光機２１として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、図６に示すように、投光機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。
【００６０】
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。
【００６１】
このような位相差板２２は、図６に示すように、外付けで投光機２１の出射口に装着される他、投光機２１の内部に組み込まれていてもよい。
【００６２】
なお、投光機２１としてＣＲＴやＤＬＰプロジェクターが用いられる場合には、投光機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、投光機２１自体の光量は半減するが、パターン材５０のコレステリック液晶層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。
【００６３】
ここで、投光機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、パターン材５０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照射している。このため、パターン材５０においては、投光機２１により照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。
【００６４】
なお、スクリーンシステム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が設置される観察空間を照明するようになっている。
【００６５】
ここで、図６に示すように、照明光源２３から出射された照明光がパターン材５０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からパターン材５０へ向けて出射される照明光３４が、パターン材５０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、照明光がパターン材５０のコレステリック液晶層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。
【００６６】
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。
【００６７】
なお、図６に示すスクリーンシステム２０においては、照明光源２３から出射された照明光がパターン材５０上に直接的に照射されているが、これに限らず、図７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′としてパターン材５０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６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、パターン材５０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、パターン材５０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、パターン材５０のコレステリック液晶層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。
【００６８】
ところで、パターン材５０は、粘着層１７と、透明基材１２と、コレステリック液晶層１１と、機能性保持層１９とを有するパターン材作製用のブランクを準備し、このブランクを所望のパターン形状に切断することにより得られるが、次に、パターン材作製用のブランクを準備する段階において、透明基材１２上にコレステリック液晶層１１を形成する工程について詳述する。
【００６９】
まず、コレステリック液晶層１１が積層される透明基材１２を準備する。
【００７０】
次に、このようにして準備された透明基材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、コレステリック液晶層１１を積層（固着）させる。
【００７１】
以下、コレステリック液晶層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。
【００７２】
（塗布工程）
塗布工程においては、透明基材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１１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、透明基材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。
【００７３】
なお、透明基材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コレステリック液晶層１１を得る上で好ましい。
【００７４】
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。
【００７５】
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】
2007178624.tif 000003
【化２】
2007178624.tif 000004
【００７６】
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。
【００７７】
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。
【００７８】
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。
【００７９】
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。
【００８０】
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コレステリック液晶層１１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】
2007178624.tif 000005
【化４】
2007178624.tif 000006
【化５】
2007178624.tif 000007
【００８１】
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。
【００８２】
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、耐熱性の良好なコレステリック液晶層１１を得る上で好ましい。
【００８３】
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コレステリック液晶層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。
【００８４】
なお、液晶性組成物は透明基材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。
【００８５】
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、透明基材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。
【００８６】
（配向処理工程）
上述した塗布工程において、透明基材１２上に液晶性組成物を塗布し、コレステリック液晶層１１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１１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１１中の液晶分子を配向させる。
【００８７】
ここで、透明基材１２上に形成されたコレステリック液晶層１１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１１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１１を硬化させることにより、固定化することができる。
【００８８】
なお、このような配向処理工程は、透明基材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、４０〜１５０℃、好ましくは６０〜１２０℃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。
【００８９】
（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１１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１１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。
【００９０】
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。
【００９１】
このうち、上記（１）の方法は、コレステリック液晶層１１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透明基材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１１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。
【００９２】
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１１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１１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。
【００９３】
なお、透明基材１２上に形成されたコレステリック液晶層１１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。
【００９４】
加熱温度としては一般に、１００℃以上の高温が必要となるが、透明基材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透明基材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。
【００９５】
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１１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。
【００９６】
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。
【００９７】
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。
【００９８】
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１１を備えたパターン材５０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１１を備えたパターン材５０を製造することが可能である。これにより、例えば、図１に示すように、コレステリック液晶層１１として、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とが、透明基材１２側から順に積層されたパターン材５０を製造することが可能となる。
【００９９】
この場合、下層のコレステリック液晶層１１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１１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１１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１１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１１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１１の間に易接着層などの中間層１３ａ，１３ｂ，１３ｃ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１１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。
【図面の簡単な説明】
【０１００】
【図１】本発明によるパターン材の断面を示す概略断面図。
【図２】本発明による投影スクリーンの断面を示す概略断面図。
【図３】本発明によるスクリーンシステムを示す概略図。
【図４】本発明による投影スクリーンに投影していない通常時と、投影スクリーンに投影している投影時とを示す図。
【図５】本発明の一実施の形態に係るパターン材を示す概略断面図。
【図６】本発明の一実施の形態に係る投影システムの一例を示す概略図。
【図７】本発明の一実施の形態に係る投影システムの他の例を示す概略図。
【符号の説明】
【０１０１】
１０投影スクリーン
１１コレステリック液晶層
１２透明基材
１７粘着層
１８離型フィルム
１９機能性保持層
２０スクリーンシステム
２１投光機（プロジェクター）
５０パターン材
５２透明スクリーン
【図１】
2007178624.tif 000008
【図２】
2007178624.tif 000009
【図３】
2007178624.tif 000010
【図４】
2007178624.tif 000011
【図５】
2007178624.tif 000012
【図６】
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【図７】
2007178624.tif 000014