(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
線形偏光子、２つのリターダを含むリターダ構成、および反射器を順番に含む反射型液晶デバイスであって、
該デバイスの少なくとも１つの状態において、該リターダのうちの第１のリターダが、波長λの線形偏光された光線を回転するように動作し、該リターダのうちの第２のリターダが、波長ｙλ（ただし、０．７＜ｙ＜１．３）の線形偏光された光線を実質的に円形偏光された光線に変換するように動作し、
該第１および第２のリターダのうち少なくとも１つが、双安定ねじれネマチック（ＢＴＮ）液晶を含み、
該ＢＴＮは、該ＢＴＮの準安定状態として、ディスプレイの「背景」状態を提供するねじれが大きい状態、およびねじれが小さい状態を有し、該ねじれが小さい状態と該ねじれが大きい状態との間で切り替え可能であり、
該ＢＴＮは、一つのピクセル内の全ての領域で同時に該ねじれが大きい状態および該ねじれが小さい状態のうちのいずれか一方の状態をとり、
該ねじれが小さい状態は、状態φであり、該ねじれが大きい状態は、状態（φ±３６０°）である、反射型液晶デバイス。
【請求項２】
前記ＢＴＮが、該一つのピクセル内で、線形偏光された光線を回転する第１の状態と、線形偏光された光線を回転しない第２の状態との間で切り替え可能であり、
該第１の状態は、前記ねじれが大きい状態および前記ねじれが小さい状態のうちのいずれか一方の状態により実現され、該第２の状態は、該ねじれが大きい状態および該ねじれが小さい状態のうちの他方の状態により実現される、該請求項１に記載のデバイス。
【請求項３】
前記ＢＴＮが、該一つのピクセル内で、線形偏光された光線を円形偏光された光線に実質的に変換する第１の状態と、線形偏光された光線を円形偏光された光線に変換しない第２の状態との間で切り替え可能であり、
該第１の状態は、前記ねじれが大きい状態および前記ねじれが小さい状態のうちのいずれか一方の状態により実現され、該第２の状態は、該ねじれが大きい状態および該ねじれが小さい状態のうちの他方の状態により実現される、請求項１に記載のデバイス。
【請求項４】
前記偏光子に隣接するリターダが、該偏光子の透過軸または吸収軸に対して角度θ1の光軸を有する固定されたリターダであり、前記反射器に隣接するリターダが、前記一つのピクセル内における前記ねじれが小さい状態φにおいて、角度θ2＝２θ1＋θ（φ）＋ｘの入力ディレクタ（リターダに隣接するセル表面のＬＣディレクタ）を有するＢＴＮである、デバイスであって、ここで、ｘは＜５°である、請求項１に記載のデバイス。
【請求項５】
θ1が、実質的に１５°であり、前記ねじれが小さい状態が、実質的にφ＝０°である、請求項４に記載のデバイス。
【請求項６】
５°＜θ1＜２５°であり、前記ねじれが小さい状態が、実質的にφ＝６３．６°である、請求項４に記載のデバイス。
【請求項７】
θ1＝１５°であり、前記ねじれが小さい状態が、実質的にφ＝６３．６°である、請求項４に記載のデバイス。
【請求項８】
θ1＝６°であり、前記ねじれが小さい状態が、実質的にφ＝６３．６°である、請求項６に記載のデバイス。
【請求項９】
５°＜９０°−θ1＜２５°であり、前記ねじれが小さい状態が、実質的にφ＝６３．６°である、請求項４に記載のデバイス。
【請求項１０】
θ1＝８４°であり、前記ねじれが小さい状態が、実質的にφ＝６３．６°である、請求項９に記載のデバイス。
【請求項１１】
θ1およびθ2が、両方とも実質的に１５°であり、前記ねじれが小さい状態が、実質的にφ＝８５°である、請求項４に記載のデバイス。
【請求項１２】
前記偏光子に隣接するリターダが、前記一つのピクセル内における前記ねじれが小さい状態において、φ＝０°、および該偏光子の透過軸または吸収軸に対して角度αを有する光軸を有するＢＴＮであり、前記反射器に隣接するリ ターダが、角度２α＋４５°＋ｘの光軸で固定されたリターダである、デバイスであって、ここで、ｘ＜５°、好適には、０°である、請求項１に記載のデバイス。
【請求項１３】
線形偏光子、２つのリターダを含むリターダ構成、および反射器を順番に含む反射型液晶デバイスであって、
該リターダのうちの第１のリターダが、実質的にｍλ／２のリターデーションを提供し、第２のリターダが、実質的にｎλ／４のリターデーションを提供し、ｍが整数であり、ｎが奇数の整数であり、
該第１および第２のリターダのうちの少なくとも１つが、双安定ねじれネマチック（ＢＴＮ）液晶を含み、
該ＢＴＮは、該ＢＴＮの準安定状態として、ディスプレイの「背景」状態を提供するねじれが大きい状態、およびねじれが小さい状態を有し、該ねじれが小さい状態と該ねじれが大きい状態との間で切り替え可能であり、
該ＢＴＮは、一つのピクセル内の全ての領域で同時に該ねじれが大きい状態および該ねじれが小さい状態のうちのいずれか一方の状態をとり、
該第１および第２のリターダのうちの少なくとも１つが、該一つのピクセル内で、該リターダが実質的にｍλ／２またはｎλ／４のリターデーションを提供する第１の状態と、リターデーションが実質的に０である第２の状態との間で切り替え可能であり、
該第１の状態は、該ねじれが大きい状態および該ねじれが小さい状態のうちのいずれか一方の状態により実現され、該第２の状態は、該ねじれが大きい状態および該ねじれが小さい状態のうちの他方の状態により実現され、
該ねじれが小さい状態は、状態φであり、該ねじれが大きい状態は、状態（φ±３６０°）である、反射型液晶デバイス。
【請求項１４】
前記波長λが、前記反射型液晶デバイスの動作波長であり、４００〜７００ｎｍの範囲内である、請求項１３に記載のデバイス。
【請求項１５】
前記波長λが、４２０〜６００ｎｍの範囲内である、請求項１４に記載のデバイス。
【請求項１６】
前記波長λが、４４０〜５５０ｎｍの範囲内である、請求項１５に記載のデバイス。
【請求項１７】
ＢＴＮ液晶を含む前記リターダが、ｎλ／４のリターデーションを提供する、請求項１３に記載のデバイス。
【請求項１８】
線形偏光子、少なくとも３つのリターダを含むリターダ構成、および反射器を順番に含む反射型液晶デバイスであって、
該リターダのうちの少なくとも１つが、双安定ねじれネマチック（ＢＴＮ）液晶を含み、
該ＢＴＮは、該ＢＴＮの準安定状態として、ディスプレイの「背景」状態を提供するねじれが大きい状態、およびねじれが小さい状態を有し、該ねじれが小さい状態と該ねじれが大きい状態との間で切り替え可能であり、
該ＢＴＮは、一つのピクセル内の全ての領域で同時に該ねじれが大きい状態および該ねじれが小さい状態のうちのいずれか一方の状態をとり、
該リターダのうちの少なくとも１つが、該一つのピクセル内で、第１のリターデーション状態と第２のリターデーション状態との間で切り替え可能であり、
該第１のリタデーション状態は、該ねじれが大きい状態および該ねじれが小さい状態のうちのいずれか一方の状態により実現され、該第２のリタデーション状態は、該ねじれが大きい状態および該ねじれが小さい状態のうちの他方の状態により実現され、
該ねじれが小さい状態は、状態φであり、該ねじれが大きい状態は、状態（φ±３６０°）である、反射型液晶デバイス。
【請求項１９】
前記反射器に隣接するリターダが、波長ｙλ（０．７＜ｙ＜１．３）の線形偏光された光線を実質的に円形偏光された光線に変換するように動作し、他の２つのリターダが、波長λの線形偏光された光線を回転するように動作する、請求項１８に記載のデバイス。
【請求項２０】
前記偏光子に隣接するリターダが該偏光子の軸に対して角度αであり、次のリターダが、該偏光子の軸に対して角度βであり、前記反射器に隣接するリターダが、前記一つのピクセル内における前記ねじれが小さい状態φにおいて、該偏光子の軸に対して角度２（β−α）＋θ（φ）＋ｘの入力ディレクタ（リターダに隣接するセル表面のＬＣディレクタ）を有するＢＴＮであるデバイスであって、ここで、ｘ＜５°、好適には、０°である、請求項１９に記載のデバイス。
【請求項２１】
α＝６．９°であり、β＝３４．５°である、請求項２０に記載のデバイス。
【請求項２２】
前記偏光子に隣接するリターダが、波長λの線形偏光された光線を回転するように動作し、中央のリターダが、波長ｙλ（０，７＜ｙ＜１．３）の線形偏光された光線を実質的に円形偏光された光線に変換するように動作し、前記反射器に隣接するリターダが、ＢＴＮデバイス である、請求項１８に記載のデバイス。
【請求項２３】
前記偏光子に隣接するリターダが、該偏光子の軸に対して角度αの光軸を有し、前記中央のリターダが、該偏光子の軸に対して２α＋４５°の光軸を有する、請求項２２に記載のデバイス。
【請求項２４】
α＝１５°であり、前記ＢＴＮが、前記偏光子の透過軸に対して７５°に向けられた、０°の前記ねじれが小さい状態を有する、請求項２３に記載のデバイス。
【請求項２５】
前記少なくとも１つのリターダが、実質的にｍλ／２またはｎλ／４の前記第１の状態において、リターデーションを提供する、デバイスであって、ここで、ｍは整数であり、ｎは奇数の整数であり、前記第２の状態におけるリターデーションは、実質的に０である、請求項１８に記載のデバイス。
【請求項２６】
前記波長λが、前記反射型液晶デバイスの動作波長であり、４００〜７００ｎｍの範囲内である、請求項１９に記載のデバイス。
【請求項２７】
前記波長λが、４４０〜５５０ｎｍの範囲内である、請求項２６に記載のデバイス。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
（技術分野）
本発明は、反射型液晶デバイス、特に、双安定ねじれネマチック（ＢＴＮ）液晶を含む反射型液晶ディスプレイデバイスに関連する。
【０００２】
（背景技術）
反射型液晶デバイスは、典型的には、線形偏光子およびミラーを含み、１つ以上のリターダおよび切り替え可能な液晶素子が、偏光子とミラーとの間に配置されている。液晶素子の第１の状態において、偏光子を通過する線形偏光された光線は、ミラーから反射して、同じ線形偏光で偏光子まで戻る。反射された光線が偏光子によって透過されるので、デバイスは明状態を示す。液晶素子の第２の状態において、線形偏光された光線は、円偏光を有するように変換され、ミラーで反射されると、円偏光の「左右像」が変化する（すなわち、右から左に、または左から右に変化する）。偏光子に戻って来る光線は、偏光子の軸（偏光子の透過軸と吸収軸との両方が考えられ、いずれも同じ結果になる）から９０°シフトされた偏光角度を有する。従って、反射された光線は、偏光子によって透過されず、デバイスは、暗状態を示す。反射型デバイスは、特に、消費電力の低い適用例において魅力的である。
【０００３】
ＧＢ９６２２７３３．５には、間にいくつかのリターダをはさむ偏光子およびミラーを有する反射型液晶ディスプレイデバイスが記載されている。リターダーのうちの１つは、光軸が切り替え可能である液晶素子であり、デバイスを、反射状態と非反射状態との間で切り替える。
【０００４】
ＥＰ００１８１８０には、コレステレリック液晶を含む液晶セルが記載されている。液晶は、双安定であり、２つの準安定状態のうちの一方の準安定状態に遷移させる工程が始まるまで、もう片方の準安定状態で安定し得る。エネルギーは、遷移が起こるときにしか費やされない。
【０００５】
文献「Ｂｉｓｔａｂｌｅ  Ｔｗｉｓｔｅｄ  Ｎｅｍａｔｉｃ  Ｍｏｄｅ  ｗｉｔｈ  Ｏｎｅ  Ｐｌｏａｒｉｓｅｒ  ｆｏｒ  Ｒｅｆｌｅｃｔｉｖｅ  Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｄｉｓｐｌａｙｓ」Ｋｉｍ、Ｙｕ、およびＬｅｅ、ＩＤＲＣ  Ａｓｉａ  Ｄｉｓｐｌａｙ  ９８、Ｓｅｏｕｌ、Ｋｏｒｅａ、ｐ．７６３には、入力線形偏光子、四分の一波長リターダ、ＢＴＮ素子、およびミラーを順に含むデバイスが記載されている。
【０００６】
文献「Ｒｅｆｌｅｃｔｉｖｅ  Ｂｉｓｔａｂｌｅ  Ｔｗｉｓｔｅｄ  Ｎｅｍａｔｉｃ  Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｄｉｓｐｌａｙ」ＸｉｅおよびＫｗｏｋ、Ｊｐｎ  Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ、Ｖｏｌ  ３７、パート１、Ｎｏ．５ａ  （１９９８）、ｐ．２５７２には、入力偏光子、ＢＴＮモードおよび反射器を有するデバイスが記載されている。提案されているデバイスは、さらなるリターダをいずれも含まず、測定されたコントラスト比が約６：１であることが述べられている。
【０００７】
ＷＯ９８／４８３２０には、偏光子およびミラーを含み、その間に半波長リターダ、四分の一波長リターダ、および液晶素子が配置されている、反射型液晶ディスプレイデバイスが記載されている。
【０００８】
Ｙ．Ｊ．ＫｉｍおよびＪ．Ｓ．Ｐａｔｅｌによる「Ｒｅｆｌｅｃｔｉｖｅ  Ｓｉｎｇｌｅ−Ｐｏｌａｒｉｓｅｒ  Ｂｉｓｔａｂｌｅ  Ｎｅｍａｔｉｃ  ＬＣＤ  ｗｉｔｈ  Ｏｐｔｉｍｕｍ  Ｔｗｉｓｔ」という名称のアブストラクト３９．３（Ｓａｎ  Ｊｏｓｅ、ＣＡ、ＵＳＡ、で１９９９年５月１６日〜２１日に開かれる学会に先立って、ＳＩＤ  １９９９ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ｓｙｍｐｏｓｉｕｍ  Ｓｅｍｉｎａｒ  ＆  Ｅｘｈｉｂｉｔｉｏｎ−Ａｄｖａｎｃｅ  ｐｒｏｇｒａｍにおいて出版）には、双安定ねじれネマチックモードを有する単一偏光子反射型ＬＣＤが記載されている。２つの双安定状態のねじれ角度は、６３．６°および４２３．６°である。
【０００９】
文献「Ｆａｓｔ  ｂｉｓｔａｂｌｅ  ｎｅｍａｔｉｃ  ｄｉｓｐｌａｙ  ｕｓｉｎｇ  ｍｏｎｏｓｔａｂｌｅ  ｓｕｒｆａｃｅ  ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ」Ｉ．Ｄｏｚｏｖ、Ｍ．ＮｏｂｉｌｉおよびＧ．Ｄｕｒａｎｄ、Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．  ７０（９）（１９９７年３月３日）には、２つの準安定状態、すなわち、準安定均一（ねじれていない）状態および半周（１８０°）ねじれ状態を有するデバイスが記載されている。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明の第１の曲面によると、線形偏光子、２つのリターダを含むリターダ構成、および反射器を順番に含む反射型液晶デバイスであって、該デバイスの少なくとも１つの状態において、該リターダのうちの第１のリターダが、波長λの線形偏光された光線を回転するように動作し、該リターダのうちの第２のリターダが、波長ｙλ（ただし、０．７＜ｙ＜１．３）の線形偏光された光線を実質的に円形偏光された光線に変換するように動作し、該第１および第２のリターダのうち少なくとも１つが、双安定ねじれネマチック（ＢＴＮ）液晶を含み、該ＢＴＮは、該ＢＴＮの準安定状態として、ディスプレイの「背景」状態を提供するねじれが大きい状態、およびねじれが小さい状態を有し、該ねじれが小さい状態と該ねじれが大きい状態との間で切り替え可能であり、該ＢＴＮは、一つのピクセル内の全ての領域で同時に該ねじれが大きい状態および該ねじれが小さい状態のうちのいずれか一方の状態をとり、該ねじれが小さい状態は、状態φであり、該ねじれが大きい状態は、状態（φ±３６０°）である、反射型液晶デバイスが提供される。
【００１１】
波長λは、反射型液晶デバイスの動作波長であり、可視スペクトルの中にあり、好適には、４００〜７００ｎｍの範囲内であり、より好適には、４２０〜６００ｎｍの範囲内であり、さらに好適には、４４０〜５５０ｎｍの範囲内である。最も好適には、λは、約５５０ｎｍである。
【００１２】
好適には、リターダは、ｎλ／４のリターデーションを提供するＢＴＮ液晶を含む。
【００１３】
本発明の第２の曲面によると、線形偏光子、２つのリターダを含むリターダ構成、および反射器を順番に含む反射型液晶デバイスであって、該リターダのうちの第１のリターダが、実質的にｍλ／２のリターデーションを提供し、第２のリターダが、実質的にｎλ／４のリターデーションを提供し、ｍが整数であり、ｎが奇数の整数であり、該第１および第２のリターダのうちの少なくとも１つが、双安定ねじれネマチック（ＢＴＮ）液晶を含み、該ＢＴＮは、該ＢＴＮの準安定状態として、ディスプレイの「背景」状態を提供するねじれが大きい状態、およびねじれが小さい状態を有し、該ねじれが小さい状態と該ねじれが大きい状態との間で切り替え可能であり、該ＢＴＮは、一つのピクセル内の全ての領域で同時に該ねじれが大きい状態および該ねじれが小さい状態のうちのいずれか一方の状態をとり、該第１および第２のリターダのうちの少なくとも１つが、該一つのピクセル内で、該リターダが実質的にｍλ／２またはｎλ／４のリターデーションを提供する第１の状態と、リターデーションが実質的に０である第２の状態との間で切り替え可能であり、該第１の状態は、該ねじれが大きい状態および該ねじれが小さい状態のうちのいずれか一方の状態により実現され、該第２の状態は、該ねじれが大きい状態および該ねじれが小さい状態のうちの他方の状態により実現され、該ねじれが小さい状態は、状態φであり、該ねじれが大きい状態は、状態（φ±３６０°）である、反射型液晶デバイスが提供される。
【００１４】
本発明の第３の曲面によると、線形偏光子、少なくとも３つのリターダを含むリターダ構成、および反射器を順番に含む反射型液晶デバイスであって、該リターダのうちの少なくとも１つが、双安定ねじれネマチック（ＢＴＮ）液晶を含み、該ＢＴＮは、該ＢＴＮの準安定状態として、ディスプレイの「背景」状態を提供するねじれが大きい状態、およびねじれが小さい状態を有し、該ねじれが小さい状態と該ねじれが大きい状態との間で切り替え可能であり、該ＢＴＮは、一つのピクセル内の全ての領域で同時に該ねじれが大きい状態および該ねじれが小さい状態のうちのいずれか一方の状態をとり、該リターダのうちの少なくとも１つが、該一つのピクセル内で、第１のリターデーション状態と第２のリターデーション状態との間で切り替え可能であり、該第１のリタデーション状態は、該ねじれが大きい状態および該ねじれが小さい状態のうちのいずれか一方の状態により実現され、該第２のリタデーション状態は、該ねじれが大きい状態および該ねじれが小さい状態のうちの他方の状態により実現され、該ねじれが小さい状態は、状態φであり、該ねじれが大きい状態は、状態（φ±３６０°）である、反射型液晶デバイスが提供される。
【００１５】
波長λは、反射型液晶デバイスの動作波長であり、可視スペクトルの中にあり、好適には、４００〜７００ｎｍの範囲内であり、より好適には、４２０〜６００ｎｍの範囲内であり、さらに好適には、４４０〜５５０ｎｍの範囲内である。最も好適には、λは、約５５０ｎｍである。
【００１６】
好適には、ＢＴＮ液晶を含むリターダは、第１の状態において、実質的にｍλ／２またはｎλ／４のリターデーションを提供し、第２の状態において、実質的に０のリターデーションを提供する。ここで、ｍが整数であり、ｎが奇数の整数である。他のリターダは、実質的にｍλ／２またはｎλ／４のリターデーションを提供し得る。
【００１７】
「光軸」は、スロー光軸を意味する。
【００１８】
本発明をよりよく理解し、本発明がどのように実施されるかを示すために、一例として、添付の図面が参照される。
【００１９】
（発明を実施する最良の実施形態）
反射型構成において用いられる、双安定ねじれネマチック（ＢＴＮ）モードは、２つの準安定状態、すなわち、アドレス可能状態（φおよびφ±３６０°）のうちの一方が、暗状態を提供し、他方が明状態を提供することを必要とする。単一リターダ層（すなわち、ＢＴＮのみ）は、反射において１つの偏光子しか用いられない場合には、良好なアクロマチックな暗状態を提供しない（以下で証明される）。良好な明状態に切り替わる良好なアクロマチックな暗状態を求める場合、いくつかのリターダを含む構成が必要とされる。
【００２０】
アドレスされた画素に凝集する所望されない安定状態φ±１８０°の可能性は、その光学的な外観（輝度、色座標など）が重要となり得ることを意味する。安定状態、φ±１８０°が、光学的には、ねじれが小さい（または、ねじれていない）状態より、ねじれが大きい準安定状態にずっと近いことが分かっている。すなわち、（φ±３６０°）状態の反射スペクトルは、（φ±１８０°）状態の反射スペクトルに非常に類似する。
【００２１】
以下で説明される実施形態は、ＢＴＮ準安定ねじれ状態のうち、どちらが暗状態を提供し、どちらが明状態を提供するのかを選択するオプションを提供する。例えば、実施形態４および６においては、ねじれが小さい状態が、暗状態を示し、実施形態１１においては、ねじれが大きい状態が暗状態を示す。ねじれが大きい状態が、ディスプレイの「背景」状態を提供するように選択することが有益であり得る。ここでは、「背景」状態という言葉は、ディスプレイを、空間的、かつ時間的に、より多く占めている状態（暗状態、または、明状態）のことを指す。例えば、電子ブックにおいては、印刷された紙を模倣するように、黒いテキストが、白い背景上に表示されるので、ディスプレイの大部分、例えば、約７０％が、白を示す。従って、電子ブックに関しては、ねじれが大きい状態が白い状態、すなわち、「背景」状態を提供するように選択され得る。そのことにより、所望されないねじれ状態（φ＝１８０°）が凝集するか、または、ピクセル間（電極）間隔に残る（間隔が非常に大きく、その間でＬＣが切り替えられない場合になり得る）場合、視聴者に気付かれにくくなり、「背景」状態を提供するためにねじれが小さいφ状態が選択される場合よりも、コントラストに対する悪影響が少ない。
【００２２】
あるいは、黒マスクが用いられて、アドレス中に電界を印加することによって、これらの間隔内のＬＣが、所望されない（φ±１８０°）ねじれ状態から切り替えられない場合、状態ピクセル間（電極）間隔をマスキングし得る。
【００２３】
（φ±３６０°）ねじれ状態と（φ±１８０°）ねじれ状態との反射スペクトルの類似性（実施形態９参照）に基づき、当業者であれば、本発明を、Ｉ．Ｄｏｚｏｖ、Ｍ．ＮｏｂｉｌｉおよびＧ．Ｄｕｒａｎｄ、Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．  ７０（９）（１９９７年３月３日）に記載されている双安定デバイスに適用し得る。
【００２４】
反射型ディスプレイにおいて、明るい、大きいコントラストが必要であることに加えて、ＬＣ層の厚さが、製造プロセスと両立される必要がある。低複屈折（Δｎ）ＬＣ材料は、より厚いＬＣ層を提供するが、少量のねじれを層に導入して、余分な厚さ（これによって、得られる光学部品が変化し得る）を補償することによって、ＬＣ層の厚さを増大させることも可能である。あるいは、製造法によって、より薄いＬＣ層が必要とされる場合、より高い複屈折（Δｎ）ＬＣ材料が用いられ得る。
【００２５】
様々なＢＴＮモード構成が、反射型ディスプレイにおいて用いられるために、数多くの模擬実験によって検査される。反射型ディスプレイであるので、明状態の視感反射率は、利用される光源に依存する。以下の例においては、ＣＩＥ標準光源Ｄ−６５が用いられる。分散は、実験された要素全て、すなわち、２μｍの厚さのアルミニウム反射器、２．５μｍ偏光子、５０μｍリターダおよびＬＣ層に含まれる。低複屈折率（２０°ＣでΔｎ〜０．０６８５）液晶ＭＪ９６５３８（Ｍｅｒｅｃｋ  Ｊａｐａｎ）が、印加される電界が０の場合に均一なねじれのプロファイルを有する、表面チルトが０の構成において用いられる。（注意：表面チルトを導入することによって、これらの結果の一部が僅かに変更され得る。）
上記の要素に関して、単一の偏光子反射型システムにおいて得ることができる最大コントラスト比（ＣＲ＝ＬMAX／ＬMIX）は、１６９であることが計算された。最高輝度（ＬMAX）は、偏光子反射体（ＬＣまたはリターダはない）から生じ、最小輝度（ＬMIX）は、完全な（理論上）四分の一波リターダを追加することによって得られる。完璧な四分の一波リターダとは、偏光子の透過軸または吸収軸のいずれかに対して４５°に向けられた、偏光子と反射器との間の全ての波長での四分の一波リターダである。この最高（明状態）の視感反射率曲線、および最低（暗状態）視感反射率曲線を、図１および図２に示す。暗状態は、動作において、非常にアクロマチックであり、明状態は、Ｄ６５光源の「形状」と、偏光子透過スペクトルとの両方によって決定される。
【００２６】
説明される本発明の実施形態は、良好な明状態に切り替わる、アクロマチックな暗状態（広い範囲の波長にわたって暗く、好適には、見える範囲全てを覆う）によって、様々なＢＴＮ構成における反射で大きいコントラストを得ることを目的としている。暗状態および明状態のアクロマチック性が所望され、ディスプレイに色が付いているように見えない。
【００２７】
単一（ＢＴＮ）リターダからなる単一偏光子反射型デバイスを構成する構成、および従来技術において記載されている構成は、比較のために、模擬実験が行われた。これは、上述した要素を用いて行われたが、従来技術において説明された要素に適合するように適切に調節された。
【００２８】
反射器と偏光子との間に配置された単一ＢＴＮリターダからなる単一偏光子反射型構成は、ＬＣ層が、ねじれが小さい状態が暗状態を提供する、ねじれていない四分の一波長板と同様に動作することを必要とする。ＬＣ構成、すなわち、この要件を満たす、リターデーションΔｎ．ｄ／λ（Δｎ＝複屈折、ｄ＝厚さ、λ＝波長）、ねじれφ、および入射線形偏光方向に対する入力ディレクタの角度θ（φ）は、図３の表にリスト化され、２μｍから６μｍの厚さの範囲（ＬＣ  ＭＪ９６５３８では０．２５〜０．７５のΔｎ．ｄ／λ）が対象として含まれる。図４は、これらの構成の模式図である。ＢＴＮモードは、偏光子の透過軸に対して向き（θ（φ））で、偏光子と反射器との間に位置する。ＬＣ層が、偏光子の透過軸に対して４５°に位置する四分の一波長または四分の三波長リターダに対応する場合、暗状態が得られる。明状態は、ねじれが大きい状態（φ±３６０°）に対応する。ねじれが大きい状態が（φ＋３６０°）に対応する、表３にリスト化したそれぞれの場合毎に、コントラストが計算され、図５において、Δｎ．ｄ／λの関数としてプロットされた。明状態に、（φ＋３６０°）ではなく、（φ−３６０°）状態を用いることによって、得られる結果は、最大で１％しか変化せず、いくつかの場合においては、同一のコントラストを示す。コントラストは、Δｎ．ｄ／λ＞０．４（ｄ＞３．２μｍ）まで激減しない。得られる最も大きいコントラスト（ＣＲ＝４０）は、２μｍの厚さのセル、ねじれていないＬＣ層、θ（φ）＝±４５°に関する。しかし、厚さ２．８μｍ、φ＝−６３．６°およびθ（φ）＝０°では、コントラストは、３９に低減するだけである。図６に、視感反射率を、最もコントラストの大きい構成（ｄ＝２μｍ、φ＝０°、θ（φ）＝±４５°）の暗状態および明状態の波長の関数として示す。図３の表に記載する全ての暗状態が、クロマチックであり、ＬＣ層の厚さが増大する（４０ｎｍから２５ｎｍの最小の反射率の低減がある波長の範囲）につれて、さらにクロマチックになる。
【００２９】
ＸｉｅおよびＫｗｏｋによって、Ｊｐｎ  Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．、Ｖｏｌ  ３７、パート１、Ｎｏ．５ａ  （１９９８）、ｐ．２５７２において記載されている構成を、図７に模式的に示す。ねじれが大きい状態は、暗状態を提供し、ＬＣ層の厚さは、１３．７μｍであり、偏光子の透過軸に対して並行に向けられたφ＝−３６°である。得られる視感反射率曲線を、図８に示すが、〜６のコントラスト比につながる非常にクロマチックな暗状態が得られる。Ｋｉｍ、ＹｕおよびＬｅｅによる、ＩＤＲＣ  Ａｓｉａ  Ｄｉｓｐｌａｙ  ９８を、図９に示す。ＬＣ層が２．９μｍの厚さであり、偏光子の透過軸に対して４５°に向けられたφ＝０°である。偏光子とＢＴＮとの間に配置された１４０ｎｍリターダは、偏光子の透過軸に対して４５°または１３５°のいずれかであり、リターダの方向に依存して、得られるコントラストは、〜１３または〜１７のいずれかである。得られる視感反射率曲線を、図１０に示す。
【００３０】
図から分かるように、従来技術および単一リターダ（ＢＴＮ）を有する単一偏光子反射型構成のいずれによっても、得ることができる最大のコントラスト１６９と比較して、クロマチックな暗状態で低コントラストが得られる。
【００３１】
実施形態において記載される以下の形態は、主に、反射器に隣接して位置する、切り替え可能なリターダとして機能するＬＣ層の例である。この構成は、製造のために有用である。すなわち、デバイスにおいて、内部リターダが必要とされず、リターダが外部に配置され得る。２つまたは３つのリターダ構成が検査される。ほとんどの説明される実施形態において、構成で説明される任意の他のリターダ要素が、正確なリターデーションおよび向きを用いる限り、ＬＣ層によって置き換えられ得る。
【００３２】
検査される構成は、偏光子によって生成された線形偏光された光線を、円偏光された光線に変換することによって、暗状態を得る。ＢＴＮ準安定状態のうちの一方は、円偏光された光線の変換に寄与するが、他方の準安定状態は、寄与しない。システムを通じて戻って反射されることによって、暗状態および明状態が得られる。あるいは、偏光子によって生成された線形偏光された光線を、リターダ特性、例えば、向きおよび／または厚さを変化させることによって、楕円偏光された光線に変換することが可能である。その場合、ＢＴＮ準安定ねじれ状態のうちの一方は、楕円偏光された光線を、円偏光された光線に変換し、他方の準安定ねじれ状態は、楕円偏光された光線を、線形偏光された光線に変換する。システムを通じて戻って反射されることによって、暗状態および明状態が得られる。
【００３３】
当業者であれば、実施形態の値から、実際の値を変更して、許容できる性能を得ることができる。これらの変化に対する許容値ｘは、当然、図３０および４１に示すように、構成によって異なる。以下に記載の全ての実施形態において、偏光子の透過または吸収軸のいずれが考慮されてもよく、同一の結果が得られる。
【００３４】
記載される各実施形態において、各角度の符号を変化させること（すなわち、リターダおよびＬＣ、ならびにＬＣねじれの全ての向きの角度を−１で乗算すること）によって、均等なものを得ることができることに留意されたい。
【００３５】
（実施形態１）
半波（λ／２）リターダ＋四分の一波（λ／４）ＬＣ−ねじれていない暗状態（φ＝０°）
（ａ）図１１に示す構成は、偏光子の透過軸に対して１５°で固定された半波（Δｎ．ｄ＝２７０）リターダに続いて、偏光子の透過軸に対して７５°の４分の１波（λ／４）ＬＣ層がある構成である。ＬＣ層は、２μｍの厚さである。単一リターダの暗状態よりアクロマチックな暗状態は、ねじれていない状態によって提供され、最低限の反射率が、単一偏光子反射型構成における最も良好な単一ＢＴＮ層について得られた４０ｎｍ波長範囲と比較すると、−１１０ｎｍ波長範囲にわたる。視感反射率のグラフを図１２に示す。明状態は、＋３６０°と−３６０°との両方について同じであり、ねじれた状態によって、７９．５のコントラストが得られる。
【００３６】
この場合、固定された半波長リターダは、波長λ＝５４０ｎｍの線形偏光された光線を回転し、四分の一波ＬＣ層は、波長ｙ×λ（ｙ＝１）の光線を円偏光された光線に変換する。理想からは離れるが、妥当なところで、結果は、１とは僅かに異なるｙによって得られる。λ＝５４０ｎｍを維持することによって、ｙ＝０．９について、２９のコントラスト比が得られ、ｙ＝１．１について３１のコントラスト比が得られる。当業者であれば、実施形態および用いられる材料に依存して、ｙの値が最適化され得ることを理解する。
【００３７】
（ｂ）図１３を参照すると、半波リターダが、偏光子の透過軸に対して２２．５°に位置し、ＬＣ層が偏光子の透過軸に対して９０°に位置する。ＬＣ層は、２μｍの厚さを有する。暗状態は、ねじれていない状態によって得られるが、図１４に示す状態は両方とも非常にクロマチックである。このような構成においては、３８のコントラストが得られる。
【００３８】
（実施形態２）
半波（λ／２）リターダ＋四分の一波（λ／４）−低ねじれφが暗状態を提供する。
【００３９】
この場合、両方のＢＴＮ状態が、より厚いＬＣ層（ｄ＝２．８μｍ）を用いた結果として、ある程度のねじれを有する。半波（λ／２）（Δｎ．ｄ＝２７０）リターダは、偏光子の透過軸に対して１５°であり、ＬＣ層は、偏光子の透過軸に対して３０°に向けられる。φ＝６３．６°のねじれが、ＬＣ層に組み込まれ、暗状態を提供する。より大きいねじれ状態（φ±３６０°）は、φ−３６０°＝−２９６．４°がより明状態を提供する、明状態を提供する。この構成を、図１５に示す。３１．６のコントラストが得られる。図１６に示す視感反射率曲線によって、曲線が左にシフトする場合、コントラストが、より大きくなることが示される。これは、リターダおよびＬＣ層の厚さを薄くすることによって達成され得る。例えば、リターダとＬＣ層との両方の厚さを３０％薄くすることによって、コントラストが、以前のコントラスト３１．６の２倍より大きい、６６．５になる。視感反射率曲線を、図１７に示す。
【００４０】
（実施形態３）
半波（λ／２）ＬＣ＋内部四分の一波（λ／４）リターダ−ねじれていない暗状態（φ＝０°）
この構成は、ＬＣ層が、偏光子の透過軸に対して１５°に向いた半波リターダ（Δｎ．＝２７０）として動作する点以外は、実施形態１（ａ）と類似する。ＬＣ層の厚さは、４μｍである。図１８を参照すると、偏光子の透過軸に対して７５°で固定された四分の一波リターダ（Δｎ．ｄ＝１３２．５）は、ＬＣ層と反射器との間に位置する。暗状態は、ねじれていない状態（φ＝０°）に対応し、ねじれが大きい状態（±３６０°）は、明状態に対応し、±３６０°は、同じ視感反射率を有する。視感反射率曲線を、図１９に示す。６４．６のコントラストが得られる。
【００４１】
内部リターダを液晶デバイスの中に組み込むことは、必要な製造工程数を増加したとしても、非現実的な技術ではない。
【００４２】
内部リターダは、反応メソジェン（ＲＭ）材料、例えば、ジアクリラート  ＲＭ２５７（Ｍｅｒｃｋ  Ｌｔｄ．、Ｐｏｏｌｅ）を用いて製造され得る。反応メソジェンは、従来の液晶相を示すが、ある特定の条件の下では、重合化する。ある特定の条件のうちの１つとして、窒素雰囲気下での紫外線への露光（酸素は重合反応を阻害する）などがある。概して、光重合開始剤が、遊離基のソースとして必要とされる。従って、液晶相においては、反応メソジェンは、並べられたアラインメント層によって並べられ得る。スピン条件（層の厚さ）、反応メソジェン溶液の濃度、硬化の温度、またはこれら全ての組合せを調節することによって、所望のリターデーションを得ることができる。
【００４３】
デバイスの基本的な構造は、例えば、電極としても機能を果たすパターニングされたアルミニウム（Ａｌ）反射器からなる。反射器の上の並べられたアラインメント層は、所望の向きおよびリターデーションで反応メソジェン層を並べる。第２のアラインメント層は、内部リターダの上に位置し得る。デバイスは、この反射器基板を、パターニングされた透明パターニング電極を含む対向基板、例えば、ＢＴＮ  ＬＣ層を並べるための（並べられた）アラインメント層でコーティングされた酸化スズインジウム（ＩＴＯ）層と結合することによって、構成され得る。さらに、（パターニングされた）透明電極は、反射器を電極として用いる場合に内部リターダにわたって起こり得る電圧降下を低減するために、内部リターダに（内部リターダとアラインメント層との間で）位置し得る。
【００４４】
（実施形態４）
特定の波長（λ／２）リターダ＋ねじれＬＣ構成−低ねじれφが暗状態を提供する。
【００４５】
このような解決法のうち３つについて検査し、（ａ）〜（ｃ）の符号を付けて、模式的に図２０に示す。ＬＣ層がφを通じてねじられることによって暗状態が得られ、明状態は、より大きいねじれ状態（φ±３６０°）に対応する。最適な明状態は、（φ−３６０°）ねじれ状態において得られ、妥当なコントラストが提供される。
【００４６】
（ａ）ねじれていない固定された（Δｎ．ｄ＝１８５ｎｍ）リターダおよび（Δｎ．ｄ＝１７４ｎｍ、ｄ＝２．５４μｍ）ＬＣ層は、両方とも、偏光子の透過軸に対して１５°に向けられる。ＬＣは、８５．５°のねじれ（φ）を有する。この構成によって、８７のコントラストが得られ、視感反射率曲線は、図２１においてプロットされる。
【００４７】
（ｂ）ねじれていない固定された（Δｎｄ＝２２１ｎｍ）リターダは、偏光子の透過軸に対して１５°に向けられ、（Δｎｄ＝１５２ｎｍ、ｄ＝２．２２μｍ）ＬＣ層は、６３．６°の内部ねじれ（φ）と共に偏光子の透過軸に対して３２．５°に向けられる。視感反射率曲線は、図２２においてプロットされ、８１のコントラストが得られた。
【００４８】
（ｃ）ねじれていない固定された（Δｎｄ＝２０８ｎｍ）リターダは、偏光子の透過軸に対して１４°に向けられ、（Δｎｄ＝１５２ｎｍ、ｄ＝２．２２μｍ）ＬＣ層は、６７°の内部ねじれ（φ）と共に偏光子の透過軸に対して２９°に向けられた。視感反射率曲線は、図２３においてプロットされ、９９の大きいコントラストが得られた。
【００４９】
（実施形態５）
θ1が偏光子と半波リターダとの間の角度である場合に偏光子とＬＣ層との間の角度（θ2）がθ2＝２θ1を満たす構成−低ねじれ状態（φ）が暗状態を提供する。
【００５０】
これらの構成を図２４に示す。半波リターダ（Δｎ．ｄ＝２７０）は、偏光子の透過軸に対してθ1の角度で、ＬＣ層と偏光子との間に位置し、ＬＣ層は、偏光子の透過軸に対してθ2に位置する。ここで、θ2＝２θ1（なぜなら、半波リターダは、２θ1だけ線形偏光を回転するからである）であり、θ1は、０°〜１８０°の範囲内で変動する。ねじれが小さい状態（暗状態）の視感反射率曲線は、図３の表から選択された、厚さ２．８μｍ、φ＝±６３．６°のＬＣ層について、θ2の関数として計算される。このＬＣ層構成は、図３の表から選択された一例のみを構成するものであり、対応するねじれと共に任意の厚さが選択され、同様の手順にかけられ得る。負のφねじれは、θ1の値を必要とし、全ての対応する角度は、符号が逆になる。ねじれが小さい状態の視感反射率の値は、図２５において、θ2の関数としてプロットされる。これらの結果は、正の低ＬＣ層ねじれが、θ2の０°から１８０°の範囲にわたって、同等の負のＬＣ層ねじれより低い反射率（より良好な暗状態）を提供することを示す。
【００５１】
得られるコントラストは、θ1の関数として計算され、図２６に示される。２つの領域、θ1≒６°および８４°が、それぞれ、５０．５および５９のコントラストであり、良好なコントラストが得られることが見出された。θ1＝６°の視感反射率曲線を、図２７に示し、暗状態は、全体のコントラストを下げる低い波長で、高い視感反射率を有するが、より高い波長で、暗状態は、非常にアクロマチックに見える。低い波長の暗状態は、実施形態２において実証されたように、リターダおよびＬＣ層の厚さを低減することによって曲線を左にシフトすることによって、得られる。θ1＝８４°の暗状態は、θ1＝６°の暗状態より、短い波長（λ＜４５０ｎｍ）での光線の漏れがより低い。図２８の視感反射率曲線を参照すると、これらの暗状態の両方が光線の透過が最低限である波長範囲が同じであるにも関わらず、θ1＝８４°の暗状態によって、全体的により大きいコントラストが得られる。
【００５２】
この検査は、コントラストおよび／またはＬＣ層の厚さの増大を試して、向上させるために、リターダおよびＬＣ層の異なる厚さ（従って、ＬＣ層の異なるねじれ）で繰り返され得る。
【００５３】
（実施形態６）
固定された半波（λ／２）リターダ＋厚さが可変のＬＣ層−低ねじれ（φ）状態が暗状態を提供する。
【００５４】
偏光子の透過軸に対して１５°の半波リターダ（Δｎ．ｄ＝２７０）の構成を図２９に示す。ＬＣ層は、リターダと反射器との間に位置し、ねじれが小さい状態が暗状態を提供する。ＬＣ層の厚さは、図３のＬＣ構成の表（Δｎ．ｄ／λ＝０．２５と０．７５との間）から選択され、各厚さについて、最も良好な暗状態が得られる構成（向きθおよびねじれφ）が、３−Ｄ表面プロット状の最低値の位置を確認することによって、決定された。ＬＣ層の厚さの関数としてのコントラストが得られた。これらのコントラストは、図３０において、Δｎ．ｄ／λ（複屈折率Δｎ、厚さｄ、および波長λ）の関数としてプロットされる。Δｎ．ｄ／λが増大するにつれて、コントラストが素早く低減する。Δｎｄ／λ＝０．２５、ｄ＝２μｍ、θ＝８１°、およびφ＝−１１°に対応する、８９の最大コントラストが得られた。φ＝−１１°およびφ＝３４９°ねじれ状態の対応する視感反射率曲線を、図３１に示す。（φ＋３６０°）のねじれが大きい状態によって、（φ−３６０°）のねじれが大きい状態より、より高い視感が得られる。
【００５５】
固定された半波リターダのリターデーション（厚さ）を変えて、この検査を繰り返すことによって、さらなる改良が可能である。
【００５６】
（実施形態７）
２つの半波（λ／２）リターダ＋（３λ／４）ＬＣ−ねじれていない暗状態φ＝０°
図３２に示すように、２つの半波リターダ（Δｎ．ｄ＝２７０）が、偏光子の透過軸に対して１５°と−１５°とに位置し、６μｍのＬＣ層が７５°に位置する。ねじれていない状態は、暗状態に対応し、ねじれが大きい状態によって、明状態が得られる。図３３にプロットされた反射率曲線を参照すると、得られる暗状態および明状態は、あまりアクロマチックではなく、２０という低いコントラストにつながる。暗状態は、短い５００〜５５０ｎｍの波長範囲を有する。視感反射率曲線（例えば、０°ねじれ状態および−３６０°ねじれ状態）は、非常にクロマチックであり、２つのカラー表示（アクロマチックな暗状態およびカラーの明状態）として有用であり得る。
【００５７】
実施形態７は、より概略的な場合に属するように見られ得る。
（λ／２）＠  〜１５°＋［（λ／４）＋ｘ］＠  〜−１５°＋［（λ／２）＋ｘ］＠  〜７５°  ただし、ｘは、０からλ／４の間の値である。
【００５８】
（実施形態８）
２つの半波（λ／２）リターダ＋（λ／４）ＬＣ＋（λ／４）ＬＣ−ねじれていない暗状態φ＝０°
図３４に示すように、２つの半波リターダ（Δｎ．ｄ＝２７０）は、偏光子の透過軸に対して６．９°と３４．５°とに位置する。図３５を参照すると、ねじれていない、２μｍのＬＣ層は、偏光子の透過軸に対して１００°で、非常に低い波長で暗状態が低品質であることを除けば、良好なアクロマチックな暗状態（〜１８０ｎｍ幅波長範囲に渡る最低反射率）を提供する。その代わり、ねじれが大きい（±３６０°）状態によって、８９のコントラストにつながる、（動作中はクロマチックであるが）良好な明状態が得られる。暗状態は、リターダおよびＬＣ層の厚さを低減することによって、改善され得る。
【００５９】
さらに、実施形態６に記載のように、ＬＣ層の厚さを増大すること、およびその厚さについて最適な（ＬＣ層のθ向きおよびφねじれ）構成を決定することによって、他の大きいコントラストが見出され得る。ＬＣを（λ／４）要素ではなく、（λ／２）要素の１つとして用いることによって、ＬＣ層の厚さを増大することが可能である。しかし、これは、実施形態３において記載したように、反応メソジェン層によって製造される内部リターダを必要とする。
【００６０】
（実施形態９）
（２３λ／７２）および（λ／２）リターダ＋ＬＣ（２３λ／７２）−ねじれていない暗状態φ＝０°
２３λ／７２（＠５５０ｎｍ）リターダは、偏光子の透過軸に対して１４．２５°に位置し、続いて、半波（Δｎ．ｄ＝２７０）リターダが８４．５°にある。ＬＣは、１４．２５°に向けられ、〜２３λ／７２（ｄ＝２．５６μｍ）のリターデーションを有する。図３６は、この構成の模式図である。暗状態は、ねじれていない状態φ＝０°によって得られる。明状態は、ねじれが大きい（±３６０°）状態によって得られるが、図３７に示すように、所望しない±１８０°ねじれ状態によって、±３６０°ねじれ状態より高い輝度が得られる。５５のコントラストが得られる。
【００６１】
ＬＣ層の厚さは、（２３λ／７２）要素ではなく、（λ／２）要素としてＬＣを用いることによって増大される。しかし、これも、内部リターダを必要とする。
【００６２】
（実施形態１０）
アクロマチック構成＋ＬＣ：（λ／２）リターダ＋（λ／４）リターダ＋（λ／４）ＬＣ層
この構成は、上述の構成全てと異なる。なぜなら、固定されたリターダは、暗状態を提供し、ＬＣがその影響をオンまたはオフに切り替えるように用いられるからである。従って、ねじれが大きい状態によって、暗状態が得られ、ねじれが小さい状態によって、明状態が得られる。
【００６３】
図３８に示すように、半波（Δｎ．ｄ＝２７０）リターダは、偏光子の透過軸に対して１５°にあり、四分の一波（Δｎ．ｄ＝１３２．５）リターダおよびＬＣ層は、両方とも７５°にある。２μｍの厚さのＬＣ層が用いられて、これによって、低い波長を除けば妥当にアクロマチックな暗状態を有する、９６のコントラストが得られる。視感反射率曲線を図３９に示す。ねじれが大きい（±３６０°）状態によって、非常に類似する暗状態が得られることが、図から観察され得る。
【００６４】
（実施形態１１）
アクロマチック構成＋ＬＣ（ＬＣ層の厚さは変化する）−ねじれが大きい暗状態
この構成は、実施形態１０において用いられる半波／四分の一波リターダ構成と同じ構成を利用する。ＬＣは、アクロマチックな四分の一波構成をオンおよびオフに切り替える。所与のＬＣ構成について、最も良好な暗状態が得られるＬＣ構成（θおよびφ）が、見出された。実施形態６で行われたように、ＬＣ層の厚さの範囲を繰り返し、Δｎｄ／λを繰り返す。明状態は、対応するねじれが小さい状態によって得られる。概略的な構成を図４０に示す。決定されたコントラストが、図４１において、Δｎｄ／λの関数としてプロットされる。再度、２つのコントラストの最大値が見出される。最も高い値は、Δｎｄ／λ＝０．２５（ｄ＝２μｍ、θ＝−７０°、φ＝−１５°）で起こり、１３３のコントラストが得られる。その視感反射率曲線を、図４２に示す。図から明らかなように、両方とも、波長が低いにも関わらず、非常に良好な暗状態（非常にアクロマチックな状態）および妥当な明状態が得られる。第２の最大値は、Δｎｄ／λ−０．７２（ｄ＝５．７８１μｍ、θ＝３°、φ＝−２４°）で起こり、コントラストは１０６である。図４３の反射率曲線を参照すると、暗状態は、妥当に良好であるが、明状態は、非常にクロマチックである。
【００６５】
より低品質な得られるコントラスト（ＣＲ＝２３）のうちの１つの例（厚さ４．３μｍ、θ＝０°、φ＝−１５°）も、含まれる。図４４の反射率曲線は、妥当な暗状態、非常に低品質な明状態を示す。
【００６６】
（産業上の利用可能性）
本発明によると、良好な明状態に切り替わるアクロマチックな暗状態（広い範囲の波長にわたり、好適には、見える範囲全てを覆う暗状態）によって、様々なＢＴＮ構成の反射率において、大きいコントラストが得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  図１は、システムによって達成可能な最大輝度の反射率対波長のプロットである。
【図２】  図２は、システムによって達成可能な最大輝度の反射率対波長のプロットである。
【図３】  図３は、ＬＣが、ねじれていない四分の一波長板と同等に動作するＬＣ構成（θ（φ）＝入射線形偏光方向に対するＬＣの入力ディレクタの角度、φ＝ＬＣ層のねじれ、Δｎ．ｄ／λは、ＬＣデバイスが、四分の一波長板リターダのように動作するために必要なΔｎ．ｄ／λを表す）を示す図である。
【図４】  図４は、単一リターダ（ＢＴＮ）を有する単一偏光子反射型構成、および図３の表からのＬＣ構成の模式図である。
【図５】  図５は、ねじれが大きい状態（φ＋３６０°）が満たされる、図４および図３に記載されている構成のΔｎ．ｄ／λの関数として計算されたコントラストを示す図である。
【図６】  図６は、図４の構成によって記述される最も高いコントラスト、ねじれが小さい暗状態を提供する視感反射率対波長のプロットである。
【図７】  図７は、ＸｉｅおよびＫｗｏｋによる従来技術のＪｐｎ  Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．、Ｖｏｌ  ３７、パート１、Ｎｏ．５ａ  （１９９８）、ｐ．２５７２に記載されている単一偏光子反射型構成の単一リターダ（ＢＴＮ）を示す図である。
【図８】  図８は、図７に示す構成のねじれが大きい暗状態の視感反射率対波長のプロットである。
【図９】  図９は、Ｋｉｍ、ＹｕおよびＬｅｅによる従来技術のＩＤＲＣ  Ａｓｉａ  Ｄｉｓｐｌａｙ  ９８に記載されている２リターダ構成を示す図である。
【図１０】  図１０は、図９に示す構成のねじれが大きい暗状態の視感反射率対波長のプロットを示す図である。
【図１１】  図１１は、実施形態１（ａ）において記載される反射の２リターダ構成を示す図である。
【図１２】  図１２は、図１１に示す構成のねじれていない暗状態の視感反射率対波長のプロットである。
【図１３】  図１３は、実施形態１（ｂ）において記載される反射の２リターダ構成を示す図である。
【図１４】  図１４は、図１３に示す構成のねじれていない暗状態の視感反射率対波長のプロットである。
【図１５】  図１５は、実施形態２において記載される反射の２リターダ構成を示す図である。
【図１６】  図１６は、図１５に示す構成のねじれが小さい暗状態の視感反射率対波長のプロットである。
【図１７】  図１７は、リターダおよびＬＣ厚３０％低減がコントラストを向上させている、図１５に示す構成の視感反射率対波長のプロットである。
【図１８】  図１８は、実施形態３において記載される内部リターダの反射の２リターダ構成を示す図である。
【図１９】  図１９は、図１８に示す構成のねじれていない暗状態の視感反射率対波長のプロットである。
【図２０ａ】  図２０ａは、実施形態４（ａ）において記載した反射の２リターダ構成を示す図である。
【図２０ｂ】  図２０ｂは、実施形態４（ｂ）において記載した反射の２リターダ構成を示す図である。
【図２０ｃ】  図２０ｃは、実施形態４（ｃ）において記載した反射の２リターダ構成を示す図である。
【図２１】  図２１は、図２０ａに示す構成の視感反射率対波長のプロットである。
【図２２】  図２２は、図２０ｂに示す構成の視感反射率対波長のプロットである。
【図２３】  図２３は、図２０ｃに示す構成の視感反射率対波長のプロットである。
【図２４】  図２４は、θ1が変えられた、実施形態５において記載されている反射の２リターダ構成を示す図である。
【図２５】  図２５は、ねじれが小さい準安定状態φによって得られる暗状態の視感反射率の値を、θ2（０°〜３６０°）の関数として示す図である。
【図２６】  図２６は、０°〜９０°のθ1（偏光子と半波長リターダとの間の角度、図２４参照）の関数として得られたコントラストのプロットである。
【図２７】  図２７は、実施形態５における、θ1＝６°の場合の視感反射率対波長のプロットである。
【図２８】  図２８は、実施形態５における、θ1＝８４°の場合の視感反射率対波長のプロットである。
【図２９】  図２９は、ｄ、θ、およびφが変えられた、実施形態６において記載される反射の２リターダ構成を示す図である。
【図３０】  図３０は、各ｄにつき最適のθおよびφが見つけられた場合の、Δｎ．ｄ／λの関数としてのコントラストのプロットである。
【図３１】  図３１は、実施形態６における、Δｎ．ｄ／λ＝０．２５、ｄ＝２μｍの場合の視感反射率対波長のプロットである。
【図３２】  図３２は、実施形態７において記載される反射の３リターダ構成を示す図である。
【図３３】  図３３は、ねじれていない状態が暗状態を提供する、図３２に示す構成の視感反射率対波長のプロットである。
【図３４】  図３４は、ｄ＝２μｍの場合の、実施形態８に記載される、反射の３リターダ構成を示す図である。
【図３５】  図３５は、ねじれていない状態が暗状態を提供する、図３４に示す構成の視感反射率対波長のプロットである。
【図３６】  図３６は、ｄ＝２．５６μｍの場合の、実施形態９に記載される、反射の３リターダ構成を示す図である。
【図３７】  図３７は、ねじれていない状態が暗状態を提供し、明状態φ＋１８０°ねじれ状態およびφ±３６０°ねじれ状態も同様にプロットされている、図３６に示す構成の視感反射率対波長のプロットである。
【図３８】  図３８は、ｄ＝２μｍの場合における、実施形態１０に記載する反射の３リターダアクロマチック構成を示す図である。
【図３９】  図３９は、ねじれが大きい状態が、暗状態を提供する、図３８に示す構成の視感反射率対波長のプロットである。
【図４０】  図４０は、ＬＣ方向θおよびねじれφが異なる厚さのＬＣ層について決定され、ねじれが大きい状態が暗状態を提供する、実施形態１１に記載する３リターダアクロマチック構成を示す図である。
【図４１】  図４１は、各ｄにつき最適のθおよびφが見つけられた場合の、Δｎ．ｄ／λの関数として示されるコントラストのプロットである。
【図４２】  図４２は、Δｎ．ｄ／λ＝０．２５の場合の視感反射率対波長のプロットである。
【図４３】  図４３は、Δｎ．ｄ／λ＝０．７２の場合の視感反射率対波長のプロットである。
【図４４】  図４４は、Δｎ．ｄ／λ＝０．５３６の場合の視感反射率対波長のプロットである。
【図１】
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【図２】
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【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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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０ａ】
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【図２０ｂ】
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【図２０ｃ】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４２】
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【図４３】
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【図４４】
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