(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
入射光に存在する少なくとも１つの所定の波長帯域を反射するブラッグ反射光素子（２０、３０）であって、前記素子は、少なくとも１つのコレステリック型の液晶膜( film )（２３、３８）を含んでおり、前記液晶膜は少なくともその厚さの一部に、前記膜の深さ（ｚ）の関数として複屈折勾配を有することを特徴とするブラッグ反射光素子。
【請求項２】
前記膜（２３）が、前記所定の波長帯域を反射できるコレステリック型液晶の複数の重合層（２４ａ−２４ｊ）により形成され、前記層は一定の複屈折係数を有し、前記複屈折勾配を形成するよう前記係数は各層毎に異なって漸次整列されていることを特徴とする請求項１に記載の光素子。
【請求項３】
前記液晶膜（３８）を含むセルを有し、前記セルは、第１および第２の基板（３４、３２）と、前記膜を含むキャビティの境界を定めるシールフレーム（３６）とを含んでいることを特徴とする請求項１に記載の光素子。
【請求項４】
前記膜（３８）が、異なる複屈折を有する２つの液晶の混合物を含み、前記液晶の一方が、前記深さ（ｚ）に従って変化する濃度で存在するように前記膜中に重合化によって固定されることを特徴とする請求項３に記載の光素子。
【請求項５】
さらに、前記膜（３８）の両側部にそれぞれ配置される２つのグループの電極（４０、４２）と、前記第１の液晶を前記帯域から光が反射する第１の状態から前記光が透過する第２状態へ、あるいはその逆へ切り換えるために、前記電極に接続されて選択的に制御電圧を供給するようになっている制御回路とを含むことを特徴とする請求項３または４に記載の光素子。
【請求項６】
前記複屈折勾配が負であり、入射光を受光する前記膜（２３、３８）表面からカウントされる深さ（ｚ）の関数として複屈折（Δｎ）が減少することを特徴とする請求項１に記載の光素子。
【請求項７】
前記膜が、深さ（ｚ）の関数として減少する特異屈折率（ｎe）を有することを特徴とする請求項６に記載の光素子。
【請求項８】
前記膜が、深さ（ｚ）の関数として増加する標準屈折率（ｎo）を有することを特徴とする請求項６または７に記載の光素子。
【請求項９】
前記複屈折勾配が正であり、入射光を受光する前記膜（２３、３８）表面からカウントされる深さ（ｚ）の関数として複屈折（Δｎ）が増加するを特徴とする請求項１に記載の光素子。
【請求項１０】
前記膜が、深さ(ｚ)の関数として増加する特異屈折率（ｎe）を有することを特徴とする請求項９に記載の光素子。
【請求項１１】
前記膜が、深さ(ｚ)の関数として減少する標準屈折率（ｎo）を有することを特徴とする請求項９または１０に記載の光素子。
【請求項１２】
前記膜が、一定の標準屈折率（ｎo）を有することを特徴とする請求項７または１０に記載の光素子。
【請求項１３】
前記複屈折勾配が、入射光を受光する前記膜（２３、３８）表面からカウントされる深さ（ｚ）の関数として変化することを特徴とする請求項１に記載の光素子。
【請求項１４】
前記複屈折が、前記膜の厚さの中央部で最大であり、前記膜両面付近で最小または零であることを特徴とする請求項１３に記載の光素子。
【請求項１５】
前記複屈折勾配の絶対値が、最小値よりも大きく、単位深さあたりの前記最小値が、前記複屈折勾配が前記膜の厚さの１０％に亘って存在する場合の０．１／μｍと、前記複屈折勾配が前記膜の全厚さに亘って存在する場合の０．０１／μｍとの間で補間されることを特徴とする請求項１から１２のいずれか１項に記載の光素子。
【請求項１６】
前記複数の液晶膜（２３、３８）のスタックを含み、前記膜の各々は、異なる波長帯域の光を反射するようになっていることを特徴とする請求項１から１５のいずれか１項に記載の光素子。
【請求項１７】
前記膜（３８）に対して、入射光側とは反対側に配置される屈折層（４３）を含むことを特徴とする請求項１から１５のいずれか１項に記載の光素子。
【請求項１８】
前記入射光波長帯域、または前記液晶膜或いは複数の膜（２３、３８）による帯域を反射し、前記入射光スペクトルの残余部を通過させるようになっているフィルターを構成することを特徴とする請求項１から１６のいずれか１項に記載の光素子。
【請求項１９】
基板(２２)を用意する段階と、
前記基板最上面に第１の複屈折係数を有し、所定の波長帯域を反射する重合可能なコレステリック液晶の第１の層（２４）を堆積し、前記第１の層を重合する段階と、
前記の層に続けて、膜の厚さにおいて複屈折勾配を有する、複数の層の積み重ねによる膜を形成するように、前記所定の波長帯域を反射し、前記の層の複屈折係数に対して漸次変化するそれぞれの複屈折係数を有する、重合可能なコレステリック液晶の重合層（２４ｉ−２４ａ）を堆積し重合する段階と、
を含む請求項２に記載の光素子(２０)を製造する方法。
【請求項２０】
紫外線輻射を遮断する物質と、第１の複屈折係数を有し所定の波長を反射する第１のコレステリック液晶と、前記第１の複屈折係数とは異なる第２の複屈折係数を有し所定の波長帯域を反射する第２のコレステリック液晶とを含む混合物から形成される膜を含む液晶セルを製造する段階と、
前記セル表面から紫外線によって前記混合物を照射することにより、前記膜上部に前記第２の液晶の重合を生成し、前記第２のコレステリック液晶が重合化によって前記上部に大部分固定されその濃度が膜の深さ（ｚ）に応じて減少するようになる段階と、
を含む請求項３に記載の光素子（３０）を製造する方法。
【請求項２１】
前記波長帯域または複数の波長帯域で形成され、前記膜または複数の膜によって選択的に反射されたスペクトル範囲外の入射光を透過するフィルターとして使用される請求項１から１６のいずれか１項に記載の光素子。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明は、入射光中に存在する少なくとも１つの所定の波長帯域を反射し、少なくとも１つのコレステリック型液晶膜を含んでいるブラッグ反射光素子に関する。本発明は更にこのような光素子の製造方法に関する。
【０００２】
【従来技術】
コレステリック型液晶はブラッグ反射により、液晶の回転方向と同じ回転方向を有する円偏光のみ反射することを想起されたい。以下の説明において、円偏光が完全に反射される場合には、反射係数が１に等しくなることが分かる。
【０００３】
特定のコレステリック液晶の特徴は、調節可能なピッチを有する螺旋状の周期的構造を有していることである。この螺旋構造はブラッグ反射を引き起こし、その反射帯域、すなわち螺旋構造が反射可能な波長範囲は、螺旋ピッチおよび／または結晶複屈折に関する他の値を選択することにより容易に調整できる。
【０００４】
このような結晶から、特にディスプレイに関して、２つのプレートまたは基板の間に決められた色に対応する波長をそれぞれ反射する一つ以上のピッチを有するコレステリック液晶を挿入することにより、光素子を製造できる。
【０００５】
このような素子を製造する場合に一般的に遭遇する１つの問題点は、反射された色、特に赤色がくすんだ、つまり色褪せた様相を呈することである。
この現象を説明するため、以下で赤色を反射するよう調整されたコレステリック液晶を有する光素子の反射スペクトルを表す曲線１を示す図１を参照する。このような液晶による赤色に対応する波長λの反射は不完全であることに留意されたい。実際に曲線１は赤色の反射に対応する主帯域Ａと、主帯域Ａの両側の２つの横帯域ＢとＣとに分類できる。横帯域ＢとＣとが存在する影響は、光素子により反射された赤色が純粋でないこと、つまり十分な飽和度に達せず、また十分な輝度に達しないことである。
【０００６】
飽和度は赤色の波長スペクトルの限界と繋がっており、輝度は反射係数が１に近いか否かに繋がっていることを想起されたい。
更に、人の目の特性は、人の目が見る赤色の純粋さに対するこれらの横帯域の好ましくない影響を強調する傾向にある。図１は、目が感知する、すなわち可視スペクトルのすべての色に対する光の波長λの関数として、人の目の応答を表す曲線２（この曲線は明所カーブとも呼ばれる）を示している。日視（明所視）において、人の目は、曲線２のピークに対応する波長５５５ｎｍに近い波長λに対して最も鋭敏であることに留意されたい。
【０００７】
図２は、曲線１に示す特性を有する光素子から反射された赤色についての目の知覚力を表す曲線３を示している。つまり、図２は、人の目の反応により倍加される赤色の反射スペクトルを波長λの関数として示している。図２において、赤色の低波長側の横帯域Ｃの影響が人の目により増幅されることが分かり、これは赤色に不利に影響を与えて、くすんだ様相を与え、その際に赤橙色になる。
【０００８】
同様の現象が青色にも起こることが観測されている。しかし、人の目の明所曲線のために、横帯域の影響は青色に対してよりも赤色に対してのほうがより増幅される。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
前述の形式の光素子により発せられる色の純度に関するこの問題を解決するために、従来技術に幾つかの形式の解決手法がある。
この純度問題の第１の解決手法は、テイラーとフランシスにより１９９６年に発行された「複合幾何学内の液晶」、２５７ページの著作中に説明されており、反射スペクトルの望ましくない部分を吸収するための色素による液晶のドーピング( doping the liquid crystal )に存する。
【００１０】
この第１の解決手法の１つの欠点は、得られる光学効果が最適でないことである。実際に、液晶により反射された光が、色素分子に遭遇していないこと、あるいは幾つかの色素分子によってのみ変更されることもあり得るので、その結果色は飽和されず、換言すると純粋ではない。
【００１１】
この解決手法の他の欠点は、液晶と、異なる色の隣接する液晶中の色素分子の拡散を避けるために緑色と青色とをそれぞれ反射する他の液晶から物理的に分離する色素との混合を必要とすることである。
他の欠点は、色素が、主帯域の波長に対し残留吸収性があるので輝度を減少する効果を有することである。
【００１２】
他の欠点は、この解決手法は透過光の吸収性を含むことであり、このことは、例えば異なる色の光学効果を組み合わせるために複数の液晶セルのスタックを使用できないことを意味する。
他の欠点は、特に紫外線（ＵＶ）が存在する状況での色素を形成する分子の不十分な化学的安定性にあり、ディスプレイ素子の信頼性と寿命とが低下する。
【００１３】
前述の純度の問題の第２の解決手法は、液晶ディスプレイ素子（ＬＣＤ）について、ヨーロッパ特許出願番号ＥＰ０８７２７５９中に説明されている。この解決手法は、結晶が反射すべき色に対応する波長とは異なる可視波長を吸収可能なフィルターを備えるＬＣＤ素子を用意することにある。このフィルターは、反射色をより純粋にするために、液晶により反射されたスペクトルから前述の横帯域の影響をなくすものである。
【００１４】
この第２の解決手法もまた種々の欠点を有している。これは吸収フィルターの複雑な配置を必要とするので、コスト、小型化、合理性に関する通常の産業上の関心事に反している。更に、一定の厚さの液晶をセルの全表面に渡り確保できるように均一層の配置を必要とするので、素子の複雑性が増してしまう。
この解決手法は、更に透過光の吸収を含むという欠点を有しており、光学効果を組み合わせるための複数の液晶のスタックが使用できないことを意味する。
【００１５】
つまり本発明の目的は、前記欠点を解消する光素子、特に例えば赤色といった可視領域内の波長、または例えば赤外線といったそのような範囲外に含まれる波長を有する所定の色を、最適な純度で反射または透過できる光素子を提供することである。
【００１６】
本発明の他の目的は、所定の色を最適な飽和度で反射または透過できる素子を提供することである。
本発明の他の目的は、所定の色を最適な輝度で反射または透過できる素子を提供することである。
本発明の他の目的は、複数の色を反射または透過できる素子を提供することである。
本発明の他の目的は、コスト、小型化、合理性に関する産業上の通常の関心事に適する素子を提供することである。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、少なくとも１つのコレステリック型の液晶膜を含む光素子が提供され、該液晶膜が、その厚さの少なくとも一部において膜の深さの関数としての複屈折勾配を有することを特徴としている。
【００１８】
このような光素子の複屈折勾配液晶の１つの利点は、反射スペクトルを、隣接波長に対し非常に明確な境界を有する波長帯域に制限できることと、反射係数を１に近づけることである。結果として、素子により反射される帯域は、より光輝でより飽和されており、すなわち純粋である。その上、反射されない光は、高純度で光素子を通して透過させることができる。
【００１９】
複屈折勾配は負または正であり、複屈折は入射光を受光する膜表面からカウントされた深さの関数としてそれぞれ減少または増加する。つまり、横帯域を除去する効果は液晶膜を通過する光の両方向で得られる。
複屈折勾配は、入射光を受光する膜の表面からカウントされた深さの関数として一定または可変である。
【００２０】
特定の実施態様において、膜は、所定の波長帯域を反射できるコレステリック型液晶の複数の重合層により形成され、これらの層は一定の複屈折係数を有し、各層毎に異なっており、その複屈折勾配を形成するように漸次整列されている。
一般的に、特異屈折率ｎeは、深さｚの関数として線形的に変化するか、または変化しないが、標準屈折率ｎoは一定または可変である。
【００２１】
他の実施態様において、光素子は液晶膜を含むセルを有し、このセルは、第１の基板および第２の基板と、この膜を含むキャビティの境界を定めるシールフレームとを有している。この素子は更に、膜の両側にそれぞれ配置される２つのグループの電極と、制御回路とを含むことができ、制御回路は電極に接続されており、電極に選択的に制御電圧を提供するようになっており、液晶をその帯域の光を反射する第１の状態から、光を透明にする第２の状態に、或いはその反対に切り換えることができるようになっている。
【００２２】
前述の２つの実施態様において、この素子は複数の液晶膜のスタックを含むことができ、各膜は、異なる波長帯域の光を反射するように配置されている。
【００２３】
本発明は更に、前述の複数の重合層で形成される光素子の製造方法に関する。この方法は、
基板を用意する段階と、
この基板表面に、第１の複屈折係数を有し、所定の波長帯域を反射する重合可能なコレステリック液晶の第１層を堆積し、この第１層を重合する段階と、
前記の層に続けて、膜の厚さにおいて複屈折勾配を有する、複数の層の積み重ねによる膜を形成するように、所定の波長帯域を反射し、前記の層の複屈折係数に対して漸次変化するそれぞれの複屈折係数を有する、重合可能なコレステリック液晶の重合層を堆積し重合する段階と、
を含んでいる。
【００２４】
本発明は更に、前述のセルを含む光素子の製造方法に関する。この方法は、
紫外線輻射を遮断する物質と、第１の複屈折係数を有し所定の波長を反射する第１のコレステリック液晶と、第１の複屈折係数とは異なる第２の複屈折係数を有し所定の波長帯域を反射する第２のコレステリック液晶とを含む混合物から形成された膜を含む液晶セルを製造する段階と、
セル表面から紫外線によって混合物を照射することにより、膜上部に第２の液晶の重合を生成し、第２のコレステリック液晶は重合化によって上部中に大部分固定されその濃度が膜の深さに応じて減少するようになる段階と、
を含んでいる。
【００２５】
深さに応じて変化する重合による、このような部分的な分離方法は、特にヨーロッパ特許番号ＥＰ６０６９４０および米国特許第５，６９１，７８９号に知られており、異なるピッチを有するが、異なる複屈折を有していない２つの液晶の混合物を利用する製造方法である。実際にこれらの方法において、その目的は、従来技術の帯域よりもより広い帯域を提供するためにコレステリック螺旋ピッチ勾配を有するコレステリック偏光子の製造である。これは本質的に、光素子の帯域を正確に制限することを狙っている本発明の目的に反するものである。しかしながら、従来の刊行物で述べられている深さに従って漸次減少する重合方法は、ここに開示される本発明を実施するために利用できる。
【００２６】
本発明の他の特徴と利点は、添付図面を参照して、単に例として与えられている本発明の２つの好適な実施例の詳細な説明を読むことで明確になる。
【００２７】
【発明の実施の形態】
当業者であれば、本発明は多くの光素子へ応用できることが分かるであろう。例示のために光フィルターとブラッグ反射器の２つの実施例をそれぞれ以下に説明する。
【００２８】
第１の実施例を光フィルター２０を示す図３を参照して説明する。
光フィルター２０は、透明基板２２と、重合により形成される複数の液晶高分子層２４ａ−２４ｊから形成される液晶膜２３を含み、これらの結晶は、例えば赤色に対応する所定の波長帯域を反射できる。高分子層の数は単に例示のために挙げられていることはいうまでもない。図３に示される例において、層２４ａから２４ｊは一方の層が他方の層上へ積み重ねられており、層２４ｊの底面２５は基板２２の上面に密に接触し、層２４ａの最上面２６は図３の矢印Ｌで表される入射光を受光するようになっている。基板２２は、ガラスまたはプラスチックから作ることができる。基板２２は透明であるので、光フィルター２２は、ブラッグ反射により上方へ反射される帯域を除いて下方に全入射光Ｌを透過する。
【００２９】
層２４ａから２４ｊは、一定ではあるが各層毎に異なる複屈折係数を有するように形成されており、非零複屈折勾配が膜２３の厚さ方向に存在するようなっている。図４は、膜２３に関連する第１の複屈折プロフィールΔｎを膜中の深さｚの関数として表す。より詳細には、図４は、特異屈折率ｎeのプロフィールを表す曲線５０と、標準屈折率ｎoのプロフィールを表す曲線５２とを深さｚの関数として示している。複屈折ΔｎはΔｎ＝ｎe−ｎoで定義されることを想起されたい。曲線５０と５２とは、深さｚに対してそれぞれ減少、増加するステップ関数であり、複屈折が深さｚに対して減少する、すなわち深さの関数として負の勾配を有している。つまり、膜２３は、表面（すなわち、ｚ＝０）で非常に複屈折が強く、深くなるにつれ複屈折が弱くなる。例示のためであるが、図４に関して、複屈折はｚ＝０で値０．２３であり、単位深さμｍあたり０．０２３づつ減少する。
【００３０】
層２４ａから２４ｊは、深さｚに対して階段的に変化する全屈折率プロフィールを有する液晶を作るために使用される形式の製造方法に従って形成することができる。このような方法は、本発明の技術分野に関連する文献中に、特に反射光の異なる波長を有する重合化コレステリック液晶の幾つかの層から形成される層化偏光子を開示する、ヨーロッパ特許出願番号ＥＰ０８８１５０９に説明されている。本質的に、添付の図３を参照して、膜２３を製造する方法は、基板２２最上面に第１の複屈折値を有するコレステリック液晶の第１のモノマー層を堆積する段階と、層２４ｊを形成するために第１の層を重合する工程と、層２４ｊと同様の方法ではあるが、層２４ａから２４ｊが図４に示されるようなプロフィールを有する複屈折値を備える膜２３を形成するように、漸次低くなるそれぞれの複屈折値を有する液晶を用いて、層２４ｉから２４ａまで連続して形成する段階を含んでいる。１つの変形例として、複屈折を大きくしながら、または何らかの法則に従って変化させて層を堆積することもできる。
【００３１】
ヨーロッパ特許出願番号ＥＰ０８８１５０９に開示されている製造方法は、本発明の目的とは正反対の目的のためになされていることに留意されたい。実際にこの明細書において、反射帯域は可視領域の全スペクトルを反射するために拡大されており、この反射はコレステリック構造ピッチ勾配によって達成されている。
【００３２】
波長帯域を選択的に反射することにより、フィルター２０が入射光スペクトルＬの残り全てを通過させることを前文で説明した。つまり、基本フィルター反射スペクトルの形態を反射し、実質的に入射光の他の全ての波長を透過する合成光フィルターを形成するために、同じ形式であるが各々別の波長帯域を反射する基本フィルターを重ね合わせ得ることが理解できる。反射波長と、各々の基本フィルターによって透過される波長との間の明確な分離の結果として、「望み通り」の輪郭のはっきりとした透過スペクトルが得られる。
【００３３】
図３に関して、入射光Ｌが下からくる場合、すなわち複屈折ピッチが深さの関数として正である場合には、反射光の横帯域を除去する効果も存在することに留意することは重要である。また、このことは図４の屈折率プロフィール５０および５２を左から右へ反転でき、同様な光学的結果を提供することを意味する。つまり、層２４ｊが最大の複屈折を有し、層２４ａが最小の複屈折を有することができる。
【００３４】
また、光フィルター２０は色選択機能、すなわち色偏光子と同じ機能を円偏光子を使用する必要なく行い、膜２３のコレステリック構造は入射光の円偏光選択を行うことに留意されたい。
図３に示される光素子は、反射器を構成できることにも留意されたい。このような場合には、反射層を基板２２の最上面２５に置くことが有利である。
【００３５】
第２の実施例を、ブラッグ反射器３０を構成する液晶セルを示す図５に関して説明する。
反射器３０は、前側、すなわち矢印Ｌで示された入射光を受光する側に配置される第１の透明基板３２と、裏側に配置される第２の基板３４とを含み、基板３４は基板３２に向かい合いかつ平行に延びている。
【００３６】
基板３２および３４はガラスまたはプラスチック材料から作ることができ、基板３４は例えば黒のように不透明にできる。基板３４は更に、図５に示されているように、例えば基板３２に向かい合って置かれる基板３４上面に配置される黒層のような光吸収層４３で被覆されている。他の実施例において、層４３は反射性があってもよい。
【００３７】
基板３２および３４は、その間にコレステリック型液晶（ＣＬ）膜３８を収容するキャビティ境界を定めるよう、シールフレーム３６によって結合されている。膜３８は液晶とカイラル高分子との混合物で形成されており、膜３８の厚さ方向に深さの関数として形成される非零複屈折勾配を形成するようになっている。
【００３８】
図６は、膜３８の深さｚの関数として負の勾配を有する複屈折プロフィールΔｎの例を示す。より詳細には、図６は、特異屈折率ｎｅのプロフィールを表す曲線６０と、標準屈折率ｎｏのプロフィールを表す曲線６２とを深さｚの関数として示す。曲線６０と６２は、深さｚに対してそれぞれ減少、増加するステップ関数であり、その結果、液晶ＣＬは膜３８の最上面３９（すなわち、ｚ＝０）で非常に複屈折が強く、深いところで複屈折が弱くなる。例示のためであるが、図６に関して、複屈折はｚ＝０で値０．２３を有し、単位深さμｍあたり０．０２３づつ減少する。
【００３９】
膜３８は、ＵＶ輻射を遮断する物質と、低複屈折の第１のコレステリック液晶と、例えばＵＶ輻射のもとで重合可能なモノマーの形態の、高複屈折の（すなわち、実質的に第１の液晶の複屈折より高い複屈折を有する）第２のコレステック液晶とを含む、混合物を利用する製造方法に従って形成することができる。反射器３０のキャビティに位置するこの混合物において、第２の液晶の重合は、反射器上方のＵＶ線によってもたらされる。フィルター物質の存在によって、重合が深さｚに従って減少すると仮定すると、第２の液晶のモノマーは、膜の上部で希薄になり、つまり、深さの浅い所では拡散によって濃密になりより多量に重合化する傾向にある。これは前記膜の上部の（すなわち、表面近くで）第２の重合コレステリック液晶内容物において勾配をもたらし、図６の複屈折プロフィールに類似した複屈折プロフィールを引き起こす。
【００４０】
例示のために、数値シミュレーションから反射器３０の反射スペクトルを計算した。このスペクトルを図７に曲線７０で示す。曲線７０はもはや横帯域を含んでおらず（図１の曲線１と異なり）、６５０ｎｍの波長、すなわち実質的に赤色の波長を中心に位置していることに留意されたい。反射ピーク端部は、ほとんど垂直であり、色の高い純度を保証する。更に、赤色の波長に対応する反射係数は実質的に１に等しく、反射赤色の最適輝度に帰着することにも留意されたい。
【００４１】
つまり、膜３８の深さ方向に存在する複屈折勾配は、反射スペクトルを所望の色（すなわち、図５の例中の赤色）の波長領域に制限し、反射係数を１に近づける効果を有することが観察された。結果として、反射器３０により反射される所望の色は、より飽和されてより高輝度であり、すなわち純粋である。
【００４２】
また、それを越えて反射器３０の品質が実質的に改良される、最小の複屈折勾配が存在することが計算された。例えば、複屈折勾配が膜３８の厚さの１０％に亘って存在する場合、最小複屈折値は約０．１／μｍであり、複屈折勾配が膜３８の全厚さに亘って存在する場合、最小複屈折値は約０．０１／μｍである。中間の場合には、最小勾配値をそれが存在する厚さの関数として補間できる。
セル３８のコレステリック表面が入射光の円偏光選択を行うので、反射器３０は、円偏光を使用するために必要な色偏光子を用いることなく、色偏光子と同様の色選択機能を行うことに留意されたい。
【００４３】
変形例として、図５に示されるように、切り換え可能なセル反射器を反射器３０から作ることができる。この目的のために、液晶ＣＬは少なくとも２つの状態、すなわち例えば赤色などの所定の色に対応する波長領域の光を反射する第１の状態と、光を透過する第２の状態とを有するように制御される。
【００４４】
基板３４に向かい合う基板３２の表面は、電極４０の第１のグループを含む。基板３２に向かい合う基板３４の表面は、例えば電極４０に垂直なストリップ状に配置された電極４２の第２のグループを含む。それぞれの電極４０および４２は、従来技術によって堆積されて構成される透明な導体ストリップによって形成でき、インジュウム錫酸化物（ＩＴＯ）で作られることが好ましい。反射器３０は、公知の方法で電極４０と４２に対する制御回路に接続されており、この回路は、考察される電極４０および４２の交点に位置する液晶の光学的条件を変更するために、すなわち、前述の２つの状態の一方へ、または２つの状態の中間状態へ切り換えるために、選択された電極に適当な制御電圧を提供できる。
【００４５】
改良のために図５に示されるように、反射器３０の切り換え可能なセルは、膜４１と電極４０との間に配置される配列層４１を含む。配列層４１のそのような配置の１つの利点は、切り替え可能なセル反射器３０の信頼性のために必要な絶縁障壁を形成することである。
前述の説明は、当業者であれば本発明の範囲から逸脱することなく、種々の変更を行えることは言うまでもない。
【００４６】
変形例として、例えば青色のような赤色以外の可視領域内の色、または例えば赤外線のような可視領域内外の光線を反射するように光素子のセルを形成できる。
他の実施例として、図８ａおよび８ｅに示す複屈折プロフィールの１つに従って、膜の厚さの一部または全てのいずれかに存在する非零複屈折勾配を有する膜を形成できる。
【００４７】
図８ａは、屈折率ｎeに関する曲線８０と屈折率ｎoに関する曲線８２とで示される第３の複屈折プロフィールを表す。曲線８０は深さｚに対し減少する関数であることと、曲線８２は深さｚに対し一定の関数であることに留意されたい。このことは膜３８の上部で（すなわちｚ＝０で） 複屈折が最大になる複屈折勾配をもたらす。
【００４８】
図８ｂは、屈折率ｎeに関する曲線８４と屈折率ｎoに関する曲線８６とで示される第４の複屈折プロフィールを表す。曲線８４は深さｚに対し増加する関数であることと、曲線８６は深さｚに対し減少する関数であることに留意されたい。このことは、膜３８の底部で（すなわちｚ＝１０μｍで） 複屈折が最大になる複屈折勾配をもたらす。
【００４９】
図８ｃは、屈折率ｎeに関する曲線８８と屈折率ｎoに関する曲線９０とで示される第５の複屈折プロフィールを表す。曲線８８は深さｚに対し正のサイン曲線の半周期に対応することと、曲線９０は深さｚに対し負のサイン曲線の半周期に対応することに留意されたい。このことは、膜３８の中央部で（すなわちｚ＝５μｍで） 複屈折が最大になり、かつ膜の両面付近で最小になる複屈折勾配をもたらす。
【００５０】
図８ｄは、屈折率ｎeに関する曲線９２と屈折率ｎoに関する曲線９４とで示される第６の複屈折プロフィールを表す。曲線９２は深さｚに対し正のサイン曲線の半周期に対応することと、曲線９４は深さｚに対し一定の関数であることに留意されたい。このことは、膜３８の中央部で（すなわちｚ＝５μｍで） 複屈折が最大になる複屈折勾配をもたらす。
【００５１】
図８ｅは、屈折率ｎeに関する曲線９６と屈折率ｎoに関する曲線９８とで示される第７の複屈折プロフィールを表す。曲線９６は深さｚに対し正のサイン曲線の半周期に対応することと、曲線９８は深さｚに対し負のサイン曲線の半周期に対応すること、および屈折率ｎeとｎoはｚ＝０μｍとｚ＝１０μｍで、すなわち膜３８の両面で同じ値を有することに留意されたい。つまり、複屈折は可変勾配を有し、膜３８の中央部で（すなわちｚ＝５μｍで）最大になる。
【００５２】
さらに変形例として、本発明に従って光膜のスタックを形成できる。それぞれの素子はブラッグ反射によって所定の帯域を選択でき、したがってそのスタックは、（上から入射光がくる場合）底位置にある膜によって反射される帯域の光がその帯域の光を反射しないより高い位置にある膜を通過してくるので、複数の所定の波長帯域を反射できる。異なる膜のさまざまな反射帯域の賢明な組み合わせによって、如何なる所望の反射スペクトルであっても、反射スペクトル帯域がない入射光スペクトルに対応する透過スペクトルと同様に生成できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】人の目の明所曲線と同様に、赤色を反射可能な従来のブラッグ反射器の反射スペクトルを示す。
【図２】人の目の明所応答により倍加された図１の反射スペクトルを示す。
【図３】本発明による光素子の第１の実施例を示す。
【図４】図３に関連する第１の複屈折プロフィールを示す。
【図５】本発明による光素子の第２の実施例を示す。
【図６】図３と５に関連する第２の複屈折プロフィールを示す。
【図７】図３と５による光素子の反射スペクトルを示す。
【図８】図３と５に関連する第３、４、５、６および７の複屈折プロフィールを示す。
【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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