偏振分离元件制造技术

本申请提供一种偏振光分离元件、其制备方法、光照射装置、照射光的方法和制备有序光控取向膜的方法。所述偏振光分离元件相对于紫外线和热具有优异的耐久性，以及低间距依赖性的偏振特性，使得其易于制备。此外，该偏振光分离元件即使在短波长区内也可以实现高偏振度和消光比。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】本申请提供一种偏振光分离元件、其制备方法、光照射装置、照射光的方法和制备有序光控取向膜的方法。所述偏振光分离元件相对于紫外线和热具有优异的耐久性，以及低间距依赖性的偏振特性，使得其易于制备。此外，该偏振光分离元件即使在短波长区内也可以实现高偏振度和消光比。【专利说明】偏振分离元件
本申请涉及偏振光分离元件、其制备方法、光照射装置、照射光的方法和制备有序 光控取向膜的方法。
技术介绍
使液晶分子在某一方向取向的液晶取向膜应用于多种领域。作为液晶取向膜，使 用用作经光照射处理的表面并能够使相邻液晶分子取向的光控取向膜。常规上，光控取向 膜可以通过向光敏材料层照射光例如线性偏振光来使光敏材料有序取向而制备。 为将线性偏振光照射至光控取向膜，可以使用多种偏振光分离元件。 例如，作为偏振光分离元件，使用铝的偏振光分离元件在韩国专利申请公布 No. 2002-0035587(参考文件1)中公开。 另外，一般来讲，用于使紫外区的光偏振的偏振光分离元件可以具有间距为120nm 以下的线性栅格图案。
技术实现思路
技术问题 本申请涉及提供偏振光分离元件、制备偏振光分离元件的方法、光照射装置、照射 光的方法、制备有序光控取向膜的方法。 技术方案 本申请的一方面提供偏振光分离元件，所述偏振光分离元件包括基板和形成于所 述基板上的凹凸结构，并产生波长范围在紫外区的线性偏振光。本专利技术所用术语"紫外区" 指波长为250至350nm、270至330nm和290至310nm的光的区域。下文中，将参照附图详 细说明所述偏振光分离元件。 图1为示例性偏振光分离元件的示意性剖视图，图2为示例性偏振光分离元件的 顶表面的示意图，图3为从上方拍摄的示例性偏振光分离元件的图像。如图1和图2所示， 偏振光分离元件可以包括基板1和形成于所述基板上的凹凸结构。 本专利技术所用术语"凹凸结构"指其中具有多个凸出部2a和凹入部2b的条形图案彼 此平行排列的结构（参见图2)，本专利技术所用术语"间距P"指通过将凸出部2a的宽度W和 凹入部2b的宽度（参见图2)结合而获得的距离，本专利技术所用术语"高度"指凸出部的高度 H(参见图1)。 如图1所示，示例性偏振光分离元件可以包括凹凸结构2,其可以具有凸出部2a和 凹入部2b。此处，凸出部2a可以包含吸光材料。例如，相对于具有在250至350nm的紫外 范围内任何波长（例如300nm的波长）的光，吸光材料可以具有1至10,例如1.3至8、1.5 至9或2至7的折射率。由折射率小于1的吸光材料形成的偏振光分离元件可以具有优异 的消光比。本专利技术所用术语"消光比"指Tc/Tp，并且消光比越大，偏振片表现的偏振性能可 能越高。此处，Tc表示相对于偏振光分离元件，具有在垂直于凸出部2a的方向上偏振的波 长的光的透射率，Tp表不相对于偏振光分离兀件，在平行于凸出部2a的方向上偏振的光的 透射率。此外，吸光材料在250至310nm的光波长范围内可以具有0. 5至10,例如1至5、 1. 5至7、2至6或5至10的消光比。当凸出部2a使用消光系数在上述范围内的材料形成 时，偏振光分离元件的消光比提高，总透射率也表现优异。 具体而言，当具有在250至310nm光波长范围内1至10的折射率和0. 5至10的消 光系数的吸光材料包含在凸出部2a中时，凸出部2a的间距无限制，在紫外范围内的光可能 发生偏振。即，由于凸出部2a包含吸光材料，并因此在250至350nm的光波长范围内具有1 至10的折射率和〇. 5至10的消光系数，当紫外范围内的光发生偏振时对间距P的依赖性可 能低于反光材料例如铝。此外，由吸光材料形成以使紫外范围内具有短波长的光发生偏振 的凸出部2a的间距可以为例如50至200nm、100至180nm、110至150nm、120至150nm、130 至150nm或140至150nm。当间距P大于200nm(为400nm光波长范围的大约1/2)时，在紫 外范围内可能不会发生偏振分离。由于凸出部2a具有在上述范围内的折射率和消光系数， 紫外吸收能力优异，消光比即使在短波长下也非常优异，并因此使用吸光材料可以制备具 有优异紫外偏振度的偏振光分离元件。在一个实施例中，吸光材料的氧化温度可以为400°C 以上，例如500°C以上、600°C以上、700°C以上或800°C以上。当凸出部2a由具有上述氧化 温度的吸光材料形成时，由于吸光材料的高氧化温度，可以获得具有优异的热稳定性和耐 久性的偏振光分离元件。因此，当背光源或光源产生热时，紫外范围内的光发生偏振，可以 防止紫外线产生的热导致的氧化，并因此偏振光分离元件不变形并保持优异的偏振度。 此外，吸光材料可以为相关领域中已知的具有上述范围内的折射率和消光率的 各种材料中的任意一种，并且可以为但不限于硅、氧化钛、氧化锌、锆、钨、氧化钨、砷化镓、 铺化镓、砷化错镓、締化镉、铬、钥、镍、磷化镓、砷化铟镓（indium gallium arsenide)、磷 化铟、铺化铟、締化镉锌（cadmium zinc telluride)、氧化锡、氧化铯、钛酸银（strontium titanium oxide)、碳化娃、铱、氧化铱或締化硒锌（zinc selenium telluride)。 在一个实施例中，介电材料可以存在于所述凹凸结构中的凹入部中。相对于波长 为250至350nm的光，介电材料可以具有1至3的折射率。只要具有在上述范围内的折射 率，介电材料无特别限制，并且可以为例如氧化硅、氟化镁、氮化硅或空气。在一个实施例 中，当介电材料为空气时，凹凸结构的凹入部可以是基本上空的空间。 在一个实施例中，紫外偏振光分离元件可以具有0. 74至10的a和0. 5至10的b， 其由以下公式1计算。 (a+bi)2 = n/X (1-ff/P)+n22 Xff/P 在公式1中，i为虚数，表示介电材料相对于具有在紫外范围内从250至350nm 的任意波长在（例如300nm的波长）的光的折射率，n2表不凸出部2a相对于具有在250至 350nm的紫外范围内的波长（例如300nm的波长）的光的折射率，W表示凸出部2a的宽度， P表示凸出部2a的间距。 当凹凸结构2的凸出部2a的间距P满足公式1时，即使在120nm以上的间距范围 内，也可以获得在短波长范围内例如在250至350nm的光波长范围内具有0. 5以上、0. 6以 上、0. 7以上或0. 9以上的高偏振度的偏振光分离元件。考虑制备方法的经济可行性，偏振 度数值的上限可以为但不特别限于0.98以下、0.95以下或0.93以下。即，当偏振度大于 0.98时，偏振光分离元件的凹凸结构的宽高比（凸出部的宽度/高度）必然提高。因此，难 以制备偏振光分离元件，并且制备方法可能变得复杂。本专利技术所用术语"偏振度"指相对于 待发射的光的偏振强度，并且如公式3所示计算。 偏振度 D = (Tc_Tp)/(Tc+Tp) 此处，Tc表不相对于偏振光分离兀件，在垂直于凸出部2a的方向上偏振的具有 250至350nm波长的光的透射率，Tp表示相对本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种紫外偏振光分离元件，包括：基板；和凹凸结构，所述凹凸结构具有包含吸光材料的凸出部和包含介电材料的凹入部，所述吸光材料相对于波长为300nm的光的折射率为1至10，消光系数为0.5至10，所述凹凸结构形成于所述基板上。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：金台洙，朴正岵，辛富建，金在镇，李钟炳，郑镇美，
申请(专利权)人：LG化学株式会社，
类型：发明
国别省市：韩国;KR