[发明专利]偏振分离元件

说明书

技术领域

本申请涉及一种偏振分离元件，制造该偏振分离元件的方法，光照射器件，照射光的方法，以及制造光配向膜的方法。

背景技术

用于在特定方向上排列液晶分子的液晶配向膜可用于多个领域。作为液晶配向膜的一个实例，有光配向膜，该光配向膜作为光照处理的表面能够排列相邻液晶分子。通常，光配向膜可以通过例如，向光敏材料层照射线性偏振光并在特定方向上使该光敏材料定向排序来制造。

为了向光配向膜照射线性偏振光，可以使用各种偏振分离元件。

例如，作为偏振分离元件，韩国专利特许公开号2002-0035587(专利文件1)描述了使用铝的偏振分离元件。

而且，通常，对于用于使紫外线区域的光偏振的紫外线偏振分离元件，可以形成间距为120nm以下的线栅图案。

发明内容

技术问题

本申请提供一种偏振分离元件，制造偏振分离元件的方法，光照射器件，照射光的方法，以及制造光配向膜的方法。

技术方案

作为实例，偏振分离元件可以包括：基底；和凹凸结构(unevenness)，该凹凸结构在所述基底上形成并可以产生波长在紫外线区域的线性偏振光。用于本说明书中的术语“紫外线区域”指波长为例如250至350nm、270至330nm和290至310nm的光的区域。下面，将参照附图详细解释所述偏振分离元件。

图1是示出偏振分离元件实例的横截面的示意图，图2是示出偏振分离元件实例的上表面的示意图，图3是俯视时偏振分离元件实例的照片。如图1和图2所示，所述偏振分离元件可以包括基底1和形成在该基底上的凹凸结构2。

用于本说明书中的术语“凹凸结构”指其中包括一个或多个凸部2a和凹部2b的条形图案互相平行排列的结构(见图2)。用于本说明书中的术语“间距P”指凸部2a的宽度W和凹部2b的宽度的和(见图2)。用于本说明书中的术语“高度”指凸部的高度H(见图1)。

如图1所示，偏振分离元件实例可以包括凹凸结构2，该凹凸结构可以包括凸部2a和凹部2b。所述凸部2a可以包含硅。与为反射材料的铝不一样，硅具有光吸收性质。因此，如果硅用作凸部2a的材料，则可以使紫外线区域的光偏振而不会受凸部2a的间距的限制。也就是说，当凸部2a含有硅时，在250nm至350nm的光波长区域，折射率在1至10的范围，消光系数在0.5至10的范围。因此，如果紫外线区域的光被偏振，则对间距P的依赖性会低于反射材料例如铝的依赖性。而且，为了使紫外线区域短波长的光偏振，由硅材料制成的凸部2a的间距P可以在例如，50nm至200nm、100nm至180nm、110nm至150nm、120nm至150nm、130nm至150nm或140nm至150nm的范围内。如果间距P超过约400nm光波长区域的半波长即200nm，则在紫外线区域不能发生偏振分离。另外，凸部2a由硅材料制成，由于硅材料具有约800℃的高氧化温度，所以可以得到具有优异的热稳定性和耐久性的偏振分离元件。因此，可以避免当使紫外线区域的光偏振时由背光或光源产生的热(尤其是由紫外线产生的热)导致的氧化。因此，偏振分离元件不会变形并保持优异的偏振度。由于凸部2a具有上述范围内的折射率和消光系数，与铝相比，即使在短波长下，凸部2a也具有优异的紫外线吸收力和极好的消光比。因此，可以通过使用硅材料制造具有优异的紫外线偏振度的偏振分离元件。

此外，凸部2a中包含的硅材料可以是硅(Si)，也可以是用例如但不限于硼、碳、氮、铝、磷、镓、锗、砷、铬或镍等掺杂的硅(Si)。

在一个实例中，在所述凹凸结构的凹部中可以存在介电材料。所述介电材料的实例相对于波长为250nm至350nm的光可以具有1至3的折射率。只要其具有上述范围内的折射率，则对该介电材料没有特殊限制，其可以包括，例如氧化硅、氟化镁、氮化硅或空气。在一个实例中，如果所述介电材料是空气，则所述凹凸结构的凹部可以是实质上空的空间。

在一个实例中，所述紫外线偏振分离元件可以具有由下面等式1计算的从0.74至10的a和从0.5至10的b。

[等式1]

(a+bi)²＝n₁²x(1-W/P)+n₂²x W/P