(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
透明な平面基板（１０２）であって、前記透明な平面基板（１０２）が、前記透明な平面基板（１０２）のマクロ構造化(macrostructured)表面の硬い透明な無機材料の陥凹部分との、前記透明な平面基板に近接し、隣り合う複数の上昇部分の間の分離距離より長い横方向の寸法を有する、外部物体の表面領域の接触を９０％防ぐように構成される、硬い透明な無機材料の複数の上昇部分を含むマクロ構造化表面（１０６）を有する、前記硬い透明な無機材料からなり、隣り合う複数の上昇部分の間の前記分離距離が、１０ミクロンから100ミクロンの範囲内であり、前記複数の上昇部分の、それぞれの上昇部分の側壁が、垂直ではない、透明な平面基板（１０２）と、
前記マクロ構造化表面（１０６）に接して前記マクロ構造化表面を覆う酸化層（１２０）であって、前記酸化層の厚さが、約５０ナノメートルから約２００ナノメートルの範囲内であるものと、
を備え、
前記酸化層（１２０）が、前記マクロ構造化表面（１０６）の上の汚染物の有機成分の少なくとも一部を酸化するものであり、
前記マクロ構造化表面（１０６）が、前記酸化層（１２０）に面する透明な平面基板（１０２）の表面のエッチング又は粗面化によって生成される、
防汚性(smudge-resistant)構造体（１００）。
【請求項２】
前記マクロ構造化表面が、前記透明な平面基板内の複数の陥凹部分、及び、前記複数の陥凹部分の、それぞれの陥凹部分の間の前記透明な平面基板の複数の上昇部分を備え、前記複数の上昇部分の各々が、前記複数の上昇部分の他のものから、前記分離距離だけ間隔を空けて配置され、前記複数の陥凹部分は、ランダムに分布される、請求項１に記載の防汚性構造体。
【請求項３】
前記複数の上昇部分のうちの前記それぞれの上昇部分の前記側壁の、前記それぞれの上昇部分の表面接線（surface tangent）に対する角度が、前記マクロ構造化表面が、電磁気スペクトラムの可視部分に対して９０％より大きい透過率を有し、０．５％より小さい拡散反射率を有することになる角度である、請求項１に記載の防汚性構造体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
[0001]本明細書で説明される主題は、一般的には電子ディスプレイシステムに関し、より詳細には主題の実施形態は、電子ディスプレイシステムでタッチセンシングデバイスとともに使用するための透明構造体に関する。
【背景技術】
【０００２】
[0002]従前から電子ディスプレイでは、ユーザが様々なシステム特性を制御または調整することを可能にするために、ノブ、ボタン、またはスライダなどの機械制御によってユーザとのインターフェースがとられる。タッチスクリーン技術によって多くのシステム設計者は、ディスプレイ内に機械制御機能性を統合する、または組み込むことにより、電子ディスプレイシステムに対する空間所要量を低減することが可能になる。したがって従前の機械制御の電子的等価物が、ユーザが、タッチスクリーンインターフェースによってシステム特性を調整することが可能となるように開発されてきた。
【０００３】
[0003]タッチスクリーンインターフェースを繰り返し使用することによって、タッチスクリーンディスプレイの表面上に、指紋、汚れ、引っかき傷、および／または、他の跡が結果として生じる場合がある。これらの跡付けによって、ディスプレイの鮮明さが低下し、そのことによって、ディスプレイ上に表示されるコンテンツを読むこと、または別の形で理解することの困難さが増大する。例えば指紋および／または汚れによって、表面反射が増大する、ディスプレイが曇った、もしくはぼやけた、もしくは色あせたように見えるようになる、または別の形で、ユーザにより知覚される画像品質が望ましくなく悪くなる場合がある。これらの問題は、例えば飛行中の航空機のコックピット内などの、高い周囲照明の状況では悪化する。したがって、ディスプレイ画像品質を低下させることなく、指紋、汚れ、引っかき傷、および／または、他の跡に対して抵抗性があるディスプレイ表面を提供することが望ましい。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本願発明の一実施例は、例えば、自浄式防汚性構造体および関連する製造方法に関する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
[0004]１つの例示的な実施形態では、防汚性構造体のための装置が提供される。防汚性構造体は、防汚性構造体との接触を低減するように構成されるマクロ構造化表面（ｍａｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅｄ  ｓｕｒｆａｃｅ）を有する透明基板と、マクロ構造化表面を覆う酸化層とを含む。
【０００６】
[0005]別の実施形態では、防汚性構造体は透明基板を含む。透明基板は、無機材料のマクロ構造化表面を含み、マクロ構造化表面は、防汚性構造体との接触から結果として生じ得る汚染物の連続的な領域の形成を抑制するように構成される。防汚性構造体は、マクロ構造化表面を覆う酸化層もまた含む。酸化層は、電磁スペクトルの可視部分内の光の少なくとも一部分に反応して汚染物の少なくとも一部分を酸化する光触媒酸化材料を含む。
【０００７】
[0006]さらに別の実施形態では、防汚性構造体を製造する方法が提供される。方法は、透明基板上にマクロ構造化表面を形成するステップであって、マクロ構造化表面が、透明基板との接触を低減するように構成される、形成するステップと、マクロ構造化表面を覆う酸化層を形成するステップとを含む。例示的な実施形態では酸化層は、防汚性構造体との接触から結果として生じる、防汚性構造体上の何らかの汚染物の少なくとも一部分を酸化する。
【０００８】
[0007]主題の実施形態は以降、以下の図面の図と関連して説明されることになるが、それらの図は、必ずしも一定の縮尺で描かれておらず、類似する数字は類似する要素を表象する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】[0008]１つまたは複数の例示的な実施形態による、防汚性構造体、および、防汚性構造体を製造するための例示的な方法を図解する断面図である。
【図２】１つまたは複数の例示的な実施形態による、防汚性構造体、および、防汚性構造体を製造するための例示的な方法を図解する断面図である。
【図３】１つまたは複数の例示的な実施形態による、防汚性構造体、および、防汚性構造体を製造するための例示的な方法を図解する断面図である。
【図４】[0009]１つまたは複数の例示的な実施形態による、図１〜３の文脈において説明される製造プロセスによって形成される防汚性構造体を含むディスプレイシステムの例示的な一実施形態を図解する断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
[0010]本明細書で説明される主題の実施形態は、指紋、汚れ、および／または、他の表面の跡付けから保護することが望ましい、ディスプレイデバイス、タッチスクリーン、タッチパネル、または他のデバイスとともに使用するのに適した防汚性構造体に関する。本明細書で説明される例示的な実施形態では、防汚性構造体は、防汚性構造体の露出される表面との物理的接触の量を低減し、そのことにより、防汚性構造体の露出される表面上の指紋または別の汚染物の連続的な領域を、分解する、再分布させる、または別の形でその領域の形成を抑制するように構成されるマクロ構造化表面を有する透明基板を含む。例えばマクロ構造化表面は、うねり、または他の表面変動を有する基板材料の単一の表面として実現され得るものであり、それらのうねり、または他の表面変動は、その表面と接触可能である指の量（またはパーセンテージ）を低減し、そのことにより、その表面上に与えられ得る指紋残留物の量（またはパーセンテージ）を低減するように構成されるものである。本明細書で使用される際は「マクロ構造化表面」は、下記で図２の文脈において、より詳細に説明されるように、指と防汚性構造体との間の物理的接触区域を最小化するように、１０マイクロメートル（またはミクロン）程度以上の垂直側面変動の間の横方向の間隔（例えば、分離距離１１４）を有し、垂直側面変動（例えば、高さ１１２）が１マイクロメートル（またはミクロン）程度以上である表面を指すと理解されるべきである。
【００１１】
[0011]下記で図４の文脈において、より詳細に説明されるように、マクロ構造化表面は、防汚性構造体の露出される表面と現実に物理的に接触可能である外部物体のパーセンテージを低減する。例えば一実施形態ではマクロ構造化表面は、防汚性構造体に近接する典型的なサイズの人間の指の約１０％のみと接触するように構成され得るものであり、そのことにより、典型的なサイズの人間の指紋の約９０％が、防汚性構造体の露出される表面と物理的に接触することを防止する。例示的な実施形態ではマクロ構造化表面は、比較的低い拡散反射率（例えば、約０．５％未満）、および比較的低い正反射率（例えば、約２％未満）を提供するように構成され、一方で、比較的高い透過率（例えば、約９０％より高い）もまた提供する。
【００１２】
[0012]下記で図３〜４の文脈において、より詳細に説明されるように、透明防汚性構造体は、基板のマクロ構造化表面の接触される部分上に与えられる何らかの汚染物を酸化するように構成される、マクロ構造化表面を覆う酸化層もまた含む。例えば酸化層は、汚染物の有機成分を気化させ、そのことにより、マクロ構造化表面から汚染物の有機成分を除去することが可能である。換言すれば酸化層は、いわゆる「自浄式」防汚性構造体を提供するように、何らの手動の介在もなく、防汚性構造体の露出される表面から汚染物の部分を自動的に除去することが可能である。例示的な実施形態では酸化層は、電磁スペクトルの一部分に反応して（または、その部分による照射に応答して）、炭素化合物を、それらを二酸化炭素または他のガス状化合物に変換することにより酸化するヒドロキシルラジカルを生成する光触媒材料を含む。例えば一実施形態では光触媒材料は、アナターゼ相二酸化チタンなどの酸化チタン材料として実現される。１つまたは複数の実施形態では光触媒材料は、感光性のその範囲を、電磁スペクトルの紫外線部分から、電磁スペクトルの可視光部分の少なくとも一部分に拡張するために、窒素原子によってドープされる。窒素による二酸化チタンの置換型ドーピングは、二酸化チタンのバンドギャップを狭め、価電子バンドより上のエネルギーレベルを生出して、可視範囲（４００ｎｍより長い波長）に光学吸収を拡張する。硫黄などの他の適切な置換型ドーピング元素もまた、窒素の代わりに、および／または、窒素に加えて使用され得る。
【００１３】
[0013]マクロ構造化表面の比較的少ない接触される部分上に与えられ得る何らかの汚染物の部分を酸化する酸化層と組み合される、透明防汚性構造体の露出される表面と行われる物理的接触の量（またはパーセンテージ）を低減するマクロ構造化表面によって、指紋、汚れ、および／または、他の表面の跡付けの潜在的な影響が軽減される。加えて酸化層は、透明防汚性構造体の露出される表面が手動で、または能動的に洗浄されることを必要とし得る頻度を低減し、そのことにより、その耐久性および／または寿命を、潜在的に摩耗させる要素、溶剤、または他の洗浄剤にさらすことを低減することにより向上させる。手動の、または能動的な洗浄の間の期間を増大することの他に、酸化層により提供される自浄式の特色によって、例えば航空機の機内のタッチスクリーン用途などの、セーフティクリティカルな用途に対する指紋の潜在的な影響が最小化する。さらに透明基板は、ポリマー基板または有機基板に対して、より高いレベルの耐久性を提供する無機材料を使用して実現され得る。透明防汚性構造体は、比較的低い表面反射、および比較的高い耐久性を有する防汚性ディスプレイ表面を提供するように、ディスプレイ、タッチスクリーン、タッチパネル、または別のディスプレイデバイスに付着させられ得る。
【００１４】
[0014]図１〜３は、基板１０２の表面上の汚染物の連続的な領域の形成を抑制するように構成されるマクロ構造化表面１０６と、マクロ構造化表面１０６上の有機汚染物の少なくとも一部分を酸化するように構成される酸化層１２０とを有する防汚性構造体１００の製造を断面で図解する。本明細書で説明される製造プロセスの様々な実装態様はよく知られており、そこで簡潔さのために、多くの従来の態様は、本明細書では簡潔に述べられるだけとなり、または、よく知られているプロセスの詳細を提供することなく全体的に省略されることになる。
【００１５】
[0015]図１を参照すると、例示的な実施形態では基板１０２は、無機材料１０４の層を含む。本明細書で使用される際は、無機材料は、炭素を含まない非ポリマー化学化合物と理解されるべきである。この点に関して無機材料１０４は、ポリマー材料と比較すると、物理的により硬質であり、機械的な摩耗に対してより高い耐久性を呈する。例えば無機材料１０４は、ソーダライムガラス、ホウケイ酸ガラス、アルミノケイ酸ガラスなどのガラス材料、サファイア、二酸化ケイ素などの酸化ケイ素材料、または、透明基板１０２の文脈において本明細書で説明される同じ一般的な特性および特色を有する任意の他の材料として実現され得る。加えて、代替的な実施形態では基板１０２は、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、または類するものなど、透明基板１０２の文脈において本明細書で説明される同じ一般的な特性および特色を有するポリマー材料として実現され得るということが留意されるべきである。それでも解説の目的で、例示的な実施形態は、無機材料１０４として実現されている基板１０２の文脈において本明細書で説明される場合があり、その理由は、無機材料は、物理的接触から結果として生じ得る、引っかき、または他の形式の構造的損傷に対して、より耐久性および抵抗性があり得るものであり、それとともに、ポリマー材料に損傷を与え得る、ディスプレイ表面を洗浄するために普通に使用される液体および溶剤に対して抵抗性があるからというものである。例えば無機材料１０４は、約６（６Ｈ）より高い（例えば、スチールウールより高い）鉛筆硬度を有し得るものであり、そのことによって無機材料１０４は、そうでなければ、防汚性構造体１００が後で付着させられ得るタッチセンシングデバイス（例えば、ディスプレイ、タッチスクリーン、タッチパネル、または類するもの）とのインターフェースをとるために使用され得る、指および／もしくは指の爪、スタイラス、ペン、または別の物体によって、無機材料１０４の表面にタッチする、または別の形でその表面を摩耗させることから結果として生じることになる、引っかき、および／または、表面の跡付けに抵抗する。
【００１６】
[0016]例示的な一実施形態では、基板１０２および／または無機材料１０４は、可視光に対して約９５パーセントより高い透明度（または透過率）を有する。この点に関して基板１０２および無機材料１０４は、各々実質的に透明である。したがって便宜上、基板１０２は、代替的に透明基板と本明細書では呼称される場合があり、無機材料１０４は、代替的に透明無機材料と本明細書では呼称される場合がある。１つまたは複数の実施形態では無機材料１０４は、約２．０未満の、および好ましくは、約１．４から約１．７の範囲内の屈折率を有する。例示的な一実施形態では、無機材料１０４の厚さおよびタイプは両方とも、基板１０２が、防汚性構造体１００が後で付着させられ得るタッチスクリーン、タッチパネル、または別のタッチセンシングデバイスのタッチセンシング能力を妨げないように選定される。この点に関して実際には、基板１０２に対して利用される特定の材料１０４、および基板１０２の厚さは、特定の用途の必要性に応じて変動することになる。例えば、無機材料１０４が硬いガラス材料として実現される実施形態では、ガラス材料は、赤外線または他の光学タッチセンシング技術とともに使用されるときは、約２ミリメートル以下の厚さを、および、抵抗式または容量式のタッチセンシング技術とともに使用されるときは、約５０ミクロン（またはマイクロメートル）から約１００ミクロンの範囲内の厚さを有し得る。
【００１７】
[0017]ここで図１〜２を参照すると、例示的な実施形態では、基板１０２の無機材料１０４は、初期には実質的に平坦な露出される表面１０６を有し得るものであり、その表面１０６は、無機材料１０４に表面変動を付与するために、エッチングされ、粗面化され、または別の形で処理され、図２〜３に図示されるマクロ構造化表面１０６が結果として生じる。この点に関してマクロ構造化表面１０６は、基板１０２および／または材料１０４の、その断面側面での変動を有する単一の表面である。例えば図解されるように、マクロ構造化表面１０６は、基板材料１０４内にエッチングされた陥凹部分１０８から、基板材料１０４の上昇部分１１０まで、うねりを有し得る、または別の形で変動し得る。例示的な実施形態ではマクロ構造化表面１０６は、約１．０ミクロンから約５．０ミクロンの範囲内の表面粗さを有する。
【００１８】
[0018]図２を参照すると、例示的な実施形態では、陥凹部分１０８に対する上昇部分１１０の高さ１１２、および、それぞれの上昇部分１１０と、近辺の（または隣り合う）上昇部分１１０との間の分離距離１１４（または間隔）は、外部物体により接触される表面１０６の量（またはパーセンテージ）を低減するように協調的に構成される。この点に関して、無機材料１０４が剛性であるとき、高さ１１２および分離距離１１４は、協調して、分離距離１１４より長い横方向の寸法を有する外部物体が、基板１０２および／または材料１０４の、陥凹部分１０８および／または側壁部分１１８と接触することを防止する。各々のそれぞれの上昇部分１１０の、その近辺の陥凹部分に対する高さ１１２は、１．０ミクロンより高く、１つまたは複数の例示的な実施形態では、約１．０ミクロンから約５．０ミクロンの範囲内である。隣り合う上昇部分１１０の間の分離距離１１４はさらに、１０ミクロンより長く、１つまたは複数の例示的な実施形態では、約１０ミクロンから約１００ミクロンの範囲内である。例示的な実施形態では、上昇部分１１０の表面接線に対するそれぞれの上昇部分１１０の側壁１１８の角度１１６は、マクロ構造化表面１０６が、比較的高い透過率、比較的低い拡散反射率、および比較的低い正反射率を有するようなものである。この点に関して、上昇部分１１０の側壁１１８は垂直でなく（例えば、基板１０２の面に直交せず）、そのことによって、上昇部分１１０と陥凹部分１０８との間の変動は、比較的漸進的なものである。例示的な実施形態ではマクロ構造化表面１０６は、電磁スペクトルの可視光部分に対して９０パーセントより高い透過率を有する。
【００１９】
[0019]さらに図１〜２を参照すると、１つまたは複数の実施形態によれば陥凹部分１０８は、マスクレス化学エッチングプロセスを遂行して、基板１０２の表面１０６の全域で無機材料１０４の部分をランダムに除去することにより形成される。この点に関してエッチングプロセスは、上記で説明されたような、所望される特色をマクロ構造化表面１０６に与える、高さ１１２、分離距離１１４、および側壁角度１１６を達成するようにチューニングされる。他の実施形態では無機材料１０４は、上昇部分１１０に対する陥凹部分１０８の所望される配置構成を提供するようにパターニングされるエッチングマスクを使用してエッチングされ得る。他の実施形態では陥凹部分１０８は、エンボス加工またはスタンピングにより形成され得る。
【００２０】
[0020]ここで図３を参照すると、防汚性構造体１００の製造は、マクロ構造化表面１０６を覆う酸化層１２０を形成することにより継続する。例示的な実施形態では酸化層１２０は、マクロ構造化表面１０６と形が一致し、連続的な介在する層を提供し、そのことによって、防汚性構造体１００の露出される表面との物理的接触が酸化層１２０で起こる。例示的な実施形態では酸化層１２０は、電磁スペクトルの一部分による照射に応答してヒドロキシルラジカルを生成するように構成される光触媒材料を含む。その後ヒドロキシルラジカルは、防汚性構造体１００の露出される表面の接触される部分上に与えられ得る何らかの汚染物の有機成分を酸化する。例えば酸化層１２０は、電磁スペクトルの紫外線部分内の波長に応答してヒドロキシルラジカルを生成する、二酸化チタンなどの酸化チタン材料を含み得る。
【００２１】
[0021]例示的な実施形態では酸化層１２０は、光触媒材料に対する感光性の範囲を、電磁スペクトルの可視部分の少なくとも一部分に拡張するために、窒素によってドープされる。この点に関して、酸化層１２０内部の窒素の原子濃度は、光触媒材料が反応する波長を、可視光スペクトルの少なくとも青色部分（例えば、４００ｎｍより長い波長）に増大するように構成され得る。例示的な実施形態では、酸化層１２０内の窒素の原子濃度は、光触媒材料の感光性を、光スペクトルの可視部分（例えば、４００ｎｍより長い波長）に増大するために、約１パーセントより高い。
【００２２】
[0022]１つまたは複数の実施形態によれば酸化層１２０は、マクロ構造化表面１０６を覆う酸化チタン材料の層を、形を一致させて堆積させることにより形成される。例えばアナターゼ相二酸化チタンの層が、プラズマ強化化学蒸着（ＰＥＣＶＤ）プロセスまたは物理蒸着（ＰＶＤ）プロセス（例えば、スパッタリング堆積プロセス）を遂行することにより、露出されるマクロ構造化表面１０６上に堆積され得る。例示的な実施形態では、二酸化チタンの堆積された層は、約５０ナノメートルから約２００ナノメートルの範囲内の、およびより好ましくは約１００ナノメートルの厚さを有する。堆積された二酸化チタン膜はその後、マクロ構造化表面に対するその接着力を向上させるために、１００℃から３００℃の範囲内の温度で熱処理またはアニールされ得る。１つまたは複数の実施形態によれば二酸化チタン層１２０は、二酸化チタンを堆積させるために使用される反応物に窒素を付加することによりインサイチュドープされ、そのことによって、露出されるマクロ構造化表面１０６上に堆積される、窒素がドープされた二酸化チタン材料が結果として生じる。他の実施形態では二酸化チタン層１２０は、１つまたは複数のイオン注入プロセスを遂行して、二酸化チタン材料に窒素イオンを注入することによりドープされ得る。
【００２３】
[0023]別の実施形態では酸化層１２０は、マクロ構造化表面１０６に、アルコール（例えば、エチルアルコール）などの溶剤中で懸濁させられる二酸化チタンナノ粒子を含有する溶液の層を塗布することにより形成される。例えば、中で懸濁させられるアナターゼ相二酸化チタン粒子を含有するエチルアルコールの層が、スピンコーティング、ディップコーティング、または溶液プリンティングによりマクロ構造化表面１０６に塗布され得る。例示的な実施形態では、懸濁させられる二酸化チタン粒子は、約１０ｎｍから約５０ｎｍの範囲内の、最も長い寸法（例えば、実質的に球形の形状の直径）を有する。この点に関して、１０ｎｍ未満の粒子サイズは、量子閉じ込め効果を結果として生じさせる場合があり、一方で５０ｎｍより大きい粒子サイズは、透過率を低下させる場合がある。光触媒層は、溶液を塗布すること（例えば、スピンコーティング、ディップコーティング、溶液プリンティング、または類するもの）、溶液を乾燥させること、および次いで、構造体１００を加熱して、溶剤を蒸発させ、二酸化チタン粒子をマクロ構造化表面１０６に接着することにより、二酸化チタン粒子を含有する溶液から形成され得る。
【００２４】
[0024]１つまたは複数の実施形態によれば、窒素がドープされた光触媒層は、二酸化チタン粒子を形成するときに窒素を導入することにより（例えば、プロセスの間に窒素ガス、または窒素を含有するガスを導入して、二酸化チタン粒子を形成することにより）、窒素がドープされた二酸化チタン粒子が溶剤材料（例えば、エチルアルコール）中で懸濁させられている状態で形成され得る。次いで光触媒層形成は、溶剤、および、約１００℃から約３００℃の範囲内の温度に構造体１００を加熱する（またはアニールする）ことにより完了され得るものであり、そのことによって、窒素がドープされた二酸化チタン粒子の層が結果として生じる。代替的な実施形態では光触媒マトリクスが、１つまたは複数のイオン注入プロセスを遂行して、光触媒層に、それがマクロ構造化表面１０６に塗布される後に窒素イオンを注入することによりドープされ得る。
【００２５】
[0025]別の実施形態では二酸化チタンナノ粒子は、塗布プロセスステップ（例えば、スピンコーティング、ディップコーティング、溶液プリンティング、または類するもの）の前に、二酸化ケイ素ナノ粒子などの他のナノ粒子によって散在させられ、またはそれらの他のナノ粒子と混合され、溶剤中で懸濁させられる場合がある。この点に関して他のナノ粒子は、光触媒層内の二酸化チタン粒子密度を制御するために、および／または、マクロ構造化表面１０６に対する光触媒層の接着力を増大するために利用され得る。そのような実施形態では、その後の熱処理の間の溶剤の蒸発の後で、結果として生じる酸化層１２０は、適宜二酸化ケイ素ナノ粒子または他のナノ粒子の内部で散在させられる二酸化チタンナノ粒子を含有する。さらに他の実施形態では酸化層１２０は、マクロ構造化表面１０６に、中で懸濁させられる光触媒材料の粒子を有するマトリクスまたは結合剤材料の層を塗布することにより形成される。
【００２６】
[0026]ここで図４を参照すると、１つまたは複数の例示的な実施形態では防汚性構造体１００は、ディスプレイシステム４００でディスプレイデバイス４１０とともに利用される。一実施形態によればディスプレイシステム４００は、航空機のコックピット内などの、高い周囲照明の状況で（例えば、いわゆる「グラスコックピット」の一部として）利用される。防汚性構造体１００は、ディスプレイデバイス４１０に近接して配設され、防汚性構造体１００が、ディスプレイデバイス４１０上に表示されるコンテンツをユーザが観視するときに、ユーザとディスプレイデバイス４１０との間の見通し線内に挿置されるように、ディスプレイデバイス４１０に対して位置合わせされる。この点に関して、ディスプレイデバイス４１０のユーザおよび／または観視者の観点から、防汚性構造体１００は、ディスプレイデバイス４１０の少なくとも部分と重なる、および／または、その部分を覆う。１つまたは複数の実施形態では接着剤材料が、マクロ構造化表面１０６の反対の位置にあり、ディスプレイデバイス４１０のディスプレイ表面に防汚性構造体１００を付着させるために利用される、防汚性構造体１００の表面上に形成される、または別の形で付与される。代替的な実施形態では防汚性構造体１００は、（例えば、防汚性構造体１００の周辺部の付近のみに適切な厚さを伴う接着剤材料を付与して、接着剤の厚さだけディスプレイデバイス４１０から防汚性構造体１００を分離することにより）エアギャップによりディスプレイ表面から分離され得る。
【００２７】
[0027]例示的な実施形態ではディスプレイデバイス４１０は、ディスプレイ４１２および透明タッチパネル４１４を含む、タッチスクリーンまたは別のタッチセンシングデバイスとして実現される。実施形態に応じてディスプレイ４１２は、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、発光ダイオード（ＬＥＤ）ディスプレイ、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）ディスプレイ、電気泳動ディスプレイ、または、処理モジュール（例えば、プロセッサ、コントローラ、または類するもの）の制御の下で画像を提示可能である別の電子ディスプレイとして実現され得る。タッチパネル４１４は、ディスプレイ４１２に近接して配設され、タッチパネル４１４が、ディスプレイ４１２上に表示されるコンテンツをユーザが観視するときに、見通し線内に挿置されるように、ディスプレイ４１２に対して位置合わせされる。タッチパネル４１４は、ディスプレイデバイス４１０の能動センシング領域、すなわち、外部物体４０２（例えば、指および／もしくは指の爪、スタイラス、ペン、または類するもの）との接触および／または十分な近接状態を検知可能である、ディスプレイデバイス４１０の領域を提供する、または別の形で規定する。この点に関して防汚性構造体１００は、防汚性構造体１００が、ディスプレイデバイス４１０のセンシング領域と重なる、および／または、その領域を覆うように配設される。実施形態に応じてタッチパネル４１４は、抵抗式タッチパネル、容量式タッチパネル、赤外線タッチパネル、もしくは別のタイプの光学タッチパネル、または、別の適したタッチパネルとして実現され得る。上記で説明されたように、マクロ構造化表面１０６の比較的高い透過率、および比較的低い反射率によって、防汚性構造体１００に入射する、ディスプレイ４１２により透過される光の散乱および／または拡散が、最小化される、または別の形で知覚できないものとなる。
【００２８】
[0028]上記で説明されたように、マクロ構造化表面１０６によって、タッチパネル４１４とのインターフェースをとるために使用される外部物体４０２は、上昇部分１１０で、または上昇部分１１０の近くで防汚性構造体１００と接触することのみが可能であり、一方で防汚性構造体１００の陥凹部分１０８は、物体４０２により接触されない。例えば、外部物体４０２が人間の指として実現される１つの例示的な実施形態では、高さ１１２、分離距離１１４、および側壁角度１１６は、無機材料１０４の剛性によって、指４０２の表面区域の約１０％のみが上昇部分１１０（および潜在的には、側壁１１８の近辺の部分）と接触し、一方で、指４０２の残りの表面区域が、陥凹部分１０８および近辺の側壁部分１１８と接触することを防止されるように構成される。したがって、指４０２により防汚性構造体１００上に堆積され得る汚染物の量は、対応する量（またはパーセンテージ）だけ低減され得るものであり、そのことにより、ディスプレイデバイス４１０および／またはディスプレイ４１２により提供される、知覚される画像品質に対するそのような汚染物の潜在的な影響を軽減する。加えて、光触媒材料を備える酸化層１２０によって、高い周囲照明の状況では、防汚性構造体１００の接触される上昇部分１１０（および場合によっては、それに対する近辺の側壁部分１１８）上に堆積され得る何らかの汚染物の有機成分が、周囲光照光に応答して光触媒から結果として生じるヒドロキシルラジカルにより酸化され得る。したがって、防汚性構造体１００上に堆積され得る汚染物のパーセンテージの量が、マクロ構造化表面１０６によって低減されるだけでなく、防汚性構造体１００上に存し得る汚染物の量またはパーセンテージは、光触媒材料の「自浄式」特性によってさらに低減される。例えば実際には、指４０２との接触から結果として生じる汚れまたは指紋残留物は、有機物を主として含有し（例えば、典型的には約９０％以上の有機材料）、その有機物は、酸化層１２０により酸化され、そのことにより防汚性構造体１００から除去されることになる。したがって、汚染物の比較的小さな量のみが、防汚性構造体１００上に蓄積し得るものであり、上記で説明されたように、無機材料１０４に損傷を与えることなく防汚性構造体１００の表面から洗浄され得る。加えて、ヒドロキシルラジカルは、表面と接触するバクテリアを酸化することにより、防汚性構造体１００上でのバクテリアの増殖を防止する、または別の形で抑制することが可能であるということが留意されるべきである。
【００２９】
[0029]前述の詳細な説明は、単に例示的な性格のものであり、本出願の主題、およびその使用を限定することは意図されない。さらに、先の背景技術、概要、または詳細な説明において提示された何らかの理論により拘束されるという意図は存在しない。簡潔さのために、光学、反射、屈折、光触媒、堆積、エッチング、イオン注入および／またはドーピング、タッチセンシングデバイスおよび／またはディスプレイデバイスに関連する従来の技法は、本明細書では詳細に説明されない場合がある。
【００３０】
[0030]少なくとも１つの例示的な実施形態が前述の詳細な説明で説明されたが、膨大な数の代替の、ただし等価的な変形形態が存在し、本明細書で説明された例示的な実施形態は、決して主題の範囲、適用可能性、または構成を限定することは意図されないということが認識されるべきである。むしろ、様々な変更が、特許請求の範囲およびそれらの法的等価物の範囲から逸脱することなく、本明細書で説明された様々な要素の機能および配置構成において行われ得るということが理解されるべきである。したがって、そうではないという明白な意図がない場合は、上記で説明された例示的な実施形態の詳細、または他の限定は、特許請求の範囲において読み取られるべきではない。
【符号の説明】
【００３１】
１００  防汚性構造体、構造体
１０２  基板、透明基板
１０４  無機材料、材料、基板材料、特定の材料
１０６  マクロ構造化表面、実質的に平坦な露出される表面、表面
１０８  陥凹部分
１１０  上昇部分
１１２  高さ
１１４  分離距離
１１６  角度、側壁角度
１１８  側壁部分、側壁
１２０  酸化層、二酸化チタン層
４００  ディスプレイシステム
４０２  外部物体、物体、指
４１０  ディスプレイデバイス
４１２  ディスプレイ
４１４  透明タッチパネル、タッチパネル
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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