CN104011570A - 制备偏振分离器的方法 - Google Patents

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CN104011570A CN201280064182.8A CN201280064182A CN104011570A CN 104011570 A CN104011570 A CN 104011570A CN 201280064182 A CN201280064182 A CN 201280064182A CN 104011570 A CN104011570 A CN 104011570A
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金台洙
金在镇
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Abstract

本申请涉及一种制备偏振光分离元件的方法、偏振光分离元件、光辐射装置、辐射光的方法以及制备定向排序的光控取向层的方法。本申请的制备偏振光分离元件的方法具有简单的制备过程和较低的生产成本，并且有助于制备大尺寸的紫外偏振光分离元件。此外，本申请的偏振光分离元件对于紫外线和热具有优异的耐久性，由于对偏振特性的间距依赖性较低而具有简便的制备过程，而且即使在短波长区域内也能够实现优良的偏振度。

Description

制备偏振分离器的方法
技术领域
本申请涉及制备偏振光分离元件的方法、偏振光分离元件、光辐射装置、辐射光的方法以及制备定向排序的光控取向层(photoalignment layer)的方法。
背景技术
用于使液晶分子在特定方向上排列的液晶定向层(liquid crystal alignmentlayer)正在多种领域中得到应用。液晶定向层用作经光辐射处理的表面，并且可以为能够使相邻液晶分子排列的光控取向层。常规地，光控取向层可以通过将光(例如线性偏振光)辐射至光敏材料层的表面，使得光敏材料在特定方向上定向地排序来制备。
为了使线性偏振光辐射至光控取向层，可以使用多种偏振光分离元件，而这些偏振光分离元件可以采用多种方法来进行制备。
例如，在韩国专利申请公布No.2011-0033025中，公开了一种通过如下步骤制备紫外线偏振光分离元件的方法：在基板上形成防反射层；在所述防反射层上形成光敏层；使用激光对所述光敏层进行选择性曝光和显影而形成线栅图案；以及在所述线栅图案上沉积金属作为偏振光分离元件。
发明内容
技术问题
本申请旨在提供一种制备偏振光分离元件的方法、偏振光分离元件、光辐射装置、辐射光的方法以及制备定向排序的光控取向层的方法。
技术方案
本申请的一方面提供一种制备偏振光分离元件的方法，包括采用溶液法在基板上形成凹入-凸出部分，由此制备的偏振光分离元件可以产生紫外线波段内的线性偏振光。本文中使用的术语“紫外线区域”是指波长为250至350、270至330或290至310nm的光的区域。下文中，将参照附图，对所述偏振光分离元件进行详细的描述。
在一个实例中，所述制备紫外线偏振光分离元件的方法可以包括：采用溶液法，形成包含光吸收材料的凸出部。所述溶液法是指使用溶液的涂布方法，并且在一个示例性实施方案中，该溶液法可以包括溶胶-凝胶法。此处，所述溶胶-凝胶法是指如下方法：将水加入溶胶状态的溶液(即，使用有机金属前体作为起始材料通过水解和聚合/缩合而生成的微胶体粒子分散在有机分散剂中以进一步进行水解和缩合的溶液)中，从而使该溶胶增稠至特定浓度以上，然后使该溶胶凝胶化成为因固体网络结构而变硬的凝胶，并进行涂布。特别是，所述溶胶-凝胶法可以是指对包含光吸收纳米粒子或光吸收材料前体的溶胶状态的涂布溶液进行涂布，并通过加入水以及凝胶化而形成硅涂层的涂布方法。由于这种方法能够通过溶液法形成包含光吸收材料的凸出部，而不必如上所述在基板上对光吸收材料进行真空沉积，因此不需要昂贵的真空沉积设备，从而使该方法的经济可行性得到增强，并可以更有效地实现大尺寸产品的制备。
图1为依次示出一种制备紫外线偏振光分离元件的方法的示意图；图2为依次示出另一种制备紫外线偏振光分离元件的方法的示意图。
如图1中所示，在本申请的制备方法中，凸出部141可以通过在基板110上形成具有规则间隙的栅条形抗蚀剂120，并采用如上所述的溶液法在栅条的间隙中涂布涂布溶液130而形成。如上所述，当预先形成抗蚀剂120并通过溶液法形成凸出部141时，可以用涂布溶液涂布由凸出部141形成的凹入部142而使其具有不高于凸出部141高度的厚度。因此，可以容易地形成具有所需间距(pitch)或高度的凹入-凸出部分140而无需另外的蚀刻过程，因而就该方法的经济可行性而言，可以使效率得到提高。本文中使用的术语“栅条”是指在平面上形成至少两个以一定间隔隔开的凹槽的凹入-凸出部分140的结构，以使得由多个凹入部142和凸出部141形成的条形图案相互平行。
在所述制备方法的另一个实施方案中，如图2中所示，凸出部241可以通过如下方法形成：采用如上所述的溶液法在基板210上涂布涂布溶液而形成包含光吸收材料的涂布溶液的层220，在该涂布溶液的层220上形成抗蚀剂230，并蚀刻层220。本文中使用的术语“抗蚀剂”是指在不希望被蚀刻的部分上涂布以仅蚀刻所需部分的有机聚合物材料或金属薄膜。
在一个实例中，所述涂布溶液130或220可以包含光吸收粒子或光吸收材料的前体，优选包含光吸收粒子和光吸收材料的前体两者。
在一个实例中，所述光吸收粒子的平均直径可以根据所需的紫外线偏振光分离元件100或200的凸出部141或241以及凹入部142或242的间距、宽度或高度而改变。例如，该粒子的平均直径可以为但不限于100nm或小于100nm。当粒子的平均直径大于100nm时，可能无法形成优选的图案，这是因为粒子的平均直径可能接近或大于抗蚀剂120或230的凹入部与凸出部的宽度和尺寸，而且在所制备的偏振光分离元件100或200中，由于对紫外波长严重的光散射现象而无法预期有效的紫外线分离特性。由于本申请可以使用直径小于所制备的偏振光分离元件100或200的凸出部141或241宽度的粒子，鉴于制备性能，所述粒子的平均直径的下限可以为但并不特别限于3nm。
另外，所述光吸收粒子可以为但并不特别限于能够吸收紫外线区域内的光的粒子，例如满足相对于波长为300nm的光的折射率为1至10且消光系数为0.5至10的条件的粒子。例如，该粒子可以为但不限于选自二氧化钛粒子、氧化锌粒子、氧化锆粒子、氧化钨粒子、氧化锡粒子、氧化铯粒子、钛酸锶(strontium titanium oxide)粒子、碳化硅粒子、铱粒子、氧化铱粒子和硅粒子中的一种或至少两种的合金，优选为二氧化钛(TiO2)粒子。例如，使用二氧化钛粒子的偏振光分离元件100或200由于在紫外线区域内的吸收系数为1以上而可以具有紫外线区域内优异的偏振度，并且与使用铝的偏振光分离元件相比，还可以通过氧化降低偏振特性而使耐久性得到增强。
示例性的粒子形状可以为球体或多面体，例如角锥体(四面体)、立方体(六面体)或具有更多面数的多面体；或者可以为另一种形状如圆板、椭圆形或棒状，但本申请并不特别局限于此。
相对于100重量份的所述涂布溶液，该涂布溶液130或220中可以包含1至30、5至20、15至25或10至18重量份的光吸收粒子。当光吸收粒子的含量少于1重量份时，由于光吸收粒子的密度相对较低，因此可能无法将光吸收粒子涂布成均匀的层，或者可能无法均匀地对栅条间隙的底部进行填充；而当光吸收粒子的含量多于30重量份时，由于固含量相对较高，因此可能难以控制光吸收粒子对栅条间隙的填充或在上述过程中形成均匀的薄膜。
在所述涂布溶液130或220中，为了对光吸收粒子进行分散，可以根据光吸收粒子的种类而使用多种溶剂，但本申请不作特别限制。所述溶剂可以为作为极性溶剂的蒸馏水、醇类溶剂(如甲醇、乙醇、丁醇或异丙醇)或乙氧基乙酸酯(ethoxy acetate)，或作为非极性溶剂的甲苯、二甲苯、己烷或辛烷。
在一个实例中，光吸收材料的前体由于水解和缩合而可以形成直径更小的微粒子，为了使用由如上所述光吸收材料前体形成的微粒子来形成精细的图案，可以将光吸收材料的前体应用在溶胶-凝胶法中。
在一个实例中，所述光吸收材料的前体可以是任何能够在溶胶-凝胶过程中通过水解和缩合而形成满足以上折射率和消光系数范围的上述光吸收粒子的光吸收材料或前体的层而没有特别限制。所述前体可以为但不限于选自醇钛(titanium alkoxide)、醇锆(zirconium alkoxide)、醇钨(tungsten alkoxide)、醇锡(tin alkoxide)、醇锌(zinc alkoxide)、醇铯(cesium alkoxide)、醇铱(iridiumalkoxide)和醇硅(silicon alkoxide)中的至少一种，优选为醇钛或醇硅。
相对于100重量份的所述涂布溶液，该涂布溶液130或220中可以包含1至40、5至30、20至35或10至25重量份的光吸收材料的前体。当光吸收材料的前体的含量少于1重量份时，由于在使用前体的溶液法的涂布溶液中相对大量的有机化合物，因此在去除该涂布溶液中的有机化合物的烧结过程中可能造成粒子体积的大幅度减小，从而可能难以实现均匀的膜或栅条。当光吸收材料的前体的含量多于40重量份时，即使在填充有氮气的手套箱中进行所述过程，也可能由于痕量的水分而快速进行水合，前体可能在形成所需形状的膜或栅条之前变硬，从而可能难以对反应速度进行控制。
在一个实例中，所述涂布溶液130或220可以为包含醇类溶剂和酸或碱催化剂，以及上述光吸收材料的前体的溶胶-凝胶溶液。
此处，所述醇类溶剂可以包括选自异丙醇、甲醇、乙醇和丁醇中的至少一种醇。相对于100重量份的溶胶-凝胶涂布溶液，可以包含50至90、60至80或70至75重量份的该醇类溶剂。当醇类溶剂的含量少于50重量份时，生成沉淀物，并且难以实现具有均匀的层的膜；而当醇类溶剂的含量多于90重量份时，最终形成吸收材料(即固体)的含量较少，从而可能难以形成连续的图案或栅条。
此处，所述酸或碱催化剂可以包括选自盐酸、硝酸、乙酸、氨、氢氧化钾和胺类化合物中的至少一种，但本申请并不特别局限于此。在一个实例中，金属氧化物前体可以采用酸催化剂，这是因为在酸性条件下提高了氧化物衍生物的稳定性，从而防止沉淀并诱发均匀的凝胶化。在这种情况下，溶胶-凝胶溶液合适的pH可以根据光吸收材料的前体的种类而进行改变。例如，上述前体溶液可以在2至5的pH下获得稳定性。
相对于100重量份的所述溶胶-凝胶涂布溶液，可以包含1至30、5至20或10至15重量份的所述酸或碱催化剂。当催化剂的含量少于1重量份时，由于与空气中的水分快速水合并缩合而使溶液的粘度迅速增大；而当催化剂的含量多于30重量份时，可能由于水合和缩合造成凝胶化延迟而无法得到所需厚度的薄膜，或者可能由于涂布溶液中包含有机化合物的含量相对增加而导致烧结过程后体积大幅度减小，因而无法获得所需的膜和栅条形状。
在一个实例中，所述涂布溶液130或220还可以同时包含光吸收材料的前体和光吸收粒子两者，以相对减少由于在烧结过程(将在下文中描述)中去除光吸收材料前体或光吸收材料的有机化合物而造成的体积收缩。例如，可以使用将光吸收材料的前体与光吸收粒子混合的混合溶液作为涂布溶液130或220，所述光吸收粒子包含与由所述光吸收材料的前体通过脱水和缩合而形成的光吸收材料相同或不同的材料，优选地，该光吸收粒子包含与由光吸收材料的前体形成的光吸收材料相同的材料。当光吸收粒子如上所述包含与由光吸收材料的前体形成的光吸收材料相同种类的材料时，可以将由于高温烧结过程中不同种类的光吸收粒子与光吸收前体混合物之间的相分离现象而导致的组合物不均匀性降低至最低限度。
相对于0.1至50重量份的所述光吸收材料的前体，所述光吸收粒子相对于该光吸收材料的前体的重量比可以为0.1至50、1至30或5至20重量份。当光吸收粒子的含量多于50重量份时，在最终形成的光吸收材料中的固含量相对较高，因此可能难以有效地将粒子填充在抗蚀剂栅条的间隙中，而且难以形成具有高度可靠性的均匀薄膜和精细图案。另外，当所述粒子的含量少于0.1重量时，可能难以获得由减小体积收缩所产生的效果。
如上所述，当所述涂布溶液130或220同时包含光吸收材料的前体和光吸收粒子两者时，在一个实例中，该粒子可以具有核壳结构。例如，所述粒子可以包括核和壳，所述核包含金属或金属合金，所述壳存在于所述核的外部，并包含有机化合物、金属氧化物或与该核的金属或金属合金不同的金属或金属合金。由于上述核壳结构的粒子可以具有较大的比表面积，因此可以使粒子不发生粘附或固化，并可以更高程度地进行分散。
在一个实例中，所述有机化合物可以是连接至所述核外部的配体或聚合物化合物。
此处，所述配体可以为但不限于选自油酸、硬脂酯、棕榈酸、2-十六酮、1-辛醇、Span80、十二醛、1,2-环氧十二烷、1,2-环氧己烷、月桂酸二十烷醇酯、十八胺、硅烷、烷硫醇(alkanethiol)(HS(CH2)nX，X＝CH3、-OH、-COOH)、二烷基二硫醚(X(CH2)mS-S(CH2)nX)和二烷基硫醚(X(CH2)mS(CH2)nX)中的至少一种。
所述聚合物化合物可以为但不限于选自含氟聚合物、聚乙二醇、聚甲基丙烯酸甲酯、聚乳酸、聚丙烯酸、聚硫化物、聚环氧乙烷、包含至少一个官能团的嵌段共聚物和硝化纤维中的至少一种。
可以采用相关领域中所熟知的涂布方法，例如旋涂法、浸涂法、喷涂法或棒涂法，将所述涂布溶液130或220涂布在栅条的间隙上或基板110或210上，但本申请并不局限于此。
在一个实例中，所述溶液法还可以包括烧结过程以去除涂布溶液130或220中的溶剂。例如，该溶液法可以通过将涂布溶液130或220涂布在抗蚀剂120的栅条间隙上或基板110或210上，并在预定温度下加热该涂布溶液来进行。加热涂布溶液130或220的温度可以根据构成该溶液的溶剂种类而在60至300℃，例如80至250、100至200、80至300、100至250或150至300℃的范围内进行改变。当温度低于60℃时，存在于通过前体的凝胶化而形成的栅条或膜中的溶剂没有被完全去除，因此难以在烧结过程中形成具有均匀形状的栅条或膜；而当温度高于300℃时，可能由于溶剂的快速挥发而产生缺陷，例如在膜或栅条中局部地形成孔。当通过所述烧结过程而将涂布溶液130或220中的溶剂完全去除时，可以使光吸收粒子之间的间隙减小，可以使凸出部141或241中光吸收材料的密度增大，并且可以提高光吸收粒子之间的结合程度，由此实现较高的物理稳定性。另外，通过该烧结过程，可以将与光吸收材料的前体或光吸收粒子结合的有机物质完全去除，并可以形成具有优异的紫外线波段吸光度的晶体结构。
在一个实例中，所述抗蚀剂120或230可以采用多种相关领域中已知的方法，例如光刻法(photolithography)、纳米压印光刻法(nano imprint lithograp-hy)、软光刻法(soft lithography)或干涉光刻法(interference lithography)来形成。例如，该抗蚀剂120或230可以通过在基板110或220或者包含光吸收材料的涂布溶液的层220上涂布抗蚀剂材料，并使用掩模以所需图案对涂布的表面进行曝光和显影来形成，但本申请并不局限于此。
如图2中所示，所述凸出部241可以通过蚀刻方法，例如使用如上所述的掩模，对在涂布溶液的层220上形成的抗蚀剂230进行干法或湿法蚀刻来形成。
湿法蚀刻是指使用蚀刻溶液对涂布溶液的层220进行蚀刻的方法，例如将涂布溶液的层220浸渍在强碱溶液如KOH或四甲基氢氨化铵(TMAH)、强酸溶液如氢氟酸(HF)或使用HF、HNO3和乙酸(CH3COOH)混合物的蚀刻溶液中的方法。在一个实例中，可以向所述蚀刻溶液中加入诸如异丙醇(IPA)的添加剂或表面活性剂。
通常而言，由于湿法蚀刻是在垂直和水平方向上蚀刻速率相同的蚀刻(称作各向同性蚀刻)，因此不适于形成纵横比较高的图案。然而，由于所述偏振光分离元件100或200包含具有获得偏振度所需的上述折射率和消光系数的光吸收材料，所以纵横比不高。因此，所述凹入-凸出部分140或240可以采用湿法蚀刻来形成。在这种情况下，与干法蚀刻相比，可以大幅度降低制备成本，并且可以提高加工速度。
在一个实例中，所述涂布溶液的层220可以根据晶向选择性地采用各向同性或各向异性蚀刻。例如，当在晶向为100的涂布溶液的层220上进行湿法蚀刻时，是进行在所有方向上具有相同蚀刻速率的各向同性蚀刻。然而，当涂布溶液的层220的晶向为110方向且使用例如KOH的强碱时，则111方向基本上没有被蚀刻，由此可以实现仅在一个方向上进行的各向异性蚀刻。根据这种特性，可以通过湿法蚀刻实现具有高纵横比的各向异性蚀刻。
在一个实例中，干法蚀刻为使用气态气体蚀刻涂布溶液的层220的方法。可以采用已知的干法蚀刻方法，包括离子束蚀刻、RF溅射蚀刻、反应离子蚀刻和等离子蚀刻，但本申请并不局限于此。
为了通过干法蚀刻来蚀刻涂布溶液的层220，出于提高蚀刻性能的目的，形成涂布溶液的层220，并可以在形成抗蚀剂230之前，在抗蚀剂230与该涂布溶液的层220之间形成硬掩模层。所述硬掩模层可以由任何比抗蚀剂230更易于被蚀刻但比涂布溶液的层220不易被蚀刻的材料来形成，例如Cr、Ni、SiN或SiO2。然而，本申请并不局限于此。此处，当还加入硬掩模层时，与仅使用抗蚀剂230作为蚀刻掩模时相比，蚀刻速率可以得到大幅度提高，因此可以容易地制备具有较高纵横比的图案。
当使用抗蚀剂230形成凹入-凸出部分时，在形成凹入-凸出部分240之后，可以通过干法蚀刻去除抗蚀剂230，而且还可以去除硬掩模层。对于所述抗蚀剂230或硬掩模层没有特别限制，并且可以通过加热烧灼抗蚀剂或干法蚀刻来去除。
此处，在抗蚀剂的烧灼中，加热温度可以根据所使用的光吸收材料或光吸收材料的前体的种类而改变，并且可以在250至900℃、300至800℃、350至700℃、300至500℃、350至600℃、400至800℃或450至900℃的范围内。当加热温度低于250℃时，可能由于有机材料没有完全被去除而使耐久性下降；而当加热温度高于900℃时，可能由于金属氧化物晶体的变化而使紫外线区域内的光吸收特性下降。特别是，当加热温度为350至700℃时，可以有效去除溶胶-凝胶涂布溶液130或220中与光吸收材料的前体或光吸收纳米粒子结合的有机化合物，从而可以使紫外线区域内的光吸收得到活化。当通过抗蚀剂的烧灼而去除抗蚀剂230时，可以将为分散光吸收材料或光吸收材料的前体而引入的表面处理材料与该抗蚀剂230一起去除。
在示例性的制备方法中，可以形成所述凸出部，使得介电材料存在于由该凸出部形成的凹入部中。此处，可以形成存在于凸出部和凹入部中的介电材料，使得公式1中的a为0.74至10，b为0.5至10。
[公式1]
(a+bi)2＝n1 2×(1-W/P)+n2 2×W/P
在公式1中，i为虚数单位，n1为介电材料在250至350nm紫外线区域内的波长之一，例如对于波长为300nm的光的折射率，n2为凸出部141或241在250至350nm紫外线区域内的波长之一，例如对于波长为300nm的光的折射率，W为凸出部141或241的宽度，P为凸出部141或241的间距。
当形成凹入-凸出部分140或240的凸出部141或241的间距(P)满足公式1时，即使在120nm以上的间距范围内，也可以制得在短波长区域(例如250至350nm的光波长区域)内具有0.5、0.6、0.7或0.9以上的高偏振度的偏振光分离元件100或200。鉴于制备方法的经济可行性，偏振度的上限可以为但并不特别限于0.98、0.95或0.93以下。即，当偏振度大于0.98时，应当提高偏振光分离元件100或200的凹入-凸出部分140或240的纵横比(凸出部的宽度/高度)。在这种情况下，可能难以制备偏振光分离元件100或200，而且制备过程可能变得复杂。本文中使用的术语“偏振度”是指相对于所辐射光强度的偏振光的强度，并通过公式3来计算。
[公式3]
偏振度(D)＝(Tc-Tp)/(Tc+Tp)
此处，Tc为波长为250至350nm且在相对于偏振光分离元件100或200与凸出部141或241垂直的方向上偏振的光的透光率，Tp为波长为250至350nm且在相对于偏振光分离元件100或200与凸出部141或241平行的方向上偏振的光的透光率。此处，术语“平行”是指基本上平行，而术语“垂直”是指基本上垂直。
另外，在一个实例中，可以形成所述凹入-凸出部分140或240，使得公式2中的c为1.3至10，d为0.013至0.1。
[公式2]
(c+di)2＝n1 2×n2 2/((1-W/P)×n2 2+W×n1 2/P)
在公式2中，i为虚数单位，n1为介电材料在250至350nm紫外线区域内的波长之一，例如对于波长为300nm的光的折射率，n2为凸出部141或241在250至350nm紫外线区域内的波长之一，例如对于波长为300nm的光的折射率，W为凸出部141或241的宽度，P为凸出部141或241的间距。
当形成凹入-凸出部分140或240的凸出部141或241的间距(P)满足公式2时，可以获得合适的透光率而具有优异的偏振光分离特性，但是吸光度下降。因此，可以将凸出部141或241的高度降低。
另外，在示例性的制备偏振光分离元件100或200的方法中，可以形成所述凹入-凸出部分140或240，使得公式1中的a为0.74至10，b为0.5至10，且公式2中的c为1.3至10，d为0.013至0.1。
[公式1]
(a+bi)2＝n1 2×(1-W/P)+n2 2×W/P
[公式2]
(c+di)2＝n1 2×n2 2/((1-W/P)×n2 2+W×n1 2/P)
在公式1和2中，i为虚数单位，n1为介电材料在250至350nm紫外线区域内的波长之一，例如对于波长为300nm的光的折射率，n2为凸出部141或241在250至350nm紫外线区域内的波长之一，例如对于波长为300nm的光的折射率，W为凸出部141或241的宽度，P为凸出部141或241的间距。
在公式1和2中，当a、b、c和d全部满足上述范围时，由于对取决于偏振光分离元件100或200的间距(P)的偏振特性的依赖性较低，因此即使在偏振光分离元件100或200中形成间距为120nm以上的凹入-凸出部分140或240时，也可以实现短波长区域内优异的偏振度。
在一个实例中，所述凸出部141或241的间距(P)可以为但并不特别限于50至200nm、100至180nm、110至150nm、120至150nm、130至150nm或140至150nm。
在一个实例中，鉴于在紫外线区域内实现的偏振光分离元件100或200的栅条的间距和线宽，所述凸出部141或241的高度(H)相对于该凸出部141或241的间距(P)之比(H/P)可以为0.3至1.5、0.4至1、0.5至1.2、0.6至1.3或0.8至1.5。当凸出部141或241的高度(H)相对于该凸出部141或241的间距(P)之比(H/P)小于0.6时，可能无法获得足够的光吸收；而当凸出部141或241的高度(H)相对于该凸出部141或241的间距(P)之比(H/P)大于1.5时，可能难以制备偏振光分离元件100或200，即使在成功制备时，偏振度可能较高，但是对光控取向率影响最大的透光率也会显著地降低。
所述凸出部141或241的高度(H)可以为但并不特别限于20至300nm、50至200nm、100至150nm、150至250nm或200至280nm。当凸出部141或241的高度(H)大于300nm时，被吸收的光量增加，从而可能导致光控取向所需的绝对光量减少。因此，当凸出部141或241的高度(H)在上述范围内时，由于被吸收的光量较少而可以制备合适的偏振光分离元件100或200，并且可以具有优异的紫外透光率并表现出活化的偏振光分离性能。另外，当在同样间距(P)下增加凸出部141或241的高度(H)时，可以防止制备图案时的可用性下降。
所述凸出部141或241的宽度(W)可以为但并不特别限于10至160nm。特别是，当凸出部141或241的间距为50至150nm时，该凸出部141或241的宽度(W)可以为10至120nm、30至100nm或50至80nm。
在一个实例中，可以形成所述凹入-凸出部分140或240，使得填充因子在0.2与0.8之间，例如，该凹入-凸出部分140或240的填充因子可以为0.3至0.6、0.4至0.7、0.5至0.75或0.45。当凹入-凸出部分140或240的填充因子满足上述范围时，可以实现活化的偏振光分离性能，并由于被吸收的光量较少而可以防止偏振光分离元件100或200的偏振特性下降。本文中使用的术语凹入-凸出部分140或240的“填充因子”是指凸出部141或241的宽度(W)与该凸出部141或241的间距(P)之比(W/P)。另外，“偏振特性”是指在辐射至偏振光分离元件100或200的光的组成部分中，通过该偏振光分离元件100或200而将P偏振光透射并将S偏振光吸收或反射的特性。本文中使用的术语“S偏振光”是指入射至吸收偏振板上的入射光中电场矢量平行于栅条的部分，而术语“P偏光”是指入射至吸收偏振板上的入射光中电场矢量垂直于栅条的部分。
本申请的另一方面提供一种偏振光分离元件。
图3为示例性的偏振光分离元件100的示意图，图4为该示例性偏振光分离元件100的上表面的示意图。如图3和图4中所示，所述偏振光分离元件100可以包括凹入-凸出部分140，该凹入-凸出部分140具有包含光吸收材料的凸出部141和其中有介电材料存在的凹入部142。本文中使用的术语“凹入-凸出部分”为包括多个凹入部142和凸出部141的条形图案平行排列的结构(参见图4)，本文中使用的术语“间距(P)”是指凸出部141的宽度(W)和凹入部142的宽度的长度，而本文中使用的术语“高度”是指凸出部141的高度(H)(参见图3)。
如图3中所示，示例性的偏振光分离元件100可以包括凹入-凸出部分140，该凹入-凸出部分140可以具有凹入部142和凸出部141。此处，所述凸出部141可以包含光吸收材料。例如，所述光吸收材料可以具有250至350nm紫外线区域内的任意一种波长，例如对于波长为300nm的光的折射率为1.3至8、1.5至9、2至7或3至4。由折射率小于1的光吸收材料形成的偏振光分离元件100可能不具有优异的消光比。本文中使用的术语“消光比”是指Tc/Tp，可以认为当消光比增大时，偏振板具有优异的偏振性能。此处，Tc为具有在相对于偏振光分离元件100与凸出部141垂直的方向上偏振的波长的光的透光率，Tp是指在相对于偏振光分离元件100与凸出部141平行的方向上偏振的光的透光率。另外，所述光吸收材料对于波长在250至310nm范围内(例如300nm)的光的消光系数可以为1至5、1.2至7、1.3至5或1.5至3。当凸出部141由消光系数满足上述范围的材料形成时，偏振光分离元件100可以具有较高的消光比，以及总体优异的透光率。
特别是，当所述凸出部141包含对于波长在250至310nm范围内(例如300nm)的光的折射率为1至10且消光系数为0.5至10的光吸收材料时，可以在不受该凸出部141间距限制的情况下，对紫外线区域内的光进行偏振。也就是说，由于该凸出部141通过上述光吸收材料而具有对于波长在250至350nm范围内(例如300nm)的光的1至10的折射率以及0.5至10的消光系数，因此在对紫外线区域内的光进行偏振的情况下，对于间距(P)的依赖性可以低于诸如铝的反射材料。另外，为了对波长较短的紫外线区域内的光进行偏振，由上述光吸收材料形成的凸出部141的间距可以为50至200nm、100至180nm、110至150nm、120至150nm、130至150nm或140至150nm。当间距(P)为约400nm波长区域的一半(例如大于200nm)时，无法在紫外线区域内对偏振光进行分离。并且，由于所述凸出部141具有在上述范围内的折射率和消光系数，因此该凸出部141在短波长中具有与铝相比较高的紫外线吸收性能和优异的消光比。因此，可以使用上述光吸收材料来制备具有优异的紫外线偏振度的偏振光分离元件100。在一个实例中，光吸收材料的氧化温度可以为400℃或高于400℃，具体可以为500、600、700或800℃以上。当凸出部141由具有上述氧化温度的光吸收材料形成时，使得光吸收材料的氧化温度提高，从而可以制得具有优异热稳定性和耐久性的偏振光分离元件100。因此，在对由背光或光源产生的光，特别是紫外线区域内的光进行偏振时，由于氧化是由紫外线产生的热所引起，因此所述偏振光分离元件100可以保持优异的偏振度而不发生变化。
另外，可以使用多种相关领域中已知的光吸收材料，只要该材料的折射率和消光系数在上述范围内即可。所述光吸收材料可以为但不限于：硅、二氧化钛、氧化锌、氧化锆、钨、氧化钨、砷化镓、锑化镓、砷化铝镓(alumi-num gallium arsenic)、碲化镉、铬、钼、镍、磷化镓、砷化铟镓(indium galli-um arsenic)、磷化铟、锑化铟、碲化镉锌(cadmium zinc telluride)、氧化锡、氧化铯、钛酸锶、碳化硅、铱、氧化铱或碲化锌硒(zinc selenium telluride)。
在一个实例中，介电材料可以存在于所述凹入-凸出部分140的凹入部142中。示例性的介电材料对于波长为250至350nm的光的折射率可以为1至3。所述介电材料可以为但并不特别限于氧化硅、氟化镁、四氮化三硅或空气，只要该材料的折射率在上述范围内即可。在一个实例中，当介电材料为空气时，凹入-凸出部分140的凹入部142可以是基本空白的空间。
在一个实例中，包括在所述偏振光分离元件100中并用于支撑所述凹入-凸出部分140的基板110，可以是由诸如石英、紫外线透射玻璃、聚乙烯醇(PVA)、聚碳酸酯或乙烯乙酸乙烯酯(EVA)的材料形成的基板。示例性的基板110的紫外线透光率可以为70、80或90％以上，当透光率在上述范围内时，使偏振光分离元件的紫外线透光率得到提高，从而能够制备出具有优异光控取向率的光控取向层。例如，可以使用在可见光区域直至200nm紫外线区域内具有85至90％以上的优异透光率，而且对于紫外线的长期辐射和由灯发出的热具有较强抗性的石英作为所述基板110。
示例性的偏振光分离元件100的消光比可以为2或大于2，例如5、10、50、100或500以上。鉴于制备方法和经济可行性，该消光比的上限可以为但并不特别限于，例如2000、1500或1000以下。在一个实例中，偏振光分离元件100在短波长中(例如在250至350nm范围内)的消光比可以为2至2000，例如5至1500、10至1500、50至2000、500至1500或100至2000。由于在上述范围内的消光比，所述偏振光分离元件100可以表现出在可见光区域以及紫外线区域内优异的偏振性能。例如，当增加构成偏振光分离元件100的栅条的高度时，可以将消光比提高至大于2000，但事实上消光比为2000以上的偏振光分离元件不具有实际用途。当在同样间距下使高度增加时，纵横比增大，因此可能导致制备过程中的生产率大幅度下降。
本申请的又一方面提供一种包括所述偏振光分离元件的装置，例如光辐射装置。示例性的装置可以包括其中装载有所述偏振光分离元件和待照射对象的设备。
此处，所述偏振光分离元件可以为偏振板。所述偏振板可用于由自光源辐射的光产生线性偏振光。可以在所述装置中包括偏振板，使得自光源辐射的光可以入射至该偏振板上，然后透过该偏振板的光可以被辐射至掩模上。另外，例如当所述装置包括集光器时，偏振板可以存在于如下位置，其中，将自光源辐射的光收集至集光器，然后入射至该偏振板上。
所述偏振板可以为任何一种能够由光源辐射的光产生线性偏振光的偏光板而没有特别限制。可以使用以布鲁斯特角(Brewster's angle)设置的玻璃板或线栅式偏振板(wire grid polarizing plate)作为这样的偏振板。
另外，所述装置还可以包括在装载有待照射对象的设备与偏振光分离元件之间的光控取向掩模。
此处，所述掩模可以安装在与装载于设备中的待照射对象的表面约50mm以下距离处。该距离可以为例如大于0mm，或0.001、0.01、0.1或1mm以上。另外，该距离可以为40、30、20或10mm以下。可以将从掩模到待照射对象表面的距离设计为其上限和下限的多种组合。
此处，对于装载待照射对象的设备的种类没有特别限制，并且可以包括各种经设计使得在光辐射过程中可以稳定保持待照射对象的设备。
另外，所述装置还可以包括能够将光辐射至掩模的光源。所述光源根据其目的可以为任何一种能够在掩模方向上辐射光的光源而没有特别限制。例如，当准备通过引导至掩模开口的光来进行光控取向层的定向或光致抗蚀剂的曝光时，可以使用高压汞紫外线灯、金属卤化物灯或镓紫外线灯作为能够辐射紫外线的光源。
所述光源可以包括一个或多个光照射器件(means)。当包括多个光照射器件时，对于照射器件的数量或排列方式没有特别限制。当光源包括多个所述光照射器件时，这些光照射器件具有至少两列。设置在这至少两列中的任意一列上的光照射器件可以与设置在与前一列相邻的另外一列上的光照射器件重叠。
所述光照射器件的重叠可以是指如下情况：连接设置在至少两列中任意一列上的光照射器件和设置在与前一列相邻的另外一列上的光照射器件的中心的线，形成于与所述各列垂直的方向相平行的方向(以预定角度偏斜的方向)上；且光照射器件的照射面积在垂直于所述各列的方向上以特定部分重叠。
图5为说明光照射器件的排列方式的示意图。在图5中，多个光照射器件10通过形成两列，即列A和列B来进行设置。在图5的光照射器件中，将表示为101的器件称作第一光照射器件，将表示为102的器件称作第二光照射器件，形成连接第一和第二光照射器件中心的线(P)，该线与在垂直于列A和B方向的方向上形成的线(C)平行。另外，第一光照射器件的照射面积与第二光照射器件的照射面积在垂直于列A和B的方向上以Q的范围重叠。
按照上述排列方式，可以均匀地保持由光源辐射的光量。此处，对于一个光照射器件与另一个光照射器件的重叠程度，例如图5中Q的长度没有特别限制。例如，所述重叠程度可以为L(光照射器件的直径)的约1/3至2/3。
所述装置还可以包括至少一个集光器以控制由光源辐射的光量。所述集光器可以包括在装置中，在使由光源辐射的光入射至该集光器然后进行收集之后，将收集的光辐射至偏振光分离元件和掩模。可以使用相关领域中常规使用的组件作为所述集光器，只要该集光器是形成以收集由光源辐射的光即可。可以使用双凸透镜层作为所述集光器。
图6为光辐射装置的实例的示意图。图8的装置包括设备60，其中依次装载有光源10、集光器20、偏振板30、掩模40和待照射对象50。在图6的装置中，由光源10辐射的光入射至集光器20上，进行收集，然后再入射至偏振板30上。入射至偏振板30上的光可以被生成线性偏振光，通过开口引导再次入射到掩模40上，并辐射至待照射对象50的表面。
本申请的再一方面提供一种辐射光的方法。示例性的方法可以使用上述光辐射装置来进行。例如，所述方法可以包括：将待照射对象装载在装载待照射对象的设备中，并使光经由偏振光分离元件和掩模而辐射至该待照射对象。
在一个实例中，所述待照射对象可以为光控取向层。在这种情况下，所述光照射方法可以为制备定向排序的光控取向层的方法。例如，表现出光控取向特性的光控取向层可以通过如下方法制备：在将光控取向层固定在设备上的情况下，通过经偏振光分离元件和掩模辐射线性偏振光，使得该光控取向层中包含的光敏材料在预定方向上定向排序。
对于能够应用于所述方法的光控取向层的种类没有特别限制。在相关领域中，能够用于形成光控取向层的各种光控取向化合物已知为相应领域中包含光敏残基(photosensitive residue)的化合物，并且可以使用所有已知的材料来形成光控取向层。作为光控取向化合物，可以使用通过反式-顺式光异构化而定向排序的化合物；通过断链或光裂解(例如光氧化)而定向排序的化合物；通过光交联或光聚合(例如[2+2]环加成、[4+4]环加成或光二聚合)而定向排序的化合物；通过光-弗里斯重排(photo-Fries rearrangement)而定向排序的化合物；或通过开环/闭环而定向排序的化合物。可以使用例如磺化重氮染料(sulfonate diazo dye)或偶氮类聚合物的偶氮化合物或二苯乙烯化合物作为通过反式-顺式光异构化而定向排序的化合物，并且可以使用环丁烷-1,2,3,4-四羧酸二酐、芳族聚硅烷或聚酯、聚苯乙烯或聚酰亚胺作为通过光裂解而定向排序的化合物。另外，可以使用肉桂酸酯化合物、香豆素化合物、肉桂酰胺化合物、四氢邻苯二甲酰亚胺化合物、马来酰亚胺化合物、二苯酮化合物或二苯乙炔化合物，或含有查耳酮基(chalconyl)或蒽基(anthracenyl)残基作为光敏残基的化合物(下文中，称作查耳酮基或蒽基化合物)作为通过光交联或光聚合而定向排序的化合物；可以使用诸如苯甲酸酯化合物的芳族化合物、苯并酰胺化合物或甲基丙烯酰胺基丙烯酰基甲基丙烯酸酯(methylacrylamido-acryl methacrylate)化合物作为通过光-弗里斯重排而定向排序的化合物；并且可以使用通过[4+2]π电子体系的开环/闭环而定向排序的化合物(例如螺吡喃化合物)作为通过开环/闭环而定向排序的化合物，但本申请并不局限于此。所述光控取向层可以使用此类光控取向化合物，通过已知的方法来形成。例如，光控取向层可以使用上述化合物而在合适的支撑基底上形成，并且在通过能够装载待照射对象的设备(例如辊)进行转移时，该光控取向层可以应用于所述方法。
在所述方法中，经由偏振光分离元件和掩模辐射光的光控取向层可以为初级定向的光控取向层。初级定向可以通过在经由掩模辐射光之前，通过偏振光分离元件而将以特定方向线性偏振的紫外线辐射至光控取向层(例如光控取向层的整个表面)来进行。当经由掩模而将光辐射至初级定向的光控取向层时，如果辐射以与初级定向不同方向偏振的光，则光仅被辐射至光控取向层中与开口对应的区域，并使光控取向化合物再次定向排序。因此，可以制备使光控取向化合物定向排序的方向形成图案的光控取向层。
为了对光控取向层进行取向，当辐射一次或多次线性偏振紫外线时，取向层的定向最终由所辐射偏振光的方向决定。因此，当将通过偏振光分离元件而以特定方向偏振的紫外线辐射至光控取向层而进行初级定向，并且仅使预定部分暴露在以与初级定向中所用的不同方向线性偏振的光下时，可以仅使定向层中辐射光的预定部分的方向改变为与初级定向不同的方向。结果是，可以形成具有至少两个带有不同图案或定向方向的不同类型定向区域的光控定向层，该光控定向层包括至少一个具有第一定向方向的第一取向区域，以及一个具有不同于所述第一定向方向的第二定向方向的第二取向区域。
在一个实例中，在第一取向中辐射的线性偏振紫外线的偏振轴与在经由掩模进行的第二取向中辐射的线性偏振紫外线的偏振轴之间的角度可以是垂直的。此处，“垂直”可以是指基本上垂直。通过控制在所述第一和第二定向中辐射光的偏振轴而制备的光控定向层可以用于能够实现三维图像的滤光器中。
例如，滤光器可以通过在如上所述形成的光控取向层上形成液晶层来制备。对于形成液晶层的方法没有特别限制，并且可以包括：在涂布液晶化合物的层之后，通过辐射光而进行交联或聚合；以及在光控取向层上对由光交联或聚合的液晶化合物进行取向。通过上述操作，可以使液晶化合物的层沿着光控取向层的定向而定向并且固定，由此制备包含至少两种具有不同定向方向的不同类型区域的液晶膜。
应用于所述光控取向层的液晶化合物的种类可以根据滤光器的用途来合适地选择而没有特别限制。例如，当所述滤光器为用于实现三维图像的滤光器时，所述液晶化合物可以是能够形成根据下部定向层的定向图案取向的液晶聚合物层并通过光交联或光聚合表现出λ/4延迟特性的液晶化合物。术语“λ/4延迟特性”可以是指能够将入射光延迟其波长的1/4倍的特性。当使用这样的液晶化合物时，可以制备能够使入射光分离成左旋圆偏振光和右旋圆偏振光的滤光器。
对于涂布液晶化合物并进行定向，即沿下部定向层的取向图案定向排序的方法，以及使定向排序的液晶化合物交联或聚合的方法没有特别限制。例如，所述定向可以通过使液晶层保持在化合物能够表现出液晶性(取决于液晶化合物的种类)的合适温度下来进行。另外，所述交联或聚合可以通过对液晶层辐射光至能够诱发适当的交联或聚合(取决于液晶化合物的种类)的水平来进行。
有益效果
根据本申请的制备偏振光分离元件的方法具有简单的制备过程和较低的生产成本，并可以用于容易地制备大尺寸的紫外线偏振光分离元件。另外，由于本申请的偏振光分离元件对于紫外线和热具有优异的耐久性且对于偏振特性的间距依赖性较低，因此有助于所述制备方法的实施，并且能够实现短波长区域内优异的偏振性和消光比。
附图说明
图1为依次示出一种制备紫外线偏振光分离元件的方法的示意图；
图2为依次示出另一种制备紫外线偏振光分离元件的方法的示意图；
图3为偏振光分离元件的示意图；
图4为偏振光分离元件的上表面的示意图；
图5为示出光照射器件的排列方式的示意图；
图6为光辐射装置的示意图；
图7和8为根据实施例1和2制备的偏振光分离元件的SEM图像；
图9为显示根据实施例1和2以及比较例制备的偏振光分离元件的对比情况的曲线图。
<附图标记说明>
100,200：偏振光分离元件
110,210：基板
120,230：抗蚀剂
130,220：涂布溶液
140：凹入-凸出部分
141：凸出部
142：凹入部
10,101,102：光照射器件
20：集光器
30：偏振板
40：掩模
50：待照射对象
60：装载有待照射对象的设备
具体实施方式
下文中，将参照实施例和比较例，详细地描述本申请的偏振光分离元件。然而，所述偏振光分离元件的范围并不局限于下面的实施例。
制备例：溶胶-凝胶涂布溶液的制备
在以氮气填充的手套箱中，将1.25ml二氧化钛前体异丙醇钛(Ti-isopropoxide)与2ml催化剂盐酸在50ml溶剂异丙醇中混合，制备溶胶-凝胶涂布溶液。
实施例：紫外线吸收型偏振光分离元件的制备
实施例1
在5mm厚的石英基板上，涂布丙烯酰基类抗蚀剂(由Microresist生产的MR8010R)，形成厚度为100nm的抗蚀剂层。使预先制备的具有75nm间隙的栅条的压模与该抗蚀剂层的表面接触，在160℃下加热20分钟，并以40巴的压力进行施压，从而将压模的栅条转移至该抗蚀剂层。其后，去除在压印图案的凹入部中存在的抗蚀剂层残余部分，由此制备具有150nm间距的栅条的抗蚀剂。通过以2000rpm旋转涂布制备例1中制备的溶胶-凝胶涂布溶液，将该溶胶-凝胶涂布溶液均匀地填充在抗蚀剂栅条的间隙中。其后，将所述栅条放置在室温和65％相对湿度的条件下进行凝胶化，通过与空气中的水分反应而水解和缩合形成二氧化钛(TiO2)。接下来，在400℃下对基板进行热处理并去除抗蚀剂，使填充在抗蚀剂栅条间隙中的异丙醇钛形成具有锐钛矿晶体结构的二氧化钛，由此制备在高度(H)为50nm、宽度(W)为75nm且间距(P)为150nm的凸出部中包含二氧化钛的紫外线偏振光分离元件。图7为根据实施例1制备的吸收型偏振光分离元件的SEM图像。
实施例2
用制备例1中制备的溶胶-凝胶涂布溶液以2000rpm旋转涂布5mm厚的石英基板，并在室温和65％相对湿度的条件下进行凝胶化，通过与空气中的水分反应而水解和缩合形成二氧化钛(TiO2)。反复进行上述过程至形成厚度为60nm的二氧化钛层。其后，在该二氧化钛层上涂布丙烯酰基类抗蚀剂(由Microresist生产的MR8010R)，形成厚度为100nm的抗蚀剂层。使预先制备的具有75nm间隙的栅条的压模与该抗蚀剂层的表面接触，在160℃下加热20分钟，并以40巴的压力进行施压，从而将压模的栅条转移至该抗蚀剂层。其后，去除在压印图案的凹入部中存在的抗蚀剂层残余部分，由此制备具有150nm间距的栅条的抗蚀剂。使用该抗蚀剂作为蚀刻掩模，通过进行回蚀刻工艺而使二氧化钛层形成图案，由此制备在高度(H)为50nm、宽度(W)为75nm且间距(P)为150nm的凸出部中包含二氧化钛的紫外线偏振光分离元件。图8为根据实施例2制备的吸收型偏振光分离元件的SEM图像。
比较例
在5mm厚的石英基板上，通过溅射而真空沉积150nm厚度的铝层。其后，在该铝层上涂布丙烯酰基类抗蚀剂(由Microresist生产的MR8010R)，形成厚度为100nm的抗蚀剂层。使预先制备的具有75nm间隙的栅条的压模与该抗蚀剂层的表面接触，在160℃下加热20分钟，并以40巴的压力进行施压，从而将压模的栅条转移至该抗蚀剂层。其后，去除在压印图案的凹入部中存在的抗蚀剂层残余部分，由此制备具有150nm间距的栅条的抗蚀剂。使用该抗蚀剂作为蚀刻掩模，通过进行回蚀刻工艺而使铝层形成图案，由此制备在高度(H)为50nm、宽度(W)为75nm且间距(P)为150nm的凸出部中包含铝的紫外线偏振光分离元件。
实验例
通过以下方法，对实施例1和2以及比较例中制备的偏振光分离元件的物理性质进行评估。
测量方法1：凸出部的折射率和消光系数的测量
采用椭圆偏振光谱法和振动建模，通过将波长为300nm的光辐射到实施例和比较例中制备的偏振光分离元件上，测量偏振光分离元件的凸出部的折射率和消光系数。结果示于表1中。
[表1]
测量方法2：透光率的测量
使用Axo-scan偏振光透射与反射光谱测量仪器，测量根据实施例1至3和比较例制备的紫外线偏振光分离元件在200至400nm波段内的P偏振光和S偏振光的透光率。测量结果示于图9的曲线图中。在图9中，x轴为光的波长(200至400nm)，y轴为透光率。
如表1中所示，比较例中通过沉积铝而形成的偏振光分离元件的凸出部对于波长为300nm的光的折射率为0.28(小于1)，消光系数为3.64；而实施例中采用溶液法形成的包含二氧化钛的凸出部对于波长为300nm的光的折射率为3.51，消光系数为1.07，该结果满足前述1至10的折射率范围以及0.5至10的消光系数范围。
另外，参见图9，可以证实与比较例的偏振光分离元件相比，根据实验例1和2制备的偏振光分离元件在紫外线区域内具有优异的偏振特性。特别是，在250nm以下的区域内，根据比较例的偏振光分离元件不具有偏振特性，而根据实验例1和2制备的偏振光分离元件具有优异的偏振特性。

Claims (18)

1.一种制备紫外线偏振光分离元件的方法，包括：
采用溶液法在基板上形成凸出部，所述凸出部相对于波长为300nm的光的折射率为1至10，消光系数为0.5至10。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述溶液法包括溶胶-凝胶法。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述凸出部通过在所述基板上形成具有规则间隙的栅条型抗蚀剂，并在所述栅条的间隙上涂布涂布溶液而形成。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述凸出部通过在所述基板上形成包含光吸收材料的涂布溶液的层，在该涂布溶液的层上形成抗蚀剂并进行蚀刻而形成。
5.根据权利要求3或4所述的方法，其中，所述涂布溶液包含平均直径为3至100nm的光吸收粒子，或光吸收材料的前体。
6.根据权利要求5所述的方法，其中，所述光吸收粒子包括选自二氧化钛粒子、氧化锌粒子、氧化锆粒子、氧化钨粒子、氧化锡粒子、氧化铯粒子、钛酸锶粒子、碳化硅粒子、铱粒子、氧化铱粒子和硅粒子中的至少一种。
7.根据权利要求5所述的方法，其中，所述涂布溶液的光吸收粒子的含量为1至30重量份。
8.根据权利要求5所述的方法，其中，所述光吸收材料的前体包括选自醇钛、醇锆、醇钨、醇锡、醇锌、醇铯、醇铱和醇硅中的至少一种。
9.根据权利要求5所述的方法，其中，所述涂布溶液的光吸收材料的前体的含量为1至40重量份。
10.根据权利要求5所述的方法，其中，所述涂布溶液包含光吸收材料的前体和光吸收粒子，所述光吸收粒子包含与由所述光吸收材料的前体形成的光吸收材料相同的材料。
11.根据权利要求2或3所述的方法，还包括：将所涂布的涂布溶液保持在60至300℃的温度下。
12.根据权利要求2或3所述的方法，其中，所述抗蚀剂采用光刻法、纳米压印光刻法、软光刻法或干涉光刻法形成。
13.根据权利要求2或3所述的方法，还包括在形成所述凸出部后，去除所述抗蚀剂。
14.根据权利要求13所述的方法，其中，在250至900℃的温度下去除所述抗蚀剂。
15.根据权利要求1所述的方法，其中，形成所述凸出部，使得该凸出部的间距为50至200nm。
16.根据权利要求15所述的方法，其中，形成所述凸出部，使得该凸出部的宽度(W)与所述间距(P)之比(W/P)为0.2至0.8。
17.根据权利要求15所述的方法，其中，形成所述凸出部，使得该凸出部的高度(H)与所述间距(P)之比(H/P)为0.3至1.5。
18.一种紫外线偏振光分离元件，包括：通过将对于波长为300nm的光的折射率为1至10且消光系数为0.5至10的凸出部以规则间隙分隔开而形成的栅条。
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