透明导电元件、输入装置以及显示装置的制作方法

文档序号:6359870阅读:162来源:国知局
专利名称:透明导电元件、输入装置以及显示装置的制作方法
技术领域
本发明涉及一种透明导电元件、输入装置以及显示装置。具体而言,本发明涉及具有防反射功能的透明导电元件。
背景技术
诸如电子纸的显示装置以及诸如触摸面板的输入装置使用透明导电材料,其中,透明导电层形成在基体的平面上。折射率较高的材料(例如,ITO (铟锡氧化物))用作透明导电元件内所使用的透明导电层的材料,其中折射率大约为2. O。为此,反射率随着透明导电层的厚度而增大,因此,这会给显示装置和输入装置的质量带来麻烦。通常,为了提高透明导电元件的透射特性,使用形成光学多层膜的技术。例如,日本未审查专利申请公开第2003-136625号提出了用于触摸面板的透明元件,其中,光学多 层膜位于基板和透明导电层之间。通过依次层压多个电介质膜而形成光学多层膜,每个电介质膜具有不同的折射率。然而,在该技术中,波长依赖性产生光学调节功能。在本文中,光学调节功能表示透射特性和/或反射特性的光学调节功能。

发明内容
技术问题因此,本发明的目的在于提供具有波长依赖性较小并且可视性较好的光学调节功能的透明导电元件、输入装置以及显示装置。技术方案本发明提供一种透明导电元件,包括光学层,该光学层上配置有平均波长等于或小于可见光的波长的波面;以及透明导电层,形成在波面上,从而跟随相应的波面,其中,假设波面的平均波长为Am,并且波面振荡的平均振幅为Am,那么比率(Am/入m)为0. 2以上且I. 0以下,其中,波面的平均波长Xm为140nm以上且300nm以下,其中,在波面的高度最大化的位置,透明导电层的膜厚为IOOnm以下,其中,波面的平坦部分的面积为50%以下,并且波面侧上在LW色彩系统中的反射色调为|a1 ( 10以及|b*| ( 10。根据本发明的透明导电元件非常适用于输入装置、显示装置等。在本发明中,椭圆、圆形(正圆形)、球形、椭圆体等的形状不仅包括数学上限定的完全的椭圆、圆形、球形以及椭圆体的形状,而且包括略微变形的椭圆、圆形、球形、椭圆体等的形状。在本发明中,优选应通过将多个结构体配置在基体的表面上,从而形成光学层的波面。这些结构体优选应具有凸形或凹形并且应配置为规定的点阵形状。优选将四方点阵形状、准四方点阵形状、六方点阵形状或准六方点阵形状用作点阵形状。
在本发明中,优选同一轨道内的结构体的排列间距Pl应比彼此相邻的两个轨道间的结构体的排列间距P2长。这样,能够提高椭圆锥体形或椭圆锥台形的结构体的填充率。因此,能够提高光学调节功能。在本发明中,在基体表面上,各个结构体可形成为六方点阵形状或准六方点阵形状。在这种情况下,优选地,假设同一轨道内的结构体的排列间距为P1,并且在彼此相邻的两个轨道间的结构体的排列间距为P2,那么比率P1/P2应满足关系I. 00 ( P1/P2 < I. I或
I.00<P1/P2 ( I. I。通过设置这种数值范围,能够提高椭圆锥体形或椭圆锥台形的结构体的填充率。因此,能够提高光学调节功能。在本发明中,在基体表面上,各个结构体可形成为六方点阵形状或准六方点阵形状。在这种情况下,优选每个结构体的主轴方向应为轨道延伸的轨道延伸方向,并且优选每个结构体应具有椭圆锥体或椭圆锥台形,其中,其中心部分的倾斜度应比其末端部分和底部部分的倾斜度大。这种形状能够提高反射和透射特性的光学调节功能。
在本发明中,在基体表面上,各个结构体可形成为六方点阵形状或准六方点阵形状。在这种情况下,优选轨道延伸方向上的每个结构体的高度或深度应小于轨道的列方向上的每个结构体的高度或深度。不满足该关系时,需要在轨道延伸方向上延长排列间距。因此,轨道延伸方向上结构体的填充率减小。如上所述,填充率减小时,反射特性变差。在本发明中,在基体表面上,各个结构体可形成为六方点阵图案或四方点阵图案或准四方点阵图案。在这种情况下,优选同一轨道内的结构体的排列间距Pl应比彼此相邻的两个轨道间的结构体的排列间距P2长。这样,能够提高椭圆锥体形或椭圆锥台形的结构体的填充率。因此,能够提高光学调节功能。当在基体表面上,各个结构体形成为六方点阵图案或四方点阵图案或准四方点阵图案时,优选地,假设同一轨道内的结构体的排列间距为P1,并且在彼此相邻的两个轨道间的结构体的排列间距为P2,那么比率P1/P2应满足关系I. 4<P1/P2 ( I. 5。通过设置这种数值范围,能够提高椭圆锥体形或椭圆锥台形的结构体的填充率。因此,能够提高光学调节功能。当在基体表面上,各个结构体形成为六方点阵图案或四方点阵图案或准四方点阵图案时,优选每个结构体的主轴方向应为轨道延伸方向,并且优选每个结构体应具有椭圆锥体或椭圆锥台形,其中,其中心部分的倾斜度应比其末端部分和底部部分的倾斜度大。通过这种形状,具有反射和透射特性的光能够提高调节功能。当在基体表面上,各个结构体形成为六方点阵图案或四方点阵图案或准四方点阵图案时,优选地在相对于轨道构成45度的方向或者大约45度的方向上的每个结构体的高度或深度应小于轨道的列方向上的每个结构体的高度或深度。当不满足该关系时,需要在相对于轨道构成45度的方向或者大约45度的方向上延长排列间距。因此,在相对于轨道构成45度的方向或者大约45度的方向上,结构体的填充率减小。如上所述,当填充率减小时,反射特性变差。在本发明中,优选以微小间距配置在基体表面上的多个结构体应构成多列轨道,并且在彼此相邻的三列轨道中,应形成为六方点阵形状、准六方点阵形状、四方点阵形状或准四方点阵形状。因此,能够增大表面上的结构体的填充密度,从而能够获得可见光的反射和透射特性的光学调节功能得以提高的光学元件。
在本发明中,优选使用这样的方法来制造光学元件,在该方法中,结合制造光盘的主模(master mold)的工序和蚀刻工序。能够有效地制造主模,以较短时间地制造光学元件,并且能够处理基体尺寸的增大。因此,能够提高光学元件的生产力。在本发明中,具有规定的图案的透明导电层形成在光学层上,该光学层上设置有平均波长等于或小于可见光的波长的波面,从而透明导电层跟随(仿效)相应的波面。因此,能够获得波长依赖性较小并且可视性较好的光学调节功能。
有利效应如上所述,根据本发明,能够实现波长依赖性较小并且可视性较好的光学调节功倉泛。


图IA是示出了根据本发明的第一实施方式的透明导电元件的构造实例的截面图;图IB是以放大的方式示出了图IA中所示的第一区域Rl的放大截面图;图IC是以放大的方式示出了图IA中所示的第二区域R2的放大截面图;图2A是示出了根据本发明的第一实施方式的透明导电元件的构造实例的截面图;图2B是以放大的方式示出了图2A中所示的第一区域Rl的放大截面图;图2C是以放大的方式示出了图2A中所示的第二区域R2的放大截面图;图3A是示出了光学层表面的实例的俯视平面图,多个结构体形成在该光学层表面上;图3B是以放大的方式示出了图3A中所示的光学层表面的一部分的俯视平面图;图3C是以放大的方式示出了图3A中所示的光学层表面的一部分的透视图;图4是示出了当结构体的边界不清晰时设置结构体底面的方法的示意图;图5A是示出了透明导电层的表面形状的实例的放大截面图;图5B是示出了透明导电层的膜厚的放大截面图,该透明导电层形成在凸形的结构体上;图6A是示出了辊型主模的构造实例的透视图;图6B是以放大的方式示出了图6A中所示的辊型主模的一部分的俯视平面图;图6C是图6B的轨道T的截面图;图7是将辊型主模盘曝光的设备的构造实例的示意图;图8A到图8D是示出了制造根据本发明的第一实施方式的透明导电元件的方法的实例的工序图;图9A到图9D是示出了制造根据本发明的第一实施方式的透明导电元件的方法的实例的工序图;图IOA是示出了根据本发明的第二实施方式的透明导电元件的光学层表面的实例的俯视平面图;图IOB是以放大的方式示出了图IOA中所示的部分光学层表面的俯视平面图;图IlA是示出了根据本发明的第三实施方式的透明导电元件的构造实例的截面图;图IlB是示出了根据本发明的第三实施方式的透明导电元件的光学层表面的实例的俯视平面图;图IlC是以放大的方式示出了图IlB中所示的光学层表面的一部分的俯视平面图;图12A是示出了根据本发明的第四实施方式的透明导电元件的构造实例的截面图;图12B是以放大的方式示出了图12A中所示的光学层表面的一部分的放大截面图;图12C是示出了根据本发明的第四实施方式的透明导电元件的构造的另一实例的截面图; 图12D是以放大的方式示出了图12C中所示的光学层表面的一部分的放大截面图;图13A是示出了根据本发明的第五实施方式的信息输入装置的构造实例的截面图;图13B是以放大的方式示出了图13A中所示的区域Al和区域A2的放大截面图;图14A是以进一步放大的方式示出了图13A中所示的区域Al的放大截面图;图14B是以进一步放大的方式示出了图13A中所示的区域A2的放大截面图;图15A是示出了根据本发明的第五实施方式的信息输入装置的构造实例的分解透视图;图15B是示出了根据本发明的第五实施方式的信息输入装置中设置的第一透明导电元件的构造的分解透视图;图16A是示出了根据本发明的第六实施方式的信息输入装置的构造实例的截面图;图16B是以放大的方式示出了图16A中所示的信息输入装置的一部分的放大截面图;图17A是示出了根据本发明的第七实施方式的信息输入装置的构造实例的截面图;图17B是以放大的方式示出了面向波面的区域的截面图,在该波面上形成有透明导电层;图17C是以放大的方式示出了面向波面的区域的截面图,在该波面上未形成有透明导电层并且该波面露出;图18A是示出了根据本发明的第七实施方式的信息输入装置的构造实例的分解透视图;图18B是示出了根据本发明的第七实施方式的信息输入装置中设置的透明导电元件的构造的分解透视图;图19A是示出了根据本发明的第八实施方式的信息输入装置的构造实例的截面图;图19B是以放大的方式示出了图19A中所示的部分信息输入装置的放大截面图20是示出了根据本发明的第九实施方式的液晶显示装置的构造实例的截面图;图21A是示出了根据本发明的第十实施方式的信息显示装置的构造实例的透视图;图21B是以放大的方式示出了面向波面的区域的截面图,在该波面上形成有透明导电层;图21C时以放大的方式示出了面向波面的区域的截面图,在该波面上未形成有透明导电层并且该波面露出;图22A是示出了根据本发明的第十一实施方式的信息显示装置的构造实例的截面图;
图22B是以放大的方式示出了面向波面的区域的截面图,在该波面上形成有透明导电层;图22C时以放大的方式示出了面向波面的区域的截面图,在该波面上未形成有透明导电层并且该波面露出;图23A是示出了配置在样本1-1到1-3的基体表面上的多个结构体的俯视平面图;图23B是示出了样本1-1到1-3的透明导电元件的反射光谱的示图;图24是示出了样本2-1到2-3的透明导电元件的透射光谱的测量结果的示图;图25A是示出了样本3-1到3_3的透明导电元件的反射光谱的示图;图25B是示出了样本3-1到3_3的透明导电元件的透射光谱的示图;图26是示出了样本4-1到4-4的透明导电元件的反射光谱的示图;图27是示出了样本6-1和6-2以及样本6_3和6_4的透明导电元件之间的反射率差A R的不图;图28A是示出了样本7-1的透明导电元件的反射光谱的示图;图28B是示出了样本7-2的透明导电元件的反射光谱的示图;图28C是示出了样本7-3的透明导电元件的反射光谱的示图;图29A是示出了样本7-2的透明导电层的厚度Dl、D2和D3的截面图;图29B是示出了样本7-3的透明导电层的厚度Dl、D2和D3的截面图;图30是示出了样本9-1到10-5的透明导电片的表面电阻值的测量结果的示图。
具体实施例方式将参考附图,以如下条目的顺序描述本发明的实施方式。此外,在以下实施方式的全部图中,在存在共同的或相应的元件的情况下,这些元件由相同的参考数字和符号表示。I.第一实施方式(结构体配置为六方点阵形状的透明导电元件的实例)2.第二实施方式(结构体配置为四方点阵形状的透明导电元件的实例)3.第三实施方式(结构体随意配置的透明导电元件的实例)4.第四实施方式(透明导电层在整个波面上连续地形成的透明导电元件的实例)5.第五实施方式(应用于信息输入装置的透明导电元件的第一应用例)6.第六实施方式(应用于信息输入装置的透明导电元件的第二应用例)
7.第七实施方式(应用于信息输入装置的透明导电元件的第三应用例)8.第八实施方式(应用于信息输入装置的透明导电元件的第四应用例)9.第九实施方式(应用于信息显示装置的透明导电元件的第一应用例)10.第十实施方式(应用于信息显示装置的透明导电元件的第二应用例)11.第十一实施方式(应用于信息显示装置的透明导电元件的第三应用例)〈I 第一实施方式〉本发明人等进行了深入的研究,以解决上述问题。结果,发明人发明了一种透明导 电元件,其中,透明导电层形成在光学层上,在该光学层上形成平均波长等于或小于可见光的波长的波面,从而透明导电层跟随相应的波面。然而,本发明人等发现,即使在透明导电元件中以规定图案形成透明导电层时,由于形成透明导电层的部分和未形成透明导电层的部分之间的反射率差AR,也会使具有规定图案的透明导电层可见。为此,本发明人等进行了深入的研究,以防止具有规定图案的透明导电层可见。通过深入的试验,发明人发现,通过将振荡振幅A与波面波长\的比率(A/入)设定在0. 2以上且I. 0以下的范围内,能够抑制反射率差A R0[透明导电元件的构造]图IA是示出了根据本发明的第一实施方式的透明导电元件的构造实例的截面图。图IB是以放大的方式示出了图IA中所示的第一区域R1的放大截面图。图IC是以放大的方式示出了图IA中所示的第二区域R2的放大截面图。透明导电元件I包括光学层(第一光学层)2和透明导电层6,该光学层在一个主表面上具有波面Sw,该透明导电层形成在波面Sw上,从而跟随(仿效)波面Sw。形成有透明导电层6的第一区域R1和未形成有透明导电层6的第二区域R2交替地配置在光学层2的波面Sw上,其中透明导电层6具有规定的图案。而且,根据需要,如图2A到图2C中所示,进一步设置有光学层(第一光学层)7,其形成在透明导电层6上,由此,透明导电层6的两个主表面可被配置为分别由光学层2和光学层7覆盖。优选透明导电元件I应具有柔性。(光学层)光学层2包括例如基体3和形成在基体3的表面上的多个结构体4。通过在基体3的表面上形成多个结构体4,形成了波面Sw。例如,独立地或一体地形成结构体4和基体
3。在独立形成结构体4和基体3的情况下,根据需要,将基底层5进一步设置于结构体4和基体3之间。基底层5为与结构体4 一起一体形成在结构体4的底面侧上的层,并且如同结构体4那样,通过能量射线固化树脂组合物,形成该基底层。光学层7包括例如基体3以及设置于基体3和透明导电层6之间的粘合层8,并且通过粘合层8将基体3粘合在透明导电层6上,从而组装该光学层。光学层7不限于该实例,并且可为SiO2的陶瓷涂层(覆层)等。波面Sw的振荡的平均振幅Am与波面Sw的平均波长X m之间的比率(Am/ A m)的范围优选地为0.2以上且1.0以下,更优选地为0.3以上且0.8以下。如果该比率(Am/入m)小于0. 2,那么使用波面Sw的光学调节功能容易劣化。相反,如果该比率(Am/ X m)大于1.0,那么电可靠性容易劣化。波面Sw的平均波长Am优选应等于或小于用于光学调节功能的光的波长带。例如,用于光学调节功能的光的波长带为紫外波长带、可见光波长带、或者红外波长带。在本文中,将波长带限定为=IOnm到360nm的波长带作为紫外波长带,360nm到830nm的波长带作为可见光的波长带,并且830nm到Imm的波长带作为红外波长带。具体而言,波面Sw的平均波长Am的范围优选地为140nm以上且300nm以下,更优选地为150nm以上且270nm以下。如果波面Sw的振荡的平均振幅Am小于140nm,那么电特性容易劣化。相反,如果波面Sw的振荡的平均振幅Am大于300nm,那么可视性容易劣化。波面Sw的振荡的平均振幅Am的范围优选地为28nm以上且300nm以下,更优选地为50nm以上且240nm以下,并且进一步更优选地为80nm以上且240nm以下。如果波面Sw的振荡的平均振幅Am小于28nm,那么光学调节功能容易劣化。相反,如果波面Sw的振荡的平均振幅Am大于300nm,那么电特性容易劣化。在本文中,以如下方式获得波面Sw的平均波长\ m、振荡的平均振幅Am以及比率(Am/Am)。首先,将透明导电元件I在单个方向上切割,以包括波面Sw的振荡振幅最大化的位置,然后,由透射电子显微镜(TEM)拍摄其截面。随后,通过所拍摄的TEM图片,获得波 面Sw的波长\以及振荡振幅A。在从透明导电元件I中随意选择的10个位置中,重复进行测量,并且简单平均(算术平均)该测量值,从而获得波面Sw的平均波长Am以及振荡的平均振幅Am。然后,通过使用平均波长Am以及振荡的平均振幅Am,计算比率(Am/Am)。波面Sw中斜面的平均角度的范围优选地为60°以下,更优选地为30°以上且60°以下。如果平均角度小于30°,那么基于波面Sw的电可靠性容易劣化。相反,如果平均角度大于60°,那么电可靠性容易劣化。而且,如果平均角度大于60°,那么透明导电层6的耐蚀刻性容易劣化。如图2A到图2C中所示,在光学层7进一步形成在透明导电层6上时,形成透明导电层6的第一区域R1的反射率Rl和未形成透明导电层6的第二区域R2的反射率R2之间的反射率差AR (=R2-R1)的范围优选地为5%以下,更优选地为3%以下,进一步更优选地为1%以下。通过将反射率差A R设为5%以下,能够防止具有规定图案的透明导电层6可见。如图IA到图IC中所示,将透明导电层6露出时,在透明导电元件I的两个主表面中的光学层2侧的主表面上在Cb*色彩系统中的透射色调优选地为|a*| ( 10和
b*彡10,更优选地为a*彡5和b*彡5,进一步更优选地为a*彡3和b*彡3。通过将透射色调设为Ial ( 10和|b1 ( 10,能够提高可视性。如图2A到图2C中所示,在光学层7进一步形成在透明导电层6上时,在透明导电元件I的两个主表面中的光学层2侧的主表面上在LWn色彩系统中的透射色调优选地为a*彡5和b*彡5,更优选地为a*彡3和b*彡3,进一步更优选地为a*彡2和|b*| (I。通过将透射色调设为a*|彡5和|b*|彡5,能够提高可视性。如图IA到图IC中所示,在将透明导电层6露出时,在透明导电元件I的两个主表面中的透明导电层6侧的主表面上在LWn色彩系统中的反射色调优选地为|a1 ( 10和|b*| ( 10。通过将反射色调设为a*| ( 10和|b*| ( 10,能够提高可视性。如图2A到图2C中所示,在光学层7进一步形成在透明导电层6上时,在透明导电元件I的两个主表面中的透明导电层6侧的主表面上在LWn色彩系统中的反射色调优选地为a* <10和b*彡10,更优选地为a*彡5和b*彡5,进一步更优选地为a*彡3和Ibl ( 3。通过将透射色调设为|a*| ( 10和|b1 ( 10,能够提高可视性。
(基体)基体3和8例如为具有透明性的透明基体。基体3和8的材料的实例包括具有透明性的塑料材料,并且这些材料主要由玻璃等组成,但是该材料并不特别限于这些实例。例如,钠钙玻璃、铅玻璃、硬质玻璃、石英玻璃、液晶玻璃等(参考"chemistryhandbook"basic edition, P. 1-537,The Chemical Society of Japan)用作玻璃。从诸如透明性、折射率以及扩散性的光学特性和诸如抗冲击性、耐热性以及耐久性的各种特性的角度来看,塑料材料的实例包括(甲基)丙烯酸树脂,诸如聚甲基丙烯酸甲酯或甲基丙烯酸甲酯与(甲基)丙烯酸烷基酯或苯乙烯的乙烯基单体之间的共聚物;聚碳酸酯树脂,诸如聚碳酸酯或二甘醇双烯丙基碳酸酯(CR-39);热固性(甲基)丙烯酸树脂,诸如(溴化)双酚-A-型二(甲基)丙烯酸酯的共聚物或均聚物、(溴化)双酚A单(甲基)丙烯酸酯的聚氨酯改性单体的共聚物和聚合物;聚酯,具体地,聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯以及不饱和聚酯、丙烯腈-苯乙烯共聚物、聚氯乙烯、聚氨酯、环氧树脂、聚芳酯、聚醚砜、聚醚酮、环烯烃聚合物(商品名Arton,Zeonor)、环烯烃共聚物等。而且,考虑到耐热性,也能够使用芳族聚酰胺树脂。 在将塑料材料用作基体3和8时,可通过表面处理提供第一涂层,从而进一步提高塑料表面的表面能量、涂覆性能、滑动性能、平坦性等。第一涂层的实例例如包括有机烷氧基金属化合物、聚酯、丙烯酸改性聚酯、聚氨酯等。而且,为了获得与通过提供第一涂层所获得的效应相同的效应,即,在基体3和8的表面上可进行电晕放电、UV照射处理。当基体3和8为塑料薄膜时,例如通过以下方法来获得基体3和8 :延伸上述树脂或者在溶剂中稀释树脂,然后在膜上形成树脂并将其干燥。而且,优选地,通过根据导电元件211的应用适当地选择基体3和8的厚度,并且该厚度例如为大约25 ii m到500 u m。基体3和8的形状的实例包括片状、板状以及块状,但是这些形状不特别限于这些实例。在本文中,将片限定为包括月吴。(结构体)图3A是示出了光学层表面的实例的俯视平面图,在该光学层表面上形成了多个结构体。图3B是以放大的方式示出了图3A中所示的光学层表面的一部分的俯视平面图。图3C是以放大的方式示出了图3A中所示的光学层表面的一部分的透视图。在后文中,假设在透明导电元件I的主表面的平面内彼此正交的两个方向分别为X轴方向和Y轴方向,与主表面垂直的方向称为Z轴方向。结构体4在基体3的表面上具有例如凸形或凹形,并且二维配置在基体3的表面上。优选地,应以等于或小于光的波长带的较短的平均排列间距周期性地二维配置结构体4,从而减少反射。多个结构体4的配置形式为在基体3的表面上构成多列轨道Tl、T2、T3、…(后文中统称为“轨道T”)。在本发明中,轨道表示连接结构体4以排成一列的部分。作为轨道T的形状,可使用线性形状、弧形等,从而具有这种形状的轨道T可摆动(蜿蜒)。如上所述,通过摆动轨道T,能够抑制外观上发生不均匀。在摆动轨道T时,优选轨道T在基体3上进行的摆动应彼此同步。即,优选这些摆动应为同步的摆动。这样,通过将这些摆动同步,能够保持六方点阵或准六方点阵的单位点阵形状,并且能够保持较高的填充率。摆动的轨道T的波形的实例包括正弦波、三角波等。摆动的轨道T的波形不限于周期性波形,并且可为非周期性波形。将摆动的轨道T的摆幅选择为例如大约±10nm。在彼此相邻的两个轨道T间的结构体4配置成偏离例如半个间距。具体而言,在彼此相邻的两个轨道T中的一个轨道(例如Tl)中配置的结构体4的中间位置(偏离半个间距的位置)处,配置另一个轨道(例如T2)的结构体4。结果,如图3B中所示,结构体4配置成形成六方点阵图案或准六方点阵图案,其中,结构体4的中心位于彼此相邻的三列轨道(Tl到T3)中的各个点al到a7处。在本文中,六方点阵被定义为具有正六边形的点阵。准六方点阵与具有正六边形的点阵不同,并且被定义为具有变形的正六边形的点阵。例如,当结构体4直线配置时,准六方点阵被定义为通过在线性排列方向(轨道方向)上拉伸具有正六边形的点阵而变形的六方点阵。当以蜿蜒方式配置结构体4时,准六方点阵被定义为通过结构体4的蜿蜒排列而变形的六方点阵,或者被定义为通过在线性排列方向(轨道方向)上拉伸具有正六边形的点阵而变形、并且通过结构体4的蜿蜒排列而变形的六方点阵。当结构体4被配置成形成准六方点阵图案时,如图3B中所示,优选同一轨道(例如 Tl)内的结构体4的排列间距Pl (例如,al与a2之间的距离)应比彼此相邻的两个轨道(例如Tl和T2)间的结构体4的排列间距长,即,比在相对于轨道延伸方向的土 0方向商的结构体4的排列间距P2 (例如,al与a7之间以及a2与a7之间的距离)长。通过这样配置结构体4,能够进一步提高结构体4的填充密度。结构体4的具体形状的实例包括锥形、柱形、针形、半球形、半椭圆形、多边形等,但不限于这些形状,并且可包括其他形状。锥形的实例包括具有尖锐的顶部的锥形、具有平坦的顶部的锥形、顶部为具有凸形或凹形的曲面的锥形。由此,从电可靠性的角度来看,优选顶部为具有凸形的曲面的锥形,但是锥形不限于这些实例。顶部为具有凸形的曲面的锥形的实例包括二次曲面形状,诸如抛物线形等。而且,锥形的锥面可弯曲成凹形或凸形。当使用后面要描述的用于曝光辊型主模盘(参考图7)的设备制造辊型主模时,优选地,通过将顶部为具有凸形的曲面的椭圆锥形和顶部为平面状的椭圆锥台形用作结构体4的形状,形成底面的椭圆形的长轴方向应与轨道延伸方向T 一致。在提高光学调节功能的方面,优选顶部处的倾斜度较缓和并且从中心部分到底部倾斜度逐渐变大的锥形。而且,在提高反射和透射特性的光学调节功能方面,优选中心部分的倾斜度比底部和顶部的倾斜度大的锥形或顶部为平面状的锥形。当结构体4为椭圆锥形或椭圆锥台形时,优选底面的长轴方向应与轨道延伸方向平行。优选在底部的周缘部中,结构体4应具有曲面部4b,其中,在从顶部到下部的方向上,高度平缓地减小。这是因为,在制造透明导电元件I的过程中,使透明导电元件I能够容易地从主模中脱落。此外,曲面部4b可仅设置于结构体4的周缘部的一部分上。然而,在提高脱落特性方面,优选在结构体4的整个周缘部上设置曲面部。优选结构体4的部分或整个周缘部上设置突起部4a。这是因为,以这种方式,即使在结构体4的填充率较低时,也能够保持较低的反射率。在易于形成方面,优选突起部4a应设置于彼此相邻的结构体4之间。而且,通过将结构体4的周围的部分或整个表面粗糙化,可形成细微的凹凸性。具体而言,例如,通过将彼此相邻的结构体4之间的表面粗糙化,可形成细微的凹凸性。而且,在结构体4的表面(例如,其顶部)上可形成微孔。此外,在图3B和图3C中,每个结构体4具有相同的尺寸、形状和高度,但是结构体4的形状不限于此,并且在基体表面上可形成具有两个以上不同尺寸、形状和高度的结构体4。优选轨道延伸方向上的结构体4的高度Hl应小于列方向上的结构体4的高度H2。SP,优选结构体4的高度Hl和H2应满足关系H1〈H2。这是因为,当结构体4配置成满足关系Hl 3H2时,需要在轨道延伸方向上延长排列间距Pl,并且轨道延伸方向上的结构体4的填充率减小。如上所述,当填充率减小时,光学调节功能劣化。此外,结构体4的纵横比不限于它们均相同的情况,并且可设置成各个结构体4具有规则的高度分布。通过提供具有高度分布的结构体4,能够减小光学调节功能的波长依赖性。因此,能够实现光学调节功能良好的透明导电元件I。在本文中,高度分布表示在基体3的表面上设置具有两个以上不同高度的结构体 4。例如,可以在基体3的表面上设置具有基准高度的结构体4以及其高度与结构体4的基准高度不同的结构体4。在这种情况下,例如,在基体3的表面上周期性或非周期性地(随机地)设置其高度与基准不同的结构体4。周期性的方向的实例包括轨道延伸方向、列方向
坐寸o结构体4的平均排列间距Pm、平均高度Hm以及纵横比(平均高度或平均深度Hm/平均排列间距Pm)分别与波面Sw的平均波长Am、振荡的平均振幅Am以及比率(振荡的平均振幅Am/平均波长X m)相同。优选地,假设同一轨道内的结构体4的排列间距为Pl并且两个相邻的轨道间的结构体4的排列间距为P2,P1/P2的比率应满足关系1.00 ( P1/P2彡I. I或1.00〈P1/P2 ( I. I。通过设置这种数值范围,能够提高具有椭圆锥形或椭圆锥台形的结构体4的填充率。因此,能够提高光学调节功能。平坦部分的面积S2与波面Sw的面积SI之间的比率Rs ( (S2/S1) X 100)范围优选地为0%以上且50%以下,更优选地为0%以上且45%以下,并且进一步更优选地为0%以上且30%以下。通过将该面积比Rs设为50%以下,能够提高光学调节功能。在本文中,平坦部分的面积S2与波面Sw的面积S I之间的比率Rs( (S2/S1) X100)为通过以下方式获得的值。首先,从顶部看,使用扫描电子显微镜(SEM)拍摄透明导电元件I的表面。随后,通过所拍摄的SEM图片,随机选择单位点阵Uc,并且测量单位点阵Uc的排列间距Pl和轨道间距Tp (参考图3B)。而且,通过图像处理,测量位于单位点阵Uc处的结构体4的底面的面积S (结构体)。接下来,通过使用所测量的排列间距P1、轨道间距Tp以及底面的面积S(结构体),通过以下表达式计算出比率R。比率R= [ (S (点阵)-S (结构体))/S (点阵)]X 100单位点阵面积S (点阵)=Pl X 2Tp单位点阵内存在的结构体的底面面积S(结构体)=2S在单位点阵Uc上在从所拍摄的SEM图片中随机选择的10个位置处,进行上述比率R的计算处理。然后,通过简单平均(算术平均)所测量的值,计算这些比率R的平均比率,并且将平均比率称为比率Rs。对于结构体4重叠时或突起部4等亚结构体存在于结构体4之间时的填充率而言,通过将与结构体4高度的5%高度相应的部分设为阈值来确定面积比,通过该方法来计算比率Rs。图4是示出了结构体4的边界不清晰时计算比率Rs的方法的示图。在结构体4的边界不清晰时,如图4中所示,通过截面SEM观察,将与结构体4的高度h的5% ( = (d/h) X 100)相应的部分设为阈值,并且结构体4的径长由高度d进行换算,从而获得比率Rs。当每个结构体4的底面为椭圆形时,对长轴和短轴进行相同的处理。优选地,应连接结构体4,使得它们的下部彼此重叠。具体而言,优选部分或整个结构体4的下部应彼此重叠,并且优选下部应在轨道方向、0方向或这两个方向上彼此重叠。如上所述,通过将结构体4的下部彼此重叠,能够提高结构体4的填充率。优选地,在考虑折射率的光路长度的使用环境下,这些结构体应在与光的波长带的最大值的1/4以下相应的部分彼此重叠。这是因为,这样能够获得良好的光学调节功能。径长2r与排列间距Pl的比率((2r/Pl) X 100)范围优选地为85%以上,更优选地为90%以上,进一步更优选地为95%以上。通过设定这种范围,能够提高结构体4的填充率, 并且能够提高光学调节功能。将比率((2r/Pl) X 100)设为较大并且结构体4的重叠部分过大时,光学调节功能容易劣化。因此,优选将比率((2r/Pl)X100)的上限设置为使得在考虑折射率的光路长度的使用环境下,这些结构体在与光的波长带的最大值的1/4以下相应的部分彼此结合。在本文中,如图3B中所示,排列间距Pl为轨道方向上的结构体4的排列间距,并且如图3B中所示,径长2r为轨道方向上的结构体底面的径长。此外,当结构体底面为圆形时,径长2r为直径,并且结构体底面为椭圆形时,径长2r为长轴的长度。当结构体4形成准六方点阵图案时,优选结构体底面的椭圆形e应为100%〈e〈150%以下。通过设定该范围,能够提高结构体4的填充率,并且能够获得良好的光学调节功能。(透明导电层)图5A是示出了透明导电层的表面形状的实例的放大截面图。透明导电层6具有彼此同步的第一波面Swl和第二波面Sw2。优选第一波面Swl和第二波面Sw2之间的振荡的平均振幅应不同。优选第一波面Swl的振荡的平均振幅Al应比第二波面Sw2的振荡的平均振幅A2小。在一个方向上切割以包括振荡的振幅最大化的位置的第一波面Swl或第二波面Sw2的截面形状的实例包括三角波形、正弦波形、二次曲线或二次曲线的一部分重复的形状、与其接近的形状等。二次曲线的实例包括圆、椭圆和抛物线。透明导电层6例如为有机透明导电层或无机透明导电层。优选有机透明导电层应主要由导电高分子或碳纳米管构成。导电高分子材料,如聚噻吩类、聚苯胺类以及聚吡咯类可用作导电高分子,并且优选使用聚噻吩类的导电高分子材料。作为聚噻吩类的导电高分子材料,优选使用PED0T/PSS类材料,其中,将PSS (聚苯乙烯磺酸)掺杂到PEDOT (聚乙烯二氧噻吩)中。优选无机透明导电层应主要由透明氧化物半导体构成。例如,二元化合物(例如SnO2, InO2, ZnO以及CdO)和包括作为二元化合物的构成元素的Sn、In、Zn以及Cd中的至少一种元素的三元化合物、或多元类(复合)氧化物可用作透明氧化物半导体。透明氧化物半导体的具体实例包括铟锡氧化物(IT0)、氧化锌(ZnO)、铝掺杂氧化锌(AZO(Al2O3, ZnO))、SZ0、氟掺杂氧化锡(FT0)、氧化锡(Sn02)、镓掺杂氧化锌(GZ0)、铟锌氧化物(IZ0(In203,ZnO))等。特别地,从可靠性高以及电阻率低的角度来看,优选铟锡氧化物(IT0)。优选构成无机透明导电层的材料应处于非晶和多晶之间的混合物的状态。
从生产率的角度来看,优选构成透明导电层6的材料应主要由选自由导电高分子、金属纳米颗粒以及碳纳米管构成的组中的至少一种构成。通过将这种材料用作主要成分,能够通过湿法涂覆,容易地形成透明导电层6,而无需使用昂贵的真空设备等。图5B是示出了透明导电层的膜厚的放大截面图。如图5B中所示,假设结构体4的顶部的透明导电层6的膜厚为D1,结构体4的斜面上的透明导电层6的膜厚为D2,并且结构体之间的透明导电层6的膜厚为D3,那么膜厚Dl、D2和D3优选地满足关系D1>D3,更优选地满足关系D1>D3>D2。结构体之间的透明导电层6的膜厚D3与结构体4的顶部的透明导电层6的膜厚Dl之间的比率(D3/D1)的范围优选地为0. 8以下,更优选地为0. 7以下。与将该比率(D3/D1)设为I的情况相比,通过将该比率(D3/D1)设为0. 8以下,能够提高光学调节功能。因此,能够减小形成透明导电层6的第一区域R1和未形成透明导电层6的第二区域民之间的反射率差AR。S卩,能够防止具有规定图案的透明导电层6可见。此外,结构体4的顶部的透明导电层6的膜厚D1、结构体4的斜面上的透明导电层6的膜厚D2、以及结构体之间的透明导电层6的膜厚D3,分别与波面Sw最高的位置处的透明导电层6的膜厚D1、波面Sw的斜面上的透明导电层6的膜厚D2、以及波面Sw最低的位 置处的透明导电层6的膜厚D3相同。结构体4的顶部的透明导电层6的膜厚Dl的范围优选地为IOOnm以下,更优选地为IOnm以上且IOOnm以下,进一步更优选地为IOnm以上且80nm以下。如果该厚度大于10nm,那么可视性容易劣化。相反,如果该厚度小于10nm,那么电特性容易劣化。按照以下方式获得透明导电层6的上述膜厚D1、D2以及D3。首先,在轨道延伸方向上切割透明导电元件1,以包括结构体4的顶部,从而通过TEM拍摄其截面。接下来,通过所拍摄的TEM图片,测量在结构体4的顶部的透明导电层6的膜厚D1。随后,测量结构体4的斜面上的位置中在结构体4的一半高度(H/2)的位置处的膜厚D2。然后,测量在结构体之间的凹部上的位置中凹部的深度最大的位置处的膜厚D3。此外,能够基于这样获得透明导电层的膜厚DI、D2以及D3,检查透明导电层6的膜厚Dl、D2以及D3是否具有上述关系。透明导电层6的表面电阻的范围优选地为50 Q / □以上且4000 Q / □以下,更优选地为50Q/ □以上且500Q/ □以下。这是因为,通过将表面电阻设置在这些范围内,透明导电元件I可用作电容式触摸面板的上部电极或下部电极。在本文中,通过四点探针法(JIS K 7194)获得透明导电层6的表面电阻。透明导电层6的比电阻优选应为I X IO^3 Q .cm以下。这是因为,如果比电阻为1X10_3Q cm以下,那么能够实现上述表面电阻范围。(粘合层)粘合层8可使用例如丙烯酸类、橡胶类、硅类等粘合剂。从透明性的角度来看,优选丙烯酸类的粘合剂。[辊型主模的构造]图6A是示出了辊型主模的构造实例的透视图。图6B是以放大的方式示出的图6A中所示的辊型主模的一部分的俯视平面图。图6C是图6B的轨道T1、T3…的截面图。辊型主模11是制造具有上述构造的透明导电元件I的主模,并且更具体地为用于在上述基体表面上模制多个结构体4的主模。辊型主模11具有例如圆柱形或圆筒形,该圆柱形表面或圆筒形表面用作在基体表面上模制多个结构体4的模制表面。将多个结构体12 二维配置在模制表面上。每个结构体12在模制表面上具有例如凹形。例如,玻璃可用作辊型主模11的材料,但是该材料不限于此。配置在辊型主模11的模制表面上的多个结构体12以及配置在基体3的上述表面上的多个结构体4具有相反的凹凸关系。即,辊型主模11的结构体12的形状、排列、排列间距等与基体3上的结构体4相同。[曝光设备的构造]图7是示出了用于将辊型主模盘曝光的设备的构造实例的示意图。用于曝光辊型主模盘的设备通过使用于记录光盘的设备作为基底而形成。
激光源21为光源,用于将作为记录介质的辊型主模11的表面上涂覆的抗蚀剂曝光,并且产生用于使用例如266nm的波长\进行记录的激光14。从激光源21出射的激光14作为平行光束以直线传播,并且入射到电光元件(E0M :电光调制器)22上。透过电光元 件22的激光14由镜23反射,并且被导至调制光学系统25。镜23形成为偏振光束分离器,从而具有反射在一个方向上的偏振光分量并且透射在另一个方向上的偏振光分量的功能。透过镜23的偏振光分量由光电二极管24接收,并且基于所接收的光信号,控制电光元件22,从而对激光14进行相位调制。在调制光学系统25内,通过聚光透镜26将激光14集中在玻璃(SiO2)等制成的声光元件(A0M :声光调制器)27上。激光14由声光元件27强度调制和发散,并且通过透镜28转换成平行的光束。从调制光学系统25出射的激光14由镜31反射,并且水平地且平行地导向可移动光学台32。可移动光学台32具有扩束器33和物镜34。被导入可移动光学台32的激光14通过扩束器33形成为所需要的光束形状,然后,通过物镜34照射在辊型主模11上的抗蚀层。辊型主模11位于转盘36上,该转盘连接到主轴电机35。然后,使用激光14间歇地照射抗蚀层,同时旋转辊型主模11并且在辊型主模11的高度方向上移动激光14,进行曝光抗蚀层的工序。所形成的潜像为大致椭圆形,具有在圆周方向的长轴。激光14通过可移动光学台32在箭头R方向上的移动而移动。曝光设备具有控制机构37,以在抗蚀层上形成对应于图3B中所示的六方点阵或准六方点阵的二维图案的潜像。控制机构37具有格式器29和驱动器30。格式器29具有极性反转部,并且控制使用激光14照射抗蚀层的定时。驱动器30接收极性反转部的输出,并且控制声光元件27。在用于将辊型主模盘曝光的设备中,对于每一个轨道使极性反转格式器信号语旋转控制器同步,使得空间地连接二维图案,从而产生信号并且通过声光元件27强度调制该信号。具有恒定的角速度(CAV)时,通过以合适的调制频率以及以合适的进给间距进行图案化,能够记录六方点阵或准六方点阵图案。[制造透明导电元件的方法]接下来,将参考图8A到9D,描述制造根据本发明的第一实施方式的透明导电元件I的方法。(抗蚀膜形成工序)首先,如图8A中所示,提供圆柱形或圆筒形的辊型主模11。辊型主模11例如为玻璃主模。接下来,如图8B中所示,在辊型主模11的表面上形成抗蚀层13。例如,可将有机抗蚀剂和无机抗蚀剂中的任一种用作抗蚀层13的材料。例如,可将酚醛类抗蚀剂或化学增幅抗蚀剂用作有机抗蚀剂。而且,例如,可将包括一种或两种以上的金属化合物用作无机抗蚀剂。(曝光工序)接下来,如图SC中所示,在抗蚀层13上照射激光(曝光光束)14,该抗蚀层形成在辊型主模11的表面上。具体而言,位于用于将图7中所示的辊型主盘曝光的设备的转盘36上的辊型主模11旋转,并且激光(曝光光束)14照射在抗蚀层13上。此时,通过间歇地照射激光14,同时在辊型主模11的高度方向(与圆柱形或圆筒形辊型主模11的中心轴平行的方向)上移动激光14,在整个表面上将抗蚀层13曝光。因此,在抗蚀层13的整个表面上以大致等于例如可见光波长的间距形成与激光14的轨迹相对应的潜像15。潜像15例如设置成在辊型主模表面上形成多列轨道,并且形成六方点阵图案或准六方点阵图案。潜像15具有例如椭圆形,其长轴方向为轨道延伸方向。 (显影工序)接下来,例如,通过在抗蚀层13上滴加显影液,同时旋转辊型主模11,从而对抗蚀层13进行显影处理。从而,如图8D所示,在抗蚀层13上形成多个开口部。当抗蚀层13由正型抗蚀剂形成时,由激光14曝光的部分中显影液的溶解速率要高于未曝光部分中显影液的溶解速率。因此,如图8D中所示,在抗蚀层13上形成与潜像(曝光部分)16对应的图案。开口部的图案例如为规定的点阵图案,例如六方点阵图案或准六方点阵图案。(蚀刻工序)接下来,将辊型主模11上形成的抗蚀层13的图案(蚀刻图案)用作掩模,对辊型主模11的表面进行蚀刻处理。因此,如图9A中所示,能够获得凹部(即结构体12),每个凹部具有椭圆锥形或椭圆锥台形,其长轴方向为轨道延伸方向。作为蚀刻,例如,可使用干法蚀刻或湿法蚀刻。此时,通过交替地进行蚀刻工序和灰化工序,能够形成结构体12的图案,每个结构体均具有例如锥形。如上所述,能够获得所需要的辊型主模11。(转印工序)接下来,如图9B中所示,使辊型主模11与转印材料16紧密接触,基体3涂覆有这种转印材料,随后,从能量射线源17将诸如紫外线的能量射线照射在转印材料16上,从而固化转印材料16,然后,与固化的转印材料16 —体化的基体3从其中脱落。从而,如图9C中所示,制造了光学层2,该光学层在基体表面上设置有多个结构体4。只要能够发射电子束、紫外线、红外线、激光束、可见光线、电离辐射(X射线、a射线、P射线、Y射线等)、微波或高频波等能量射线,那么能量射线源17没有特别限制。优选将能量射线固化树脂组合物用作转印材料16。优选将紫外线固化树脂组合物用作能量射线固化树脂组合物。根据需要,能量射线固化树脂组合物可包括填料或功能性添加剂。紫外线固化树脂组合物包括例如丙烯酸酯和引发剂。紫外线固化树脂组合物包括例如单官能单体、双官能单体、多官能单体等,并且是下面所示的一种材料或者多种材料的混合物。
单官能单体的实例包括羧酸类(丙烯酸);羟基类(2-羟基乙基丙烯酸酯、2-羟基丙基丙烯酸酯、4-羟基丁基丙烯酸酯);烷基、脂环族类(丙烯酸异丁酯、丙烯酸叔丁酯、丙烯酸异辛酯、丙烯酸十二酯、丙烯酸十八酯、丙烯酸异冰片酯、丙烯酸环己酯);其他官能单体(2-甲氧基乙基丙烯酸酯、甲氧基乙二醇丙烯酸酯、2-乙氧基乙基丙烯酸酯、四氢糠基丙烯酸酯、联苯酰丙烯酸酯、乙基卡必醇丙烯酸酯、苯氧基丙烯酸酯、N,N-二甲基氨乙基丙烯酸酯、N,N-二甲基氨丙基丙烯酰胺、N,N-二甲基丙烯酰胺、丙烯酰吗啉、N-异丙基丙烯酰胺、N,N- 二乙基丙烯酰胺、N-乙烯基吡咯烷酮、2-(全氟辛基)乙基丙烯酸酯、3-全氟己基-2-羟基丙基丙烯酸酯、3-全氟辛基-2-羟基丙基丙烯酸酯、2-(全氟癸基)乙基丙烯酸酯、2-(全氟-3-甲基丁基)乙基丙烯酸酯)、2,4,6-三溴苯酚丙烯酸酯、2,4,6-三溴苯酚甲基丙烯酸酯、2_(2,4,6-三溴苯氧基)乙基丙烯酸酯)、2_乙基己基丙烯酸酯等。双官能单体的实例包括三(丙二醇)二丙烯酸酯、三羟甲基丙烷二烯丙基醚、尿烷丙烯酸酯等。多官能单体的实例包括三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、二季戊四醇五丙烯酸酯、二季戊四醇六丙烯酸酯、二(三羟甲基)丙烷四丙烯酸酯等。 引发剂的实例包括2,2- 二甲氧基-1,2- 二苯基乙烷-I-酮、I-羟基-环己基苯基酮、2-羟基-2-甲基-I-苯基丙烷-I-酮等。作为填料,可使用无机微粒和有机微粒中的任何一种。无机微粒的实例包括金属氧化物的微粒,诸如SiO2、TiO2、ZrO2、SnO2或Al2O3。功能性添加剂的实例包括均化剂、表面调节剂、除泡剂等。基体3的材料的实例包括甲基丙烯酸甲酯(共)聚合物、聚碳酸酯、苯乙烯(共)聚合物、甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯共聚物、二醋酸纤维素、三醋酸纤维素、醋酸丁酸纤维素、聚酯、聚酰胺、聚酰亚胺、聚醚砜、聚砜、聚丙烯、聚甲基戊烯、聚氯乙烯、聚乙烯缩醛、聚醚酮、聚氨酯、玻璃等。模制基体3的方法没有特别限制,并且可采用注射成型、挤出成型以及铸造成型。根据需要,对基体表面进行表面处理,如电晕处理。(形成透明导电层的工序)接下来,如图9D中所示,在光学层2的波面Sw上形成透明导电层6,在该光学层上形成有多个结构体4。在形成透明导电层6时,在将光学层2加热的同时进行膜形成。以下方法可用作形成透明导电层6的方法,例如CVD方法(化学气相沉积通过使用化学反应,从气相沉淀薄膜的技术),如热CVD和等离子体CVD以及光学CVD ;以及PVD方法(物理气相沉积在真空中,在基板上凝聚物理气化材料,从而形成薄膜的技术),例如真空沉积、等离子体辅助沉积、溅射以及离子镀。接下来,根据需要,对透明导电层6进行退火处理。因此,透明导电层6实现例如肖_晶和多晶间的混合状态。(将透明导电层图案化的工序)接下来,例如,通过光蚀刻,将透明导电层6图案化,从而形成具有规定图案的透明导电层6。以上述方式,能够获得所需要的透明导电元件I。〈2.第二实施方式〉[透明导电元件的构造]图IOA是示出了根据本发明的第二实施方式的透明导电元件的光学层表面的实例的俯视平面图。图IOB是以放大的方式示出了图IOA中所示的光学层表面的一部分的俯视平面图。根据第二实施方式的透明导电元件I与根据第一实施方式的透明导电元件的不同之处在于,多个结构体4在三列相邻的轨道T间形成四方点阵图案或准四方点阵图案。在本文中,四方点阵为具有正方形的点阵。准四方点阵与具有正方形的点阵不同,并且被定义为具有变形的正方形的点阵。例如,在结构体4直线配置时,准四方点阵被定义为通过在线性排列方向(轨道方向)上拉伸具有正方形的点阵而变形的四方点阵。当以蜿蜒方式配置结构体4时,准四方点阵被定义为通过结构体4的蜿蜒排列而变形的四方点阵。可选地,准四方点阵被定义为通过在线性排列方向(轨道方向)上拉伸具有正方形的点阵而变形、并且通过结构体4的蜿蜒排列而变形的四方点阵。优选同一轨道内的结构体4的排列间距Pl应比彼此相邻的两个轨道间的结构体4的排列间距P2长。而且,优选地,假设同一轨道内的结构体4的排列间距为P1,并且彼此相邻的两个轨道间的结构体4的排列间距为P2,那么比率P1/P2应满足关系I. 4<P1/P2 ( I. 5。通过设定这种数值范围,能够提高椭圆锥体形或椭圆锥台形的结构体4的填充率。因此,能够提高光学调节功能。而且,优选在相对于轨道构成45度的方向或者大约45 度的方向上的结构体4的高度或深度应小于轨道延伸方向上的结构体4的高度或深度。优选在与轨道延伸方向倾斜的排列方向(0方向)上的结构体4的高度H2应小于轨道延伸方向上的结构体4的高度Hl。即,优选结构体4的高度Hl和H2应满足关系H1>H2。结构体4形成四方点阵或准四方点阵图案时,优选结构体底面的椭圆率e应为150%〈e〈180%。通过设置该范围,能够提高结构体4的填充率,并且能够获得良好的光学调节功能。平坦部分的面积S2与波面Sw的面积SI之间的比率Rs ( (S2/S1) X 100)的范围优选地为0%以上且50%以下,更优选地为0%以上且45%以下,并且进一步更优选地为0%以上且30%以下。通过将该面积比Rs设为50%以下,能够提高光学调节功能。在本文中,平坦部分的面积S2与波面Sw的面积SI之间的比率Rs( (S2/S1) X 100)为通过以下方式获得的值。首先,从顶部观看,使用扫描电子显微镜(SEM)拍摄透明导电元件I的表面。随后,通过所拍摄的SEM图片,随机选择单位点阵Uc,并且测量单位点阵Uc的排列间距Pl和轨道间距Tp (参考图10B)。而且,通过图像处理,测量单位点阵Uc内所包括的四个结构体4中的任一个结构体的底面的面积S(结构体)。接下来,通过使用所测量的排列间距P1、轨道间距Tp以及底面的面积S(结构体),通过以下表达式计算比率R。比率R= [ (S (点阵)-S (结构体))/S (点阵)]X 100单位点阵面积S(点阵)=2X((PlXTp) X (1/2)) =Pl XTp单位点阵中存在的结构体的底面的面积S(结构体)=S在从所拍摄的SEM图片中随机选择的10个位置处对单位点阵Uc进行上述比率R的计算处理。然后,通过简单平均(算术平均)所测量的值,计算比率R的平均比率,并且将该平均比率称为比率Rs。径长2r与排列间距Pl的比率((2r/Pl) X 100)为64%以上,优选地为69%以上,更优选地为73%以上。通过设定这种范围,能够提高结构体4的填充率,并且能够提高光学调节功能。在本文中,排列间距Pl为轨道方向上的结构体4的排列间距,并且径长2r为轨道方向上的结构体底面的径长。此外,当结构体底面为圆形时,径长2r为直径,并且当结构体底面为椭圆形时,半径2r为长轴的长度。根据第二实施方式,能够获得与第一实施方式相同的效果。<3.第三实施方式>图IlA是示出了根据本发明的第三实施方式的透明导电元件的构造实例的截面图。图IlB是示出了根据本发明的第三实施方式的透明导电元件的光学层表面的实例的俯视平面图。图IlC是以放大的方式示出了图IlB中所示的光学层表面的一部分的俯视平面图。根据第三实施方式的透明导电元件I与第一实施方式的透明导电元件的不同之处在于,多个结构体4以二维阵列随机地(不规则地)配置。而且,可进一步随机地改变结构体21的形状、尺寸和高度中的至少一个。
除了上述差异以外,第三实施方式与第一实施方式相同。制造透明导电元件I的主模可使用例如将铝类材料的表面进行阳极氧化的方法,但不限于该方法。在第三实施方式中,多个结构体4以二维阵列随机地配置,从而能够抑制外观上发生不均匀。〈4.第四实施方式〉图12A是示出了根据本发明的第四实施方式的透明导电元件的构造实例的截面图。图12B是以放大的方式示出了图12A中所示的光学层表面的一部分的放大截面图。图12C是示出了根据本发明的第四实施方式的透明导电元件的构造的另一实例的截面图。图12D是以放大的方式示出了图12C中所示的光学层表面的一部分的放大截面图。如图12A和图12B中所示,根据第四实施方式的透明导电元件I与第一实施方式的透明导电元件的不同之处在于,透明导电层6通过光学层(第一光学层)2的大致整个波面Sw连续地形成。而且,根据需要,如图12C和图12D中所示,通过进一步提供形成在透明导电层6上的光学层(第二光学层)7,将透明导电层6的两个主表面配置成分别由光学层2和光学层7覆盖。此外,可反转结构体4的凹凸方向。除了上述差异以外,第四实施方式与第一实施方式相同。<5.第五实施方式>图13A是示出了根据本发明的第五实施方式的信息输入装置的构造实例的截面图。如图13A中所示,信息输入装置101设置于显示装置102的显示屏上。例如,信息输入装置101通过粘合层111接合到显示装置102的显示屏。使用信息输入装置101的显示装置102没有特别限制。然而,显示装置的实例包括各种显示装置,例如液晶显示器、CRT (阴极射线管)显示器、等离子体显示器(等离子显示板PDP)、电致发光(EL)显示器以及表面传导电子发射显示器(SED)。信息输入装置101为所谓的投影电容式触摸面板,并且包括第一透明导电元件1:、设置于第一透明导电元件I1上的第二透明导电元件I2、以及设置于第二透明导电元件12上的光学层7。第一透明导电元件I1和第二透明导电元件I2通过粘合层112彼此接合,从而使得第一透明导电元件I1在透明导电层侧的表面与第二透明导电元件I2在基体3侧的表面相对。通过粘合层8将基体3接合到第二透明导电元件I2在透明导电层8侧的表面,从而形成光学层7。图13B是以放大的方式示出了图13A中所示的区域A1和区域A2的放大截面图。图14A是以进一步放大的方式示出图13A中所示的区域A1的放大截面图。图14B示以进一步放大的方式示出图13A中所示的区域A2的放大截面图。如图13B中所示,优选地,在信息输入装置101的厚度方向上,第一透明导电元件I1的透明导电层和第二透明导电元件I2的透明导电层62应设置为彼此不重叠。即,优选地,在信息输入装置101的厚度方向上,第一透明导电元件I1的第一区域R1和第二透明导电元件I2的第二区域R2应彼此重叠。此外,优选地,在信息输入装置101的厚度方向上,第二透明导电元件I1的第二区域R2和第二透明导电元件I2的第一区域R1应彼此重叠。这 样,能够减小由重叠造成的第一透明导电元件I1和第二透明导电元件I2之间的透射率差异。此外,在图13A和图13B中,作为实例,示出了以下情况第一透明导电元件I1和第二透明导电元件I2的方向被设置为使得第一透明导电元件I1的透明导电层和第二透明导电元件I2的透明导电层62形成为输入表面侧。然而,第一透明导电元件I1和第二透明导电元件I2的方向没有特别限制,并且可根据信息输入装置101的设计而适当地设置。如图14A中所示,在区域么工内,在第一透明导电元件I1的波面Sw上未形成透明导电层6lt)相反,优选应在第二透明导电元件I2的波面Sw上形成透明导电层62。而且,如图14B中所示,在区域A2内,在第一透明导电元件I1的波面Sw上形成透明导电层6”相反,优选应在第二透明导电元件I2的波面Sw上不形成透明导电层62。根据第一到第三实施方式的任一个透明导电元件I可用作第一透明导电元件I1和第二透明导电元件12。即,第一透明导电元件I1的光学层、基体S1、结构体I、基底层5:以及透明导电层分别与根据第一到第三实施方式的一个元件的光学层2、基体3、结构体4、基底层5以及透明导电层6相同。而且,第二透明导电元件I2的光学层22、基体32、结构体42、基底层52以及透明导电层62分别与根据第一到第三实施方式的一个元件的光学层
2、基体3、结构体4、基底层5以及透明导电层6相同。图15A是示出了根据本发明的第五实施方式的信息输入装置的构造实例的分解透视图。信息输入装置101为具有ITO网格(ITO Grid)系统的投影电容式触摸面板。第一透明导电元件I1的透明导电层例如为具有规定图案的X电极(第一电极)。第二透明导电元件I2的透明导电层62例如为具有规定图案的Y电极(第二电极)。X电极和Y电极例如彼此正交。图15B是示出了根据本发明的第五实施方式的信息输入装置中设置的第一透明导电元件的构造的分解透视图。此外,由于除了形成由透明导电层62制成的Y电极的方向以外,第二透明导电元件I2与第一透明导电元件I1相同,所以省略了分解透视图。在光学层的波面Sw的区域R1内,配置了由透明导电层制成的多个X电极。在光学层22的波面Sw的区域R2内,配置了由透明导电层制成的多个Y电极。通过在X轴方向上重复连接单位形状C1,从而形成了在X轴方向上延伸的X电极。通过在Y轴方向上重复连接单位形状C2,从而连接了在Y轴方向上延伸的X电极。单位形状C1和单位形状C2的实例包括菱形(钻石形)、三角形、四边形等,但是该形状不限于这些实例。在第一透明导电元件11和第二透明导电元件I2彼此重叠的状态下,第一透明导电元件I1的第一区域R1和第二透明导电元件I2的第二区域R2彼此重叠,并且第一透明导电元件I1的第二区域R2和第二透明导电元件I2的第一区域R1彼此重叠。因此,在从输入表面侧观看信息输入装置101时,单位形状C1和单位形状C2彼此不重叠,并且配置在一个主表面的整个表面上,因此,看上去完全填充了该装置。<6.第六实施方式>图16A是示出了根据本发明的第六实施方式的信息输入装置的构造实例的截面图。图16B是以放大的方式示出了图16A中所示的信息输入装置的一部分的放大截面图。信息输入装置101为所谓的表面电容式触摸面板,并且具有透明导电元件I。根据第四实施方式的透明导电元件I用作透明导电元件1,并且在透明导电层6上设置光学层(第二光学层)7o除了上述差异以外,第六实施方式与第五实施方式相同。
·
<7.第七实施方式>图17A是示出了根据本发明的第七实施方式的信息输入装置的构造实例的截面图。图17B是以放大的方式示出了面向波面的区域的截面图,在该波面上形成有透明导电层。图17C是以放大的方式示出了面向波面的区域的截面图,在该波面上未形成透明导电层并且该波面被露出。如图17A中所示,信息输入装置101为所谓的矩阵膜对膜触摸面板,并且包括第一透明导电元件I1、第二透明导电元件I2以及粘合剂121。第一透明导电元件I和第二透明导电元件I2配置成与彼此相对,其中,各个元件的透明导电层和透明导电层62彼此相隔预定的空间,以彼此相对。粘合层121设置在第一透明导电元件I1和第二透明导电元件I2的周缘部之间,并且通过粘合层121接合第一透明导电元件I1和第二透明导电元件I2的相对表面的周缘部。例如,浆糊、胶带等用作粘合层121。信息输入装置101的两个主表面之间的第二透明导电元件I2侧的主表面为触摸表面(信息输入表面),用于输入信息。优选在触摸表面上进一步设置硬涂层122。这是因为能够增加触摸面板50的触摸表面的耐磨性。如图17B和图17C中所示,第一透明导电元件I1和第二透明导电元件I2的波面Sw被配置成以预定的距离彼此相对。在作为矩阵膜对膜触摸面板的信息输入装置101中,具有规定的图案的透明导电层和透明导电层62分别形成在第一透明导电元件I1和第二透明导电元件I2的波面Sw上。因此,在信息输入装置101中,存在以下区域形成有透明导电层的波面Sw与形成有透明导电层62的波面Sw相对的区域(图17B);未形成透明导电层并且露出的波面Sw与未形成透明导电层62并且露出的波面Sw相对的区域(图17C);以及形成有透明导电层或透明导电层62的波面Sw与未形成透明导电层或透明导电层62并且露出的波面Sw相对的区域(图中未示出)。图18A是示出了根据本发明的第七实施方式的信息输入装置的构造实例的分解透视图。图18B是示出了根据本发明的第七实施方式的信息输入装置中设置的透明导电元件的构造的分解透视图。第一透明导电元件I1的透明导电层例如为带状X电极(第一电极)。第二透明导电元件I2的透明导电层62例如为带状Y电极(第二电极)。第一透明导电元件I1和第二透明导电元件I2配置成彼此相对,使得X电极和Y电极彼此相对并且彼此正交。
除了上述差异以外,第七实施方式与第五实施方式相同。〈8.第八实施方式〉图19A是示出了根据本发明的第八实施方式的信息输入装置的构造实例的截面图。图19B是以放大的方式示出了图19A中所示的信息输入装置的一部分的放大截面图。如图19A中所示,根据第八实施方式的信息输入装置101与根据第七实施方式的信息输入装置101的不同之处在于,将根据第四实施方式的透明导电元件I用作第一透明导电元件I1和第二透明导电元件12。如图19B中所示,第一透明导电元件I1和第二透明导电元件I2的波面Sw配置成彼此相对,并且透明导电层和透明导电层62分别形成在配置成彼此相对的波面上。除了上述差异以外,第八实施方式与第七实施方式相同。 <9.第九实施方式>图20是示出了根据本发明的第九实施方式的液晶显示装置的构造实例的截面图。如图20中所示,根据第九实施方式的液晶显示装置包括液晶面板(液晶层)131,具有第一主表面和第二主表面;第一偏光镜132,形成在第一主表面上;第二偏光镜133,形成在第二主表面上;以及信息输入装置101,设置在液晶面板131和第二偏光镜133之间。信息输入装置101为内置液晶显示触摸面板(所谓的内部触摸面板)。通过省略光学层22,可在第二偏光镜133的表面上直接形成多个结构体4。当在第二偏光镜133的表面上设置诸如TAC (三醋酸纤维素)膜的保护层时,优选应在保护层上直接形成多个结构体4。如上所述,在第二偏光镜133上形成多个结构体4,并且在结构体4上形成透明导电层62,从而能够进一步减小液晶显示装置的厚度。(液晶面板)作为液晶面板131,例如,可使用以下显示方式扭转向列型(TN)模式、超扭转向列型(STN)模式、垂直取向(VA)模式、平面内切换(IPS)模式、光学补偿双折射(OCB)模式、铁电液晶(FLC)模式、高分子分散液晶(PDLC)模式、相变宾主(PCGH)模式等。(偏光镜)第一偏光镜132和第二偏光镜133分别通过粘合层134和粘合层136接合到液晶面板131的第一主表面和第二主表面上,以使得这两个偏光镜的透射轴彼此正交。第一偏光镜132和第二偏光镜133透过入射线中与其正交的一个偏光分量,而吸收另一偏光分量,从而遮蔽该分量。作为第一偏光镜132和第二偏光镜133,例如可使用在基于聚乙烯醇(PVA)的膜上沿一个轴向配置碘复合物或二色性燃料的偏光镜。优选应在第一偏光镜132和第二偏光镜133的两个表面上设置诸如三醋酸纤维素(TAC)膜的保护层。(触摸面板)可使用根据第五到第八实施方式的任何一个信息输入装置101。在第九实施方式中,将液晶面板135和信息输入装置101配置成共用第二偏光镜133,从而能够提高光学特性。<10.第十实施方式>图21A是示出了根据本发明的第十实施方式的信息显示装置的构造实例的透视图。图21B是以放大的方式示出了面向波面的区域的截面图,在该波面上形成有透明导电层。图21C是以放大的方式示出了面向波面的区域的截面图,在该波面上未形成透明导电层并且该波面被露出。如图21A中所示,该信息显示装置是无源矩阵驱动模式(也称为简单矩阵驱动模式)的液晶显示装置,并且包括第一透明导电元件I1、第二透明导电元件I2以及液晶层141。第一透明导电元件I1和第二透明导电元件I2被配置成以预定的距离彼此相对,以使得各个元件的透明导电层和透明导电层62彼此相对。在配置成彼此相隔预定的距离的第一透明导电元件I1和第二透明导电元件I2之间,设置液晶层141。根据第一到第三实施方式的一个透明导电元件I可用作第一透明导电元件I1和第二透明导电元件12。即,第一透明导电兀件I1的光学层、基体、结构体I、基底层S1以及透明导电层G1分别与根据第一到第三实施方式的一个兀件的光学层2、基体3、结构体4、基底层5以及透明导电层6相同。而且,第二透明导电元件I2的光学层22、基体32、结构体42、基底层52以及透明导电层62分别与根据第一到第三实施方式的一个元件的光学层2、基体3、结构体4、基底层5以及透明导电层6相同。在本文中,描述将本发明应用于无源矩阵驱动模式的液晶显示装置的实例。然而,信息显示装置不限于该实例,并且如果信息显示装置具有无源矩阵驱动模式等的规定的电极图案,那么本发明就可应用于该信息显示装置。例如,本发明可应用于无源矩阵驱动模式的EL显示装置等。 如图21B和图21C中所示,第一透明导电元件I1和第二透明导电元件I2的波面Sw配置成以预定的距离彼此相对。在无源矩阵驱动模式的液晶显示装置内,具有规定的图案的透明导电层和透明导电层62分别形成在第一透明导电元件I1和第二透明导电元件I2的波面Sw上。因此,存在以下区域形成有透明导电层的波面Sw与形成有透明导电层62的波面Sw相对的区域(图21B);未形成透明导电层并且露出的波面Sw与未形成透明导电层62并且露出的波面Sw相对的区域(图21C);以及形成有透明导电层或透明导电层62的波面Sw与未形成透明导电层或透明导电层62并且露出的波面Sw相对的区域(图中未示出)。第一透明导电元件I1的透明导电层例如为带状X电极(第一电极)。第二透明导电元件I2的透明导电层62例如为带状Y电极(第二电极)。第一透明导电元件I1和第二透明导电元件I2配置成彼此相对,以使得X电极和Y电极彼此相对并且彼此正交。〈ll 第^^一实施方式〉图22A是示出了根据本发明的第十一实施方式的信息显示装置的构造实例的截面图。图22B是以放大的方式示出了面向波面的区域的截面图,在该波面上形成有透明导电层。图22C是以放大的方式示出了面向波面的区域的截面图,在该波面上未形成透明导电层并且该波面被露出。如图22A中所示,信息显示装置为所谓的微胶囊电泳型电子纸,并且包括第一透明导电元件I1、第二透明导电元件I2以及微胶囊层(媒质层)151。第一透明导电元件I1和第二透明导电元件I2配置成以预定的距离彼此相对,以使得各个元件的透明导电层和透明导电层62彼此相对。在配置成彼此相隔预定的距离的第一透明导电元件I1和第二透明导电元件I2之间,设置微胶囊层151。而且,根据需要,第二透明导电元件I2可通过粘合层153 (如粘合剂)接合到支撑体154,如玻璃。在本文中,描述了将本发明应用于微胶囊电泳型电子纸中的实例。然而,电子纸不限于该实例,并且如果配置成在彼此相对配置的导电元件之间设置媒质层,那么本发明就可应用于该实例中。此处,媒质被定义为不仅包括液体和固体,而且包括诸如空气的气体。而且,媒质可包括诸如胶囊、颜料和微粒的构件。本发明可应用的电子纸的实例除了微胶囊电泳型以外海包括扭转球型、热可重写型、色粉显示型、平面内电泳型、电子颗粒型等的电子纸。微胶囊层151包括多个微胶囊152。例如,透明液体(分散媒质)封装在微胶囊内,其中黑色颗粒和白色颗粒分布在该透明液体中。根据作为电子纸的信息显示装置的驱动模式,第一透明导电元件I1的透明导电层0!和第二透明导电元件I2的透明导电层62形成为规定的电极图案形状。驱动模式的实例包括简单的矩阵驱动模式、有源矩阵驱动模式、分段驱动模式等。如图22B和图22C中所示,第一透明导电元件I1和第二透明导电元件I2的波面Sw配置成彼此以预定的距离相对。在无源矩阵驱动模式的电子纸内,具有规定的图案的透明导电层和透明导电层62分别形成在第一透明导电元件I1和第二透明导电元件I2的波面Sw上。因此,存在以下区域形成有透明导电层的波面Sw与形成有透明导电层62的波面Sw相对的区域(图22B);未形成透明导电层并且露出的波面Sw与未形成透明导电层 62并且露出的波面Sw相对的区域(图22C);以及形成有透明导电层或透明导电层62的波面Sw与未形成透明导电层或透明导电层62并且露出的波面Sw相对的区域(图中未示出)。除了上述差异以外,第十一实施方式与第十实施方式相同。[实施例]在后文中,将通过样本具体描述本发明,但是本发明不限于这些样本。(平均高度Hm、平均排列间距Pm、纵横比(Hm/Pm))在后文中,以如下方式获得透明导电片等的结构体的平均高度Hm、平均排列间距Pm以及纵横比(Hm/Pm)。首先,切割透明导电片,从而截去这些结构体的顶部,由透射电子显微镜(TEM)拍摄其截面。随后,通过所拍摄的TEM图片,获得这些结构体的排列间距P以及这些结构体的高度H。在从透明导电片中随意选择的10个位置重复进行测量,并且简单平均(算术平均)该测量值,从而获得平均排列间距Pm以及平均高度Hm。然后,通过使用平均排列间距Pm以及平均高度Hm,计算纵横比(Hm/Pm)。此外,这些结构体的平均高度Hm、平均排列间距Pm以及纵横比(Hm/Pm)分别对应于波面的振荡的平均振幅Am、波面的平均波长Am以及比率(Am/λ m)。(ITO膜的膜厚)下文中,以如下方式获得ITO膜的膜厚。首先,切割透明导电片,从而截去这些结构体的顶部,由透射电子显微镜(TEM)拍摄其截面,并且通过所拍摄的TEM图片,测量结构体的顶部处的ITO膜的膜厚。(结构体的斜面的平均角度)下文中,以如下方式获得结构体的斜面的平均角度。首先,切割透明导电片,从而截去这些结构体的顶部,由透射电子显微镜(TEM)拍摄其截面。接下来,通过所拍摄的TEM图片,获得从底部到顶部的斜面的角度的平均值(单个结构体的斜面角度的平均值)。在从透明导电片中随意选择的10个位置重复计算这些平均值的处理,并且简单平均(算术平均)这10个结构体的斜面角度的平均值,从而获得结构体的斜面的平均角度。将以如下条目的顺序描述样本1-1到10-5。I.平坦部分的面积比(样本1-1到1-3)2.色调(样本 2-1 到 2-3)3.透明导电层的膜厚比(样本3-1到3-3)4.纵横比(样本4-1到4-4)5.电可靠性(样本5-1到5-6)6.反射率差AR (样本6-1到6-4) 7.结构体形状(样本7-1到7-3)8.图案变形(样本8-1和8-2)9.耐蚀刻性(样本9-1到10-5)〈I.平坦部分的面积比〉在样本1-1到1-3中,通过基于RCWA (严格耦合波分析)的光学模拟,研究平坦部分的面积比和反射率之间的关系。(样本1-1)通过光学模拟,获得透明导电元件的反射光谱。图23B中示出了结果的示图。在后文中,将描述光学模拟的条件。(透明导电元件的构造)透明导电元件由以下层压结构形成。(入射侧)基体/结构体/透明导电层/光学层(出射侧)图23A是示出了配置在基体表面上的多个结构体的俯视平面图。在图23A中,圆形表示结构体底面,Uc表示单位点阵,并且;^表示结构体底面的半径。如图23A中所示,多个结构体配置在基体表面上。(基体)折射率n :1.52(结构体)结构体排列六方点阵结构体形状钟形结构体底面圆形排列间距(波长λ ) P 250nm结构体高度(振幅A) H 150nm纵横比(Η/Ρ):0·6单位点阵Uc的面积S (点阵)2X 2 V 3结构体底面的半径rs 0. 9结构体底面的面积S (结构体)2X rs2=2 X π X0. 92平坦部分的面积比Rs [ (S (点阵)-S (结构体))/S (点阵)]X 100=26. 54%(透明导电层)透明导电层的折射率n :2. O
透明导电层的厚度t 60到75nm结构体的顶部处透明导电层的厚度Dl 75nm结构体之间透明导电层的厚度D3 60nm膜厚比D3/D1:0.8(光学层)折射率n :L 52(入射光)偏光无偏光 入射角5度(相对于透明导电元件的法线)(样本1-2)除了以下条件的改变以外,与样本1-1 一样,通过光学模拟,获得透明导电元件的反射光谱。图23B中示出了这些结果的示图。(结构体)结构体底面的半径rs 0. 8结构体底面的面积S (结构体)2X rs2=2 X π X0. 82平坦部分的面积比[(S (点阵)-S (结构体))/S (点阵)]X 100=41. 96%(样本1-3)除了以下条件的改变以外,与样本1-1 一样,通过光学模拟,获得透明导电元件的反射光谱。图23B中示出了这些结果的示图。(结构体)结构体底面的半径rs 0. 7结构体底面的面积S (结构体)2X rs2=2 X π X0. 72平坦部分的面积比[(S(点阵)-S (结构体))/S (点阵)]X 100=55. 56%从图23B中,可看出以下方面。通过将透明导电元件的表面上的平坦部分的面积比设为50%以下,能够将光反射率(波长为550nm时的反射率)设为2%以下。通过将光反射率设为2%以下,能够提高可视性。此外,当如下设置结构体底面的半径rs、结构体底面的面积S (结构体)以及平坦部分的面积比Rs时,与样本1-1相比,能够进一步减小反射率。结构体底面的半径rs :1. O结构体底面的面积S (结构体)2X rs2=2 X π X I. O2平坦部分的面积比Rs [(S(点阵)-S (结构体))/S (点阵)]X 100=9. 31%<2.色调 >关于样本2-1到2-3,通过实际制造透明导电片,来研究色调。(样本2-1)首先,提供玻璃辊型主模,其外径为126mm,并且以如下方式在玻璃辊型主模的表面上形成抗蚀层。即,使用稀释剂将光致抗蚀剂稀释到1/10,并且以浸溃方法在玻璃辊型主模的圆柱表面上涂覆稀释过的抗蚀剂,以具有大约70nm的厚度,从而形成抗蚀层。接下来,将玻璃辊型主模作为记录介质输送给图7中所示的曝光辊型主模盘的设备,并且将抗蚀层曝光。在抗蚀层上图案化潜像,潜像连续地形成为一个螺旋形并且在三列相邻轨道间形成六方点阵图案。具体而言,使用激光照射作为形成具有六方点阵形状的曝光图案的目标的区域,该激光的功率为O. 50mff/m,以便一直曝光到玻璃棍型主模表面,从而形成具有六方点阵形状的曝光图案。此外,轨道线的列方向上的抗蚀层的厚度大约为60nm,并且轨道延伸方向上的抗蚀剂厚度大约为50nm。随后,对玻璃辊型主模上的抗蚀层进行显影处理,从而溶解与曝光部分相应的抗蚀层,从而进行显影。具体而言,未显影的玻璃辊型主模位于未示出的显影机的转盘上,并且将显影液滴至玻璃辊型主模的表面上,同时模具与转盘一起旋转,从而将表面上的抗蚀层显影。因此,能够获得抗蚀玻璃主模,其抗蚀层以六方点阵图案开口。接下来,使用辊型蚀刻装置,在CHF3气氛中进行等离子刻蚀。因此,仅在从玻璃 辊型主模的表面上的抗蚀层中露出的六方点阵图案的部分中进行蚀刻,由于抗蚀层用作掩模,所以其他区域未蚀刻,并且在玻璃辊型主模上形成具有椭圆锥形的凹部。此时,由蚀刻时间调整蚀刻的量(深度)。最后,通过O2灰化完全去除抗蚀层,能够获得具有凹形的六方点阵图案的蛾眼玻璃辊型主模。列方向上的凹部的深度比轨道延伸方向上的凹部的深度大。随后,通过使用蛾眼玻璃辊型主模,通过UV压印,在厚度为125μπι的PET片上形成多个结构体。具体而言,使涂有紫外线固化树脂的PET (聚对苯二甲酸乙二醇酯)片与蛾眼玻璃辊型主模紧密接触,然后在使用紫外线进行照射的同时脱落。因此,能够获得这样光学片,其中,以下多个结构体配置在一个主表面上。结构体排列六方点阵结构体形状钟形结构体的排列间距(波长入)Pm 250nm结构体的平均高度(振幅A) Hm 125nm结构体的纵横比(Hm/Pm) :0. 5接下来,通过溅射法在形成有多个结构体的PET片表面上形成ITO层,从而制造透明导电片。在后文中,将描述ITO层的膜形成条件。气体类型Ar气体和O2气体间的混合气体混合气体的混合比(体积比)=Ar: 02=200:10ITO 层的膜厚75nm在本文中,ITO层的膜厚为结构体的顶部处的膜厚。接下来,透明导电片通过粘合片接合到折射率为I. 5的玻璃基板上,以使得其ITO层侧上的表面靠近玻璃基板的表面。通过以上方式,制造了所需要的透明导电片。(样本2-2)除了以下的多个结构体配置在PET片的一个主表面上以外,与样本2-1类似地制造光学片。结构体排列六方点阵结构体形状钟形
结构体的排列间距Pm 250nm结构体的平均结构体高度Hm 150nm纵横比(Hm/Pm):0. 6接下来,通过溅射法在形成有多个结构体的PET片表面上形成ITO层,从而制造透明导电片。在后文中,将描述ITO层的膜形成条件。气体类型Ar气体和O2气体间的混合气体混合气体的混合比(体积比)Ar: 02=200:10 ITO 层的膜厚IOOnm在本文中,ITO层的膜厚为结构体的顶部处的膜厚。接下来,透明导电片通过粘合片接合到折射率为I. 5的玻璃基板上,以使得其ITO层侧上的表面靠近玻璃基板的表面。通过以上方式,制造了所需要的透明导电片。(样本2-3)除了省略ITO层形成以外,与样本2-1类似地制造光学片。接下来,透明导电片通过粘合片连接到折射率为I. 5玻璃基板上,以使得其上形成有多个结构体的表面靠近玻璃基板的表面。通过以上方式,制造了所需要的透明导电片。(透射色调)将如上所述制造的透明导电片和光学片用作测量样本,由分光光度计测量可见波长带附近的波长带(350nm到800nm)内的透射光谱,并且通过该透射光谱计算透射色调a*和b'在图24中示出了透射光谱的测量结果。在表I中示出了透射色调a*和b*的计算结果O表I示出了样本2-1到2-3的透射色调的计算结果。[表 I]
样本2-1 ~样本2-2 纵横比576
a*(透射) -O. 35-O. 12
b*(透射) 1748L29从表I中,可看出以下方面。在样本2-1和2-2的透明导电片中,a*和b*小于3,因此,可以看到,可见片无色透明,并且具有良好的特性。<3.透明导电层的膜厚比〉关于样本3-1到3-3,通过基于RCWA的光学模拟,研究透明导电层的膜厚比(D3/Dl)与反射率之间的关系。(样本3-1)
通过光学模拟,获得透明导电元件的反射光谱,并且通过该反射光谱,获得反射色调a*和b*以及反射Y值。图25A和表2中示出了这些结果的示图。类似地,通过光学模拟,获得了透明导电元件的透射光谱,并且通过该透射光谱,获得透射色调a*和b'图25B和表3中示出了这些结果的示图。在后文中,将描述光学模拟的条件。(透明导电元件的构造)透明导电元件由以下层压结构形成。(入射侧)基体/结构体/透明导电层/光学层(出射侧)(基体)
折射率n :1.52(结构体)结构体排列六方点阵结构体形状钟形结构体底面圆形排列间距(波长λ ) P 250nm结构体高度(振幅A) H 150nm纵横比(Η/Ρ):0·6单位点阵Uc的面积S (点阵):2X 2 V 3平坦部分的面积比Rs [(S(点阵)-S (结构体))/S (点阵)]X 100=42%(透明导电层)透明导电层的折射率n :2. O透明导电层的厚度t 50nm结构体的顶部处透明导电层的厚度Dl 50nm结构体之间透明导电层的厚度D3 50nm膜厚比D3/D1:1(光学层)折射率n :1.52(入射光)偏光无偏光入射角5度(相对于透明导电元件的法线)(样本3-2)除了以下条件的改变以外,与样本3-1类似地进行光学模拟,并且获得反射光谱。然后,通过该反射光谱,获得反射色调a*和b*以及反射Y值。图25A和表2中示出了这些结果的示图。类似地,通过光学模拟,获得透明导电元件的透射光谱,并且通过该透射光谱,获得透射色调a*和b'图25B和表3中示出了这些结果的示图。(透明导电层)透明导电层的厚度t 40到50nm结构体的顶部处透明导电层的厚度Dl 50nm
结构体之间透明导电层的厚度D3 40nm膜厚比D3/D1:0.8(样本3-3)除了以下条件的改变以外,与样本3-1类似地进行光学模拟,并且获得反射光谱。然后,通过该反射光谱,获得反射色调a*和b*以及反射Y值。图25A和表2中示出了这些结果的示图。类似地,通过光学模拟,获得透明导电元件的透射光谱,并且通过该透射光谱,获得透射色调a*和b'图25B和表3中示出了这些结果的示图。(透明导电层) 透明导电层的厚度t 30到50nm结构体的顶部处透明导电层的厚度Dl 50nm结构体之间透明导电层的厚度D3 30nm膜厚比D3/D1:0.6[表2]
权利要求
1.一种透明导电元件,包括 光学层,其上设置有平均波长等于或小于可见光的波长的波面;以及 透明导电层,形成在所述波面上,从而跟随相应的波面, 其中,假设所述波面的平均波长为λ m,并且所述波面的振荡的平均振幅为Am,那么比率(Am/ λ m)为O. 2以上且I. O以下, 其中,所述波面的平均波长Am为140nm以上且300nm以下, 其中,在所述波面的高度最大化的位置处,所述透明导电层的膜厚为IOOnm以下, 其中,所述波面的平坦部分的面积为50%以下,并且 所述波面侧上在LU*色彩系统中的反射色调为|a*| ≤ 10且|b*| ≤ 10。
2.根据权利要求I所述的透明导电元件,其中,所述透明导电层具有规定的图案。
3.根据权利要求I所述的透明导电元件,其中,在所述光学层的波面上,在形成有所述透明导电层的部分和未形成所述透明导电层的部分之间的反射率差AR为5%以下。
4.根据权利要求I所述的透明导电元件,其中,在与所述波面相反的表面上在LW色彩系统中的透射色调为|a*|≤10且|b*| ≤ 10。
5.根据权利要求I所述的透明导电元件,还包括设置于所述透明导电层上的光学层。
6.根据权利要求5所述的透明导电元件,其中,在与所述波面相反的表面上在CaVi色彩系统中的透射色调为|a*|≤5且|b*|≤5。
7.根据权利要求I所述的透明导电元件,其中,所述波面的振荡的平均振幅Am为28nm以上且300nm以下。
8.根据权利要求I所述的透明导电元件, 其中,所述光学层包括 基体,具有表面,以及 多个结构体,以等于或小于可见光的波长的微小间距配置在所述基体的表面上,以及 其中,所述波面由所述多个结构体的排列形成。
9.根据权利要求8所述的透明导电元件,其中,假设这些结构体的顶部处的所述透明导电层的膜厚为D1,并且这些结构体之间的所述透明导电层的膜厚为D3,那么比率(D3/Dl)为O. 8以下。
10.一种输入装置,包括根据权利要求I到9中任一项所述的透明导电元件。
11.一种显示装置,包括根据权利要求I到9中任一项所述的透明导电元件。
12.—种主模,用于制造根据权利要求I到9中任一项所述的透明导电元件。
全文摘要
一种透明导电元件,包括光学层,其上设置有平均波长等于或小于可见光的波长的波面;以及透明导电层,形成在波面上,从而跟随相应的波面。将波面的平均波长指定为λm,并且将波面的振荡的平均振幅指定为Am,那么比率(Am/λm)为0.2以上且1.0以下,波面的平均波长λm为140nm以上且300nm以下,在波面的最高的位置处透明导电层的膜厚为100nm以下,波面的平坦部分的面积为50%以下,并且波面侧上在L*a*b*色彩系统中的反射色调为|a*|≤10且|b*|≤10。
文档编号G06F3/041GK102804110SQ201180013630
公开日2012年11月28日 申请日期2011年1月31日 优先权日2011年1月19日
发明者林部和弥, 梶谷俊一, 村本穣 申请人:索尼公司
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