ЭЛЕКТРОПРОВОДНЫЙ ОПТИЧЕСКИЙ ПРИБОР, СПОСОБ ЕГО ИЗГОТОВЛЕНИЯ, СЕНСОРНАЯ ПАНЕЛЬ, ДИСПЛЕЙ И ЖИДКОКРИСТАЛЛИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО ОТОБРАЖЕНИЯ Российский патент 2014 года по МПК G02B1/11 

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к электропроводному оптическому прибору, способу его изготовления, сенсорной панели, дисплею и жидкокристаллическому устройству отображения, а более конкретно к электропроводному оптическому прибору, на главной поверхности которого сформирован прозрачный электропроводный слой.

В последние годы к дисплею, такому как жидкокристаллический дисплей, которым оснащают мобильное устройство, сотовый телефон и т.п., присоединили сенсорную панель с резистивной пленкой для ввода информации.

В структуре сенсорной панели с резистивной пленкой выполнены две прозрачные электропроводные пленки, расположенные одна напротив другой через разделитель, изготовленный из изоляционного материала, такого как акриловая полимерная смола. Такая прозрачная электропроводная пленка служит электродом сенсорной панели и включает обладающий прозрачностью базовый материал, такой как полимерная пленка, и созданный на этом базовом материале прозрачный электропроводный слой, выполненный из материала с высоким показателем преломления (например, около 1,9-2,1), такого как оксид индия и олова (ITO).

Прозрачная электропроводная пленка для сенсорной панели с резистивной пленкой должна иметь заданную величину удельного поверхностного сопротивления, например, примерно от 300 Ом/□ до 500 Ом/□. Более того, прозрачная электропроводная пленка должна иметь высокую прозрачность, чтобы избежать снижения качества изображения дисплейного устройства, такого как жидкокристаллический дисплей, к которому прикреплена такая сенсорная панель с резистивной пленкой.

Для реализации заданной величины удельного поверхностного сопротивления прозрачный электропроводный слой, образующий прозрачную электропроводную пленку, должен иметь толщину, например, приблизительно от 20 нм до 30 нм. Однако при увеличении толщины прозрачного электропроводного слоя, изготовленного из материала с высоким показателем преломления, возрастает величина отраженного внешнего светового потока на границе между этим прозрачным электропроводным слоем и базовым материалом, а прозрачность этого прозрачного электропроводного слоя ухудшается, что приводит к проблеме из-за снижения качества дисплейного устройства.

Для решения этой проблемы Выложенная заявка на патент Японии № 2003-136625 (далее именуемая Патентный документ 1), например, описывает прозрачную электропроводную пленку для сенсорной панели, в которой между базовым материалом и прозрачным электропроводным слоем создана антиотражательная пленка. Эта антиотражательная пленка выполнена посредством последовательного нанесения одна на другую нескольких диэлектрических пленок с разными показателями преломления.

Список литературы

Патентная литература

PTL 1

Выложенная заявка на патент Японии № 2003-136625

Раскрытие изобретения

Однако, поскольку функция отражения антиотражательной пленки в составе прозрачной электропроводной пленки согласно Патентному документу 1 обладает зависимостью от длины волны, в характеристике пропускания указанной прозрачной электропроводной пленки проявляется волновая дисперсия (зависимость от длины волны), что делает затруднительной реализацию высокого коэффициента пропускания в широком диапазоне длин волн.

Таким образом, имеется потребность в создании электропроводного оптического прибора, способа его изготовления, сенсорной панели, дисплея и жидкокристаллического устройства отображения, которые обладали бы превосходными антиотражательными характеристиками.

В одном из вариантов электропроводный оптический прибор включает базовый элемент и прозрачную электропроводную пленку, созданную на этом базовом элементе. Структура поверхности прозрачной электропроводной пленки включает несколько выпуклых участков, обладающих антиотражательными свойствами и расположенных с шагом, равным или менее длины волны видимого света.

В одном из вариантов сенсорная панель включает первый электропроводный базовый слой и второй электропроводный базовый слой, расположенный напротив первого электропроводного базового слоя. В этом варианте по меньшей мере один из слоев - первый электропроводный базовый слой и/или второй электропроводный базовый слой - включает базовый элемент и прозрачную электропроводную пленку, созданную на базовом элементе, так что структура поверхности прозрачной электропроводной пленки включает несколько выпуклых структур, обладающих антиотражательными свойствами и расположенных с шагом, равным или менее длины волны видимого света.

В другом варианте дисплей включает устройство отображения и сенсорную панель, прикрепленную к устройству отображения. Сенсорная панель включает первый электропроводный базовый слой и второй электропроводный базовый слой, расположенный напротив первого электропроводного базового слоя. По меньшей мере один из слоев - первый электропроводный базовый слой и/или второй электропроводный базовый слой - включает базовый элемент и прозрачную электропроводную пленку, созданную на базовом элементе. Структура поверхности прозрачной электропроводной пленки включает несколько выпуклых структур, обладающих антиотражательными свойствами и расположенных с шагом, равным или менее длины волны видимого света.

В одном из вариантов способ изготовления прозрачного электропроводного оптического прибора включает создание базового элемента, включающего несколько выпуклых структур, и создание на этом базовом элементе прозрачной электропроводной пленки, так что структура поверхности этой прозрачной электропроводной пленки включает несколько выпуклых участков, соответствующих выпуклым структурам базового элемента. Такие выпуклые структуры обладают антиотражательными свойствами и расположены с шагом, равным или менее длины волны видимого света.

В одном из вариантов прозрачная электропроводная пленка выполнена с поверхностной структурой, включающей множество выпуклых участков, обладающих антиотражательными свойствами и расположенных с шагом, равным или менее длины волны видимого света.

Когда структуры образуют рисунок тетрагональной решетки или квазитетрагональной решетки на поверхности подложки, предпочтительно, чтобы эти структуры обладали эллиптическо-конической формой или эллиптическо-коническо-трапецеидальной формой, чтобы направление большой оси совпадает с продольным направлением дорожек, а уклон в центральной части был более крутым, чем на вершине или у нижнего края структуры. Такая конфигурация позволяет улучшить антиотражательные характеристики и характеристики пропускания.

Когда структуры образуют рисунок тетрагональной решетки или квазитетрагональной решетки на поверхности подложки, предпочтительно, чтобы высота или глубина каждой из этих структур в направлении под углом 45 градусов или под углом приблизительно 45 градусов к направлению дорожек была меньше высоты или глубины такой структуры в направлении ряда дорожек. Если такое соотношение не выполняется, шаг расположения структур в направлении под углом 45 градусов или под углом приблизительно 45 градусов к направлению дорожек необходимо увеличить. В результате коэффициент заполнения поверхности структурами в направлении под углом 45 градусов или под углом приблизительно 45 градусов к направлению дорожек уменьшается. Уменьшение этого коэффициента заполнения, как описано выше, ведет к деградации антиотражательных характеристик.

Как описано выше, можно согласно перечисленным вариантам реализовать электропроводный оптический прибор, обладающий превосходными антиотражательными характеристиками.

Дополнительные признаки и преимущества будут описаны здесь и станут очевидны из последующего подробного описания и чертежей.

Краткое описание чертежей

Фиг.1А представляет схематичный вид в плане, показывающий пример конструкции электропроводного оптического прибора согласно первому варианту. Фиг.1В представляет частично увеличенный вид в плане электропроводного оптического прибора, показанного на фиг.1А. Фиг.1C представляет схему сечения дорожек T1, T3,… на фиг.1В. Фиг.1D представляет схему сечения дорожек Т2, Т4,… на фиг.1В. Фиг.1Е представляет схематичную диаграмму, показывающую форму модуляционного распределения лазерного излучения, используемого для создания скрытого изображения, соответствующего дорожкам T1, T3,… на фиг.1В. Фиг.1F представляет схематичную диаграмму, показывающую форму модуляционного распределения лазерного излучения, используемого для создания скрытого изображения, соответствующего дорожкам Т2, Т4,… на фиг.1В.

Фиг.2 представляет частично увеличенный вид в перспективе электропроводного оптического прибора, показанного на фиг.1А.

Фиг.3А представляет схему сечения электропроводного оптического прибора, показанного на фиг.1А, в продольном направлении дорожек. Фиг.3В представляет схему сечения электропроводного оптического прибора, показанного на фиг.1А, в направлении 6.

Фиг.4 представляет частично увеличенный вид в перспективе электропроводного оптического прибора, показанного на фиг.1А.

Фиг.5 представляет частично увеличенный вид в перспективе электропроводного оптического прибора, показанного на фиг.1А.

Фиг.6 представляет частично увеличенный вид в перспективе электропроводного оптического прибора, показанного на фиг.1А.

Фиг.7 представляет схему, поясняющую способ установления нижней поверхности структур, когда границы между структурами являются нечеткими.

Фиг.8А-8D представляют схемы, каждая из которых показывает конфигурацию нижней поверхности структуры при изменении эллиптичности этой нижней поверхности структуры.

Фиг.9А представляет схему, показывающую пример размещения структур, каждая из которых имеет коническую форму или коническо-трапецеидальную форму. Фиг.9В представляет схему, показывающую пример размещения структур, каждая из которых имеет эллиптическо-коническую форму или эллиптическо-коническо-трапецеидальную форму.

Фиг.10А представляет вид в перспективе, показывающий пример конструкции роликового шаблона, используемого при изготовлении электропроводного оптического прибора. Фиг.10В представляет частично увеличенный вид в плане поверхности роликового шаблона, показанного на фиг.10А.

Фиг.11 представляет блок-схему, показывающую пример конфигурации устройства для экспонирования матрицы роликового шаблона.

Фиг.12А-12С представляют технологические схемы для пояснения способа изготовления электропроводного оптического прибора согласно первому варианту.

Фиг.13А-13С представляют технологические схемы для пояснения способа изготовления электропроводного оптического прибора согласно первому варианту.

Фиг.14А и 14В представляют технологические схемы для пояснения способа изготовления электропроводного оптического прибора согласно первому варианту.

Фиг.15А представляет схематичный вид в плане, показывающий пример конструкции электропроводного оптического прибора согласно второму варианту. Фиг.15В представляет частично увеличенный вид в плане электропроводного оптического прибора, показанного на фиг.15А. Фиг.15С представляет схему сечения дорожек Т1, Т3,… на фиг.15В. Фиг.15D представляет схему сечения дорожек Т2, Т4,… на фиг.15В. Фиг.15Е представляет схематичную диаграмму, показывающую форму модуляционного распределения лазерного излучения, используемого для создания скрытого изображения, соответствующего дорожкам Т1, Т3,… на фиг.15В. Фиг.15F представляет схематичную диаграмму, показывающую форму модуляционного распределения лазерного излучения, используемого для создания скрытого изображения, соответствующего дорожкам Т2, Т4,… на фиг.15В.

Фиг.16 представляет схему, показывающую конфигурацию нижней поверхности структуры при изменении эллиптичности этой нижней поверхности структуры.

Фиг.17А представляет вид в перспективе, показывающий пример конструкции роликового шаблона, используемого при изготовлении электропроводного оптического прибора. Фиг.17В представляет частично увеличенный вид в плане поверхности роликового шаблона, показанного на фиг.17А.

Фиг.18А представляет схематичный вид в плане, показывающий пример конструкции электропроводного оптического прибора согласно третьему варианту. Фиг.18В представляет частично увеличенный вид в плане электропроводного оптического прибора, показанного на фиг.18А. Фиг.18С представляет схему сечения дорожек Т1, Т3,… на фиг.18В. Фиг.18D представляет схему сечения дорожек Т2, Т4,… на фиг.18В.

Фиг.19А представляет вид в перспективе, показывающий пример конструкции дискового шаблона, используемого при изготовлении электропроводного оптического прибора. Фиг.19В представляет частично увеличенный вид в плане поверхности дискового шаблона, показанного на фиг.19А.

Фиг.20 представляет блок-схему, показывающую пример конфигурации устройства для экспонирования матрицы дискового шаблона.

Фиг.21А представляет схематичный вид в плане, показывающий пример конструкции электропроводного оптического прибора согласно четвертому варианту. Фиг.21В представляет частично увеличенный вид в плане электропроводного оптического прибора, показанного на фиг.21А.

Фиг.22А представляет схематичный вид в плане, показывающий пример конструкции электропроводного оптического прибора согласно пятому варианту. Фиг.22В представляет частично увеличенный вид в плане электропроводного оптического прибора, показанного на фиг.22А. Фиг.22С представляет схему сечения дорожек Т1, Т3,… на фиг.22В. Фиг.22D представляет схему сечения дорожек Т2, Т4,… на фиг.22В.

Фиг.23 представляет частично увеличенный вид в перспективе электропроводного оптического прибора, показанного на фиг.22А.

Фиг.24А представляет схематичный вид в плане, показывающий пример конструкции электропроводного оптического прибора согласно шестому варианту. Фиг.24В представляет частично увеличенный вид в плане электропроводного оптического прибора, показанного на фиг.24А. Фиг.24С представляет схему сечения дорожек Т1, Т3,… на фиг.24В. Фиг.24D представляет схему сечения дорожек Т2, Т4,… на фиг.24В.

Фиг.25 представляет частично увеличенный вид в перспективе электропроводного оптического прибора, показанного на фиг.24А.

Фиг.26 представляет график, показывающий пример характеристики изменения показателя преломления в электропроводном оптическом приборе согласно шестому варианту.

Фиг.27 представляет схему сечения, показывающую пример конфигурации структуры.

Фиг.28А-28С представляют схемы для пояснения определения точки перехода между сегментами кривых.

Фиг.29 представляет схему сечения, показывающую пример конструкции электропроводного оптического прибора согласно седьмому варианту.

Фиг.30 представляет схему сечения, показывающую пример конструкции электропроводного оптического прибора согласно восьмому варианту.

Фиг.31А представляет схему сечения, показывающую пример конструкции сенсорной панели согласно девятому варианту. Фиг.31В представляет схему сечения, показывающую модифицированный пример конструкции сенсорной панели согласно девятому варианту.

Фиг.32А представляет вид в перспективе, показывающий пример конструкции сенсорной панели согласно десятому варианту. Фиг.32В представляет схему сечения, показывающую пример конструкции сенсорной панели согласно десятому варианту.

Фиг.33А представляет вид в перспективе, показывающий пример конструкции сенсорной панели согласно одиннадцатому варианту. Фиг.33В представляет схему сечения, показывающую пример конструкции сенсорной панели согласно одиннадцатому варианту.

Фиг.34 представляет схему сечения, показывающую пример конструкции сенсорной панели согласно двенадцатому варианту.

Фиг.35 представляет схему сечения, показывающую пример конструкции сенсорной панели согласно тринадцатому варианту.

Фиг.36А представляет схему сечения, показывающую первый пример конструкции сенсорной панели согласно четырнадцатому варианту. Фиг.36В представляет схему сечения, показывающую второй пример конструкции сенсорной панели согласно четырнадцатому варианту.

Фиг.37А представляет график, показывающий характеристику коэффициента отражения для примеров 1-3 и сравнительных примеров 1 и 2. Фиг.37В представляет график, показывающий характеристику коэффициента пропускания для примеров 1-3 и сравнительных примеров 1 и 2.

Фиг.38А представляет график, показывающий соотношение между коэффициентом формы и удельным поверхностным сопротивлением в примерах 4-7. Фиг.38В представляет график, показывающий соотношение между высотой структур и удельным поверхностным сопротивлением в примерах 4-7.

Фиг.39А представляет график, показывающий характеристику коэффициента пропускания для примеров 4-7. Фиг.39В представляет график, показывающий характеристику коэффициента отражения для примеров 4-7.

Фиг.40А представляет график, показывающий характеристику коэффициента пропускания для примера 6 и сравнительного примера 4. Фиг.40В представляет график, показывающий характеристику коэффициента отражения для примера 6 и сравнительного примера 4.

Фиг.41А представляет график, показывающий характеристику коэффициента пропускания для примера 4 и сравнительного примера 3. Фиг.41В представляет график, показывающий характеристику коэффициента отражения для примера 4 и сравнительного примера 3.

Фиг.42А представляет график, показывающий характеристику коэффициента пропускания для примеров 8-10 и сравнительного примера 6. Фиг.42В представляет график, показывающий характеристику коэффициента отражения для примеров 8-10 и сравнительного примера 6.

Фиг.43 представляет график, показывающий характеристику коэффициента пропускания для примеров 11 и 12 и сравнительных примеров 7-9.

Фиг.44А представляет график, показывающий характеристику коэффициента пропускания электропроводных оптических пластин для примеров 13 и 14. Фиг.44В представляет график, показывающий характеристику коэффициента отражения электропроводных оптических пластин для примеров 13 и 14.

Фиг.45А представляет график, показывающий характеристику коэффициента отражения для примера 15 и сравнительного примера 10. Фиг.45В представляет график, показывающий характеристику коэффициента отражения для примера 16 и сравнительного примера 11.

Фиг.46А представляет график, показывающий характеристику коэффициента отражения для примера 17 и сравнительного примера 12. Фиг.46В представляет график, показывающий характеристику коэффициента отражения для примера 18 и сравнительного примера 13.

Фиг.47А представляет схему, поясняющую коэффициент заполнения поверхности, когда структуры расположены в соответствии с рисунком гексагональной решетки. Фиг.47В представляет схему, поясняющую коэффициент заполнения поверхности, когда структуры расположены в соответствии с рисунком тетрагональной решетки.

Фиг.48 представляет график, показывающий результаты моделирования для экспериментального примера 3.

Фиг.49А представляет вид в перспективе, показывающий конструкцию сенсорной панели с резистивной пленкой для сравнительного примера 14. Фиг.49В представляет схему сечения, показывающую конструкцию сенсорной панели с резистивной пленкой для сравнительного примера 14.

Фиг.50А представляет вид в перспективе, показывающий конструкцию сенсорной панели с резистивной пленкой для сравнительного примера 15. Фиг.50В представляет схему сечения, показывающую конструкцию сенсорной панели с резистивной пленкой для сравнительного примера 15.

Фиг.51А представляет вид в перспективе, показывающий конструкцию сенсорной панели с резистивной пленкой для сравнительного примера 16. Фиг.51В представляет схему сечения, показывающую конструкцию сенсорной панели с резистивной пленкой для сравнительного примера 16.

Фиг.52А представляет вид в перспективе, показывающий конструкцию сенсорной панели с резистивной пленкой для примера 19. Фиг.52В представляет схему сечения, показывающую конструкцию сенсорной панели с резистивной пленкой для примера 19.

Фиг.53А представляет вид в перспективе, показывающий конструкцию сенсорной панели с резистивной пленкой для примера 20. Фиг.53В представляет схему сечения, показывающую конструкцию сенсорной панели с резистивной пленкой для примера 20.

Фиг.54А представляет вид в перспективе, показывающий конструкцию сенсорной панели с резистивной пленкой для примера 21. Фиг.54В представляет схему сечения, показывающую конструкцию сенсорной панели с резистивной пленкой для примера 21.

Фиг.55А представляет вид в перспективе, показывающий конструкцию сенсорной панели с резистивной пленкой для примера 22. Фиг.55В представляет схему сечения, показывающую конструкцию сенсорной панели с резистивной пленкой для примера 22.

Фиг.56 представляет график, показывающий характеристики коэффициента отражения сенсорных панелей с резистивной пленкой для примеров 19 и 20 и сравнительного примера 15.

Фиг.57 представляет схему, поясняющую способ получения средних толщин Dm1, Dm2 и Dm3 пленки прозрачного электропроводного слоя, выполненного на поверхностях структур, каждая из которых является выпуклой.

Описание вариантов изобретения

Далее различные варианты будут рассмотрены в следующем порядке со ссылками на чертежи.

1. Первый вариант (пример, в котором структуры расположены вдоль прямой линии и двумерно в соответствии с рисунком гексагональной решетки: см. фиг.1)

2. Второй вариант (пример, в котором структуры расположены вдоль прямой линии и двумерно в соответствии с рисунком тетрагональной решетки: см. фиг.15)

3. Третий вариант (пример, в котором структуры расположены двумерно по дуге и в соответствии с рисунком гексагональной решетки: см. фиг.18)

4. Четвертый вариант (пример, в котором структуры расположены вдоль извилистой линии: см. фиг.21)

5. Пятый вариант (пример, в котором выпуклые структуры расположены на поверхности подложки: см. фиг.22)

6. Шестой вариант (пример, в котором характеристика показателя преломления имеет S-образную форму: см. фиг.24)

7. Седьмой вариант (пример, в котором структуры выполнены на обеих главных поверхностях электропроводного оптического прибора: см. фиг.29)

8. Восьмой вариант (пример, в котором структуры, обладающие прозрачностью и электропроводностью, расположены на прозрачном электропроводном слое: см. фиг.30)

9. Девятый вариант (пример применения сенсорной панели с резистивной пленкой: см. фиг.31)

10. Десятый вариант (пример, в котором на поверхности касания сенсорной панели выполнен слой твердого покрытия: см. фиг.32)

11. Одиннадцатый вариант (пример, в котором на поверхности касания (сенсорной поверхности) сенсорной панели выполнен поляризатор или передняя панель: см. фиг.33)

12. Двенадцатый вариант (пример, в котором структуры расположены на периферийном участке сенсорной панели: см. фиг.34)

13. Тринадцатый вариант (пример внутренней сенсорной панели: см. фиг.35)

14. Четырнадцатый вариант (пример применения сенсорной панели емкостного типа: см. фиг.36)

1. Первый вариант

Конструкция электропроводного оптического прибора

Фиг.1А представляет схематичный вид в плане, показывающий пример конструкции электропроводного оптического прибора согласно первому варианту. Фиг.1В представляет частично увеличенный вид в плане электропроводного оптического прибора, показанного на фиг.1А. Фиг.1C представляет схему сечения дорожек T1, T3,… на фиг.1В. Фиг.1D представляет схему сечения дорожек Т2, Т4,… на фиг.1В. Фиг.1Е представляет схематичную диаграмму, показывающую форму модуляционного распределения лазерного излучения, используемого для создания скрытого изображения, соответствующего дорожкам T1, T3,… на фиг.1В. Фиг.1F представляет схематичную диаграмму, показывающую форму модуляционного распределения лазерного излучения, используемого для создания скрытого изображения, соответствующего дорожкам Т2, Т4,… на фиг.1В. Фиг.2 и 4-6 каждый представляют частично увеличенный вид в перспективе электропроводного оптического прибора 1, показанного на фиг.1А. Фиг.3А представляет схему сечения электропроводного оптического прибора, показанного на фиг.1А, в продольном направлении дорожек (направление Х (далее именуемое просто «направление дорожек», где это удобно)). Фиг.3В представляет схему сечения электропроводного оптического прибора, показанного на фиг.1А, в направлении 9.

Электропроводный оптический прибор 1 включает подложку 2, имеющую главные поверхности, противоположные одна другой, несколько выпуклых структур 3, расположенных на одной из главных поверхностей с малым шагом, не превышающим длину волны света, для предотвращения отражения, и прозрачный электропроводный слой 4, выполненный поверх структур 3. Кроме того, для уменьшения удельного поверхностного электрического сопротивления предпочтительно дополнительно создать металлическую пленку (электропроводную пленку) 5 между структурами 3 и прозрачным электропроводным слоем 4. Этот электропроводный оптический прибор 1 имеет функцию предотвращения отражения света, проходящего сквозь подложку 2 в направлении Z на фиг.2, на границе между структурами 3 и окружающим воздухом.

Далее, подложка 2, структуры 3, прозрачный электропроводный слой 4 и металлическая пленка 5, включенные в состав электропроводного оптического прибора 1, будут рассмотрены последовательно.

Коэффициент формы структур 3 (высота Н/средний шаг Р расположения) предпочтительно лежит в пределах 0,2-1,78, более предпочтительно - в пределах 0,2-1,28 и еще более предпочтительно - в пределах 0,63-1,28. Средняя толщина пленки прозрачного электропроводного слоя 4 предпочтительно составляет не меньше 9 нм и не больше 50 нм. Если коэффициент формы структур 3 становится меньше 0,2, а средняя толщина пленки прозрачного электропроводного слоя 4 превышает 50 нм, то, поскольку вогнутые участки между соседними структурами 3 оказываются заполнены прозрачным электропроводным слоем 4, появляется тенденция к деградации антиотражательных характеристик и характеристик прозрачности. С другой стороны, если коэффициент формы структур 3 превышает 1,78 и средняя толщина пленки прозрачного электропроводного слоя 4 оказывается меньше 9 нм, то, поскольку наклонные поверхности каждой из структур 3 становятся крутыми и средняя толщина пленки прозрачного электропроводного слоя 4 становится небольшой, удельное поверхностное электрическое сопротивление растет. Иными словами, когда коэффициент формы и средняя толщина пленки находятся в указанных выше числовых пределах, можно получить превосходные антиотражательные характеристики и характеристики прозрачности, равно как и величину удельного поверхностного электрического сопротивления в широком диапазоне (например, не меньше 100 Ом/□ и не больше 5000 Ом/□). Здесь в качестве средней толщины пленки прозрачного электропроводного слоя 4 принимают среднюю толщину Dm1 в области вершин структур 3.

Если среднюю толщину пленки прозрачного электропроводного слоя 4 в области вершины структуры 3 обозначить Dm1, среднюю толщину пленки прозрачного электропроводного слоя 4 на наклонной поверхности структуры 3 обозначить Dm2 и среднюю толщину пленки прозрачного электропроводного слоя 4 между соседними структурами обозначить Dm3, тогда предпочтительно, чтобы выполнялось соотношение D1>D3>D2. Средняя толщина Dm2 пленки на наклонной поверхности структуры 3 предпочтительно составляет не меньше 9 нм и не больше 30 нм. Когда средние толщины Dm1, Dm2 и Dm3 пленки прозрачного электропроводного слоя 4 удовлетворяют приведенному выше соотношению, а средняя толщина Dm2 пленки прозрачного электропроводного слоя 4 лежит в пределах указанного выше числового диапазона, можно получить превосходные антиотражательные характеристики и характеристики прозрачности, равно как и величину удельного поверхностного электрического сопротивления в широком диапазоне. Следует отметить, что факт удовлетворения средних толщин Dm1, Dm2 и Dm3 пленки приведенному выше соотношению можно проверить и подтвердить, определив каждую из этих средних толщин Dm1, Dm2 и Dm3 пленки, как будет описано позднее.

Предпочтительно, чтобы поверхность прозрачного электропроводного слоя 4 следовала форме структур 3 и чтобы средняя толщина Dm1 пленки этого прозрачного электропроводного слоя 4 в области вершины структуры 3 составляла не менее 5 нм и не более 80 нм. Следует отметить, что средняя толщина Dm1 пленки прозрачного электропроводного слоя 4 в области вершины структуры 3 по существу совпадает с приведенной толщиной пленки на плоской поверхности. Приведенная толщина пленки на плоской поверхности представляет собой толщину пленки, полученную при формировании прозрачного электропроводного слоя 4 на плоской поверхности в таких же условиях, в каких этот прозрачный электропроводный слой 4 формируют на структурах.

Для получения превосходных антиотражательных характеристик и характеристики прозрачности, равно как и величины удельного поверхностного электрического сопротивления в широком диапазоне, средняя толщина Dm1 пленки в области вершины структуры 3 предпочтительно должна быть не меньше 25 нм и не больше 50 нм, средняя толщина Dm2 пленки на наклонной поверхности структуры 3 предпочтительно должна быть не меньше 9 нм и не больше 30 нм и средняя толщина Dm3 пленки между соседними структурами предпочтительно должна быть не меньше 9 нм и не больше 50 нм.

Фиг.57 представляет схему, поясняющую способ получения средних толщин Dm1, Dm2 и Dm3 пленки прозрачного электропроводного слоя, выполненного на поверхностях структур, каждая из которых является выпуклой. Далее этот способ получения средних толщин Dm1, Dm2 и Dm3 пленки будет описан.

Сначала электропроводный оптический прибор 1 прорезают в продольном направлении дорожек, чтобы включить области вершин структур 3 в зону резания, и фотографируют полученное сечение посредством просвечивающего электронного микроскопа (ТЕМ). Затем по полученной на электронном микроскопе фотографии измеряют толщину D1 пленки прозрачного электропроводного слоя 4 в области вершины структуры 3. Далее измеряют толщину D2 пленки в точках на наклонной поверхности структуры 3 на уровне половины высоты (Н/2) этой структуры 3. В последующем измеряют толщину D3 пленки в точке, где глубина вогнутого участка между структурами оказывается наибольшей. Затем эти толщины D1, D2 и D3 повторно измеряют в 10 разных точках, выбранных случайным образом на электропроводном оптическом приборе 1, и измеренные величины D1, D2 и D3 просто усредняют (находят арифметическое среднее) для получения значений средних толщин Dm1, Dm2 и Dm3 пленки.

Удельное поверхностное электрическое сопротивление прозрачного электропроводного слоя 4 предпочтительно составляет не менее 100 Ом/□ и не более 5000 Ом/□, и более предпочтительно - не менее 270 Ом/□ и не более 4000 Ом/□. Если установить это удельное поверхностное электрическое сопротивление в таких пределах, электропроводный оптический прибор 1 можно использовать в качестве верхнего или нижнего электрода в сенсорных панелях различных типов. Здесь удельное поверхностное электрическое сопротивление прозрачного электропроводного слоя 4 измеряют способом четырех точек (JIS К 7194).

Средний шаг Р расположения структур 3 должен быть предпочтительно не меньше 180 нм и не больше 350 нм, более предпочтительно - не меньше 100 нм и не больше 320 нм и еще более предпочтительно - не меньше 110 нм и не больше 280 нм. Если шаг расположения структур оказывается меньше 180 нм, изготовление таких структур 3 становится затруднительным. С другой стороны, если шаг расположения структур превышает 350 нм, возможно проявление дифракции видимого света.

Высота (глубина) Н структуры 3 должна быть предпочтительно не менее 70 нм и не более 320 нм, более предпочтительно - не менее 110 нм и не более 320 нм и еще более предпочтительно - не менее 110 нм и не более 280 нм. Если высота структуры 3 становится меньше 70 нм, коэффициент отражения увеличивается. Если высота структуры 3 превышает 320 нм, реализация заданной величины электрического сопротивления становится затруднительной.

Подложка

Подложка 2 представляет собой прозрачную подложку. Примерами материалов для изготовления подложки 2 являются пластмасса, обладающая прозрачностью, и материал, содержащий стекло в качестве основного компонента, хотя выбор возможных материалов этим не ограничивается.

В качестве стекла можно использовать, например, известково-натриевое стекло, свинцовое стекло, тугоплавкое стекло, кварцевое стекло и смарт-стекло (жидкокристаллическое стекло) (см. «Справочник химика», Введение, стр.1-537, Японское химическое общество ("Chemistry Handbook" Introduction, P.I-537, The Chemical Society of Japan)). В качестве пластмассы с учетом оптических характеристик, таких как прозрачность, показатель преломления и дисперсия, а также различных прочих характеристик, таких как ударная прочность, термостойкость и износостойкость, предпочтительно использовать (мета)акриловые полимерные смолы, такие как полиметилметакрилат, сополимер метилметакрилата и другого алкилакрилата или винилового мономера, например стирола; поликарбонатные полимерные смолы, такие как поликарбонат и диэтиленгликоль-бис-аллил карбонат (CR-39); термоотверждаемые (мета)акриловые полимерные смолы, такие как гомополимер и сополимер ди(мета)акрилата (бромированного) бисфенола А, и полимер или сополимер модифицированного уретаном мономера (бромированного) бисфенол А моно(мета)акрилата; полиэфирные смолы, в частности полиэтилентерефталат, полиэтиленнафталат и ненасыщенный полиэфир, акрилонитрил-стирольный сополимер, поливинилхлорид, полиуретан, эпоксидная смола, полиарилат, полиэфирсульфон, полиэфиркетон, циклоолефиновый полимер (название продукта: ARTON, ZEONOR®). Кроме того, с точки зрения термостойкости можно использовать арамидную полимерную смолу.

При использовании пластмассы в качестве материала для подложки 2 на поверхность подложки может быть нанесен подслой для дополнительного улучшения поверхностной энергии, качества наносимого покрытия, свойств скольжения, плоскостности и других характеристик поверхности пластмассы. В качестве материала для такого подслоя можно использовать, например, органоалкокси-соединение металла, полиэфир, модифицированный акрилом полиэфир или полиуретан. Более того, для достижения такого же эффекта, как и в случае нанесения подслоя, поверхность подложки 2 может быть обработана коронным разрядом или подвергнута ультрафиолетовому облучению.

Когда подложка 2 представляет собой полимерную пленку, такую подложку 2 можно изготовить способом вытягивания полимерных смол, перечисленных выше, или посредством растворения таких полимерных смол в растворителе, нанесения полученного раствора в виде пленки и высушивания этой пленки. Кроме того, толщина подложки 2 может составлять, например, от 25 мкм до 500 мкм.

Возможные примеры конфигурации подложки 2 включают формы листа, пластины или блока, одна этими примерами выбор не ограничивается. Используемый здесь лист включает также пленку. Конфигурацию подложки 2 предпочтительно выбирать на основе конфигурации участка, который должен иметь заданные антиотражательные свойства, в оптическом устройстве, таком как видеокамера.

Структура

На поверхности подложки 2 находятся большое количество выпуклых структур 3. Эти структуры 3 расположены в виде периодической двумерной системы с шагом, не превышающим длину волны излучения в диапазоне, в котором нужно подавить отражение. Здесь такой шаг расположения структур будет обозначен как шаг Р1 и шаг Р2. В качестве диапазона длин волн, где нужно подавить отражения, может фигурировать ультрафиолетовый диапазон, видимый диапазон или инфракрасный диапазон. Здесь под ультрафиолетовым диапазоном понимают диапазон длин волн от 10 нм до 360 нм, под видимым диапазоном понимают диапазон длин волн от 360 нм до 830 нм и под инфракрасным диапазоном понимают диапазон длин волн от 830 нм до 1 мм. В частности, шаг расположения структур предпочтительно должен быть не менее 180 нм и не более 350 нм и более предпочтительно - не менее 190 нм и не более 280 нм. Если шаг расположения структур оказывается меньше 180 нм, изготовление таких структур 3 становится затруднительным. С другой стороны, если шаг расположения структур превышает 350 нм, возможно проявление дифракции видимого света.

Структуры 3 в электропроводном оптическом приборе 1 расположены таким образом, что образуют несколько рядов дорожек T1, T2, Т3,… (Далее они будут также все вместе именоваться «дорожки Т») на поверхности подложки 2. В рамках настоящей заявки дорожкой называется участок, на котором структуры 3 расположены в одну линию. Более того, направлением ряда называется направление, ортогональное продольному направлению дорожек (направлению X) на поверхности подложки 2, на которой сформированы эти структуры.

Структуры 3 размещены таким образом, что эти структуры 3 в двух соседних дорожках Т смещены одни относительно других на половину шага. В частности, в двух соседних дорожках Т структуры 3 одной дорожки (например, Т1) расположены соответственно в промежуточных позициях (каждая позиция смещена на половину шага) между структурами 3, находящимися на другой дорожке (например, Т2). В результате, как показано на фиг.1В, эти структуры 3 расположены так, что они образуют рисунок гексагональной решетки или рисунок квазигексагональной решетки, так что центры этих структур 3 расположены соответственно в точках с а1 по а7 в трех соседних дорожках (с Т1 по Т3). В этом первом варианте рисунком гексагональной решетки называется рисунок обычной регулярной гексагональной решетки, тогда как рисунком квазигексагональной решетки называется рисунок гексагональной решетки, отличный от рисунка регулярной гексагональной решетки и растянутый и деформированный в продольном направлении дорожек (направление X).

Когда структуры 3 расположены таким образом, что образован рисунок квазигексагональной решетки, шаг Р1 (расстояние между а1 и а2) расположения структур 3 в одной и той же дорожке (например, Т1) предпочтительно должен быть больше шага расположения структур 3 в двух соседних дорожках (например, Т1 и Т2), т.е. шага Р2 (например, расстояния между а1 и а7 и расстояния между а2 и а7) расположения структур 3 в направлении ±θ относительно продольного направления дорожки, как показано на фиг.1В. При таком расположении структур 3 плотность заполнения поверхности структурами 3 может быть дополнительно увеличена.

С точки зрения формуемости предпочтительно, чтобы структуры 3 имели пирамидальную форму либо пирамидальную форму, растянутую или сжатую в продольном направлении дорожек. Предпочтительно, чтобы структуры 3 имели осесимметричную пирамидальную форму либо осесимметричную пирамидальную форму, растянутую или сжатую в продольном направлении дорожек. Когда соседние структуры 3 соединены одна с другой, предпочтительно, чтобы эти структуры 3 имели пирамидальную форму, являющуюся осесимметричной за исключением нижних участков, где эти структуры соединены одна с другой, либо осесимметричную пирамидальную форму, растянутую или сжатую в продольном направлении дорожек. Примерами такой пирамидальной формы являются коническая форма, коническо-трапецеидальная форма, эллиптическо-коническая форма и эллиптическо-коническо-трапецеидальная форма. Здесь понятие пирамидальной формы концептуально включает в дополнение к конической форме и коническо-трапецеидальной форме эллиптическо-коническую форму и эллиптическо-коническо-трапецеидальную форму, как описано выше. Более того, под коническо-трапецеидальной формой понимают форму, полученную путем срезания вершины конической формы, а под эллиптическо-коническо-трапецеидальной формой понимают форму, полученную путем срезания вершины эллиптического конуса.

Предпочтительно, чтобы структуры 3 имела пирамидальную форму с нижней поверхностью, ширина которой в продольном направлении дорожек больше ширины в направлении рядов, ортогональном этому продольному направлению. В частности, предпочтительно, чтобы структуры 3 имели эллиптическо-коническую форму, где нижняя поверхность обладает овальной формой или яйцеобразной формой, имеющей большую и малую оси, и чтобы участок вершины такой структуры был скруглен, как показано на фиг.2 и 4. В альтернативном варианте предпочтительно, чтобы структуры 3 имели эллиптическо-коническо-трапецеидальную форму, где нижняя поверхность обладает овальной формой или яйцеобразной формой, имеющей большую и малую оси, и чтобы участок вершины такой структуры был плоским, как показано на фиг.5. При таких конфигурациях, как описано выше, можно увеличить коэффициент заполнения поверхности в направлении рядов.

С точки зрения улучшения характеристик коэффициента отражения предпочтительно, чтобы структуры 3 имели пирамидальную форму с пологим наклоном боковой поверхности в области вершины и постепенным увеличением крутизны боковой поверхности по мере продвижения от средней части структуры к ее нижней части (см. фиг.4). Кроме того, с точки зрения характеристик коэффициента отражения и характеристик прозрачности предпочтительно, чтобы структуры 3 имели пирамидальную форму с наибольшим наклоном боковых поверхностей в средней части по сравнению с наклоном этих поверхностей в нижней части и у вершины (см. фиг.2) либо пирамидальную форму с плоской вершиной (см. фиг.5). Когда структуры 3 имеют эллиптическо-коническую форму или эллиптическо-коническо-трапецеидальную форму, предпочтительно, чтобы направление большой оси нижней поверхности было параллельно продольному направлению дорожки. Хотя структуры 3 имеют на фиг.2 и других одну и ту же форму, форма структур 3 этим не ограничивается, так что на поверхности подложки могут быть созданы структуры 3 двух или более различных форм. Более того, эти структуры 3 могут быть выполнены заодно с подложкой 2.

Кроме того, как показано на фиг.2 и 4-6, предпочтительно на части или на всей периферии структур 3 формировать выступающие участки 6. При использовании таких структур даже в случае небольшого коэффициента заполнения поверхности подобными структурами 3 можно подавить коэффициент отражения до низкого уровня. В частности, каждый такой выступающий участок 6 может быть выполнен между соседними структурами 3, как показано, например, на фиг.2, 4 и 5. В альтернативном варианте, продолговатые выступающие участки 6 могут быть созданы на части или всей периферии структур 3, как показано на фиг.6. Каждый такой продолговатый выступающий участок 6 проходит, например, от области вершины структуры 3 к нижней части этой структуры. Такие выступающие участки 6 могут иметь в сечении треугольную форму, четырехугольную форму и т.п. Однако возможные варианты формы выступающих участков 6 этим не ограничиваются, так что форму можно выбирать с учетом формуемости или других подобных факторов. Более того, часть или вся периферийная поверхность структур 3 может быть сделана шероховатой для образования на ней небольших острых выступов. В частности, поверхность между соседними структурами 3 может быть сделана, например, шероховатой для образования на ней небольших острых выступов. В альтернативном варианте на поверхности структур 3, как и в области вершины, могут быть выполнены небольшие отверстия.

Варианты структур 3 не ограничиваются выпуклыми структурами 3, показанными на чертеже, а могут вместо этого представлять собой вогнутые участки, выполненные в поверхности подложки 2. Высота таких структур 3 ничем специально не ограничена и может, например, составлять около 420 нм и более конкретно от 415 нм до 421 нм. Следует отметить, что когда структуры 3 выполнены в виде вогнутых участков, высота этих структур 3 превращается в их глубину.

Высота H1 структур 3 в продольном направлении дорожек предпочтительно меньше высоты Н2 этих структур 3 в направлении рядов. Другими словами, предпочтительно, чтобы высоты H1 и Н2 удовлетворяли соотношению H1<Н2. Когда структуры 3 расположены в соответствии с соотношением H1≥Н2, шаг Р1 расположения этих структур в продольном направлении дорожек необходимо увеличить, что приводит к уменьшению коэффициента заполнения поверхности этими структурами 3 в продольном направлении дорожек. Уменьшение же коэффициента заполнения поверхности ведет, как указано выше, к деградации характеристик коэффициента отражения.

Следует отметить, что коэффициенты формы структур 3 не обязательно должны быть одинаковыми, так что структуры 3 могут иметь некоторое распределение высот (например, коэффициент формы в диапазоне 0,5-1,46). Выполнив структуры 3 с некоторым распределением высот, можно уменьшить или подавить полностью зависимость характеристик коэффициента отражения от длины волны. Вследствие этого можно реализовать электропроводный оптический прибор 1 с превосходными антиотражательными характеристиками.

Термин «распределение высот», используемый здесь, означает, что структуры 3 выполнены с двумя или более различными высотами (глубинами) относительно поверхности подложки 2. Другими словами, на поверхности подложки 2 выполнены структуры 3, имеющие некую референсную, опорную высоту, и структуры 3, высота которых отличается от этой референсной высоты. Структуры 3 с высотой, отличной от референсной высоты, распределены, например, по поверхности подложки 2 периодическим или непериодическим (случайным) образом. В качестве направлений периодичности можно представить, например, продольное направление дорожек и направление рядов.

Предпочтительно также сформировать окаймляющий участок 3а на периферии каждой структуры 3, поскольку это делает возможным легко отделить структуры 3 от матрицы формы или аналогичного инструмента в процессе изготовления электропроводного оптического прибора. Термин «окаймляющий участок 3а», используемый здесь, обозначает выступающий участок, сформированный на периферии нижней части структуры 3. С точки зрения характеристик отделения предпочтительно, чтобы окаймляющий участок 3а был криволинейным и чтобы высота этого участка плавно уменьшалась по мере продвижения от области вершины к нижней части структуры 3. Следует отметить, что окаймляющий участок 3а может быть создан только на части периферийной области структуры 3, но предпочтительно выполнить этот участок на всей периферийной части структуры, чтобы улучшить характеристики отделения от матрицы формы. Более того, если структуры 3 образованы вогнутыми участками, окаймляющий участок 3а представляет собой криволинейную поверхность, выполненную по периферии входного отверстия вогнутого участка, служащего структурой 3.

Высота (глубина) структур 3 ничем конкретно не ограничена, так что ее выбирают подходящим образом в диапазоне, например, от 100 нм до 280 нм, а предпочтительнее от 110 нм до 280 нм в зависимости от диапазона длин волн света, который нужно пропустить. Здесь под высотой (глубиной) структур 3 понимают высоту (глубину) структур 3 в направлении ряда дорожек. Когда высота структур 3 меньше 100 нм, начинает расти коэффициент отражения, тогда как при высоте структур 3 более 280 нм обеспечение заданного удельного поверхностного электрического сопротивления становится затруднительным. Коэффициент формы (высота/шаг расположения) структур 3 предпочтительно находится в диапазоне от 0,5 до 1,46 и более предпочтительно в диапазоне от 0,6 до 0,8. Когда коэффициент формы меньше 0,5, наблюдается тенденция деградации характеристик коэффициента отражения и характеристик коэффициента пропускания, тогда как при коэффициенте формы свыше 1,46 ухудшается характеристика отделения структур 3 от матрицы в процессе изготовления электропроводного оптического прибора, вследствие чего становится невозможным точно копировать шаблон.

Кроме того, с точки зрения улучшения характеристик коэффициента отражения предпочтительно, чтобы коэффициент формы структур 3 находился в диапазоне от 0,54 до 1,46. С точки зрения улучшения характеристик прозрачности предпочтительно, чтобы коэффициент формы структур 3 находился в диапазоне от 0,6 до 1,0.

Следует отметить, что в настоящей заявке коэффициент формы определен выражением (1) ниже.

Коэффициент формы=Н/Р…(1)

Здесь Н обозначает высоту структуры и Р обозначает средний шаг расположения структур (средний период).

Здесь средний шаг Р расположения структур определен Выражением (2) ниже.

Средний шаг расположения структур Р=(Р1+Р2+Р2)/3…(2)

Здесь Р1 обозначает шаг расположения структур в продольном направлении дорожек (период в продольном направлении дорожек), и Р2 обозначает шаг расположения структур в направлении ±θ (в предположении, что θ=60°-δ, где δ предпочтительно 0°<δ≤11° и более предпочтительно 3°≤δ≤6°) относительно продольного направления дорожек (период в направлении θ).

Более того, высота Н структур 3 представляет собой высоту структур 3 в направлении ряда. Высота структур 3 в продольном направлении дорожки (направление X) меньше, чем в направлении ряда (направление Y), и высота структур 3 на участках, отличных от участков в продольном направлении дорожек, по существу такая же, как и в направлении ряда. Поэтому высоту субволновой (меньше длины волны) структуры представляют высотой в направлении ряда. Когда структуры 3 образованы вогнутыми участками, высота Н структур в выражении (1) представляет собой глубину Н структур.

Если шаг расположения структур 3 в одной и той же дорожке обозначить Р1 и шаг расположения структур 3 между двумя соседними дорожками обозначить Р2, тогда отношение Р1/Р2 предпочтительно должно удовлетворять соотношению 1.00≤Р1/Р2≤1.1 или 1.00<Р1/Р2≤1.1. При такой установке диапазона числовых величин коэффициент заполнения поверхности структурами 3, каждая из которых имеет эллиптическо-коническую форму или эллиптическо-коническо-трапецеидальную форму может быть увеличен, что ведет к улучшению антиотражательных характеристик.

Коэффициент заполнения поверхности подложки структурами 3 составляет не менее 65%, предпочтительнее - не менее 73% и еще более предпочтительно - не менее 86%, так что 100% является верхним пределом этого коэффициента. При установлении коэффициента заполнения в указанных диапазонах можно улучшить антиотражательные характеристики. Для повышения коэффициента заполнения предпочтительно соединить нижние участки соседних структур 3 или деформировать эти структуры 3, подстроив эллиптичность нижних поверхностей структур.

Здесь коэффициент заполнения поверхности структурами 3 (средний коэффициент заполнения) представляет собой величину, получаемую следующим образом.

Сначала фотографируют вид сверху поверхности электропроводного оптического прибора 1 с использованием растрового электронного микроскопа (SEM (Scanning Electron Microscope)). Затем на полученной посредством микроскопа SEM фотографии выбирают случайным образом элементарную ячейку Uc для измерения шага Р1 расположения структур и шага Тр расположения дорожек в этой элементарной ячейке Uc (см. фиг.1В). Далее посредством обработки изображения измеряют площадь S нижней поверхности структуры 3, расположенной в центре выбранной элементарной ячейки Uc. После этого используют измеренные шаг Р1 расположения структур, шаг Тр дорожек и площадь S нижней поверхности для получения коэффициента заполнения поверхности с применением выражения (3) ниже.

Коэффициент заполнения поверхности=(S(hex.)/S(unit))^∗100…(3)

Площадь единичной ячейки: S(unit)=P1^∗2Tp

Площадь нижней поверхности структуры в единичной ячейке: S(hex.)=2S

Описанную выше процедуру вычисления коэффициента заполнения поверхности выполняют для 10 элементарных ячеек, выбранных случайным образом на фотографии, полученной на микроскопе SEM. После этого результаты измерений просто усредняют (вычисляют арифметическое среднее) для получения средней величины коэффициента заполнения и используют полученную среднюю величину в качестве коэффициента заполнения поверхности подложки структурами 3.

Коэффициент заполнения поверхности для случая, когда структуры 3 накладываются одна на другую, или для случая, когда между структурами 3 выполнены подструктуры, такие как выступающий участок 6, может быть найден путем оценки отношения площадей для участка, соответствующего 5% высоты структуры 3 в качестве пороговой величины.

Фиг.7 представляет схему, поясняющую способ вычисления коэффициента заполнения поверхности для случая, когда границы структур 3 являются нечеткими. При нечетких границах структур 3 коэффициент заполнения поверхности получают путем преобразования с использованием участка, соответствующего 5% высоты «h» структуры 3 (=(d/h)^∗100) в качестве пороговой величины, как показано на фиг.7, диаметра структуры 3 на высоте «d» по результатам наблюдения сечения на растровом электронном микроскопе (SEM). Когда нижняя поверхность структуры 3 является овальной, выполняют одинаковую обработку с использованием большой и малой осей.

На фиг.8 представлены схемы, каждая из которых показывает конфигурацию нижней поверхности при изменении эллиптичности нижней поверхности структур 3. Эллиптичность овалов, показанных на фиг.8А-8D, составляет 100%, 110%, 120% и 141% соответственно. Такое изменение эллиптичности позволяет изменять коэффициент заполнения поверхности подложки структурами 3. Когда структуры 3 образуют рисунок квазигексагональной решетки, эллиптичность «е» нижней поверхности структуры предпочтительно должна быть 100%<е<не более 150%. Это обусловлено тем, что при эллиптичности в таком диапазоне можно увеличить коэффициент заполнения поверхности структурами 3 и получить превосходные антиотражательные характеристики.

Здесь, если диаметр нижней поверхности структуры в направлении дорожек (направление X) обозначен «а», а диаметр в направлении ряда (направление Y), ортогональном направлению дорожек, обозначить «b», эллиптичность «е» определена соотношением (а/b)^∗100. Следует отметить, что диаметры «а» и «b» структуры 3 представляют собой величины, полученные следующим образом. Сначала фотографируют вид сверху поверхности электропроводного оптического прибора 1 с использованием растрового электронного микроскопа (SEM) и выбирают 10 структур 3 случайным образом на фотографии с этого микроскопа SEM. Затем измеряют диаметры «а» и «b» нижних поверхностей каждой из выбранных структур 3. После этого просто усредняют (вычисляют арифметическое среднее) измеренные величины «а» и «b» для получения диаметров «а» и «b» структур 3.

На фиг.9А показан пример расположения структур 3, каждая из которых имеет коническую форму или коническо-трапецеидальную форму. На фиг.9В показан пример расположения структур 3, каждая из которых имеет эллиптическо-коническую форму или эллиптическо-коническо-трапецеидальную форму. Как показано на фиг.9А и 9В, предпочтительно, чтобы нижние участки структур 3 были соединены один с другим, накладываясь один на другой. В частности, предпочтительно, чтобы нижние участки структур 3 частично или полностью накладывались на нижние участки соседних структур 3. Более конкретно, предпочтительно соединить нижние участки структур 3 один с другим в направлении дорожки, направлении 6 или в обоих этих направлениях. Каждый из фиг.9А и 9В показывает пример, когда все нижние участки соседних структур 3 соединены. Такое соединение структур 3 позволяет увеличить коэффициент заполнения поверхности этими структурами 3. Предпочтительно, чтобы структуры были соединены на участках, соответствующих не более 1/4 максимальной величины в диапазоне длин волн света в среде, где используется прибор, в длине оптического тракта с учетом показателя преломления. В результате можно получить превосходные антиотражательные характеристики.

Когда нижние участки структур 3, каждая из которых имеет эллиптическо-коническую форму или эллиптическо-коническо-трапецеидальную форму, соединены один с другим, как показано на фиг.9В, высоты соединительных участков «а», «b» и «с» уменьшаются в указанном порядке перечисления этих соединительных участков «а», «b» и «с». В частности, нижние участки соседних структур 3 в одной и той же дорожке накладываются один на другой для образования первого соединительного участка «а», а нижние участки соседних структур 3 между соседними дорожками накладываются один на другой для образования второго соединительного участка «b». Положение участка «с» пересечения оказывается, например, ниже положений первого соединительного участка «а» и второго соединительного участка «b». При соединении нижних участков структур 3, каждая из которых имеет эллиптическо-коническую форму или эллиптическо-коническо-трапецеидальную форму, высоты первого соединительного участка «а», второго соединительного участка «b» и участка «с» пересечения уменьшаются в указанном порядке перечисления.

Отношение диаметра 2r к шагу Р1 расположения структур ((2r/Р1)^∗100) составляет не менее 85%, предпочтительнее - не менее 90% и более предпочтительно - не менее 95%. При таком выборе указанных диапазонов можно увеличить коэффициент заполнения поверхности структурами 3 и улучшить антиотражательные характеристики. При увеличении отношения ((2r/Р1)^∗100), так что степень наложения структур 3 одной на другую становится слишком большой, проявляется тенденция деградации антиотражательных характеристик. Поэтому предпочтительно установить верхний предел отношения ((2r/Р1)^∗100) таким образом, чтобы структуры были соединены на участках, соответствующих не более 1/4 максимальной величины в диапазоне длин волн света в среде, где используется прибор, в длине оптического тракта с учетом показателя преломления. Здесь шаг Р1 расположения представляет собой шаг расположения структур 3 в направлении дорожки, а диаметр 2r представляет собой диаметр нижней поверхности структуры в направлении дорожки. Следует отметить, что в случае круглой нижней поверхности структуры 3 этот диаметр 2r становится просто диаметром, а в случае овальной нижней поверхности структуры диаметр 2r является наибольшим диаметром.

Прозрачный электропроводный слой

Предпочтительно, чтобы прозрачный электропроводный слой 4 содержал прозрачный оксидный полупроводник в качестве основного компонента. Примеры таких прозрачных оксидных полупроводников включают двухкомпонентные соединения, такие как SnO₂, InO₂, ZnO и CdO, трехкомпонентные соединения, содержащие по меньшей мере один элемент из группы, куда входят Sn, In, Zn и Cd в качестве составляющих двухкомпонентных соединений, и многокомпонентные (сложные) оксиды. Примеры материала для прозрачного электропроводного слоя 4 включают ITO (In₂O₃, SnO₂), AZO (Аl₂О₃, ZnO: легированный алюминием оксид цинка), SZO, FTO (легированный фтором оксид олова), SnO₂ (оксид олова), GZO (легированный галлием оксид цинка) и IZO (In₂O₃, ZnO: оксид индия и цинка). Из перечисленных материалов предпочтительным является оксид индия и олова ITO в силу высокой надежности и низкого электрического сопротивления. Материал, составляющий прозрачный электропроводный слой 4, предпочтительно должен иметь смешанное аморфно-поликристаллическое состояние для повышения электрической проводимости. Прозрачный электропроводный слой 4 создают на поверхности структур 3 и потому предпочтительно, чтобы конфигурации поверхности этих структур 3 и прозрачного электропроводного слоя были почти одинаковыми. Это связано с тем, что в этом случае можно предотвратить изменение показателя преломления из-за образования прозрачного электропроводного слоя 4 и тем самым сохранить превосходные антиотражательные характеристики и характеристики прозрачности.

Металлическая пленка

Предпочтительно формировать металлическую пленку (электропроводную пленку) 5 в качестве подслоя для прозрачного электропроводного слоя 4, поскольку это делает возможным уменьшить удельное электрическое сопротивление, уменьшить толщину прозрачного электропроводного слоя 4 и компенсировать недостаток электрической проводимости, когда не удается добиться достаточной величины электрической проводимости с использованием только прозрачного электропроводного слоя 4. Толщина металлической пленки 5 ничем конкретно не ограничена, так что ее устанавливают, например, около нескольких нанометров. Поскольку металлическая пленка 5 обладает высокой электрической проводимостью, при толщине этой пленки несколько нанометров можно получить достаточное удельное поверхностное сопротивление. Более того, при толщине пленки несколько нанометров эта металлическая пленка 5 не оказывает почти никакого оптического влияния, такого как поглощение или отражение. В качестве материала для создания металлической пленки 5 предпочтительно использовать металлический материал, обладающий высокой электрической проводимостью.

Совокупность примеров такого материала включает Ag, Al, Сu, Ti, Nb и легированный Si. Из этих материалов предпочтительно применять серебро (Ag) с учетом высокой электрической проводимости и характеристик при реальном использовании. Хотя необходимое удельное поверхностное сопротивление можно обеспечить с использованием только металлической пленки 5, эта металлическая пленка 5, будучи исключительно тонкой, приобретает островковую структуру, так что в результате становится затруднительно сохранить электрическую проводимость. В этом случае для электрического соединения островков металлической пленки 5 становится важным создать указанный прозрачный электропроводный слой 4 в качестве верхнего слоя этой металлической пленки 5.

Конструкция роликового шаблона

Фиг.10 представляет пример конструкции роликового шаблона для изготовления электропроводного оптического прибора, имеющего описанную выше конструкцию. Как показано на фиг.10, роликовый шаблон 11 имеет большое число структур 13 в виде вогнутых участков, расположенных на поверхности матрицы 12 с шагом, примерно равным длине волны излучения, например, видимого света. Матрица 12 имеет форму столбика или цилиндрическую форму. В качестве материала для матрицы 12 можно использовать, например, стекло, хотя выбор материала этим специально не ограничивается. С использованием устройства экспонирования роликовой матрицы, которое будет описано позднее, двумерные рисунки оказываются пространственно связаны, сигнал форматирования с инверсией полярности и контроллер вращения записывающего устройства оказываются синхронизированы для каждой дорожки с целью генерации сигнала и осуществляется перенос рисунка с соответствующим шагом подачи посредством системы с постоянной угловой скоростью CAV. В результате можно записать рисунок гексагональной решетки или рисунок квазигексагональной решетки. Если должным образом установить частоту сигнала форматирования с инверсией полярности и скорость вращения ролика, можно сформировать рисунок решетки с равномерной пространственной частотой в заданной области записи.

Способ изготовления электропроводного оптического прибора

Далее со ссылками на фиг.11-14 будет описан способ изготовления электропроводного оптического прибора 1, конструкция которого описана выше.

Способ изготовления электропроводного оптического прибора 1 согласно первому варианту включает этап осаждения резиста для создания слоя резиста на поверхности матрицы, этап экспонирования для формирования скрытого изображения микрорельефной рисунка в слое резиста с использованием устройства экспонирования роликовой матрицы и этап проявления с целью проявления слоя резиста, в котором создано скрытое изображение. Способ включает также этап травления для образования роликового шаблона с использованием плазменного травления, этап копирования для изготовления подложки-копии с использованием отверждаемой в ультрафиолетовых лучах полимерной смолы и этап осаждения с целью нанесения прозрачного электропроводного слоя на подложку-копию.

Конструкция устройства для экспонирования

Сначала со ссылками на фиг.11 будет описана конструкция устройства для экспонирования роликовой матрицы, применяемого на этапе экспонирования микрорельефного рисунка. Это устройство для экспонирования роликовой матрицы построено на основе записывающего устройства для оптических дисков.

Лазерный источник 21 света представляет собой источник света для экспонирования резиста, нанесенного на поверхности матрицы 21 в качестве носителя записи, и излучает записывающий лазерный свет с длиной волны λ, например, 266 нм. Этот лазерный свет 15 движется прямолинейно в виде параллельного пучка и входит в электрооптическое устройство 22 (ЕОМ: электрооптический модулятор). Лазерный свет 15, прошедший сквозь электрооптическое устройство 22, отражается зеркалом 23 и направляется в модуляционную оптическую систему 25.

Зеркало 23 образовано из поляризационного расщепителя луча и имеет функцию отражения составляющей с одной поляризацией и пропускания составляющей с другой поляризацией. Поляризационная составляющая, прошедшая сквозь зеркало 23, принимается фотодиодом 24, а полученный фотоприемный сигнал используют для управления электрооптическим устройством 22, чтобы осуществить фазовую модуляцию лазерного света 15.

В модуляционной оптической системе 25 лазерный свет 15 собирают посредством акустооптического устройства 27 (АОМ: акустооптический модулятор), изготовленного из стекла (SiO₂), через собирающую линзу 26. После модуляции яркости в акустооптическом устройстве 27 и расширения лазерный свет 15 преобразуют в параллельный пучок посредством линзы 28. Лазерный свет 15, излучаемый модуляционной оптической системой 25, отражают посредством зеркала 31 и направляют горизонтально на подвижный оптический стол 32 в виде параллельного пучка.

Движущийся оптический стол 32 включает расширитель 33 луча и объектив 34. Лазерному свету 15, направленному на движущийся оптический стол 32, сообщают заданную форму посредством расширителя 33 луча и затем направляют на слой резиста на поверхности матрицы 12 через объектив 34. Матрицу 12 устанавливают на поворотном столе 36, соединенном с электродвигателем 35 для вращения шпинделя. Теперь в результате вращения матрицы 12 и перемещения лазерного света 15 в направлении высоты матрицы 12 происходит дискретное облучение слоя резиста лазерным светом. Таким образом осуществляется экспонирование слоя резиста. Сформированное скрытое изображение имеет приблизительно овальную форму, так что большая ось ориентирована по окружности матрицы. Перемещение лазерного света 15 осуществляют путем перемещения движущегося оптического стола 32 в направлении, обозначенном стрелкой R.

Устройство для экспонирования содержит механизм 37 управления для создания скрытого изображения, соответствующего рисунку гексагональной решетки или рисунку квазигексагональной решетки, показанным на фиг.1В, в слое резиста. Механизм 37 управления включает устройство 29 форматирования и драйвер 30. Устройство 29 форматирования включает секцию инверсии полярности, управляющую синхронизацией облучения слоя резиста лазерным светом 15. Драйвер 30 управляет акустооптическим устройством 27 в ответ на получение выходного сигнала секции инверсии полярности.

В устройстве экспонирования роликовой матрицы сигнал форматирования с инверсией полярности и контроллер вращения в записывающем устройстве синхронизированы с целью генерации сигнала для каждой дорожки, чтобы пространственно связать двумерные рисунки, а интенсивность сигнала модулируют посредством акустооптического устройства 27. Осуществляя формирование рисунка с постоянной угловой скоростью (CAV), при соответствующей скорости вращения, соответствующей частоте модуляции и соответствующем шаге подачи, можно записать рисунок гексагональной решетки или рисунок квазигексагональной решетки. Например, достаточно установить шаг подачи равным 251 нм, чтобы получить период в направлении окружности матрицы, равный 315 нм, и период в направлении под углом около 60 градусов к направлению окружности (направление примерно минус 60 градусов), равный 300 нм (теорема Пифагора), как показано на фиг.10В. Частота сигнала форматирования с инверсией полярности изменяется в соответствии со скоростью вращения (оборотами) ролика (например, 1800 об/мин, 900 об/мин, 450 об/мин и 225 об/мин). Например, частоты сигнала форматирования с инверсией полярности, соответствующие скоростям вращения 1800 об/мин, 900 об/мин, 450 об/мин и 225 об/мин, равны 37,70 МГц, 18,85 МГц, 9,34 МГц и 4,71 МГц соответственно. Рисунок квазигексагональной решетки, имеющий равномерную пространственную частоту (период в направлении окружности равен 315 нм и период в направлении под углом около 60 градусов относительно направления окружности (направление под углом около минус 60 градусов) равен 300 нм), в заданной области записи получают путем увеличения диаметра луча лазерного излучения в дальней ультрафиолетовой области спектра в 5 раз посредством расширителя 33 луча (ВЕХ) 33 на движущемся оптическом столе 32, облучения этим лазерным светом слоя резиста на поверхности матрицы 12 через объектив 34, имеющий NA (числовую апертуру) 0,9, и формирования мелкого скрытого изображения.

Этап нанесения резиста

Сначала, как показано на фиг.12А, готовят матрицу 12 в виде столбика. Эта матрица 12 представляет собой, например, стеклянную матрицу. Далее, как показано на фиг.12В, на поверхности матрицы 12 выполняют слой 14 резиста. В качестве материала слоя 14 резиста можно использовать, например, органический резист или неорганический резист. В качестве органического резиста можно использовать, например, новолачный резист или химически усиленный резист. В качестве неорганического резиста можно использовать, например, оксид металла, содержащий один или два или более различных переходных металлов.

Этап экспонирования

В последующем, как показано на фиг.12С, с использованием устройства для экспонирования роликовой матрицы, описанного выше, облучают слой 14 резиста лазерным светом (экспозиционным лазерным лучом) 15, вращая матрицу 12. В это время в результате дискретного облучения лазерным светом 15, перемещая при этом лазерный свет 15 в направлении высоты матрицы 12 (направление, параллельное центральной оси столбчатой или цилиндрической матрицы 12), вся поверхность слоя 14 резиста оказывается экспонирована. В результате на всей поверхности слоя 14 резиста образуются скрытые изображения 16, соответствующие траектории перемещения лазерного света, так что шаг расположения этих изображений равен длине волны видимого света.

Эти скрытые изображения 16 расположены таким образом, что они образуют несколько рядов дорожек на поверхности матрицы и тем самым составляют рисунок гексагональной решетки или рисунок квазигексагональной решетки. Каждое из скрытых изображений 16 имеет овальную форму, большая ось которой ориентирована в продольном направлении дорожки.

Этап проявления

Далее на поверхность слоя 14 резиста, вращая матрицу 12, капают проявителем, в результате чего происходит проявление слоя 14 резиста, как показано на фиг.13А. Когда слой 14 резиста выполнен из резиста позитивного типа, как показано на чертеже, скорость растворения в проявителе увеличивается на засвеченных участках, экспонированных лазерным светом 15, по сравнению с неэкспонированными участками, в результате чего в слое 14 резиста образуется рисунок, соответствующий скрытым изображениям (засвеченным участкам) 16.

Этап травления

Теперь поверхность матрицы 12 подвергают травлению с использованием рисунка (рисунка резиста) в слое 14 резиста, выполненного на поверхности матрицы 12, в качестве маски. Соответственно, как показано на фиг.13В, образуются вогнутые участки, имеющие эллиптическо-коническую форму или эллиптическо-коническо-трапецеидальную форму, где направление большой оси совпадает с продольным направлением дорожек, т.е. рисунок из конических структур 13. Травление осуществляется, например, способом сухого травления. При этом, выполняя поочередно операцию травления и операцию озоления, можно сформировать рисунок конических структур 13. Более того, можно изготовить конический шаблон глубиной в 3 или более раз больше толщины слоя 14 резиста (избирательность 3 или более) и увеличить коэффициент формы структур 3. В качестве способа сухого травления предпочтительно применить плазменное травление с использованием устройства для травления ролика.

В результате выполнения описанных выше этапов можно получить роликовый шаблон 11, имеющий рисунок гексагональной решетки или рисунок квазигексагональной решетки, образованный вогнутыми участками, каждый из которых имеет глубину от 120 нм до 350 нм.

Этап копирования

Далее роликовый шаблон 11 и подложку 2, такую как лист, на который нанесен переводной материал, приводят в тесный контакт один с другим и облучают ультрафиолетовыми лучами для отверждения и отслаивания. В результате на одной главной поверхности подложки 2 сформированы множество структур в виде вогнутых участков, как показано на фиг.13С, и в результате изготовлен электропроводный оптический прибор 1, такой как отверждаемый в ультрафиолетовых лучах лист-копия с микрорельефом.

Переводной материал образован из отверждаемого в ультрафиолетовых лучах материала и катализатора и включает наполнитель, функциональную присадку и другие подобные компоненты по мере необходимости.

Отверждаемый в ультрафиолетовых лучах материал образован, например, из монофункционального мономера, двухфункционального мономера, многофункционального мономера или другого аналогичного материала. В частности, отверждаемый в ультрафиолетовых лучах материал может быть получен на основе какого-либо одного из перечисленных выше материалов или смеси нескольких таких материалов.

Совокупность примеров монофункционального мономера включает карбоновые кислоты (акриловая кислота), гидрокси (2-гидроксиэтил акрилат, 2-гидроксипропил акрилат, 4-гидроксибутил акрилат), алкил, алициклические соединения (изобутил акрилат, t-бутил акрилат, изоооктил акрилат, лаурил акрилат, стеарил акрилат, изобонил акрилат, циклогексил акрилат), другие функциональные мономеры (2-метокситэтил акрилат, метоксиэтиленгликоль акрилат, 2-этоксиэтил акрилат, тетрагидрофурфурил акрилат, бензил акрилат, этилкарбитол акрилат, феноксиэтил акрилат, N,N-диметиламиноэтил акрилат, N,N-диметиламинопропил акриламид, N,N-диметилакриламид, акрилоил морфолин, N-изопропил акриламид, N,N-диэтилакриламид, N-винилпиролидон, 2-(перфтороктил)этил акрилат, 3-перфторгексил-2-гидроксипропил акрилат, 3-перфтороктил-2-гидроксипропил акрилат, 2-(перфтордецил)этил акрилат, 2-(перфтор-3-метилбутил)этил акрилат, 2,4,6-трибромфенол акрилат, 2,4,6-трибромфенол метакрилат, 2-(2,4,6-трибромфенокси)этил акрилат и 2-этилгексил акрилат.

Примеры двухфункционального мономера включают три(пропилен гликоль)диакрилат, триметилолпропан диарилэфир и уретан акрилат.

Примеры многофункционального мономера включают триметилолпропан триакрилат, дипентаэритритолпента и гексаакрилат и дитриметилопропан тетраакрилат.

Примеры катализатора включают 2,2-диметокси-1,2-дифенилэтан-1-он, 1-гидрокси-циклогексил фенил кетон или 2-гидрокси-2-метил-1-фенимлпропан-1-он.

В качестве наполнителя можно использовать, например, неорганические частицы или органические частицы. Примеры неорганических частиц включают частицы оксидов металлов SiO₂, TiO₂, ZrО₂, SnO₂, Аl₂О₃ и т.п.

Примеры функциональных присадок включают выравниватель, кондиционер для поверхности и противопенные присадки. Примеры материала подложки 2 включают (со)полимер метилметакрилата, поликарбонат, (со)полимер стирола, сополимер метилметакрилата и стирола, диацетат целлюлозы, триацетат целлюлозы, ацетат-бутират целлюлозы, сложный полиэфир, полиамид, полиимид, полиэфир сульфон, полисульфон, полипропилен, полиметилпентен, поливинилхлорид, поливинилацетат, полиэфиркетон, полиуретан и стекло.

Выбор способа изготовления подложки 2 ничем специально не ограничен, так что здесь можно использовать литье под давлением, экструзию или литье без давления. По мере необходимости может быть выполнена обработка поверхности подложки, например, коронным разрядом.

Этап нанесения металлической пленки

Далее, как показано на фиг.14А, по мере необходимости металлическую пленку наносят на вогнуто-выпуклую поверхность подложки 2, где сформированы структуры 3. В качестве способа нанесения металлической пленки можно использовать способ физического осаждения из паровой фазы (PVD: способ создания тонкой пленки путем агрегирования на подложке материала, физически преобразованного в газообразную фазу, в вакууме), такой как осаждение из паровой фазы в вакууме, осаждение из паровой фазы в плазме, напыление или ионно-лучевое осаждение, в дополнение к способу химического осаждения из паровой фазы (CVD: способ осаждения тонкой пленки из паровой фазы с использованием химической реакции), такому как термохимическое осаждение из паровой фазы, плазмохимическое осаждение из паровой фазы и оптикохимическое осаждение из паровой фазы.

Этап нанесения электропроводной пленки

Далее, как показано на фиг.14В, на вогнуто-выпуклую поверхность подложки 2, где сформированы структуры 3, наносят прозрачный электропроводный слой. Этот прозрачный электропроводный слой может быть нанесен, например, таким же способом, как и описанный выше способ осаждения металлической пленки.

Согласно первому варианту может быть изготовлен электропроводный оптический прибор 1, обладающий исключительно высокой прозрачностью и незначительным отражением. Поскольку антиотражательная функция реализована путем создания множества структур 3 на поверхности, зависимость от длины волны света слаба, а зависимость от угла падения оказывается меньше, чем аналогичная зависимость прозрачного электропроводного слоя типа оптической пленки. Здесь можно добиться превосходной производительности и низкой стоимости путем применения технологии нанопечати и создать пленочную структуру с высокой прозрачностью без использования многослойных оптических пленок.

2. Второй вариант

Конструкция электропроводного оптического прибора

Фиг.15А представляет схематичный вид в плане, показывающий пример конструкции электропроводного оптического прибора согласно второму варианту. Фиг.15В представляет частично увеличенный вид в плане электропроводного оптического прибора, показанного на фиг.15А. Фиг.15С представляет схему сечения дорожек Т1, Т3,… на фиг.15В. Фиг.15D представляет схему сечения дорожек Т2, Т4,… на фиг.15В. Фиг.15Е представляет схематичную диаграмму, показывающую форму модуляционного распределения лазерного излучения, используемого для создания скрытого изображения, соответствующего дорожкам Т1, Т3,… на фиг.15В. Фиг.15F представляет схематичную диаграмму, показывающую форму модуляционного распределения лазерного излучения, используемого для создания скрытого изображения, соответствующего дорожкам Т2, Т4,… на фиг.15В.

Электропроводный оптический прибор согласно второму варианту отличается от первого варианта в том, что структуры 3 образуют рисунок тетрагональной решетки или рисунок квазитетрагональной решетки в трех соседних дорожках. В рассматриваемых вариантах рисунок квазитетрагональной решетки отличается от рисунка обычной регулярной тетрагональной решетки и представляет собой рисунок, полученный в результате растяжения рисунка регулярной тетрагональной решетки в продольном направлении дорожек (направление X) с целью деформации этого рисунка.

Высота или глубина структур 3 ничем специально не ограничена, так что ее устанавливают в диапазоне, например, от 100 нм до 280 нм и предпочтительнее в диапазоне от 110 нм до 280 нм. Здесь высота (глубина) структур 3 представляет собой высоту (глубину) этих структур 3 в продольном направлении дорожек. Когда высота структур 3 оказывается меньше 100 нм, коэффициент отражения начинает увеличиваться, тогда как при высоте структур 3 более 280 нм становится затруднительным обеспечить заданную величину удельного электрического сопротивления. Шаг Р2 расположения структур в направлении под углом (около) 45 градусов к направлению дорожек составляет, например, приблизительно от 200 нм до 300 нм. Коэффициент формы (высота/шаг расположения) структур 3 предпочтительно находится в пределах от 0,54 до 1,13. Более того, коэффициенты формы структур 3 совсем не обязательно должны быть одинаковыми, так что структуры 3 могут иметь какое-то распределение высот.

Шаг Р1 расположения структур 3 в одной и той же дорожке предпочтительно больше шага Р2 расположения структур 3 между двумя соседними дорожками. Более того, если шаг расположения структур 3 в одной и той же дорожке обозначить Р1, а шаг расположения структур между соседними дорожками обозначить Р2, предпочтительно, чтобы отношение Р1/Р2 удовлетворяло соотношению 1.4<Р1/Р2≤1.5. Установив числовую величину этого отношения в таком диапазоне, можно повысить коэффициент заполнения поверхности структурами 3, каждая из которых имеет эллиптическо-коническую форму или эллиптическо-коническо-трапецеидальную форму, что в результате позволяет улучшить антиотражательные характеристики. Кроме того, предпочтительно, чтобы высота или глубина структур 3 в направлении под углом 45 градусов или под углом приблизительно 45 градусов к направлению дорожек была меньше высоты или глубины этих структур 3 в продольном направлении дорожек.

Предпочтительно, чтобы высота Н2 структур 3 в направлении рядов (направление θ), т.е. наклонно по отношению к продольному направлению дорожки, была меньше высоты H1 этих структур 3 в продольном направлении дорожки. Другими словами, предпочтительно, чтобы высоты H1 и Н2 удовлетворяли соотношению H1>Н2.

Фиг.16 представляет схему, показывающую конфигурацию нижней поверхности структуры при изменении эллиптичности этой нижней поверхности структуры 3. Эллиптичности овалов 31, 32 и 33 равны 100%, 163,3% и 141% соответственно. При таком изменении эллиптичности коэффициент заполнения поверхности подложки структурами 3 может изменяться. Когда структуры 3 образуют рисунок тетрагональной решетки или рисунок квазитетрагональной решетки, эллиптичность «е» нижней поверхности структуры предпочтительно составляет 150%≤е≤180%. Это происходит потому, что в таком диапазоне можно увеличить коэффициент заполнения поверхности структурами 3 и получить в результате превосходные антиотражательные характеристики.

Коэффициент заполнения поверхности подложки структурами 3 составляет не менее 65%, предпочтительнее - не менее 73% и еще более предпочтительно - не менее 86%, причем показатель 100% служит верхним пределом. Установив таким образом коэффициент заполнения в указанных диапазонах, можно улучшить антиотражательные характеристики.

Здесь коэффициент заполнения поверхности структурами 3 (средний коэффициент заполнения) имеет величину, определяемую следующим образом.

Сначала фотографируют вид сверху поверхности электропроводного оптического прибора 1 с помощью растрового электронного микроскопа (SEM). Далее на полученной на этом микроскопе SEM фотографии выбирают случайным образом элементарную ячейку Uc, чтобы измерить шаг Р1 расположения структур и шаг Тр дорожек в этой элементарной ячейке Uc (см. фиг.15В). Затем с использованием обработки изображения измеряют площадь S нижней поверхности какой-либо из четырех структур 3 в элементарной ячейке. В дальнейшем измеренные шаг Р1 расположения структур, шаг Тр дорожек и площадь S нижней поверхности используют для вычисления коэффициента заполнения в соответствии с Выражением (4) ниже.

Коэффициент заполнения=(S(tetra)/S(unit))^∗100…(4)

Площадь элементарной ячейки: S(unit)=2^∗((Р1^∗Тр)^∗(1/2))=Р1^∗Тр

Площадь нижней поверхности структуры в элементарной ячейке: S(tetra)=S

Вычисление коэффициента заполнения, как описано выше, выполняют для 10 элементарных ячеек, выбранных случайным образом по фотографии, полученной на электронном микроскопе (SEM). После этого измеренные величины просто усредняют (вычисляют арифметическое среднее) для получения средней величины коэффициента заполнения и затем полученную величину используют в качестве коэффициента заполнения поверхности подложки структурами 3.

Отношение диаметра 2 г к шагу Р1 расположения структур - ((2r/Р1)^∗100) составляет не менее 64%, предпочтительнее - не менее 69% и еще более предпочтительно - не менее 73%. Установив эти диапазоны таким образом, можно повысить коэффициент заполнения поверхности структурами 3 и улучшить антиотражательные характеристики. Здесь шаг Р1 расположения представляет собой шаг расположения структур 3 в направлении дорожек, а диаметр 2r представляет собой диаметр нижней поверхности структуры в направлении дорожки. Следует отметить, что, когда структура имеет круглую нижнюю поверхность, диаметр 2r представляет собой просто диаметр, а если нижняя поверхность структур имеет овальную форму, диаметр 2r является наибольшим диаметром.

Конструкция роликового шаблона

Фиг.17 представляет пример конструкции роликового шаблона, используемого при изготовлении электропроводного оптического прибора, имеющего описанную выше конструкцию. Этот роликовый шаблон отличается от шаблона, используемого при изготовлении первого варианта, в том, что вогнутые структуры 13 образуют рисунок тетрагональной решетки или рисунок квазитетрагональной решетки.

При использовании устройства для экспонирования роликовой матрицы двумерные рисунки оказываются пространственно связаны, сигнал форматирования с инверсией полярности и контроллер вращения записывающего устройства оказываются синхронизированы для каждой дорожки с целью генерации сигнала и осуществляется перенос рисунка с соответствующим шагом подачи посредством системы с постоянной угловой скоростью CAV. В результате можно записать рисунок тетрагональной решетки или рисунок квазитетрагональной решетки. Предпочтительно, установив должным образом частоту сигнала форматирования с инверсией полярности и скорость вращения ролика, сформировать рисунок решетки с равномерной пространственной частотой в заданной области записи в слое резиста на поверхности матрицы 12 путем облучения лазерным светом.

3. Третий вариант

Конструкция электропроводного оптического прибора

Фиг.18А представляет схематичный вид в плане, показывающий пример конструкции электропроводного оптического прибора согласно третьему варианту. Фиг.18В представляет частично увеличенный вид в плане электропроводного оптического прибора, показанного на фиг.18А. Фиг.18С представляет схему сечения дорожек Т1, Т3,… на фиг.18В. Фиг.18D представляет схему сечения дорожек Т2, Т4,… на фиг.18В.

Электропроводный оптический прибор 1 согласно третьему варианту отличается от первого варианта в том, что дорожки Т выполнены в форме дуги, а структуры 3 расположены вдоль этой дуги. Как показано на фиг.18В, структуры 3 расположены таким образом, что образуют рисунок квазигексагональной решетки, где центры структур 3 помещены соответственно в точки с а1 по а7 в трех соседних дорожках (Т1-Т3). Здесь под рисунком квазигексагональной решетки понимают рисунок гексагональной решетки, отличающийся от обычного регулярного рисунка гексагональной решетки и при этом растянутый и деформированный вдоль дуги дорожек Т, или понимают рисунок гексагональной решетки, отличающийся от обычного регулярного рисунка гексагональной решетки и при этом растянутый и деформированный в продольном направлении дорожек (направлении X).

Поскольку в остальном элементы конструкции электропроводного оптического прибора 1, кроме тех, что описаны выше, являются такими же, как и в первом варианте, описания этих элементов будут опущены.

Конструкция дискового шаблона

Фиг.19А и 19В представляют пример конструкции дискового шаблона, используемого при изготовлении электропроводного оптического прибора, имеющего описанную выше конструкцию. Как показано на фиг.19А и 19В, дисковый шаблон 41 имеет конструкцию, в которой на поверхности дисковой матрицы 42 расположены большое число структур 43 в виде вогнутых участков. Структуры 43 расположены периодически и в виде двумерного рисунка с шагом расположения, не превышающим длину волны света в диапазоне света, присутствующего в среде, где используется электропроводный оптический прибор 1, так что этот шаг расположения имеет величину такого же уровня, как и длина волны видимого света. Структуры 43 расположены на, например, концентрических или спиральных дорожках.

Поскольку элементы конструкции дискового шаблона 41, кроме тех, что описаны выше, являются такими же, как и в составе роликового шаблона 11 согласно первому варианту, описания этих элементов будут опущены.

Способ изготовления электропроводного оптического прибора

Сначала будет со ссылками на фиг.20 описано устройство для экспонирования, применяемое при изготовлении дискового шаблона 41, имеющего описанную выше конструкцию.

Движущийся оптический стол 32 включает расширитель 33 луча, зеркало 38 и объектив 34. Лазерному свету 15, направленному на движущийся оптический стол 32, сообщают заданную форму луча посредством расширителя 33 луча и затем облучают этим светом слой резиста на поверхности дисковой матрицы 42 через зеркало 38 и объектив 34. Таким образом выполняется этап экспонирования слоя резиста. Сформированное скрытое изображение имеет форму овала, большая ось которого ориентирована в направлении окружности. Перемещение лазерного света 15 осуществляется посредством перемещения движущегося оптического стола 32 в направлении, обозначенном стрелкой R.

Устройство для экспонирования, изображенное на фиг.20, включает механизм 37 управления для формирования скрытого изображения, соответствующего двумерному рисунку гексагональной решетки или квазигексагональной решетки, показанной на фиг.18В в слое резиста. Механизм 37 управления включает устройство 29 форматирования и драйвер 30. Устройство 29 форматирования включает секцию инверсии полярности, управляющую синхронизацией облучения слоя резиста лазерным светом 15. Драйвер 30 управляет акустооптическим устройством 27 в ответ на получение выходного сигнала секции инверсии полярности.

Механизм 37 управления синхронизирует модуляцию интенсивности лазерного света 15 в акустооптическом устройстве 27, скорость вращения электродвигателя 35 для вращения стола и скорость перемещения движущегося оптического стола 32 для каждой дорожки, чтобы пространственно связать двумерные рисунки в виде скрытого изображения. Матрицей 42 управляют для вращения с постоянной угловой скоростью (CAV). После этого осуществляют перенос рисунка, вращая матрицу 42 с соответствующей скоростью посредством электродвигателя 35 вращения стола, модулируя интенсивность лазерного света 15 с соответствующей частотой посредством акустооптического устройства 27 и перемещая лазерный свет 15 с соответствующим шагом подачи посредством движущегося оптического стола 32. В результате в слое резиста образуется скрытое изображение рисунка гексагональной решетки или рисунка квазигексагональной решетки.

Кроме того, сигнал управления секцией инверсии полярности плавно изменяется таким образом, чтобы получить одинаковую пространственную частоту (плотность рисунка скрытого изображения, Р1:330 нм и Р2:300 нм, Р1:315 нм и Р2:275 нм или Р1:300 нм и Р2:265 нм). Более конкретно, в процессе экспонирования изменяют период облучения слоя резиста лазерным светом 15 для каждой дорожки и при этом осуществляют частотную модуляцию лазерного света 15 в механизме 37 управления, так что шаг Р1 на каждой дорожке Т становится равным приблизительно 330 нм (или 315 нм, 300 нм). Другими словами, модуляцией управляют таким образом, что период облучения лазерным светом становится все меньше по мере того, как положение дорожки перемещается дальше от центра дисковой матрицы 42. В результате на всей поверхности подложки может быть сформирован нанорисунок с постоянной пространственной частотой.

Далее будет описан пример способа изготовления электропроводного оптического прибора согласно третьему варианту.

Сначала с использованием устройства для экспонирования, имеющего описанную выше конструкцию, изготавливают дисковый шаблон 41 таким же способом, как и в первом варианте, за исключением того, что экспонируют слой резиста, выполненный на дисковой матрице. Затем дисковый шаблон 41 и подложку 2, такую как акриловый лист, на который нанесен слой полимерной смолы, отверждаемой в ультрафиолетовых лучах, приводят в тесный контакт одного с другой и облучают ультрафиолетовыми лучами для отверждения этой полимерной смолы, отверждаемой в ультрафиолетовых лучах. После этого подложку 2 отделяют от дискового шаблона 41. В результате можно получить дисковый оптический прибор, на поверхности которого расположены множество структур 3. Далее на вогнуто-выпуклую поверхность оптического прибора, на которой созданы множество структур 3, наносят прозрачный электропроводный слой 4 после осаждения, при необходимости, металлической пленки 5. В результате можно получить дискообразный электропроводный оптический прибор 1. В последующем из этого дискообразного электропроводного оптического прибора 1 вырезают электропроводный оптический прибор 1 заданной формы, такой как прямоугольная форма. В результате оказывается изготовлен заданный электропроводный оптический прибор 1.

Согласно третьему варианту можно с высокой производительностью изготавливать электропроводные оптические приборы 1, обладающие превосходными антиотражательными характеристиками, как и в случае, когда структуры 3 расположены вдоль прямых линий.

4. Четвертый вариант

Фиг.21А представляет схематичный вид в плане, показывающий пример конструкции электропроводного оптического прибора согласно четвертому варианту. Фиг.21В представляет частично увеличенный вид в плане электропроводного оптического прибора, показанного на фиг.21А.

Электропроводный оптический прибор 1 согласно четвертому варианту отличается от первого варианта в том, что структуры 3 расположены на дорожках извилистой формы (далее именуемые извилистыми дорожками). Предпочтительно синхронизировать отклонения дорожек на подложке 2 от средней линии. Иными словами, предпочтительно, чтобы такие отклонения были синхронизированными отклонениями. Синхронизируя таким образом отклонения, можно сохранить конфигурацию элементарной ячейки гексагональной решетки или квазигексагональной решетки и поддерживать при этом высокий коэффициент заполнения. Извилистые дорожки могут иметь, например, форму синусоиды или треугольной волны. Форма извилистых дорожек не ограничивается периодическими функциями, а может также соответствовать непериодической функции. Амплитуда отклонений извилистых дорожек может быть выбрана, например, около ±10 мкм.

Остальные элементы конструкции четвертого варианта, кроме тех, что описаны выше, являются такими же, как и в первом варианте.

Согласно четвертому варианту, поскольку структуры 3 расположены на извилистых дорожках, можно исключить неравномерность внешнего вида.

5. Пятый вариант

Фиг.22А представляет схематичный вид в плане, показывающий пример конструкции электропроводного оптического прибора согласно пятому варианту. Фиг.22В представляет частично увеличенный вид в плане электропроводного оптического прибора, показанного на фиг.22А. Фиг.22С представляет схему сечения дорожек Т1, Т3,… на фиг.22В. Фиг.22D представляет схему сечения дорожек Т2, Т4,… на фиг.22В. Фиг.23 представляет частично увеличенный вид в перспективе электропроводного оптического прибора, показанного на фиг.22А.

Электропроводный оптический прибор 1 согласно пятому варианту отличается от первого варианта тем, что на поверхности подложки расположены большое число структур 3 в виде вогнутых участков. Эти структуры 3 имеют вогнутую форму, полученную путем инверсии выпуклой формы структур 3 согласно первому варианту. Следует отметить, что когда структуры 3 выполнены в виде вогнутых участков, как описано выше, отверстия этих вогнутых структур 3 (входные зоны вогнутых участков) считаются нижними участками, тогда как самые нижние участки структур 3 в направлении глубины (самые глубокие области вогнутых участков) считаются участками вершин. Другими словами, участок вершины и нижний участок таких структур 3 представляют собой пустое пространство, не содержащее вещества. Более того, поскольку в пятом варианте структуры 3 представляют собой вогнутые участки, фигурирующая в выражении (1) и других подобных выражениях высота Н структур 3 становится глубиной Н структур 3.

Остальные элементы конструкции пятого варианта, кроме тех, что описаны выше, являются такими же, как и в первом варианте.

Поскольку форма выпуклых структур 3 из первого варианта в пятом варианте инвертирована, этот пятый вариант создает такой же эффект, как и первый вариант.

6. Шестой вариант

Фиг.24А представляет схематичный вид в плане, показывающий пример конструкции электропроводного оптического прибора согласно шестому варианту. Фиг.24В представляет частично увеличенный вид в плане электропроводного оптического прибора, показанного на фиг.24А. Фиг.24С представляет схему сечения дорожек Т1, Т3,… на фиг.24В. Фиг.24D представляет схему сечения дорожек Т2, Т4,… на фиг.24В. Фиг.25 представляет частично увеличенный вид в перспективе электропроводного оптического прибора, показанного на фиг.24А.

Электропроводный оптический прибор 1 включает подложку 2, множество структур 3, выполненных на поверхности подложки 2, и прозрачный электропроводный слой 4, нанесенный поверх этих структур 3. Предпочтительно также создать дополнительно металлическую пленку 5 между структурами 3 и прозрачным электропроводным слоем 4 для уменьшения удельного поверхностного электрического сопротивления. Структуры 3 представляют собой выпуклые участки, каждый из которых имеет пирамидальную форму. Нижние участки соседних структур 3 соединены один с другим и при этом накладываются один на другой. Из всей совокупности соседних структур 3 самые близкие структуры 3 предпочтительно расположены в направлении дорожки. Это сделано так потому, что в соответствии со способом изготовления прибора, который будет описан позднее, легко разместить самые близкие структуры 3 в таких позициях. Электропроводный оптический прибор 1 имеет функцию предотвращения отражения света, падающего на поверхность подложки, на которой выполнены структуры 3. В приведенных ниже описаниях две взаимно ортогональные оси, расположенные в пределах одной главной поверхности подложки, будут именоваться ось Х и ось Y соответственно, а ось, вертикальная по отношению к этой главной поверхности подложки, будет именоваться ось Z. Более того, когда между структурами 3 присутствуют пустые участки 2а, предпочтительно сформировать мелкую выпукло-вогнутую конфигурацию на этих пустых участках 2а. В результате создания такой мелкой выпукло-вогнутой конфигурации можно дополнительно уменьшить коэффициент отражения электропроводного оптического прибора 1.

Фиг.26 представляет пример характеристики изменения показателя преломления в электропроводном оптическом приборе согласно шестому варианту. Как показано на фиг.26, эффективная величина показателя преломления структуры 3 плавно возрастает в направлении глубины (направление -Z на фиг.24А) в сторону подложки 2, так что график зависимости показателя от глубины представляет собой S-образную кривую. В частности, кривая характеристики показателя преломления имеет одну точку перегиба N. Эта точка перегиба N соответствует конфигурации боковой поверхности структуры 3. Изменяя подобным образом эффективный показатель преломления, можно уменьшить коэффициент отражения, поскольку границы становятся непрозрачными для света, и улучшить антиотражательные характеристики электропроводного оптического прибора 1. Предпочтительно, чтобы изменение эффективного показателя преломления в направлении глубины носило характер монотонного увеличения. Здесь понятие S-образной кривой включает также перевернутую S-образную кривую, т.е. Z-образную кривую.

Более того, предпочтительно, чтобы изменение величины эффективного показателя преломления в направлении глубины происходило более резко, чем средняя величина наклона характеристики эффективных показателей преломления по меньшей мере на одной стороне - стороне участка вершины или стороне подложки структуры 3. В результате можно получить превосходные антиотражательные характеристики.

Нижний участок структуры 3 соединен с нижним участком части или всех соседних структур 3, например. Благодаря такому соединению нижних участков структур одного с другим изменение эффективного показателя преломления структур 3 в направлении глубины можно сделать плавным. В результате становится возможным получение S-образной характеристики показателя преломления. Кроме того, путем соединения нижних участков структур одного с другим можно увеличить коэффициент заполнения поверхности структурами. Следует отметить, что на фиг.24В позиции соединенных участков в состоянии, когда все соседние структуры 3 соединены одна с другой, обозначены черными точками "•". В частности, соединительные участки образованы между всеми соседними структурами 3, между соседними структурами 3 в одной и той же дорожке (например, между а1 и а2) или между структурами 3 в соседних дорожках (например, между а1 и а7 или а2 и а7). Для реализации характеристики плавно изменяющегося показателя преломления и получения превосходных антиотражательных характеристик предпочтительно создать соединительные участки между всеми соседними структурами 3. Для облегчения создания соединительных участков с использованием способа изготовления приборов, который будет описан позднее, предпочтительно формировать соединительные участки между соседними структурами 3 в одной и той же дорожке. Когда структуры 3 размещены периодически в соответствии с рисунком гексагональной решетки или рисунком квазигексагональной решетки, соединительные участки оказываются соединены в направлении, в котором расположение структур 3 обладает шестикратной симметрией.

Предпочтительно соединить структуры 3 таким образом, чтобы их нижние участки накладывались один на другой. При таком соединении структур 3 можно получить S-образную характеристику показателя преломления и увеличить коэффициент заполнения поверхности структурами 3. Предпочтительно, чтобы структуры были соединены на участках, соответствующих не более 1/4 максимальной величины в диапазоне длин волн света в среде, где используется прибор, в длине оптического тракта с учетом показателя преломления. В результате можно получить превосходные антиотражательные характеристики.

Высоту структур 3 предпочтительно выбирают должным образом в соответствии с диапазоном длин волны света, который нужно пропустить. В частности, предпочтительно, чтобы высота структур 3 составляла не менее 5/14 и не более 10/7 максимальной длины волны в диапазоне длин волн света в среде, где используется прибор. Когда сквозь структуры 3 должен проходить видимый свет, высота этих структур 3 предпочтительно должна быть в пределах от 100 нм до 280 нм. Предпочтительно также установить коэффициент формы структур 3 (высота Н/шаг расположения) в пределах от 0,5 до 1,46. Когда коэффициент формы становится ниже 0,5, начинается деградация характеристик отражения и характеристик прозрачности, а при коэффициенте формы более 1,46 начинается деградация характеристики отделения шаблона при изготовлении электропроводного оптического прибора 1, в результате чего качественное копирование шаблона становится невозможным.

В качестве материала для изготовления структур 3 предпочтительно использовать материал, содержащий в качестве основного компонента отверждаемую в ультрафиолетовых лучах полимерную смолу, отверждаемую под воздействием ионизирующего излучения полимерную смолу, которую для отверждения облучают электронными пучками, или термоотверждаемую полимерную смолу, которую для отверждения нагревают, однако наиболее предпочтительно использование материала, содержащего отверждаемую в ультрафиолетовых лучах полимерную смолу в качестве основного компонента.

Фиг.27 представляет увеличенную схему сечения, показывающую пример конфигурации структуры. Предпочтительно, чтобы боковая поверхность структуры 3 постепенно расширялась по мере приближения к подложке 2 в форме, соответствующей корню квадратному из S-образной кривой, показанной на фиг.26. При такой конфигурации боковой поверхности можно получить превосходные антиотражательные характеристики и улучшить «переводимость» структур 3.

Участок 3t вершины имеет плоскую форму или выпуклую форму, толщина которой уменьшается по направлению к вершине. Когда участок 3t вершины структуры 3 имеет плоскую форму, предпочтительно, чтобы отношение площади St участка вершины структуры на виде в плане к площади S элементарной ячейки (St/S) уменьшалось по мере увеличения высоты структуры 3. В такой конструкции можно улучшить антиотражательные характеристики структур 3. Здесь элементарная ячейка является, например, гексагональной решеткой или квазигексагональной решеткой. Отношение площадей для нижней поверхности структуры (отношение площади Sb нижней поверхности структуры к площади S элементарной ячейки (Sb/S)) предпочтительно близко к отношению площадей для участка 3t вершины. Кроме того, на участках 3t вершин структур 3 может быть создан слой с низким показателем преломления, имеющий показатель преломления ниже показателя преломления структур 3. За счет такого создания слоя с низким показателем преломления можно уменьшить коэффициент отражения.

Предпочтительно, чтобы профиль боковой поверхности структуры 3 за исключением участка 3t вершины и нижнего участка 3b имел пару из первой точки Ра перехода и второй точки Рb перехода, расположенных в этом порядке их перечисления от участка 3t вершины к нижнему участку 3b. Соответственно характеристика эффективного показателя преломления структуры 3 в направлении глубины (направление -Z на фиг.24А) может иметь одну точку перегиба.

Здесь эти первая точка перехода и вторая точка перехода определены следующим образом.

Как показано на фиг.28А и 28В, когда профиль боковой поверхности структуры 3 между участком 3t вершины и нижним участком 3b построен путем дискретного соединения нескольких отрезков плавных кривых от участка 3t вершины структуры 3 к нижнему участку 3b этой структуры, точки соединения этих отрезков кривых становятся точками перехода. Эти точки перехода совпадают с точкой перегиба. Хотя в точках перехода дифференцирование не может дать точного результата, такая точка перегиба в качестве предельной точки также именуется точкой перегиба в этом случае. Когда структура 3 имеет криволинейную поверхность, как описано выше, предпочтительно, чтобы уклон боковой поверхности структуры 3 от участка 3t вершины к нижнему участку 3b был пологим от первой точки Ра перехода и становился более крутым от второй точки Рb перехода.

Когда боковая поверхность структуры 3 между участком 3t вершины и нижним участком 3b образована путем непрерывного гладкого соединения нескольких отрезков плавных кривых от участка 3t вершины структуры 3 к нижнему участку 3b этой структуры, как показано на фиг.28С, точки перехода определены следующим образом. Точка, ближайшая (на кривой) к пересечению двух пересекающихся касательных к каждой из двух точек перехода на боковой поверхности структуры, как показано на фиг.28С, становится точкой перехода.

Предпочтительно, чтобы структура 3 имела на боковой поверхности между участком 3t вершины и нижним участком 3b одну ступеньку St. Создание одной ступеньки St позволяет реализовать характеристику показателя преломления описанную выше. Другими словами, эффективный показатель преломления структуры 3 в направлении глубины может постепенно увеличиваться в сторону подложки 2 в соответствии с S-образной кривой. В качестве примеров такой ступеньки можно назвать наклонную ступеньку и параллельную ступеньку, но наклонная ступенька предпочтительнее. Когда ступенька St является наклонной, можно обеспечить более благоприятную переводимость, чем в случае параллельной ступеньки St.

Под наклонной ступенькой понимают ступеньку, боковая поверхность которой непараллельна поверхности подложки, а расширяется в направлении от участка вершины структуры 3 к нижнему участку этой структуры. Под параллельной ступенькой понимают ступеньку, параллельную поверхности подложки. Здесь ступенька St представляет собой секцию, заданную первой точкой Ра перехода и второй точкой Рb перехода, описанными выше. Следует отметить, что ступенька St не включает плоскость участка 3t вершины и кривую или плоскость между структурами.

Предпочтительно, чтобы структура 3 имела пирамидальную форму и являлась осесимметричной за исключением нижнего участка, соединенного с соседней структурой 3, или пирамидальную форму, полученную путем растяжения или сжатия пирамидальной формы в направлении дорожки с точки зрения формуемости. Примеры этой пирамидальной формы включают коническую форму, коническо-трапецеидальную форму, эллиптическо-коническую форму и эллиптическо-коническо-трапецеидальную форму. Здесь пирамидальная форма в дополнение к конической форме и коническо-трапецеидальной форме концептуально включает эллиптическо-коническую форму и эллиптическо-коническо-трапецеидальную форму, как описано выше. Кроме того, под коническо-трапецеидальной формой понимают форму, полученную путем срезания участка вершины конической формы, а под эллиптическо-коническо-трапецеидальной формой понимают форму, полученную путем срезания участка вершины эллиптического конуса. Следует отметить, что форма структуры 3 в целом не ограничивается перечисленными формами, а только должна быть такой формой, в которой эффективный показатель преломления структуры 3 в направлении глубины плавно увеличивается в соответствии с S-образной кривой по мере приближения к подложке 2. Более того, понятие «пирамидальная форма» включает не только форму полной пирамиды, но также форму пирамиды, имеющей ступеньку St на боковой поверхности, как описано выше.

Структура 3, имеющая эллиптическо-коническую форму, представляет собой выпуклую пирамидальную структуру, в которой нижняя поверхность имеет овальную форму или яйцеобразную форму, обладающую большой и малой осями, а участок вершины становится все тоньше по мере приближения к «острию» на конце. Структура 3, имеющая эллиптическо-коническо-трапецеидальную форму, представляет собой пирамидальную структуру, в которой нижняя поверхность имеет овальную форму или яйцеобразную форму, обладающую большой и малой осями, а участок вершины является плоским. Когда структуры 3 имеют эллиптическо-коническую форму или эллиптическо-коническо-трапецеидальную форму, предпочтительно формировать эти структуры 3 на поверхности подложки таким образом, чтобы направление большой оси нижней поверхности каждой структуры 3 совпадало с продольным направлением дорожки (направление X).

Площадь поперечного сечения структуры 3 изменяется в направлении глубины структуры 3 таким образом, чтобы соответствовать характеристике изменения показателя преломления, описанной выше. Эта площадь поперечного сечения структуры 3 предпочтительно возрастает монотонно в направлении глубины структуры 3. Здесь под площадью поперечного сечения структуры 3 понимают площадь сечения плоскостью, параллельной поверхности подложки, на которой выполнены эти структуры 3. Предпочтительно, чтобы площадь поперечного сечения структуры 3 изменялась в направлении глубины таким образом, чтобы отношение площадей поперечного сечения структур 3 в позициях на разной глубине соответствовало характеристике эффективного показателя преломления, соответствующей этим позициям.

Структуру 3, имеющую описанную выше ступеньку, получают путем переноса конфигурации с использованием, например, матрицы, изготовленной, как будет описано ниже. В частности, матрицу, в которой ступенька создана на боковой поверхности структуры (вогнутый участок), получают путем подбора должным образом времени обработки в процессе травления и в процессе озоления на этапе травления в ходе изготовления матрицы.

Согласно шестому варианту каждая структура 3 имеет пирамидальную форму, а эффективный показатель преломления структур 3 в направлении глубины постепенно увеличивается по мере приближения к подложке 2 в соответствии с S-образной кривой. В результате можно уменьшить отражение, поскольку границы становятся нечеткими для света вследствие эффекта формы структур 3. Таким образом, можно получить превосходные антиотражательные характеристики. Превосходные антиотражательные характеристики можно получить особенно тогда, когда структуры 3 имеют большую высоту. Более того, поскольку нижние участки соседних структур 3 соединены один с другим и при этом накладываются один на другой, коэффициент заполнения поверхности структурами 3 можно увеличить, а формуемость структур 3 можно улучшить.

Предпочтительно изменить характеристику эффективного показателя преломления структур 3 в направлении глубины в виде S-образной кривой и расположить эти структуры в соответствии с рисунком (квази)гексагональной решетки или рисунком (квази)тетрагональной решетки. Более того, предпочтительно, чтобы структуры 3 имели осесимметричную конфигурацию или конфигурацию, в которой базовая осесимметричная конфигурация растянута или сжата в направлении дорожки. Кроме того, предпочтительно соединить соседние структуры 3 одну с другой возле подложки. В такой конфигурации можно легче получить очень хорошие антиотражательные структуры.

При изготовлении электропроводного оптического прибора 1 способом, сочетающим изготовление матрицы оптического диска и травление, время, необходимое для изготовления матрицы (время экспонирования), можно значительно сократить по сравнению со способом изготовления электропроводного оптического прибора 1 посредством экспонирования электронным лучом. Таким образом, можно значительно повысить производительность изготовления электропроводных оптических приборов 1.

Когда участок вершины структур 3 является не острым, а плоским, долговечность такого электропроводного оптического прибора 1 может быть увеличена. Более того, характеристики отделения структур 3 от роликового шаблона также можно улучшить. Когда ступенька на структуре 3 является наклонной, можно улучшить «переводимость» по сравнению со случаем параллельной ступеньки.

7. Седьмой вариант

Фиг.29 представляет схему сечения, показывающую пример конструкции электропроводного оптического прибора согласно седьмому варианту. Как показано на фиг.29, электропроводный оптический прибор 1 согласно седьмому варианту отличается от первого варианта в том, что структуры 3 выполнены также и на другой главной поверхности прибора (вторая главная поверхность) относительно той главной поверхности (первая главная поверхность), где структуры 3 уже были созданы.

Шаг расположения структур, коэффициент формы и другие параметры структур 3 не обязательно должны быть одинаковыми на обеих главных поверхностях электропроводного оптического прибора 1, так что можно выбирать различные рисунки расположения структур и коэффициенты формы в зависимости от желаемых характеристик. Например, на одной главной поверхности рисунка расположения структур может представлять собой рисунок квазигексагональной решетки, а рисунок расположения структур на другой главной поверхности может представлять собой рисунок квазитетрагональной решетки.

Поскольку в седьмом варианте множество структур 3 выполнены на обеих главных поверхностях подложки 2, антиотражательная функция может быть сообщена обеим поверхностям электропроводного оптического прибора 1- и той поверхности, на которую падает свет, и той поверхности, из которой свет выходит. В результате можно дополнительно улучшить характеристику прозрачности.

8. Восьмой вариант

Фиг.30 представляет схему сечения, показывающую пример конструкции электропроводного оптического прибора согласно восьмому варианту. Как показано на фиг.30, электропроводный оптический прибор 1 отличается от первого варианта в том, что на подложке выполнен прозрачный электропроводный слой, а на поверхности этого прозрачного электропроводного слоя созданы большое число структур 3, также обладающих прозрачностью и электропроводностью. Прозрачный электропроводный слой 8 включает материал по меньшей мере одного из типов, выбранный из группы, содержащей электропроводный полимер, электропроводный наполнитель, углеродные нанотрубки и электропроводный порошок. В качестве электропроводного наполнителя можно использовать, например, наполнитель на основе серебра. В качестве электропроводного порошка можно использовать, например, порошок оксида индия и олова ITO.

Восьмой вариант действует так же, как и первый вариант, описанный выше.

9. Девятый вариант

Фиг.31А представляет схему сечения, показывающую пример конструкции сенсорной панели согласно девятому варианту. Эта сенсорная панель является так называемой сенсорной панелью с резистивной пленкой. В качестве такой сенсорной панели с резистивной пленкой может быть использована либо аналоговая сенсорная панель с резистивной пленкой, либо цифровая сенсорная панель с резистивной пленкой. Как показано на фиг.31А, сенсорная панель 50 в качестве устройства ввода информации включает первый электропроводный базовый материал 51, включающий сенсорную поверхность, на которую вводят информацию (входная поверхность), и второй электропроводный базовый материал 52, расположенный напротив первого электропроводного базового материала 51. Предпочтительно, чтобы сенсорная панель 50 дополнительно включала на сенсорной поверхности первого электропроводного базового материала 51 слой твердого покрытия или слой необрастающего твердого покрытия. Более того, при необходимости на сенсорной панели 50 может быть дополнительно выполнена передняя панель. Сенсорную панель 50 прикрепляют к дисплею 54 через, например, слой 53 клея.

Примеры такого дисплея включают разнообразные дисплеи, такие как жидкокристаллический дисплей, электронно-лучевой дисплей или дисплей с электронно-лучевой трубкой (CRT), плазменный дисплей (PDP: панель плазменного дисплея), электролюминесцентный (EL) дисплей и дисплей с электронной эмиссией на основе поверхностной проводимости (SED).

Любой из электропроводных оптических приборов 1 согласно вариантам с первого по шестой может быть использован в качестве по меньшей мере одного из базовых материалов - первого электропроводного базового материала 51 и второго электропроводного базового материала 52. Когда какой-либо из электропроводных оптических приборов 1 согласно вариантам с первого по шестой используется в качестве первого электропроводного базового материала 51 и второго электропроводного базового материала 52, для этих электропроводных базовых материалов можно использовать электропроводные оптические приборы 1 согласно одному и тому же варианту или согласно различным вариантам.

Предпочтительно формировать структуры 3 по меньшей мере на одной из двух противоположных поверхностей первого электропроводного базового материала 51 и второго электропроводного базового материала 52, либо, с точки зрения улучшения антиотражательных характеристик и характеристик прозрачности, можно создавать структуры 3 на обеих этих противоположных поверхностях.

Предпочтительно выполнять однослойный или многослойный антиотражательный слой на сенсорной поверхности первого электропроводного базового материала 51 для уменьшения отражения и улучшения видимости.

Модифицированный пример

Фиг.31В представляет схему сечения, показывающую модифицированный пример конструкции сенсорной панели согласно девятому варианту. Как показано на фиг.31В, электропроводный оптический прибор 1 согласно седьмому варианту используется в качестве по меньшей мере одного из базовых материалов - первого электропроводного базового материала 51 и второго электропроводного базового материала 52.

По меньшей мере на одной из противоположных поверхностей первого электропроводного базового материала 51 и второго электропроводного базового материала 52 выполнены множество структур 3. В дополнение к этому множество структур 3 созданы также по меньшей мере на одной из поверхностей - сенсорной поверхности первого электропроводного базового материала 51 и поверхности второго электропроводного базового материала 52А со стороны дисплея 54. С точки зрения улучшения антиотражательных характеристик и характеристик прозрачности предпочтительно формировать структуры 3 на обеих этих поверхностях.

Поскольку в девятом варианте электропроводный оптический прибор 1 используется в качестве по меньшей мере одного из материалов - первого электропроводного базового материала 51 и второго электропроводного базового материала 52, можно получить сенсорную панель 50 с превосходными антиотражательными характеристиками и характеристиками прозрачности. Таким образом, видимость сенсорной панели 50 и, в частности, видимость этой сенсорной панели 50 снаружи может быть улучшена.

10. Десятый вариант

Фиг.32А представляет вид в перспективе, показывающий пример конструкции сенсорной панели согласно десятому варианту. Фиг.32В представляет схему сечения, показывающую пример конструкции сенсорной панели согласно десятому варианту. Сенсорная панель согласно этому варианту отличается от девятого варианта в том, что на сенсорную поверхность дополнительно нанесен слой 7 твердого покрытия.

Сенсорная панель 50 в качестве устройства ввода информации включает первый электропроводный базовый материал 51, включающий сенсорную поверхность, на которую вводят информацию (входная поверхность), и второй электропроводный базовый материал 52, расположенный напротив первого электропроводного базового материала 51. Эти первый электропроводный базовый материал 51 и второй электропроводный базовый материал 52 прикреплены один к другому через связующий слой 55, выполненный между ними на периферийных участках. В качестве связующего материала 55 можно использовать, например, пастообразный клей или клеящую ленту. Предпочтительно сообщить поверхности слоя 7 твердого покрытия свойства для защиты от обрастания. Сенсорную панель 50 прикрепляют к дисплею 54, например, через слой 53 клея. В качестве материала для этого слоя 53 клея можно использовать, например, акриловый клей, резиновый клей или силиконовый клей, но акриловый клей предпочтительнее с точки зрения прозрачности.

Поскольку в десятом варианте на сенсорной поверхности первого базового электропроводного материала 51 выполнен слой 7 твердого покрытия, можно улучшить устойчивость сенсорной поверхности сенсорной панели 50 к истиранию.

11. Одиннадцатый вариант

Фиг.33А представляет вид в перспективе, показывающий пример конструкции сенсорной панели согласно одиннадцатому варианту. Фиг.33В представляет схему сечения, показывающую пример конструкции сенсорной панели согласно одиннадцатому варианту. Сенсорная панель 50 согласно одиннадцатому варианту отличается от девятого варианта в том, что к сенсорной поверхности первого электропроводного базового материала 51 дополнительно прикреплен поляризатор 58 через связующий слой 60. При использовании поляризатора 58, как указано выше, предпочтительно в качестве подложки 2 первого электропроводного базового материала 51 и второго электропроводного базового материала 52 применить пленку, вносящую разность фаз, соответствующую четверти длины волны (λ/4-пленку). Такое применение поляризатора 58 и подложки 2 в виде λ/4-пленки позволяет уменьшить коэффициент отражения и улучшить видимость.

Предпочтительно создать однослойный или многослойный антиотражательный слой (не показан) на сенсорной поверхности первого электропроводного базового материала 51, чтобы уменьшить коэффициент отражения и улучшить видимость. Более того, можно дополнительно прикрепить к сенсорной поверхности первого электропроводного базового материала 51 переднюю панель 59 (поверхностный элемент) через связующий слой или подобным способом. Как и на первом электропроводном базовом материале 51, по меньшей мере на одной из главных поверхностей передней панели 59 могут быть выполнены большое число структур 3. На фиг.33 показан пример, где большое число структур 3 созданы на поверхности передней панели 59, на которую падает свет. Более того, к поверхности второго электропроводного базового материала 52, на стороне, которая прикреплена к дисплею 54 или аналогичному устройству, может быть прикреплена стеклянная подложка 56 через связующий слой 57 или аналогичным способом.

Предпочтительно создать множество структур 3 также на периферийном участке по меньшей мере одного из материалов - первого электропроводного базового материала 51 и второго электропроводного базового материала 52, поскольку это может улучшить сцепление между первым электропроводным базовым материалом 51 или вторым электропроводным базовым материалом 52 и связующим слоем 55 за счет анкерного эффекта.

Более того, предпочтительно создать множество структур 3 также на поверхности второго электропроводного базового материала 52, прикрепленной к дисплею 54 или аналогичному устройству, поскольку сцепление между сенсорной панелью 50 и связующим слоем 57 может быть улучшено за счет анкерного эффекта множества структур 3.

12. Двенадцатый вариант

Фиг.34 представляет схему сечения, показывающую пример конструкции сенсорной панели согласно двенадцатому варианту. Сенсорная панель 50 согласно двенадцатому варианту отличается от девятого варианта в том, что по меньшей мере один из базовых материалов - первый электропроводный базовый материал 51 и/или второй электропроводный базовый материал 52, включает множество структур 3, выполненных на периферийном участке этого материала. Периферийные участки первого электропроводного базового материала 51 и второго электропроводного базового материала 52 включают каждый по меньшей мере один слой 71 соединительных проводников заданной конфигурации, изоляционный слой 72, покрывающий этот слой 71 соединительных проводников, и связующий слой 55 для соединения базовых материалов. Далее, на той из главных поверхностей второго электропроводного базового материала 52, которая противоположна первому электропроводному базовому материалу 51, созданы большое число точечных разделительных элементов 73.

Слой 71 соединительных проводников служит для создания параллельного электрода, схемы обработки или аналогичного объекта и содержит в качестве основного компонента электропроводный материал, такой как электропроводная паста, высушиваемая при повышенной температуре или отверждаемая при нагревании. В качестве такой электропроводной пасты можно использовать, например, серебросодержащую пасту. Изоляционный слой 72 служит для сохранения взаимной изоляции каждого из слоев 71 электрических проводников на каждом из базовых материалов и предотвращения короткого замыкания и выполнен из изоляционного материала, такого как отверждаемая в ультрафиолетовых лучах или при нагревании изоляционная паста или изоляционная лента. Связующий слой 55 используется для соединения базовых материалов и содержит в качестве основного компонента клей, такой как отверждаемый в ультрафиолетовых лучах или отверждаемый при нагревании пастообразный клей. Точечные разделительные элементы 73 служат для сохранения зазора между базовыми материалами и предотвращения контакта базовых материалов одного с другим и содержат в качестве основного компонента пасту для точечных разделительных элементов, отверждаемую в ультрафиолетовых лучах, отверждаемую при нагревании или фоточувствительную пасту фотолитографского типа.

Поскольку в двенадцатом варианте по меньшей мере один из базовых материалов - первого электропроводного базового материала 51 и второго электропроводного базового материала 52 включает множество структур 3 на периферийном участке, можно получить анкерный эффект. Тем самым можно улучшить сцепление слоя 71 соединительных проводников, изоляционного слоя 72 и связующего слоя 55. Более того, если на электродной поверхности второго электропроводного базового материала 52, которая должна служить нижним электродом, выполнить большое число структур 3, можно еще больше улучшить сцепление точечных разделительных элементов 73.

Более того, предпочтительно создать также множество структур 3 на соединяемой с дисплеем 54 поверхности второго электропроводного базового материала 52, как показано на фиг.34, поскольку сцепление между сенсорной панелью 50 и дисплеем 54 может быть улучшено за счет анкерного эффекта, создаваемого множеством структур 3.

13. Тринадцатый вариант

Фиг.35 представляет схему сечения, показывающую пример конструкции жидкокристаллического устройства отображения согласно тринадцатому варианту. Как показано на фиг.35, жидкокристаллическое устройство отображения 70 согласно тринадцатому варианту включает жидкокристаллическую панель (жидкокристаллический слой) 71, включающую первую и вторую главные поверхности, первый поляризатор 72, созданный на первой главной поверхности, второй поляризатор 73, выполненный на второй главной поверхности, и сенсорную панель 50, вложенную между жидкокристаллической панелью 71 и первым поляризатором 72. Эта сенсорная панель 50 представляет собой сенсорную панель, интегрируемую в жидкокристаллический дисплей (так называемую, внутреннюю сенсорную панель). Большое число структур 3 могут быть созданы непосредственно на поверхности первого поляризатора 72. Когда первый поляризатор 72 имеет на поверхности защитный слой, такой как пленка триацетилцеллюлозы (ТАС), предпочтительно выполнить большое число структур 3 прямо на этом защитном слое. Благодаря такому созданию большого числа структур на первом поляризаторе 72 можно сделать жидкокристаллическое устройство отображения 70 тоньше.

Жидкокристаллическая панель

В качестве жидкокристаллической панели 71 можно использовать панель, представляющую собой такой дисплей, как дисплей на скрученных нематических жидких кристаллах TN (Twisted Nematic), супер TN (STN (Super Twisted Nematic)), дисплей с вертикальным совмещением (VA (Vertically Aligned)), дисплей с переключением в плоскости (IPS (In-Plane Switching)), оптически компенсированный дисплей с двойным лучепреломлением (ОСВ (Optically Compensated Birefringence)), сегнетоэлектрический жидкокристаллический дисплей (FLC (Ferroelectric Liquid Crystal)), жидкокристаллический дисплей с диспергированным полимером (PDLC (Polymer Dispersed Liquid Crystal)) и дисплеи на эффекте «гость-хозяин» с изменяемой фазой (PCGH (Phase Change Guest Host)).

Поляризатор

Первый поляризатор 72 и второй поляризатор 73 присоединены к первой и второй главным поверхностям жидкокристаллической панели 71 через связующие слои 74 и 75, так что оси прозрачности этих поляризаторов оказываются взаимно ортогональными. Эти первый поляризатор 72 и второй поляризатор 73 пропускают только одну из взаимно ортогонально поляризованных составляющих падающего света и блокируют другую из этих поляризационных составляющих посредством поглощения. В качестве таких первого поляризатора 72 и второго поляризатора 73 могут быть использованы поляризаторы, полученные, например, путем нанесения комплексного соединения йода или дихроичного красителя на поливинилспиртовую пленку (PVA). Предпочтительно на обеих поверхностях первого поляризатора 72 и второго поляризатора 73 создать защитный слой, такой как пленка триацетилцеллюлозы (ТАС).

Сенсорная панель

В качестве сенсорной панели 50 может быть использована любая из сенсорных панелей согласно вариантам с девятого по двенадцатый.

Поскольку жидкокристаллическая панель 71 и сенсорная панель 50 согласно одиннадцатому варианту совместно используют первый поляризатор 72, можно улучшить оптические характеристики устройства.

14. Четырнадцатый вариант

Фиг.36А представляет схему сечения, показывающую первый пример конструкции сенсорной панели согласно четырнадцатому варианту. Фиг.36В представляет схему сечения, показывающую второй пример конструкции сенсорной панели согласно четырнадцатому варианту. Сенсорная панель 50 согласно четырнадцатому варианту представляет собой так называемую сенсорную панель емкостного типа, а по меньшей мере на поверхности или внутренней части панели выполнены множество структур 3. Сенсорная панель 50 прикреплена к дисплею, например, через слой 53 клея.

Первый пример конструкции

Как показано на фиг.36А, сенсорная панель 50 согласно первому примеру конструкции включает подложку 2, выполненный на этой подложке прозрачный электропроводный слой 4 и защитный слой 9. По меньшей мере на одном из компонентов - подложке 2 и/или защитном слое 9 созданы большое число структур 3, расположенных с мелким шагом не более длины волны видимого света. Следует отметить, что на фиг.36А показан пример, в котором большое число структур 3 выполнены на поверхности подложки 2. В качестве сенсорной панели емкостного типа можно использовать любую панель - поверхностную сенсорную панель емкостного типа, внутреннюю сенсорную панель емкостного типа или выступающую сенсорную панель емкостного типа. Когда на периферийном участке подложки 2 создан периферийный элемент, такой как слой соединительных проводников, предпочтительно сформировать также большое число структур 3 на этом периферийном участке подложки 2, как в двенадцатом варианте, поскольку это может улучшить сцепление этого периферийного элемента, такого как слой соединительных проводников, и подложки 2.

Защитный слой 9 представляет собой диэлектрический слой, содержащий в качестве главного компонента диэлектрический материал, такой как SiO₂. Конструкция прозрачного электропроводного слоя 4 различается в зависимости от типа сенсорной панели 50. Например, когда сенсорная панель 50 представляет собой поверхностную сенсорную панель емкостного типа или внутреннюю сенсорную панель емкостного типа, прозрачный электропроводный слой 4 выполнен в виде тонкой пленки постоянной толщины. Когда сенсорная панель представляет собой выступающую сенсорную панель емкостного типа, прозрачный электропроводный слой 4 выполнен в виде прозрачного электрода заданной конфигурации, такой как форма решетки с заданным шагом. В качестве материала для прозрачного электропроводного слоя 4 в рассматриваемом первом примере конструкции может быть использован такой же материал, как материал прозрачного электропроводного слоя 4 согласно первому варианту. В остальном всем компоненты устройства такие же, как и в девятом варианте.

Второй пример конструкции

Как показано на фиг.36В, сенсорная панель 50 согласно второму примеру конструкции отличается от первого примера конструкции в том, что большое число структур 3 выполнены на поверхности защитного слоя 9, другими словами, на сенсорной поверхности, с мелким шагом не больше длины волны видимого света вместо внутренней части сенсорной панели 50. Следует отметить, что можно также сформировать большое число структур 3 на задней поверхности, со стороны, соединенной с дисплеем 54.

Поскольку по меньшей мере на поверхности и/или на внутренней части сенсорной панели 50 емкостного типа согласно четырнадцатому варианту выполнены большое число структур 3, четырнадцатый вариант действует так же, как восьмой вариант.

Примеры

Далее указанные варианты будут рассмотрены подробно на примерах, но такие варианты не ограничиваются только этими примерами.

Примеры и экспериментальные примеры будут описаны в следующем порядке:

1. Оптические характеристики электропроводного оптического листа.

2. Взаимосвязь между конструкцией, с одной стороны, и оптическими характеристиками и удельным поверхностным электрическим сопротивлением, с другой стороны.

3. Взаимосвязь между толщиной прозрачного электропроводного слоя, с одной стороны, и оптическими характеристиками и удельным поверхностным электрическим сопротивлением, с другой стороны.

4. Сравнение с другими типами электропроводных пленок с низким коэффициентом отражения.

5. Взаимосвязь между конструкцией и оптическими характеристиками.

6. Взаимосвязь между формой и оптическими характеристиками прозрачного электропроводного слоя.

7. Взаимосвязь между коэффициентом заполнения поверхности, отношением диаметров и характеристикой коэффициента отражения (моделирование).

8. Оптические характеристики сенсорной панели, использующей электропроводный оптический лист.

9. Улучшение сцепления микрорельефных структур.

Высота Н, шаг Р расположения и коэффициент формы (Н/Р)

В последующих примерах высота Н, шаг Р расположения и коэффициент формы (Н/Р) были определены следующим образом.

Сначала конфигурацию поверхности оптического листа сфотографировали с использованием микроскопа атомных сил (АРМ) в состоянии, когда прозрачный электропроводный слой не был нанесен. Затем на основе фотографии, полученной на микроскопе AFM, и профиля сечения, соответствующего этой фотографии, определили шаг Р расположения и высоту Н этих структур. Далее, эти шаг Р расположения структур и высота Н были использованы для получения коэффициента формы (Н/Р).

Средняя толщина пленки прозрачного электропроводного слоя

В следующих примерах средняя толщина пленки прозрачного электропроводного слоя была получена следующим образом.

Сначала электропроводный оптический лист разрезали в продольном направлении дорожек таким образом, чтобы захватить при этом участок вершины структур, и сфотографировали полученное сечение с использованием просвечивающего электронного микроскопа (ТЕМ). На основе фотографии, полученной на микроскопе ТЕМ, измерили толщину D1 пленки прозрачного электропроводного слоя на участке вершины структур. Эти измерения повторили в 10 точках, выбранных случайным образом на электропроводном оптическом листе, и просто усреднили (вычислили арифметическое среднее) измеренные значения для получения средней толщины Dm1 пленки, используемой в качестве средней величины толщины пленки прозрачного электропроводного слоя.

Далее, среднюю величину толщины Dm1 пленки прозрачного электропроводного слоя на участке вершины структуры, представляющей собой выпуклый участок, среднюю величину толщины Dm2 пленки прозрачного электропроводного слоя на наклонной поверхности структуры, представляющей собой выпуклый участок, и среднюю величину толщины Dm3 пленки прозрачного электропроводного слоя между соседними структурами, представляющими собой выпуклые участки, получили следующим образом.

Сначала электропроводный оптический лист разрезали в продольном направлении дорожек таким образом, чтобы захватить при этом участок вершины структур, и сфотографировали полученное сечение с использованием просвечивающего электронного микроскопа (ТЕМ). На основе фотографии, полученной на микроскопе ТЕМ, измерили толщину D1 пленки прозрачного электропроводного слоя на участке вершины структур. Затем измерили толщину пленки D2 на уровне половины высоты (Н/2) структуры 3 в точке на наклонной поверхности структуры 3. После этого измерили толщину пленки D3 в точке, где глубина вогнутого участка между структурами является наибольшей. Затем эти измерения толщин пленки D1, D2 и D3 повторили в 10 точках, выбранных случайным образом на электропроводном оптическом листе, и просто усреднили (вычислили арифметическое среднее) измеренные значения D1, D2 и D3 для получения средних толщин Dm1, Dm2 и Dm3 пленки.

Кроме того, среднюю величину толщины Dm1 пленки прозрачного электропроводного слоя на участке вершины структуры, представляющей собой выпуклый участок, среднюю величину толщины Dm2 пленки прозрачного электропроводного слоя на наклонной поверхности структуры, представляющей собой выпуклый участок, и среднюю величину толщины Dm3 пленки прозрачного электропроводного слоя между соседними структурами, представляющими собой выпуклые участки, получили следующим образом.

Сначала электропроводный оптический лист разрезали в продольном направлении дорожек таким образом, чтобы захватить при этом участок вершины структур, и сфотографировали полученное сечение с использованием просвечивающего электронного микроскопа (ТЕМ). На основе фотографии, полученной на микроскопе ТЕМ, измерили толщину D1 пленки прозрачного электропроводного слоя на участке вершины структур. В качестве пространства, свободного от вещества. Затем измерили толщину пленки D2 на уровне половины высоты (Н/2) структуры 3 в точке на наклонной поверхности структуры 3. После этого измерили толщину пленки D3 в точке, где глубина вогнутого участка между структурами является наибольшей. Затем эти измерения толщин пленки D1, D2 и D3 повторили в 10 точках, выбранных случайным образом на электропроводном оптическом листе, и просто усреднили (вычислили арифметическое среднее) измеренные значения D1, D2 и D3 для получения средних толщин Dm1, Dm2 и Dm3 пленки.

1. Оптические характеристики электропроводного оптического листа

Пример 1

Сначала была изготовлена стеклянная роликовая матрица, имеющая наружный диаметр 126 мм, и на поверхность этой матрицы был нанесен следующим образом слой резиста. В частности, слой резиста был нанесен путем разбавления фоторезиста растворителем в пропорции 1/10 и нанесения разбавленного резиста на боковую (столбчатую) поверхность стеклянной роликовой матрицы слоем толщиной 70 нм посредством окунания. Затем стеклянную роликовую матрицу в качестве носителя записи перенесли в устройство для экспонирования роликовых матриц, показанное на фиг.11, где провели экспонирование слоя резиста. В результате в слое резиста было создано скрытое изображение в виде одной спиральной строки, образующей рисунок гексагональной решетки в трех соседних дорожках.

В частности, лазерным лучом мощностью 0,50 мВт/м, экспонирующим даже поверхность стеклянной роликовой матрицы, облучали область, где нужно создать рисунок гексагональной решетки, формируя тем самым вогнутый рисунок гексагональной решетки. Следует отметить, что толщина слоя резиста в направлении рядов дорожек составляла около 60 нм, а толщина этого слоя в продольном направлении дорожек составляла около 50 нм.

Далее, проявили слой резиста на поверхности стеклянной роликовой матрицы, в результате чего произошло расплавление и проявление слоя резиста на экспонированных участках. В частности, непроявленную стеклянную роликовую матрицу поместили на вращающийся стол машины для проявления (не показана) и капали проявителем на поверхность стеклянной роликовой матрицы, вращая весь вращающийся стол, для проявления слоя резиста на поверхности матрицы. В результате была получена стеклянная матрица с резистом, в которой слой резиста имеет отверстия в соответствии с рисунком гексагональной решетки.

В последующем была проведена операция плазменного травления в атмосфере газообразного СНF₃ в устройстве для травления роликовых матриц. Соответственно, травление продвигается только на участках, освобожденных от слоя резиста и соответствующих рисунку гексагональной решетки на поверхности стеклянной роликовой матрицы, а другие области травлению не подвергались, поскольку слой резиста служил в качестве маски, в результате чего были получены вогнутые участки эллиптическо-конической формы. Величина травления (глубина) при переносе рисунка в этот момент изменялась в функции времени травления. Наконец, после полного удаления слоя резиста посредством озоления в кислороде О₂, был получен микрорельефный стеклянный роликовый шаблон с вогнутой гексагональной решеткой. Глубина вогнутого участка в направлении ряда больше глубины этого вогнутого участка в продольном направлении дорожек.

Далее, микрорельефный стеклянный роликовый шаблон и акриловый лист, на который нанесена отверждаемая в ультрафиолетовых лучах полимерная смола, плотно прижимают один к другому и затем отделяют акриловый лист, облучая при этом ультрафиолетовыми лучами для отверждения. В результате получается оптический лист, на одной главной поверхности которого расположены множество структур. Затем поверх этих структур способом напыления наносят пленку оксида индия и цинка (IZO) толщиной 30 нм.

В результате описанным выше способом был изготовлен нужный электропроводный оптический лист.

Пример 2

Электропроводный оптический лист изготовлен таким же способом, как и в примере 1, за исключением того, что поверх структур создана пленка IZO толщиной 160 нм.

Пример 3

Сначала оптический лист, на одной поверхности которого расположены множество структур, изготовили таким же способом, как в примере 1. Затем на другой главной поверхности оптического листа создали множество структур таким же способом, каким формировали множество структур на первой главной поверхности. В результате изготовлен оптический лист, в котором множество структур выполнены на обеих поверхностях. Далее, поверх этих структур, выполненных на одной главной поверхности, способом напыления нанесли пленку оксида индия и цинка (IZO) толщиной 30 нм. В результате изготовлен электропроводный оптический лист, в котором множество структур созданы на обеих поверхностях.

Сравнительный пример 1

Оптический лист изготовлен таким же способом, как в примере 1, за исключением того, что этап нанесения пленки оксида индия и цинка (IZO) был исключен.

Сравнительный пример 2

Электропроводный оптический лист был изготовлен путем осаждения пленки оксида индия и цинка (IZO) толщиной 30 нм на поверхность гладкого акрилового листа способом напыления.

Оценка формы

Конфигурацию поверхности оптических листов рассматривали с использованием микроскопа атомных сил (AFM) в состоянии, когда пленка оксида индия и цинка (IZO) не нанесена. После этого высоты и другие подобные параметры структур в указанных примерах были получены из профиля сечения, снятого на микроскопе AFM. Результаты приведены в таблице 1.

Измерение удельного поверхностного сопротивления

Удельное поверхностное сопротивление электропроводных оптических листов, изготовленных, как было описано выше, измеряли способом четырех точек (JIS К 7194). Результаты приведены в таблице 1.

Измерение коэффициента отражения/коэффициента пропускания

Коэффициент отражения и коэффициент пропускания электропроводных оптических листов, изготовленных, как было описано выше, измеряли с помощью измерительного прибора (V-550), выпускаемого компанией JASCO Corporation. Результаты измерений показаны на фиг.37А и 37В.

Таблица 1   Пример 1 Пример 2 Пример 3 Сравнит. пример 1 Сравнит. пример 2 Рисунок расположения Гексагон. решетка Гексагон. решетка Гексагон. решетка Гексагон. решетка   -   Форма структур Конус Конус Конус Конус - Вогнутость и выпуклость структур Выпуклая форма Выпуклая форма Выпуклая форма Выпуклая форма   -   Поверхность для создания структур Одна поверх. Одна поверх. Обе поверх. Одна поверх.   -   Шаг (нм) 250 250 250 250 - Высота (мм) 300 300 300 300 - Коэффициент формы 1,2 1,2 1,2 1,2 - Средняя толщина пленки (нм)           30 160 30 - 30           Удельное поверхностное сопротивление (Ом/□)           4000 2000 2000 2000 270          

Следует отметить, что в таблице 1 термин «конус» обозначает эллиптическо-коническую форму со скругленным участком вершины.

Из приведенных выше результатов измерений можно сделать следующие выводы. Удельное поверхностное электрическое сопротивление в сравнительном примере 2 составило 270 Ом/□ при измерении способом четырех точек (JIS К 7194). С другой стороны, в примере 1, где на поверхности сформирована микрорельефная структура, при нанесении прозрачного электропроводного слоя (пленка оксида индия и цинка (IZO)) с удельным сопротивлением 2,0·10^-4 Ом^.см для получения толщины пленки 30 нм при пересчете в плоское покрытие средняя толщина пленки такого слоя составляет около 30 нм. Удельное поверхностное сопротивление при этом становится 4000 Ом/□, даже если учесть увеличение площади поверхности. Такой уровень сопротивления не составляет проблемы в сенсорных панелях с резистивной пленкой.

Как показано на фиг.37А и 37В, уровень характеристик примера 1 эквивалентен уровню характеристик сравнительного примера 2, где отсутствует прозрачный электропроводный слой, а на поверхности выполнены только микрорельефные структуры. Более того, в примере 1 полученные оптические характеристики лучше, чем в сравнительном примере 2, в котором прозрачный электропроводный слой с сопоставимым уровнем удельного поверхностного электрического сопротивления осажден на поверхность гладкого листа.

Поскольку в примере 2 осажден прозрачный электропроводный слой (пленка оксида индия и цинка (IZO)) с приведенной толщиной 160 нм при пересчете в плоское покрытие (средняя толщина пленки), прозрачность системы снижается. Предполагается, что это происходит потому, что так как созданный прозрачный электропроводный слой оказывается слишком толстым, микрорельефные структуры теряют свою форму, вследствие чего становится затруднительно сохранить нужную форму. Однако, даже если форма не сохраняется, как описано выше, оптические характеристики все равно оказываются лучше, чем в сравнительном примере 2, где на гладкий лист нанесен только прозрачный электропроводный слой.

В примере 3, в котором микрорельефные структуры выполнены на обеих поверхностях, антиотражательная функция улучшена по сравнению с примером 1, где микрорельефные структуры созданы только на одной поверхности. Это можно видеть на фиг.37В, где реализована характеристика с таким высоким коэффициентом пропускания, как от 97% до 99%.

2. Взаимосвязь между конструкцией и оптическими характеристиками и удельным поверхностным электрическим сопротивлением

Примеры с 4 по 6

Электропроводный оптический лист изготовлен таким же способом, как в примере 1, за исключением того, что рисунок гексагональной решетки записан на слое резиста путем подстройки частоты сигнала форматирования с инверсией полярности, скорости вращения ролика шаблона и шага подачи для каждой дорожки и создания соответствующего рисунка в слое резиста.

Пример 7

Электропроводный оптический лист, на поверхности которого выполнены множество вогнутых структур (структуры с перевернутым рисунком), изготовлен таким же способом, как в примере 1, за исключением того, что вогнутости и выпуклости примера 6 инвертированы.

Сравнительный пример 3

Электропроводный оптический лист изготовлен таким же способом, как в примере 4, за исключением того, что этап нанесения пленки оксида индия и цинка (IZO) был исключен.

Сравнительный пример 4

Электропроводный оптический лист изготовлен таким же способом, как в примере 6, за исключением того, что этап нанесения пленки оксида индия и цинка (IZO) был исключен.

Сравнительный пример 5

Электропроводный оптический лист был изготовлен путем осаждения пленки оксида индия и цинка (IZO) толщиной 40 нм на поверхность гладкого акрилового листа способом напыления.

Оценка формы

Конфигурацию поверхности оптических листов рассматривали с использованием микроскопа атомных сил (AFM) в состоянии, когда пленка оксида индия и цинка (IZO) не нанесена. После этого высоты и другие подобные параметры структур в указанных примерах были получены из профиля сечения, снятого на микроскопе AFM. Результаты приведены в таблице 2.

Измерение удельного поверхностного сопротивления

Удельное поверхностное электрическое сопротивление электропроводных оптических листов, изготовленных, как было описано выше, измеряли способом четырех точек (JIS К 7194). Результаты приведены в таблице 2. Более того, фиг.38А представляет соотношение между коэффициентом формы и удельным поверхностным электрическим сопротивлением. Фиг.38В представляет график, показывающий соотношение между высотой структур и удельным поверхностным электрическим сопротивлением.

Измерение коэффициента отражения/коэффициента пропускания

Коэффициент отражения и коэффициент пропускания электропроводных оптических листов, изготовленных, как было описано выше, измеряли с помощью измерительного прибора (V-550), выпускаемого компанией JASCO Corporation. Результаты измерений показаны на фиг.39А и 39В. Более того, фиг.40А и фиг.40В соответственно показывают характеристику коэффициента пропускания и характеристику коэффициента отражения для примера 6 и сравнительного примера 4, и фиг.41А и 41В соответственно показывают характеристику коэффициента пропускания и характеристику коэффициента отражения для примера 4 и сравнительного примера 3.

Таблица 2   Пример 4 Пример 5 Пример 6 Пример 7 Сравнит. пример 3 Сравнит. пример 4 Сравнит. пример 5 Рисунок расположения Гексагон. решетка Гексагон. решетка Гексагон. решетка Гексагон. решетка Гексагон. решетка Гексагон. решетка   -   Форма структур               Конус Конус Конус Конус Конус Конус -               Вогнутость и выпуклость структур               Выпуклая форма Выпуклая форма Выпуклая форма Вогнутая форма Выпуклая форма Выпуклая форма -               Поверхность для создания структур               Одна поверх. Одна поверх. Одна поверх. Одна поверх. Одна поверх. Одна поверх. -               Шаг (нм) 250 240 270 270 250 270 - Высота (мм) 300 200 170 170 300 170 - Коэффициент формы               1,2 0,8 0,6 0,6 1,2 0,6 -               Средняя толщина пленки (нм)               40 40 40 40 - - 40               Удельное поверхностное сопротивление (Ом/□)               1900,0 1300,0 395,0 269,0 - - 122,0              

Следует отметить, что в таблице 2 термин «конус» обозначает эллиптическо-коническую форму со скругленным участком вершины.

Из графиков, показанных на фиг.38А и 38В, можно сделать следующие выводы.

Коэффициент формы структур и удельное поверхностное электрическое сопротивления коррелированы один с другим, причем поверхностное сопротивление растет почти пропорционально величине коэффициента формы. Предполагается, что такая зависимость обусловлена тем, что толщина пленки прозрачного электропроводного слоя уменьшается по мере того, как наклонные поверхности структур становятся круче, либо площадь поверхности растет по мере увеличения высоты или глубины структур, что ведет к высокому электрическому сопротивлению.

Поскольку в общем случае сенсорная панель должна иметь удельное поверхностное электрическое сопротивление от 500 до 300 Ом/□, предпочтительно должным образом подобрать коэффициент формы, чтобы получить нужную величину электрического сопротивления при применении настоящего изобретения к сенсорным панелям.

Из графиков, показанных на фиг.39А, 39В, 40А и 40В, можно сделать следующие выводы.

Хотя коэффициент пропускания уменьшается при длине волны короче 250 нм, тем не менее, можно получить хорошие характеристики прозрачности в диапазоне длин волн от 450 нм до 800 нм. Кроме того, уменьшение коэффициента пропускания на коротковолновой стороне можно сделать менее выраженным, если увеличить коэффициент формы структур.

Хотя коэффициент отражения увеличивается при длине волны короче 250 нм, тем не менее, можно получить хорошие характеристики отражения в диапазоне длин волн от 450 нм до 800 нм. Кроме того, увеличение коэффициента отражения на коротковолновой стороне можно сделать менее выраженным, если увеличить коэффициент формы структур.

Оптические характеристики примера 6, в котором созданы выпуклые структуры, лучше оптических характеристик примера 7, в котором выполнены вогнутые структуры.

Из графиков, представленных на фиг.41А и 41В, можно сделать следующие выводы.

В примере 4, в котором коэффициент формы равен 1,2, изменение оптических характеристик оказалось меньше по сравнению с примером 6, в котором коэффициент формы равен 0,6. Предполагается, что такая зависимость обусловлена тем, что площадь поверхности в примере 4, в котором коэффициент формы равен 1,2, больше по сравнению с примером 6, в котором коэффициент формы равен 0,6, и толщина пленки прозрачного электропроводного слоя по отношению к структурам мала.

3. Взаимосвязь между толщиной прозрачного электропроводного слоя и оптическими характеристиками и удельным поверхностным сопротивлением

Пример 8

Электропроводный оптический лист изготовлен таким же способом, как и в примере 6, за исключением того, что средняя толщина пленки оксида индия и цинка (IZO) установлена равной 50 нм.

Пример 9

Электропроводный оптический лист изготовлен таким же способом, как и в примере 6.

Пример 10

Электропроводный оптический лист изготовлен таким же способом, как и в примере 6, за исключением того, что средняя толщина пленки оксида индия и цинка (IZO) установлена равной 30 нм.

Сравнительный пример 6

Электропроводный оптический лист изготовлен таким же способом, как в примере 6, за исключением того, что этап нанесения пленки оксида индия и цинка (IZO) был исключен.

Оценка формы

Конфигурацию поверхности оптических листов рассматривали с использованием микроскопа атомных сил (AFM) в состоянии, когда пленка оксида индия и цинка (IZO) не нанесена. После этого высоты и другие подобные параметры структур в указанных примерах были получены из профиля сечения, снятого на микроскопе AFM. Результаты приведены в таблице 3.

Измерение удельного поверхностного электрического сопротивления

Удельное поверхностное электрическое сопротивление электропроводных оптических листов, изготовленных, как было описано выше, измеряли способом четырех точек (JIS К 7194). Результаты приведены в таблице 3.

Измерение коэффициента отражения/коэффициента пропускания

Коэффициент отражения и коэффициент пропускания электропроводных оптических листов, изготовленных, как было описано выше, измеряли с помощью измерительного прибора (V-550), выпускаемого компанией JASCO Corporation. Результаты измерений показаны на фиг.42А и 42В.

Таблица 3   Пример 8 Пример 9 Пример 10 Сравнит. пример 6   Гексагон. решетка Гексагон. решетка Гексагон. решетка Гексагон. решетка Рисунок расположения   Форма структур Конус Конус Конус Конус Вогнутость и выпуклость структур Выпуклая форма Выпуклая форма Выпуклая форма Выпуклая форма Поверхность для создания структур Одна поверх. Одна поверх. Одна поверх. Одна поверх. Шаг (нм) 270 270 270 270 Высота (мм) 170 170 170 170 Коэффициент формы 0,6 0,6 0,6 0,6 Средняя толщина пленки (нм)         50 40 30 -         Удельное поверхностное сопротивление (Ом/□)         270(77) 395(122) 590(169) -        

Следует отметить, что величины сопротивлений, приведенные в скобках, представляют собой величины, полученные путем измерения величин сопротивления пленок оксида индия и цинка (IZO), каждая из которых нанесена на поверхность гладкого листа материала в таких же условиях осаждения.

Из графиков, показанных на фиг.42А и 42В, можно сделать следующие выводы.

Коэффициенты отражения и пропускания на коротковолновой стороне относительно длины волны 450 нм уменьшаются при увеличении средней толщины пленки.

Суммируя результаты измерений, приведенные в разделах “2, взаимосвязь между конструкцией и оптическими характеристиками и удельным поверхностным сопротивлением» и «3. Взаимосвязь между толщиной прозрачного электропроводного слоя и оптическими характеристиками и удельным поверхностным сопротивлением», можно сделать следующие выводы.

Оптические характеристики на длинноволновой стороне диапазона почти не меняются до и после осаждения прозрачного электропроводного слоя поверх структур, тогда как на коротковолновой стороне диапазона эти оптические характеристики имеют тенденцию к изменению до и после осаждения прозрачного электропроводного слоя поверх структур.

Хотя при большом коэффициенте формы структур получаются благоприятные оптические характеристики, удельное поверхностное сопротивление при этом увеличивается.

Коэффициент отражения на коротковолновой стороне растет при увеличении толщины пленки прозрачного электропроводного слоя.

Таким образом, приходится искать компромисс между удельным поверхностным электрическим сопротивлением и оптическими характеристиками.

4. Сравнение с другими типами электропроводных пленок с низкими коэффициентами отражения

Пример 11

Электропроводный оптический лист изготовлен таким же способом, как и в примере 5.

Пример 12

Электропроводный оптический лист изготовлен таким же способом, как и в примере 6, за исключением того, что толщина пленки оксида индия и цинка (IZO) установлена равной 30 нм.

Сравнительный пример 7

Электропроводный оптический лист изготовлен путем осаждения пленки оксида индия и цинка (IZO) толщиной 30 нм на поверхность гладкого акрилового листа способом напыления.

Сравнительный пример 8

Оптическая пленка с показателем преломления N около 2,0 и оптическая пленка с показателем преломления N около 1,5 последовательно нанесены на пленку способом физического осаждения из паровой фазы (PVD) и затем сверху дополнительно нанесена электропроводная пленка.

Сравнительный пример 9

Оптическая пленка с показателем преломления N около 2,0 и оптическая пленка с показателем преломления N около 1,5 последовательно нанесены на пленку в четыре слоя способом физического осаждения из паровой фазы (PVD) и затем сверху дополнительно нанесена электропроводная пленка.

Оценка формы

Конфигурацию поверхности оптических листов рассматривали с использованием микроскопа атомных сил (AFM) в состоянии, когда пленка оксида индия и цинка (IZO) не нанесена. После этого высоты и другие подобные параметры структур в указанных примерах были получены из профиля сечения, снятого на микроскопе AFM. Результаты приведены в таблице 4.

Измерение коэффициента отражения/коэффициента пропускания

Коэффициент отражения и коэффициент пропускания электропроводных оптических листов, изготовленных, как было описано выше, измеряли с помощью измерительного прибора (V-550), выпускаемого компанией JASCO Corporation. Результаты измерений показаны на фиг.43.

Таблица 4   Пример 11 Пример 12 Сравнит. пример 7 Сравнит. пример 8 Сравнит. пример 9   Гексагон. решетка Гексагон. решетка       Рисунок расположения - - -         Форма структур Конус Конус - - - Вогнутость и выпуклость структур Выпуклая форма Выпуклая форма       - - -       Поверхность для создания структур Одна поверх. Одна поверх.       - - -       Шаг (нм) 240 270 - - - Высота (мм) 200 170 - - - Коэффициент формы 0,8 0,6 - - - Средняя толщина пленки (нм)           40 30 - - -           Удельное поверхностное сопротивление (Ом/□)           300,0 300 250 400 500          

Из графиков, показанных на фиг.43, можно сделать следующие выводы.

В примерах 11 и 12, в которых прозрачный электропроводный слой осажден на структуры, характеристики коэффициента пропускания в диапазоне длин волн от 400 нм до 800 нм оказались лучше характеристик сравнительного примера 7, в котором прозрачный электропроводный слой осажден на поверхность гладкого листа.

Характеристики коэффициента пропускания сравнительных примеров 8 и 9, каждый из которых имеет многослойную конструкцию, были превосходными вплоть до длины волны около 500 нм, однако характеристики коэффициента пропускания примеров 11 и 12,, в которых прозрачный электропроводный слой осажден на структуры, оказались лучше характеристик сравнительных примеров 8 и 9, каждый из которых имеет многослойную конструкцию во всем диапазоне длин волн от 400 нм до 800 нм.

5. Взаимосвязь между конструкцией и оптическими характеристиками

Пример 13

Рисунок гексагональной решетки записан на слое резиста путем подстройки частоты сигнала форматирования с инверсией полярности, скорости вращения ролика шаблона и шага подачи для каждой дорожки и создания соответствующего рисунка в слое резиста. Поверх структур создана пленка оксида индия и цинка (IZO) со средней толщиной пленки 20 нм. В остальном этот оптический лист был изготовлен таким же способом, как в примере 1.

Оптический лист был изготовлен таким же способом, как пример 1, за исключением того, что рисунок гексагональной решетки записан на слое резиста путем подстройки частоты сигнала форматирования с инверсией полярности, скорости вращения ролика шаблона и шага подачи для каждой дорожки и создания соответствующего рисунка в слое резиста.

Оценка формы

Конфигурацию поверхности оптических листов рассматривали с использованием микроскопа атомных сил (AFM) в состоянии, когда пленка оксида индия и цинка (IZO) не нанесена. После этого высоты и другие подобные параметры структур в указанных примерах были получены из профиля сечения, снятого на микроскопе АРМ. Результаты приведены в таблице 5.

Измерение удельного поверхностного сопротивления

Удельное поверхностное электрическое сопротивление электропроводных оптических листов, изготовленных, как было описано выше, измеряли способом четырех точек (JIS К 7194). Результаты приведены в таблице 5.

Измерение коэффициента отражения/коэффициента пропускания

Коэффициент отражения и коэффициент пропускания электропроводных оптических листов, изготовленных, как было описано выше, измеряли с помощью измерительного прибора (V-550), выпускаемого компанией JASCO Corporation. Результаты измерений показаны на фиг.44А и 44В.

Таблица 5   Пример 13 Пример 14   Гексагон. решетка Гексагон. решетка Рисунок расположения   Форма структур Конус Конус Вогнутость и выпуклость структур Выпуклая форма Выпуклая форма Поверхность для создания структур Одна поверх. Одна поверх. Шаг (нм) 300 240 Высота (мм) 200 200 Коэффициент формы 0,67 0,83 Средняя толщина пленки (нм)     20 30     Удельное поверхностное сопротивление (Ом/□)     550 550    

Следует отметить, что в таблице 5 термин «конус» обозначает эллиптическо-коническую форму со скругленным участком вершины.

Из графиков, показанных на фиг.44А и 44В, можно сделать следующие выводы.

Уменьшая коэффициент формы, можно снизить степень деградации оптических характеристик на коротковолновой стороне диапазона относительно длины волны 450 нм. Поскольку характеристики коэффициента пропускания улучшаются, предполагается, что характеристики коэффициента поглощения также улучшаются.

6. Взаимосвязь между формой и оптическими характеристиками прозрачного электропроводного слоя

Пример 15

Электропроводный оптический лист изготовлен таким же способом, как и в примере 14, за исключением того, что средняя толщина пленки оксида индия и цинка (IZO) установлена равной 30 нм.

Сравнительный пример 10

Электропроводный оптический лист изготовлен таким же способом, как в примере 15, за исключением того, что этап нанесения пленки оксида индия и цинка (IZO) был исключен.

Пример 16

Электропроводный оптический лист изготовлен таким же способом, как и в примере 12, за исключением того, что средняя толщина пленки оксида индия и цинка (IZO) установлена равной 20 нм.

Сравнительный пример 11

Электропроводный оптический лист изготовлен таким же способом, как в примере 16, за исключением того, что этап нанесения пленки оксида индия и цинка (IZO) был исключен.

Пример 17

Вогнутости и выпуклости примера 4 инвертированы. Изготовлен электропроводный оптический лист, в котором средняя толщина пленки оксида индия и цинка (IZO) равна 30 нм. Все остальные операции выполнены таким же способом, как в примере 4, в результате чего создан электропроводный оптический лист, на поверхности которого выполнены множество вогнутых структур (структуры с инвертированным рисунком).

Сравнительный пример 12

Электропроводный оптический лист изготовлен таким же способом, как в примере 17, за исключением того, что этап нанесения пленки оксида индия и цинка (IZO) был исключен.

Пример 18

Изготовлен оптический лист, в котором на структуры с переменным отношением изменений кривой линии профиля сечения нанесена пленка оксида индия и цинка (IZO) со средней толщиной пленки 30 нм.

Сравнительный пример 13

Электропроводный оптический лист изготовлен таким же способом, как в примере 18, за исключением того, что этап нанесения пленки оксида индия и цинка (IZO) был исключен.

Оценка формы

Конфигурацию поверхности оптических листов рассматривали с использованием микроскопа атомных сил (АРМ) в состоянии, когда пленка оксида индия и цинка (IZO) не нанесена. После этого высоты и другие подобные параметры структур в указанных примерах были получены из профиля сечения, снятого на микроскопе АРМ. Результаты приведены в таблице 6.

Измерение удельного поверхностного сопротивления

Удельное поверхностное сопротивление электропроводных оптических листов, изготовленных, как было описано выше, измеряли способом четырех точек (JIS К 7194). Результаты приведены в таблице 6.

Измерение параметров прозрачного электропроводного слоя

Оптический лист разрезали в направлении сечения электропроводной пленки, выполненной на структурах, и наблюдали изображение сечения структура и нанесенной на них электропроводной пленки с использованием просвечивающего электронного микроскопа (ТЕМ).

Измерение коэффициента отражения

Коэффициент отражения электропроводных оптических листов, изготовленных, как было описано выше, измеряли с помощью измерительного прибора (V-550), выпускаемого компанией JASCO Corporation. Результаты измерений показаны на фиг.45А-46В.

Таблица 6     Сравнит. пример 10   Сравнит. пример 11   Сравнит. пример 12   Сравнит. пример 13 Пример 15 Пример 16 Пример 17 Пример 18         Рисунок расположения Гексагон. решетка Гексагон. решетка Гексагон. решетка Гексагон. решетка Гексагон. решетка Гексагон. решетка Гексагон. решетка Гексагон. решетка               S-образ. профиль показат. преломл. S-образ. профиль показат. преломл. Форма структур Конус Конус Конус Конус Конус Конус               Вогнутость и выпуклость структур                 Выпуклая форма Выпуклая форма Выпуклая форма Выпуклая форма Вогнутая форма Вогнутая форма Выпуклая форма Выпуклая форма                 Поверхность для создания структур                 Одна поверх. Одна поверх. Одна поверх. Одна поверх. Одна поверх. Одна поверх. Одна поверх. Одна поверх.                 Шаг (мм) 240 240 270 270 250 250 250 250 Высота (мм) 200 200 170 170 300 300 200 200 Коэффициент формы                 0,83 0,83 0,6 0,6 1,2 1,2 0,8 0,8                 Средняя толщина пленки (нм)                 30 - 20 - 30 - 30 -                 Удельное поверхностное сопротивление (Ом/□)                 550 - 400 - 500 - 500 -                

Следует отметить, что в таблице 6 термин «конус» обозначает эллиптическо-коническую форму со скругленным участком вершины.

Из оценки формы и измерений коэффициента отражения прозрачного электропроводного слоя можно сделать следующие выводы.

Было установлено, что в примере 15 средняя толщина D1 пленки на участке вершины каждой структуры средняя D2 пленки на наклонной поверхности этой структуры и средняя толщина D3 между нижними участками структур связаны следующими соотношениями:

D1 (38 нм)>D3 (21 нм)>D2 (от 14 нм до 17 нм).

Поскольку пленка оксида индия и цинка (IZO) имеет показатель преломления около 2,0, увеличенный эффективный показатель преломления наблюдается только на участке вершины рассматриваемой структуры. Соответственно, в результате осаждения пленки оксида индия и цинка (IZO) коэффициент отражения увеличивается, как показано на фиг.45А.

В примере 16 было обнаружено, что пленка оксида индия и цинка (IZO) осаждается на структуры почти равномерно. Соответственно, изменения коэффициента отражения до и после осаждения пленки оказываются малы, как показано на фиг.45В.

В примере 16 было обнаружено, что средняя толщина пленки на нижних участках вогнутых структур и на верхних участках вогнутых структур оказалась заметно больше, чем на других участках. В частности, было обнаружено, что пленка оксида индия и цинка (IZO) имеет заметно большую среднюю толщину пленки на верхних участках. При таком осаждении изменения коэффициента отражения пленки соответствуют сложному закону, как показано на фиг.46А, и также проявляют тенденцию к увеличению.

В примере 17 было обнаружено, что, аналогично примеру 15, средняя толщина D1 пленки на участке вершины каждой структуры средняя D2 пленки на наклонной поверхности этой структуры и средняя толщина D3 между нижними участками структур связаны следующими соотношениями:

D1 (36 нм)>D2 (20 нм)>D3 (18 нм).

Однако коэффициент отражения начинает резко увеличиваться, когда длина волны становится короче 500 нм. Предполагается, что это происходит потому, что участок вершины.

Соответственно, имеет место тенденция, что прозрачный электропроводный слой оседает меньше на относительно крутую наклонную поверхность и оседает больше на более плоскую поверхность.

Более того, при равномерном осаждении пленки на все структуры целиком изменения оптических характеристик до и после осаждения становятся небольшими.

Кроме того, прозрачный электропроводный слой ложится на все структуры целиком более равномерно, когда конфигурация структур становится ближе к поверхности свободной формы.

7. Взаимосвязь между коэффициентом заполнения поверхности, отношением диаметров и характеристиками коэффициента отражения

Далее, взаимосвязь между отношением (2r/Р1)^.100) и антиотражательными характеристиками будет рассмотрены с использованием RCWA-моделирования (Точный анализ связанных волн (Rigorous Coupled Wave Analysis)).

Экспериментальный пример 1

Фиг.47А представляет схему, поясняющую коэффициент заполнения площади, когда структуры расположены в соответствии с рисунком гексагональной решетки. Коэффициент заполнения поверхности, получаемый, когда отношение ((2r/P1)^.100) (P1: шаг расположения структур в одной и той же дорожке, r: радиус нижней поверхности структуры) изменяется в ситуации, где структуры расположены в соответствии с рисунком гексагональной решетки, как показано на фиг.47А, рассчитан согласно выражению (2) ниже:

Коэффициент заполнения=(S(hex)/S(unit))^.100…(2),

Площадь элементарной ячейки: S(unit)=2r^.(2√3)r.

Площадь нижней поверхности структуры в элементарной ячейке: S(hex)=2^.πr2 (предполагается, что коэффициент заполнения получают по чертежам, где 2r>P1)

Например, когда шаг P1 расположения структур равен 2, а радиус r нижней поверхности структуры равен 1, тогда величины S(unit), S(hex), отношение ((2r/Р1)^.100) и коэффициент заполнения принимают следующие значения:

S(unit)=6.9282,

S(hex)=6.28319,

(2r/P1^.100=100.0%.

Коэффициент заполнения=(S(hex.)/S(unit))^.100=90.7%.

В таблице 7 показано соотношение между коэффициентом заполнения и отношением ((2r/Р1)^.100), полученное с использованием выражения (2) выше.

Таблица 7 (2r/Р1х100) Коэффициент заполнения 115,4% 100,0% 100,0% 90,7% 99,0% 88,9% 95,0% 81,8% 90,0% 73,5% 85,0% 65,5% 80,0% 58,0% 75,0% 51,0%

Экспериментальный пример 2

Фиг.47В представляет схему, поясняющую коэффициент заполнения площади, когда структуры расположены в соответствии с рисунком тетрагональной решетки. Коэффициент заполнения поверхности, получаемый, когда отношение ((2r/Р1)^.100) и отношение ((2r/Р2)^.100) (P1: шаг расположения структур в одной и той же дорожке, Р2: шаг расположения структур в направлении под углом 45 градусов к дорожке, r: радиус нижней поверхности структуры) изменяется в ситуации, где структуры расположены в соответствии с рисунком тетрагональной решетки, как показано на фиг.47В, рассчитан согласно выражению (3) ниже.

Коэффициент заполнения=(S(tetra)/S(unit))^.100…(3),

Площадь элементарной ячейки: S(unit)=2r^.2r.

Площадь нижней поверхности структуры в элементарной ячейке: S(tetra)=πr2 (предполагается, что коэффициент заполнения получают по чертежам, где 2r>Р1).

Например, когда шаг Р2 расположения структур равен 2, а радиус г нижней поверхности структуры равен 1, тогда величины S(unit), S(tetra), отношение ((2r/Р1)^.100), отношение ((2r/Р2)^.100) коэффициент заполнения принимают следующие значения:

S(unit)=4,

S(tetra)=3.14159,

(2r/P1)^.100=70.7%,

(2r/P2)^.100=100.0%.

Коэффициент заполнения=(S(tetra)/S(unit))^.100=78.5%.

В таблице 8 показано соотношение между коэффициентом заполнения, отношением ((2r/Р1)^.100) и отношением (2r/Р2)^.100, полученное с использованием выражения (3) выше.

Кроме того, соотношение между шагами Р1 и Р2 расположения структур в тетрагональной решетке принимает вид Р1=√2^.Р2.

Таблица 8 (2r/P1х100) (2r/P2х100) Коэффициент заполнения 100,0% 141,4% 100,0% 84,9% 120,0% 95,1% 81,3% 115,0% 92,4% 77,8% 110,0% 88,9% 74,2% 105,0% 84,4% 70,7% 100,0% 78,5% 70,0% 99,0% 77,0% 67,2% 95,0% 70,9% 63,6% 90,0% 63,6% 60,1% 85,0% 56,7% 56,6% 80,0% 50,3% 53,0% 75,0% 44,2%

Экспериментальный пример 3

Установив отношение ((2r/P1)^.100) диаметра 2r нижней поверхности структуры к шагу Р1 расположения структур на уровне 80%, 85%, 90%, 95% и 99%, были получены значения коэффициента отражения посредством моделирования в следующих условиях:

Результаты моделирования показаны на графике фиг.48.

Форма структуры: колоколообразная форма.

Поляризация: отсутствует.

Показатель преломления: 1,48.

Шаг расположения структур Р1: 320 нм.

Высота структур: 415 нм.

Коэффициент формы: 1,30.

Расположение структур: гексагональная решетка.

Как можно видеть на фиг.48, когда отношение ((2r/Р1)^∗100) составляет не менее 85%, средняя величина коэффициента отражения R составила R<0.5% в видимом диапазоне длин волн (от 0,4 до 0,7 мкм), и был получен достаточный антиотражательный эффект. В этом случае коэффициент заполнения нижней поверхности оказался не менее 65%. Когда отношение ((2r/Р1)^∗100) составляет не менее 90%, средняя величина коэффициента отражения R составила R<0.3% в видимом диапазоне длин волн, и был получен более высокий антиотражательный эффект. В этом случае коэффициент заполнения нижней поверхности оказался не менее 73%, причем характеристики еще более улучшаются по мере увеличения коэффициента заполнения вплоть до верхнего предела 100%. Когда структуры накладываются одна на другую, за высоту структур принимают высоту, отсчитываемую от самого нижнего участка. Кроме того, было подтверждено, что такие же тенденции взаимосвязи коэффициента заполнения и коэффициента отражения имеют место для тетрагональной решетки.

Оптические характеристики сенсорной панели, использующей электропроводный оптический лист

Сравнительный пример 14

Фиг.49А представляет вид в перспективе, показывающий конструкцию сенсорной панели с резистивной пленкой для сравнительного примера 14. Фиг.49В представляет схему сечения, показывающую конструкцию сенсорной панели с резистивной пленкой для сравнительного примера 14. Следует отметить, что стрелки на фиг.49В обозначают падающий свет, входящий в сенсорную панель, и отраженный свет после отражения на границах раздела. Следует отметить, что стрелки на схемах поперечного сечения, представляющих конструкцию сенсорных панелей с резистивными пленками согласно сравнительным примерам 15 и 16 и примерам с 19 по 22, которые будут описаны позднее, обозначают то же самое.

Сначала на главную поверхность пленки 102 из полиэтилентерефталата (PET) способом напыления была нанесена пленка 103 из оксида индия и олова (ITO) толщиной 26 нм, в результате чего был изготовлен первый электропроводный базовый материал 101 для сенсорной стороны панели. Далее, на главную поверхность стеклянной подложки 112 способом напыления была нанесена пленка 113 из оксида индия и олова (ITO) толщиной 26 нм, в результате чего был изготовлен второй электропроводный базовый материал 111 для обращенной к дисплею стороны панели. Затем первый электропроводный базовый материал 101 и второй электропроводный базовый материал 111 расположили таким образом, чтобы пленки оксида индия и олова (ITO) оказались одна напротив другой и чтобы между базовыми материалами образовался воздушный слой, причем периферийные участки по окружности базовых материалов прикреплены один к другому посредством ленты 121 с клеем, склеивающим при надавливании. В результате изготовлена сенсорная панель 100 с резистивной пленкой.

Измерение коэффициента отражения/коэффициента пропускания

Коэффициент отражения сенсорной панели 100 с резистивной пленкой, изготовленной, как описано выше, измерили согласно JIS-Z8722. Кроме того, коэффициент пропускания сенсорной панели 100 с резистивной пленкой, прикрепленной к жидкокристаллическому дисплею 54, измерили согласно JIS-K7105.

Измерение видимости

Видимость сенсорной панели 100 с резистивной пленкой, изготовленной, как описано выше, измерили следующим образом. Сенсорную панель 100 с резистивной пленкой поместили под обычную люминесцентную лампу, визуально проверили блики от люминесцентной лампы и оценивали видимость по следующим критериям:

а: Очертания люминесцентной лампы четкие.

b: Очертания люминесцентной лампы размыты в некоторой степени.

с: Очертания люминесцентной лампы нечеткие и отраженный свет очевидно слаб.

d: Очертания люминесцентной лампы не видны, и отражается размытый свет.

Сравнительный пример 15

Фиг.50А представляет вид в перспективе, показывающий конструкцию сенсорной панели с резистивной пленкой для сравнительного примера 15. Фиг.50В представляет схему сечения, показывающую конструкцию сенсорной панели с резистивной пленкой для сравнительного примера 15.

Сенсорная панель 100 с резистивной пленкой бала изготовлена таким же способом, как и в сравнительном примере 14, за исключением того, что базовый материал, изготовленный путем осаждения пленки 113 оксида индия и олова (ITO) толщиной 26 нм на главную поверхность пленки 114 из полиэтилентерефталата (PET), используют в качестве второго электропроводного базового материала 111. Затем, как и в случае сравнительного примера 14, измерили коэффициент отражения/коэффициент пропускания и видимость.

Сравнительный пример 16

Фиг.51А представляет вид в перспективе, показывающий конструкцию сенсорной панели с резистивной пленкой для сравнительного примера 16. Фиг.51В представляет схему сечения, показывающую конструкцию сенсорной панели с резистивной пленкой для сравнительного примера 16.

Сначала на главную поверхность пленки 104, вносящей разность фаз λ/4, способом напыления нанесли пленку 103 оксида индия и олова (ITO) толщиной 26 нм для получения первого электропроводного базового материала 101 для сенсорной стороны панели. Далее, на главную поверхность пленки 115, вносящей разность фаз λ/4, способом напыления нанесли пленку 113 оксида индия и олова (ITO) толщиной 26 нм для получения второго электропроводного базового материала 111 для обращенной к дисплею стороны панели. Затем первый электропроводный базовый материал 101 и второй электропроводный базовый материал 111 расположили таким образом, чтобы пленки оксида индия и олова (ITO) оказались одна напротив другой и чтобы между базовыми материалами образовался воздушный слой, причем периферийные участки по окружности базовых материалов прикрепили один к другому посредством ленты 121 с клеем, склеивающим при надавливании.

Далее, изготовлен поляризатор 131, имеющий главную поверхность, на которой создан антиотражательный слой (AR) 132, после чего этот поляризатор 131 был прикреплен к стороне сенсорной поверхности первого электропроводного базового материала 101 посредством ленты 124 с клеем, склеивающим при надавливании. В этом случае положение поляризатора 131 подбирают таким образом, чтобы оси прозрачности поляризатора 131 и поляризатора, расположенного на дисплейной поверхности жидкокристаллического дисплея 54, были параллельны одна другой. В результате изготовлена сенсорная панель 100 с резистивной пленкой. Затем, как и в случае сравнительного примера 14, измерили коэффициент отражения/коэффициент пропускания и видимость.

Пример 19

Фиг.52А представляет вид в перспективе, показывающий конструкцию сенсорной панели с резистивной пленкой для примера 19. Фиг.52В представляет схему сечения, показывающую конструкцию сенсорной панели с резистивной пленкой для примера 19.

Оптический лист 2 был изготовлен таким же способом, как и в сравнительном примере 1, за исключением того, что условия экспонирования и травления были подобраны таким образом, чтобы множество структур 3 имели следующую конфигурацию. Следует отметить, что в качестве подложки использована пленка полиэтилентерефталата (PET).

Рисунок размещения структур: гексагональная решетка.

Вогнутость или выпуклость структуры: выпуклая форма.

Поверхность для создания структур: одна поверхность.

Шаг Р1:270 нм.

Шаг Р2:270 нм.

Высота: 160 нм.

Следует отметить, что величины шага, высоты и коэффициента формы структур 3 получены на основе результатов наблюдений с использованием микроскопа атомных сил (AFM).

Далее, на главную поверхность оптического листа 2, на которой выполнены множество структур 3, нанесли способом напыления пленку оксида индия и олова (ITO) 4, имеющую среднюю толщину пленки 26 нм, для получения первого электропроводного базового материала 51. Затем был изготовлен второй электропроводный базовый материал 52 таким же способом, как и в случае изготовления первого электропроводного базового материала 51, за исключением того, что была использована пленка полиэтилентерефталата PET. Первый электропроводный базовый материал 51 и второй электропроводный базовый материал 52 расположили таким образом, чтобы пленки оксида индия и олова (ITO) оказались одна напротив другой и чтобы между базовыми материалами образовался воздушный слой, причем периферийные участки по окружности базовых материалов прикрепили один к другому посредством ленты 55 с клеем, склеивающим при надавливании. В результате изготовлена сенсорная панель 50 с резистивной пленкой. После этого, как и в случае сравнительного примера 14, измерили коэффициент отражения/коэффициент пропускания и видимость.

Пример 20

Фиг.53А представляет вид в перспективе, показывающий конструкцию сенсорной панели с резистивной пленкой для примера 20. Фиг.53В представляет схему сечения, показывающую конструкцию сенсорной панели с резистивной пленкой для примера 20.

Сначала, как и в примере 19, был изготовлен оптический лист 51, на главной поверхности которого расположены множество структур. Далее, таким же способом множество структур 3 были выполнены на другой главной поверхности оптического листа 51. Соответственно, был получен оптический лист 2, на обеих главных поверхностях которого созданы множество структур 3. В результате изготовлена сенсорная панель 50 с резистивной пленкой таким же способом, как и в примере 19, за исключением того, что первый электропроводный базовый материал 51 выполнен с использованием оптического листа 2. После этого, как и в случае сравнительного примера 14, измерили коэффициент отражения/коэффициент пропускания и видимость.

Пример 21

Фиг.54А представляет вид в перспективе, показывающий конструкцию сенсорной панели с резистивной пленкой для примера 21. Фиг.54В представляет схему сечения, показывающую конструкцию сенсорной панели с резистивной пленкой для примера 21.

Сначала на главную поверхность пленки 2, вносящей разность фаз λ/4, способом напыления нанесли пленку 4 оксида индия и олова (ITO) толщиной 26 нм для получения первого электропроводного базового материала 51 для сенсорной стороны панели. Далее, был изготовлен второй электропроводный базовый материал, как и в случае примера 19, за исключением того, что вносящая разность фаз λ/4 пленка 2 была использована в качестве подложки. Затем первый электропроводный базовый материал 51 и второй электропроводный базовый материал 52 расположили таким образом, чтобы пленки оксида индия и олова (ITO) оказались одна напротив другой и чтобы между базовыми материалами образовался воздушный слой, причем периферийные участки по окружности базовых материалов прикрепили один к другому посредством ленты 51 с клеем, склеивающим при надавливании. К поверхности первого электропроводного базового материала 51 на сенсорной стороне посредством ленты 60 с клеем, склеивающим при надавливании, прикрепили поляризатор 58, после чего к этому поляризатору 58 посредством ленты 61 с клеем, склеивающим при надавливании, прикрепили верхнюю пластину (элемент передней поверхности) 59. Далее, к второму электропроводному базовому материалу 52 посредством ленты 57 с клеем, склеивающим при надавливании, прикрепили стеклянную подложку 56. В результате изготовлена сенсорная панель 50 с резистивной пленкой. Затем, как и в случае сравнительного примера 14, измерили коэффициент отражения/коэффициент пропускания и видимость.

Пример 22

Фиг.55А представляет вид в перспективе, показывающий конструкцию сенсорной панели с резистивной пленкой для примера 22. Фиг.55В представляет схему сечения, показывающую конструкцию сенсорной панели с резистивной пленкой для примера 22.

Сенсорная панель 50 с резистивной пленкой была изготовлена таким же способом, как и в примере 19, за исключением того, что из двух расположенных одна напротив другой поверхностей первого электропроводного базового материала 51 и второго электропроводного базового материала 52 только на поверхности второго электропроводного базового материала 52 созданы множество структур 3. Далее, к поверхности на сенсорной стороне сенсорной панели 50 посредством ленты 60 с клеем, склеивающим при надавливании, прикрепили верхнюю пластину (элемент передней поверхности) 59, после чего к второму электропроводному базовому материалу 52 посредством ленты 57 с клеем, склеивающим при надавливании, прикрепили стеклянную подложку 56. Затем, как и в случае сравнительного примера 14, измерили коэффициент отражения/коэффициент пропускания и видимость.

В таблице 9 приведены результаты измерений сенсорных панелей согласно сравнительным примерам с 14 по 16 и примерам с 19 по 22.

Таблица 9       Коэффициент отражения [%] Коэффициент пропускания [%] Конструкция сенсорной панели Видимость     Сравнительный пример 14         F/G а 19 85(85)         Сравнительный пример 15         F/F а 15 82(82)         Сравнительный пример 16         AR/Po/Re/Re d ~1 40(80)         Пример 19 MF/MF с 6 92(92) Пример 20 BMF/MF d 2 92(92) Пример 21 ТР/Ро/Re/MRe с 6 84 Пример 22 ТР/F/MF b 10 90

F: пленка полиэтил ентерефталата (PET).

G: стеклянная подложка.

AR: антиотражательный слой (AR).

Ро: поляризатор.

Re: пленка, вносящая разность фаз, соответствующую V4.

MF: микрорельефная пленка с микрорельефной структурой на одной поверхности.

BMF: микрорельефная пленка с микрорельефной структурой на обеих поверхностях.

ТР: верхняя пластина.

MRe: пленка, вносящая разность фаз, соответствующую λ/4, с микрорельефной структурой на одной поверхности.

а: очень плохая видимость независимо от состояния внешней освещенности.

b: плохая видимость в зависимости от состояния внешней освещенности.

с: хорошая видимость при незначительной внешней освещенности.

d: благоприятная видимость независимо от состояния внешней освещенности.

Следует отметить, что коэффициенты отражения и коэффициенты пропускания, приведенные в таблице 9, представляют собой коэффициенты пропускания, скорректированные с учетом солнечного света, и коэффициенты отражения в соответствии с яркостью отражения после измерений на всех длинах волн от 380 нм до 780 нм.

Из таблицы 9 можно сделать следующие выводы.

В примере 19, в котором множество структур 3 выполнены на расположенных одна напротив другой поверхностях первого и второго электропроводных базовых материалов 51 и 52, коэффициент отражения может быть значительно уменьшен, а коэффициент пропускания может быть значительно увеличен по сравнению с характеристиками сравнительных примеров 14 и 15, в которых микрорельефные структуры 3, как описано выше, не созданы на указанных поверхностях, расположенных одна напротив другой.

В примере 20, в котором множество структур 3 выполнены на обеих поверхностях первого электропроводного базового материала 51, который должен быть на сенсорной стороне, коэффициент отражения можно уменьшить, не вызывая при этом значительного снижения коэффициента пропускания, как в сравнительном примере 16, в котором на поверхность сенсорной стороны наложены поляризатор 131 и антиотражательный слой (AR) 132.

В примере 21, в котором на поверхности первого электропроводного базового материала 51 на сенсорной стороне расположен поляризатор 58, можно уменьшить коэффициент отражения по сравнению с примером 22, в котором на поверхности первого электропроводного базового материала 51 на сенсорной стороне нет поляризатора 58.

Фиг.56 представляет график, показывающий характеристики коэффициента отражения сенсорных панелей с резистивной пленкой для примеров 19 и 20 и сравнительного примера 15. Из фиг.56 можно сделать следующие выводы.

В примерах 19 и 20, в которых множество структур 3 выполнены на расположенных одна напротив другой поверхностях первого и второго электропроводных базовых материалов 51 и 52, коэффициент отражения в диапазоне длин волн от 380 нм до 780 нм можно уменьшить по сравнению с характеристиками сравнительного примера 15, в котором микрорельефные структуры 3, как описано выше, не созданы на указанных поверхностях, расположенных одна напротив другой.

В частности, в примерах 19 и 20 можно реализовать низкий коэффициент отражения не более 6% для длины волны 550 нм, на которой коэффициент видимости человеческого зрения является наивысшим, тогда как в сравнительном примере 15 получен низкий коэффициент отражения всего лишь около 15% для длины волны 550 нм.

В примерах 19 и 20 зависимость от длины волны слабее, чем в сравнительном примере 15. В частности, в примере 20, в котором множество структур 3 выполнены на обеих главных поверхностях первого электропроводного базового материала 51 для установки на сенсорной стороне, зависимость от длины волны незначительна, а характеристики коэффициента отражения являются почти равномерными в диапазоне длин волн от 380 нм до 780 нм.

9. Улучшение сцепления посредством микрорельефной структуры

Пример 23

Электропроводный оптический лист изготовлен таким же способом, как в примере 1, за исключением того, что условия на этапе экспонирования и на этапе травления подбирают должным образом для получения структур со следующими параметрами, расположенных в соответствии с рисунком гексагональной решетки:

Высота Н: 240 нм.

Шаг расположения Р: 220 нм.

Коэффициент формы (Н/Р): 1,09.

Пример 24

Электропроводный оптический лист изготовлен таким же способом, как в примере 1, за исключением того, что условия на этапе экспонирования и на этапе травления подбирают должным образом для получения структур со следующими параметрами, расположенных в соответствии с рисунком гексагональной решетки:

Высота Н: 170 нм.

Шаг расположения Р: 270 нм.

Коэффициент формы (Н/Р): 0,63.

Сравнительный пример 17

Электропроводный оптический лист изготовлен путем последовательного нанесения слоя твердого покрытия и пленки оксида индия и олова (ITO) на пленку полиэтилентерефталата (PET).

Сравнительный пример 18

Электропроводный оптический лист изготовлен путем последовательного нанесения слоя твердого покрытия, содержащего наполнитель, и пленки оксида индия и олова (ITO) на пленку полиэтилентерефталата (PET).

Измерение сцепления

После нанесения серебросодержащей пасты на электродную поверхность электропроводного оптического листа, изготовленного как описано выше, серебросодержащую пасту вжигают в течение 30 минут при температуре 130°С. Затем проводят тест на отрыв разрезанной поперек ленты. В качестве такой ленты используют полиимидную ленту, обладающую высоким сцеплением. Результаты теста приведены в таблице 10.

Таблица 10       Сравнительный пример 17 Сравнительный пример 18 Пример 23 Пример 24     Уровень отрыва (из 25) 0/25 0/25 5/25~6/25 18/25~24/25 Полный коэффициент пропускания для светового луча         96% 95% 90% 87%        

Из таблицы 10 можно сделать следующие выводы.

Обнаружено, что в примерах 23 и 24 лента не отрывается. Напротив, от 5 до 6 квадратов отрываются в сравнительном примере 17 и от 18 до 24 квадратов отрываются в сравнительном примере 18.

Хотя в примерах 23 и 24 достигнут высокий коэффициент пропускания от 95 до 96%, в сравнительных примерах 17 и 18 получен коэффициент пропускания от 87 до 90%.

Как описано выше, в результате формирования микрорельефных структур на всей поверхности пленки, служащей подложкой, можно реализовать прозрачный электропроводный слой, обладающий превосходным сцеплением с материалом электрических проводников, таким как электропроводная паста, и высокой прозрачностью. Кроме того, вследствие создания микрорельефных структур можно ожидать улучшения сцепления с клеем, склеивающим при надавливании, таким как клеящая паста, склеивающая при надавливании, изоляционному материалу, такому как изоляционная паста, точечным разделительным элементам и т.п.

Числовые величины, конфигурации, материалы и конструкции, используемые в вариантах и примерах, описанных выше, являются всего лишь примерами, так что можно, где это годится, использовать числовые величины, конфигурации, материалы и конструкции, отличные от упомянутых выше.

Кроме того, конструкции описанных выше вариантов можно использовать в сочетании.

В дополнение к этому оптический прибор 1 может дополнительно включать слой с низким показателем преломления на вогнуто-выпуклой поверхности на той стороне, на которой созданы структуры 3 в вариантах, описанных выше. Этот слой с низким показателем преломления предпочтительно включает в качестве основного компонента материал, имеющий показатель преломления ниже, чем у материалов, образующих подложку 2, структуру 3 и выступ 5. В качестве материала для такого слоя с низким показателем преломления используется, например, органический материал, такой как фторсодержащая полимерная смола, или неорганический материал с низким показателем преломления, такой как LiF и MgF₂.

Далее, в описанных выше вариантах, оптический прибор может быть изготовлен способом термопечати. В частности, может быть применен способ изготовления оптического прибора 1 посредством нагревания подложки, изготовленной из термопластичной полимерной смолы в качестве основного компонента, и прижатия печати (формы), такой как роликовый шаблон 11 и дисковый шаблон 41, к подложке, в достаточной степени размягченной в результате нагревания.

Хотя в вариантах, рассмотренных выше, были описаны примеры применительно к сенсорной панели с резистивной пленкой, эти варианты также могут быть применены к сенсорным панелям емкостного типа, сенсорной панели ультразвукового типа, сенсорной панели оптического типа и т.п.

Следует понимать, что в описанные здесь предпочтительные на сегодняшний день варианты могут быть внесены различные изменения и модификации, очевидные для специалистов в этой области. Такие изменения и модификации могут быть сделаны, не отклоняясь от духа и объема предмета настоящего изобретения и без ущерба для предполагаемых его преимуществ. Поэтому такие изменения и модификации должны подпадать под действие прилагаемой формулы изобретения.

Настоящая заявка претендует на приоритет Заявки на патент Японии JP 2009-203180, поданной 2 сентября 2009, Заявки на патент Японии JP 2009-299004, поданной 28 декабря 2009, и Заявки на патент Японии JP 2010-104619, поданной 28 апреля 2010, все содержание которых включено сюда посредством ссылок.

Перечень цифровых позиций

1 оптический прибор

2 подложка

3 структура

4 выступающий участок

11 роликовый шаблон

12 подложка

13 структура

14 слой резиста

15 лазерный свет

16 скрытое изображение

21 лазер

22 электрооптический прибор

23, 31 зеркало

24 фотодиод

26 собирающая линза

27 акустооптический прибор

28 коллиматорная линза

29 устройство форматирования

30 драйвер

32 подвижный оптический стол

33 расширитель луча

34 объектив

35 электродвигатель вращения шпинделя

36 поворотный стол

37 механизм управления

Изобретение относится к средствам отображения на жидких кристаллах. Электропроводный оптический прибор содержит базовый элемент и прозрачную электропроводную пленку, сформированную на базовом элементе. Структура поверхности прозрачной электропроводной пленки включает множество выпуклых участков, обладающих антиотражательными свойствами и расположенных с шагом, равным или менее длины волны видимого света. Технический результат - повышение антиотражательных характеристик электропроводного оптического прибора. 3 н. и 13 з.п. ф-лы, 57 ил.

1. Электропроводный оптический прибор, содержащий:
базовый элемент; и
прозрачную электропроводную пленку, сформированную на базовом элементе, структура поверхности прозрачной электропроводной пленки включает множество выпуклых участков, обладающих антиотражательными свойствами и расположенных с шагом, равным или менее длины волны видимого света,
причем базовый элемент включает множество выпуклых структур, соответствующих выпуклым участкам прозрачной электропроводной пленки, и при этом указанные выпуклые структуры базового элемента выполнены таким образом, чтобы препятствовать отражению света, прошедшего сквозь базовый элемент в направлении, по меньшей мере по существу перпендикулярном базовому элементу, на границе раздела между выпуклыми структурами и прозрачной электропроводной пленкой.

2. Электропроводный оптический прибор по п.1, дополнительно содержащий электропроводную металлическую пленку, сформированную между базовым элементом и прозрачной электропроводной пленкой.

3. Электропроводный оптический прибор по п.1, в котором коэффициент формы выпуклых структур составляет от 0,2 до 1,78.

4. Электропроводный оптический прибор по п.1, в котором толщина прозрачной электропроводной пленки составляет от 9 нм до 50 нм.

5. Электропроводный оптический прибор по п.1, в котором толщина прозрачной электропроводной пленки на участке вершины выпуклых структур равна D1, толщина прозрачной электропроводной пленки на наклонном участке выпуклых структур равна D2 и толщина прозрачной электропроводной пленки между соседними выпуклыми структурами равна D3, причем D1, D2 и D3 удовлетворяют соотношению D1>D3>D2.

6. Электропроводный оптический прибор по п.5, в котором D1 составляет 25-50 нм, D2 составляет 9-30 нм и D3 составляет 9-50 нм.

7. Электропроводный оптический прибор по п.1, в котором средний шаг расположения выпуклых структур составляет 110-280 нм.

8. Электропроводный оптический прибор по п.1, в котором выпуклые структуры расположены с образованием множества рядов дорожек.

9. Электропроводный оптический прибор по п.1, в котором выпуклые структуры расположены с образованием рисунка гексагональной решетки или квазигексагональной решетки.

10. Электропроводный оптический прибор по п.8, в котором выпуклые структуры имеют пирамидальную форму или пирамидальную форму, вытянутую или сжатую в направлении дорожки.

11. Электропроводный оптический прибор по п.10, в котором пирамидальная форма выбрана из группы, состоящей из конической формы, коническо-трапецеидальной формы, эллиптическо-конической формы и эллиптическо-коническо-трапецеидальной формы.

12. Электропроводный оптический прибор по п.1, в котором нижние участки соседних выпуклых структур соединены путем перекрывания.

13. Способ изготовления электропроводного оптического прибора, включающий этапы, на которых:
формируют базовый элемент, включающий множество выпуклых структур; и
формируют прозрачную электропроводную пленку на базовом элементе, такую что структура поверхности прозрачной электропроводной пленки содержит множество выпуклых участков, соответствующих выпуклым структурам базового элемента,
причем выпуклые структуры обладают антиотражательными свойствами и расположены с шагом, равным или менее длины волны видимого света, и при этом указанные выпуклые структуры базового элемента выполнены таким образом, чтобы препятствовать отражению света, прошедшего сквозь базовый элемент в направлении, по меньшей мере по существу перпендикулярном базовому элементу, на границе раздела между выпуклыми структурами и прозрачной электропроводной пленкой.

14. Способ изготовления электропроводного оптического прибора по п.13, в котором на этапе формирования базового элемента:
обеспечивают роликовый шаблон, содержащий множество вогнутых структур;
наносят переводной материал на подложку;
приводят подложку в контакт с роликовым шаблоном;
отверждают переводной материал; и
отделяют отвержденный переводной материал и подложку от роликового шаблона,
при этом вогнутые структуры роликового шаблона соответствуют выпуклым структурам базового элемента.

15. Прозрачная электропроводная пленка, характеризующаяся тем, что имеет структуру поверхности, содержащую множество выпуклых участков, обладающих антиотражательными свойствами и расположенных с шагом, равным или менее длины волны видимого света, при этом указанная пленка содержит металлическую пленку в качестве базового слоя

16. Прозрачная электропроводная пленка по п.15, характеризующаяся тем, что содержит по меньшей мере один материал, выбранный из группы, состоящей из оксида индия и олова (ITO), легированного алюминием оксида цинка (AZO), SZO, легированного фтором оксида олова (FTO), SnO₂, легированного галлием оксида цинка (GZO) и оксида индия и цинка (IZO).