偏振分离元件的制作方法与工艺

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。

技术实现要素：
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)+n22xW/P在等式1中，i表示虚数单位，n1表示介电材料对具有在250nm至350nm的紫外线区域中任一波长的光(例如波长300nm的光)的折射率，n2表示凸部2a对具有在250nm至350nm的紫外线区域中任一波长的光(例如波长300nm的光)的折射率，W表示凸部2a的宽度，P表示凸部2a的间距。如果凹凸结构2的凸部2a的间距P满足等式1，即使间距P为120nm以上，也可以得到在短波长区域(例如，250nm至350nm的光波长区域)具有0.5以上、0.6以上、0.7以上和0.9以上的高偏振度的偏振分离元件。该偏振度的上限没有特殊限制，但考虑到制造过程的经济可行性，可以为0.98以下、0.95以下或0.93以下。也就是说，如果偏振度高于0.98，则偏振分离元件的凹凸结构的宽高比(凸部的宽度/高度)需要增大。在此情况下，会难以制造该偏振分离元件，并且制造过程也会变复杂。用于本说明书中的术语“偏振度”指相对于照射光的强度的偏振强度，且可以如下面等式3所示来计算。[等式3]偏振度D＝(Tc-Tp)/(Tc+Tp)此处，Tc表示在垂直于凸部2a的方向上偏振的波长250nm至350nm的光相对于偏振分离元件的透过率，Tp表示在平行于凸部2a的方向上偏振的波长250nm至350nm的光相对于偏振分离元件的透过率。如本文所用，术语“平行”是指大体上平行于某一方向，术语“垂直”是指大体上垂直于某一方向。另外，在一个实例中，所述紫外线偏振分离元件可以具有下面等式2计算的从1.3至10的c和从0.013至0.1的d。[等式2](c+di)2＝n12xn22/((1-W/P)xn22+Wxn12/P)在等式2中，i表示虚数单位，n1表示介电材料对具有在250nm至350nm的紫外线区域中任一波长的光(例如波长300nm的光)的折射率，n2表示凸部2a对具有在250nm至350nm的紫外线区域中任一波长的光(例如波长300nm的光)的折射率，W表示凸部2a的宽度，P表示凸部2a的间距。如果凹凸结构2的凸部2a的间距P满足等式2，则紫外线偏振分离元件可以具有充分足够的透光率以具有优异的偏振分离特性，但是吸收率可能下降。因此，可以形成具有低高度的凸部2a。对凸部2a的高度H没有特殊限制，但是可以在例如20nm至300nm、50nm至200nm、100nm至150nm、150nm至250nm或200nm至280nm的范围内。如果凹凸结构2的高度H超过300nm，则吸收的光的量增大，因此，光配向所需的绝对光量可能减少。因此，如果形成具有在上述范围的高度H的凹凸结构2，吸收的光的量不大，因此可以制造合适的偏振分离元件，该偏振分离元件可以保持优异的紫外线透过率，也可以实现优异的偏振分离特性。而且，当凹凸结构2的高度H在相同的间距P下增大时，宽高比也增大，因此，可以避免在制造图案时容易程度下降。对凸部2a的宽度W没有特殊限制，但是可以在例如10nm至160nm的范围内。尤其是，如果凸部2a的间距在50nm至150nm的范围内，宽度W可以在例如10nm至120nm、30nm至100nm或50nm至80nm的范围内。在一个实例中，凹凸结构2的填充因子可以在0.2至0.8的范围内，并且可以为例如0.3至0.6、0.4至0.7、0.5至0.75或0.45。如果凹凸结构的填充因子满足上述范围，可以实现满意的偏振分离特性，由于吸收的光的量不大，可以避免偏振分离元件的偏振特性的劣化。本说明书中所用的术语凹凸结构的“填充因子”可以指凸部的宽度W与凸部的间距P的比(W/P)。而且，所述偏振分离元件实例可以具有下面等式1计算的从0.74至10的a和从0.5至10的b，也可以具有下面等式2计算的从1.3至10的c和从0.013至0.1的d。[等式1](a+bi)2＝n12x(1-W/P)+n22xW/P[等式2](c+di)2＝n12xn22/((1-W/P)xn22+Wxn12/P)在等式1和2中，i表示虚数单位，n1表示介电材料对具有在250nm至350nm的紫外线区域中任一波长的光(例如波长300nm的光)的折射率，n2表示凸部2a对具有在250nm至350nm的紫外线区域中任一波长的光(例如波长300nm的光)的折射率，W表示凸部2a的宽度，P表示凸部2a的间距。在等式1和等式2中，如果a、b、c和d分别满足上述范围，则偏振分离元件具有低间距依赖性的偏振特性。因此，即使在偏振分离元件上形成间距为120nm以上的凹凸结构，该偏振分离元件即使在短波长区域内也可以实现优异的偏振度和消光比。在一个实例中，设置在偏振分离元件中并配置以支撑所述凹凸结构的基底1可以由例如石英、透紫外线玻璃、PVA(聚乙烯醇)、聚碳酸酯和EVA(乙烯-乙酸乙烯酯共聚物)的材料制成。例如，基底1的紫外线透过率可以为70％以上、80％以上或90％以上。如果基底1具有上述范围内的透过率，则偏振分离元件的紫外线透过率也增大。因此，可以制造具有优异的光配向速度的光配向膜。所述偏振分离元件实例可以具有2以上的消光比，可以例如为5以上、10以上、50以上、100以上或500以上。对消光比的上限没有特殊限制，但考虑到制造工艺和经济可行性可以为2000以下、1500以下或1000以下。在一个实例中，在250nm至350nm的光波长区域中，在短波长情况下，偏振分离元件的消光比可以为2至2000，例如5至1500、10至1500、50至2000、500至1500或100至2000。在消光比在上述范围内时，偏振分离元件具有可见光区域和紫外线区域内优异的偏振特性。例如，如果偏振分离元件的图案的高度增大，其消光比可以增大至超过2000。然而，实际上，消光比为2000以上的偏振分离元件在实际应用中是无用的。而且，如果在相同的间距下增大高度，则宽高比增大，因此，在制造过程中生产率可能显著降低。在本说明书中所用的术语“消光比”是指Tc/Tp。具有较高的消光比的偏振板可以被认为是具有优异的偏振特性的偏振板。如上所述，Tc表示在垂直于凸部2a的方向上偏振的光的透过率，Tp表示在平行于凸部2a的方向上偏振的光的透过率。本申请还包括制造上述紫外线偏振分离元件的方法，制造上述紫外线偏振分离元件的方法的实例可以包括：通过在基底上用硅形成凸部2a并将介电材料引入由于形成凸部2a而形成的凹部2b中来形成凹凸结构。在制造上述紫外线偏振分离元件的方法的实例中，凸部2a可以通过在基底上沉积硅形成。例如，硅可以通过现有技术中公知的各种真空蒸发镀膜法例如溅射法、化学气相沉积法(CVD)、低压CVD法(LPCVD)、等离子体增强CVD法(PECVD)、常压CVD法(APCVD)、物理气相沉积法(PVD)、热蒸镀法、感应热蒸镀法、电子束蒸镀法和原子层沉积法在透光基底上沉积，但本申请不限于此。在另一个方法的实例中，可以通过使用含有硅纳米粒子的涂布溶液的溶液法在基底上形成硅层。所述溶液法是指使用溶液的涂布法。在一个实例中，所述溶液法可以包括溶胶-凝胶法。在一个实例中，可以在沉积于基底上的硅层上形成抗蚀图案，凸部2a可以由抗蚀图案形成。抗蚀图案可以通过现有技术中公知的各种方法例如光刻法、纳米压印法、软光刻技术或干涉光刻法形成。抗蚀图案可以通过在硅层上涂布抗蚀材料，然后使用掩模使其以所需的图案曝光和显影来形成，但本申请不限于此。凸部2a可以使用先前形成的抗蚀图案作为掩模，借助干式刻蚀法或湿式刻蚀法来形成。在一个实例中，湿式刻蚀法是指使用刻蚀溶液刻蚀硅层的方法。例如，湿式刻蚀法可以通过将硅层浸入使用强碱性溶液例如氢氧化钾(KOH)和TMAH(四甲基氢氧化铵)，强酸性溶液例如HF，或氢氟酸(HF)、硝酸(HNO3)和乙酸(CH3COOH)的混合溶液的刻蚀溶液中来进行。在一个实例中，可以向刻蚀溶液中加入例如IPA(异丙醇)或表面活性剂的添加剂。通常，湿式刻蚀通过所谓的各向同性刻蚀来进行，在各向同性刻蚀中，在垂直方向和水平方向上以相同的刻蚀速度来进行刻蚀。因此，不适合于形成具有高的宽高比的图案。然而，偏振分离元件不要求高的宽高比来得到偏振度，因此，可以通过湿式刻蚀法来形成凸部2a。在这种情况下，与干式刻蚀法相比，加工成本显著下降，加工速度提高。同时，在一个实例中，取决于其晶体取向，硅层可以选择性地通过各向同性刻蚀或各向异性刻蚀来刻蚀。例如，如果对在100方向具有晶体取向的硅层进行湿式刻蚀，则硅层在所有方向上以相同的刻蚀速度被各向同性地刻蚀。如果硅层在110方向上具有晶体取向，当使用强碱例如氢氧化钾(KOH)时，硅层实际上在111方向上不被刻蚀。因此，硅层可以在单一方向上各向异性地被刻蚀。因此，通过利用此特性，可以通过湿式刻蚀以高的宽高比进行各向异性刻蚀。在一个实例中，干式刻蚀法是指使用气态的气体蚀刻硅层的方法。例如，干式刻蚀法可以使用现有技术中公知的干式刻蚀法来进行，例如离子束刻蚀法、RF溅射刻蚀法、反应离子刻蚀法或等离子体刻蚀法，但本申请不限于此。另外，如果所述硅层采用干式刻蚀法来刻蚀，为了增加刻蚀的容易性，在形成硅层后和形成抗蚀图案之前，可以在抗蚀剂和硅层之间形成硬掩模层。对该硬掩模层没有特殊限制，只要其由可以比抗蚀剂被更多刻蚀但是比硅层被更少刻蚀的材料制成，例如可以使用Cr、Ni、SiN和SiO2等。如果额外地插入硬掩模层，则与仅仅使用抗蚀剂作为刻蚀掩模的情况相比，刻蚀速度显著提高。因此，可以容易地制造具有高的宽高比的图案。如果通过使用抗蚀图案形成了凸部2a，则抗蚀图案可以被移除。在干式刻蚀的情况下，在形成凸部2a后，硬掩模层也可以被移除。对抗蚀图案或硬掩模层没有特殊限制，而且它们可以在例如约300℃至约400℃的温度下通过光致抗蚀剂燃烧过程被除去。本申请还涉及一种包括所述偏振分离元件的器件，例如光照射器件。一种器件实例可以包括所述偏振分离元件和用于安装照射目标对象的装置。所述偏振分离元件可以是偏振板。例如，该偏振板可以用于从光源照射的光产生线性偏振的光。例如，偏振板可以设置在器件内，使得从光源照射的光入射在偏振板上并穿过该偏振板，然后光被再次照射在掩模上。而且，例如，如果器件包括聚光板，则可以设置偏振板使得从光源照射和通过聚光板收集的光入射在偏振板上。对偏振板没有特殊限制，只要其可以从由光源照射的光产生线性偏振的光。作为偏振板，可以使用以Brewster角排列的玻璃板或线栅偏振板。而且，所述器件还可以包括在用于安装照射目标对象的装置和偏振分离元件之间的光配向掩模。例如，可以提供所述掩模，使其与安装在用于安装照射目标对象的装置上的照射目标对象的表面的距离为50mm以下。例如，该距离可以为大于0mm、0.001mm以上、0.01mm以上、0.1mm以上或1mm以上。另外，所述距离可以为40mm以下、30mm以下、20mm以下或10mm以下。可以通过上述上限和下限的各种组合，来设定照射目标对象的表面和掩模之间的距离。对用于安装照射目标对象的装置的种类没有特殊限制。可以使用设计为在光照射时稳定保持照射目标对象的所有类型的装置。所述器件还可以包括配置以向掩模照射光的光源。只要该光源能够朝向掩模照射光，则可以使用它而没有特殊限制。例如，如果使用通过掩模的开口引导的光进行光配向膜的配向或光致抗蚀剂的曝光，可以使用高压汞UV灯、金属卤化物灯或镓UV灯作为能够发射紫外线的光源。该光源可以包括一个或多个光照射单元。如果包括多个光照射单元，则对这些光照射单元的数量或其布置没有特殊限制。如果光源包括多个光照射单元，这些光照射单元可以形成两列或更多列，并且可以布置位于所述两列或更多列中的任一列上的光照射单元，使得其与位于与该任一列相邻的另一列上的光照射单元交叉或重叠。当光照射单元彼此交叉和重叠时，连接位于任一列上的光照射单元的中心与位于相邻该任一列的另一列中的光照射单元的中心的线可以在与各列垂直的方向或不平行的方向(以某一角度倾斜的方向)上形成，并且光照射单元的照射区域可以在垂直于各列的方向上互相部分重叠。图4显示了光照射单元的布置实例。在图4中，多个光照射单元10被布置为两列，即，A列和B列。如果在图4的光照射单元中，由附图标记101表示的光照射单元被称为第一光照射单元，由附图标记102表示的光照射单元被称为第二光照射单元，形成连接第一和第二光照射单元中心的线P，使得线P不平行于在与A列和B列的方向垂直的方向上形成的线C。此外，第一光照射单元的照射区域和第二光照射单元的照射区域在与A列和B列的方向垂直的方向上的Q范围内互相重叠。根据上述布置，可以均匀地保持由光源发射的光的量。对任一光照射单元与另一光照射单元的重叠程度，例如图4中Q的长度没有特殊限制。例如，该重叠程度可以是光照射单元的直径(例如，图4中L)的约1/3以上至约2/3以下。所述器件还可以包括一个或多个聚光板以调整由光源发射的光的量。例如，在所述器件中可以提供聚光板，使得由光源发射的光入射到该聚光板上并由该聚光板收集后将收集的光照射到掩模上。所述聚光板可以具有通常用于本领域中的结构，只要其配置为收集光源发射的光。例如，聚光板可以包括柱状透镜层等。图5显示了光照射器件的一个实例。图5的器件包括顺序设置的光源10、聚光板20、偏振板30、掩模40和用于安装照射目标对象50的装置60。在图5的器件中，由光源10发射的光可以入射在聚光板20上并被聚光板20收集，随后光再次入射在偏振板30上。入射在偏振板30上的光可以被线性偏振，并再次入射在掩模40上。该光可以由掩模40的开口引导，随后照射在照射目标对象50的表面上。本申请还涉及照射光的方法。该方法可以通过使用如上所述的光照射器件来进行。例如，该方法可以包括将照射目标对象安装在用于安装照射目标对象的装置上，并经由偏振分离元件和掩模向照射目标对象照射光。在一个实例中，照射目标对象可以是光配向膜。在这种情况下，照射光的方法可以是制造光配向膜的方法。例如，当光配向膜固定在用于安装照射目标对象的装置上时，可以经由偏振分离元件和掩模照射线性偏振光，以使光配向膜中包含的光敏材料以某一方向定向排序，从而可以制备具有取向性质的光配向膜。对应用于上述方法的光配向膜的种类没有特殊限制。在本领域中已经公知各种包含光敏基团并可以用于形成光配向膜的光配向化合物。所有这些公知材料可以用于形成光配向膜。例如，作为光配向化合物，可以使用通过反式-顺式光异构化有序化的化合物；通过断链作用和诸如光氧化的光破坏作用有序化的化合物；通过[2+2]环加成、[4+4]环加成或光交联例如光二聚合或光聚合有序化的化合物；通过光-弗里斯重排有序化的化合物，或通过开环/闭环有序化的化合物。通过反式-顺式光异构化有序化的化合物可以包括，例如偶氮化合物，如磺酸化重氮染料或偶氮聚合物或芪类化合物。通过光破坏作用有序化的化合物可以包括，例如，环丁烷-1,2,3,4-四甲酸二酐、芳族聚硅烷或聚酯、聚苯乙烯或聚酰亚胺。此外，通过光交联或光聚合有序化的化合物可以包括肉桂酸酯化合物、香豆素化合物、肉桂酰胺化合物、四氢酞酰亚胺化合物、马来酰亚胺化合物、二苯甲酮化合物或二苯乙炔化合物或具有查尔酮基残基作为光敏基团的化合物(下文中称为“查尔酮基化合物”)、或具有蒽基残基的化合物(下文中称为“蒽基化合物”)。通过光-弗里斯重排有序化的化合物可以包括芳族化合物，如苯甲酸酯化合物、苯甲酰胺化合物或甲基丙烯酰胺基芳基甲基丙烯酸酯化合物等。通过开环/闭环有序化的化合物可以包括，通过[4+2]π-电子体系的开环/闭环有序化的螺吡喃化合物。但是本申请不限于此。光配向膜可以使用此类光配向化合物通过公知的方法制造。例如，光配向膜可以使用所述化合物在合适的支承基底上形成，此类光配向膜可以通过用于安装照射目标对象的装置(例如辊)传送以用于上述方法。在上述方法中，光经由偏振分离元件和掩模照射于其上的光配向膜可以是经初级配向过程处理的光配向膜。该初级配向过程可以通过，在经由掩模照射光之前，通过例如偏振分离元件将在某一方向上线性偏振的紫外线照射在光配向膜上，例如照射在光配向膜的整个表面上来进行。当将光经由掩模照射在经初级配向过程处理的光配向膜上时，如果待照射的光是在与初级配向过程的偏振方向不同的方向上被偏振的，则光仅仅照射在光配向膜对应于开口的部分上，因此光配向化合物被重新排序。从而，可以制造其中光配向化合物的有序化取向被图案化的光配向膜。为了配向所述光配向膜，例如，如果一次或多次照射线性偏振的紫外线，则配向膜的配向由最终照射的光的偏振方向来决定。因此，在通过经由偏振分离元件向光配向膜照射以某一方向线性偏振的紫外线的初级配向过程后，如果光配向膜暴露于以与初级配向过程的方向不同的方向线性偏振的光，则配向膜的方向仅仅在光照射的特定区域改变，从而不同于初级配向过程的方向。因此，在光配向膜上可以形成包括至少具有第一配向方向的第一取向区域和具有不同于第一配向方向的第二配向方向的第二配向区域或者具有不同配向方向的两个或更多个配向区域的图案。在一个实例中，在初级配向过程中照射的线性偏振紫外线的偏振轴与在初级配向过程后经由掩模进行的次级配向过程中照射的线性偏振紫外线的偏振轴形成的角可以是直角。本文中所用的术语“垂直”是指大体上垂直于某方向。以这种方式，通过控制初级和次级配向过程中照射的光的偏振轴制备的光配向膜可以用于例如能够实现立体图像的滤光器中。例如，可以通过在如上所述形成的光配向膜上形成液晶层来制造滤光器。对形成液晶层的方法没有特殊限制。例如，液晶层可以通过以下方法形成：在光配向膜上涂布并取向可以通过光交联或聚合的液晶化合物，并对该液晶化合物层照射光以使其交联或聚合。经过此过程，液晶化合物层可以沿光配向膜的配向方向配向和固定，由此可以制造包括两个或更多个具有不同配向方向的区域的液晶膜。对涂布在光配向膜上的液晶化合物的种类没有特殊限制，可以根据滤光器的用途适宜地选择。例如，当滤光器是用于实现立体图像的滤光器时，液晶化合物可以根据在液晶化合物下的配向膜的配向图案配向，并可以通过光交联或光聚合形成具有λ/4的相位差的液晶聚合物层。术语“λ/4的相位差”指的是能够将相位延迟入射光波长的1/4的特性。例如，如果使用此类液晶化合物，可以制造能够将入射光分为左圆偏振光和右圆偏振光的滤光器。对涂布并配向液晶化合物(即根据在液晶化合物下的配向膜的配向图案使液晶化合物排序)的方法没有特殊限制，或对交联或聚合有序化的液晶化合物的方法没有特殊限制。例如，可以以下列方式进行配向，使得液晶层可以保持在根据液晶化合物的种类适于该液晶化合物表现出液晶性的温度下。此外，可以根据液晶化合物的种类，通过用能够引发适宜的交联或聚合的光照射液晶层来进行交联和聚合。有益效果根据本申请的紫外线偏振分离元件对紫外线和热具有优异的耐久性，并由于低的偏振特性的间距依赖性而只需要简单的制造过程。此外，根据本申请的偏振分离元件即使在短波长区域也可以实现优异的偏振度和消光比。附图说明图1是示出偏振分离元件实例的横截面的剖面图；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；图4示出了光照射器件的布置实例；图5示出了光照射器件的实例；图6是示出了根据实验例1测量硅偏振分离元件实例的透光率的结果的图；图7是示出了根据实验例2测量铝偏振分离元件实例的透光率的结果的图；图8是示出了根据实验例3在铝偏振分离元件实例中在完全被氧化并转变成透明的铝中变化的结果的照片；图9是示出了硅偏振分离元件和铝偏振分离元件的偏振特性的图。具体实施方式下面，将参照实施例和比较例详细地解释上述事项，但本申请的偏振分离元件的范围不限于下面提供的实施例。偏振分离元件的制造实施例通过在60℃下分别在丙酮和IPA(异丙醇)中在石英玻璃上进行超声清洗过程20分钟，从石英玻璃的表面除去异物。然后，通过E-电子束蒸镀以的速度在石英玻璃上沉积硅薄膜至50nm的厚度。在沉积的硅薄膜上，由MicroResistTechnologyGmbH生产的mr-8010r被旋涂至100nm的厚度，并在95℃烘烤1分钟。随后，使用间距150nm的压印机进行压印过程。在压印过程中，施压的温度为160℃。压印过程在40巴下保持3分钟，然后进行冷却过程2分钟，在100℃下进行脱模过程。然后，使用ICPRIE设备对硅进行干式刻蚀。其后，使用丙酮作为有机溶剂除去压印抗蚀剂。作为结果，制得包含具有75nm的宽度W和150nm的间距P的凸部的硅偏振分离元件。比较例通过在60℃下分别在丙酮和IPA中在石英玻璃上进行超声清洗过程20分钟，从石英玻璃的表面除去异物。然后，通过E-电子束蒸镀以的速度在石英玻璃上沉积铝薄膜至150nm的厚度。在沉积的铝薄膜上，由MicroResistTechnologyGmbH生产的mr-8010r被旋涂至100nm的厚度，并在95℃烘烤1分钟。随后，使用间距120nm的压印机进行压印过程。在压印过程中，施压的温度为160℃。压印过程在40巴下保持3分钟，然后进行冷却过程2分钟，在100℃下进行脱模过程。然后，使用ICPRIE设备对铝进行干式刻蚀。其后，使用丙酮作为有机溶剂除去压印抗蚀剂。作为结果，制得包含具有60nm的宽度W和120nm的间距P的凸部的铝偏振分离元件。测试例通过下面的方法评价在实施例和比较例中制备的偏振分离元件的性质。测试方法1：凸部的光学常数的测量使用椭圆偏振光谱测量仪将波长300nm的光照射在实施例和比较例中制造的偏振分离元件上，借助振动建模测量偏振分离元件的凸部的光学常数。偏振分离元件的有效折射率的计算通过将实施例和比较例的偏振分离元件的W和P值、介电材料(空气)的折射率n1和测得的偏振分离元件的凸部的光学常数n2代入等式1和等式2中，计算有效折射率。其结果示于下表1中。[表1]消光比的计算基于在各个波长带测得的透光率，计算消光比(Tc/Tp)。如表2中所示对实施例和比较例在各个波长带下的消光比进行比较。[表2]由Al和光吸收材料制成的偏振分离元件的消光比耐久性的评价(1)实验例1将实施例中制造的硅偏振分离元件浸入水中用于加速试验，并在60℃下分别加热20分钟、60分钟和120分钟。然后，通过层叠两片未用的铝偏振分离元件，并将该层状片插入透光率测量仪中，以产生偏振光源，设定硅偏振分离元件的方向以垂直于和平行于偏振方向，然后测量Tp和Tc。此处，Tp表示以平行于凸部的方向偏振的光的透过率，Tc表示以垂直于凸部的方向上偏振的光的透过率。测试结果示于图6中。(2)实验例2向比较例中制造的铝偏振分离元件照射紫外线灯500小时，以与实验例1相同的方式，测量照射前和照射后的Tp和Tc。测试结果示于图7中。(3)实验例3将在比较例中制造的铝偏振分离元件浸入水中并在60℃下加热30分钟。观察到铝被完全氧化并转变成透明的，因此该铝偏振分离元件失去了作为偏振分离元件的功能。结果示于图8中。偏振特性对间距的依赖性的评价使用N&KTechnology,Co.,Ltd制造的分光仪测量实施例中制造的硅偏振分离元件和比较例中制造的铝偏振分离元件的Tc和Tp。结果示于图9中。由表1中可以看出，如果如实施例中所示使用硅来形成凸部，根据n//，比较例中Al的所有a值都小于0.74，而实施例中Si的所有a值都等于或大于0.74，也大于Al的那些值，并且Si的b值高于Al的b值。另外，在Si的情况下，折射率在1至10的范围内，并且消光系数满足1至10的范围。由表2中可以看出，虽然实施例中制造的偏振分离元件的间距为150nm，高于比较例中制造的偏振分离元件的间距(120nm)，但在实施例中制造的偏振分离元件的消光比在紫外波长带下明显要高。而且，参考实验例1至3和图6至8，如果在紫外线区域长时间使用，硅偏振分离元件保持Tp和Tc而没有额外的改变。然而，在铝偏振分离元件中，Tp极大地增大，而且铝被完全氧化。另外，参考图9，与包含由铝形成的凸部以具有120nm的间距的偏振分离元件相比，在包含由硅形成的凸部以具有150nm的间距的偏振分离元件的情况下，虽然具有更大的间距，但偏振分离特性保持在相似的水平上。而且，由于包括由硅形成的凸部的偏振分离元件的凸部的高度(50nm)可以低于包括由铝形成的凸部的偏振分离元件的凸部的高度(150nm)，因此容易制造包括由硅形成的凸部的偏振分离元件。1：基底2：凹凸结构2a：凸部2b：凹部10、101、102：光照射单元20：聚光板30：偏振板40：掩模50：照射目标对象60：用于安装照射目标对象的装置