KR20130004129A

KR20130004129A - 스크린

Info

Publication number: KR20130004129A
Application number: KR1020120069841A
Authority: KR
Inventors: 노부히코 겐모치
Original assignee: 세이코 엡슨 가부시키가이샤
Priority date: 2011-07-01
Filing date: 2012-06-28
Publication date: 2013-01-09
Also published as: CN102854736A; TW201303473A; US20130003175A1; US8711476B2; JP2013015615A

Abstract

(과제) 비용을 억제하고, 환경광에 의한 영향을 억제하여 콘트라스트를 개선할 수 있는 스크린을 제공한다.
(해결 수단) 본 발명의 스크린은, 기판상에 긴 축을 대략 동일 방향으로 배향시킨 복수의 침 형상 입자를 갖는 편광층을 구비하고, 입사광에 수직인 평면상에 서로 직교하는 2개의 편광 방향 중, 한쪽의 편광 방향의 광을 반사하고, 다른 쪽의 편광 방향의 광을 흡수하는 편광 선택성을 갖는 것을 특징으로 한다.

Description

스크린{SCREEN}

본 발명은 스크린에 관한 것이다.

특허 문헌 1에는, 프로젝터에 조합된 반사형의 투영 스크린의 구성이 개시되어 있다. 여기에는, 반사성 편광 요소를 갖는 투영 스크린이 편광된 광을 생성하는 프로젝터와 함께 이용되었을 때, 프로젝터로부터의 광의 편광 상태가 반사성 편광 요소에 의해 반사되는 편광 상태일 때에는, 광의 대부분이 스크린에 의해 반사되게 된다.

(선행 기술 문헌)

(특허 문헌)

(특허 문헌 1) 일본 특허 공표 2002-540445호 공보

상기한 특허 문헌 1에는 반사성 편광 요소의 구체적인 구성예로서, 다층 반사성 편광재, 연속/분산상 반사성 편광재, 콜레스테릭 반사성 편광재(4분의 1 파장판과 조합될 수 있다), 와이어 그리드 편광재를 들 수 있다. 이들 편광재의 구조 및 제조 공정은 복잡하고, 대형 스크린이 될수록 비용이 커져 버린다.

본 발명은, 상기 종래 기술의 문제점을 감안하여 이루어진 것으로서, 구조 및 제조 공정을 간단하게 하여 비용을 억제하고, 환경광에 의한 영향을 작게 하여 콘트라스트를 개선할 수 있는 스크린을 제공하는 것을 목적의 하나로 하고 있다.

본 발명의 스크린은, 기판과, 상기 기판상에 긴 축 방향이 대략 한 방향으로 배향되도록 마련된 복수의 침 형상 입자를 갖는 편광층을 구비하고, 제 1 편광 상태의 제 1 편광광에 대한 광 반사율은, 그 제 1 편광 상태와는 다른 제 2 편광 상태의 제 2 편광광에 대한 광 반사율보다 높은 것을 특징으로 한다.

이에 의하면, 제 1 편광 상태의 광에 대한 광 반사율이, 그 제 1 편광 상태와는 다른 제 2 편광 상태의 광에 대한 광 반사율보다 높기 때문에, 프로젝터에 조합하여 이용한 경우에, 스크린에 입사하는 환경광의 반사율을 대폭 저하시키는 것이 가능해져, 화상 콘트라스트를 개선할 수 있다. 또한, 본 발명의 스크린은 구성이 간단하고 제조도 용이하게 되므로, 비용을 억제할 수 있다.

또한, 상기 복수의 침 형상 입자의 각각의 긴 축은 상기 기판의 표면을 따르도록 배향되어 있는 구성으로 하더라도 좋다.

이에 의하면, 스크린에 입사하는 입사광 중, 편광 방향이 선 형상 입자의 짧은 축 방향과 일치하는 직선 편광을 반사하고, 편광 방향이 선 형상 입자의 긴 축 방향과 일치하는 직선 편광을 흡수하는 것이 가능해진다. 혹은, 스크린에 입사하는 입사광 중, 편광 방향이 선 형상 입자의 짧은 축 방향과 일치하는 직선 편광을 흡수하고, 편광 방향이 선 형상 입자의 긴 축 방향과 일치하는 직선 편광을 반사하는 것이 가능해진다.

또한, 상기 편광층은, 상기 복수의 침 형상 입자의 짧은 축 방향과 편광 방향이 일치하는 상기 제 1 편광광을 투과시킴과 아울러, 상기 복수의 침 형상 입자의 긴 축 방향과 편광 방향이 일치하는 상기 제 2 편광광을 흡수하는 특성을 갖고 있고, 상기 편광층의 상기 기판측에 광 반사면이 마련되어 있는 구성으로 하더라도 좋다.

이에 의하면, 편광 방향이 침 형상 입자의 긴 축 방향과 일치하는 편광은 침 형상 입자에 의해 흡수된다. 한편, 편광 방향이 침 형상 입자의 짧은 축 방향과 일치하는 편광은, 반사 부재에 의해 관찰자를 향해 반사된다.

또한, 상기 편광층은, 상기 복수의 침 형상 입자의 짧은 축 방향과 편광 방향이 일치하는 상기 제 2 편광광을 투과시킴과 아울러, 상기 복수의 침 형상 입자의 긴 축 방향과 편광 방향이 일치하는 상기 제 1 편광광을 반사하는 특성을 갖고 있고, 상기 편광층의 상기 기판측에 광 흡수 부재가 마련되어 있는 구성으로 하더라도 좋다.

이에 의하면, 편광 방향이 침 형상 입자의 짧은 축 방향과 일치하는 편광은 광 흡수 부재에 의해 흡수된다. 한편, 편광 방향이 침 형상 입자의 긴 축 방향과 일치하는 편광은, 침 형상 입자에 의해 관찰자를 향해 반사된다.

또한, 상기 침 형상 입자는, 금속 나노로드(nanorod)인 구성으로 하더라도 좋다.

이에 의하면, 침 형상 입자로서 금속 나노로드를 이용하는 것에 의해, 소망하는 편광 선택 특성을 갖는 편광층을 용이하게 제조하는 것이 가능해져, 제조 비용을 삭감할 수 있다.

도 1은 본 발명의 제 1 실시 형태인 반사형 스크린의 개략 구성을 나타내는 단면도.
도 2는 편광층에 있어서 광을 투과 및 흡수할 때의 작용을 나타내는 설명도.
도 3은 스크린에 광이 입사했을 때의 작용을 나타내는 설명도.
도 4(a)~도 4(d)는 제 1 실시 형태의 스크린의 제조 방법을 나타내는 공정도.
도 5는 제 2 실시 형태의 반사형 스크린의 구성을 나타내는 단면도.
도 6은 투사형 프로젝터 시스템에 이용한 경우의 개략 구성을 나타내는 도면.
도 7(a)는 제 1 실시 형태에 따른 반사형 스크린을 이용한 경우의 작용을 나타내는 도면, 도 7(b)는 제 2 실시 형태에 따른 반사형 스크린을 이용한 경우의 작용을 나타내는 도면.

이하, 본 발명의 실시 형태에 대하여, 도면을 참조하여 설명한다. 또, 이하의 설명에 이용하는 각 도면에서는, 각 부재를 인식 가능한 크기로 하기 위해, 각 부재의 축척을 적당히 변경하고 있다.

[제 1 실시 형태]

도 1은 본 발명의 제 1 실시 형태인 반사형 스크린의 개략 구성을 나타내는 단면도이다.

본 실시 형태의 반사형 스크린(이하, 간단히 스크린이라 한다)(1)은, 플렉서블 기판(기판)(2)상에, 반사막(반사 부재)(3) 및 편광층(4)이 이 순서로 적층되어 구성되고, 소정의 파장의 광을 반사 혹은 흡수하는 편광 선택 특성을 갖는 스크린이다.

플렉서블 기판(2)의 구체적인 재질은 특별히 한정되는 것이 아니고, 공지의 어떠한 수지를 이용하더라도 좋다. 또, 특별히 플렉서블 기판으로 한정되는 것이 아니고, 유리 기판, 석영 기판, 사파이어 기판 등을 이용하더라도 좋다. 또한, 투광성의 재료 이외에도, 불투광성의 재료를 이용하더라도 좋다.

편광층(4)은, 투명층(6) 내에, 복수의 나노로드(침 형상 입자)(5)가 긴 축을 대략 동일한 방향으로 일치시켜 분산되어 있다. 여기에서는, 나노로드(5)의 긴 축이 플렉서블 기판(2)의 표면을 따르도록 배향되어 있다.

나노로드(5)는, 소정의 어스펙트비(긴 축 길이/짧은 축 길이)를 갖는 나노 사이즈의 막대 형상 금속 미립자로서, 대략, 긴 축의 평균 길이가 수십 ㎚에서 수백 ㎚, 짧은 축의 평균 길이가 수 ㎚에서 수십 ㎚의 치수를 갖는다. 나노로드(5)는, 진동 방향이 나노로드(5)의 짧은 축 방향과 일치한 직선 편광 성분에 대한 흡수 특성과, 진동 방향이 나노로드(5)의 긴 축 방향과 일치한 직선 편광 성분에 대한 흡수 특성이 다르다.

본 실시 형태의 나노로드(5)로서는, 이방성 금속 나노 입자인 금속 나노로드, 카본 나노 튜브 등을 들 수 있다. 금속 나노로드의 금속종으로서는, Au, Ag 등을 들 수 있고, 미립자이기 때문에 광 반사성이 낮은 금속이 선택되고, 함유량은 적당히 설정된다.

그리고, 긴 축을 대략 동일 방향으로 배향시킨 복수의 나노로드(5)에 의해, 소망하는 편광 선택 특성을 갖는 편광층(4)을 얻을 수 있다. 「편광 선택성」이란, 입사광에 수직인 평면상에 있어서 서로 직교하는 2개의 편광 방향을 갖는 입사광에 대하여, 특정한 편파면을 갖는 직선 편광을 선택적으로 흡수하고, 다른 편파면을 갖는 직선 편광을 투과시키는 성질을 의미한다.

투명층(6)의 재료로서는, 예컨대, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 등의 수지나, 폴리실라잔, 폴리실록산, 폴리실란 등을 주성분으로 한 무기질의 재료를 이용할 수 있다.

도 2는 편광층에 있어서 광을 투과 및 흡수할 때의 작용을 나타내는 설명도이다.

이러한 스크린은, 도 2에 나타내는 바와 같이, 복수의 나노로드(5)가 대략 동일 방향으로 배향되어 있는 것에 의해, 스크린(1)에 입사한 광의 편광 상태에 따라 편광 선택이 행해진다. 구체적으로는, 본 실시 형태의 나노로드(5)는 흡수형 나노로드이며, 나노로드(5)의 긴 축 방향과 평행한 방향(X 방향)으로 편광축을 갖는 직선 편광 X를 흡수하고, 나노로드(5)의 짧은 축 방향(Y 방향)으로 편광축을 갖는 직선 편광 Y를 투과시킨다.

본 실시예에 있어서, 나노로드(5)의 짧은 축 방향과 평행한 방향으로 광이 편광되어 있는 상태가 제 1 편광 상태이며, 나노로드(5)의 긴 축 방향과 평행한 방향으로 광이 편광되어 있는 상태가 제 2 편광 상태이다. 또한, 제 1 편광 상태의 직선 편광 Y가 제 1 편광광이며, 제 2 편광 상태의 직선 편광 X가 제 2 편광광이다.

도 1에 나타낸 반사막(3)은, Al막으로 이루어지고, 편광층(4)을 투과한 제 1 편광광을 입사광축 AX에 평행한 방향으로 반사한다. 또한, 반사막(3)으로서, Al막 외에, Ag막, Al과 Ag의 적층막 등으로 이루어지는 것을 이용하더라도 좋다. 이 반사막(3)은, 광 반사면(3A)이 되는 표면의 평탄성을 확보할 수 있는 두께로 형성된다.

도 3은 스크린에 광이 입사했을 때의 작용을 나타내는 설명도이다.

상술한 것처럼, 도 3에 있어서, 스크린(1)에 입사한 광 중, 편광층(4)을 투과한 직선 편광 Y는 편광층(4)의 이면측(플렉서블 기판(2)측)에 배치된 반사막(3)에 있어서 반사된다. 한편, 편광층(4) 내의 나노로드(5)에 있어서 흡수된 직선 편광 X는 편광층(4)에 있어서 흡수되기 때문에, 반사막(3)에 입사하는 경우도 없다.

따라서, 제 1 편광 상태의 직선 편광(제 1 편광광) Y에 대한 광 반사율이, 그 제 1 편광 상태와는 다른 제 2 편광 상태의 직선 편광(제 2 편광광) X에 대한 광 반사율보다 높은 스크린(1)이 되어 있다.

[제조 방법]

도 4(a)~도 (d)는 제 1 실시 형태의 스크린의 제조 방법을 나타내는 공정도이다.

우선, 도 4(a)에 나타내는 바와 같이, 플렉서블 기판(2)의 표면에 금속 재료(Al)를 증착하여 가열 경화 처리를 행하고, 반사막(3)을 형성한다.

다음으로, 도 4(b)에 나타내는 바와 같이, 반사막(3)의 표면에, 유기 용매 용액(6A) 중에 Ag, Au 등으로 이루어지는 복수의 나노로드(5)를 포함하는 편광층 형성 재료(4A)를 도포한다(도포 공정). 편광층 형성 재료(4A)는, 실리콘 산화물의 원료인 폴리실라잔을 임의의 유기 용매에 용해시킨 유기 용매 용액이다. 편광층 형성 재료(4A)를 도포하는 수단으로서는, 공지의 인쇄 기술 등을 이용할 수 있다.

편광층 형성 재료(4A)를 도포한 단계에서는, 복수의 나노로드(5)의 각각의 긴 축은 랜덤 방향으로 향하고 있다.

도 4(c)에 나타내는 바와 같이, 편광층 형성 재료(4A)에 대하여 플렉서블 기판(2)의 주면에 대략 평행한 방향의 전계를 인가한다(전계 인가 공정). 이때, 제 1 전극(11)과 제 2 전극(12)이 교대로 배치된 스테이지(도시 생략)상에 플렉서블 기판(2)을 탑재한다.

제 1 전극(11)과 제 2 전극(12)은 상호간에 소정의 간격을 두고 교대로 배치되어 있다. 제 1 전극(11)에는 고주파 전원(16)을 접속하고, 제 2 전극(12)은 접지한다. 이 상태에서, 제 1 전극(11)과 제 2 전극(12)의 사이에 고주파 전압을 인가하면, 편광층 형성 재료(4A)의 내부에, 플렉서블 기판(2)의 주면에 대략 평행하고, 또한 제 1 전극(11)과 제 2 전극(12)이 대향하는 방향으로 전계가 발생한다. 나노로드(5)는 모두 침 형상의 형상을 나타내고 있고, 나노로드(5)에는 분극이 생기고 있다. 그 때문에, 제 1 전극(11) 및 제 2 전극(12)에 소정의 전압이 인가되면, 이들 제 1 전극(11)과 제 2 전극(12)의 사이에 형성되는 전기력선(전계 방향)에 긴 축이 따르도록 하여 나노로드(5)가 배향된다. 이에 의해, 유기 용매 용액(6A) 중의 복수의 나노로드(5)의 긴 축 방향이 대략 한 방향으로 배향된다. 각 나노로드(5)의 긴 축은 기판면에 대략 평행이다.

도 4(d)에 나타내는 바와 같이, 나노로드(5)의 긴 축이 동일 방향으로 일치된 상태에서, 예컨대 오븐(9) 등을 이용하여 소정의 가열 온도 및 가열 시간으로 유기 용매 용액(6A)을 소성한다(소성 공정). 이에 의해, 유기 용매가 제거되는 것과 아울러, 폴리실라잔이 대기 중의 수분이나 산소와 반응하여 고체화하여, 실리콘 산화물로 변화된다. 이때, 나노로드(5)가 대략 동일 방향으로 배향된 상태로 고정된다. 이와 같이 하여, 도 1에 나타낸 것과 같은 본 실시 형태의 편광층(4)을 형성한다.

본 실시 형태의 스크린(1)은, 긴 축을 대략 동일 방향으로 배향시킨 복수의 나노로드(5)를 분산시켜 이루어지는 편광층(4)에 의해, 스크린(1)에 입사하는 입사광 중, 나노로드(5)의 짧은 축 방향을 따르는 직선 편광 Y를 입사측으로 반사하고, 나노로드(5)의 긴 축 방향을 따르는 직선 편광 X를 흡수할 수 있다.

이에 의해, 입사광 중, 제 1 편광광(직선 편광 Y)에 대한 광 반사율이 제 2 편광광(직선 편광 X)에 대한 광 반사율보다 높은 스크린(1)이 된다. 그 때문에, 스크린(1)을 후술하는 프로젝터에 조합하여 이용한 경우, 스크린(1)에 입사하는 환경광에 의해 일어날 수 있는 콘트라스트비의 저하를 저감할 수 있다.

또한, 본 실시 형태에서는, 공지의 인쇄 기술 등을 이용하여 반사막(3)의 표면에 편광층 형성 재료(4A)를 도포할 수 있기 때문에, 대형 스크린을 제작하는 것은 용이하다. 또한, 플렉서블 기판(2)의 이면측에 교대로 배치된 복수의 제 1 전극(11)과 복수의 제 2 전극(12)에 소정의 전압을 인가하는 것에 의해, 투명층(6) 내의 복수의 나노로드(5)를 대략 동일 방향으로 배향시키는 것이 가능하다. 스크린의 사이즈에 따라 이들 제 1 전극(11) 및 제 2 전극(12)의 수를 증가시키면 되기 때문에, 대형 스크린을 제작하는 것도 용이하다. 또한, 스크린 구성도 간단하기 때문에 제조 비용을 대폭 삭감하는 것이 가능하다.

[제 2 실시 형태]

도 5는 제 2 실시 형태의 반사형 스크린의 구성을 나타내는 단면도이다.

이하에 나타내는 본 실시 형태의 반사형 스크린의 기본 구성은, 상기 제 1 실시 형태와 대략 같지만, 편광층의 구성에 있어서 다르다. 따라서, 이하의 설명에서는, 편광층에 대하여 자세하게 설명하고, 공통된 부분의 설명은 생략한다. 또한, 설명에 이용하는 도면에 있어서, 상기 실시 형태와 공통의 구성 요소에는 동일한 부호를 붙이는 것으로 한다.

도 5에 나타내는 바와 같이, 본 실시 형태의 반사형 스크린(이하, 간단히 스크린이라 한다)(20)은, 투명층(6) 내에, 긴 축이 대략 동일 방향으로 배향된 반사형의 나노로드(15)를 복수 갖는 편광층(14)과, 그 이면(플렉서블 기판(2))측에 배치된 광 흡수층(광 흡수 부재)(8)을 구비하고 있다.

반사형 스크린(20)에서는, 플렉서블 기판(2)과 편광층(14)의 사이에 광 흡수층(8)이 마련되어 있다. 광 흡수층(8)은 그 표면에 형성된 편광층(14)을 투과한 광 성분을 흡수하는 층이다. 광 흡수층(8)의 재료에는 염화비닐계의 수지 재료가 매우 적합하게 이용된다. 광 흡수층(8)에는, 반드시 흑색의 재료를 이용하지 않더라도 좋다. 예컨대, 투명한 수지층의 표면을 흑색으로 칠하는 것에 의해 광 흡수성을 부여하더라도 좋다. 또한, 소정의 수지층이나 판상체(板狀體)에 AR(Anti Reflection) 코트 등에 의한 반사 방지 가공을 행하는 것에 의해, 광 흡수층(8)을 형성하더라도 좋다.

편광층(14)은 이 광 흡수층(8)의 표면에 형성되어 있고, 편광층(14)을 투과한 광 성분만이 광 흡수층(8)에 입사하게 된다. 여기서, 본 실시 형태의 편광층(14)에서는, 투명층(6) 내에 Al로 이루어지는 복수의 나노로드(침 형상 입자)(15)가 분산되어 있다. 나노로드(15)의 재료로서는, Al 외에도, 충분한 광 반사 특성을 얻을 수 있는 금속이면 된다.

이와 같이, 편광층(14)과 플렉서블 기판(2)의 사이에 광 흡수층(8)을 마련하는 것에 의해, 스크린(20)에 입사한 입사광 중, 편광층(14)을 투과한 직선 편광 Y(나노로드(5)의 짧은 축 방향을 따르는 광)가 광 흡수층(8)에 있어서 흡수되게 된다. 또한, 나노로드(15)의 긴 축 방향을 따르는 직선 편광 X는, 나노로드(15)에 의해 반사되어 입사측으로 반사된다.

또, 제 2 실시 형태에 있어서는, 나노로드(15)의 긴 축 방향과 평행한 방향으로 광이 편광되어 있는 상태가 제 1 편광 상태이며, 나노로드(15)의 짧은 축 방향과 평행한 방향으로 광이 편광되어 있는 상태가 제 2 편광 상태이다. 또한, 제 1 편광 상태의 직선 편광 X가 제 1 편광광이며, 제 2 편광 상태의 직선 편광 Y가 제 2 편광광이다.

따라서, Al로 이루어지는 나노로드(15)를 이용하여 이루어지는 편광층(14)이더라도, 상기 제 1 실시 형태와 같은 효과를 얻는 것이 가능하다. 다시 말해, 입사광 중, 제 1 편광광(직선 편광 X)에 대한 광 반사율이 제 2 편광광(직선 편광 Y)에 대한 광 반사율보다 높은 스크린(20)이 되어, 후술하는 프로젝터에 조합하여 이용한 경우, 스크린(20)에 입사하는 환경광에 의해 일어날 수 있는 콘트라스트비의 저하를 저감할 수 있다.

이상 말한 각 실시 형태와 같이, 나노로드의 재료를 바꾸는 것만으로, 그 나노로드에 있어서 흡수 혹은 반사시키는 편광 성분을 다르게 할 수 있다. 따라서, 흡수성 및 반사성을 갖는 어느 특성을 갖는 나노로드를 이용하는 경우에도, 동일한 제조 장치나 제조 방법을 이용하여 제작하는 것이 가능하다.

[투사형 프로젝터 시스템]

도 6은 본 발명에 따른 반사형 스크린을 투사형 프로젝터 시스템에 이용한 경우의 개략 구성을 나타내는 도면이다. 도 7은 투사형 프로젝터 시스템에 이용된 경우의 각 실시 형태의 스크린의 작용을 나타내는 도면으로서, (a)는 제 1 실시 형태의 스크린의 작용, (b)는 제 2 실시 형태의 스크린의 작용을 나타낸다.

도 6에 나타내는 바와 같이, 투사형 프로젝터(투사형 표시 장치)(200)는, 광원(201)과, 다이크로익 미러(202, 203)와, 액정 장치(100)로 이루어지는 적색광용 광 변조 수단(204), 녹색광용 광 변조 수단(205) 및 청색광용 광 변조 수단(206)과, 도광 수단(207)과, 반사 미러(210~212)와, 크로스 다이크로익 프리즘(213)과, 투사 렌즈(214)를 구비하여 구성되어 있다. 투사형 프로젝터(200)로부터 출사된 화상광 Z는, 스크린(215)상에 투영되게 되어 있다. 도 7에 나타내는 바와 같이, 투사형 프로젝터(200)로부터 출사된 화상광 Z는 스크린(215)에 있어서 반사되어, 스크린(215)의 전방(광 입사측)에 있는 유저의 눈에 입사된다. 따라서, 스크린(215)에는 상술한 제 1 실시 형태 및 제 2 실시 형태의 반사형 스크린이 이용된다.

여기서, 투사형 프로젝터(200)로부터 스크린(215)을 향해 투사되는 화상광 Z는 편광 방향이 미리 조정된 광이며, 스크린(215)에 있어서 반사되는 광이 되어 있다. 구체적으로는, 스크린(215)으로서 제 1 실시 형태의 스크린(1)을 이용한 경우에는, 편광층(4)의 나노로드(5)의 짧은 축 방향을 따르는 직선 편광 Y가 되도록 조정되고, 스크린(215)으로서 제 2 실시 형태의 스크린(20)을 이용한 경우에는, 편광층(14)의 나노로드(15)의 긴 축 방향을 따르는 직선 편광 X가 되도록 편광된다.

광원(201)은, 메탈 할라이드 등의 램프(201a)와, 램프(201a)의 광을 반사하는 리플렉터(201b)를 구비하고 있다.

다이크로익 미러(202)는, 광원(201)으로부터의 백색광에 포함되는 적색광을 투과시킴과 아울러, 녹색광과 청색광을 반사하는 구성이 되어 있다. 또한, 다이크로익 미러(203)는, 다이크로익 미러(202)에서 반사된 녹색광 및 청색광 중 청색광을 투과시킴과 아울러 녹색광을 반사하는 구성이 되어 있다.

적색광용 광 변조 수단(204)은, 다이크로익 미러(202)를 투과한 적색광이 입사되고, 입사한 적색광을 소정의 화상 신호에 근거하여 변조하는 구성이 되어 있다. 또한, 녹색광용 광 변조 수단(205)은, 다이크로익 미러(203)에서 반사된 녹색광이 입사되고, 입사한 녹색광을 소정의 화상 신호에 근거하여 변조하는 구성이 되어 있다. 그리고, 청색광용 광 변조 수단(206)은, 다이크로익 미러(203)를 투과 한 청색광이 입사되고, 입사한 청색광을 소정의 화상 신호에 근거하여 변조하는 구성이 되어 있다.

도광 수단(207)은, 입사 렌즈(207a)와 릴레이 렌즈(207b)와 출사 렌즈(207c)에 의해 구성되어 있고, 청색광의 광로가 긴 것에 의한 광 손실을 방지하기 위해 마련되어 있다.

반사 미러(210)는, 다이크로익 미러(202)를 투과한 적색광을 적색광용 광 변조 수단(204)을 향해 반사하는 구성이 되어 있다. 또한, 반사 미러(211)는, 다이크로익 미러(203) 및 입사 렌즈(207a)를 투과한 청색광을 릴레이 렌즈(207b)를 향해 반사하는 구성이 되어 있다. 또한, 반사 미러(212)는, 릴레이 렌즈(207b)에서 출사된 청색광을 출사 렌즈(207c)를 향해 반사하는 구성이 되어 있다.

크로스 다이크로익 프리즘(213)은, 4개의 직각 프리즘이 맞붙여져 형성된 것으로, 그 계면에는 적색광을 반사하는 유전체 다층막과 청색광을 반사하는 유전체 다층막이 X자 형상으로 형성되어 있다. 이들 유전체 다층막에 의해 3개의 색의 광이 합성되어, 컬러 화상을 나타내는 광이 형성된다.

투사 렌즈(214)는, 크로스 다이크로익 프리즘(213)에 의해 합성된 컬러 화상을 확대하여 스크린(215)상에 투영하는 구성이 되어 있다.

이러한 구성의 투사형 프로젝터(200)에 있어서는, 스크린(215)으로서 상기 각 실시 형태의 어느 하나의 반사형 스크린을 구비하고 있다. 스크린(215)이 편광층(4)(상기 제 1 실시 형태)을 구비하고 있는 경우는, 편광층(4)에 의해 외광 중 제 2 편광광(직선 편광 X)이 흡수되고(도 3), 스크린(215)이 편광층(14)(상기 제 2 실시 형태)을 구비하고 있는 경우는, 광 흡수층(8)에 의해 외광 중 제 2 편광광(직선 편광 Y)이 흡수된다(도 5). 이 때문에, 화상광 성분에 외광 성분이 노이즈로서 혼입되는 것을 저감할 수 있다.

투사형 프로젝터(200)로부터 스크린(215)상에 투사되는 화상광 Z는 스크린(215)에 의해 반사되도록 편광 방향이 미리 조정된 광이기 때문에, 투사형 프로젝터(200)로부터 스크린(215)을 향해 투사된 화상광 성분은 모두 유저측으로 반사된다. 유저의 눈에 입사하는 광 중, 투사형 프로젝터로부터의 화상광 Z의 광량에 비하여 외광량이 적을수록 화상의 콘트라스트를 높일 수 있어, 양호한 화상을 시인하는 것이 가능해진다.

외광은, 실내의 형광등이나 실외의 태양광 등의 환경광이며, 특정한 편광 상태를 갖지 않는다. 스크린(215)으로서 이용하는 상기 각 실시 형태의 스크린(1)(20)은, 상기 구성의 편광층(4)(14)에 의해 외광의 약 반 정도를 흡수하는 것이 가능하기 때문에, 종래의 반사형 스크린보다, 시인성이 양호한 화상을 투영할 수 있다. 이에 의해, 투사형 프로젝터로부터 투영된 화상의 콘트라스트는 상기한 각 실시 형태의 스크린(1)(20)에 의해 개선된다. 따라서, 투사형 프로젝터 자체도 고품질이 된다.

이상, 첨부 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 적합한 실시 형태에 대하여 설명했지만, 본 발명은 이러한 예로 한정되지 않는 것은 말할 필요도 없다. 당업자라면, 특허청구범위에 기재된 기술적 사상의 범주 내에 있어서, 각종 변경예 또는 수정예에 생각이 미칠 수 있는 것은 분명하며, 그것들에 대해서도 당연히 본 발명의 기술적 범위에 속하는 것으로 이해된다.

예컨대, 상기 실시예에서는 짧은 축 방향으로 편광되어 있는 편광광을 투과하고, 긴 축 방향으로 편광되어 있는 편광광을 반사 또는 흡수하는 나노로드를 이용했지만, 긴 축 방향으로 편광되어 있는 편광광을 투과하고, 짧은 축 방향으로 편광되어 있는 편광광을 반사 또는 흡수하는 나노로드를 이용하더라도 좋다.

또한, 상기 실시 형태에서는, 나노로드의 재료로서, 금이나 은을 이용했지만, 이것으로 한정되지 않는다. 나노로드의 재료로서는, 금과 은의 복합체를 이용하더라도 좋고, 반도체 재료를 이용하더라도 좋다.

또한, 광 흡수층(8)의 기능을 플렉서블 기판(2)에 갖게 하여 광 흡수층(8)을 생략하더라도 좋다. 이 경우, 예컨대, 흑색의 광 흡수 부재를 포함한 형성 재료를 이용하여 플렉서블 기판(2)을 형성하는 것에 의해, 광 흡수성을 갖는 기판으로 하더라도 좋다.

또한, 광 흡수층(8)을 플렉서블 기판(2)의 편광층(4)과는 반대측에 마련하더라도 좋고, 반사막(3)을 플렉서블 기판(2)의 편광층(4)과는 반대측에 마련하더라도 좋다.

1, 20, 215 : 스크린
2 : 플렉서블 기판(기판)
3 : 반사막(반사 부재)
3A : 광 반사면
4 : 편광층
5, 15 : 나노로드(침 형상 입자)
6 : 투명층
8 : 광 흡수층(광 흡수 부재)
Y : 직선 편광(제 1 편광광, 제 2 편광광)
X : 직선 편광(제 1 편광광, 제 2 편광광)

Claims

기판과,
상기 기판상에 긴 축 방향이 대략 한 방향으로 배향되도록 마련된 복수의 침 형상 입자를 갖는 편광층
을 구비하고,
제 1 편광 상태의 제 1 편광광에 대한 광 반사율은, 그 제 1 편광 상태와는 다른 제 2 편광 상태의 제 2 편광광에 대한 광 반사율보다 높은
것을 특징으로 하는 스크린.
제 1 항에 있어서,
상기 복수의 침 형상 입자의 각각의 긴 축은 상기 기판의 표면을 따르도록 배향되어 있는 것을 특징으로 하는 스크린.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 편광층은, 상기 복수의 침 형상 입자의 짧은 축 방향과 편광 방향이 일치하는 상기 제 1 편광광을 투과시킴과 아울러, 상기 복수의 침 형상 입자의 긴 축 방향과 편광 방향이 일치하는 상기 제 2 편광광을 흡수하는 특성을 갖고 있고,
상기 편광층의 상기 기판측에 광 반사면이 마련되어 있는
것을 특징으로 하는 스크린.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 편광층은, 상기 복수의 침 형상 입자의 짧은 축 방향과 편광 방향이 일치하는 상기 제 2 편광광을 투과시킴과 아울러, 상기 복수의 침 형상 입자의 긴 축 방향과 편광 방향이 일치하는 상기 제 1 편광광을 반사하는 특성을 갖고 있고,
상기 편광층의 상기 기판측에 광 흡수 부재가 마련되어 있는
것을 특징으로 하는 스크린.
제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 침 형상 입자는, 금속 나노로드(nanorod)인 것을 특징으로 하는 스크린.