(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
耐蝕性ワイヤグリッド偏光子デバイスであって、
a）紫外線、可視光及び赤外線の範囲内の波長をもつ電磁波を透過させる光学特性をもつ透明基板；
b）紫外線、可視光及び赤外線の範囲内の波長を持つ電磁波と相互作用して、通常、一つの偏光の電磁波を透過させ、且つ通常、もう一つの偏光の電磁波を反射するサイズの、基板に配列された、離れて配置された細長い素子のアレイと；
c）前記電磁波を透過させるために透明基板の光学特性に実質的に悪影響を与えず、且つ離れて配置された細長い素子のアレイと透明基板とを透過した電磁波を実質的に不利に変更させずに前記細長い素子の全ての露出面に化学的に結合した単分子層であって、腐食防止剤から形成され且つ100オングストローム未満の厚さをもつ前記単分子層と；
d）前記細長い素子に適用されたアミノホスホネートを包含する前記単分子層とを含む、前記デバイス。
【請求項２】
前記素子が、400nm未満の厚さ、300nm未満の幅、700nmを超える長さ、及び400nm未満のピッチをもつ、請求項１に記載のデバイス。
【請求項３】
前記アミノホスホネートが、ニトリロトリス(メチレン)トリホスホン酸を含む、請求項１に記載のデバイス。
【請求項４】
電磁波の二つの直交する偏光を通常、分離するための耐蝕性ワイヤグリッド偏光子デバイスであって、
a）紫外線、可視光及び赤外線の範囲内の波長を持つ電磁波を透過させるために透明材料から形成した光学素子；
b）紫外線、可視光及び赤外線の範囲内の波長をもつ電磁波と相互作用させて、通常、一つの偏光の電磁波を透過させ、且つもう一つの偏光の電磁波を反射させるために、離れて配置された細長い素子のアレイを含む光学素子を備えた10-8ｍのオーダーの厚さをもつナノ構造体と；
c）100オングストローム未満の厚さをもつ、前記ナノ構造体の全ての露出面に化学的に結合した腐食防止層であって、前記層は、電磁波を透過させるために光学素子の光学特性に実質的に悪影響を与えず、且つ前記ナノ構造体及び光学素子を透過した電磁波を実質的に不利に変更させずに、前記ナノ構造体の腐食を阻止する前記層と；
d）前記細長い素子に適用されたアミノホスホネートを包含する前記腐食防止層を含む、前記デバイス。
【請求項５】
ワイヤグリッド偏光子の素子の腐食を阻止するための方法であって、
a）紫外線、可視光及び赤外線の範囲内の波長をもつ電磁波と相互作用し、通常一つの偏光の電磁波を透過させ、且つ通常もう一つの偏光の電磁波を反射させるようなサイズの、基板に配列された、離れて設置された、細長い素子のアレイをもつワイヤグリッド偏光子を提供し；
b）前記細長い素子の全ての露出面に腐食防止剤を化学的に結合させる段階であって、少なくとも前記細長い素子にアミノホスホネートを適用することを含み、それによって100オングストローム未満の厚さをもつ層を形成する、
以上の段階を含む、前記方法。
【請求項６】
前記アミノホスホネートを適用する前記段階が、さらに、少なくとも前記素子にニトリロトリス(メチレン)トリホスホン酸を適用することを含む、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
150℃を超える温度で前記ワイヤグリッド偏光子を加熱する段階をさらに含む、請求項５に記載の方法。
【請求項８】
前記アミノホスホネートを適用する段階が、さらに、蒸留水１リットル当たり0.0002リットルのニトリロトリス(メチレン)トリホスホン酸の溶液の液体を適用することを含む、請求項５に記載の方法。
【請求項９】
前記アミノホスホネート腐食防止剤を適用する段階が、さらに、70℃を超える温度で前記アミノホスホネート腐食防止剤中に前記ワイヤグリッド偏光子を浸漬することを含む、請求項５に記載の方法。
【請求項１０】
前記アミノホスホネート腐食防止剤を適用した後で、且つ乾燥前に、前記ワイヤグリッド偏光子を濯ぐ段階をさらに含む、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記細長い素子に腐食防止剤を化学的に結合させる前記段階がさらに、前記細長い素子に形成した自然酸化物層を変化させる段階を含む、請求項５に記載の方法。
【請求項１２】
耐蝕性ワイヤグリッド偏光子デバイスであって、
a）紫外線、可視光及び赤外線の範囲内の波長をもつ電磁波を透過させる光学特性をもつ透明基板；
b）紫外線、可視光及び赤外線の範囲内の波長を持つ電磁波と相互作用して、通常、一つの偏光の電磁波を透過し、且つ通常、もう一つの偏光の電磁波を反射するサイズの、基板に配列された、離れて配置された細長い素子のアレイと；
c）前記細長い素子上に配置された自然酸化物層と；
d）電磁波を透過させるために透明基板の光学的特性に実質的に悪影響を与えず、且つ離れて配置された細長い素子のアレイと前記透明基板とを透過した電磁波を実質的に不利に変更させずに自然酸化物層と細長い素子の全ての露出面の上に配置されたアミノホスホネートから形成された単分子層とを含む、前記デバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に、可視光または近可視光の二つの直交する偏光を物理的に分離するためのワイヤ−グリッド偏光子に関する。特に本発明は、耐蝕性のワイヤ−グリッド偏光子と、そのようなワイヤ−グリッド偏光子を処理して反応性(reactivity)を阻害するための方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
光の二つの直交する偏光を通常、分離するために、電磁照射または光の紫外スペクトル及び近−紫外スペクトルで操作可能なワイヤ−グリッド偏光子が開発されてきている。そのようなワイヤ−グリッド偏光子は、画像投影システム及び画像ディスプレイシステムなどの光学システムで有用なことがある。
【０００３】
しかしながら、このワイヤ−グリッド偏光子の耐久性または長期完全性に関しては、問題がある。具体的には、導電性素子が特に湿度や水分と熱とが存在する状況または用途において、腐食または劣化に対して影響を受け易いという問題である。グリッドが非常に小さいサイズなので、このグリッドが腐食に対してより影響を受け易くなったり、そのような腐食の結果を悪化させたりするのかもしれないと考えられる。このグリッドの腐食によって光の直交する偏光を分離するグリッドの性能が低下したり打撃を受けて、偏光子の目的を挫折させてしまうことがある。さらに、グリッドの腐食は光の特性に悪影響を与えたり変化させたりするので、光学システムの操作または性能を台無しにしてしまうことがある。
【０００４】
このグリッドを保護するために、グリッドを単に封入してしまうと、さらに問題が起きる。光の直交する偏光を分離することに加えて、ワイヤ−グリッド偏光子が光を変化させないのも望ましい。グリッドを封入するのに使用する材料は、素子または基板と材料との間に界面を作り、これが偏光子の種々の特性を変えてしまうことがある。かくして、グリッドを封入することで素子を保護できようが、偏光子の他の特性を不都合に変えてしまい、光の特性に影響を与え、さらに光学システムの操作または性能を台無しにしてしまうかもしれない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
紫外線及び近−紫外光の直交する偏光を分離し、腐食または反応性を阻止し、且つ光を不都合には変化させない、ワイヤ−グリッド偏光子などの偏光デバイスを開発するのが好都合であることは理解されている。さらに、かかるワイヤ−グリッド偏光子を製造するため、または光を不都合に変化させずに腐食若しくは反応性を阻止し、且つかかるワイヤ−グリッド偏光子を処理するための方法であって、且つ安価である該方法を開発するのが好都合であることも理解されている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、通常、可視光などの紫外線、可視光及び赤外線の範囲内の波長内の電磁波の二つの直交する偏光を分離するための、ワイヤグリッド偏光子などの耐蝕性偏光デバイスを提供する。この偏光デバイスは、ナノ構造体を持つ光学素子を含むことができる。この光学素子は、電磁波または可視光を通す光学的特性をもつ透明基板を含むことができる。このナノ構造体は、基板上に配列された、離れて配置された細長い素子のアレイを含むことができる。この素子は、電磁波または可視光の電磁波と相互作用して、通常、一つの偏光の電磁波を透過し、通常もう一つの偏光の電磁波を反射するようなサイズにすることができる。実質的な単分子層(mono-layer)は、好都合には、電磁波または可視光を透過させるための透明基板の光学特性に実質的に悪影響を与えず、且つ離れて配列された、細長い素子のアレイと透明基板とを透過した電磁波または可視光を実質的に変化させずに、細長い素子またはこの素子上の自然酸化物層に化学的に結合するか、またはこれと反応することができる。この単分子層は、腐食防止剤から形成することができ、約100オングストローム未満の厚さをもつことができる。
【０００７】
本発明のより詳細な側面に従って、この腐食防止剤は、細長い素子に適用されたアミノホスホネートを含むことができるか、またはこの単分子層はアミノホスホネートから形成することができる。このアミノホスホネート(amino  phosphonate)は、ニトリロトリス(メチレン)トリホスホン酸、すなわちNTMPを含むことができる。このアミノホスホネート及び偏光デバイスは、好都合には一緒に、約150℃を超える温度に加熱することができる。
【０００８】
偏光デバイスの素子の腐食を阻止したり、または偏光デバイスを製造するための方法としては、腐食防止剤を細長い素子に化学的に結合させて、約100オングストローム未満の厚さをもつ層を形成する段階を含む。この層は、腐食防止剤に偏光デバイスを浸漬または浸けることなどにより、少なくとも前記細長い素子にアミノホスホネートを適用することによって、素子に形成し、且つ化学的に結合させることができる。偏光デバイスは、ニトリロトリス(メチレン)トリホスホン酸(すなわちNTMP)の溶液に浸漬及び浸けることができる。さらに、この偏光デバイスは、約150℃を超える温度に加熱することができる。
【０００９】
本発明の追加の特徴及び好都合な点は、たとえば本発明の特徴を説明する、付記図面と合わせて、詳細な記載から明らかになるだろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
図面に示された例示的な態様を参照し、この例示的な態様を説明するために本明細書において具体的に説明する。とはいっても、本発明の範囲がこれによって限定されないことは理解されるであろう。当業者及びこの開示の所有権をもつ者には考えつくであろう、本明細書中で説明した本発明の特徴の変形及びさらなる変更、並びに本明細書中で説明した本発明の趣旨の追加の適用は、本発明の範囲内であるものと理解すべきである。
【００１１】
図１及び図２に示されているように、本発明に従ったワイヤ−グリッド偏光子などの、通常10で示される偏光デバイスは、通常、12で表される電磁波のビームの二つの直交する偏光を分離するために示されている。一側面では、電磁波のビーム12は可視光を含むことができる。この偏光デバイス10またはワイヤ−グリッド偏光子は、光学素子14及びナノ構造体16を含むことができる。以下詳細に記載するように、この偏光デバイス10またはワイヤ−グリッド偏光子は、好都合には、光学素子14の光学的特性にも、偏光デバイス10にも悪影響を与えずに、腐食を阻止するために腐食防止剤から形成した実質的な単分子層24を含む。そのような偏光デバイス10またはワイヤ−グリッド偏光子は、画像ディスプレイ(モニター、フラットパネルディスプレイ、LCDなど)、画像プロジェクター、光学トレイン(optical  train)、科学的及び医学的装置などの種々の用途で使用することができる。
【００１２】
偏光デバイス10または光学素子14は基板28を含むことができる。この基板28は、電磁波または光が基板を透過または通過することができるように、電磁波または可視光に対して透明であることができる。かくして、光学素子14または基板28は、電磁波または可視光を透過させる光学的特性をもつことができる。一側面において、光学素子14または基板28は、電磁波または光を変えることなく、たとえば位相、角度などを変化させることなく、電磁波または光を透過させることができる。この基板28は、ガラス材料を含んでいてもよいし、ガラス材料から形成されていてもよい。プラスチック、石英などの他の材料を使用し得ると考えられる。
【００１３】
さらに、偏光デバイス10またはナノ構造体16は、離れて設置された、複数の細長い素子32のアレイを含むことができる。この素子32は、導電性であってもよく、または導電性材料から形成されていてもよく、基板28の表面に配置されているか、この表面によって支持されていてもよい。リブ、隙間、溝、層、フィルムなどを含む他の構造体、材料または層を、素子32と基板28との間に配置することができると考えられよう。さらに、低い反射率(または基板の反射率よりも低い反射率)と、制御された厚さとをもつ領域を前記素子と前記基板との間に形成することができる。基板から素子を隔てている低反射率領域は、最長波長共鳴点を短波長にシフトすることができ、偏光子から反射したＰ偏光化電磁波または光の画分を減じることができる。
【００１４】
素子32は比較的長く且つ薄い。この素子32の全てまたはその殆どは、所望の電磁波または可視光の波長よりも通常、長さが長い。かくして、素子32は、可視光用途には、少なくとも約0.7μm(マイクロメートルまたはミクロン)の長さをもつ。しかしながら、典型的な長さはずっと長くてもよい。素子32は、所望の電磁波若しくは光の波長よりも小さい厚さまたは高さｔ、あるいは可視光用途に関しては0.4μm(マイクロメートル若しくはミクロン)未満であってもよい。一側面において、この厚さは、可視光用途に関しては0.2μm未満であってもよい。さらに、素子32は、所望の電磁波若しくは光の波長よりも小さい素子の間隔、ピッチまたは周期Pをもつ一般的に平行配置で配置される。かくして、素子32は、可視光用途に関しては0.4μm(マイクロメートル若しくはミクロン)未満のピッチPをもつ。一態様において、このピッチPは光の波長の約半分であるか、または可視光用途に関しては約0.2μmであってもよい。素子32はまた、周期P未満、または可視光用途に関しては0.4μm未満、若しくは0.2μm未満の幅ｗをもつことができる。一側面において、この幅は、可視光用途に関しては0.1〜0.2μm未満であってもよい。(光の波長の約２倍または1.4μmを超える)長い周期のアレイは回折格子として機能することができ、(光の波長の約半分または0.2μm未満の)短い周期のアレイは偏光子として機能し、遷移領域(約0.2〜1.4μmの間)の周期のアレイも回折格子として機能し且つ、共鳴と称される大きな変化または異常(anormalies)を特徴とする。かくして、素子32の実際のサイズは非常に小さく、素子32のアレイは、実際には肉眼では連続した反射面として見えることがある。しかしながら、図面に示されているように、素子32のアレイは実際には、非常に小さな構造体または、10-8メートルのオーダーのサイズ若しくはスケールのナノ構造体16を作る。
【００１５】
さらに、素子32のアレイのサイズ及び配置は、電磁波または可視光と相互作用して、通常一つの偏光の電磁波を透過させ、且つ通常もう一つの偏光の電磁波を反射するように設計される。上記の如く、ビーム12は偏光子デバイス10に入射することができる。この偏光子デバイス10はビーム12を反射性構成成分40と、非回折、透過構成成分44とに分割することができる。S及びP偏光に関する通常の定義を使用して、S偏光を持つ波または光は、入射平面に対して直交で、且つ導電性素子に対して並行の直交の偏光ベクトルをもつ。逆に、P偏光を持つ波または光は、入射平面に並行で、且つ導電性素子に対して直交の偏光ベ
クトルをもつ。
【００１６】
通常、偏光子デバイス10は、素子32に並行のその電場ベクトルをもつ波または光(またはS偏光)を反射し、素子に直交するその電場ベクトルを持つ波または光(またはP偏光)を透過させる。理想的には、偏光子デバイスは、S偏光などの波または光の一つの偏光に対して完全な鏡として機能することができ、且つP偏光などの他の偏光に対しては完全に透過性であることができる。しかしながら実際には、鏡として使用する殆どの反射性金属でさえも、入射光のいくらかの画分を吸収し、90%〜95%しか反射せず、素通しのガラスは表面反射のため、入射光の100%を透過しない。
【００１７】
上記の如く、光学及び／または画像処理における重要検討事項は、その光にも特性にも悪影響も無意識に影響も与えることなく、光を制御且つ慎重に操作することである。たとえば偏光デバイスで光を偏光(または偏光を分離)するのが望ましいが、たとえばうっかりして位相シフトを導入したり、角度を変更したりすることによって、無意識に光を変えることは偏光デバイスにとっては望ましくない。光学素子に材料を加えることは、光学素子と添加材料との間に界面を作ってしまい、これが光学素子の光学的特性、かくして光を変えてしまうことがあるのは、光学の分野では公知である。従って、光学素子に材料を加えることは、細心の注意をはらって実施する場合だけである。
【００１８】
ワイヤ−グリッド偏光子の特定の場合では、ワイヤ−グリッド構造体に材料の薄層を加えると、デバイスの性能に悪影響を与えることが知見されている。そのような層は、偏光コントラスト、または偏光子が二つの偏光に完全に分離させる能力と、一つの偏光の透過効率のいずれにも影響を与えるだろう。これらの作用は、偏光子を使用不適当にするほど重要な場合がある。ワイヤ−グリッド偏光子は、その機能が光の波長に依存するナノ−構造デバイスであるので、これらの悪影響が発生する。材料の薄層を加えることで、ワイヤグリッドの固定寸法に対する光の有効波長が変化して、この変化が性能低下をもたらすのだろう。この作用は、ほんの200〜300オングストロームの厚さの層でさえも測定できるように実験で示されている。
【００１９】
以下に記載するように、実質的な単分子層24は、実線で示されているように少なくともナノ構造体16または素子32の上に形成されて、素子32の腐食を阻止し、且つ光学素子の光学的特性を実質的に変更も悪影響も与えない。(図面に示されている層は、明確にするために非常に拡大されている)この単分子層24は、点線で示されているように、光学素子14または基板28の部分の上にも形成することができる。本明細書で使用するように、「単分子層：mono-layer」なる用語は、約100オングストローム未満の厚さをもつ層を指すのに使用する。この単分子層は、一つ以上の分子または原子の層からなる。層24が極端に薄いことが、光学素子14若しくは基板28の光学的特性と層との干渉がないことにも、また光のビーム12若しくは反射若しくは透過ビーム40若しくは44と干渉がないことにも寄与するものと考えられる。
【００２０】
さらに、層24は、素子32または、素子上の自然酸化物層48と化学的に結合または反応して、この層は素子の露出面(露出面は基板を含まないものである)を覆うのが都合がよい。層24の素子32に対する化学的結合によって、層が非常に薄くできて、層の耐腐食能力に寄与すると考えられる。この場合も、素子32とのみ形成する化学的結合は、層24が偏光子デバイス10の光学的特性に影響しないというもう一つの理由であると考えられる。
【００２１】
層24は、以下、詳細に記載するように、腐食防止剤を含む材料から形成することができる。そのような腐食防止剤としては、アミノホスホネートを含むことができる。特に、この腐食防止剤は、ニトリロトリス(メチレン)トリホスホン酸(すなわちNTMP)を含むことができる。そのようなNTMP材料は、現在、Aldrich  Chemical  Companyより#14,479-7として市販されている。そのような腐食防止剤は素子32と反応して、材料と素子との間に化学的結合を形成して、層24を形成することが知見された。さらに、偏光子デバイス10にこれらの腐食防止剤を適用しても、偏光子デバイス10、光学素子14にも基板28の光学特性にも実質的に干渉しないことが意外にも知見された。
【００２２】
上記の如く、この素子は導電性材料から形成することができる。たとえば、素子はアルミニウムまたは銀を含むことができる。多くの材料は、貧弱で、不十分な耐蝕性を提供する自然または自然酸化被層をもつことがある。かくして、素子の表面は、貧弱で、不十分な耐蝕性を提供する自然または自然酸化層をもつことがある。アミノホスホネート、またはニトリロトリス(メチレン)トリホスホン酸を使用して、ナノ構造体においてさえも、実質的な単分子層を形成できることが知見された。このアミノホスホネート、またはNTMPは、材料表面と反応し、自然酸化物層の上に実質的な単分子層を加えることによって、自然酸化物層を変化させるものと考えられる。このアミノホスホネート、またはNTMPは、自然酸化物層に化学的に結合するとも考えられる。
【００２３】
上記の偏光子デバイス10を製造するため、及びワイヤ−グリッド偏光子の素子の腐食性を阻止するための方法としては、素子に腐食防止剤を化学的に結合させて、約100オングストローム未満の厚さをもつ実質的な単分子層を形成することを含む。この実質的な単分子層及び／または化学的結合は、素子及び偏光デバイス10に腐食防止剤を溶液で適用することによって形成することができる。たとえば、偏光デバイス10をアミノホスホネート、またはNTMPの溶液に浸漬することができる。特に、蒸留水１リットル当たり0.0002リットルのNTMPの溶液が適切であることが知見された。たとえば、NTMPは１リットル当たり４滴の量で蒸留水に添加することができる。さらに、偏光デバイス10は、一定の時間、溶液中に浸漬させることができる。腐食防止剤(アミノホスホネートまたはNTMP)の溶液にこの偏光デバイス10を浸漬させた後、偏光デバイス10を蒸留水で濯ぐことができる。偏光デバイスの素子を浸漬させると、素子上に層を形成でき、これは素子に化学的に結合される。この層は、全ての露出面(基板に接触していない面)に完全に形成して、素子を完全に取り囲み且つ結合することも知見された。
【００２４】
さらに、素子上の層と、偏光デバイスとは、好都合に加熱またはベーキングすることができる。偏光デバイスを加熱すると、この層の耐蝕性が改善されることが意外にもそして好都合にも知見された。特に、150℃を超えて偏光デバイスを加熱すると、層の耐蝕性が改善されることが知見された。
【００２５】
一例として、偏光子装置を、25リットルタンク当たり10ml濃度のNTMP溶液(または蒸留水１リットル当たり0.0002NTMP濃度)に浸漬させた。この溶液の温度は80℃であった。偏光子デバイスを20分間浸漬し、次いで１分間濯いだ。この偏光子デバイスを200℃で20分間加熱またはベーキングした。次いでこの偏光子デバイスを、故障が起きるまで沸騰蒸留水(環境条件を模倣し、且つ腐食を促進させるために)に暴露した。かくしてこのように処理した偏光子デバイスは、最も優れた耐蝕性を示した。
【００２６】
他の種々の偏光子デバイスを、種々の処理方法で製造した。加熱またはベーキング温度は最も重要な因子であることが知見され、200℃は150℃よりもよく、150℃は100℃よりもよい。次に最も重要な因子は、浸漬温度のようで、80℃は70℃よりも良いが、90℃は80℃よりも悪かった。次に重要な因子は浸漬時間のようであり、20分間は15分または40分間よりもよい。
【００２７】
上記の如く、ワイヤ−グリッド偏光子を製造すること、またはワイヤ−グリッド偏光子を処理すること、素子の腐食または反応性を阻止することが望ましく、このことは光学的には無視し得るものであり、且つ安価である。
【００２８】
また、上記の如く、ワイヤ−グリッド偏光子は、光学素子とナノ構造体の両方としてのその構造のため、耐蝕性に関して特徴的な難問を提供する。従来の腐食防止剤は従来の材料には適用できたが、腐食防止剤が光学素子でもうまく使用できるかという見込みはない。実際、光学分野で推測されていることでは、光学素子にそのような異物を加えることは光学素子に、そして光に悪影響を与えることが多いということである。従って、そのような異物は、全く使用しないことが多い。たとえば、吸着性能を持つ材料をほんの100nmでも添加すると、光学構成成分の透過特性に深刻に影響することがある。長時間、光に暴露すると材料は老化したり特性を変化させたりすることがあるのは公知なので、新しいまたは未知材料の非常に薄い層でさえも敬遠される。かくして、光学の分野では従来、光学機器に適用する物質を、これら従来使用されてきたものに限定している。たとえば、アルミニウム鏡の表面は、二酸化ケイ素コーティングでシールすることは公知である。そのようなコーティングは比較的厚いが、既知の結果を与える。しかしながら、そのようなコーティングは、ワイヤ−グリッド偏光子の機能及び性能には悪影響を及ぼす。
【００２９】
さらに、腐食防止剤がナノ構造体でもうまく使用できるかという見込みはない。単にゆっくりと腐食するというのではなく、素子を完全に保護することが望ましい。200nmの深度の腐食は従来の腐食状態では無視し得るか、または重要でないこともあるが、そのような腐食はワイヤ−グリッド偏光子のナノ構造体を完全に破壊して、壊滅的にしてしまうものと考えられよう。実際、ワイヤグリッド偏光子のほんの10nmの深度の腐食でも、隠蔽率で測定可能な影響がある。
【００３０】
耐蝕性の従来法では、かなり厚い(200nm〜1000nm)フィルムまたは保護コーティングを適用して、腐食に対して必要な程度の確かな保護を提供している。ワイヤ−グリッドを保護する目的に関して、ポリマー及び他の材料の薄いフィルム(100nmのオーダー)を使用する実験はうまくいっていない。実際、100nmの厚さのフッ化マグネシウムなどの従来の材料の光学オーバーコーティング(保護膜)を加えても、ワイヤ−グリッドの腐食に対して十分な保護を与えないことが実験的に知見されている。この厚さのコーティングは、偏光子の光学特性に測定可能な変化ももたらしてしまう。これらの全ての実験的事実によって、従来法を使用することによってワイヤ−グリッド偏光子を保護することは不可能であるという結論が導かれる。
【００３１】
さらに、ワイヤ−グリッド偏光子のナノ構造体は、連続した表面とは対照的に、互いに離れて設置された、多くの個々の素子を提供することによって、従来の表面とは異なる構造体を提供する。かくして、ナノ構造体は、連続表面とは対照的な構造の表面と、非常に小さな構造体のいずれをも提供し、ほんの少しの腐食に対しても耐性がない。
【００３２】
NTMPなどの腐食防止剤でワイヤ−グリッド偏光子を製造または処理して、約100オングストローム未満の厚さをもち、素子の表面と化学的に結合またはこれと反応する実質的な単分子層を形成すると、驚くべき結果が得られた。処理済みワイヤ−グリッド偏光子は、並はずれた光学的特性と、並はずれた耐蝕性とのいずれをも示した。
【００３３】
上記アミノホスホネートまたはNTMP腐食防止剤に加えて、他のホスフェートベースの水和反応阻害剤(hydration  inhibitor)、たとえばメチルホスホン酸(MPA)を使用することができる。2-(3,4-エポキシシクロヘキシル)-エチルトリメトキシシランまたはフェニルトリエトキシシランなどのシラン類も使用することができる。オキシアルキルシロキサンなどのシロキサン類も使用することができる。ベンゾトリアゾール、ベンゾトリアゾールアミン、トリルトリアゾール、ナトリウムトリルトリアゾール、またはカルボキシベンゾトリアゾールなどのアゾールベースの材料を使用することができる。クロム、モリブデン、またはタングステンなどの重金属材料を使用することができる。たとえば、表面をNa2MoO4などの金属含有化合物の溶液に浸漬して、保護単分子層を作ることができる。Henkel  Corporation，Madison  Heights，MI  48071より市販のRodine(商標)またはAlodine(商標)等の有機材料を使用することができる。さらに、n-アルカノエート材料を使用することができる。
【００３４】
上で言及した処理は、本発明の原則を適用する単なる例示であることは理解すべきである。本発明の趣旨及び範囲を逸脱することなく多くの変形及び変更が考案できようが、本発明は図面上に示され、且つ本発明の(単数または複数の)最も実用的且つ好ましい態様であると現在判断されることに関して詳細に前述されたものであり、当業者には、請求の範囲に記載された本発明の原理及び概念から逸脱することなく多くの変形が可能であることは明らかである。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の態様に従ったワイヤ−グリッド偏光子の横断面の端面図である。
【図２】図１のワイヤ−グリッド偏光子の断面図の斜視図である。
【図１】
0004411202.tif 000002
【図２】
0004411202.tif 000003