WO2023282085A1

WO2023282085A1 - 分光器

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Publication number: WO2023282085A1
Application number: PCT/JP2022/025142
Authority: WO
Inventors: 之人齊藤; 雄二郎矢内; 寛佐藤; 隆米本
Original assignee: 富士フイルム株式会社
Priority date: 2021-07-08
Filing date: 2022-06-23
Publication date: 2023-01-12
Also published as: JPWO2023282085A1; CN117616255A; US20240159589A1

Abstract

測定効率に優れる分光器を提供する。入射した被測定光を分光する分光器であって、入射した光を反射して、分光する分光部と、分光部より反射された光を検出する検出部と、を含み、分光部が、コレステリック液晶相を固定してなる第１コレステリック液晶層と、コレステリック液晶相を固定してなる第２コレステリック液晶層とを含み、第１コレステリック液晶層および第２コレステリック液晶層は、液晶化合物由来の光学軸の向きが面内の少なくとも一方向に沿って連続的に回転しながら変化している液晶配向パターンを有し、第１コレステリック液晶層の液晶配向パターンにおける光学軸の回転方向と、第２コレステリック液晶層の液晶配向パターンにおける光学軸の回転方向とが逆向きであり、第１コレステリック液晶層の厚み方向における液晶化合物の捩じれ方向と、第２コレステリック液晶層の厚み方向における液晶化合物の捩じれ方向と逆向きである。

Description

分光器

　本発明は、分光器に関する。

　光のスペクトルを測定する分光器は、気体、液体および固体の成分分析に利用可能である。分光器において、光を分光させる部材としては、プリズムおよび回折素子等が用いられている。

　例えば、特許文献１には、キャリヤと、キャリヤに配置された計測光線入力と、キャリヤに配置されていて計測光線入力から受けた計測光線を分散させる回折格子と、キャリヤに配置されていて回折格子によって分散された計測光線を受けかつ検出する光電子検出器と、回折格子をかいして計測光線を検出器に結像化する少なくとも１つの光学要素と、キャリヤに取り付けられていて光電子検出器を支持するベース板とからなり、光電子検出器はベース板上の所定の位置に取り付けられ、ベース板およびキャリヤはベース板をキャリヤの所定の位置に相対的に位置決めする位置決め部材を含む、分光計が記載されている。

特開２０００－２９８０６６号公報

　分光による成分分析は種々の分析に利用可能であるため、各種の用途に利用するために分光器の小型化が求められている。回折素子を用いた分光器を小型化するには、短い距離で波長ごとに光を分離するために、回折素子による回折角度を大きくする必要がある。

　しかしながら、従来の分光器が有する回折素子は、回折角度を大きくすると、回折効率が低下しやすく、また、分光検出範囲に対応する広帯域で高い回折効率を得ることが難しいため、分光した光の光量が少なくなる。そのため、分光した光を検出部で検出する際に、スペクトルの測定精度を維持するために、検出時間を長くする必要があり、測定効率が十分ではなかった。

　本発明は、上記実情に鑑みて、測定効率に優れる分光器を提供することを課題とする。

　本発明者らは、以下の構成により上記課題を解決できることを見出した。

［１］　入射した被測定光を分光する分光器であって、
　入射した光を反射して、分光する分光部と、
　分光部より反射された光を検出する検出部と、を含み、
　分光部が、コレステリック液晶相を固定してなる第１コレステリック液晶層と、コレステリック液晶相を固定してなる第２コレステリック液晶層とを含み、
　第１コレステリック液晶層および第２コレステリック液晶層は、液晶化合物由来の光学軸の向きが面内の少なくとも一方向に沿って連続的に回転しながら変化している液晶配向パターンを有し、
　第１コレステリック液晶層の液晶配向パターンにおける光学軸の回転方向と、第２コレステリック液晶層の液晶配向パターンにおける光学軸の回転方向とが逆向きであり、
　第１コレステリック液晶層の厚み方向における液晶化合物の捩じれ方向と、第２コレステリック液晶層の厚み方向における液晶化合物の捩じれ方向と逆向きである、分光器。
［２］　入射した被測定光を分光する分光器であって、
　入射した光を反射して、分光する分光部と、
　分光部より反射された光を検出する検出部と、を含み、
　分光部が、コレステリック液晶相を固定してなる第１コレステリック液晶層と、半波長板と、コレステリック液晶相を固定してなる第２コレステリック液晶層とをこの順に含み、
　第１コレステリック液晶層および第２コレステリック液晶層は、液晶化合物由来の光学軸の向きが面内の少なくとも一方向に沿って連続的に回転しながら変化している液晶配向パターンを有し、
　第１コレステリック液晶層の液晶配向パターンにおける光学軸の回転方向と、第２コレステリック液晶層の液晶配向パターンにおける光学軸の回転方向とが同じ向きであり、
　第１コレステリック液晶層の厚み方向における液晶化合物の捩じれ方向と、第２コレステリック液晶層の厚み方向における液晶化合物の捩じれ方向と同じ向きである、分光器。
［３］　分光部がさらに、Ｃプレートを含む、［１］または［２］に記載の分光器。
［４］　第１コレステリック液晶層および第２コレステリック液晶層の一方が棒状液晶化合物を用いて形成された層であり、第１コレステリック液晶層および第２コレステリック液晶層の他方が円盤状液晶化合物を用いて形成された層である、［１］～［３］のいずれかに記載の分光器。
［５］　第１コレステリック液晶層および第２コレステリック液晶層の少なくとも一方が、棒状液晶化合物を用いて形成された層および円盤状液晶化合物を用いて形成された層を含む、［１］～［３］のいずれかに記載の分光器。
［６］　分光部の入射側に配置され、被測定光を分光部に入射させる透過部をさらに含む、［１］～［５］のいずれかに記載の分光器。

　本発明によれば、測定効率に優れる分光器を提供できる。

図１は、本発明の分光器の一例を模式的に表す断面図である。図２は、分光器が有する分光部の一例を概念的に表す側面図である。図３は、回折素子における、回折角度と回折効率との関係を概念的に表すグラフである。図４は、回折素子における、波長と回折効率との関係を概念的に表すグラフである。図５は、分光器が有する分光部の他の一例を概念的に表す側面図である。図６は、コレステリック液晶層の一例を概念的に表す断面図である。図７は、図６に示すコレステリック液晶層の平面図である。図８は、コレステリック液晶層の作用を説明するための図である。図９は、分光部が有するコレステリック液晶層の他の一例を概念的に表す図である。図１０は、分光部が有するコレステリック液晶層の他の一例を概念的に表す図である。図１１は、配向膜を露光する露光装置の一例の概念図である。図１２は、分光器が有する分光部の他の一例を概念的に表す側面図である。

　以下、本発明について詳細に説明する。
　以下に記載する構成要件の説明は、本発明の代表的な実施態様に基づいてなされることがあるが、本発明はそのような実施態様に制限されるものではない。

　本明細書において、「～」を用いて表される数値範囲は、「～」の前後に記載される数値を下限値および上限値として含む範囲を意味する。
　本明細書において、各成分は、各成分に該当する物質を１種単独でも用いても、２種以上を併用してもよい。ここで、各成分について２種以上の物質を併用する場合、その成分についての含有量とは、特段の断りが無い限り、併用した物質の合計の含有量を指す。
　本明細書において、「（メタ）アクリレート」は、「アクリレートおよびメタクリレートのいずれか一方または双方」の意味で使用される。

　本明細書において、可視光は、電磁波のうち、ヒトの目で見える波長の光であり、３８０～７８０ｎｍの波長域の光を示す。非可視光は、３８０ｎｍ未満の波長域および７８０ｎｍを超える波長域の光である。
　またこれに制限されるものではないが、可視光のうち、４２０～４９０ｎｍの波長域の光は青色光であり、４９５～５７０ｎｍの波長域の光は緑色光であり、６２０～７５０ｎｍの波長域の光は赤色光である。

　本明細書において、コレステリック液晶層および各領域などの複屈折は、波長５５０ｎｍにおける複屈折を表す。
　本明細書において、反射波長帯域とは、コレステリック液晶層に由来して選択的に反射される円偏光の波長の範囲を意味する。

［第一態様の分光器］
　本発明の第一態様の分光器は、
　入射した被測定光を分光する分光器であって、
　入射した光を反射して、分光する分光部と、
　分光部より反射された光を検出する検出部と、を含み、
　分光部が、コレステリック液晶相を固定してなる第１コレステリック液晶層と、コレステリック液晶相を固定してなる第２コレステリック液晶層とを含み、
　第１コレステリック液晶層および第２コレステリック液晶層は、液晶化合物由来の光学軸の向きが面内の少なくとも一方向に沿って連続的に回転しながら変化している液晶配向パターンを有し、
　第１コレステリック液晶層の液晶配向パターンにおける光学軸の回転方向と、第２コレステリック液晶層の液晶配向パターンにおける光学軸の回転方向とが逆向きであり、
　第１コレステリック液晶層の厚み方向における液晶化合物の捩じれ方向と、第２コレステリック液晶層の厚み方向における液晶化合物の捩じれ方向と逆向きである、分光器である。

　図１に、本発明の分光器の一例を模式的に示す断面図を示す。
　図１に示す分光器１００は、筐体１０２と、透過部１０４と、分光部１０と、検出部１０６と、を含む。

　筐体１０２は、透過部１０４、分光部１０および検出部１０６を所定の配置で支持する部材である。具体的には、筐体１０２は、透過部１０４を通過した光が分光部１０に入射し、分光部１０で反射、回折された光が検出部１０６に入射するように、各部材を所定の位置に支持する。

　図示例においては、筐体１０２は、内部に空間を有する、略直方体の箱型形状で、一面１０２ａに透過部１０４が配置される開口部１０２ｂを有し、透過部１０４が配置される面１０２ａと対面する面１０２ｃに分光部１０が配置される開口部１０２ｄを有し、分光部１０が配置される面１０２ｃと対面する面、すなわち、透過部１０４が配置される面１０２ａの開口部１０２ｂとは異なる位置に検出部１０６が配置される開口部１０２ｅを有する。

　筐体１０２は、透過部１０４を透過した光が分光部１０に入射し、分光部１０が反射、分光した光が検出部１０６に入射するように、透過部１０４、分光部１０および検出部１０６を所定の位置に支持できれば上記構成に限定はされない。例えば、上記例では、透過部１０４と検出部１０６とは同じ面１０２ａに配置される構成としたが、透過部１０４と検出部１０６とが異なる面に配置される構成としてもよい。また、筐体１０２は略直方体の箱型形状としたがこれに限定はされず、透過部１０４、分光部１０ａおよび検出部１０６を所定の位置に支持できれば種々の形状とすることができる。

　透過部１０４は、被測定光を筐体１０２内部に入射させ、筐体１０２の面１０２ｃに配置される分光部１０に向かって進行させるものである。

　透過部１０４は、スリット、ピンホール等の、光をスポット光にして透過するものであればよい。また、透過部１０４は、所定の波長の光のみを透過するフィルタ機能を有していてもよい。また、例えば、透過部１０４が、スリットである場合には、スリット長手方向は、後述する分光部１０による回折方向と直交する方向であるのが好ましい。

　透過部１０４（開口部１０２ｂ）の平面形状は、光を透過できれば、円形状、正方形状、長方形状等の種々の形状とすることができる。また、透過部１０４（開口部１０２ｂ）の平面視における面積は、分光器１００の用途、分光部１０のサイズ等に応じて適宜設定すればよい。

　分光部１０は、透過部１０４を通過して入射する光を、波長に応じて異なる角度に反射（回折）することで、分光するものである。分光部１０により分光された光は検出部１０６に入射する。

　分光部１０（開口部１０２ｄ）の平面形状は、透過部１０４を透過したスポット光を反射できれば、円形状、正方形状、長方形状等の種々の形状とすることができる。また、分光部１０（開口部１０２ｄ）の平面視における面積は、分光器１００の用途、透過部１０４を透過したスポット光のサイズ、分光部１０の性能等に応じて適宜設定すればよい。

　分光部１０の構成については後に詳述する。

　検出部１０６は、分光部１０が分光した光の波長帯域ごとの光量を測定するものである。検出部１０６の測定結果から、被測定光のスペクトルを求めることができる。

　検出部１０６としては、分光した光の波長帯域ごとの光量を測定することができる、従来の分光器で用いられている検出部が適宜利用可能である。例えば、検出部１０６としては、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）センサ、ＣＭＯＳセンサ等の２次元または３次元の光電変換素子を用いることができる。

　検出部１０６（開口部１０２ｅ）の平面形状は、分光部１０で分光された光を検出できれば、円形状、正方形状、長方形状等の種々の形状とすることができる。また、検出部１０６（開口部１０２ｅ）の平面視における面積は、分光器１００の用途、分光部１０による分光性能等に応じて適宜設定すればよい。

　このような分光器１００において、透過部１０４に被測定光を入射すると、図１に矢印で示すように、透過部１０４から筐体１０２の内部空間に入射した光（被測定光）は、分光部１０に向かって進行し、分光部１０で反射される。反射の際、分光部１０は、光を分光するため、分光された光は波長に応じて異なる方向に進行し、検出部１０６に入射する。検出部１０６が入射位置ごとに光量を検出することで、波長ごとの光量を測定する。これにより、分光器１００は、被測定光のスペクトルを求めることができる。

　ここで、本発明においては、分光部１０は、コレステリック液晶相を固定してなる第１コレステリック液晶層と、コレステリック液晶相を固定してなる第２コレステリック液晶層とを含み、第１コレステリック液晶層および第２コレステリック液晶層は、液晶化合物由来の光学軸の向きが面内の少なくとも一方向に沿って連続的に回転しながら変化している液晶配向パターンを有し、第１コレステリック液晶層の液晶配向パターンにおける光学軸の回転方向と、第２コレステリック液晶層の液晶配向パターンにおける光学軸の回転方向とが逆向きであり、第１コレステリック液晶層の厚み方向における液晶化合物の捩じれ方向と、第２コレステリック液晶層の厚み方向における液晶化合物の捩じれ方向と逆向きである構成を有する。この点について図２を用いて説明する。

　図２は、分光部の一例を概念的に表す側面図である。
　図２に示す分光部１０ａは、第１コレステリック液晶層３６ａと第２コレステリック液晶層３６ｂとを有する。第１コレステリック液晶層３６ａおよび第２コレステリック液晶層３６ｂは、液晶化合物をコレステリック液晶相に配向して固定してなる層である。

　第１コレステリック液晶層３６ａは、図２中、上から観察した際に、左から右に向かって、液晶化合物４０由来の光学軸の向きが右回り（時計回り）に回転しながら変化している液晶配向パターンを有している。また、第１コレステリック液晶層３６ａは、図２中、上から下に向かって、コレステリック液晶相の捩じれ構造が、右回り（時計回り）に捩じれている。

　一方、第２コレステリック液晶層３６ｂは、図２中、上から観察した際に、左から右に向かって、液晶化合物４０由来の光学軸の向きが左回り（反時計回り）に回転しながら変化している液晶配向パターンを有している。また、第２コレステリック液晶層３６ｂは、図２中、上から下に向かって、コレステリック液晶相の厚み方向の捩じれ構造が、左回り（反時計回り）に捩じれている。

　すなわち、第１コレステリック液晶層３６ａと第２コレステリック液晶層３６ｂとは、液晶配向パターンにおける液晶化合物４０由来の光学軸の回転方向が逆であり、かつ、厚み方向における液晶化合物の捩じれ方向が逆である。

　なお、第１コレステリック液晶層３６ａおよび第２コレステリック液晶層３６ｂの液晶配向パターンにおける液晶化合物４０由来の光学軸の回転方向、および、厚み方向における液晶化合物の捩じれ方向は、上記例に限定はされず、第１コレステリック液晶層３６ａと第２コレステリック液晶層３６ｂとが、液晶配向パターンにおける液晶化合物４０由来の光学軸の回転方向が逆であり、かつ、厚み方向における液晶化合物の捩じれ方向が逆であればよい。

　このような構成を有する分光部１０ａの作用について説明する。
　周知のとおり、コレステリック液晶層は、コレステリック液晶相の厚み方向における捩じれ方向に応じて、選択反射波長の右円偏光または左円偏光を選択的に反射する。また、コレステリック液晶層が、液晶化合物由来の光学軸の向きが面内の少なくとも一方向に沿って連続的に回転しながら変化している液晶配向パターンを有する場合には、反射する光を鏡面反射とは異なる方向に反射（回折）する性質を有する。また、液晶配向パターンを有するコレステリック液晶層における、光の回折の向きは、反射する光の旋回方向および液晶配向パターンにおける光学軸の回転方向に依存する。例えば、図２に示す例の第１コレステリック液晶層３６ａは、厚さ方向の捩じれ方向が右捩じれであり、また、液晶配向パターンの回転方向が右方向であるため、図中、上から入射した右円偏光を、左上方向に反射する。一方、第２コレステリック液晶層３６ｂは、厚さ方向の捩じれ方向が左捩じれであり、また、液晶配向パターンの回転方向が左方向であるため、図中、上から入射した左円偏光を、左上方向に反射する。すなわち、第１コレステリック液晶層３６ａと第２コレステリック液晶層３６ｂとは、逆の旋回方向の円偏光を同じ向きに回折する。従って、分光部１０ａは、入射する光の偏光状態にかかわらず同じ方向に光を反射することができるため、分光された各波長域の光量を大きくすることができる。

　また、図３の模式的なグラフに破線で示すように、従来の分光器に用いられる回折素子は、回折角度が大きくなるにつれて回折効率が低下するのに対して、図３のグラフに実線で示すように、コレステリック液晶層による回折は、回折角度が大きくなっても回折効率が低下しにくい。一例として、本発明において用いられるコレステリック液晶層は、波長３８０～７８０ｎｍの範囲において、回折効率を９０％以上とすることができる。

　また、図４の模式的なグラフに破線で示すように、従来の分光器に用いられる回折素子は、波長と回折効率との関係が連続的である。そのため、測定範囲外の光も回折してしまい、検出部１０６においてノイズとして検出されるおそれがある。これに対して、図４のグラフに実線で示すように、コレステリック液晶層による回折は、特定の波長域の光を高い回折効率で回折し、それ以外の波長域の光はほとんど回折しない。そのため、検出部１０６において、測定範囲外の光が検出されることを抑制でき、ノイズを抑えることができる。

　このように分光部１０ａは、大きな回折角で光の角度を曲げられるため波長によって異なった光の回折角を高分解角で得ることができ、また、高い回折効率で光を回折することができる。そのため、検出部１０６に入射する分光の光量が大きくなり、また、検出精度も高くなるため、本発明の分光器は、短い検出時間でも高い精度でスペクトルを測定することができ、測定効率を高くすることができる。

（分光部の他の例）
　図２に示す例では、分光部１０ａは、２つのコレステリック液晶層からなる構成としたが、これに限定はされず、他の層を有していてもよい。一例として、分光部１０ａは、Ｃプレートを有していてもよい。

　図５に、本発明の分光器が有する分光部の他の一例を概念的に示す。
　図５に示す分光部１０ａは、第１コレステリック液晶層３６ａと、Ｃプレート３８と、第２コレステリック液晶層３６ｂと、をこの順に有する。図５に示す分光部１０ａにおける第１コレステリック液晶層３６ａおよび第２コレステリック液晶層３６ｂの構成は図２に示す分光部１０の第１コレステリック液晶層３６ａおよび第２コレステリック液晶層３６ｂの構成と同じであるので、その説明は省略する。

　Ｃプレートとしては、ポジティブＣプレート、ネガティブＣプレートのいずれであってもよい。
　第１コレステリック液晶層３６ａおよび第２コレステリック液晶層３６ｂが棒状液晶化合物からなる場合に、分光部１０ａがＣプレートを有することで、分光部１０ａ全体での厚さ方向レタデーションＲｔｈを小さくすることができるので、円偏光のねじれ方向がコレステリック液晶層のねじれ方向と異なるためそのまま透過するときにコレステリック液晶層のＲｔｈで楕円偏光化した透過光を逆の符号のＲｔｈを持つＣプレートによって光学補償して円偏光に戻すことによって、高効率で選択反射することができる。コレステリック液晶層が棒状液晶化合物のときはＣプレートは負のＲｔｈを持つＣプレート、円盤状液晶化合物のときはＣプレートは正のＲｔｈを持つＣプレートが好ましく用いられる。

　なお、図５に示す例では、Ｃプレート３８は、第１コレステリック液晶層３６ａと第２コレステリック液晶層３６ｂとの間に配置される構成としたがこれに限定はされず、第１コレステリック液晶層３６ａの、第２コレステリック液晶層３６ｂとは反対側の面に配置されてもよいし、第２コレステリック液晶層３６ｂの、第１コレステリック液晶層３６ａとは反対側の面に配置されてもよい。

　また、図２に示す例では、分光部１０ａの２つのコレステリック液晶層はともに棒状液晶化合物を用いて形成された層としたが、これに限定はされず、第１コレステリック液晶層および第２コレステリック液晶層が共に円盤状液晶化合物で形成された層であってもよい。あるいは、第１コレステリック液晶層および第２コレステリック液晶層の一方が棒状液晶化合物で形成された層であり、他方が円盤状液晶化合物で形成された層であってもよい。円盤状液晶化合物で形成されたコレステリック液晶層については後に詳述する。

　第１コレステリック液晶層および第２コレステリック液晶層の一方を棒状液晶化合物で形成された層とし、他方を円盤状液晶化合物で形成された層とすることで、分光部１０ａ全体での厚さ方向レタデーションＲｔｈを小さくすることができるので、光学補償して楕円偏光にされた光を円偏光に戻すことによって、高効率で選択反射することができる。

＜コレステリック液晶層＞
　第１コレステリック液晶層３６ａおよび第２コレステリック液晶層３６ｂについて図６および図７を用いて説明する。なお、第１コレステリック液晶層３６ａおよび第２コレステリック液晶層３６ｂは、液晶配向パターンにおける光学軸の回転方向、厚み方向での光学軸の捩じれ方向が異なる以外は同様の構成を有するので、第１コレステリック液晶層３６ａおよび第２コレステリック液晶層３６ｂを区別する必要がない場合にはまとめてコレステリック液晶層３６として説明を行う。

　コレステリック液晶層の説明を行うために、図６においては、コレステリック液晶層３６の断面図を示す。図７に、図６に示すコレステリック液晶層３６の平面図を示す。なお、平面図とは、コレステリック液晶層３６を上方から見た図である。図６においては、コレステリック液晶層３６は、支持体３０上の配向膜３２上に形成されたものとして例示している。
　図６において、Ｘ方向およびＺ方向は、観察面において互いに直交する２つの座標軸の向きを示す。Ｚ方向は、コレステリック液晶層３６の厚さ方向と平行である。
　図７において、Ｘ方向およびＹ方向は、観察面において互いに直交する２つの座標軸の向きを示す。

　図６に概念的に示すように、通常のコレステリック液晶相を固定してなるコレステリック液晶層と同様に、コレステリック液晶層３６は、液晶化合物ＬＣが厚み方向に沿った螺旋軸に沿って旋回して積み重ねられた螺旋構造を有し、液晶化合物４０が螺旋状に１回転（３６０°回転）して積み重ねられた構成を螺旋１ピッチとて、螺旋状に旋回する液晶化合物４０が、複数ピッチ、積層された構造を有する。

　コレステリック液晶層３６は、波長選択反射性を有する。
　コレステリック液晶相は、特定の波長において選択反射性を示すことが知られている。選択反射の中心波長λ（選択反射中心波長λ）は、コレステリック液晶相における螺旋構造のピッチＰ（螺旋ピッチ）に依存し、コレステリック液晶相の平均屈折率ｎとλ＝ｎ×Ｐの関係に従う。そのため、この螺旋構造のピッチを調節することによって、選択反射中心波長を調節できる。コレステリック液晶相の螺旋ピッチは、コレステリック液晶層の形成の際、液晶化合物と共に用いるキラル剤の種類、または、その添加濃度に依存するため、これらを調節することによって所望のピッチを得ることができる。なお、コレステリック液晶相における螺旋構造のピッチＰ（螺旋ピッチ）とは、すなわち、コレステリック液晶相の螺旋構造における螺旋の周期である。

　なお、ピッチの調節については富士フイルム研究報告Ｎｏ．５０（２００５年）ｐ．６０－６３に詳細な記載がある。螺旋のセンスおよびピッチの測定法については「液晶化学実験入門」日本液晶学会編　シグマ出版２００７年出版、４６頁、および、「液晶便覧」液晶便覧編集委員会　丸善　１９６頁に記載の方法を用いることができる。
　なお、本明細書において、選択反射中心波長（例えば、反射層の選択中心反射波長、コレステリック液晶層の選択中心反射波長）とは、対象となる物（部材）における透過率の極小値をＴmin（％）とした場合、下記の式で表される半値透過率：Ｔ１／２（％）を示す２つの波長の平均値のことをいう。
　半値透過率を求める式：Ｔ１／２＝１００－（１００－Ｔmin）÷２

　コレステリック液晶相は、特定の波長において左右いずれかの円偏光に対して選択反射性を示す。反射光が右円偏光であるか左円偏光であるかは、コレステリック液晶相の螺旋の捩れ方向（センス）による。コレステリック液晶相による円偏光の選択反射は、コレステリック液晶相の螺旋の捩れ方向が右の場合は右円偏光を反射し、螺旋の捩れ方向が左の場合は左円偏光を反射する。
　したがって、図６に示すコレステリック液晶層３６は、右捩れのコレステリック液晶相を固定してなる層である。
　なお、コレステリック液晶相の旋回の方向は、コレステリック液晶層を形成する液晶化合物の種類および／または添加されるキラル剤の種類によって調節できる。

　また、選択反射を示す反射波長帯域（円偏光反射帯域）の半値幅Δλ（ｎｍ）は、コレステリック液晶層の複屈折Δｎと螺旋のピッチＰとに依存し、Δλ＝Δｎ×Ｐの関係に従う。そのため、反射波長帯域の幅の制御は、Δｎを調節して行うことができる。Δｎは、コレステリック液晶層を形成する液晶化合物の種類およびその混合比率、ならびに、配向固定時の温度により調節できる。
　反射波長帯域の半値幅は、分光器１００の用途に応じて調節され、１０～６００ｎｍが好ましく、２０～３００ｎｍがより好ましく、３０～１５０ｎｍがさらに好ましい。

　なお、上述したように、第１コレステリック液晶層３６ａが反射する円偏光の旋回方向と、第２コレステリック液晶層３６ｂが反射する円偏光の旋回方向とは逆方向である。

　また、第１コレステリック液晶層３６ａの反射波長帯域と、第２コレステリック液晶層３６ｂの反射波長帯域とは重複していることが好ましい。

　なお、第１コレステリック液晶層３６ａの反射波長帯域と、第２コレステリック液晶層３６ｂの反射波長帯域とは完全に重複する態様には制限されず、反射波長帯域が少なくとも一部重複していればよい。
　分光部の光反射量の点では、２つのコレステリック液晶層の反射波長帯域の重複領域が広い方が好ましい。具体的には、分光部を構成する２つのコレステリック液晶層の選択反射中心波長同士の差が、５０ｎｍ以下であることが好ましく、２５ｎｍ以下であることがより好ましい。なかでも、分光部を構成する２つのコレステリック液晶層の選択反射中心波長同士が一致していることがさらに好ましい。

　図６および図７に示すように、コレステリック液晶層３６は、コレステリック液晶相を形成する液晶化合物４０に由来する光学軸４０Ａの向きが、コレステリック液晶層の面内において、一方向に連続的に回転しながら変化する液晶配向パターンを有する。
　なお、液晶化合物４０に由来する光学軸４０Ａとは、液晶化合物４０において屈折率が最も高くなる軸である。例えば、液晶化合物４０が棒状液晶化合物である場合には、光学軸４０Ａは、棒形状の長軸方向に沿っている。また、液晶化合物が円盤状液晶化合物のである場合には、光学軸４０Ａは、円盤面に垂直な方向に沿っている。以下の説明では、液晶化合物４０に由来する光学軸４０Ａを、『液晶化合物４０の光学軸４０Ａ』または『光学軸４０Ａ』ともいう。

　図７に示すように、コレステリック液晶層３６を構成する液晶化合物４０は、Ｘ方向、および、Ｘ方向と直交する方向（Ｙ方向）と直交する方向に、二次元的に配置された状態になっている。
　コレステリック液晶層３６を形成する液晶化合物４０は、面内方向において、Ｘ方向と平行な配列軸Ｄに沿って、光学軸４０Ａの向きが、連続的に回転しながら変化する、液晶配向パターンを有する。図示例においては、液晶化合物４０の光学軸４０Ａが、配列軸Ｄの矢印方向に沿って、時計回り方向に連続的に回転しながら変化する、液晶配向パターンを有する。

　液晶化合物４０の光学軸４０Ａの向きが配列軸Ｄの矢印の方向（所定の一方向）に連続的に回転しながら変化しているとは、具体的には、配列軸Ｄの矢印の方向に沿って配列されている液晶化合物４０の光学軸４０Ａと、配列軸Ｄとが成す角度が、配列軸Ｄ上の位置によって異なっており、配列軸Ｄの矢印の方向に沿って、光学軸４０Ａと配列軸Ｄの矢印の方向とが成す角度がθからθ＋１８０°あるいはθ－１８０°まで、順次、変化していることを意味する。
　なお、配列軸Ｄの方向に互いに隣接する液晶化合物４０の光学軸４０Ａの角度の差は、４５°以下であるのが好ましく、１５°以下であるのがより好ましく、より小さい角度であるのがさらに好ましい。

　一方、コレステリック液晶層３６を形成する液晶化合物４０は、Ｘ方向と直交するＹ方向、すなわち、光学軸４０Ａが連続的に回転する一方向（配列軸Ｄの方向）と直交するＹ方向では、光学軸４０Ａの向きが等しい。
　言い換えれば、コレステリック液晶層３６を形成する液晶化合物４０は、Ｙ方向では、液晶化合物４０の光学軸４０Ａと配列軸Ｄとが成す角度が等しい。

　本発明においては、このような液晶化合物４０の液晶配向パターンにおいて、面内で光学軸４０Ａが連続的に回転して変化する配列軸Ｄ方向において、液晶化合物４０の光学軸４０Ａが１８０°回転する長さ（距離）を、液晶配向パターンにおける１周期の長さΛとする。
　すなわち、配列軸Ｄ方向に対する角度が等しい２つの液晶化合物４０の、配列軸Ｄ方向の中心間の距離を、１周期の長さΛとする。具体的には、図７に示すように、配列軸Ｄ方向と光学軸４０Ａの方向とが一致する２つの液晶化合物４０の、配列軸Ｄ方向の中心間の距離を、１周期の長さΛとする。
　以下の説明では、この１周期の長さΛを『１周期Λ』とも言う。
　コレステリック液晶層の液晶配向パターンは、この１周期Λを、Ｘ方向すなわち光学軸４０Ａの向きが連続的に回転して変化する一方向（配列軸Ｄ方向）に繰り返す。

　コレステリック液晶層３６は、面内において、配列軸Ｄ方向（所定の一方向）に沿って光学軸４０Ａが連続的に回転しながら変化する、液晶配向パターンを有する。
　コレステリック液晶相を固定してなるコレステリック液晶層は、通常、入射した光（円偏光）を鏡面反射する。
　これに対して、上述のような液晶配向パターンを有するコレステリック液晶層３６は、入射した光を、鏡面反射に対して配列軸Ｄ方向に角度を有した方向に反射する。具体的には、図８に示すように、コレステリック液晶層３６は、法線方向から入射した光を、法線方向に反射するのではなく、法線方向に対して傾けて反射する。法線方向から入射した光とは、すなわち正面から入射した光であり、主面に対して垂直に入射した光である。主面とは、シート状物の最大面である。

　なお、一方向（配列軸Ｄ方向）に向かって液晶化合物４０の光学軸４０Ａが連続的に回転するコレステリック液晶層による光の反射角度は、反射する光の波長によって、角度が異なる。具体的には、長波長の光ほど、入射光に対する反射光の角度が大きくなる。
　また、一方向（配列軸Ｄ方向）に向かって液晶化合物４０の光学軸４０Ａが連続的に回転するコレステリック液晶層による光の反射角度は、配列軸Ｄ方向において、光学軸４０Ａが１８０°回転する液晶配向パターンの１周期の長さΛ、すなわち、１周期Λによって異なる。具体的には、１周期Λが短いほど、入射光に対する反射光の角度が大きくなる。
　なお、上記１周期Λは特に制限されず、分光器１００の用途等に応じて、適宜、設定すればよく、例えば、５０μｍ以下が好ましく、１０μｍ以下がより好ましい。液晶配向パターンの精度等を考慮すると、０．１μｍ以上とするのが好ましい。

　上述したように、分光器１００に含まれるコレステリック液晶層（第１コレステリック液晶層３６ａ～第２コレステリック液晶層３６ｂ）は、上述した液晶配向パターンを有する。また、第１コレステリック液晶層３６ａと第２コレステリック液晶層３６ｂとがそれぞれ有する液晶配向パターン中における液晶化合物由来の光学軸の回転方向は逆向きである。

　また、第１コレステリック液晶層３６ａが有する液晶配向パターンにおける１周期Λの長さと、第２コレステリック液晶層３６ｂが有する液晶配向パターンにおける１周期Λの長さとは同じであることが好ましい。

　なお、本発明において、液晶配向パターンにおける１周期Λの長さが同じとは、１周期Λの長さの差が３０％以下であることを示す。上記差の算出方法としては、２つの比較する１周期Λをそれぞれ１周期Λｘおよび１周期Λｙとした際に、１周期Λｘのほうがより大きい場合には、式：｛（１周期Λｘ－１周期Λｙ）／（１周期Λｘ）｝×１００によって算出される。また、１周期Λｘおよび１周期Λｙが同じ値である場合、差は０％とする。

　上述したように、分光部１０ａに含まれるコレステリック液晶層同士において、液晶配向パターンにおける１周期Λの長さの差は、小さい方が好ましい。前述のように、１周期Λの長さが短いほど、入射光に対する反射角度が大きくなる。したがって、１周期Λの長さの差が小さいほど、第１コレステリック液晶層３６ａによって反射される光と、第２コレステリック液晶層３６ｂによって反射される光の反射方向を近くすることができる。

　第１コレステリック液晶層３６ａおよび第２コレステリック液晶層３６ｂ中の液晶配向パターンにおける液晶化合物の光学軸が連続的に変化する方向はいずれも同じである。このような態様の場合、分光部１０ａに含まれるコレステリック液晶層による光の反射方向を一致させることができる。
　なお、本発明において、２つのコレステリック液晶層中の液晶配向パターンにおける液晶化合物の光学軸が連続的に変化する方向が同じとは、２つのコレステリック液晶層中の液晶配向パターンにおける液晶化合物の光学軸が連続的に変化する方向（配列軸Ｄ）同士がなす角度が１０°以内であることが好ましく、１°以内がより好ましく、０．５°以内がさらに好ましい。
　本発明は上記態様には制限されず、第１コレステリック液晶層３６ａと第２コレステリック液晶層３６ｂとで、液晶配向パターンにおける液晶化合物の光学軸が連続的に変化する方向が異なっていてもよい。

（液晶化合物４０の配向例）
　図６に示す例では、コレステリック液晶層３６のＸ－Ｚ面において、液晶化合物４０が、主面（Ｘ－Ｙ面）に対して、その光学軸が平行に配向している構成としたが、本発明は、この態様に制限されない。例えば、コレステリック液晶層３６のＸ－Ｚ面において、主面（Ｘ－Ｙ面）に対して、液晶化合物４０の光学軸が傾斜して配向している構成であってもよい。
　また、コレステリック液晶層３６のＸ－Ｚ面において、液晶化合物４０の主面（Ｘ－Ｙ面）に対する傾斜角度（チルト角）は厚さ方向（Ｚ方向）に一様としたが、本発明は、この態様に制限されない。コレステリック液晶層において、液晶化合物４０のチルト角が厚さ方向で異なっている領域を有していてもよい。
　例えば、コレステリック液晶層の、一方の表面において液晶化合物４０の光学軸が主面に平行であり（プレチルト角が０°であり）、一方の表面から厚さ方向に離間するにしたがって、液晶化合物４０のチルト角が大きくなって、その後、他方の表面側まで一定のチルト角で液晶化合物が配向されている構成であってもよい。
　このように、コレステリック液晶層においては、上下界面の一方の界面において、液晶化合物４０の光学軸がプレチルト角を有している構成であってもよく、両方の界面でプレチルト角を有する構成であってもよい。また、両界面でプレチルト角が異なっていてもよい。

　図６に示すような、液晶化合物に由来する光学軸の向きが連続的に回転して変化する液晶配向パターンを有するコレステリック液晶層のＸ－Ｚ面をＳＥＭ（Scanning Electron Microscope（走査型電子顕微鏡））で観察すると、明部と暗部とが交互に配列された配列方向が、主面（Ｘ－Ｙ面）に対して所定角度で傾斜している縞模様が観察される。つまり、本発明の分光器に含まれるコレステリック液晶層は、ＳＥＭで観察した断面において、コレステリック液晶相に由来する明部および暗部が、主面に対して傾斜している。
　なかでも、コレステリック液晶層は、法線方向および法線に対して傾斜した方向から面内レタデーションＲｅを測定した際に、遅相軸面内および進相軸面内のいずれかにおいて、面内レタデーションＲｅが最小となる方向が法線方向から傾斜しているのが好ましい。具体的には、面内レタデーションＲｅが最小となる方向が法線と成す測定角の絶対値が５°以上であることが好ましい。言い換えると、コレステリック液晶層の液晶化合物が主面に対して傾斜し、かつ、傾斜方向がコレステリック液晶層の明部および暗部に略一致していることが好ましい。なお、法線方向とは、主面に対して直交する方向である。
　コレステリック液晶層がこのような構成を有することにより、液晶化合物４０が主面に平行である液晶層に比して、高い回折効率で円偏光を回折できる。
　コレステリック液晶層の液晶化合物が主面に対して傾斜し、かつ、傾斜方向が明部および暗部に略一致している構成では、反射面に相当する明部および暗部と、液晶化合物の光学軸とが一致している。そのため、光の反射（回折）に対する液晶化合物の作用が大きくなり、回折効率を向上できる。その結果、入射光に対する反射光の光量をより向上できる。

（コレステリック液晶層の他の例）
　図９に示すように、コレステリック液晶層３６は、円盤状液晶化合物４０ｂを用いて形成された層であってもよい。上述のとおり、円盤状液晶化合物４０ｂの光学軸は、円盤面に垂直な方向に沿っている。従って、円盤状液晶化合物４０ｂを用いて形成されたコレステリック液晶層３６においては、円盤状液晶化合物４０ｂは、円盤面がコレステリック液晶層３６の主面に略垂直に配向され、厚み方向に、円盤面が螺旋状に捩じれて配向されている。また、コレステリック液晶層３６の面方向においては、円盤状液晶化合物４０ｂは、配列軸Ｄの矢印方向に沿って、円盤面が連続的に回転しながら変化している。

　前述のとおり、本発明においては、分光部１０ａの第１コレステリック液晶層および第２コレステリック液晶層が共に棒状液晶化合物で形成された層であってもよいし、円盤状液晶化合物で形成された層であってもよい。あるいは、第１コレステリック液晶層および第２コレステリック液晶層の一方が棒状液晶化合物で形成された層であり、他方が円盤状液晶化合物で形成された層であってもよい。

　また、コレステリック液晶層は、棒状液晶化合物を用いて形成された層および円盤状液晶化合物を用いて形成された層を含む構成であってもよい。
　図１０は、本発明の分光器が有するコレステリック液晶層の他の一例を模式的に表す図である。

　図１０に示すコレステリック液晶層３６は、棒状液晶化合物４０を用いて形成された棒状液晶層４２と、円盤状液晶化合物４０ｂを用いて形成された円盤状液晶層４４とを交互に計４層有する。なお、図１０において、図面を簡略化してコレステリック液晶層３６の構成を明確に示すために、棒状液晶層４２および円盤状液晶層４４は、表面の液晶化合物のみを概念的に示している。しかしながら、棒状液晶層４２および円盤状液晶層４４は、厚さ方向において、液晶化合物が積み重ねられた構造を有する。

　棒状液晶層４２は、棒状液晶化合物４０を、図６に示す例と同様に、その光学軸の向きが面内の少なくとも一方向に沿って連続的に回転しながら変化している液晶配向パターンで配向した層である。また、円盤状液晶層４４は、円盤状液晶化合物４０ｂを、図９に示す例と同様に、その光学軸の向きが面内の少なくとも一方向に沿って連続的に回転しながら変化している液晶配向パターンで配向した層である。

　１つのコレステリック液晶層３６において、各棒状液晶層４２および円盤状液晶層４４は、液晶配向パターンの１周期が同じであり、かつ、液晶配向パターンにおける光学軸の回転方向が同じである。

　ここで、図１０に示す例においては、図中下側の棒状液晶層４２から図中上側の円盤状液晶層４４にむかって一体的に、層内の液晶化合物の長手方向が、厚さ方向に捩じれ配向している。これにより、２層の棒状液晶層４２と２層の円盤状液晶層４４とが１つのコレステリック液晶層３６として、図６等に示すコレステリック液晶層と同様の作用を発揮する。なお、円盤状液晶層４４における液晶化合物の長手方向とは、円盤状液晶化合物を円盤状液晶層の表面（界面）に投影した形状の長手方向である。

　このように、コレステリック液晶層を棒状液晶層と円盤状液晶層とを積層した構成とすることで、コレステリック液晶層の厚さ方向レタデーションＲｔｈを小さくすることができるので、光学補償して楕円偏光にされた光を円偏光に戻すことによって、高効率で選択反射することができる。

　また、コレステリック液晶層は、厚み方向で螺旋ピッチＰが変化しているピッチグラジエント構造であることが好ましい。具体的には、ピッチグラジエント構造とは、コレステリック液晶層の一方の主面側から他方の主面側に向かって、螺旋ピッチが漸次、大きく（または、小さく）なるように変化している構造である。コレステリック液晶層は、厚み方向で螺旋ピッチＰが変化することで、選択反射波長を広帯域化することができる。従って、分光部は、ピッチグラジエント構造を有するコレステリック液晶層を有することで、分光する波長範囲を広帯域化することができる。言い換えると、コレステリック液晶層は、分光器の所望の測定波長の範囲に応じて、測定波長範囲の光を反射（回折）するように、ピッチグラジエント構造を付与されればよい。

　また、コレステリック液晶層は、螺旋ピッチＰが互いに異なる領域を、厚み方向に２以上有する構成であってもよい。すなわち、コレステリック液晶層は、選択反射波長が異なる領域を厚み方向に複数有する構成であってもよい。コレステリック液晶層は、螺旋ピッチＰが異なる領域を厚み方向に複数有することで、選択反射波長を広帯域化することができる。従って、分光部は、螺旋ピッチＰが異なる領域を厚み方向に複数有するコレステリック液晶層を有することで、分光する波長範囲を広帯域化することができる。また、ピッチグラジエント構造を有する、選択反射波長帯域が互いに異なる複数の領域を厚み方向に複数有する構成としてもよい。

＜コレステリック液晶層の形成方法＞
　コレステリック液晶層は、コレステリック液晶相を層状に固定して形成できる。
　コレステリック液晶相を固定した構造は、コレステリック液晶相となっている液晶化合物の配向が保持されている構造であればよい。コレステリック液晶相を固定した構造は、典型的には、重合性液晶化合物をコレステリック液晶相の配向状態としたうえで、紫外線照射または加熱によって重合、硬化し、流動性が無い層を形成して、同時に、外場または外力によって配向形態に変化を生じさせることない状態に変化した構造が好ましい。
　なお、コレステリック液晶相を固定した構造においては、コレステリック液晶相の光学的性質が保持されていれば十分であり、コレステリック液晶層において、液晶化合物は液晶性を示さなくてもよい。例えば、重合性液晶化合物は、硬化反応により高分子量化して、液晶性を失っていてもよい。

　コレステリック液晶相を固定してなるコレステリック液晶層の形成に用いる材料としては、一例として、液晶化合物を含む液晶組成物が挙げられる。液晶化合物は重合性液晶化合物であるのが好ましい。
　また、コレステリック液晶層の形成に用いる液晶組成物は、さらに界面活性剤およびキラル剤を含んでいてもよい。

－－重合性液晶化合物－－
　重合性液晶化合物は、棒状液晶化合物であっても、円盤状液晶化合物であってもよい。
　コレステリック液晶相を形成する棒状の重合性液晶化合物としては、棒状ネマチック液晶化合物が挙げられる。棒状ネマチック液晶化合物としては、アゾメチン類、アゾキシ類、シアノビフェニル類、シアノフェニルエステル類、安息香酸エステル類、シクロヘキサンカルボン酸フェニルエステル類、シアノフェニルシクロヘキサン類、シアノ置換フェニルピリミジン類、アルコキシ置換フェニルピリミジン類、フェニルジオキサン類、トラン類、および、アルケニルシクロヘキシルベンゾニトリル類が好ましい。

　重合性液晶化合物は、重合性基を液晶化合物に導入することで得られる。重合性基としては、不飽和重合性基、エポキシ基、およびアジリジニル基が挙げられ、不飽和重合性基が好ましく、エチレン性不飽和重合性基がより好ましい。重合性基は種々の方法で、液晶化合物の分子中に導入できる。重合性液晶化合物が有する重合性基の個数は、１～６個が好ましく、１～３個がより好ましい。
　重合性液晶化合物の例は、Ｍａｋｒｏｍｏｌ．Ｃｈｅｍ．，１９０巻、２２５５頁（１９８９年）、Ａｄｖａｎｃｅｄ　Ｍａｔｅｒｉａｌｓ　５巻、１０７頁（１９９３年）、米国特許第４６８３３２７号明細書、米国特許第５６２２６４８号明細書、米国特許第５７７０１０７号明細書、国際公開第９５／０２２５８６号、国際公開第９５／０２４４５５号、国際公開第９７／０００６００号、国際公開第９８／０２３５８０号、国際公開第９８／０５２９０５号、特開平１－２７２５５１号公報、特開平６－０１６６１６号公報、特開平７－１１０４６９号公報、特開平１１－０８００８１号公報、および、特開２００１－３２８９７３号公報等に記載の化合物が含まれる。２種類以上の重合性液晶化合物を併用してもよい。２種類以上の重合性液晶化合物を併用すると、配向温度を低下させることができる。

　また、上記以外の重合性液晶化合物としては、特開昭５７－１６５４８０号公報に開示されているようなコレステリック相を有する環式オルガノポリシロキサン化合物等を用いることができる。さらに、前述の高分子液晶化合物としては、液晶を呈するメソゲン基を主鎖、側鎖、あるいは主鎖および側鎖の両方の位置に導入した高分子、コレステリル基を側鎖に導入した高分子コレステリック液晶、特開平９－１３３８１０号公報に開示されているような液晶性高分子、および、特開平１１－２９３２５２号公報に開示されているような液晶性高分子等を用いることができる。

　－－円盤状液晶化合物－－
　円盤状液晶化合物としては、例えば、特開２００７－１０８７３２号公報および特開２０１０－２４４０３８号公報等に記載のものを好ましく用いることができる。

　また、液晶組成物中の重合性液晶化合物の含有量は、液晶組成物の固形分質量（溶媒を除いた質量）に対して、７５～９９．９質量％が好ましく、８０～９９質量％がより好ましく、８５～９０質量％がさらに好ましい。

－－界面活性剤－－
　コレステリック液晶層を形成する際に用いる液晶組成物は、界面活性剤を含んでいてもよい。
　界面活性剤は、安定的にまたは迅速にプレーナー配向のコレステリック液晶相とするために寄与する配向制御剤として機能できる化合物が好ましい。界面活性剤としては、例えば、シリコ－ン系界面活性剤およびフッ素系界面活性剤が挙げられ、フッ素系界面活性剤が好ましい。

　界面活性剤の具体例としては、特開２０１４－１１９６０５号公報の段落［００８２］～［００９０］に記載の化合物、特開２０１２－２０３２３７号公報の段落［００３１］～［００３４］に記載の化合物、特開２００５－０９９２４８号公報の段落［００９２］および［００９３］中に例示されている化合物、特開２００２－１２９１６２号公報の段落［００７６］～［００７８］および段落［００８２］～［００８５］中に例示されている化合物、ならびに、特開２００７－２７２１８５号公報の段落［００１８］～［００４３］等に記載のフッ素（メタ）アクリレート系ポリマー、などが挙げられる。
　なお、界面活性剤は、１種を単独で用いてもよいし、２種以上を併用してもよい。
　フッ素系界面活性剤として、特開２０１４－１１９６０５号公報の段落［００８２］～［００９０］に記載の化合物が好ましい。

　液晶組成物中における、界面活性剤の含有量は、液晶化合物の全質量に対して０．０１～１０質量％が好ましく、０．０１～５質量％がより好ましく、０．０２～１質量％がさらに好ましい。

－－キラル剤（光学活性化合物）－－
　キラル剤（カイラル剤）はコレステリック液晶相の螺旋構造を誘起する機能を有する。キラル剤は、化合物によって誘起する螺旋の捩れ方向または螺旋ピッチが異なるため、目的に応じて選択すればよい。
　キラル剤としては、特に制限はなく、公知の化合物（例えば、液晶デバイスハンドブック、第３章４－３項、ＴＮ（twisted nematic）、ＳＴＮ（Super Twisted Nematic）用キラル剤、１９９頁、日本学術振興会第１４２委員会編、１９８９に記載）、イソソルビド、および、イソマンニド誘導体等を用いることができる。
　キラル剤は、一般に不斉炭素原子を含むが、不斉炭素原子を含まない軸性不斉化合物または面性不斉化合物もキラル剤として用いることができる。軸性不斉化合物または面性不斉化合物の例には、ビナフチル、ヘリセン、パラシクロファン、および、これらの誘導体が含まれる。キラル剤は、重合性基を有していてもよい。キラル剤と液晶化合物とがいずれも重合性基を有する場合は、重合性キラル剤と重合性液晶化合物との重合反応により、重合性液晶化合物から誘導される繰り返し単位と、キラル剤から誘導される繰り返し単位とを有するポリマーを形成することができる。この態様では、重合性キラル剤が有する重合性基は、重合性液晶化合物が有する重合性基と、同種の基であるのが好ましい。したがって、キラル剤の重合性基も、不飽和重合性基、エポキシ基またはアジリジニル基であるのが好ましく、不飽和重合性基であるのがより好ましく、エチレン性不飽和重合性基であるのがさらに好ましい。
　また、キラル剤は、液晶化合物であってもよい。

　キラル剤が光異性化基を有する場合には、塗布、配向後に活性光線などのフォトマスク照射によって、発光波長に対応した所望の反射波長のパターンを形成することができるので好ましい。光異性化基としては、フォトクロッミック性を示す化合物の異性化部位、アゾ基、アゾキシ基、または、シンナモイル基が好ましい。具体的な化合物として、特開２００２－０８０４７８号公報、特開２００２－０８０８５１号公報、特開２００２－１７９６６８号公報、特開２００２－１７９６６９号公報、特開２００２－１７９６７０号公報、特開２００２－１７９６８１号公報、特開２００２－１７９６８２号公報、特開２００２－３３８５７５号公報、特開２００２－３３８６６８号公報、特開２００３－３１３１８９号公報、および、特開２００３－３１３２９２号公報等に記載の化合物を用いることができる。

　液晶組成物における、キラル剤の含有量は、液晶化合物の含有モル量に対して、０．０１～２００モル％が好ましく、１～３０モル％がより好ましい。

－－重合開始剤－－
　液晶組成物が重合性化合物を含む場合は、液晶組成物は重合開始剤を含むことが好ましい。紫外線照射により重合反応を進行させる態様では、使用する重合開始剤としては、紫外線照射によって重合反応を開始可能な光重合開始剤が好ましい。
　光重合開始剤の例には、α－カルボニル化合物（米国特許第２３６７６６１号、米国特許第２３６７６７０号の各明細書記載）、アシロインエーテル（米国特許第２４４８８２８号明細書記載）、α－炭化水素置換芳香族アシロイン化合物（米国特許第２７２２５１２号明細書記載）、多核キノン化合物（米国特許第３０４６１２７号、米国特許第２９５１７５８号の各明細書記載）、トリアリールイミダゾールダイマーとｐ－アミノフェニルケトンとの組み合わせ（米国特許第３５４９３６７号明細書記載）、アクリジンおよびフェナジン化合物（特開昭６０－１０５６６７号公報、米国特許第４２３９８５０号明細書記載）、ならびに、オキサジアゾール化合物（米国特許第４２１２９７０号明細書記載）等が挙げられる。
　液晶組成物中の光重合開始剤の含有量は、液晶化合物の含有量に対して、０．１～２０質量％が好ましく、０．５～１２質量％がより好ましい。

－－架橋剤－－
　液晶組成物は、硬化後の膜強度向上、耐久性向上のため、架橋剤を含んでいてもよい。架橋剤としては、紫外線、熱、および、湿気等で硬化するものが好適に使用できる。
　架橋剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレートおよびペンタエリスリトールトリ（メタ）アクリレート等の多官能アクリレート化合物；グリシジル（メタ）アクリレートおよびエチレングリコールジグリシジルエーテル等のエポキシ化合物；２，２－ビスヒドロキシメチルブタノール－トリス［３－（１－アジリジニル）プロピオネート］および４，４－ビス（エチレンイミノカルボニルアミノ）ジフェニルメタン等のアジリジン化合物；ヘキサメチレンジイソシアネートおよびビウレット型イソシアネート等のイソシアネート化合物；オキサゾリン基を側鎖に有するポリオキサゾリン化合物；ならびに、ビニルトリメトキシシラン、Ｎ－（２－アミノエチル）３－アミノプロピルトリメトキシシラン等のアルコキシシラン化合物が挙げられる。また、架橋剤の反応性に応じて公知の触媒を用いることができ、膜強度および耐久性向上に加えて生産性を向上させることができる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
　架橋剤の含有量は、液晶組成物の固形分質量に対して、３～２０質量％が好ましく、５～１５質量％がより好ましい。

－－その他の添加剤－－
　液晶組成物中には、必要に応じて、さらに重合禁止剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、光安定化剤、色材、および、金属酸化物微粒子等を、光学的性能等を低下させない範囲で添加することができる。

　液晶組成物は、コレステリック液晶層を形成する際には、液体として用いられるのが好ましい。
　液晶組成物は溶媒を含んでいてもよい。溶媒は特に制限されず、目的に応じて適宜選択でき、有機溶媒が好ましい。
　有機溶媒としては、例えば、ケトン類、アルキルハライド類、アミド類、スルホキシド類、ヘテロ環化合物、炭化水素類、エステル類、および、エーテル類が挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。

　コレステリック液晶層を形成する際には、コレステリック液晶層の形成面に液晶組成物を塗布して、液晶化合物をコレステリック液晶相の状態に配向した後、液晶化合物を硬化して、コレステリック液晶層とするのが好ましい。
　すなわち、配向膜上にコレステリック液晶層を形成する場合には、配向膜に液晶組成物を塗布して、液晶化合物をコレステリック液晶相の状態に配向した後、液晶化合物を硬化して、コレステリック液晶相を固定してなるコレステリック液晶層を形成するのが好ましい。
　液晶組成物の塗布は、インクジェットおよびスクロール印刷等の印刷法、ならびに、スピンコート、バーコートおよびスプレー塗布等のシート状物に液体を一様に塗布できる公知の方法が全て利用可能である。

　塗布された液晶組成物は、必要に応じて乾燥および／または加熱され、その後、硬化され、コレステリック液晶層を形成する。この乾燥および／または加熱の工程で、液晶組成物中の液晶化合物がコレステリック液晶相に配向すればよい。加熱を行う場合、加熱温度は、２００℃以下が好ましく、１３０℃以下がより好ましい。

　配向させた液晶化合物は、必要に応じて、さらに重合される。重合は、熱重合、および、光照射による光重合のいずれでもよいが、光重合が好ましい。光照射は、紫外線を用いるのが好ましい。照射エネルギーは、２０ｍＪ／ｃｍ²～５０Ｊ／ｃｍ²が好ましく、５０～１５００ｍＪ／ｃｍ²がより好ましい。光重合反応を促進するため、加熱条件下または窒素雰囲気下で光照射を実施してもよい。照射する紫外線の波長は２５０～４３０ｎｍが好ましい。

　コレステリック液晶層の厚さには、制限はなく、分光器の用途、コレステリック液晶層に要求される光の反射率、および、コレステリック液晶層の形成材料等に応じて、必要な光の反射率が得られる厚さを、適宜、設定すればよい。

　分光部の形成方法は特に制限されないが、上述した方法でコレステリック液晶層を形成した後、形成されたコレステリック液晶層上にさらに上述した方法でコレステリック液晶層を形成して、順次、コレステリック液晶層を形成する方法が挙げられる。あるいは、第1コレステリック液晶層および第２コレステリック液晶層をそれぞれ形成した後に、あり合わせて分光部を形成してもよい。

＜その他の部材＞
　分光部は、コレステリック液晶層以外の他の部材を含んでいてもよい。

（支持体）
　分光部は、支持体を含んでいてもよい。
　支持体は、コレステリック液晶層および後述する配向膜などを支持できるものであれば、各種のシート状物（フィルム、板状物）が利用可能である。
　なお、支持体は、対応する光（例えば、波長５５０ｎｍの光）に対する透過率が５０％以上であるのが好ましく、７０％以上であるのがより好ましく、８５％以上であるのがさらに好ましい。

　支持体の厚さは特に制限されず、分光器の用途および支持体の形成材料等に応じて、配向膜およびコレステリック液晶層を保持できる厚さを、適宜、設定すればよい。
　支持体の厚さは、１～１０００μｍが好ましく、３～２５０μｍがより好ましく、５～１５０μｍがさらに好ましい。

　支持体は単層であっても、多層であってもよい。
　単層である場合の支持体としては、ガラス、トリアセチルセルロース（ＴＡＣ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリカーボネート、ポリ塩化ビニル、アクリル、および、ポリオレフィン等からなる支持体が例示される。多層である場合の支持体の例としては、前述の単層の支持体のいずれかなどを基板として含み、この基板の表面に他の層を設けたもの等が例示される。

（配向膜）
　分光部は、配向膜を含んでいてもよい。
　コレステリック液晶層は、配向膜上に形成されることが好ましい。なお、この配向膜は、上述した液晶配向パターンを形成するための配向膜である。

　配向膜は、公知の各種のものが利用可能である。
　例えば、ポリマーなどの有機化合物からなるラビング処理膜、無機化合物の斜方蒸着膜、マイクログルーブを有する膜、ならびに、ω－トリコサン酸、ジオクタデシルメチルアンモニウムクロライドおよびステアリル酸メチルなどの有機化合物のラングミュア・ブロジェット法によるＬＢ（Langmuir-Blodgett：ラングミュア・ブロジェット）膜を累積させた膜、等が例示される。

　ラビング処理による配向膜は、ポリマー層の表面を紙または布で一定方向に数回こすることにより形成できる。
　配向膜に使用する材料としては、ポリイミド、ポリビニルアルコール、特開平９－１５２５０９号公報に記載された重合性基を有するポリマー、特開２００５－０９７３７７号公報、特開２００５－０９９２２８号公報、および、特開２００５－１２８５０３号公報記載の配向膜等の形成に用いられる材料が好ましい。

　本発明においては、配向膜は、光配向性の素材に偏光または非偏光を照射して配向膜とした、いわゆる光配向膜が好適に利用される。すなわち、本発明においては、配向膜として、支持体上に、光配向材料を塗布して形成した光配向膜が、好適に利用される。
　偏光の照射は、光配向膜に対して、垂直方向または斜め方向から行うことができ、非偏光の照射は、光配向膜に対して、斜め方向から行うことができる。

　本発明に利用可能な光配向膜に用いられる光配向材料としては、例えば、特開２００６－２８５１９７号公報、特開２００７－０７６８３９号公報、特開２００７－１３８１３８号公報、特開２００７－０９４０７１号公報、特開２００７－１２１７２１号公報、特開２００７－１４０４６５号公報、特開２００７－１５６４３９号公報、特開２００７－１３３１８４号公報、特開２００９－１０９８３１号公報、特許第３８８３８４８号公報および特許第４１５１７４６号公報に記載のアゾ化合物、特開２００２－２２９０３９号公報に記載の芳香族エステル化合物、特開２００２－２６５５４１号公報および特開２００２－３１７０１３号公報に記載の光配向性単位を有するマレイミドおよび／またはアルケニル置換ナジイミド化合物、特許第４２０５１９５号および特許第４２０５１９８号に記載の光架橋性シラン誘導体、特表２００３－５２０８７８号公報、特表２００４－５２９２２０号公報および特許第４１６２８５０号に記載の光架橋性ポリイミド、光架橋性ポリアミドおよび光架橋性ポリエステル、ならびに、特開平９－１１８７１７号公報、特表平１０－５０６４２０号公報、特表２００３－５０５５６１号公報、国際公開第２０１０／１５０７４８号、特開２０１３－１７７５６１号公報および特開２０１４－１２８２３号公報に記載の光二量化可能な化合物、特にシンナメート化合物、カルコン化合物およびクマリン化合物等が、好ましい例として例示される。
　中でも、アゾ化合物、光架橋性ポリイミド、光架橋性ポリアミド、光架橋性ポリエステル、シンナメート化合物、および、カルコン化合物は、好適に利用される。

　配向膜の厚さには制限はなく、配向膜の形成材料に応じて、必要な配向機能を得られる厚さを、適宜、設定すればよい。
　配向膜の厚さは、０．０１～５μｍが好ましく、０．０５～２μｍがより好ましい。

　配向膜の形成方法には、制限はなく、配向膜の形成材料に応じた公知の方法が、各種、利用可能である。一例として、配向膜を支持体の表面に塗布して乾燥させた後、配向膜をレーザ光によって露光して、配向パターンを形成する方法が例示される。

　図１１に、配向膜を露光して、配向パターンを形成する露光装置の一例を概念的に示す。
　図１１に示す露光装置６０は、レーザ６２を備えた光源６４と、レーザ６２が出射したレーザ光Ｍの偏光方向を変えるλ／２板６５と、レーザ６２が出射したレーザ光Ｍを光線ＭＡおよびＭＢの２つに分離するビームスプリッター６８と、分離された２つの光線ＭＡおよびＭＢの光路上にそれぞれ配置されたミラー７０Ａおよび７０Ｂと、λ／４板７２Ａおよび７２Ｂと、を備える。なお、図示は省略するが、光源６４は直線偏光Ｐ₀を出射する。λ／４板７２Ａは、直線偏光Ｐ₀（光線ＭＡ）を右円偏光Ｐ_Rに、λ／４板７２Ｂは直線偏光Ｐ₀（光線ＭＢ）を左円偏光Ｐ_Lに、それぞれ変換する。

　ここで用いるλ／４板７２Ａおよび７２Ｂは、照射する光の波長に対応したλ／４板であればよい。露光装置６０はレーザ光Ｍを照射するので、例えばレーザ光Ｍの中心波長が３２５ｎｍであれば、３２５ｎｍの波長の光に対して機能するλ／４板を用いればよい。

　配向パターンを形成される前の配向膜３２を有する支持体３０が露光部に配置され、２つの光線ＭＡと光線ＭＢとを配向膜３２上において交差させて干渉させ、その干渉光を配向膜３２に照射して露光する。
　この際の干渉により、配向膜３２に照射される光の偏光状態が干渉縞状に周期的に変化するものとなる。これにより、配向膜３２において、配向状態が周期的に変化する配向パターンが得られる。
　露光装置６０においては、２つの光線ＭＡおよびＭＢの交差角αを変化させることにより、配向パターンの周期を調節できる。すなわち、露光装置６０においては、交差角αを調節することにより、液晶化合物４０に由来する光学軸が一方向に向かって連続的に回転する配向パターンにおいて、光学軸が回転する１方向における、光学軸が１８０°回転する１周期の長さを調節できる。
　このような配向状態が周期的に変化した配向パターンを有する配向膜上に、コレステリック液晶層を形成することにより、上述した、液晶化合物４０に由来する光学軸が一方向に向かって連続的に回転する液晶配向パターンを有する、コレステリック液晶層を形成できる。また、λ／４板７２Ａおよび７２Ｂの光学軸を、それぞれ、９０°回転することにより、光学軸の回転方向を逆にすることができる。

［第二態様の分光器］
　本発明の第二態様の分光器は、
　入射した被測定光を分光する分光器であって、
　入射した光を反射して、分光する分光部と、
　分光部より反射された光を検出する検出部と、を含み、
　分光部が、コレステリック液晶相を固定してなる第１コレステリック液晶層と、半波長板と、コレステリック液晶相を固定してなる第２コレステリック液晶層とをこの順に含み、
　第１コレステリック液晶層および第２コレステリック液晶層は、液晶化合物由来の光学軸の向きが面内の少なくとも一方向に沿って連続的に回転しながら変化している液晶配向パターンを有し、
　第１コレステリック液晶層の液晶配向パターンにおける光学軸の回転方向と、第２コレステリック液晶層の液晶配向パターンにおける光学軸の回転方向とが同じ向きであり、
　第１コレステリック液晶層の厚み方向における液晶化合物の捩じれ方向と、第２コレステリック液晶層の厚み方向における液晶化合物の捩じれ方向と同じ向きである、分光器である。

　図１２に、本発明の分光器が有する分光部の一例を模式的に示す断面図を示す。
　なお、図１２に示す分光部を有する分光器の構成は、図１に示す分光器１００と同様である。すなわち、第二態様の分光器は、分光部の構成が異なる以外は、図１に示す分光器１００と同様の構成を有する。

　図１２に示す分光部１０ｂは、第１コレステリック液晶層３６ａと、半波長板３９と、第２コレステリック液晶層３６ｃとを有する。第１コレステリック液晶層３６ａおよび第２コレステリック液晶層３６ｃは、液晶化合物をコレステリック液晶相に配向して固定してなる層である。

　第１コレステリック液晶層３６ａは、図２に示す第１コレステリック液晶層３６ａと同様の構成を有する。すなわち、第１コレステリック液晶層３６ａは、図１２中、上から観察した際に、左から右に向かって、液晶化合物４０由来の光学軸の向きが右回り（時計回り）に回転しながら変化している液晶配向パターンを有している。また、第１コレステリック液晶層３６ａは、図１２中、上から下に向かって、コレステリック液晶相の捩じれ構造が、右回り（時計回り）に捩じれている。

　一方、第２コレステリック液晶層３６ｃは、図１２中、上から観察した際に、左から右に向かって、液晶化合物４０由来の光学軸の向きが右回り（時計回り）に回転しながら変化している液晶配向パターンを有している。また、第２コレステリック液晶層３６ｃは、図１２中、上から下に向かって、コレステリック液晶相の厚み方向の捩じれ構造が、右回り（時計回り）に捩じれている。

　すなわち、第１コレステリック液晶層３６ａと第２コレステリック液晶層３６ｃとは、液晶配向パターンにおける液晶化合物４０由来の光学軸の回転方向が同じであり、かつ、厚み方向における液晶化合物の捩じれ方向が同じである。

　なお、第１コレステリック液晶層３６ａおよび第２コレステリック液晶層３６ｃの液晶配向パターンにおける液晶化合物４０由来の光学軸の回転方向、および、厚み方向における液晶化合物の捩じれ方向は、上記例に限定はされず、第１コレステリック液晶層３６ａと第２コレステリック液晶層３６ｃとが、液晶配向パターンにおける液晶化合物４０由来の光学軸の回転方向が同じであり、かつ、厚み方向における液晶化合物の捩じれ方向が同じであればよい。

　また、分光部１０は、第１コレステリック液晶層３６ａと第２コレステリック液晶層３６ｃとの間に半波長板３９を有する。
　後段で詳述するように、半波長板３９は、第１コレステリック液晶層３６ａおよび第２コレステリック液晶層３６ｃの反射波長帯域の波長においてλ／２位相差機能を有するλ／２板として機能する。半波長板３９は、λ／２位相差機能を有することで、第１コレステリック液晶層３６ａおよび第２コレステリック液晶層３６ｃで反射されない旋回方向の円偏光を、第１コレステリック液晶層３６ａおよび第２コレステリック液晶層３６ｃで反射される旋回方向の円偏光に変換する。

＜半波長板の説明＞
　図１２に示すように半波長板３９は、第１コレステリック液晶層３６ａと第２コレステリック液晶層３６ｃとの間に配置される。
　半波長板３９は、第１コレステリック液晶層３６ａおよび第２コレステリック液晶層３６ｃの反射波長帯域の波長において略λ／２位相差機能を有するλ／２板として機能する。λ／２板とは、特定の波長λｎｍにおける面内レタデーションＲｅ（λ）がＲｅ（λ）＝λ／２を満たす板のことをいう。本発明の分光器においては、第１コレステリック液晶層３６ａおよび第２コレステリック液晶層３６ｃの反射波長帯域の波長λに対してλ／２位相差機能を有するものであればよい。

　半波長板３９は、λ／２位相差機能を有することで、第１コレステリック液晶層３６ａおよび第２コレステリック液晶層３６ｃで反射されない旋回方向の円偏光を、第１コレステリック液晶層３６ａおよび第２コレステリック液晶層３６ｃで反射される旋回方向の円偏光に変換する。

　半波長板３９としては、第１コレステリック液晶層３６ａおよび第２コレステリック液晶層３６ｃの反射波長帯域の波長において略λ／２位相差機能を有するものであれば特に制限はなく、種々の公知の位相差層を用いることができる。
　一例として、重合性の液晶化合物を重合させてなるλ／２板、ポリマーフィルムからなるλ／２板、２枚のポリマーフィルムを積層したλ／２板、位相差層としてλ／２の位相差を有するλ／２板、および、構造複屈折でλ／２の位相差を発現するλ／２板等が例示される。

　また、半波長板３９は、λ／２板（いわゆるＡプレート）に加えて、Ｃプレートを有していてもよい。Ｃプレートとしては、ポジティブＣプレート、ネガティブＣプレートのいずれであってもよい。
　半波長板３９がＣプレートを有することで、半波長板３９の主面に対して斜め方向から入射する光に対してもλ／２位相差機能を発揮するように調整することができる。

　このような構成を有する分光部１０ｂの作用について説明する。
　図１２に示す例の第１コレステリック液晶層３６ａは、厚さ方向の捩じれ方向が右捩じれであり、また、液晶配向パターンの回転方向が右方向であるため、図中、上から入射した右円偏光を、左上方向に反射する。

　第１コレステリック液晶層３６ａで反射されなかった左円偏光は、第１コレステリック液晶層３６ａを通過し、半波長板３９に入射する。半波長板３９は、λ／２位相差機能を有するため、左円偏光を右円偏光に変換する。半波長板３９で右円偏光に変換された光は、第２コレステリック液晶層３６ｃに入射する。第２コレステリック液晶層３６ｃは、厚さ方向の捩じれ方向が右捩じれであり、また、液晶配向パターンの回転方向が右方向であるため、図中、上から入射した右円偏光を、左上方向に反射する。すなわち、第１コレステリック液晶層３６ａと第２コレステリック液晶層３６ｃとは、反射する円偏光を同じ向きに回折する。従って、分光部１０ｂは、入射する光の偏光状態にかかわらず同じ方向に光を反射することができるため、分光された各波長域の光量を大きくすることができる。

　また、前述のとおり、従来の分光器に用いられる回折素子は、回折角度が大きくなるにつれて回折効率が低下するのに対して、コレステリック液晶層による回折は、回折角度が大きくなっても回折効率が低下しにくい。また、従来の分光器に用いられる回折素子は、波長と回折効率との関係が連続的である。そのため、測定範囲外の光も回折してしまい、検出部１０６においてノイズとして検出されるおそれがある。これに対して、コレステリック液晶層による回折は、特定の波長域の光を高い回折効率で回折し、それ以外の波長域の光はほとんど回折しない。そのため、検出部において、測定範囲外の光が検出されることを抑制でき、ノイズを抑えることができる。

　このように分光部１０ｂは、大きな回折角で光の角度を曲げられるため波長によって異なった光の回折角を高分解角で得ることができ、また、高い回折効率で光を回折することができる。そのため、検出部に入射する分光の光量が大きくなり、また、検出精度も高くなるため、本発明の分光器は、短い検出時間でも高い精度でスペクトルを測定することができ、測定効率を高くすることができる。

　以下に実施例と比較例を挙げて本発明の特徴をさらに具体的に説明する。以下の実施例に示す材料、使用量、割合、処理内容、および、処理手順などは、本発明の趣旨を逸脱しない限り適宜変更できる。したがって、本発明の範囲は以下に示す具体例により制限的に解釈されるべきものではない。

　［実施例１］
（配向膜の形成）
　支持体としてガラス基板を用意した。支持体上に、下記の配向膜形成用塗布液をスピンコートで塗布した。この配向膜形成用塗布液の塗膜が形成された支持体を６０℃のホットプレート上で６０秒間乾燥し、配向膜Ｐ－２を形成した。

　　配向膜形成用塗布液
―――――――――――――――――――――――――――――――――
・下記光配向用素材　　　　　　　　　　　　　　　　　１．００質量部
・水　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　１６．００質量部
・ブトキシエタノール　　　　　　　　　　　　　　　４２．００質量部
・プロピレングリコールモノメチルエーテル　　　　　４２．００質量部
―――――――――――――――――――――――――――――――――

　　光配向用素材

（配向膜の露光）
　得られた配向膜Ｐ－２に偏光紫外線を照射（５０ｍＪ／ｃｍ²、超高圧水銀ランプ使用）することで、配向膜Ｐ－２の露光を行った。
　図１１に示す露光装置を用いて配向膜を露光して、配向パターンを有する配向膜Ｐ－２を形成した。露光装置において、レーザとして波長（３２５ｎｍ）のレーザ光を出射するものを用いた。干渉光による露光量を３００ｍＪ／ｃｍ²とした。なお、２つのレーザー光の干渉により形成される配向パターンの１周期Λ（光学軸が１８０°回転する長さ）が、１μｍになるように、２つの光の交差角（交差角α）を調節した。

（第１コレステリック液晶層の形成）
　第１コレステリック液晶層を形成する液晶組成物として、下記の液晶組成物ＬＣ－１を調製した。

　　液晶組成物ＬＣ－１
―――――――――――――――――――――――――――――――――
　液晶化合物Ｌ－１　　　　　　　　　　　　　　　１００．００質量部
　重合開始剤（日本化薬社製、ＫＡＹＡＣＵＲＥ　ＤＥＴＸ－Ｓ）
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　１．００質量部
　光増感剤（日本化薬社製、ＫＡＹＡＣＵＲＥ　ＤＥＴＸ－Ｓ）
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　１．００質量部
　レベリング剤Ｔ－１　　　　　　　　　　　　　　　　０．０５質量部
　キラル剤Ｃｈ－３　　　　　　　　　　　　　　　　　４．００質量部
　メチルエチルケトン　　　　　　　　　　　　　　３３０．６０質量部
―――――――――――――――――――――――――――――――――

　　棒状液晶化合物Ｌ－１　　（下記の構造を右に示す質量比で含む）

　　レベリング剤Ｔ－１

　　キラル剤Ｃｈ－３

　配向膜Ｐ－２上に、上記の液晶組成物ＬＣ－１を、スピンコータを用いて、７５０ｒｐｍで１０秒間塗布した。次に、第１露光工程として、高圧水銀灯を用いて、３００ｎｍのロングバスフィルタ、および３５０ｎｍのショートパスフィルタを介して、８０℃で液晶組成物の露光を行った。第１露光工程は、波長３１５ｎｍで測定される光の照射量が１０ｍＪ／ｃｍ²となるように行った。次に、液晶組成物ＬＣ－１の塗膜をホットプレート上で８０℃にて３分間（１８０ｓｅｃ）加熱した後、８０℃にて、窒素雰囲気下で高圧水銀灯を用いて波長３６５ｎｍの紫外線を３００ｍＪ／ｃｍ²の照射量で塗膜に照射することにより、第２露光工程を行った。これにより、液晶組成物ＬＣ－１を硬化して液晶化合物の配向を固定化し、コレステリック液晶層を形成した。これにより第１コレステリック液晶層を形成した。第１コレステリック液晶層は、厚み方向に右捩じれの螺旋構造を有する。第１コレステリック液晶層の選択反射中心波長は５５０ｎｍであった。

（第２コレステリック液晶層の形成）
　液晶組成物ＬＣ－１のキラル剤をＣｈ－４に変えたこと以外は第１コレステリック液晶層と同様にして第２コレステリック液晶層を形成した。第２コレステリック液晶層は、厚み方向に左捩じれの螺旋構造を有する。第２コレステリック液晶層の選択反射中心波長は５５０ｎｍであった。

　　キラル剤Ｃｈ－４

　第１コレステリック液晶層と第２コレステリック液晶層とを転写、積層し、回折素子（分光部）を作製した。このとき、第１コレステリック液晶層と第２コレステリック液晶層とで、液晶配向パターンにおける光学軸の回転方向が逆になるように、第１コレステリック液晶層と第２コレステリック液晶層の液晶配向パターンの配列軸が１８０°になるように貼合した。このようにすると、液晶配向パターンにおける光学軸の回転方向が逆で、かつ、厚み方向の捩じれ方向が逆の２枚のコレステリック液晶層が貼合されたことになる。

［評価］
　作製した光学素子（分光部）に４００ｎｍ～７００ｎｍの波長帯域の無偏光を入射させ、各波長ごとの回折効率を光パワーメーター（ＴＨＯＲＬＡＢＳ社製　品番ＰＭ１６－１３０）を用いて計測した。その結果、
・４００ｎｍのときの回折効率：９０％
・５００ｎｍのときの回折効率：９１％
・６００ｎｍのときの回折効率：９１％
・７００ｎｍのときの回折効率：９０％
となって、４００ｎｍ～７００ｎｍの範囲で高い回折効率を得られることが分かった。
　また、ＣＭＯＳセンサ（浜松ホトニクス社製、品番Ｓ８３７７）を用いて、４００ｎｍ～７００ｎｍの波長帯域における分光性能を確認した。その結果、この波長域で９０％以上の高い分光効率が得られ、分光部として機能することを確認した。

　［実施例２］
　実施例１の第１コレステリック液晶層と同じコレステリック液晶層を２枚用意した。

（半波長板の作製）
　半波長板を以下の方法で作製した。
　実施例１のコレステリック液晶層の配向膜Ｐ－２と同様に支持体（ガラス基板）上に配向膜Ｐ－２を形成した。支持体上の配向膜に一様な偏光紫外線（５０ｍＪ／ｃｍ²、超高圧水銀ランプ使用）を照射することで、配向膜の露光を行った。
　また、液晶組成物として、下記の組成物Ｒ－１を調製した。

　　組成物Ｒ－１
―――――――――――――――――――――――――――――――――
　液晶化合物Ｌ－２　　　　　　　　　　　　　　　　４２．００質量部
　液晶化合物Ｌ－３　　　　　　　　　　　　　　　　４２．００質量部
　液晶化合物Ｌ－４　　　　　　　　　　　　　　　　１６．００質量部
　重合開始剤ＰＩ－１　　　　　　　　　　　　　　　　０．５０質量部
　レベリング剤Ｇ－１　　　　　　　　　　　　　　　　０．２０質量部
　メチルエチルケトン　　　　　　　　　　　　　　１７６．００質量部
　シクロペンタノン　　　　　　　　　　　　　　　　４４．００質量部
―――――――――――――――――――――――――――――――――

　　液晶化合物Ｌ－２

　　液晶化合物Ｌ－３

　　液晶化合物Ｌ－４

　　重合開始剤ＰＩ－１

　　レベリング剤Ｇ－１

　調製した組成物Ｒ－１を配向膜上に塗布した。塗布した塗膜をホットプレート上で７０℃に加熱し、その後、６５℃に冷却した。その後、窒素雰囲気下で高圧水銀灯を用いて波長３６５ｎｍの紫外線を５００ｍＪ／ｃｍ²の照射量で塗膜に照射することにより、液晶化合物の配向を固定化し半波長板を作製した。
　このようにして作製した半波長板のリタデーションは２７５ｎｍであり、また波長分散は逆分散特性を示す。

　作製した半波長板を２枚のコレステリック液晶層の間に配置して積層し、回折素子（分光部）を作製した。このとき、２枚のコレステリック液晶層の液晶配向パターンにおける光学軸の回転方向は同じになるようにした。このように積層することで、片側のコレステリック液晶層で右円偏光を反射回折し、左円偏光は半波長板を通り右円偏光になりもう片方のコレステリック液晶層で反射回折することになり、結果として右と左の円偏光とも同じ方向に反射回折することになる。

［評価］
　作製した光学素子（分光部）に４００ｎｍ～７００ｎｍの波長帯域の無偏光を入射させ、各波長ごとの回折効率を光パワーメーター（ＴＨＯＲＬＡＢＳ社製　品番ＰＭ１６－１３０）を用いて計測した。その結果、
・４００ｎｍのときの回折効率：９０％
・５００ｎｍのときの回折効率：９１％
・６００ｎｍのときの回折効率：９１％
・７００ｎｍのときの回折効率：９０％
となって、４００ｎｍ～７００ｎｍの範囲で、高い回折効率を得られることが分かった。
　また、ＣＭＯＳセンサ（浜松ホトニクス社製、品番Ｓ８３７７）を用いて、４００ｎｍ～７００ｎｍの波長帯域における分光性能を確認した。その結果、この波長域で９０％以上の高い分光効率が得られ、分光部として機能することを確認した。

　なお、実施例１、２とも、分光部への入射角θinは０°であり、反射回折光の回折角θoutは、sin（θin）＋sin（θout）＝λ/Λの回折の式で表される値となった。本実施例に限らず、測定したい波長λによって、θinと周期ピッチΛを適宜調整することが可能である。
　以上の結果より、本発明の効果は明らかである。

　１０、１０ａ、１０ｂ　　分光器
　３０　　支持体
　３２　　配向膜
　３６　　コレステリック液晶層
　３６ａ　第１コレステリック液晶層
　３６ｂ、３６ｃ　第２コレステリック液晶層
　３８　　Ｃプレート
　３９　　半波長板
　４０　　（棒状）液晶化合物
　４０ｂ　円盤状液晶化合物
　４０Ａ　光学軸
　４２　　棒状液晶層
　４４　　円盤状液晶層
　６０　　露光装置
　６２　　レーザ
　６４　　光源
　６５　　λ／２板
　６８　　ビームスプリッター
　７０Ａ、７０Ｂ　ミラー
　７２Ａ，７２Ｂ　λ／４板
　１００　分光器
　１０２　筐体
　１０４　透過部
　１０６　検出部
　Ｄ　　配列軸
　Ｐ　　螺旋ピッチ
　Λ　　１周期
　Ｍ　　レーザ光
　ＭＡ　　光線
　ＭＢ　　光線
　Ｐ₀　　直線偏光
　Ｐ_L　　左円偏光
　Ｐ_R　　右円偏光
　α　　交差角
　Ｒ_R　　右円偏光

Claims

　入射した被測定光を分光する分光器であって、
　入射した光を反射して、分光する分光部と、
　前記分光部より反射された光を検出する検出部と、を含み、
　前記分光部が、コレステリック液晶相を固定してなる第１コレステリック液晶層と、コレステリック液晶相を固定してなる第２コレステリック液晶層とを含み、
　前記第１コレステリック液晶層および前記第２コレステリック液晶層は、液晶化合物由来の光学軸の向きが面内の少なくとも一方向に沿って連続的に回転しながら変化している液晶配向パターンを有し、
　前記第１コレステリック液晶層の前記液晶配向パターンにおける前記光学軸の回転方向と、前記第２コレステリック液晶層の前記液晶配向パターンにおける前記光学軸の回転方向とが逆向きであり、
　前記第１コレステリック液晶層の厚み方向における前記液晶化合物の捩じれ方向と、前記第２コレステリック液晶層の厚み方向における前記液晶化合物の捩じれ方向と逆向きである、分光器。
　入射した被測定光を分光する分光器であって、
　入射した光を反射して、分光する分光部と、
　前記分光部より反射された光を検出する検出部と、を含み、
　前記分光部が、コレステリック液晶相を固定してなる第１コレステリック液晶層と、半波長板と、コレステリック液晶相を固定してなる第２コレステリック液晶層とをこの順に含み、
　前記第１コレステリック液晶層および前記第２コレステリック液晶層は、液晶化合物由来の光学軸の向きが面内の少なくとも一方向に沿って連続的に回転しながら変化している液晶配向パターンを有し、
　前記第１コレステリック液晶層の前記液晶配向パターンにおける前記光学軸の回転方向と、前記第２コレステリック液晶層の前記液晶配向パターンにおける前記光学軸の回転方向とが同じ向きであり、
　前記第１コレステリック液晶層の厚み方向における前記液晶化合物の捩じれ方向と、前記第２コレステリック液晶層の厚み方向における前記液晶化合物の捩じれ方向と同じ向きである、分光器。
　前記分光部がさらに、Ｃプレートを含む、請求項１に記載の分光器。
　前記第１コレステリック液晶層および前記第２コレステリック液晶層の一方が棒状液晶化合物を用いて形成された層であり、前記第１コレステリック液晶層および前記第２コレステリック液晶層の他方が円盤状液晶化合物を用いて形成された層である、請求項１または３に記載の分光器。
　前記第１コレステリック液晶層および前記第２コレステリック液晶層の少なくとも一方が、棒状液晶化合物を用いて形成された層および円盤状液晶化合物を用いて形成された層を含む、請求項１または３に記載の分光器。
　前記分光部の入射側に配置され、前記被測定光を前記分光部に入射させる透過部をさらに含む、請求項１または３に記載の分光器。
　前記分光部がさらに、Ｃプレートを含む、請求項２に記載の分光器。
　前記第１コレステリック液晶層および前記第２コレステリック液晶層の一方が棒状液晶化合物を用いて形成された層であり、前記第１コレステリック液晶層および前記第２コレステリック液晶層の他方が円盤状液晶化合物を用いて形成された層である、請求項２または７に記載の分光器。
　前記第１コレステリック液晶層および前記第２コレステリック液晶層の少なくとも一方が、棒状液晶化合物を用いて形成された層および円盤状液晶化合物を用いて形成された層を含む、請求項２または７に記載の分光器。
　前記分光部の入射側に配置され、前記被測定光を前記分光部に入射させる透過部をさらに含む、請求項２または７に記載の分光器。