偏振分離元件制造技術

本申請提供一種偏振光分離元件、其制備方法、光照射裝置、照射光的方法和制備有序光控取向膜的方法。所述偏振光分離元件相對于紫外線和熱具有優異的耐久性，以及低間距依賴性的偏振特性，使得其易于制備。此外，該偏振光分離元件即使在短波長區內也可以實現高偏振度和消光比。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】【專利摘要】本申請提供一種偏振光分離元件、其制備方法、光照射裝置、照射光的方法和制備有序光控取向膜的方法。所述偏振光分離元件相對于紫外線和熱具有優異的耐久性，以及低間距依賴性的偏振特性，使得其易于制備。此外，該偏振光分離元件即使在短波長區內也可以實現高偏振度和消光比。【專利說明】偏振分離元件
本申請涉及偏振光分離元件、其制備方法、光照射裝置、照射光的方法和制備有序 光控取向膜的方法。
技術介紹
使液晶分子在某一方向取向的液晶取向膜應用于多種領域。作為液晶取向膜，使 用用作經光照射處理的表面并能夠使相鄰液晶分子取向的光控取向膜。常規上，光控取向 膜可以通過向光敏材料層照射光例如線性偏振光來使光敏材料有序取向而制備。 為將線性偏振光照射至光控取向膜，可以使用多種偏振光分離元件。 例如，作為偏振光分離元件，使用鋁的偏振光分離元件在韓國專利申請公布 No. 2002-0035587(參考文件1)中公開。 另外，一般來講，用于使紫外區的光偏振的偏振光分離元件可以具有間距為120nm 以下的線性柵格圖案。
技術實現思路
技術問題 本申請涉及提供偏振光分離元件、制備偏振光分離元件的方法、光照射裝置、照射 光的方法、制備有序光控取向膜的方法。 技術方案 本申請的一方面提供偏振光分離元件，所述偏振光分離元件包括基板和形成于所 述基板上的凹凸結構，并產生波長范圍在紫外區的線性偏振光。本專利技術所用術語"紫外區" 指波長為250至350nm、270至330nm和290至310nm的光的區域。下文中，將參照附圖詳 細說明所述偏振光分離元件。 圖1為示例性偏振光分離元件的示意性剖視圖，圖2為示例性偏振光分離元件的 頂表面的示意圖，圖3為從上方拍攝的示例性偏振光分離元件的圖像。如圖1和圖2所示， 偏振光分離元件可以包括基板1和形成于所述基板上的凹凸結構。 本專利技術所用術語"凹凸結構"指其中具有多個凸出部2a和凹入部2b的條形圖案彼 此平行排列的結構（參見圖2)，本專利技術所用術語"間距P"指通過將凸出部2a的寬度W和 凹入部2b的寬度（參見圖2)結合而獲得的距離，本專利技術所用術語"高度"指凸出部的高度 H(參見圖1)。 如圖1所示，示例性偏振光分離元件可以包括凹凸結構2,其可以具有凸出部2a和 凹入部2b。此處，凸出部2a可以包含吸光材料。例如，相對于具有在250至350nm的紫外 范圍內任何波長（例如300nm的波長）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離元件可以具有優異 的消光比。本專利技術所用術語"消光比"指Tc/Tp，并且消光比越大，偏振片表現的偏振性能可 能越高。此處，Tc表示相對于偏振光分離元件，具有在垂直于凸出部2a的方向上偏振的波 長的光的透射率，Tp表不相對于偏振光分離兀件，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的光波長范圍內可以具有0. 5至10,例如1至5、 1. 5至7、2至6或5至10的消光比。當凸出部2a使用消光系數在上述范圍內的材料形成 時，偏振光分離元件的消光比提高，總透射率也表現優異。 具體而言，當具有在250至310nm光波長范圍內1至10的折射率和0. 5至10的消 光系數的吸光材料包含在凸出部2a中時，凸出部2a的間距無限制，在紫外范圍內的光可能 發生偏振。即，由于凸出部2a包含吸光材料，并因此在250至350nm的光波長范圍內具有1 至10的折射率和〇. 5至10的消光系數，當紫外范圍內的光發生偏振時對間距P的依賴性可 能低于反光材料例如鋁。此外，由吸光材料形成以使紫外范圍內具有短波長的光發生偏振 的凸出部2a的間距可以為例如50至200nm、100至180nm、110至150nm、120至150nm、130 至150nm或140至150nm。當間距P大于200nm(為400nm光波長范圍的大約1/2)時，在紫 外范圍內可能不會發生偏振分離。由于凸出部2a具有在上述范圍內的折射率和消光系數， 紫外吸收能力優異，消光比即使在短波長下也非常優異，并因此使用吸光材料可以制備具 有優異紫外偏振度的偏振光分離元件。在一個實施例中，吸光材料的氧化溫度可以為400°C 以上，例如500°C以上、600°C以上、700°C以上或800°C以上。當凸出部2a由具有上述氧化 溫度的吸光材料形成時，由于吸光材料的高氧化溫度，可以獲得具有優異的熱穩定性和耐 久性的偏振光分離元件。因此，當背光源或光源產生熱時，紫外范圍內的光發生偏振，可以 防止紫外線產生的熱導致的氧化，并因此偏振光分離元件不變形并保持優異的偏振度。 此外，吸光材料可以為相關領域中已知的具有上述范圍內的折射率和消光率的 各種材料中的任意一種，并且可以為但不限于硅、氧化鈦、氧化鋅、鋯、鎢、氧化鎢、砷化鎵、 鋪化鎵、砷化錯鎵、締化鎘、鉻、鑰、鎳、磷化鎵、砷化銦鎵（indium gallium arsenide)、磷 化銦、鋪化銦、締化鎘鋅（cadmium zinc telluride)、氧化錫、氧化銫、鈦酸銀（strontium titanium oxide)、碳化娃、銥、氧化銥或締化硒鋅（zinc selenium telluride)。 在一個實施例中，介電材料可以存在于所述凹凸結構中的凹入部中。相對于波長 為250至350nm的光，介電材料可以具有1至3的折射率。只要具有在上述范圍內的折射 率，介電材料無特別限制，并且可以為例如氧化硅、氟化鎂、氮化硅或空氣。在一個實施例 中，當介電材料為空氣時，凹凸結構的凹入部可以是基本上空的空間。 在一個實施例中，紫外偏振光分離元件可以具有0. 74至10的a和0. 5至10的b， 其由以下公式1計算。 (a+bi)2 = n/X (1-ff/P)+n22 Xff/P 在公式1中，i為虛數，表示介電材料相對于具有在紫外范圍內從250至350nm 的任意波長在（例如300nm的波長）的光的折射率，n2表不凸出部2a相對于具有在250至 350nm的紫外范圍內的波長（例如300nm的波長）的光的折射率，W表示凸出部2a的寬度， P表示凸出部2a的間距。 當凹凸結構2的凸出部2a的間距P滿足公式1時，即使在120nm以上的間距范圍 內，也可以獲得在短波長范圍內例如在250至350nm的光波長范圍內具有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離元件。考慮制備方法的經濟可行性，偏振 度數值的上限可以為但不特別限于0.98以下、0.95以下或0.93以下。即，當偏振度大于 0.98時，偏振光分離元件的凹凸結構的寬高比（凸出部的寬度/高度）必然提高。因此，難 以制備偏振光分離元件，并且制備方法可能變得復雜。本專利技術所用術語"偏振度"指相對于 待發射的光的偏振強度，并且如公式3所示計算。 偏振度 D = (Tc_Tp)/(Tc+Tp) 此處，Tc表不相對于偏振光分離兀件，在垂直于凸出部2a的方向上偏振的具有 250至350nm波長的光的透射率，Tp表示相對本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種紫外偏振光分離元件，包括：基板；和凹凸結構，所述凹凸結構具有包含吸光材料的凸出部和包含介電材料的凹入部，所述吸光材料相對于波長為300nm的光的折射率為1至10，消光系數為0.5至10，所述凹凸結構形成于所述基板上。

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】...

【專利技術屬性】
技術研發人員：金臺洙，樸正岵，辛富建，金在鎮，李鐘炳，鄭鎮美，
申請(專利權)人：LG化學株式會社，
類型：發明
國別省市：韓國;KR