特開 2024-95120 透過型投影スクリーン

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024095120

(43)【公開日】2024-07-10

(54)【発明の名称】透過型投影スクリーン

(51)【国際特許分類】

   G02F 1/139 20060101AFI20240703BHJP

   G02F 1/1334 20060101ALI20240703BHJP

   G03B 21/62 20140101ALI20240703BHJP

【ＦＩ】

G02F1/139

G02F1/1334

G03B21/62

【審査請求】未請求

【請求項の数】8

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022212162

(22)【出願日】2022-12-28

(71)【出願人】

【識別番号】000003193

【氏名又は名称】ＴＯＰＰＡＮホールディングス株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100105957

【弁理士】

【氏名又は名称】恩田 誠

(74)【代理人】

【識別番号】100068755

【弁理士】

【氏名又は名称】恩田 博宣

(72)【発明者】

【氏名】吉田 哲志

(72)【発明者】

【氏名】野田 里志

(72)【発明者】

【氏名】安原 寿二

【テーマコード（参考）】

2H021

2H088

2H189

【Ｆターム（参考）】

2H021BA30

2H088EA32

2H088GA10

2H088GA13

2H088KA02

2H088KA26

2H088KA30

2H189AA04

2H189DA04

2H189DA07

2H189FA81

2H189KA01

2H189KA19

2H189MA15

(57)【要約】

【課題】映像を鮮明化する透過型投影スクリーンを提供する。
【解決手段】２つの透明電極層と、透明電極層の間に位置する高分子分散型液晶と、を備える調光シート２０Ａと、調光シート２０Ａの裏面が貼り付けられる表面を備えた透明基材１１と、を備え、高分子分散型液晶が、少なくとも１種の二色性色素を含み、透明電極層の間に印加される電圧の変更によって、調光シート２０Ａが透明状態から散乱状態に可逆的に変わる透過型投影スクリーンであって、高分子分散型液晶の厚さが膜厚Ｄであり、高分子分散型液晶の質量に対する二色性色素の質量の割合が色素濃度Ｃであり、Ｃ×Ｄ≧４８を満たす。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

２つの透明電極層と、前記透明電極層の間に位置する高分子分散型液晶と、を備える調光シートと、
前記調光シートの裏面が貼り付けられる表面を備えた透明基材と、を備え、
前記高分子分散型液晶が、少なくとも１種の二色性色素を含み、前記透明電極層の間に印加される電圧の変更によって、前記調光シートが透明状態から散乱状態に可逆的に変わる透過型投影スクリーンであって、
前記高分子分散型液晶の厚さが膜厚Ｄであり、
前記高分子分散型液晶の質量に対する前記二色性色素の質量の割合が色素濃度Ｃであり、
Ｃ×Ｄ≧４８を満たす
ことを特徴とする透過型投影スクリーン。

【請求項2】

前記膜厚Ｄが１５μｍ以上３２μｍ以下である
請求項１に記載の透過型投影スクリーン。

【請求項3】

前記膜厚Ｄが２０μｍ以下である
請求項２に記載の透過型投影スクリーン。

【請求項4】

前記色素濃度Ｃが１．６質量％以上４．０質量％以下である
請求項２に記載の透過型投影スクリーン。

【請求項5】

２つの透明電極層と、前記透明電極層の間に位置する高分子分散型液晶と、を備える調光シートと、
前記調光シートの裏面が貼り付けられる表面を備えた透明基材と、を備え、
前記高分子分散型液晶が、少なくとも１種の二色性色素を含み、前記透明電極層の間に印加される電圧の変更によって、前記調光シートが透明状態から散乱状態に可逆的に変わる透過型投影スクリーンであって、
透過型投影スクリーンは、前記散乱状態における前記調光シートの表面に、直線光による白領域と前記白領域に囲まれた黒領域とを備えた映像が投影されたとき、前記透明基材の裏面における前記白領域の透過率に対する前記黒領域の透過率の比率が３％以下である
ことを特徴とする透過型投影スクリーン。

【請求項6】

前記散乱状態における前記調光シートのヘイズが９０％以上である
請求項５に記載の透過型投影スクリーン。

【請求項7】

前記高分子分散型液晶の質量に対する液晶組成物の質量の割合が４５質量％以上５５質量％以下である
請求項１から６のいずれか一項に記載の透過型投影スクリーン。

【請求項8】

前記二色性色素が黒色混合色素である
請求項１から６のいずれか一項に記載の透過型投影スクリーン。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、光透過率を変更する透過型投影スクリーンに関する。

【背景技術】

【0002】

調光シートは、透明樹脂のなかに分散された液晶組成物を含む調光層と、調光層を挟む一対の透明電極層とを備える。一対の透明電極層間における駆動電圧の変化に応じて液晶化合物の配向状態が変わる。液晶化合物の配向状態が変わることによって、調光層が光を透過する透明状態と、調光層が光を散乱する散乱状態とに切り替わる。散乱状態の調光シートは、映像を投影される映像スクリーンに用いられる（例えば、特許文献１、２を参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０２１－７６８０２号公報

【特許文献2】国際公開第２０１６／０３５２２７号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

透過型投影スクリーンに備えられる調光シートの裏面は、ガラスや樹脂などの透明基材の表面に貼りつけられる。この場合、調光シートの表面は、透過型投影スクリーンにおいて投影装置から光を受ける映像入射面として機能する。透明基材の裏面は、観察者に向けて映像を出射する映像出射面として機能する。こうした透過型投影スクリーンでは、散乱状態の調光シートが映像を視認可能にする一方、映像入射面から映像出射面までの間で散乱した光が映像の鮮明性を映像出射面で低めてしまう。

【課題を解決するための手段】

【0005】

上記課題を解決するための透過型投影スクリーンは、２つの透明電極層と、前記透明電極層の間に位置する高分子分散型液晶と、を備える調光シートと、前記調光シートの裏面が貼り付けられる表面を備えた透明基材と、を備え、前記高分子分散型液晶が、少なくとも１種の二色性色素を含み、前記透明電極層の間に印加される電圧の変更によって、前記調光シートが透明状態から散乱状態に可逆的に変わる透過型投影スクリーンである。前記高分子分散型液晶の厚さが膜厚Ｄであり、前記高分子分散型液晶の質量に対する前記二色性色素の質量の割合が色素濃度Ｃであり、Ｃ×Ｄ≧４８を満たす。

【0006】

散乱状態の透過型投影スクリーンにおいて、調光シートによる散乱が高まるほど、明領域を形成するための光は、明領域の周辺に漏れやすい。明領域の周辺である暗領域に漏れた光は、明領域と暗領域との境界をぼやかしてしまう。一方、調光シートによる散乱が高まるほど、暗領域を形成するための吸収は高められる。このように、調光シートの散乱による（ａ）明領域の漏れと（ｂ）暗領域の透過とは、一方を低めると他方が高まるというトレードオフの関係を有する。この点、上述した構成であれば、膜厚Ｄと色素濃度Ｃとの積が４８以上である。このため、明領域を形成するための光の一部が明領域から暗領域に漏れる一方で、当該漏れた光が暗領域で吸収される。このため、明領域に対する暗領域のコントラストが高められる。ひいては、明領域と暗領域との境界における映像の鮮明化が可能になる。

【0007】

上記透過型投影スクリーンにおいて、前記膜厚Ｄが１５μｍ以上３２μｍ以下でもよい。この構成によれば、映像を鮮明化できることの実効性が高まると共に、駆動電圧の低下が実現可能ともなる。

【0008】

上記透過型投影スクリーンにおいて、前記膜厚Ｄが２０μｍ以下でもよい。この構成によれば、映像を鮮明化できることの効果が顕著である。
上記透過型投影スクリーンにおいて、前記色素濃度Ｃが１．６質量％以上４．０質量％以下でもよい。この構成によれば、二色性色素の均一化が可能ともなる。

【0009】

上記課題を解決するための透過型投影スクリーンは、２つの透明電極層と、前記透明電極層の間に位置する高分子分散型液晶と、を備える調光シートと、前記調光シートの裏面が貼り付けられる表面を備えた透明基材と、を備え、前記高分子分散型液晶が、少なくとも１種の二色性色素を含み、前記透明電極層の間に印加される電圧の変更によって、前記調光シートが透明状態から散乱状態に可逆的に変わる透過型投影スクリーンである。透過型投影スクリーンは、前記散乱状態における前記調光シートの表面に、直線光による白領域と前記白領域に囲まれた黒領域とを備えた映像が投影されたとき、前記透明基材の裏面における前記白領域の透過率に対する前記黒領域の透過率の比率が３％以下である。

【0010】

上述した構成であれば、白領域の透過率に対する黒領域の透過率の比率が３％以下である。白領域に対する黒領域の透過率の比率が３％以下であることは、白領域を形成するための光の一部が白領域から黒領域に漏れる一方で、当該漏れた光が黒領域で吸収される範囲である。このため、上述した明領域に対する暗領域のコントラストが高められる。ひいては、明領域と暗領域との境界における映像の鮮明化が可能になる。

【0011】

上記透過型投影スクリーンにおいて、前記散乱状態における前記調光シートのヘイズが９０％以上でもよい。
上記透過型投影スクリーンにおいて、前記高分子分散型液晶の質量に対する液晶組成物の質量の割合が４５質量％以上５５質量％以下でもよい。

【0012】

上記透過型投影スクリーンにおいて、前記二色性色素が黒色混合色素でもよい。

【発明の効果】

【0013】

本開示の透過型投影スクリーンは、映像の鮮明化が可能になる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】図１は、透過型投影スクリーンを投影装置と共に示す構成図である。

【図2】図２は、透過型投影スクリーンの断面構成を示す断面図である。

【図3】図３は、調光シートの断面構成を示す部分断面である。

【図4】図４は、透過型投影スクリーンの評価映像を示す平面図である。

【図5】図５は、透過型投影スクリーンの評価形態を示す装置配置図である。

【図6】図６は、試験例の評価結果を示す表である。

【図7】図７は、透過型投影スクリーンの光学作用を示す作用図である。

【図8】図８は、吸光度と膜厚との関係を示すグラフである。

【図9】図９は、実効膜厚増加率とヘイズとの関係を示すグラフである。

【図10】図１０は、透過率と膜厚との関係を示すグラフである。

【発明を実施するための形態】

【0015】

［透過型投影スクリーン１０］
図１が示すように、透過型投影スクリーン１０は、駆動装置５１に接続される。駆動装置５１は、透過型投影スクリーン１０に、透過型投影スクリーン１０を透明状態にするための電圧信号を入力する。駆動装置５１は、透過型投影スクリーン１０に、透過型投影スクリーン１０を散乱状態にするための電圧信号を入力する。透過型投影スクリーン１０は、駆動装置５１の出力する電圧信号の変更によって、透明状態から散乱状態に可逆的に変わる。

【0016】

透過型投影スクリーン１０の表面１０Ｆは、投影装置１０１に面する。透過型投影スクリーン１０の表面１０Ｆは、映像入射面である。透過型投影スクリーン１０の裏面１０Ｒは、観察者１０２に面する。透過型投影スクリーン１０の表面１０Ｆは、映像出射面である。投影装置１０１は、散乱状態の透過型投影スクリーン１０における裏面１０Ｒに映像１０Ｐを投影する。観察者１０２は、透過型投影スクリーン１０に対する投影装置１０１とは反対側から映像１０Ｐを観察する。

【0017】

図２が示すように、透過型投影スクリーン１０は、透明基材１１と、調光シート２０Ａとを備える。調光シート２０Ａの表面は、透過型投影スクリーン１０の表面１０Ｆである。透明基材１１の裏面は、透過型投影スクリーン１０の裏面１０Ｒである。

【0018】

透明基材１１は、透明ガラス基板でもよいし、透明樹脂基板でもよい。透明基材１１は、車両や航空機などの移動体に搭載される窓ガラスでもよいし、建物に設置された窓ガラスでもよいし、車内や屋内に配置された間仕切りでもよい。透明基材１１の表面は、平面状でもよいし、曲面状でもよい。

【0019】

透明基材１１の厚さは、調光シート２０Ａの厚さよりも十分に厚い。透明基材１１の厚さは、１ｍｍ以上２０ｍｍ以下でもよい。調光シート２０Ａの厚さは、２００μｍ以上５００μｍ以下でもよい。透明基材１１は、単層構造体でもよいし、積層構造体でもよい。透明基材１１は、フロート板ガラスでもよいし、合わせガラスでもよいし、複層ガラスでもよいし、強化ガラスでもよい。透明基材１１が積層構造体である場合、透明基材１１が１つの透明構造体に見なされるように、透明基材１１を構成する構造体の屈折率が１．４以上１．６以下でもよい。

【0020】

調光シート２０Ａは、調光層２０、第１透明電極層１２Ｆ、第２透明電極層１２Ｒ、第１透明支持層１３Ｆ、および第２透明支持層１３Ｒを備える。調光層２０は、第１透明電極層１２Ｆと第２透明電極層１２Ｒとに挟まれ、第１透明電極層１２Ｆと第２透明電極層１２Ｒとに接している。第１透明支持層１３Ｆは、第１透明電極層１２Ｆに対して調光層２０とは反対側で第１透明電極層１２Ｆを支持する。第２透明支持層１３Ｒは、第２透明電極層１２Ｒに対して調光層２０とは反対側で第２透明電極層１２Ｒを支持する。第２透明支持層１３Ｒは、透明接着層１４を介して透明基材１１に接着されている。

【0021】

第１透明電極層１２Ｆ、および第２透明電極層１２Ｒは、それぞれ導電性を有し、かつ可視光に対して透明である。第１透明電極層１２Ｆ、および第２透明電極層１２Ｒを構成する材料は、酸化インジウムスズ、フッ素ドープ酸化スズ、酸化スズ、および酸化亜鉛などの透明無機酸化物でもよい。第１透明電極層１２Ｆ、および第２透明電極層１２Ｒを構成する材料は、カーボンナノチューブでもよいし、ポリ（３，４‐エチレンジオキシチオフェン）などの導電性樹脂でもよいし、銀や銀合金などの金属、あるいは金属と樹脂との複合材でもよい。

【0022】

第１透明支持層１３Ｆ、および第２透明支持層１３Ｒは、それぞれ可視光に対して透明である。第１透明支持層１３Ｆ、および第２透明支持層１３Ｒは、単層構造体でもよいし、多層構造体でもよい。第１透明支持層１３Ｆ、および第２透明支持層１３Ｒを構成する材料は、合成樹脂や無機化合物である。合成樹脂は、ポリエチレンテレフタレートやポリエチレンナフタレートなどのポリエステルでもよいし、ポリメチルメタクリレートなどのポリアクリレートでもよいし、ポリカーボネートやポリオレフィンでもよい。無機化合物は、二酸化ケイ素、酸窒化ケイ素、および窒化ケイ素などのケイ素化合物でもよい。

【0023】

［調光層２０］
図３が示すように、調光層２０は、透明高分子層２１、液晶組成物２２、およびスペーサ２３を備える。調光層２０は、高分子分散型液晶である。

【0024】

透明高分子層２１は、光重合性化合物の硬化体である。透明高分子層２１は、調光層２０のなかに分散した複数の空隙２１Ｄを区画している。空隙２１Ｄの形状は、球形状でもよいし、楕円体状でもよいし、不定形状でもよい。液晶組成物２２は、空隙２１Ｄに充填されている。調光層２０に対する透明高分子層２１の割合は、３０質量％以上６０質量％以下でもよい。透明高分子層２１の割合が上記範囲内である場合、映像に観察に要求される適度な密度の空隙２１Ｄを得られる。なお、透明高分子層２１の割合が大きいほど、調光層２０の機械的な強度が高められる。透明高分子層２１の割合が小さいほど、調光シート２０Ａの駆動に要求される電圧を低められる。

【0025】

透明高分子層２１を形成するための光重合性化合物は、紫外線硬化性化合物でもよいし、電子線硬化性化合物でもよい。光重合性化合物は、液晶組成物２２と相溶性を有する。光重合性化合物が紫外線硬化性化合物である場合、空隙２１Ｄの寸法の制御性が高められる。光重合性化合物は、１種の重合性化合物であってもよいし、２種以上の重合性化合物の組み合わせであってもよい。

【0026】

紫外線硬化性化合物の一例は、アクリレート化合物、メタクリレート化合物、チオール化合物、スチレン化合物、これらの各化合物のオリゴマーである。アクリレート化合物は、ジアクリレート化合物、トリアクリレート化合物、テトラアクリレート化合物を含む。アクリレート化合物の一例は、ブチルエチルアクリレート、エチルヘキシルアクリレート、シクロヘキシルアクリレートである。メタクリレート化合物は、ジメタクリレート化合物、トリメタクリレート化合物、テトラメタクリレート化合物を含む。メタクリレート化合物の一例は、Ｎ，Ｎ‐ジメチルアミノエチルメタクリレート、フェノキシエチルメタクリレート、メトキシエチルメタクリレート、テトラヒドロフルフリルメタクリレートである。チオール化合物の一例は、１，３－プロパンジチオール、１，６－ヘキサンジチオールである。スチレン化合物の一例は、スチレン、メチルスチレンである。

【0027】

液晶組成物２２は、液晶化合物２２Ｌ、および二色性色素２２Ｐを含む。なお、液晶組成物２２は、さらに、粘度低下剤、消泡剤、酸化防止剤、耐候剤等を含有してもよい。耐候剤の一例は、紫外線吸収剤や光安定剤である。調光層２０に対する液晶組成物２２の割合は、４０質量％以上７０質量％以下でもよい。透明状態における調光シート２０Ａの透過率向上と、散乱状態における調光シート２０Ａのヘイズ向上とを要求される場合、液晶組成物２２の割合が４５質量％以上５５質量％以下であることが好ましい。

【0028】

液晶化合物２２Ｌは、非重合性の化合物である。液晶化合物２２Ｌの長軸方向の誘電率は、液晶化合物２２Ｌの短軸方向の誘電率よりも高い。すなわち、液晶化合物２２Ｌは、正の誘電異方性を有する。液晶化合物２２Ｌは、シッフ塩基系液晶化合物、アゾ系液晶化合物、アゾキシ系液晶化合物、ビフェニル系液晶化合物、ターフェニル系液晶化合物、安息香酸エステル系液晶化合物、トラン系液晶化合物、ピリミジン系液晶化合物、ピリダジン系液晶化合物、シクロヘキサンカルボン酸エステル系液晶化合物、フェニルシクロヘキサン系液晶化合物、ビフェニルシクロヘキサン系液晶化合物、シアノ系液晶化合物、ジシアノベンゼン系液晶化合物、ナフタレン系液晶化合物、ジオキサン系液晶化合物、およびフッ素系液晶化合物からなる群から選択される少なくとも一種でもよい。液晶化合物２２Ｌは、１種の液晶化合物であってもよいし、２種以上の液晶化合物の組み合わせであってもよい。

【0029】

二色性色素２２Ｐは、細長い分子形状を有し、分子の長軸方向における可視領域の吸光度が短軸方向における吸光度よりも大きい。二色性色素２２Ｐは、光の入射方向に対して長軸方向が略直交する状態において、所定の色を示す。二色性色素２２Ｐが呈する色は、例えば、黒色または黒色に近い色である。二色性色素２２Ｐは、液晶化合物２２Ｌをホストとしたゲストホスト型式によって駆動されて呈色する。

【0030】

二色性色素２２Ｐは、ポリヨウ素、アゾ系化合物、アントラキノン系化合物、ナフトキノン系化合物、アゾメチン系化合物、テトラジン系化合物、キノフタロン系化合物、メロシアニン系化合物、ペリレン系化合物、およびジオキサジン系化合物からなる群から選択される少なくとも一種でもよい。二色性色素２２Ｐは、１種の色素であってもよいし、２種以上の色素の組み合わせであってもよい。耐光性および二色比を高める観点では、二色性色素２２Ｐは、アゾ系化合物、およびアントラキノン系化合物からなる群から選択される少なくとも一種であることが好ましく、アゾ系化合物であることがより好ましい。

【0031】

調光層２０に対する二色性色素２２Ｐの割合である色素濃度Ｃは、０．５質量％以上１０質量％以下でもよい。調光層２０に対する二色性色素２２Ｐの割合は、１質量％以上５質量％以下でもよいし、１．６質量％以上４．０質量％以下でもよい。二色性色素２２Ｐの割合が０．５質量％以上である場合、不透明状態において、呈色が明瞭に認識されやすくなり、また光透過率を十分に低下させることができる。呈色の明瞭化を要求される場合、二色性色素２２Ｐの割合が１質量％以上であることが好ましい。映像１０Ｐの鮮明化をさらに要求される場合、二色性色素２２Ｐの割合が１．６質量％以上であることがさらに好ましい。二色性色素２２Ｐの割合が１０質量％以下である場合、二色性色素２２Ｐが凝集した粒子の析出を抑制できる。二色性色素２２Ｐの凝集抑制を要求される場合、二色性色素２２Ｐの割合が５質量％以下であることが好ましく、４．０質量％以下であることがさらに好ましい。

【0032】

スペーサ２３は、透明高分子層２１の全体に渡って分散されている。スペーサ２３は、スペーサ２３の周辺において調光層２０の厚さを定めることによって、調光層２０の厚さを均一化する。スペーサ２３は、ビーズスペーサでもよいし、フォトレジストの露光および現像によって形成されるフォトスペーサでもよい。スペーサ２３は、透光性を有していれば、無色透明でもよいし、有色透明でもよい。有色透明のスペーサ２３が呈する色は、二色性色素２２Ｐが呈する色と同色であることが好ましい。

【0033】

調光層２０の厚さである膜厚Ｄは、１０μｍ以上５０μｍ未満でもよい。調光層２０の厚さは、スペーサ２３の大きさとおおよそ一致する。調光層２０の厚さは、スペーサ２３の平均粒径の変更によって調整される。スペーサ２３の平均粒径は、メジアン径Ｄ５０で１０μｍ以上５０μｍ未満でもよい。映像１０Ｐの鮮明化をさらに要求され、かつ駆動電圧の低減を要求される場合、調光層２０の厚さが３２μｍ以下であることが好ましい。映像１０Ｐの鮮明化をさらに要求され、かつ二色性色素２２Ｐの均一化を要求される場合、調光層２０の厚さが１５μｍ以下であることが好ましい。

【0034】

調光シート２０Ａは、第１透明電極層１２Ｆと調光層２０との間に、配向層をさらに備えてもよい。調光シート２０Ａは、第２透明電極層１２Ｒと調光層２０との間に、配向層をさらに備えてもよい。調光シート２０Ａの駆動型式は、リバース型でもよい。調光シート２０Ａの駆動型式は、ノーマル型でもよい。

【0035】

リバース型の調光シート２０Ａは、第１透明電極層１２Ｆと第２透明電極層１２Ｒとの間の電圧印加によって、透明状態から散乱状態に変わる。リバース型の調光シート２０Ａは、電圧印加の停止に伴い、配向層の配向規制力によって散乱状態から透明状態に戻る。ノーマル型の調光シート２０Ａは、第１透明電極層１２Ｆと第２透明電極層１２Ｒとの間の電圧印加によって、散乱状態から透明状態に変わる。ノーマル型の調光シート２０Ａは、電圧印加の停止に伴い、透明状態から散乱状態に戻る。

【0036】

［光学特性］
図４が示すように、透過型投影スクリーン１０の光学特性を定めるための映像１０Ｐは、黒領域１０Ｂと白領域１０Ｗとを備える。白領域１０Ｗは、黒領域１０Ｂの全体を囲う矩形枠画像である。黒領域１０Ｂは、領域全体に黒色を設定された矩形画像である。黒領域１０Ｂは、透過型投影スクリーン１０の表面１０Ｆにおいて５ｃｍ×５ｃｍの大きさを有した矩形枠画像として投影される。黒領域１０Ｂの周囲は、白領域１０Ｗによって満たされている。白領域１０Ｗは、透過型投影スクリーン１０の表面１０Ｆのなかで投影装置１０１から直線光を照射される。黒領域１０Ｂは、透過型投影スクリーン１０の表面１０Ｆのなかで投影装置１０１から直線光を照射されない。直線光は、表面１０Ｆの法線方向に沿って投影装置１０１から出射される平行光の光軸に対して±２．５°以内の角度に進行する。

【0037】

図５が示すように、透過型投影スクリーン１０の光学特性を定める輝度は、投影装置１０１、および輝度計１０３を用いて得られる。投影装置１０１は、透過型投影スクリーン１０に対して輝度計１０３とは反対側に配置されている。投影装置１０１の高さＨ１は７８０ｍｍであり、かつ投影装置１０１と透過型投影スクリーン１０の表面１０Ｆとの距離Ｌ１は５６５ｍｍである。輝度計１０３の高さＨ３は１１８０ｍｍであり、輝度計１０３と透過型投影スクリーン１０の裏面１０Ｒとの距離Ｌ３は１１４０ｍｍである。輝度計１０３は、直径が３ｃｍである円を測定範囲として、当該円のなかに含まれる各測定点の輝度における平均値を測定値として算出する。黒領域１０Ｂの輝度は、黒領域１０Ｂにおける幾何学中心と、測定範囲の円の中心とを一致させて、黒領域１０Ｂの中央部における測定範囲の平均値を輝度の測定値として算出した。なお、輝度計は、ＣＳ－１０００（コニカミノルタ社製）を用いることができる。ここで、投影装置１０１が設置されている空間の照度は６ｌｘである。透過型投影スクリーン１０の設置されている空間の照度は、映像１０Ｐの投影によって２３ｌｘになる。すなわち、透過型投影スクリーン１０は、環境光による影響をほぼ受けない空間に設置される。照度計は、ＬＸ－２０４（カスタム社製）を用いることができる。

【0038】

透過型投影スクリーン１０の裏面１０Ｒのなかで白領域１０Ｗと対向する領域の輝度は、白領域１０Ｗとして照射された直線光の透過率に依存する。透過型投影スクリーン１０の裏面１０Ｒのなかで黒領域１０Ｂと対向する領域の輝度は、白領域１０Ｗとして照射された直線光の漏れに依存する。裏面１０Ｒにおける白領域１０Ｗの透過率に対する黒領域の透過率の比率は、透過型投影スクリーン１０の平行線透過に対する散乱の比率である。裏面１０Ｒにおいて、白領域１０Ｗと対向する領域の透過率に対する、黒領域１０Ｂと対向する領域の透過率の比率は、透過率領域比である。透過率領域比は、裏面１０Ｒのなかで白領域１０Ｗに対向する領域の輝度に対する、黒領域１０Ｂに対向する領域の輝度の比率として得られる。透過型投影スクリーン１０の透過率領域比は、３％以下である。

【0039】

［試験例］
図６は、試験例１～１０の調光シート２０Ａにおける色素濃度Ｃ、および膜厚Ｄをそれぞれ示す。試験例１～１０の調光シート２０Ａ、および透過型投影スクリーン１０は、以下に示す材料、配合、および方法によって得られた。

【0040】

まず、液晶化合物２２Ｌに、シアノ系液晶化合物とフッ素系液晶化合物とを主成分として、誘電異方性が正であるネマチック液晶化合物の混合物を用いた。透明高分子層２１を形成するための光重合性化合物に、多官能アクリレート、多官能メタクリレート、単官能アクリレート、およびウレタンアクリレートの混合物を用いた。そして、液晶組成物２２、光重合性化合物、重合開始剤、およびスペーサ２３を混合することによって、試験例１の調光層２０を形成するための塗工液を得た。この際、塗工液に対する光重合性化合物の割合が５２質量％であるように、塗工液に光重合性化合物を配合した。また、平均粒径がメジアン径Ｄ５０で２０μｍであるスペーサ２３を配合した。

【0041】

次に、二色性色素２２Ｐに、アゾ系化合物、およびアントラキノン系化合物からなる黒色混合色素を用いた。そして、試験例１の液晶組成物２２、光重合性化合物、重合開始剤、スペーサ２３、および二色性色素２２Ｐを混合することによって、試験例２の調光層２０を形成するための塗工液を得た。この際、塗工液に対する光重合性化合物の割合が５２質量％であるように、塗工液に光重合性化合物を配合した。また、塗工液に対する二色性色素２２Ｐの割合である色素濃度Ｃが２．５質量％であるように、塗工液に二色性色素２２Ｐを配合した。

【0042】

次に、試験例２の塗工液における色素濃度Ｃを１．６質量％以上４．５質量％以下の範囲で変更し、かつ平均粒径がメジアン径Ｄ５０で１１．１μｍ以上３５．７μｍ以下の範囲で変更し、それ以外を試験例２と同様にすることによって、試験例３から試験例１０の塗工液をそれぞれ得た。

【0043】

次に、上記塗工液を下記方法に適用して試験例１～１０の調光シート２０Ａを得た。
まず、第１透明電極層１２Ｆ、および第２透明電極層１２Ｒに、それぞれ厚さが１００ｎｍの酸化インジウムスズ膜を用いた。第１透明支持層１３Ｆ、および第２透明支持層１３Ｒに、それぞれ厚さが１２５μｍのポリエチレンテレフタレートフィルムを用いた。

【0044】

次に、第１透明支持層１３Ｆに積層された第１透明電極層１２Ｆに塗工液を塗布すると共に、第２透明支持層１３Ｒに積層された第２透明電極層１２Ｒと第１透明電極層１２Ｆとによって塗工液からなる塗膜を挟むように、積層体を形成した。次いで、中心波長が３６０ｎｍである紫外光に積層体の全体を露光することによって、光重合性化合物からなる透明高分子層２１と液晶組成物２２とを相分離させた。

【0045】

これにより、スペーサ２３の平均粒径に相当する厚さを有した調光層２０を備える試験例１～１０の調光シート２０Ａを得た。そして、透明基材１１に厚さが３ｍｍのフロート板ガラスを用い、この透明基材１１に透明接着層１４を用いて調光シート２０Ａを貼り付けることによって、試験例１～１０の透過型投影スクリーン１０を得た。

【0046】

［評価：透過率領域比］
試験例１～１０の透過型投影スクリーン１０を用い、図４、および図５を参照して説明した透過率領域比を測定した。

【0047】

試験例１の白領域１０Ｗにおける輝度は、１０００ｃｄ／ｍ^２であった。試験例１の黒領域１０Ｂにおける輝度は、１００ｃｄ／ｍ^２であった。試験例１の透過率領域比は、１０％であった。試験例１で得られた映像１０Ｐには、白領域１０Ｗに接する黒領域１０Ｂの縁部に白味が認められた。そして、試験例１で得られた映像１０Ｐは、白領域１０Ｗと黒領域１０Ｂとの境界を不鮮明にするものであった。

【0048】

試験例２の白領域１０Ｗにおける輝度は、１００ｃｄ／ｍ^２であった。試験例２の黒領域１０Ｂにおける輝度は、２．８ｃｄ／ｍ^２であった。試験例２の透過率領域比は、２．８％であった。試験例２で得られた映像１０Ｐには、白領域１０Ｗに接する黒領域１０Ｂの縁部に白味が認められなかった。そして、試験例２で得られた映像１０Ｐは、試験例１で得られた映像１０Ｐよりも、白領域１０Ｗと黒領域１０Ｂとの境界を十分に鮮明に視認されるものであった。また、試験例３～試験例８の透過率領域比は、いずれも３％以下であり、これらも試験例２と同じく、白領域１０Ｗと黒領域１０Ｂとの境界を十分に鮮明に視認されるものであった。

【0049】

試験例９、および試験例１０の透過率領域比は、試験例１よりも低い値であるが、３％を超える４．２％、および６．０％であった。試験例９、および試験例１０で得られた映像１０Ｐには、試験例１よりも白味が抑えられた黒領域１０Ｂが認められたが、白領域１０Ｗに接する黒領域１０Ｂの縁部に若干の白味が認められた。そして、試験例９、および試験例１０で得られた映像１０Ｐは、白領域１０Ｗと黒領域１０Ｂとの境界を鮮明に視認させるには至らなかった。

【0050】

以上から、透過率領域比が３％以下であれば、映像１０Ｐの鮮明化が可能であることが認められた。
なお、試験例６の透過型投影スクリーン１０は、３％以下の透過率領域比を有し、黒領域１０Ｂに白味を認められない水準ではあったが、二色性色素２２Ｐの一部に凝集を有した。このため、透過型投影スクリーン１０に透明状態での美観を要求される場合、色素濃度Ｃが４．０質量％以下であることが好ましいことも認められた。

【0051】

また、試験例４の透過型投影スクリーン１０も、３％以下の透過率領域比を有し、黒領域１０Ｂに白味を認められない水準ではあったが、散乱状態から透明状態に切り替えるために５０Ｖ以上の電圧を要した。このため、透過型投影スクリーン１０に低消費電力化を要求される場合、膜厚Ｄが３２μｍ以下であることが好ましいことも認められた。

【0052】

［評価：吸光度Ａ］
図７が示すように、白領域１０Ｗを形成するための直線光ＬＦの一部は、調光層２０、および透明基材１１を透過する。調光層２０、および透明基材１１を透過した透過光ＬＣが白領域１０Ｗとして視認される。一方、白領域１０Ｗを形成するための直線光ＬＦの一部は、調光層２０によって散乱されて黒領域１０Ｂに漏れる。白領域１０Ｗから黒領域１０Ｂに漏れる漏れ光ＬＲは、黒領域１０Ｂに白味を帯びさせる。

【0053】

透過率領域比が３％を上回る試験例１、９、１０は、黒領域１０Ｂに漏れ光ＬＲを透過させて黒領域１０Ｂに白味を帯びさせる。これに対し、透過率領域比が３％以下である試験例２～８は、黒領域１０Ｂに漏れ光ＬＲを散乱させながら黒領域１０Ｂの二色性色素２２Ｐに吸収させて、漏れ光ＬＲの視認を抑える。このように、透過率領域比が３％を上回る試験例１、９、１０は、（ｂ）黒領域１０Ｂの透過が大きいため、黒領域１０Ｂに白味を帯びさせる。これに対し、透過率領域比が３％以下である試験例２～８は、（ｂ）黒領域１０Ｂで透過を抑え、これによって黒領域１０Ｂを鮮明化する。

【0054】

漏れ光ＬＲが通る光路において二色性色素２２Ｐの存在確率を高めることは、（ｂ）黒領域１０Ｂの透過を抑えるうえで有効である。
図８は、調光層２０の膜厚Ｄと、調光シート２０Ａの吸光度Ａとの関係を示す。なお、吸光度Ａは、調光シート２０Ａの可視領域における全光線透過率の逆数を対数化して得た。また、図８における試験例１２の調光シート２０Ａは、試験例２の塗工液のなかの光重合性化合物、および重合開始剤を割愛し、かつスペーサ２３の平均粒径を６μｍと２５μｍとに変更し、さらに６μｍと２５μｍとの膜厚Ｄに相当する塗布量に変更することによって得られた。すなわち、試験例１２の調光シート２０Ａは、透明高分子層２１に区画された空隙２１Ｄを備えず、試験例１２の吸光度Ａは、試験例２におけるランダムな配向状態とほぼ等しい配向状態での液晶組成物２２のみの吸光度Ａであると見なされる。なお、図８における試験例１１の調光シート２０Ａは、試験例２の塗工液のなかのスペーサ２３の平均粒径を６μｍ以上２５μｍ以下の範囲で変更し、かつ６μｍ以上２５μｍ以下の膜厚Ｄに相当する塗布量に変更することによって得られた。

【0055】

図８が示すように、試験例１２の調光シート２０Ａの吸光度Ａは、膜厚Ｄの増加に伴い線形的に増加する。試験例１１の調光シート２０Ａの吸光度Ａは、膜厚Ｄの増加に伴い非線形的に増加する。試験例１１の調光シート２０Ａにおける吸光度Ａの膜厚依存性は、試験例１２の調光シート２０Ａに比べて急に高まる部分を有する。なお、膜厚Ｄの単位増加分あたりの吸光度Ａの増加量は、膜厚Ｄが２０μｍよりも高まるに連れて、試験例１１と試験例１２との間でほぼ等しくなる。

【0056】

このように、調光シート２０Ａによる透過の抑制効果は、透明高分子層２１の介在、すなわち二色性色素２２Ｐの存在下で散乱を高めることによって非線形的に高まる。言い換えれば、調光シート２０Ａにおける透過の抑制効果は、透明高分子層２１を備えるうえで、（ｉ）色素濃度Ｃが高いほど、また（ii）膜厚Ｄが大きいほど高まる。そして、膜厚Ｄの単位増加分あたりの吸光度Ａの増加量の傾向が示すように、調光シート２０Ａにおける透過の抑制効果は、２０μｍ以下の膜厚Ｄにおいて特に顕著である。なお、２０μｍ以下の膜厚Ｄにおいて透過の抑制効果が顕著である傾向は、２．０質量％以上３．０質量％以下の範囲において認められた。

【0057】

図６に戻り、試験例１、９、１０における（ｉ）色素濃度Ｃと（ii）膜厚Ｄとの積である実効色素量は、４５以下である。これに対し、試験例２～８における色素濃度Ｃと膜厚Ｄとの積は、４８以上である。

【0058】

以上から、色素濃度Ｃと膜厚Ｄとの積である有効色素量が４８以上であれば、映像１０Ｐの鮮明化が可能であることが認められた。
なお、試験例６の透過型投影スクリーン１０は、色素濃度Ｃと膜厚Ｄとの積として４８以上を有し、黒領域１０Ｂに白味を認められない水準である。ただし、上述したように、試験例６は二色性色素２２Ｐの一部に凝集を有するため、透過型投影スクリーン１０に透明状態での美観を要求される場合、色素濃度Ｃが４．０質量％以下であることが好ましい。

【0059】

また、試験例４の透過型投影スクリーン１０も、色素濃度Ｃと膜厚Ｄとの積として４８以上を有し、黒領域１０Ｂに白味を認められない水準である。ただし、上述したように、透明状態と散乱状態との切替に５０Ｖ以上の電圧を要するため、透過型投影スクリーン１０に低消費電力化を要求される場合、膜厚Ｄが３２μｍ以下であることが好ましい。

【0060】

［評価：ヘイズ］
実効膜厚増加率は、液晶組成物２２の吸光度Ａを基準とした、各試験例における散乱状態での吸光度Ａの割合である。例えば、図８において、膜厚Ｄが２５μｍである場合、液晶組成物２２の吸光度Ａが０．６５であり、試験例１２の吸光度Ａが２．５であり、実効膜厚増加率は３８５％である。例えば、図８において、膜厚Ｄが１５μｍである場合、液晶組成物２２の吸光度Ａが０．４５であり、試験例１２の吸光度Ａが１．６であり、実効膜厚増加率は３５５％である。

【0061】

実効膜厚増加率は、試験例１２のように、透明高分子層２１を含有しない水準を基準とする。実効膜厚増加率は、透明高分子層２１を含有するか否かを相違点として、それ以外を等しくすると見なされる２つの水準間で定められる。これにより、実効膜厚増加率は、色素濃度Ｃや膜厚Ｄなどのように、漏れ光ＬＲの吸収に寄与する様々な要素のなかから、透明高分子層２１の散乱構造による寄与を際立たせる。

【0062】

図９は、散乱状態における調光シート２０Ａのヘイズと、調光シート２０Ａの実効膜厚増加率との関係を示す。図９におけるヘイズは、ＪＩＳ Ｋ ７１３６：２０００に準拠する方法を用いて試験例１１の各水準から得た。調光シート２０Ａのヘイズは、透明高分子層２１の散乱構造に依存する。例えば、調光シート２０Ａの単位面積あたりにおける空隙２１Ｄの数量が多い場合、調光シート２０Ａのヘイズは、空隙２１Ｄの数量が少ない水準よりも高まりやすい。例えば、調光シート２０Ａの単位体積あたりにおける空隙２１Ｄの表面積が大きい場合、調光シート２０Ａのヘイズは、空隙２１Ｄの表面積が小さい水準よりも高まりやすい。

【0063】

図９が示すように、調光シート２０Ａのヘイズが９０％未満であるとき、調光シート２０Ａのヘイズが高いほど、調光シート２０Ａの実効膜厚増加率が高い。すなわち、漏れ光ＬＲの吸収に対する散乱構造の寄与は、当該散乱構造による散乱が高まるほど大きい。一方、調光シート２０Ａのヘイズが９０％以上であるとき、調光シート２０Ａのヘイズに関わらず、調光シート２０Ａの実効膜厚増加率は、３５０％以上の高い範囲で飽和している。すなわち、漏れ光ＬＲの吸収に対する散乱構造の寄与は、当該散乱構造による散乱が高まるとしても、二色性色素２２Ｐの吸収などが律速となり、およそ飽和している。

【0064】

このように、（iii）調光シート２０Ａのヘイズが９０％以上であれば、散乱構造の寄与そのものが飽和するため、調光シート２０Ａによる透過の抑制効果は、その安定化が図られる。

【0065】

以上から、調光シート２０Ａのヘイズが９０％以上であれば、空隙２１Ｄのサイズや数量などにばらつきが生じるとしても、映像１０Ｐの鮮明化を安定して実現できることが認められた。

【0066】

［評価：液晶比率］
図１０は、調光層２０の膜厚Ｄと、調光シート２０Ａにおける全光線透過率との関係を示す。なお、図１０における試験例１３の調光シート２０Ａは、試験例２の塗工液のなかの液晶比率を５５質量％に変更し、かつスペーサ２３の平均粒径を７．５μｍ以上２５μｍ以下の範囲で変更し、さらに７．５μｍ以上２５μｍ以下の膜厚Ｄに相当する塗布量に変更することによって得られた。また、図１０における試験例１４の調光シート２０Ａは、試験例２の塗工液のなかの液晶比率を４５質量％に変更し、かつスペーサ２３の平均粒径を７．５μｍ以上２５μｍ以下の範囲で変更し、さらに７．５μｍ以上２５μｍ以下の膜厚Ｄに相当する塗布量に変更することによって得られた。

【0067】

図１０が示すように、膜厚Ｄが１５μｍ未満であるとき、液晶比率が高いほど、調光シート２０Ａの透過率差が高い。例えば、膜厚Ｄが７．５μｍであるとき、５５質量％の液晶比率における透過率が６５％であり、４５質量％の液晶比率における透過率が４０％である。例えば、膜厚Ｄが１０μｍであるとき、５５質量％の液晶比率における透過率が４０％であり、４５質量％の液晶比率における透過率が３０％である。一方、膜厚Ｄが１５μｍ以上であるとき、液晶比率にかかわらず、調光シート２０Ａの透過率差はほぼ等しい。すなわち、調光シート２０Ａの透過率に対する液晶比率の寄与は、液晶比率が変わるとしても、膜厚Ｄそのものの寄与が律速となり、およそ安定している。

【0068】

このように、（iv）調光シート２０Ａの膜厚Ｄが１５μｍ以上であれば、液晶比率による透過の変動が抑えられるため、調光シート２０Ａによる透過の抑制効果は、その安定化が図られる。

【0069】

［効果］
以上、上記実施形態によれば、以下に記載の効果を得ることができる。
（１）透過型投影スクリーン１０における色素濃度Ｃと膜厚Ｄとの積である実効色素量が４８以上であるため、映像１０Ｐを鮮明化できる。

【0070】

（２）透過型投影スクリーン１０における透過率領域比が３％以下であるため、映像１０Ｐを鮮明化できる。
（３）調光層２０の膜厚Ｄが１５μｍ以上である場合、液晶比率による鮮明化のばらつきが抑制させる。

【0071】

（４）調光層２０の膜厚Ｄが３２μｍ以下である場合、透過型投影スクリーン１０における低消費電力化が可能ともなる。
（５）調光シート２０Ａのヘイズが９０％以上である場合、透明高分子層２１における散乱構造のばらつきによる鮮明化のばらつきが抑制される。

【0072】

なお、上述した実施形態は、以下のように変更して実施することができる。
・二色性色素２２Ｐは、黒色混合色素に限らず、黒色の単一色素でもよいし、青色混合色素でもよいし、青色の単色色素でもよい。二色性色素２２Ｐの種類や配合比は、上述した光学条件を満たす範囲のなかで適宜変更できる。

【0073】

・実効色素量が４８以上である、あるいは透過率領域比が３％以下である範囲において、調光シート２０Ａの駆動型式は、リバース型でもよいし、ノーマル型でもよい。

【符号の説明】

【0074】

Ｃ…色素濃度
Ｄ…膜厚
１０…透過型投影スクリーン
１０Ｂ…黒領域
１０Ｆ…表面
１０Ｐ…映像
１０Ｒ…裏面
１０Ｗ…白領域
１１…透明基材
１２Ｆ…第１透明電極層
１２Ｒ…第２透明電極層
１３Ｆ…第１透明支持層
１３Ｒ…第２透明支持層
２０…調光層
２０Ａ…調光シート
２２…液晶組成物
２２Ｌ…液晶化合物
２２Ｐ…二色性色素
２３…スペーサ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】