Антиотражающее оптическое устройство и способ изготовления эталонной формы

Антиотражающее оптическое устройство и способ изготовления эталонной формы

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к антиотражающему оптическому устройству и к способу изготовления эталонной формы, применяемой при производстве антиотражающего оптического устройства. Более конкретно, изобретение относится к антиотражающему оптическому устройству, в котором множество структур, сформированных из выпуклого участка или вогнутого участка, расположены на его поверхности с мелким шагом, равным или меньше, чем длина волны видимого света.

Уровень техники

В прошлом было известно оптическое устройство, в котором используется пропускающая свет подложка, такая как стекло или пластик, которую подвергли поверхностной обработке для подавления отражения света от поверхности. В качестве такого типа поверхностной обработки можно упомянуть технологию формирования мелких по размеру и плотных вогнуто-выпуклых участков (типа "глаз мотылька") на поверхности оптического устройства (см., например, OPTICAL TECHNOLOGY CONTACT", Vol.43, №11 (2005), 630-637).

Обычно, когда формируют периодические вогнуто-выпуклые поверхности на поверхности оптического устройства, происходит дифракция света во время его прохождения через вогнуто-выпуклые формы и происходит значительное ослабление проходящего прямо компонента передаваемого света. Однако, когда шаг вогнуто-выпуклых форм меньше, чем длина волны проходящего через них света, дифракция света не возникает. Например, когда вогнуто-выпуклые формы формируют в прямоугольной форме, получают эффективный антиотражающий эффект для света с одной длиной волны, соответствующей их шагу или глубине.

Структура типа "глаз мотылька" (с шагом приблизительно 300 нм и глубиной приблизительно 400 нм), имеющая форму микрошатра, раскрыта как структура типа "глаз мотылька", изготовленная с использованием облучения электронным лучом (например, см. "MOLD MASTER FOR ANTIREFLECTION STRUCTURE (MOTH EYE) WITHOUT WAVELENGTH DEPENDENCE" of NTT ADVANCED TECHNOLOGY CORPORATION, [online], [searched on February 27, Hei 20], Intemet<http://keytech.ntt-at.co.jp/nano/prd_0033.html>). При этом можно получить эффективную антиотражающую характеристику со степенью отражения 1% или меньше, используя такую структуру типа "глаз мотылька".

Однако в последнее время для улучшения видимости различных дисплеев, таких как жидкокристаллические дисплеи, возникла потребность в реализации лучшей антиотражающей характеристики.

Раскрытие изобретения

Задача, решаемая изобретением

Поэтому цель изобретения состоит в том, чтобы предоставить антиотражающее оптическое устройство с отличной антиотражающей характеристикой и способ изготовления эталонной формы, используемой для производства антиотражающего оптического устройства.

Средство решения задачи

В соответствии с первым аспектом изобретения предложено антиотражающее оптическое устройство, включающее в себя основание и множество выпуклых или вогнутых структурных элементов, расположенных на поверхности основания с мелким шагом, равным или меньше, чем длина волны видимого света, при этом эти структурные элементы расположены на поверхности основания так, что они формируют множество линий дорожек и формируют одну из следующих структур: структура шестиугольной решетки, структура квазишестиугольной решетки, структура четырехугольной решетки и структура квазичетырехугольной решетки, причем каждый структурный элемент имеет форму эллиптического конуса или форму усеченного эллиптического конуса, длинная ось которого параллельна линии дорожки.

В соответствии со вторым аспектом изобретения предложено антиотражающее оптическое устройство, включающее в себя основание и множество структурных элементов, сформированных из выпуклого участка или вогнутого участка и расположенных на поверхности основания с мелким шагом, равным или меньше, чем длина волны видимого света, при этом структурные элементы расположены на поверхности основания так, что они формируют множество линий дорожек и формируют одну из следующих структур: структура квазишестиугольной решетки, структура четырехугольной решетки и структура квазичетырехугольной решетки, причем степень заполнения структурными элементами поверхности основания составляет 65% или больше.

В соответствии с третьим аспектом изобретения предложено антиотражающее оптическое устройство, включающее в себя основание, множество структурных элементов, сформированных из выпуклого участка или вогнутого участка и расположенных на поверхности основания с мелким шагом, равным или меньше, чем длина волны видимого света, при этом структурные элементы расположены на поверхности основания так, что они формируют множество линий дорожек и формируют структуру квазишестиугольной решетки, при этом отношение ((2r/Р1)×100) диаметра 2r к шагу Р1 размещения составляет 85% или больше, где Р1 представляет шаг размещения структурных элементов на одной и той же дорожке, а 2r представляет диаметр нижней поверхности каждого структурного элемента по линии дорожки.

В соответствии с четвертым аспектом изобретения предложено антиотражающее оптическое устройство, включающее в себя основание и множество структурных элементов, сформированных из выпуклого участка или вогнутого участка и расположенных на поверхности основания с мелким шагом, равным или меньше, чем длина волны видимого света, при этом структурные элементы расположены на поверхности основания, формируя множество линий дорожек и формируя структуру четырехугольной решетки или структуру квазичетырехугольной решетки, причем отношение ((2r/Р1)×100) диаметра 2r к шагу Р1 размещения составляет 90% или больше, где Р1 представляет шаг размещения структурных элементов на одной и той же дорожке, и 2r представляет диаметр нижней поверхности каждого структурного элемента вдоль линии дорожки.

В соответствии с пятым аспектом изобретения предложен способ изготовления эталонной формы, используемой для изготовления антиотражающего оптического устройства, включающий в себя следующие этапы: формируют слой резиста на периферийной поверхности эталонной формы в виде колонны или цилиндра; формируют скрытые изображения с шагом меньшим, чем длина волны видимого света, путем прерывистого облучения лазерным лучом слоя резиста при вращении эталонной формы, на которой сформирован слой резиста, и с относительным перемещением пятна лазерного луча параллельно центральной оси эталонной формы в виде колонны или цилиндра; формируют структуру резиста на поверхности эталонной формы путем проявления слоя резиста; и формируют вогнутые или выпуклые структурные элементы на поверхности эталонной формы, выполняя процесс травления, используя структуру резиста в качестве маски, при этом при формировании скрытых изображений эти скрытые изображения располагают на поверхности основания так, что они формируют множество линий дорожек и формируют одну из следующих структур: структуру шестиугольной решетки, структуру квазишестиугольной решетки, структуру четырехугольной решетки и структуру квазичетырехугольной решетки, причем каждое скрытое изображение имеет эллиптическую форму, длинная ось которой параллельна линии дорожки.

В соответствии с шестым аспектом изобретения предложен способ изготовления эталонной формы, используемой при изготовлении антиотражающего оптического устройства, включающий следующие этапы: формируют слой резиста на периферийной поверхности эталонной формы в виде колонны или цилиндра, формируют скрытые изображения с шагом меньшим, чем длина волны видимого света, путем прерывистого облучения лазерным лучом слоя резиста при вращении эталонной формы, на которой сформирован слой резиста, и с относительным перемещением пятна лазерного луча параллельно центральной оси эталонной формы в виде колонны или цилиндра; формируют структуру резиста на поверхности эталонной формы путем проявления слоя резиста; и формируют вогнутые или выпуклые структуры на поверхности эталонной формы, выполняя процесс травления, используя структурные элементы резиста в качестве маски, причем при формировании скрытых изображений эти скрытые изображения располагают на поверхности основания так, что они формируют множество линий дорожек и формируют одну из следующих структур: структура квазишестиугольной решетки, структура четырехугольной решетки и структура квазичетырехугольной решетки, при этом степень заполнения структурными элементами поверхности эталонной формы составляет 65% или больше.

В соответствии с седьмым аспектом изобретения предложен способ изготовления эталонной формы, используемой при производстве антиотражающего оптического устройства, включающий в себя следующие этапы: формируют слой резиста на периферийной поверхности эталонной формы в виде колонны или цилиндра; формируют скрытые изображения с шагом меньше, чем длина волны видимого света, путем прерывистого облучения лазерным лучом слоя резиста при вращении эталонной формы, на которой сформирован слой резиста, и с относительным перемещением пятна лазерного луча параллельно центральной оси эталонной формы в виде колонны или цилиндра; формируют структуру резиста на поверхности эталонной формы путем проявления слоя резиста; и формируют вогнутые или выпуклые структурные элементы на поверхности эталонной формы путем выполнения процесса травления, используя структуру резиста в качестве маски, при этом при формировании скрытых изображений эти скрытые изображения располагают на поверхности эталонной формы так, что они формируют множество линий дорожек и формируют структуру квазишестиугольной решетки, причем отношение ((2r/Р1)×100) диаметра 2r к шагу Р1 размещения составляет 85% или больше, где Р1 представляет шаг размещения структур на одной и той же дорожке, и 2r представляет диаметр каждой структуры вдоль линии дорожки.

В соответствии с восьмым аспектом изобретения предложен способ изготовления эталонной формы, используемой для производства антиотражающего оптического устройства, включающий в себя следующие этапы: формируют слой резиста на периферийной поверхности эталонной формы в виде колонны или цилиндра; формируют скрытые изображения с шагом меньше, чем длина волны видимого света, путем прерывистого облучения лазерным лучом слоя резиста при вращении эталонной формы, на которой сформирован слой резиста, и с относительным перемещением пятна лазерного луча параллельно центральной оси эталонной формы в виде колонны или цилиндра; формируют структуру резиста на поверхности эталонной формы путем проявления слоя резиста; и формируют вогнутые или выпуклые структурные элементы на поверхности эталонной формы путем выполнения процесса травления, используя слой резиста в качестве маски, причем при формировании скрытых изображений эти скрытые изображения располагают на поверхности эталонной формы так, что они формируют множество линий дорожек и формируют структуру четырехугольной решетки или структуру квазичетырехугольной решетки, при этом отношение ((2r/Р1)×100) диаметра 2r к шагу Р1 размещения составляет 127% или больше, где Р1 представляет шаг размещения структурных элементов на одной и той же дорожке, а 2r представляет диаметр каждой структуры вдоль линии дорожки.

В описанных выше конфигурациях основные структурные элементы предпочтительно размещены периодически в форме четырехугольной решетки или в форме квазичетырехугольной решетки. Четырехугольная решетка означает регулярную четырехугольную решетку. Квазичетырехугольная решетка означает деформированную регулярную четырехугольную решетку, в отличие от указанной регулярной четырехугольной решетки.

Например, когда структурные элементы расположены на прямой линии, квазичетырехугольная решетка означает четырехугольную решетку, искаженную путем вытягивания регулярной четырехугольной решетки вдоль указанной прямой линии (направление дорожки). Когда эти структурные элементы расположены в виде меандра, квазичетырехугольная решетка означает четырехугольную решетку, полученную путем искажения регулярной четырехугольной решетки вдоль меандрирующей компоновки. В качестве альтернативы, квазичетырехугольная решетка означает четырехугольную решетку, искаженную путем вытягивания регулярной четырехугольной решетки в направлении прямой линии (направлении дорожки) и полученную путем искажения регулярной четырехугольной решетки вдоль меандрирующей компоновки.

В описанных выше конфигурациях структурные элементы предпочтительно расположены периодически в форме шестиугольной решетки или в форме квазишестиугольной решетки. Шестиугольная решетка означает регулярную шестиугольную решетку. Квазишестиугольная решетка означает искаженную регулярную шестиугольную решетку, в отличие от указанной регулярной шестиугольной решетки.

Например, когда структурные элементы расположены по прямой линии, квазишестиугольная решетка означает шестиугольную решетку, искаженную путем вытягивания регулярной шестиугольной решетки вдоль прямой линии (направление дорожки). Когда структурные элементы расположены в форме меандра, квазишестиугольная решетка означает шестиугольную решетку, полученную путем искажения регулярной шестиугольной решетки вдоль меандрирующей компоновки. В качестве альтернативы квазишестиугольная решетка означает шестиугольную решетку, искаженную путем вытягивания регулярной шестиугольной решетки вдоль прямой линии (направление дорожки) и полученную путем искажения регулярной шестиугольной решетки вдоль меандрирующей компоновки.

В описанных выше конфигурациях эллипс включает в себя несколько искаженный эллипс, а также идеальный эллипс, определенный математически. Круг включает в себя несколько искаженный круг, а также идеальный круг (идеальная окружность), определенный математически.

В описанных выше конфигурациях шаг Р1 размещения структурных элементов на одной и той же дорожке предпочтительно больше, чем шаг Р2 размещения структур в двух соседних дорожках. В соответствии с такой конфигурацией, поскольку степень заполнения структурными элементами, имеющими форму эллиптического конуса или форму усеченного эллиптического конуса, может быть повышена, становится возможным улучшить антиотражающую характеристику.

В описанных выше конфигурациях, когда структурные элементы формируют структуру шестиугольной решетки или структуру квазишестиугольной решетки на поверхности основания, отношение Р1/Р2 предпочтительно удовлетворяет одному из следующих выражений: 1,00≤Р1/Р2≤1,1 и 1,00<Р1/Р2≤1,1, где Р1 представляет шаг размещения структурных элементов на одной и той же дорожке, и Р2 представляет шаг размещения структурных элементов в двух соседних дорожках. Путем установки такого цифрового диапазона становится возможным улучшить антиотражающую характеристику, поскольку степень заполнения структурными элементами, имеющими форму эллиптического конуса или форму усеченного эллиптического конуса, может быть улучшена.

В описанных выше конфигурациях, когда структурные элементы формируют структуру шестиугольной решетки или структуру квазишестиугольной решетки на поверхности основания, каждый структурный элемент предпочтительно имеет форму эллиптического конуса или форму усеченного эллиптического конуса, длинная ось которого параллельна линии дорожки, а наклон центральной части больше, чем наклон передней части и части основания. Такая форма позволяет улучшить антиотражающую характеристику и характеристику пропускания света.

В описанных выше конфигурациях, когда структурные элементы формируют структуру шестиугольной решетки или структуру квазишестиутольной решетки на поверхности основания, высота или глубина структурных элементов в направлении линии дорожки предпочтительно меньше, чем высота или глубина структурных элементов в направлении размещения дорожки. Когда такое условие не выполняется, необходимо увеличить шаг размещения вдоль линии дорожки, уменьшая, в результате, степень заполнения структурами в направлении линии дорожки. Когда степень заполнения уменьшается, то ухудшается антиотражающая характеристика.

В описанных выше конфигурациях, когда структурные элементы формируют структуру четырехугольной решетки или структуру квазичетырехугольной решетки на поверхности основания, шаг Р1 размещения структур на одной дорожке больше, чем шаг Р2 размещения структур в двух соседних дорожках. Таким образом, поскольку степень заполнения структурами, имеющими форму эллиптического конуса или форму усеченного эллиптического конуса, может быть улучшена, становится возможным улучшить антиотражающую характеристику.

Когда структурные элементы формируют структуру четырехугольной решетки или структуру квазичетырехугольной решетки на поверхности основания, отношение Р1/Р2 предпочтительно удовлетворяет отношению 1,4<Р1/Р2≤1,5, где Р1 представляет шаг размещения структур на одной и той же дорожке, и Р2 представляет шаг размещения структур на двух соседних дорожках. Путем установки такого численного диапазона становится возможным улучшить антиотражающую характеристику, поскольку степень заполнения структур, имеющих форму эллиптического конуса или форму усеченного эллиптического конуса, может быть улучшена.

Когда структурные элементы формируют структуру четырехугольной решетки или структуру квазичетырехугольной решетки на поверхности основания, каждый структурный элемент предпочтительно имеет форму эллиптического конуса или форму усеченного эллиптического конуса, длинная ось которого параллельна линии дорожки, и наклон центральной части больше, чем наклон передней части и нижней части. Путем установки такой формы возможно улучшить антиотражающую характеристику и характеристику пропускания света.

Когда структурные элементы формируют структуру четырехугольной решетки или структуру квазичетырехугольной решетки на поверхности основания, высота или глубина структурных элементов в направлении, образующем 45 градусов или приблизительно 45 градусов с направлением дорожек, предпочтительно меньше, чем высота или глубина структурных элементов в направлении размещения дорожки. Когда такое условие не выполняется, необходимо увеличить шаг размещения в направлении, образующем 45 градусов или приблизительно 45 градусов с направлением дорожек, в результате чего уменьшается степень заполнения структурными элементами в направлении, образующем 45 градусов или приблизительно 45 градусов с направлением дорожек. Когда степень заполнения уменьшается таким образом, то ухудшается антиотражающая характеристика.

В описанных выше конфигурациях множество структурных элементов, расположенных на поверхности основания с мелким шагом, формируют множество линий дорожек и формируют в трех соседних линиях дорожек одну из следующих структур: структуру шестиугольной решетки, структуру квазишестиугольной решетки, структуру четырехугольной решетки и структуру квазичетырехугольной решетки. Поэтому возможно повысить степень заполнения структурами поверхности и, таким образом, увеличить антиотражающий эффект видимого света, обеспечивая, таким образом, для оптического устройства отличную антиотражающую характеристику и высокую степень пропускания света. Когда для изготовления таких структурных элементов используется технология записи оптического диска, возможно эффективно изготовить эталонную форму, используемую для производства оптического устройства, за короткое время и выполнить копию с увеличением размера основания, таким образом улучшая производительность оптического устройства. Если на поверхности выхода света в дополнение к поверхности входа света выполнена «мелкозернистая» компоновка из таких структурных элементов, то можно дополнительно улучшить характеристику пропускания света.

Достоинство изобретения

Как описано выше, в соответствии с изобретением, возможно обеспечить оптическое устройство с отличной антиотражающей характеристикой.

Краткое описание чертежей

На фиг.1А показан вид в плане, схематично иллюстрирующий конфигурацию оптического устройства в соответствии с первым вариантом выполнения изобретения,

на фиг.1В показан вид в плане с частичным увеличением, иллюстрирующий оптическое устройство, показанное на фиг.1А,

на фиг.1C показан вид в разрезе дорожек Т1, Т3,…, показанных на фиг.1В,

на фиг.1D показан вид в разрезе дорожек Т2, Т4,…, показанных на фиг.1В,

на фиг.1Е показана схема, схематично иллюстрирующая форму колебаний модуляции лазерного луча, используемого для формирования скрытых изображений дорожек Т1, Т3,…, показанных на фиг.1В,

на фиг.1F показана схема, схематично иллюстрирующая форму колебаний модуляции лазерного луча, используемого для формирования скрытых изображений дорожек Т2, Т4,…, показанных на фиг.1В.

На фиг.2 показан вид в перспективе с частичным увеличением, иллюстрирующий оптическое устройство, показанное на фиг.1А.

На фиг.3А показан вид в разрезе, вдоль линии дорожки в оптическом устройстве, показанном на фиг.1А,

на фиг.3В показан вид в разрезе, вдоль направления θ в оптическом устройстве 1, показанном на фиг.1А.

На фиг.4 показан вид в перспективе с частичным увеличением, иллюстрирующий оптическое устройство 1, показанное на фиг.1А.

На фиг.5 показан вид в перспективе с частичным увеличением, иллюстрирующий оптическое устройство 1, показанное на фиг.1А.

На фиг.6 показан вид в перспективе с частичным увеличением, иллюстрирующий оптическое устройство 1, показанное на фиг.1А.

На фиг.7 показана схема, иллюстрирующая способ установки нижних поверхностей структур, когда границы структурных элементов являются нечеткими.

На фиг.8А-D показаны схемы, иллюстрирующие формы нижних поверхностей, когда степень эллиптичности нижних поверхностей структурных элементов изменяется.

На фиг.9А показана схема, иллюстрирующая компоновку структурных элементов, имеющих форму конуса или форму усеченного конуса, и на фиг.9В показана схема, иллюстрирующая компоновку структурных элементов 3, имеющих форму эллиптического конуса или форму усеченного эллиптического конуса.

На фиг.10А показан вид в перспективе, иллюстрирующий конфигурацию валковой эталонной формы, используемой для изготовления оптического устройства,

на фиг.10В показан вид в плане, иллюстрирующий конфигурацию валковой эталонной формы, используемой для изготовления оптического устройства.

На фиг.11 показана схема, схематично иллюстрирующая конфигурацию устройства экспозиции валковой эталонной формы.

На фиг.12А-С показаны схемы, иллюстрирующие способ изготовления оптического устройства в соответствии с первым вариантом выполнения изобретения.

На фиг.13А-С показаны схемы, иллюстрирующие способ изготовления оптического устройства в соответствии с первым вариантом выполнения изобретения.

На фиг.14А показан вид сверху, схематично иллюстрирующий конфигурацию оптического устройства в соответствии с первым вариантом выполнения изобретения,

на фиг.14В показан вид в плане с частичным увеличением, иллюстрирующий оптическое устройство, показанное на фиг.14А,

на фиг.14С показан вид в разрезе дорожек Т1, Т3,…, показанных на фиг.14В,

на фиг.14D показан вид в разрезе дорожек Т2, Т4,…, показанных на фиг.14В,

на фиг.14Е показана схема, схематично иллюстрирующая форму колебаний модуляции лазерного луча, используемого для формирования скрытых изображений дорожек Т1, Т3,…, показанных на фиг.14В,

на фиг.14F показана схема, схематично иллюстрирующая форму колебаний модуляции лазерного луча, используемого для формирования скрытых изображений дорожек Т2, Т4,…, показанных на фиг.14В.

На фиг.15А показан вид в перспективе, иллюстрирующий конфигурацию валковой эталонной формы, используемой для изготовления оптического устройства,

на фиг.15В показан вид в плане, иллюстрирующий конфигурацию валковой эталонной формы, используемой для изготовления оптического устройства.

На фиг.16А показан вид в плане, схематично иллюстрирующий конфигурацию оптического устройства в соответствии с третьим вариантом выполнения изобретения,

на фиг.16В показан вид в плане с частичным увеличением, иллюстрирующий оптическое устройство, показанное на фиг.16А.

На фиг.17А показан вид в плане, схематично иллюстрирующий конфигурацию оптического устройства в соответствии с четвертым вариантом выполнения изобретения,

на фиг.17В показан вид в плане с частичным увеличением, иллюстрирующий оптическое устройство, показанное на фиг.17А,

на фиг.17С показан вид в разрезе дорожек Т1, Т3,…, показанных на фиг.17В,

на фиг.17D показан вид в разрезе дорожек Т2, Т4,…, показанных на фиг.17В.

На фиг.18 показан вид в перспективе с частичным увеличением, иллюстрирующий оптическое устройство, показанное на фиг.17.

На фиг.19 показана схема, иллюстрирующая конфигурацию жидкокристаллического дисплея в соответствии с пятым вариантом выполнения изобретения.

На фиг.20 показана схема, иллюстрирующая конфигурацию жидкокристаллического дисплея в соответствии с шестым вариантом выполнения изобретения.

На фиг.21 показан график, иллюстрирующий зависимость длины волны от отражательной способности в оптическом устройстве в соответствии с Примером 1.

На фиг.22 показан график, иллюстрирующий зависимость длины волны от отражательной способности в оптическом устройстве в соответствии с Примером 2.

На фиг.23 показан график, иллюстрирующий зависимость длины волны от степени пропускания в оптическом устройстве в соответствии с Примером 3.

На фиг.24 показан график, иллюстрирующий зависимость длины волны от степени пропускания в оптическом устройстве в соответствии с Примером 4.

На фиг.25 показан график, иллюстрирующий зависимость длины волны от отражательной способности в оптическом устройстве в соответствии с Примером 5.

На фиг.26 показано изображение SEM (СЭМ, сканирующий электронный микроскоп), иллюстрирующее вид сверху оптического устройства в соответствии с Примером 6.

На фиг.27 показано изображение СЭМ, иллюстрирующее вид сверху оптического устройства в соответствии с Примером 7.

На фиг.28 показано изображение СЭМ, иллюстрирующее вид сверху оптического устройства в соответствии с Примером 8.

На фиг.29 показан график, иллюстрирующий результат моделирования Испытательного примера 1.

На фиг.30 показан график, иллюстрирующий результат моделирования Испытательного примера 2.

На фиг.31 показан график, иллюстрирующий результат моделирования Испытательного примера 3.

На фиг.32 показан график, иллюстрирующий результат моделирования Испытательного примера 4.

На фиг.33 показан график, иллюстрирующий результат моделирования Испытательного примера 5.

На фиг.34 показан график, иллюстрирующий результат моделирования Испытательного примера 6.

На фиг.35 показан график, иллюстрирующий результат моделирования Испытательного примера 5.

На фиг.36 показан график, иллюстрирующий результат моделирования Испытательного примера 7,

на фиг.36В показан график, иллюстрирующий результат моделирования Испытательного примера 8.

На фиг.37А показан график, иллюстрирующий результат моделирования Испытательного примера 9,

на фиг.37В показан график, иллюстрирующий результат моделирования Испытательного примера 10.

На фиг.38А показан график, иллюстрирующий результат моделирования Испытательного примера 11,

на фиг.38В показан график, иллюстрирующий результат моделирования Испытательного примера 12.

На фиг.39А показана схема, иллюстрирующая степень заполнения, когда структуры расположены в форме шестиугольной решетки,

на фиг.39В показана схема, иллюстрирующая степень заполнения, когда структуры расположены в форме четырехугольной решетки.

На фиг.40 показан график, иллюстрирующий результат моделирования Испытательного примера 15.

На фиг.41 показана схема, иллюстрирующая формы нижней поверхности, когда эллиптичность нижних поверхностей структур изменяется.

Осуществление изобретения

Варианты выполнения изобретения описаны в следующем порядке. На чертежах, аналогичные или соответствующие элементы обозначены аналогичными номерами позиций и знаками.

1. Первый вариант выполнения (Пример, где структурные элементы размещены двумерно в форме шестиугольной решетки)

2. Второй вариант выполнения (Пример, где структурные элементы размещены двумерно в форме четырехугольной решетки)

3. Третий вариант выполнения (Пример, где структурные элементы расположены в форме меандра)

4. Четвертый вариант выполнения (Пример, где вогнутые структурные элементы сформированы на поверхности основания)

5. Пятый вариант выполнения (Первое применение для дисплея)

6. Шестой вариант выполнения (Второе применение для дисплея)

1. Первый вариант выполнения Конфигурация оптического устройства

На фиг.1А показан вид в плане, схематично иллюстрирующий конфигурацию оптического устройства в соответствии с первым вариантом выполнения изобретения, на фиг.1В показан вид в плане с частичным увеличением, иллюстрирующий оптическое устройство, показанное на фиг.1А, на фиг.1C показан вид в разрезе дорожек T1, T3,…, показанных на фиг.1В, на фиг.1D показан вид в разрезе дорожек Т2, Т4,…, показанных на фиг.1В, на фиг.1Е показана схема, иллюстрирующая форму колебаний модуляции лазерного луча, используемого для формирования скрытых изображений дорожек T1, T3,…, показанных на фиг.1В, и на фиг.1F показана схема, иллюстрирующая форму колебаний модуляции лазерного луча, используемого для формирования скрытых изображений дорожек Т2, Т4,…, показанных на фиг.1В. На фиг.2, 4, 5 и 6 показаны виды в перспективе с частичным увеличением, иллюстрирующие оптическое устройство 1, представленное на фиг.1А. На фиг.3А показан вид в разрезе вдоль линии дорожки (направление Х (ниже в соответствующих случаях может называться "направлением дорожки")) в оптическом устройстве, показанном на фиг.1А, и на фиг.3В показан вид в разрезе вдоль направления 9 в оптическом устройстве, показанном на фиг.1А.

Оптическое устройство 1 соответствующим образом используют в различных оптических устройствах, таких как дисплеи, оптическая электроника, оптические устройства передачи данных (оптоволоконные устройства), солнечные элементы и устройства освещения. Например, оптическое устройство можно использовать в антиотражающей подложке или на пластине световода для исключения отражения света в полосе длин волн видимого света. Оптическое устройство также можно использовать в оптическом фильтре, степень пропускания света которого зависит от угла падения падающего света, и в устройстве задней подсветки, в котором используют такой оптический фильтр.

Оптическое устройство 1 в соответствии с первым вариантом выполнения изобретения имеет конфигурацию, в которой множество структурных элементов 3, сформированных из выпуклого участка, расположены на поверхности основания 2 с шагом, по существу, равным длине волны видимого света. Оптическое устройство 1 имеет функцию предотвращения отражения света, который проходит через основание 2 в направлении Z на фиг.2, на границах перехода между структурными элементами 3 и окружающим воздухом. Здесь "равный или меньше длины волны видимого света" означает длину волны приблизительно 400 нм или меньше.

Основание 2 представляет собой прозрачное основание с определенной степенью прозрачности, выполненное из прозрачного синтетического полимерного материала, такого как поликарбонат (PC, ПК), или полиэтилентерефталат (PET, ПЭТ), или стекло, в качестве основного компонента. Основание 2 может иметь, например, вид пленки, листа, пластины или блока, но не ограничивается этими формами. Предпочтительно форму основания 2 можно выбрать в зависимости от форм участков корпуса различных оптических устройств, таких как дисплеи, оптические электронные устройства, оптические устройства передачи данных (оптоволоконные линии передачи данных), солнечные элементы и устройства освещения, для которых требуется обеспечить определенную антиотражающую функцию. Также предпочтительно форма основания выбирается по форме антиотражающих компонентов в виде листа или пленки, установленных на оптических устройствах.

Структурные элементы 3 оптического устройства 1 расположены так, что они формируют множество линий дорожек T1, T2, Т3,… (ниже также называются "дорожками Т") на поверхности основания 2. В изобретении дорожка означает участок, в котором структурные элементы 3 расположены вдоль прямой линии. Направление размещения означает направление, перпендикулярное линии дорожки (направление X) на поверхности основания 2.

В двух соседних дорожках Т структурные элементы 3 расположены так, что структурные элементы 3 одной дорожки (например, T1) находятся в промежуточных положениях (смещены на половину шага) относительно структурных элементов 3, расположенных на другой дорожке (например, T2). В результате, как показано на фиг.1В, структурные элементы 3 расположены так, что они формируют структуру шестиугольной решетки или структуру квазишестиугольной решетки, в которой центры структурных элементов 3 расположены в точках а1-а7 на трех соседних дорожках (T1-Т3). В изобретении структура квазишестиугольной решетки означает структуру шестиугольной решетки, искаженную путем вытягивания регулярной шестиугольной структуры решетки вдоль линии дорожки (в направлении X).

Путем размещения структурных элементов 3 так, что они формируют квазишестиугольную структуру решетки, как показано на фиг.1В, шаг Р1 размещения (расстояние между а1 и а2) структурных элементов 3 в одной дорожке (например T1) больше, чем шаг размещения структурных элементов 3 между двумя соседними дорожками (например, T1 и T2). Таким образом, шаг размещения структурных элементов в одной дорожке больше, чем шаг Р2 размещения (например, расстояние между а1 и а7 и расстояние между а2 и а7) структурных элементов 3 в направлении под наклоном приблизительно ±60° относительно направления дорожки. При таком размещении структурных элементов 3 можно дополнительно улучшить плотность заполнения структурными элементами 3.

Как показано на фиг.2 и 4, предпочтительно структурные элементы 3 имеют форму эллиптического конуса, у которого верхняя вершина изогнута с приданием конической структуры, при этом нижняя поверхность имеет эллиптическую, овальную форму или форму овоида, имеющую длинную ось и короткую ось. В качестве альтернативы, как показано на фиг.5, предпочтительно структурные элементы имеют форму усеченного эллиптического конуса, верхняя вершина которого выполнена плоской, в конической структуре, в которой нижняя поверхность имеет эллиптическую, овальную форму или форму овоида, имеющую длинную ось и короткую ось. Путем установки такой формы для каждого из структурных элементов можно улучшить степень заполнения в направлении размещения. С точки зрения улучшения характеристики отражения и характеристики пропускания света, предпочтительно каждый структурный элемент имеет форму эллиптического конуса (см. фиг.2), в которой наклон центрального участка выполнен более крутым, чем наклон нижнего участка и верхнего участка, или в форме усеченного эллиптического конуса (см. фиг.5), в котором вершина выполнена плоской. Когда структурные элементы 3 имеют форму эллиптического конуса или форму усеченного эллиптического конуса, направление длинной оси нижней поверхности предпочтительно параллельно направлению дорожки. Структурные элементы 3 имеют одинаковую форму, как на фиг.1, но форма структурных элементов 3 не ограничивается этим. Две или больше формы структурных элементов 3 могут быть сформированы на поверхности основания. Структурные элементы 3 могут быть сформированы вместе с основанием 2.

Как показано на фиг.2 и фиг.4-6, предпочтительно выступающий участок 4 расположен частично или полностью вокруг каждого структурного элемента 3. В соответствии с этим, даже когда степень заполнения структурными элементами 3 будет низкой, становится возможным подавлять отражение. В частности, выступающие участки 4 могут быть между соседними структурными элементами 3, как показано на фиг.2, 4 и 5. Тонкий и длинный выступающий участок 4 может быть во всех областях, окружающих каждый структурный элемент 3, как показ