CN103988097B - 层叠体及层叠体的制造方法 - Google Patents

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Abstract

一种层叠体(2)，具有：防反射结构体(10)，其表面具有周期性的凹凸部(20)；以及透明导电膜(30)，其形成在凹凸部(20)上，其中，除最外侧的凸部(21)以外的任意的凸部(21－1)与距任意的凸部(21－1)的距离的合计最短的6个凸部(21－2～21－7)配置为：(1)在6个凸部(21－2～21－7)中的4个凸部(21－2、21－3、21－5、21－6)的每一者与任意的凸部(21－1)之间存在有连结部(23)，该连结部(23)在比凸部(21)的顶点(21a)低且比凹部(22)的底点(22a)高的位置将凸部彼此连结，(2)在6个凸部(21－2～21－7)中的剩余的两个凸部(21－4、21－7)的每一者与任意的凸部(21－1)之间存在有凹部(22)。

Description

层叠体及层叠体的制造方法
技术领域
本发明涉及层叠体及层叠体的制造方法。
背景技术
近年来，面向液晶显示器(LCD)等显示装置、太阳能电池开发了一种表面具有周期性的凹凸部的防反射结构体(例如，参照专利文献1)。防反射结构体是所谓的蛾眼(Moth Eye)型，凸部的间距为可见光的波长以下，因此能够在较大的波长范围内减少光反射率并提高透光率。在该防反射结构体的凹凸部上形成透明导电膜而成的层叠体被用于例如阻抗膜式、电容式的触摸面板等。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：国际公开第2011/027909号小册子
发明内容
发明要解决的问题
以往的防反射结构体的凹凸部具有在平面上排列有多个锥状的突起部的构造。为了提高突起部的填充率，突起部呈六方格子状地或四方格子状地周期性配置。为了进一步提高突起部的填充率，有时配置为突起部的下部彼此重叠。
若突起部的下部彼此重叠，则凸部的顶点与凹部的底点之间的高低差变小，因此无法获得充分的低反射率。
另外，为了获得充分的低反射率，若将凸部的顶点与凹部的底点之间的高低差设定得较大，则突起部的侧面变陡急，因此形成在突起部的侧面上的 透明导电膜的厚度易于变薄，有时导电性降低。因此，在以往的构造中，难以同时实现低反射性与高导电性。
本发明是鉴于上述问题而做成的，其目的在于提供低反射性和高导电性优异的层叠体及层叠体的制造方法。
用于解决问题的方案
为了解决上述目的，本发明的一技术方案的层叠体的特征在于，该层叠体具有：
防反射结构体，其表面具有周期性的凹凸部；以及
透明导电膜，其形成在上述凹凸部上，
除最外侧的凸部以外的任意的凸部与距该任意的凸部的距离的合计最短的6个凸部配置为：(1)在该6个凸部中的4个上述凸部的每一者与上述任意的凸部之间存在有连结部，该连结部在比凸部的顶点低且比凹部的底点高的位置将凸部彼此连结，(2)在该6个凸部中的剩余的两个上述凸部的每一者与上述任意的凸部之间存在有凹部。
而且，本发明的其他技术方案的层叠体的制造方法的特征在于，该层叠体的制造方法具有以下工序：
使用表面具有周期性的凹凸部的原模制造表面具有周期性的凹凸部的防反射结构体的工序；以及
在上述防反射结构体的上述凹凸部上形成透明导电膜的工序，
在上述原模中，除最外侧的凸部以外的任意的凸部与距该任意的凸部的距离的合计最短的6个凸部配置为：(1)在该6个凸部中的4个上述凸部的每一者与上述任意的凸部之间存在有连结部，该连结部在比凸部的顶点低且比凹部的底点高的位置将凸部彼此连结，(2)在该6个凸部中的剩余的两个上述凸部的每一者与上述任意的凸部之间存在有凹部。
发明的效果
根据本发明，提供低反射性、耐擦伤性以及高导电性优异的层叠体及层叠体的制造方法。
附图说明
图1是表示本发明的第1实施方式的层叠体的一部分的立体图。
图2是表示图1的防反射结构体的立体图。
图3是示意性表示图2的防反射结构体的表面的凹凸的俯视图(其1)。
图4是表示图2的防反射结构体的表面的凹凸的图。
图5是示意性表示图2的防反射结构体的表面的凹凸的俯视图(其2)。
图6是本发明的第1实施方式的防反射结构体的制造方法的说明图(其1)。
图7是本发明的第1实施方式的防反射结构体的制造方法的说明图(其2)。
图8是示意性表示图6的原模的表面的凹凸的俯视图。
图9是本发明的第1实施方式的防反射结构体的制造方法的说明图(其3)。
图10是表示本发明的第2实施方式的层叠体的一部分的立体图。
图11是表示图10的防反射结构体的立体图。
图12是示意性表示图11的防反射结构体的表面的凹凸的俯视图。
图13是表示图11的防反射结构体的表面的凹凸的图。
图14是表示使用了层叠体的显示装置的一例的剖视图。
图15是表示使用了层叠体的照明装置的一例的剖视图。
图16是表示使用了层叠体的太阳能电池的一例的剖视图。
图17是表示比较例1的分析模型的制作方法的说明图。
图18是表示实施例1和比较例1的表面电阻率的测量结果的图。
图19是表示实施例1和比较例1的反射率的测量结果的图。
具体实施方式
以下，参照附图说明用于实施本发明的方式。在各个附图中，对相同或对应的结构标注相同或对应的附图标记并省略说明。
[第1实施方式]
图1是表示本发明的第1实施方式的层叠体的一部分的立体图。在图1中，为了表现层叠体的表面的凹凸，用细线表示等高线。
层叠体2包括表面具有周期性的凹凸部20的防反射结构体10和形成在凹凸部20上的透明导电膜30。透明导电膜30的表面形状为模仿凹凸部20的形状。在凹凸部20与透明导电膜30之间，为了降低阻力，也可以形成有未图示的金属膜。从透光率的观点考虑，金属膜的厚度也可以为10nm以下。该层叠体2例如用于阻抗膜式、电容式的触摸面板等。
图2是表示图1的防反射结构体的立体图。在图2中，为了表现防反射结构体的表面的凹凸，用细线表示等高线。图3是示意性表示图2的防反射结构体的表面的凹凸的俯视图(其1)。图3的(A)表示连结凸部的顶点的格子的排列，图3的(B)表示图3的(A)的一部分。在图3中，为了易于观察附图，用不同的点图案表示凸部和连结部，用黑圆表示凸部的顶点，用白圆表示凹部的底点，用粗线表示连结凸部的顶点的格子。图4是表示图2的防反射结构体的表面的凹凸的图。图4的(A)表示沿着图3的A－A线的截面上的凹凸，图4的(B)表示沿着图3的B－B线的截面上的凹凸，图4的(C)表示沿着图3的C－C线的截面上的凹凸，图4的(D)表示沿着图3的D－D线的截面上的凹凸。
防反射结构体10是所谓的蛾眼型，如图2所示，由基体12和形成在基体12上的树脂层14构成。基体12和树脂层14也可以具有透光性。在树脂层14的表面形成有周期性的凹凸部20。另外，防反射结构体10也可以仅由树脂层14构成。
基体12形成为例如片状、板状或块状。基体12的材料并不特别限定，例如使用玻璃或塑料等。
作为玻璃，例如使用钠钙玻璃、无碱玻璃、石英玻璃等。作为玻璃的成 形方法，例如使用浮法、熔融法等。
作为塑料，例如优选为：聚甲基丙烯酸甲酯，甲基丙烯酸甲酯与其他(甲基)丙烯酸烷基酯、苯乙烯等这样的乙烯基单体的共聚物等(甲基)丙烯酸系树脂；聚碳酸酯、二甘醇双烯丙基碳酸酯(CR-39)等聚碳酸酯系树脂；(溴化)双酚A型的二(甲基)丙烯酸酯的均聚物和/或共聚物、(溴化)双酚A单(甲基)丙烯酸酯的氨基甲酸酯改性单体的聚合物以及共聚物等这样的热固化性(甲基)丙烯酸系树脂；聚酯，特别是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)等。另外，也能够使用考虑了耐热性的芳纶系树脂。
树脂层14是例如在基体12上涂敷热固化性或光固化性的树脂并进行固化而成的。在树脂层14的表面形成有凹凸部20。
如图2和图3所示，凹凸部20具有凸部21、凹部22以及在比凸部21的顶点21a低且比凹部22的底点22a高的位置连结规定的凸部21彼此的连结部23。多个凸部21、多个凹部22以及多个连结部23二维排列。
凸部21呈例如正六方格子状、准六方格子状、正四方格子状或者准四方格子状(在图2和图3中为正六方格子状)地周期性配置。为了提高凸部21的填充率，优选的是，凸部21呈六方格子状地周期性配置。以下，说明凸部21呈六方格子状地周期性配置的情况。另外，在第2实施方式中说明凸部21呈四方格子状地周期性配置的情况。
如图3所示，“呈正六方格子状地周期性配置”是指在除最外侧的凸部21以外的任意的凸部21－1的周围配置有距该任意的凸部21－1的距离最短且相等的6个凸部21－2～21－7。6个凸部21－2～21－7的顶点以凸部21－1的顶点为中心隔开60°间隔地等间距配置，构成正六边形状的格子。
“呈准六方格子状地周期性配置”是指呈以正六方格子为准的形状周期性配置。以正六方格子为准的形状是将正六边形状的格子向规定的方向拉伸后的形状等使正六边形状的格子变形后的形状。使正六边形状的格子变形后 的形状的格子也可以呈直线形状、曲线形状或蜿蜒形状连续地排列。
在本实施方式中，如图3所示，除最外侧的凸部21以外的任意的凸部21－1与距该凸部21－1的距离的合计(和)最短的6个凸部21－2～21－7配置为满足下述条件(1)和(2)。
(1)在6个凸部21－2～21－7中的4个凸部21－2、21－3、21－5、21－6的每一者与凸部21－1之间存在有连结部23。
(2)在6个凸部21－2～21－7中的剩余的两个凸部21－4、21－7的每一者与凸部21－1之间存在有凹部22。
“距离”是指凸部21的顶点21a彼此之间的距离。在具有多个距离的合计最短的6个凸部的组合的情况下，对于所有的组合，上述条件(1)和(2)都成立。另外，在本实施方式中，距离的合计最短的6个凸部的组合仅为1个。
在上述条件(1)和(2)成立的情况下，沿着以图3所示的任意的凸部21－1为中心交叉的3个方向中的、两个方向(F1方向和F2方向)交替配置有凸部21与连结部23，沿着剩余的一个方向(F3方向)交替配置有凸部21与凹部22。在F1方向、F2方向以及F3上隔开间隔排列的凸部21的间距P1(参照图4的(A)和图4的(B))也可以设定为可见光的波长以下的长度。在与F3方向垂直的方向上隔开间隔排列的凸部21的间距P2(参照图4的(C))大于间距P1。沿着与F1方向平行的方向交替配置有凹部22与连结部23(参照图3和图4的(D))。
这样，凸部21和凹部22交替配置的方向与凸部21和连结部23交替配置的方向不同。因此，能够独立地设计凸部21的顶点21a与凹部22的底点22a之间的高低差H1(参照图4的(B))和凸部21的顶点21a与连结部23的规定部分23a(参照图2)之间的高低差H2(参照图4的(A))。因而，能够独立地使高低差H1与高低差H2最优化。在此，连结部23的规定部分23a是凸部21的顶点21a彼此之间的最低的部分，且是凹部22的底点22a彼此之间的最高的部分。
为了高低差H1与高低差H2的最优化，首先，可以设定间距P1的范围。 由于间距P1如上所述设定为可见光的波长以下的长度，因此可以为例如400nm以下(优选为300nm以下)。另外，从生产率的观点考虑，间距P1可以为例如50nm以上(优选为100nm以上)。因而，间距P1可以为50nm～400nm。
接着，设定凹凸部20的高宽比的范围。凹凸部20的高宽比用凸部21的顶点21a与凹部22的底点22a之间的高低差H1和凸部21的间距P1之比H1/P1来表示。从防反射结构体10的低反射性的观点考虑，高宽比H1/P1例如为0.5以上(优选为0.7以上，更优选为1以上)。另外，从生产率的观点考虑，高宽比H1/P1例如为4以下(优选为3以下，更优选为2以下)。另外，在凸部21的F1方向上的间距、凸部21的F2方向上的间距以及凸部21的F3方向上的间距不同的情况下，用最短的间距求出高宽比。由于高宽比H1/P1为0.5～4，因此高低差H1例如也可以为100nm～500nm。
接着，设定高低差H1与高低差H2之比H2/H1。比H2/H1越大，连结部23的规定部分23a的高度越低，因此防反射结构体10的低反射性越好。比H2/H1例如为0.1以上(优选为0.2以上，更优选为0.3以上)。另一方面，比H2/H1越小，后面详细说明，在凸部21的顶点21a与连结部23的规定部分23a之间，倾斜越缓，透明导电膜30的厚度越厚，因此电流越易于流动。比H2/H1例如为0.9以下(优选为0.7以下，更优选为0.5以下)。由于比H2/H1为0.1～0.9，因此高低差H2例如也可以为30nm～300nm。
在本实施方式中，由于能够独立地使高低差H1与高低差H2最优化，因此能够独立地使高宽比H1/P1和比H2/H1最优化，能够同时实现低反射性与高导电性。
间距P1、高低差H1、高低差H2等根据在透明导电膜30成膜之前利用原子力显微镜(AFM：Atomic Force Microscope)拍摄的AFM图像及其截面轮廓图(プロファイル)来求出。
另外，在本实施方式中，沿着作为直线方向的F1方向和F2方向交替排列有凸部21与连结部23，沿着作为直线方向的F3方向交替排列有凸部21与凹部22，但是只要上述条件(1)和(2)成立，本发明就不限定于此。例如，在 将六边形状的格子排列为弯曲状的情况下，也可以沿着规定的曲线方向交替排列有凸部21与连结部23。
另外，在本实施方式中，着眼于凸部21的配置，但是也可以着眼于凹部22的配置。
图5是示意性表示图2的防反射结构体的表面的凹凸的俯视图(其2)。图5的(A)表示连结凹部的底点的格子的排列，图5的(B)表示图5的(A)的一部分。在图5中，为了易于观察附图，用不同的点图案表示凸部和连结部，用黑圆表示凸部的顶点，用白圆表示凹部的底点，用粗线表示连结凹部的底点的格子。
如图5所示，除最外侧的凹部22以外的任意的凹部22－1与距该凹部22－1的距离的合计(和)最短的6个凹部22－2～22－7配置为满足下述条件(3)和(4)。
(3)在6个凹部22－2～22－7中的4个凹部22－2、22－3、22－5、22－6的每一者与凹部22－1之间存在有连结部23。
(4)在6个凹部22－2～22－7中的剩余的两个凹部22－4、22－7的每一者与凹部22－1之间存在有凸部21。
“距离”是凹部22的底点22a彼此之间的距离。在具有多个距离的合计最短的6个凹部22的组合的情况下，对于所有的组合，上述条件(3)和(4)都成立。在本实施方式中，距离的合计最短的6个凹部22的组合仅为1个。
透明导电膜30形成在防反射结构体10的凹凸部20上。透明导电膜30的表面形状为模仿凹凸部20的形状，与凹凸部20的表面形状大致相同。
透明导电膜30的平均厚度越厚，透明导电膜30的导电性越高。若透明导电膜30的平均厚度过厚，则光的反射率有可能上升。透明导电膜30的平均厚度例如为10nm～150nm，优选为30nm～100nm，更优选为50nm～80nm。
透明导电膜30的厚度在倾斜较缓的部分变厚，在倾斜较陡的部分变薄。透明导电膜30的厚度在凸部21的顶点21a最厚，在凸部21的顶点21a与凹部22的底点22a之间的部分最薄。
在凸部21的顶点21a与凹部22的底点22a之间，高低差H1(参照图4的(B))越小，倾斜越缓，透明导电膜30的厚度越厚，因此电越易于流动。另一方面，若高低差H1过小，则无法获得充分的低反射性。
另外，在连结部23的规定部分23a，与凸部21的顶点21a相同地倾斜较缓，因此透明导电膜30的厚度较厚。因此，电流易于沿着凸部21与连结部23交替排列的F1方向和F2方向呈网状流动。在凸部21的顶点21a与连结部23的规定部分23a之间，高低差H2(参照图4的(A))越小(即，H2/H1越小)，倾斜越缓，透明导电膜30的厚度越厚，因此电流越易于流动。
在本实施方式中，如上所述，由于能够独立地使高低差H1与高低差H2最优化，因此能够同时实现低反射性与高导电性。
作为透明导电膜30的材料，例如使用ITO(In2O3-SnO2：铟锡氧化物)、SnO2(氧化锡)、IZO(In2O3-ZnO：铟锌氧化物)、AZO(铝掺杂氧化锌)、FTO(氟掺杂氧化锡)、GZO(镓掺杂氧化锌)等。
图6和图7是本发明的第1实施方式的层叠体的制造方法的说明图(其1)和(其2)。图6表示使用原模制作印模的第1工序，图7表示使用印模制作防反射结构体(即，仿形品)的第2工序。
层叠体的制造方法具有使用表面具有周期性的凹凸部60的原模50制造表面具有周期性的凹凸部20的防反射结构体10的工序。该工序例如具有制作表面具有使原模50的凹凸部60的形状反转转印后的凹凸部80的印模70的第1工序和制作表面具有使印模70的凹凸部80的形状反转转印后的凹凸部20的防反射结构体10的第2工序。原模50能够在第1工序中重复使用，印模70能够在第2工序中重复使用。
第1工序例如具有准备原模50的工序(参照图6的(A))、在原模50的凹凸部60上形成金属膜而制作印模70的工序(参照图6的(B))以及从原模50上剥离印模70的工序(参照图6的(C))。印模70的材料例如使用镍(Ni)等。印模70是例如在原模50的凹凸部60上形成导电膜之后，利用电铸法在导电膜上形成Ni等的金属膜而成的。作为导电膜的形成方法，使用化学镀、溅射、 真空蒸镀等PVD法。
第2工序具有例如在基体12上涂敷固化性树脂的工序(参照图7的(A))、在将印模70的凹凸部80按压于涂敷层13的表面的状态下使涂敷层13固化的工序(参照图7的(B))以及从使涂敷层13固化而成的树脂层14上剥离印模70的工序(参照图7的(C))。固化性树脂例如使用热固化性树脂或光固化性树脂。作为固化性树脂的涂敷方法，例如使用旋转涂敷法、挤压式涂敷法、喷墨法等通常的方法。
这样，制造出防反射结构体10。由于防反射结构体10的凹凸部20具有使原模50的凹凸部60的形状反转两次后的形状，因此该凹凸部20具有与原模50的凹凸部60大致相同的形状、大致相同的尺寸。
图8是示意性表示图6的原模的表面的凹凸的俯视图。图8的(A)表示连结凸部的顶点的格子的排列，图8的(B)表示图8的(A)的一部分。在图8中，为了易于观察附图，用不同的点图案表示凸部和连结部，用黑圆表示凸部的顶点，用白圆表示凹部的底点，用粗线表示连结凸部的顶点的格子。
如图8所示，原模50的凹凸部60与防反射结构体10的凹凸部20相同地具有凸部61、凹部62以及在比凸部61的顶点61a低且比凹部62的底点62a高的位置连结规定的凸部61彼此的连结部63。多个凸部61、多个凹部62以及多个连结部63二维排列。
凸部61呈例如正六方格子状地、准六方格子状地、正四方格子状地或者准四方格子状地(在本实施方式中为正六方格子状地)周期性配置。为了提高凸部61的填充率，优选的是，凸部61呈六方格子状地周期性配置。
在凸部61呈正六方格子状地周期性配置的情况下，在除最外侧的凸部61以外的任意的凸部61－1的周围配置有距该任意的凸部61－1的距离最短且相等的6个凸部61－2～61－7。6个凸部61－2～61－7的顶点以凸部61－1的顶点为中心以60°间隔地等间距配置，构成正六边形状的格子。
在本实施方式中，如图8所示，除最外侧的凸部61以外的任意的凸部61－1与距该凸部61－1的距离的合计(和)最短的6个凸部61－2～61－7配置 为满足下述条件(5)和(6)。
(5)在6个凸部61－2～61－7中的4个凸部61－2、61－3、61－5、61－6的每一者与凸部61－1之间存在有连结部63。
(6)在6个凸部61－2～61－7中的剩余的两个凸部61－4、61－7的每一者与凸部61－1之间存在有凹部62。
另外，在本实施方式中，距离的合计最短的6个凸部的组合仅为1个。
在上述条件(5)和(6)成立的情况下，沿着以图8所示的任意的凸部61－1为中心交叉的3个方向中的、两个方向(F1方向和F2方向)交替配置有凸部61与连结部63，沿着剩余的一个方向(F3方向)交替配置有凸部61与凹部62。沿着与F1方向平行的方向交替配置有凹部62与连结部63。
这样，在原模50中，凸部61和凹部62交替配置的方向与凸部61和连结部63交替配置的方向不同。因此，能够独立地设计凸部61的顶点61a与凹部62的底点62a之间的高低差和凸部61的顶点61a与连结部63的规定部分(与防反射结构体10的连结部23的规定部分23a对应的部分)之间的高低差。因而，在图2～图5所示的防反射结构体10中能够独立地设计凸部21的顶点21a与凹部22的底点22a之间的高低差H1和凸部21的顶点21a与连结部23的规定部分23a之间的高低差H2。因而，能够独立地使高低差H1与高低差H2最优化，因此能够同时实现低反射性与耐擦伤性。
另外，在本实施方式中，防反射结构体10的凹凸部20具有使原模50的凹凸部60的形状反转两次后的形状，但是只要具有使原模50的凹凸部60的形状反转一次以上的形状即可，也可以在将原模50的凹凸部60按压于涂敷层13(参照图7)的表面的状态下使涂敷层13固化。与反转转印的次数无关地、防反射结构体10的凸部21满足上述条件(1)和(2)，因此能够同时实现低反射性与耐擦伤性。
层叠体的制造方法还具有在防反射结构体10的凹凸部20上形成透明导电膜30的未图示的工序。作为透明导电膜30的成膜方法，例如使用热CVD、等离子CVD、光CVD等CVD法(化学蒸镀法)、真空蒸镀、等离子蒸镀、溅 射等PVD法(物理蒸镀法)。
图9是本发明的第1实施方式的防反射结构体的制造方法的说明图(其3)。图9表示制造原模的工序。
层叠体的制造方法还可以具有制造原模50的工序。该工序例如包含在基体51(参照图6和图7)上形成抗蚀膜52的工序、在抗蚀膜52的表面曝光光强度沿第1方向(G1方向)发生变化的第1干涉条纹的工序(参照图9的(A))、在抗蚀膜52的表面曝光光强度沿与第1方向交叉的第2方向(G2方向)发生变化的第2干涉条纹的工序(参照图9的(B))以及在第1干涉条纹及第2干涉条纹曝光之后使抗蚀膜52显影的工序。
基体51(参照图6和图7)形成为例如片状、板状、块状或辊状。基体51的材料并不特别限定，例如使用硅、石英玻璃、钠玻璃、无碱玻璃等。
作为抗蚀膜52的材料，使用通常的材料，也能够使用负型、正型中的任一者。根据抗蚀膜52的材料选定显影液。
第1干涉条纹利用二光束干涉曝光法形成。利用第1干涉条纹感光的多个感光部53在第1方向(G1方向)上隔开间隔地排列。作为干涉波的光源，使用He－Cd激光(波长325nm)等通常的激光振荡器。
在使抗蚀膜52旋转之后，第2干涉条纹与第1干涉条纹相同地利用二光束干涉曝光法形成。利用第1干涉条纹感光的多个感光部54在第2方向(G2方向)上隔开间隔地排列。
另外，在本实施方式中，第1干涉条纹的曝光与第2干涉条纹的曝光单独进行，但是也可以同时进行。
在第1干涉条纹及第2干涉条纹曝光之后进行抗蚀膜52的显影。通过使抗蚀膜52显影，能够获得表面具有周期性的凹凸部60的树脂层56(参照图6的(A))。
在抗蚀膜52为负型的情况下，越是强烈地进行感光的部分，在显影后越容易剩余。因此，感光部53与感光部54之间的交叉部分55在显影后成为凸部61。凸部61朝向顶点61a形成为前端变细状。感光部53、54的除交叉部分55 以外的部分在显影后成为连结部63。
另外，在抗蚀膜52为正型的情况下，越是强烈地进行感光的部分，越容易通过显影而被去除。因此，感光部53与感光部54之间的交叉部分55在显影后成为凹部62。凹部62朝向底点62a形成为前端变细状。感光部53、54的除交叉部分55以外的部分在显影后成为连结部63。
这样，制作出原模50。在第1方向与第2方向所成的角度θ为60°的情况下，凸部61呈正六方格子状地周期性配置。另外，在第1方向与第2方向所成的角度θ为90°的情况下，凸部61呈正四方格子状地周期性配置。
另外，本实施方式的原模50通过利用二光束干涉曝光法在抗蚀膜52上曝光干涉条纹来进行制作，但是原模50的制作方法并不特别限定。例如，也可以利用光刻法、电子束(EB)描绘法、激光描绘法等在基体51的表面上形成凹凸部60。
[第2实施方式]
图10是表示本发明的第2实施方式的层叠体的一部分的立体图。在图10中，为了表现层叠体的表面的凹凸，用细线表示等高线。
层叠体102与图2所示的层叠体2相同地包括表面具有周期性的凹凸部120的防反射结构体110和形成在凹凸部120上的透明导电膜130。透明导电膜130的表面形状为模仿凹凸部120的形状。在凹凸部120与透明导电膜130之间，为了降低阻力，也可以形成有未图示的金属膜。
防反射结构体110是所谓的蛾眼型，例如，与图2所示的防反射结构体10相同地由基体112和形成在基体112上的树脂层114构成。在树脂层114的表面形成有周期性的凹凸部120。另外，防反射结构体110也可以仅由树脂层114构成。
图11是表示本发明的第2实施方式的防反射结构体的立体图。在图11中，为了表现防反射结构体的表面的凹凸，用细线表示等高线。图12是示意性表示图11的防反射结构体的表面的凹凸的俯视图。图12的(A)表示连结凸部的顶点的格子的排列，图12的(B)表示图12的(A)的一部分。在图11中， 为了易于观察附图，用不同的点图案表示凸部和连结部，用黑圆表示凸部的顶点，用白圆表示凹部的底点，用粗线表示连结凸部的顶点彼此的格子。图13是表示图11的防反射结构体的表面的凹凸的图。图13的(A)表示沿着图12的A－A线的截面上的凹凸，图13的(B)表示沿着图12的B－B线的截面上的凹凸，图13的(C)表示沿着图12的C－C线的截面上的凹凸。
防反射结构体110是所谓的蛾眼型，如图11所示，与第1实施方式相同地由基体112和形成在基体112上的树脂层114构成。在树脂层114的表面形成有周期性的凹凸部120。
凹凸部120具有凸部121、凹部122以及在比凸部121的顶点121a低且比凹部122的底点122a高的位置连结规定的凸部121彼此的连结部123。多个凸部121、多个凹部122以及多个连结部123二维排列。
凸部121呈例如正四方格子状地周期性配置。如图12所示，“呈正四方格子状地周期性配置”是指在除最外侧的凹部122以外的任意的凹部122的周围配置有距该任意的凹部122的距离最短且相等的4个凸部121。4个凸部121的顶点121a以凹部122的底点122a为中心以90°间隔地等间距配置，构成正四边形状的格子。
另外，凸部121也可以呈准四方格子状地周期性配置。“呈准四方格子状地周期性配置”是指呈以正四方格子为准的形状周期性配置。以正四方格子为准的形状是将正四边形状的格子向规定的方向拉伸后的形状等使正四边形状的格子变形后的形状。使正四边形状的格子变形后的形状的格子也可以呈直线形状、曲线形状或蜿蜒形状连续地排列。
在本实施方式中，如图12所示，除最外侧的凸部121以外的任意的凸部121－1与距该凸部121－1的距离的合计(和)最短的6个凸部(例如凸部121－2～121－7)配置为满足下述条件(7)和(8)。
(7)在6个凸部121－2～121－7中的4个凸部121－2、121－3、121－5、121－6的每一者与凸部121－1之间存在有连结部123。
(8)在6个凸部121－2～121－7中的剩余的两个凸部121－4、121－7的 每一者与凸部121－1之间存在有凹部122。
“距离”是指凸部121的顶点121a彼此之间的距离。在具有多个距离的合计最短的6个凸部的组合的情况下，对于所有的组合，上述条件(7)和(8)都成立。在本实施方式中，距凸部121－1的距离最短且相等的凸部有4个，距凸部121－1的距离第二短且相等的凸部有4个，因此距凸部121－1的距离的合计最短的6个凸部的组合有6个。对于所有的6个组合，上述条件(7)和(8)都成立。
在上述条件(7)和(8)成立的情况下，沿着以图12所示的任意的凸部121－1为中心交叉的3个方向中的、两个方向(J1方向和J2方向)交替配置有凸部121与连结部123，沿着剩余的一个方向(J3方向)交替配置有凸部121与凹部122。在J1方向和J2方向上隔开间隔排列的凸部121的间距P11(参照图13的(A))也可以设定为可见光的波长以下的长度。在J3方向上隔开间隔排列的凸部121的间距P12(参照图13的(B))大于间距P11。沿着与J1方向平行的方向交替配置有凹部122与连结部123(参照图12和图13的(C))。
这样，凸部121和凹部122交替配置的方向与凸部121和连结部123交替配置的方向不同。因此，能够独立地设计凸部121的顶点121a与凹部122的底点122a之间的高低差H11(参照图13的(B))和凸部121的顶点121a与连结部123的规定部分123a(参照图11)之间的高低差H12(参照图13的(A))。因而，能够独立地使高低差H11与高低差H12最优化。在此，连结部123的规定部分123a是凸部121的顶点121a彼此之间的最低的部分，是凹部122的底点122a彼此之间的最高的部分。
为了高低差H11与高低差H12的最优化，首先，可以设定间距P11的范围。由于间距P11如上所述设定为可见光的波长以下的长度，因此可以为例如400nm以下(优选为300nm以下)。另外，从生产率的观点考虑，间距P11可以为例如50nm以上(优选为100nm以上)。因而，间距P11可以为50nm～400nm。
接着，设定凹凸部120的高宽比的范围。凹凸部120的高宽比用凸部121 的顶点121a与凹部122的底点122a之间的高低差H11和凸部121的间距P11之比H11/P11来表示。从防反射结构体110的低反射性的观点考虑，高宽比H11/P11例如为0.5以上(优选为0.7以上，更优选为1以上)。另外，从生产率的观点考虑，高宽比H11/P11例如为4以下(优选为3以下，更优选为2以下)。另外，在凸部121的J1方向上的间距与凸部121的J2方向上的间距不同的情况下，用最短的间距求出高宽比。由于高宽比H11/P11为0.5～4，因此高低差H11例如可以为100nm～500nm。
接着，设定高低差H11与高低差H12之比H12/H11。比H12/H11越大，连结部123的规定部分123a的高度越低，因此防反射结构体110的低反射性越好。比H12/H11例如为0.1以上(优选为0.2以上，更优选为0.3以上)。另一方面，比H12/H11越小，后面详细说明，在凸部121的顶点121a与连结部123的规定部分123a之间，倾斜越缓，透明导电膜130的厚度越厚，因此电流越易于流动。比H12/H11例如为0.9以下(优选为0.7以下，更优选为0.5以下)。由于比H12/H11为0.1～0.9，因此高低差H12例如可以为30nm～300nm。
在本实施方式中，由于能够独立地使高低差H11与高低差H12最优化，因此能够独立地使高宽比H11/P11和比H12/H11最优化，能够同时实现低反射性与高导电性。
另外，在本实施方式中，沿着作为直线方向的J1方向和J2方向交替排列有凸部121与连结部123，沿着作为直线方向的J3方向交替排列有凸部121与凹部122，但是只要上述条件(7)和(8)成立，本发明就不限定于此。例如，在将四边形状的格子排列为弯曲状的情况下，也可以沿着规定的曲线方向交替排列有凸部121与连结部123。
另外，在本实施方式中，着眼于凸部121的配置，但是与第1实施方式相同地也可以着眼于凹部122的配置。
透明导电膜130形成在防反射结构体110的凹凸部120上。透明导电膜130的表面形状为模仿凹凸部120的形状，与凹凸部120的表面形状大致相同。
透明导电膜130的平均厚度例如为10nm～80nm。平均厚度小于10nm时， 无法充分地获得导电性。另外，若平均厚度超过80nm，则透明导电膜130的表面形状难以成为模仿凹凸部120的形状。
透明导电膜130的厚度在倾斜较缓的部分变厚，在倾斜较陡的部分变薄。透明导电膜130的厚度在凸部121的顶点121a最厚，在凸部121的顶点121a与凹部122的底点122a之间的部分最薄。
在凸部121的顶点121a与凹部122的底点122a之间，高低差H11(参照图13的(B))越小，倾斜越缓，透明导电膜130的厚度越厚，因此电越易于流动。另一方面，若高低差H11过小，则无法获得充分的低反射性。
另外，在连结部123的规定部分123a，与凸部121的顶点121a相同地倾斜较缓，因此透明导电膜130的厚度较厚。因此，电流易于沿着凸部121与连结部123交替排列的J1方向和J2方向呈网状流动。在凸部121的顶点121a与连结部123的规定部分123a之间，高低差H12(参照图13的(A))越小(即，H12/H11越小)，倾斜越缓，透明导电膜130的厚度越厚，因此电流越易于流动。
在本实施方式中，如上所述，由于能够独立地使高低差H11与高低差H12最优化，因此能够同时实现低反射性与高导电性。
作为透明导电膜130的材料，例如使用ITO(In2O3－SnO2：铟锡氧化物)、SnO2(氧化锡)、IZO(In2O3－ZnO：铟锌氧化物)、AZO(掺铝氧化锌)、FTO(掺氟氧化锡)、GZO(掺镓氧化锌)等。
上述结构的层叠体102的制造方法与第1实施方式的层叠体2的制造方法相同，因此省略说明。
以上，说明了本发明的第1实施方式及第2实施方式，但是本发明并不限制于上述实施方式。在不脱离本发明的范围的前提下能够对上述实施方式施加各种变形、替换。
例如，层叠体也可以在防反射结构体的背面(与形成有蛾眼型的凹凸部的面相对的面)具有低反射处理层。低反射处理层具有透光性。低反射处理层既可以通过光的干涉作用使反射率降低，也可以通过光的吸收使反射率降低。低反射处理层由有机物和/或无机物形成。低反射处理层的形成方法使用 PVD法、CVD法等干式涂敷、挤压式涂敷法、喷涂法、喷墨法、旋转涂敷法等湿式涂敷。在防反射结构体被用于触摸面板的情况下，也可以是低反射处理层配置于外侧，蛾眼型的凹凸部配置于内侧。
另外，层叠体也可以在透明导电膜上具有保护层。保护层具有透光性。保护层吸收透明导电膜的凹凸，使层叠体的表面平滑化。保护层由有机物和/或无机物形成。保护层也可以是例如由SiO2等形成的电介质层。
另外，上述实施方式的凸部朝向顶点为前端变细状，但是凸部也可以具有平坦的顶部。在该情况下，权利要求书中的“距离”是凸部的顶部的中心点彼此之间的距离。同样地上述实施方式的凹部朝向底点为前端变细状，但是凹部也可以具有平坦的底部。
接着，与图14～图16一起说明上述实施方式中的层叠体的应用例。
图14是表示使用了层叠体的显示装置的一例的剖视图。在图14中，显示装置140具有层叠金属电极层141、例如由有机发光二极管(OLED：Organic Light Emitting Diode)或有机电致发光(OEL：Organic Electro-Luminescence)器件形成的发光层142、透明电极层143以及例如由玻璃等形成的透明基板144而成的结构。透明电极层143能够由例如图1所示的层叠体2或图10所示的层叠体102形成。通过在透明电极层143中使用层叠体2或层叠体102的结构，从而使透明基板144与透明电极层143之间的界面上的反射减少，光的取出效率提高，因此能够提高显示装置140的发光效率。
图15是表示使用了层叠体的照明装置的一例的剖视图。在图15中，照明装置150具有层叠金属电极层151、例如由OLED或OEL器件形成的发光层152、透明电极层153以及例如由玻璃等形成的透明基板154而成的结构。透明电极层153能够由例如图1所示的层叠体2或图10所示的层叠体102形成。通过在透明电极层153中使用层叠体2或层叠体102的结构，从而使透明基板154与透明电极层153之间的界面上的反射减少，光的取出效率提高，因此能够提高照明装置150的发光效率。
图16是表示使用了层叠体的太阳能电池的一例的剖视图。在图16中，太 阳能电池160具有层叠金属电极层161、例如由P型硅形成的P型半导体层162－1、例如由N型硅形成的N型半导体层162－2、透明电极层163以及例如由玻璃等形成的透明基板164而成的结构。P型半导体层162－1和N型半导体层162－2是发电层的一例。透明电极层163能够由例如图1所示的层叠体2或图10所示的层叠体102形成。通过在透明电极层163中使用层叠体2或层叠体102的结构，从而使透明基板164与透明电极层163之间的界面上的反射减少，光的取入效率提高，因此能够提高太阳能电池160的发电效率。
另外，作为太阳光发电装置的一例的太阳能电池板(未图示)具有例如如图16所示那样例如呈矩阵状配置了多个太阳能电池160的结构。在该情况下，通过在各个太阳能电池160的透明电极层163中使用层叠体2或层叠体102的结构，从而使各个太阳能电池160的透明基板164与透明电极层163之间的界面上的反射减少，各个太阳能电池160光的取入效率提高，因此能够提高太阳能电池板的发电效率。
实施例
以下，利用实施例等具体地说明本发明，但是本发明并不由这些例子限定。
[实施例1]
在实施例1中，利用图6、图7及图9所示的方法制作表面具有周期性的凹凸部的防反射结构体，在防反射结构体的凹凸部上形成透明导电膜而制作出层叠体。防反射结构体的凹凸部的凸部呈正六方格子状地周期性配置。
在作为基体的玻璃基板上形成由丙烯酸类树脂构成的抗蚀膜，在抗蚀膜上曝光两次干涉条纹之后，使抗蚀膜显影而制作出印模的原模。干涉条纹的光源使用ArF准分子激光(エキシマーレーザ)(波长193nm)，第1次的干涉条纹与第2次的干涉条纹之间的交叉角度设为了60°。制作出的原模在表面上具有凹凸部。
在利用AFM(Seiko Instruments公司制、L-trace)测量原模的凹凸部的尺寸形状时，凸部的顶点与凹部的底点之间的高低差为250nm，凸部的顶点 与连结部之间的高低差为125nm，凸部的顶点的最短间距为250nm。
利用电铸法在原模的凹凸部上形成Ni层，从原模上剥离Ni层而制作出印模。利用AMF测量印模的表面的尺寸形状的结果，在印模的表面上形成有使原模的凹凸部反转转印后的形状的凹凸部。
利用旋转涂敷法在作为基体的双轴拉伸PET薄膜上涂敷光固化性的丙烯酸类树脂，在将印模的凹凸部按压于涂敷层的表面的状态下照射UV光，使涂敷层固化而制作出防反射结构体。利用AFM测量使涂敷层UV固化而成的树脂层的表面的尺寸形状的结果，在树脂层的表面上形成有使印模的凹凸部的形状反转转印后的凹凸部。树脂层的凹凸部具有与原模的凹凸部大致相同的尺寸形状，H1(参照图4的(A))＝250nm，H2(参照图4的(B))＝125nm，P1(参照图4的(A)和(B))＝250nm。
在防反射结构体的凹凸部上形成透明导电膜而制作出层叠体。透明导电膜使用了利用真空溅射法成膜的ITO膜(平均厚度20nm、40nm、60nm)。平均厚度是指当在凹凸部上成膜时、在没有凹凸构造的平坦的平板部分的表面上成膜而形成的透明导电膜的厚度。
层叠体的透明导电膜侧的表面阻力利用非接触导电率计(Delcom Instruments,Inc.公司制、717Conductance Monitor)来测量。将测量的结果表示在图18中。在图18中，横轴是透明导电膜的厚度(nm)，纵轴是表面电阻率(Ω/□)。
向透明导电膜(平均厚度60nm)的表面照射可见光时的反射率利用分光光度机(日本分光公司制、ARM-500N)来测量。将测量的结果表示在图19中。在图19中，横轴是入射光的波长(nm)，纵轴是反射率(％)。另外，在图19中，L1表示实施例1的测量结果，L11表示后述的比较例1的测量结果。
[比较例1]
在比较例1中，制作表面具有以往的凹凸部的防反射结构体，在防反射结构体的凹凸部上形成透明导电膜而制作出层叠体。防反射结构体的凹凸部的凸部呈正六方格子状地周期性配置。
在作为基体的硅基板上形成由丙烯酸类树脂构成的抗蚀膜，在利用EB描绘装置曝光之后，使抗蚀膜显影而制作出印模的原模。制作出的原模在表面具有凹凸部，如图17所示，该凹凸部是在平面92上排列有许多锥状的突起部94(在图17中仅图示了5个)的构造。
各个突起部94是对圆锥台的顶面与侧面之间的角部圆滑地进行倒角后的部分，具有由球面的一部分构成的顶端部。突起部94的下部彼此局部重叠，以使得相邻的3个突起部94的底面94a的外周在平面92上交叉于一点。
在利用AFM(Seiko Instruments公司制、L-trace)测量原模的凹凸部的尺寸形状时，突起部94的高度H21为450nm，突起部94的顶点94b的间距P21为300nm。
利用电铸法在原模的凹凸部上形成Ni层，从原模上剥离Ni层而制作出印模。利用AFM测量印模的表面的尺寸形状的结果，在印模的表面上形成有使原模的凹凸部反转转印后的形状的凹凸部。
利用旋转涂敷法在作为基体的玻璃基板上涂敷UV固化性的丙烯酸类树脂，在将印模的凹凸部按压于涂敷层的表面的状态下照射UV光，使涂敷层固化而制作出防反射结构体。利用AFM测量使涂敷层UV固化而成的树脂层的表面的尺寸形状的结果，在树脂层的表面上形成有使印模的凹凸部的形状反转转印后的凹凸部。树脂层的凹凸部具有与原模的凹凸部大致相同的尺寸形状，H21＝450nm，P21＝300nm。
在防反射结构体的凹凸部上形成透明导电膜而制作出层叠体。透明导电膜使用了利用真空溅射法成膜的ITO膜(平均厚度20nm、40nm、60nm)。
与实施例1相同地测量层叠体的表面电阻率和反射率(透明导电膜的平均厚度60nm)。将测量的结果表示在图18和图19中。
根据图18和图19可知，实施例1的构造与比较例1的构造不同，实施例1的构造具有低反射性和高导电性两者。在比较例1中，防反射结构体的凸部未满足上述条件(1)和(2)，表面电阻率较高。这是因为，在比较例1中，在防反射结构体的凸部彼此之间，倾斜陡急。
产业上的可利用性
本发明适合于能够在例如显示装置、照明装置、太阳能电池、太阳能电池板等中使用的层叠体及层叠体的制造方法。
本申请是基于2011年12月8日向日本特许厅提出申请的特愿2011－269060的申请，并要求该申请的优先权，通过参照而包含该申请的全部内容。
附图标记说明
2层叠体；10防反射结构体；20凹凸部；21凸部；21a顶点；22凹部；22a底点；23连结部；30透明导电膜；50原模；51基体；52抗蚀膜；53、54感光部。

Claims (12)

1.一种层叠体，该层叠体具有：
防反射结构体，其表面具有周期性的凹凸部；以及
透明导电膜，其形成在上述凹凸部上，
其特征在于，
除最外侧的凸部以外的任意的凸部与距该任意的凸部的距离的合计最短的6个凸部配置为：(1)在该6个凸部中的4个上述凸部的每一者与上述任意的凸部之间存在有连结部，该连结部在比凸部的顶点低且比凹部的底点高的位置将凸部彼此连结，(2)在该6个凸部中的剩余的两个上述凸部的每一者与上述任意的凸部之间存在有凹部。
2.根据权利要求1所述的层叠体，其中，
沿着以上述任意的凸部为中心交叉的3个方向中的两个方向交替配置有上述凸部与上述连结部，沿着剩余的一个方向交替配置有上述凸部与上述凹部。
3.根据权利要求1或2所述的层叠体，其中，
上述凸部呈正六方格子状周期性配置。
4.根据权利要求1或2所述的层叠体，其中，
上述凸部呈正四方格子状周期性配置。
5.一种显示装置，其中，
该显示装置具有层叠金属电极层、发光层、透明电极层以及透明基板而成的结构，
上述透明电极层由权利要求1至4中任一项所述的层叠体形成。
6.一种照明装置，其中，
该照明装置具有层叠金属电极层、发光层、透明电极层以及透明基板而成的结构，
上述透明电极层由权利要求1至4中任一项所述的层叠体形成。
7.一种太阳能电池，其中，
该太阳能电池具有层叠金属电极层、发电层、透明电极层以及透明基板而成的结构，
上述透明电极层由权利要求1至4中任一项所述的层叠体形成。
8.一种层叠体的制造方法，该层叠体的制造方法具有以下工序：
使用表面具有周期性的凹凸部的原模制造表面具有周期性的凹凸部的防反射结构体的工序；以及
在上述防反射结构体的上述凹凸部上形成透明导电膜的工序，
其特征在于，
在上述原模中，除最外侧的凸部以外的任意的凸部与距该任意的凸部的距离的合计最短的6个凸部配置为：(1)在该6个凸部中的4个上述凸部的每一者与上述任意的凸部之间存在有连结部，该连结部在比凸部的顶点低且比凹部的底点高的位置将凸部彼此连结，(2)在该6个凸部中的剩余的两个上述凸部的每一者与上述任意的凸部之间存在有凹部。
9.根据权利要求8所述的层叠体的制造方法，其中，
沿着以上述任意的凸部为中心交叉的3个方向中的两个方向交替配置有上述凸部与上述连结部，沿着剩余的一个方向交替配置有上述凸部与上述凹部。
10.根据权利要求8或9所述的层叠体的制造方法，其中，
该层叠体的制造方法还具有制造上述原模的工序，
该工序包括以下工序：
在基体上形成抗蚀膜的工序；
在该抗蚀膜的表面上曝光光强度沿着第1方向发生变化的第1干涉条纹的工序；
在该抗蚀膜的表面上曝光光强度沿着与上述第1方向交叉的第2方向发生变化的第2干涉条纹的工序；以及
在上述第1干涉条纹及上述第2干涉条纹曝光之后使上述抗蚀膜显影的工序。
11.根据权利要求10所述的层叠体的制造方法，其中，
上述第1方向与上述第2方向所成的角度为60°。
12.根据权利要求10所述的层叠体的制造方法，其中，
上述第1方向与上述第2方向所成的角度为90°。
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