KR100747374B1 - 코너 큐브 리플렉터 및 제조 방법, 마스터 기판 및 그 제조 방법, 및 반사형 표시 장치 - Google Patents

코너 큐브 리플렉터 및 제조 방법, 마스터 기판 및 그 제조 방법, 및 반사형 표시 장치 Download PDF

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샤프 가부시키가이샤
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Abstract

코너 큐브 리플렉터는 2차원적으로 배열된 복수의 단위 구조를 포함한다. 단위 구조의 배열 피치는 200㎛ 이하이고, 각 단위 구조는 광 입사측으로부터 볼 때 정점 및 저점을 포함하며, 정점을 포함하는 정점부는, 이상적인 코너 큐브에서의 이상적인 정점부에 대한 잉여 부분 및/또는 결손 부분을 포함하고 있으며, 정점의 레벨은 이상적인 코너 큐브에서의 이상적인 정점의 레벨보다도 낮고, 정점의 레벨과 이상적인 정점의 레벨 간의 평균 레벨 차 h1은, 저점의 레벨과 이상적인 코너 큐브에서의 이상적인 저점의 레벨 간의 평균 레벨 차 h2보다도 크다.
재귀 반사 특성, 코너 큐브, 액정 셀, 투명 기판, 금속층

Description

코너 큐브 리플렉터 및 제조 방법, 마스터 기판 및 그 제조 방법, 및 반사형 표시 장치{CORNER CUBE REFLECTOR AND METHOD OF MAKING THE REFLECTOR, MASTER SUBSTRATE AND METHOD OF MAKING THE MASTER SUBSTRATE, AND REFLECTIVE DISPLAY DEVICE}
도 1의 (a) 및 (b)는 이상적인 스퀘어 코너 큐브 어레이의 일부를 나타내는 평면도 및 사시도.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 스퀘어 코너 큐브 리플렉터의 구성예를 모식적으로 도시하는 단면도.
도 3의 (a)∼(f)는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 코너 큐브 리플렉터의 제작 방법을 설명하기 위한 도면.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 재귀 반사 특성 평가 장치의 구성을 도시하는 도면.
도 5의 (a)는 본 발명의 제1 특정의 바람직한 실시예에 따른 코너 큐브 어레이 마스터(corner cube array master)의 단면도이며, 도 5의 (b) 및 (c)는 본 발명의 제1 바람직한 실시예의 코너 큐브 리플렉터의 단면도.
도 6의 (a)∼(i)는 본 발명의 제1 바람직한 실시예에 따른 코너 큐브 리플렉터의 제작 공정을 나타내는 단면도.
도 7의 (a)∼(i)는 도 6의 (a)~(i)에 도시된 제작 공정에 의해 얻어진 구조 물을 나타내는 단면도.
도 8은 제1 바람직한 실시예에 따른 코너 큐브 어레이의 제작에 이용하는 마스크의 형상을 나타내는 평면도.
도 9는 제1 바람직한 실시예에 따른 코너 큐브 어레이의 제작 공정에서, 고체 형상 요소가 제작되는 형태를 설명하기 위한 도면.
도 10의 (a)∼(d)는 제1 바람직한 실시예에 따른 코너 큐브 어레이의 제작 공정을 자세하게 설명하기 위한 단면도.
도 11의 (a)는 코너 큐브 어레이 마스터의 단면도이며, 도 11의 (b)는 코너 큐브 어레이 마스터에서의 저점부를 저점부를 구성하는 일면을 따라 관찰한 평면도.
도 12의 (a)∼(c)는 제1 바람직한 실시예에 따른 코너 큐브 어레이를 제작할 때의 전사 공정을 설명하기 위한 도면.
도 13의 (a) 및 (b)는 제1 바람직한 실시예에 따른 코너 큐브 어레이의 재귀 반사 특성을 평가하기 위해 이용한 샘플 반사판 D1 및 D2의 단면도.
도 14는 H/p 비율과 재귀 반사율 Rr 간의 관계를 나타내는 그래프.
도 15는 본 발명의 제2 특정의 바람직한 실시예에 따른 반사형 표시 장치의 구성을 도시하는 단면 모식도.
도 16은 재귀성 반사판을 구비한 반사형 표시 장치의 구성을 도시하는 단면도.
도 17의 (a) 및 (b)는 코너 큐브 리플렉터의 정점, 정점부, 저점 및 저점부 의 위치를 설명하기 위한 단면도.
〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉
20r : 정점
20i : 이상적인 정점
21r : 저점
21i : 이상적인 저점
23 : 저점부
24 : 정점부
26 : 잉여 부분
27 : 결손 부분
h1, h2 : 레벨 차
48, 201, 202 : 코너 큐브 리플렉터
203, 203' : 코너 큐브 어레이 마스터
40 : 액정 셀
41, 42 : 투명 기판
43, 44 : 투명 전극
45, 46 : 배향 처리층
47 : 액정층
49 : 스퀘어 코너 큐브 어레이
50 : 금속층
본 발명은 코너 큐브 리플렉터, 코너 큐브 리플렉터의 제조 방법, 및 코너 큐브 리플렉터를 구비한 반사형 표시 장치에 관한 것이다.
재귀성 반사판을 구비한 반사형 액정 표시 장치의 여러가지의 구성이 제안되어 있다(예를 들어, 일본 특개2002-107519호 공보, 일본 특허 제3216584호, 및 일본 특개2002-287134호 참조). 이러한 반사형 액정 표시 장치는 편광판을 이용하고 있지 않기 때문에, 보다 밝은 표시 동작을 행할 수 있고, 콘트라스트비가 보다 높은 표시를 실현하도록 기대되고 있다. 여기서, "재귀성 반사판"이란, 2차원적으로 배열된 미세한 단위 구조를 가지며, 입사된 광선을 복수의 반사면에서 반사함으로써 입사 방향에 관계없이 광을 원래의 방향으로 반사시키는 소자를 말한다.
재귀성 반사판을 구비한 반사형 표시 장치의 구성예를 도 16에 도시한다. 이 구성예는 일본 특개2002-107519호 공보에 개시되어 있다.
도 16의 반사형 표시 장치(9),는 2개의 기판(6, 7) 사이에, 전극(4), 배향막(2), 액정층(1), 또 다른 배향막(3), 또 다른 전극(5) 및 재귀성 반사판(8)을 관찰자측으로부터 이러한 순서로 구비하고 있다. 액정층(1)은, 입사광을 투과시키는 투과 상태와, 입사광을 산란시키는 산란 상태를 전환할 수 있는 산란형 액정 재료로 형성되어 있다.
이하, 반사형 표시 장치(9)의 표시 동작의 원리를 설명한다.
먼저, 액정층(1)이 투과 상태일 때, 관측자의 눈의 근방으로부터의 입사광(10)은 기판(6) 및 액정층(1)에 의해 굴절 작용을 받으면서, 이들을 투과하여 재귀성 반사판(8)에 도달한 후, 재귀성 반사판(8)에 의해 재귀 반사되고(반사광(11)), 반사광(11)은 다시 마찬가지의 굴절 작용을 받으면서 되돌아가서 관측자의 눈의 근방에 도달한다. 한편, 관찰자의 눈의 근방 이외의 방향으로부터 입사되는 광은, 재귀성 반사판(8)에 의해 재귀 반사되어, 각각 입사된 방향과 동일한 방향으로 되돌아가기 때문에, 관측자의 눈의 근방에는 도달하지 않는다. 이와 같이, 관찰자의 눈의 근방으로부터의 입사광(10)만이 관찰자에게 관찰되기 때문에, 흑 표시가 실현된다. 다음으로, 액정층(1)이 산란 상태일 때, 액정층(1)에 입사되는 광은 액정층(1)에 의해 후방 산란 혹은 전방 산란되거나, 또는 액정층(1)을 투과한다. 후방 산란된 광은 관찰자에게 되돌아가기 때문에, 백 표시에 기여한다. 한편, 액정층(1)에 의해 전방 산란된 광 및 액정층(1)을 투과한 광은 재귀성 반사판(8)에 의해 재귀 반사된 후, 다시 산란 상태의 액정층(1)에 입사하여, 액정층(1)의 산란 작용을 받는다. 그 때문에, 재귀성 반사판(8)에 의해 재귀 반사된 광 중 대부분은 관찰자에게 되돌아가기 때문에, 백 표시에 이용된다. 이와 같이, 액정층(1)에 의해 후방 산란되는 광뿐만 아니라, 액정층(1)을 투과하는 광이나 액정층(1)에 의해 전방 산란되는 광도 이용할 수 있기 때문에, 명도가 높은 표시를 얻을 수 있다.
반사형 표시 장치(9)를 상기 원리와 같이 동작시키기 위해서는, 재귀성 반사판(8)의 단위 구조의 배열 피치가 적어도 화소 피치와 대략 동일하거나, 또는 화소 피치보다 작을 필요가 있다. 단위 구조의 배열 피치가 화소 피치보다도 크면, 임의의 화소의 액정층(1)을 통과한 입사광(10)이 재귀성 반사판(8)에 의해 재귀 반사되어, 다른 화소의 액정층(1)으로부터 출사하게 되어서, 정상적인 표시가 얻어지지 않을 우려가 있다. 예를 들면, 적색 필터로부터 입사한 광이 재귀성 반사판(8)에 도달하기 전에 녹색이나 청색 필터를 통해 출사되어, 혼색이 발생할 가능성이 있다.
그런데, 반사형 표시 장치(9)의 표시 특성은, 재귀성 반사판(8)의 재귀 반사 특성에 크게 의존하고 있다. 특히, 흑 표시의 밝기는 재귀성 반사판(8)의 재귀 반사율에 의해 거의 결정되는 경우가 많다. 즉, 재귀성 반사판(8)의 재귀 반사 특성이 높을수록, 흑 표시 모드의 밝기(휘도)에 대한 백 표시 모드의 밝기(휘도)의 비(콘트라스트비)가 커져서, 고품위의 표시를 행할 수 있다.
따라서, 반사형 표시 장치(9)와 같은, 재귀성 반사판을 구비한 반사형 표시 장치에서는, 높은 표시 특성을 얻기 위해서는, 재귀성 반사판(8)으로서, 단위 구조의 배열 피치가 충분히 작고, 또한 높은 재귀 반사 특성을 갖는 반사판을 이용할 필요가 있다.
재귀성 반사판(8)으로서 기능할 수 있는 반사판으로는, 예를 들면, 구형의 비즈(spherical beads)를 깔아 채운 구조의 반사판이나, 코너 큐브 등의 단위 구조를 규칙적으로 배열한 구조의 반사판이 있다. 이들 반사판 중, 일반적으로는 코너 큐브를 배열한 반사판(코너 큐브 리플렉터)이 가장 높은 재귀성 반사 특성을 갖는다고 생각되고 있다. 비즈를 깔아 채운 구조의 반사판에서는, 가령 가장 밀(密)하 게 충전하였다고 하여도 인접하는 비즈 사이에 반드시 간극이 발생한다. 이러한 간극은 재귀 반사에 기여하지 않는다. 예를 들면, 동일한 직경을 갖는 비즈를 2차원적으로 가장 밀하게 충전(充塡)한 반사판에서는, 전체 표면 중 재귀 반사에 기여하지 않는 부분(간극 부분)의 비율을 평면으로 평가하면, 단위 면적당 10% 약간 안되는 정도(예를 들어, 9.3%)로 이다. 마찬가지로, 코너 큐브 리플렉터라 부르는 재귀성 반사판 중에서, 삼각뿔 형상의 오목부를 배열한 구조의 반사판에서는, 전체 표면적에 대해 재귀성에 기여하지 않는 부분의 비율을 평면으로 평가하면, 예를 들면 단위 면적당 30% 정도이다. 이와 같이, 비즈를 깔아 채운 구조의 반사판이나 삼각뿔 형상의 오목부를 배열한 구조의 반사판에서는, 반사판 전체에서의 재귀 반사에 기여하지 않는 부분의 비율이 크기 때문에, 높은 재귀 반사율이 얻어지기 어렵다. 한편, 코너 큐브 리플렉터 중에서, 서로 직교하는 3면을 가지며, 또한 각각의 면이 정방형인 복수의 단위 구조(스퀘어 큐브 코너)를 규칙적으로 배열한 스퀘어 코너 큐브 어레이를 이용한 리플렉터(스퀘어 코너 큐브 리플렉터)에서는, 평면으로 평가한 경우의 재귀 반사에 기여하지 않는 부분의 비율은, 이론적으로는 제로이다. 따라서, 이러한 스퀘어 큐브 코너 리플렉터는 충분한 재귀 반사 특성을 갖는 것을 기대할 수 있다. 덧붙여서, 본 명세서에서는, "코너 큐브"나 "스퀘어 큐브 코너"는 개략 코너 큐브 형상 또는 개략 스퀘어 코너 큐브 형상을 갖는 구조를 포함하는 것으로 한다. 구체적으로는, 스퀘어 큐브 코너는 적어도 3조의 산선(mountain line)과 곡선(valley line)을 갖는 구조이다.
이상의 점으로부터, 재귀성 반사판(8)으로서 스퀘어 코너 큐브 리플렉터를 이용하면, 이론적으로는 높은 재귀 반사 특성이 얻어지기 때문에, 고품위의 표시를 실현할 수 있을 가능성이 있다.
그러나, 상술한 바와 같은 미소한 배열 피치(예를 들면, 250㎛ 이하)를 갖는 스퀘어 코너 큐브 리플렉터를 제조하는 것 자체가 매우 곤란하다. 상기한 특허 문헌(일본 특개2002-107519호 공보, 일본 특허 제3216584호 공보, 및 일본 특개2002-287134호 공보)에는, 그와 같은 미소한 배열 피치의 스퀘어 코너 큐브 리플렉터를 제조하기 위한 구체적인 방법은 기재되어 있지 않다. 또한, 플레이트법, 핀 결속법 등과 같이 기계적으로 스퀘어 코너 큐브를 형성하는 종래 방법은, 미소한 배열 피치를 갖는 스퀘어 코너 큐브 리플렉터의 제조에는 적합하지 않다.
이것에 대하여, 일본 특개평7-205322호 공보에는 광화학적인 방법을 이용하여 스퀘어 코너 큐브 어레이를 제작하는 방법이 기재되어 있다. 이 방법에서는, 복수의 정삼각형의 투과 영역을 갖는 마스크를 이용하여 포토레지스트의 패터닝을 행하지만, 마스크의 각 투과 영역의 투과율은 투과 영역의 중심부로부터 주변부를 향해 점차로 감소하고 있다. 이 마스크를 이용하여 노광 및 현상 처리를 행함으로써, 복수의 삼각뿔 형상의 포토레지스트 패턴 요소들이 기판 위에 형성된다. 이 포토레지스트 패턴 요소들이 부분적으로 형성된 기판에 대하여 소정의 방법으로 에칭을 행함으로써, 기판 위에는 포토레지스트 패턴 요소들의 형상과 마찬가지의 복수의 돌기가 형성된다. 이에 따라, 기판 상에 코너 큐브 어레이를 제작하는 것이 가능하다.
또한, Applied Optics Vol.35, No.19 pp.3466-3470 "Precision crystal corner cube arrays for optical gratings formed by (100) silicon planes with selective epitaxial growth"에는 서로 직교하는 정방형의 3면으로 이루어지는 입방체형의 코너 큐브를 미세한 사이즈로 제작하는 기술이 기재되어 있다. 이 기술에 따르면, 실리콘 기판의 (111)면 위에, 결정 성장을 제어하기 위한 산화막을 국소적으로 배치하고, 이 기판 위에서 결정을 에피택셜 성장시킴으로써, 미세한 코너 큐브 어레이를 제작하는 것이 가능하다.
이와 같이, 일본 특개평7-205322호 공보 또는 Applied Optics Vol.35, No.19 pp.3466-3470 "Precision crystal corner cube arrays for optical gratings formed by (100) silicon planes with selective epitaxial growth"에 제안되어 있는 비기계적인 방법에 따르면, 보다 작은 배열 피치를 갖는 스퀘어 코너 큐브 어레이를 제작하는 것은 가능하다. 스퀘어 코너 큐브 어레이를 양산하기 위해서는, 상기의 방법으로 제작한 스퀘어 코너 큐브 어레이의 표면의 형태를 전기 주조 등에 의해 전사하여 금형(예를 들면, Ni형)을 제작하는 것이 바람직하다. 이 금형을 마스터 기판으로서 이용하여, 수지 재료 등에 전사하면, 금형으로부터 다수의 코너 큐브 리플렉터를 제작할 수 있다.
그러나, 상기의 제조 방법에 의해, 현 시점에서, 배열 피치가 충분히 작고, 또한 충분히 높은 재귀 반사 특성을 나타내는 스퀘어 코너 큐브 리플렉터를 제조하는 것은 곤란하다.
스퀘어 코너 큐브 리플렉터의 재귀 반사 특성은, 하나의 단위 구조(즉, 단일 스퀘어 코너 큐브)를 구성하는 3개의 정방면 각각의 형상 정밀도, 각 면의 평면성( 즉, 각 면의 각도의 정밀도), 2개의 인접한 면들 사이의 접합부의 정밀도 등(이하, 이들 정밀도를 통합하여, 단순히 "형상 정밀도"라 함)에 의해 큰 영향을 받는다. 상기 비기계적인 방법에 의해서는, 이상적인 형상에 가까운 형상을 갖는 스퀘어 코너 큐브 어레이를 제조하기는 어려워서, 그 결과, 재귀 반사 특성이 이론값보다 대폭 저하된다.
보다 구체적으로 설명하면, 일본 특개평7-205322호 공보에 기재되어 있는 바와 같은 광화학적인 방법을 이용하여 제작된 스퀘어 코너 큐브는, 면 정밀도(평면성)를 높게 하는 것이 곤란하다. 상기 방법에 의해서는, 스퀘어 코너 큐브의 각 측면의 면 정밀도는 기판 위에 형성하는 삼각뿔 형상의 포토레지스트 패턴 요소의 면 정밀도에 의존하며, 이 포토레지스트 패턴 요소의 면 정밀도를 높이기 위해서는, 마스크의 투과율 또는 차광율의 변화율을 균일하게 하여, 포토레지스트층의 노광·현상 프로세스를 엄밀하게 제어할 필요가 있다. 그러나, 이러한 엄격한 프로세스 제어는 실제로 곤란하다.
또한, Applied Optics Vol.35, No.19 pp.3466-3470 "Precision crystal corner cube arrays for optical gratings formed by (100) silicon planes with selective epitaxial growth"에 개시된 바와 같이 실리콘의 선택 성장을 이용한 방법에 의해서는, 결정의 측방 성장을 제어하기 어렵다. 게다가, 스퀘어 코너 큐브의 패턴을 결정하기 위해 실리콘 기판 위에는 퇴적되는 실리콘 산화막 및 이 실리콘 산화막 위에 적층되는 막의 단부면에서의 왜곡의 영향이 크다. 이러한 이유로, 의도한 형상을 갖는 스퀘어 코너 큐브 어레이를 제작하는 것은 곤란하다.
이와 같이, 충분히 작은 피치(예를 들면, 200㎛ 이하)로 배열된 단위 구조로 이루어지는 스퀘어 코너 큐브 리플렉터의 재귀 반사 특성을 향상시키기 위해, 스퀘어 코너 큐브 어레이의 형상 정밀도를 개선하는 접근에는 한계가 있다. 특히, 단위 구조의 배열 피치가 작아질수록, 스퀘어 코너 큐브 어레이의 형상 정밀도는 저하되기 때문에, 재귀 반사 특성을 충분히 향상시키는 것은 곤란하다.
상기한 문제점을 극복하기 위해, 본 발명의 목적은, 미소한 피치로 배열된 복수의 단위 구조를 가짐으로써, 재귀 반사 특성이 우수한 코너 큐브 리플렉터를 제공하는 것이다. 또한, 그와 같은 코너 큐브 리플렉터를 제조하는 간편한 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은, 상기 코너 큐브 리플렉터를 구비하며, 표시 특성이 우수한 반사형 표시 장치를 제공하는 것이다.
본 발명 바람직한 실시예에 따른 코너 큐브 리플렉터는, 2차원적으로 배열된 복수의 단위 구조를 포함하는 것이 바람직하다. 상기 단위 구조의 배열 피치는 200㎛ 이하이고, 각 단위 구조는 광 입사측으로부터 볼 때 정점 및 저점을 포함하며, 상기 정점을 포함하는 정점부는, 이상적인 코너 큐브에서의 이상적인 정점부에 대한 잉여 부분 및/또는 결손 부분을 포함하고 있고, 상기 정점의 레벨은, 상기 이상적인 코너 큐브에서의 이상적인 정점의 레벨보다도 낮고, 상기 저점의 레벨과 상 기 이상적인 코너 큐브에서의 이상적인 저점의 레벨 간의 평균 레벨 차 h2는, 상기 정점의 레벨과 상기 이상적인 정점의 레벨 간의 평균 레벨 차 h1보다도 작다.
본 발명의 바람직한 실시예에서, 상기 정점의 레벨과 상기 이상적인 정점의 레벨 간의 상기 평균 레벨 차 h1의 상기 배열 피치에 대한 비는 0% 내지 2.5%이다.
다른 바람직한 실시예에서, 상기 저점의 레벨과 상기 이상적인 저점의 레벨 간의 상기 평균 레벨 차 h2의 상기 배열 피치에 대한 비는 0% 이상 1.7% 이하이다.
또 다른 바람직한 실시예에서, 상기 저점의 레벨은 상기 이상적인 저점의 레벨보다도 높다.
또 다른 바람직한 실시예에서, 상기 단위 구조는 스퀘어 코너 큐브인 것이 바람직하다.
또 다른 바람직한 실시예에서, 상기 배열 피치는 20㎛ 이하인 것이 바람직하다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 마스터 기판은, 2차원적으로 배열된 복수의 단위 구조를 포함하는 것이 바람직하고, 상기 단위 구조는 코너 큐브이고, 상기 코너 큐브의 배열 피치는 200㎛ 이하인 것이 바람직하고, 각 코너 큐브는 광 입사측으로부터 볼 때 정점 및 저점을 포함하는 것이 바람직하고, 상기 저점을 포함하는 저점부는, 이상적인 코너 큐브에서의 이상적인 저점부에 대한 잉여 부분 및/또는 결손 부분을 포함하고 있고, 상기 저점의 레벨은 상기 이상적인 코너 큐브에서의 이상적인 저점의 레벨보다도 높은 것이 바람직하고, 상기 정점의 레벨과 상기 이상적인 코너 큐브에서의 이상적인 정점의 레벨 간의 평균 레벨 차 h1은, 상기 저점의 레벨과 상기 이상적인 저점의 레벨 간의 평균 레벨 차 h2보다도 작은 것이 바람직하다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 마스터 기판의 제조 방법은, 2차원적으로 배열된 복수의 단위 구조를 규정하는 표면을 갖는 코너 큐브 어레이 마스터를 준비하는 공정을 포함하는 것이 바람직하고, 상기 단위 구조의 배열 피치는 200㎛ 이하인 것이 바람직하며, 각 단위 구조는 광 입사측으로부터 볼 때 정점 및 저점을 갖고, 상기 정점을 포함하는 정점부 및/또는 상기 저점을 포함하는 저점부는, 이상적인 코너 큐브 어레이에서의 이상적인 정점부 또는 이상적인 저점부에 대한 잉여 부분 및/또는 결손 부분을 포함하는 것이 바람직하다. 상기 방법은, 상기 코너 큐브 어레이 마스터의 상기 표면을 전사함으로써, 제1 전사물을 형성하는 공정과, 제n 전사물로부터 제(n+1) 전사물을 n=1∼k-1까지 순차적으로 형성함으로써(n은 1 이상의 정수, k는 2 이상의 정수), 마스터 기판으로서 이용하는 제k 전사물을 형성하는 공정을 더 포함하는 것이 바람직하다. 상기 코너 큐브 어레이 마스터에서, 상기 정점의 레벨과 상기 이상적인 코너 큐브에서의 이상적인 정점의 레벨 간의 평균 레벨 차 h1이, 상기 저점의 레벨과 상기 이상적인 코너 큐브에서의 이상적인 저점의 레벨 간의 평균 레벨 차 h2보다도 큰 경우에는, 상기 k는 홀수인 것이 바람직하고, 상기 평균 레벨 차 h1이 상기 평균 레벨 차 h2보다도 작은 경우에는, 상기 k는 짝수 인 것이 바람직하다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 코너 큐브 리플렉터의 제조 방법은, 상기 바람직한 실시예에 따른 방법에 의해 제조된 마스터 기판을 이용하여, 코너 큐브 리플렉터들을 제조하는 것이 바람직하다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 코너 큐브 리플렉터의 제조 방법은, 2차원적으로 배열된 복수의 단위 구조를 규정하는 표면을 갖는 코너 큐브 어레이 마스터를 준비하는 공정을 포함하는 것이 바람직하다. 상기 단위 구조의 배열 피치는 200㎛ 이하이며, 각 단위 구조는 광 입사측으로부터 볼 때 정점 및 저점을 갖는 것이 바람직하고, 상기 정점을 포함하는 정점부 및/또는 상기 저점을 포함하는 저점부는, 이상적인 코너 큐브 어레이에서의 이상적인 정점부 또는 이상적인 저점부에 대한 잉여 부분 및/또는 결손 부분을 포함하는 것이 바람직하다. 상기 방법은, 상기 코너 큐브 어레이 마스터의 상기 표면을 전사함으로써, 제1 전사물을 형성하는 공정과, 제n 전사물로부터 제(n+1) 전사물을 n=1∼k-1까지 순차적으로 형성함으로써(n은 1 이상의 정수, k는 2 이상의 정수), 제k 전사물을 형성하는 공정을 더 포함한다. 상기 코너 큐브 어레이 마스터에서, 상기 정점의 레벨과 상기 이상적인 코너 큐브에서의 이상적인 정점의 레벨 간의 평균 레벨 차 h1이, 상기 저점의 레벨과 상기 이상적인 코너 큐브에서의 이상적인 저점의 레벨 간의 평균 레벨 차 h2보다도 큰 경우에는, 상기 k는 홀수인 것이 바림직하고, 상기 평균 레벨 차 h1이 상기 평균 레벨 차 h2보다도 작은 경우에는, 상기 k는 짝수인 것이 바람직하다. 상기 방 법은, 상기 제k 전사물을 마스터 기판으로서 이용함으로써, 코너 큐브 리플렉터를 형성하는 공정을 더 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 바람직한 실시예에서, 상기 코너 큐브 어레이 마스터의 적어도 표면 부분은 입방정계의 결정 재료로 이루어지며, 상기 코너 큐브 어레이 마스터의 상기 단위 구조들은, 상기 표면 부분을 패터닝함으로써 바람직하게 얻어진다.
또 다른 바람직한 실시예에서, 상기 결정 재료는 갈륨 비소를 포함하는 것이 바람직하다.
또 다른 바람직한 실시예에서, 상기 코너 큐브 어레이 마스터의 상기 단위 구조는, 상기 결정 재료의 {100}면에 의해 규정되는 면을 갖는 스퀘어 코너 큐브인 것이 바람직하다.
또 다른 바람직한 실시예에서, 상기 코너 큐브 어레이 마스터를 준비하는 공정은, 상기 결정 재료를 포함하는 기판에 입체 형상 단위 요소를 형성하는 공정과, 상기 기판에 대하여, 상기 결정 재료에 포함되는 원소를 포함하는 제1 활성종을 공급하여, 결정 성장을 행하는 공정을 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명의 다른 바람직한 실시예에 따른 코너 큐브 리플렉터의 제조 방법은, 2차원적으로 배열된 단위 구조들을 규정하는 표면을 갖는 코너 큐브 어레이 마스터를 준비하는 공정을 포함하는 것이 바람직하다. 상기 단위 구조의 배열 피치는 200㎛ 이하인 것이 바람직하며, 각 단위 구조는 광 입사측으로부터 볼 때 정점 및 저점을 포함하는 것이 바람직하고, 상기 저점을 포함하는 저점부는, 이상적인 코너 큐브에서의 이상적인 저점부에 대한 잉여 부분 및/또는 결손 부분을 포함하는 것이 바람직하고, 상기 저점의 레벨은 상기 이상적인 코너 큐브의 이상적인 저점의 레벨보다도 높고, 상기 정점의 레벨과 상기 이상적인 코너 큐브에서의 이상적인 정점의 레벨 간의 평균 레벨 차 h1은, 상기 저점의 레벨과 상기 이상적인 저점의 레벨 간의 평균 레벨 차 h2보다도 작은 것이 바람직하다. 상기 방법은, 상기 코너 큐브 어레이 마스터의 상기 표면을 전사함으로써, 제1 전사물을 형성하는 공정과, 제n 전사물로부터 제(n+1) 전사물을 n=1∼k-1(k는 짝수)까지 순차적으로 형성함으로써(n은 1 이상의 정수, k는 2 이상의 정수), 제k 전사물을 형성하는 공정으로서, 제n 전사물(n=1∼k-1) 중 적어도 하나는 수지 재료로 형성되어 있는, 공정을 포함하는 것이 바람직하고, 상기 제k 전사물을 마스터 기판으로서 이용함으로써, 코너 큐브 리플렉터를 형성하는 공정을 더 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 코너 큐브 리플렉터는, 상기 바람직한 실시예에 따른 방법 중 어느 하나에 의해 제조되어 있다.
본 발명의 다른 마스터 기판은 상기 방법에 의해 제조되어 있다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 반사형 표시 장치는, 재귀성 반사층과, 상기 재귀성 반사층의 관찰자측에 배치되며, 광학 특성이 상이한 제1 상태와 제2 상태 사이에서 전환될 수 있는 변조층을 포함하는 것이 바람직하다. 상기 재귀성 반사층은, 2차원적으로 배열된 복수의 단위 구조를 포함하는 것이 바람직하고, 상기 단위 구조의 배열 피치는 200㎛ 이하인 것이 바람직하며, 각 단위 구조는 광 입사측으로부터 볼 때 정점 및 저점을 포함하는 것이 바람직하고, 상기 정점을 포함 하는 정점부는, 이상적인 코너 큐브에서의 이상적인 정점부에 대한 잉여 부분 및/또는 결손 부분을 포함하는 것이 바람직하고, 상기 정점의 레벨은 상기 이상적인 코너 큐브의 이상적인 정점의 레벨보다도 낮은 것이 바람직하고, 상기 저점의 레벨과 상기 이상적인 코너 큐브에서의 이상적인 저점의 레벨 간의 평균 레벨 차 h2는, 상기 정점의 레벨과 상기 이상적인 정점의 레벨 간의 평균 레벨 차 h1보다도 작은 것이 바람직하다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 코너 큐브 어레이 구조물은, 2차원적으로 배열된 복수의 단위 구조를 갖는 것이 바람직하다. 상기 단위 구조의 배열 피치는 200㎛ 이하인 것이 바람직하며, 각 단위 구조는 광 입사측으로부터 볼 때 정점 및 저점을 포함하는 것이 바람직하고, 상기 저점의 레벨과 이상적인 코너 큐브에서의 이상적인 저점의 레벨 간의 평균 레벨 차 h2의 상기 배열 피치에 대한 비는 1.7% 이하인 것이 바람직하고, 상기 정점의 레벨과 이상적인 코너 큐브에서의 이상적인 정점의 레벨 간의 평균 레벨 차 h1의 상기 배열 피치에 대한 비는 1.7% 이하인 것이 바람직하다.
덧붙여서, 본 명세서에서, "코너 큐브 어레이 구조물"은, 코너 큐브 어레이 형상을 갖는 구조물을 넓게 의미하므로, 코너 큐브 어레이 반사기뿐만 아니라, 코너 큐브 어레이 반사기를 제조하기 위해 이용하는 마스터 기판이나 마스터도 포함하는 것으로 한다.
본 발명의 각종 바람직한 실시예들에 따르면, 매우 작은 피치로 배열된 복수 의 단위 요소를 갖는 코너 큐브 리플렉터의 재귀 반사 특성이 향상될 수 있다. 이외의 것들 중, 본 발명은 형상 정밀도를 증가시키지 않고도 코너 큐브 리플렉터의 재귀 반사 특정이 향상될 수 있다는 점에서 매우 유리하다.
또한, 상술한 본 발명의 각종 바람직한 실시예들에 따르면, 이러한 코너 큐브 리플렉터가 용이하게 얻어질 수 있다.
또한, 이러하 코너 큐브 리플렉터를 사용하여 재귀 반사판이 형성되면, 이러한 재귀 반사판을 포함하는 반사형 표시 장치가 향상된 표시 성능을 나타낼 수 있다.
첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 이하의 상세한 설명으로부터 본 발명의 다른 특징, 요소, 프로세스, 공정, 특징 및 이점이 보다 명백해질 것이다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 각종 바람직한 실시예에 따르면, 코너 큐브 어레이의 배열 피치가 작아질수록, 코너 큐브 어레이를 구성하는 각 단위 구조(코너 큐브)를 고정밀도로 형성하는 것은 곤란하다. 그 때문에, 실제로 형성된 코너 큐브 형상은, 이상적인 코너 큐브 어레이 형상으로부터 적어도 부분적으로 어긋나 있다.
따라서, 본 발명자들은 이상적인 코너 큐브 형상으로부터 부분적으로 어긋남이 발생하고 있는 경우에서도, 높은 재귀 반사 특성을 나타낼 수 있는 코너 큐브 어레이의 구성에 대하여 검토하였다. 그 결과, 각 코너 큐브의 반사면 중 이상적인 코너 큐브 형상으로부터의 어긋남을 갖는 부분의 위치를 제어함으로써, 재귀 반 사 특성을 개선할 수 있는 것을 알 수 있었다.
특히, 본 발명자들은, 그와 같은 어긋남을 갖는 부분을 코너 큐브의 정점 부근에 배치하고, 코너 큐브의 반사면 중, 보다 양호한(이상적인 형상에 보다 가까움) 형상을 갖는 부분을 코너 큐브의 저점 부근에 배치함으로써, 재귀 반사 특성이 높은 코너 큐브 어레이가 얻어지는 것을 발견하였다. 여기서, 코너 큐브의 "정점"이란, 광 입사측으로부터 볼 때 가장 가까운 점을 가리키며, 코너 큐브의 "저점"이란, 광 입사측으로부터 볼 때 가장 먼 점을 가리키는 것으로 한다.
이하, 스퀘어 코너 큐브 어레이를 예시하여 설명한다.
먼저, 이상적인 형상을 갖는 스퀘어 코너 큐브 어레이(200i)의 구성을, 도 1의 (a) 및 (b)에 도시한다. 스퀘어 코너 큐브 어레이(200i)는, 성장한 결정의 {100}면에 의해 규정되는 3면 S1∼S3을 갖는 스퀘어 코너 큐브의 단위 요소(200U)가 어레이 형상으로 배열된 구성을 갖는다. 단위 요소(200U)를 구성하는 3면 S1∼S3은 서로 직교하는 3개의 대략 정방형의 면이다. 또한, 이와 같이 하여 제작된 스퀘어 코너 큐브 어레이(200i)는, 정점(20i)을 갖는 정점부(200a)와, 저점(21i)을 갖는 저점부(200b)가 조합된 입체 형상을 갖고 있다. 여기서, 이 스퀘어 코너 큐브 단위 요소(200U)는, 상면으로부터 보면, 정점(20i) 및 안점(saddle point)(22i)으로 이루어지는 정육각형, 또는 저점(21i) 및 안점(22i)으로 이루어지는 정육각형을 나타낸다. 스퀘어 코너 큐브의 단위 요소(200U)의 배열 피치(인접하는 저점(21i) 사이의 최단 거리)는 200㎛ 이하, 보다 바람직하게는, 20㎛ 이하이다.
이에 대하여, 본 발명에 따른 코너 큐브 리플렉터(201)는, 도 2에 도시한 바 와 같은 구성을 갖고 있다. 도 2에 도시된 단면은 도 1의 (a)에 도시된 면 II-II에서 볼때 도 1의 (a)에 도시된 코너 큐브 어레이(200i)의 단면과 대응한다. 코너 큐브 리플렉터(201)에서의 단위 구조의 배열 피치는 200㎛ 이하이다. 코너 큐브 리플렉터(201)에서는, 도 1의 (a) 및 (b)에 도시된 코너 큐브 리플렉터(200i)의 형상과 비교하면, 정점의 부근(이하, "정점부"라 함)(24)의 일부가 누락되어 있다. 본 명세서에서는, 이러한 누락된 부분(27)을 "결손 부분"이라 한다. 정점부(24)에 결손 부분(27)이 존재하고 있으면, 정점(20r)의 레벨은 이상적인 정점(20i)의 레벨보다도 낮게 된다. 따라서, 정점부(24)는 라운딩된 형상을 갖는다. 한편, 코너 큐브 리플렉터(201)는, 도 1의 (a) 및 (b)에 도시된 코너 큐브 리플렉터(200i)의 형상과 비교하면, 저점(21r)의 부근(이하, "저점부"라 함)(23)에, 소위 "에칭되지 않은 부분"을 갖고 있어서, 저점부를 구성하는 면에는 뭉툭한 부분(unsharpened portion)이 발생하고 있다. 본 명세서에서는, 이러한 에칭되지 않은 부분(26)을 「잉여 부분」이라고 한다. 저점부(23)에 잉여 부분(26)이 존재하고 있으면, 저점(21r)의 레벨은 저점(21i)의 레벨보다도 높다.
"저점부(23)"란, 도 2에 도시한 바와 같이, 예를 들면 코너 큐브 어레이(200i)에서의 이상적인 저점(21i)을 정점으로 하며, 이상적인 저점(21i)과 이상적인 정점(20i) 간의 거리의 대략 1/2을, 높이 H0으로 하는 삼각뿔 영역이다. 또한, "정점부(24)"란, 이상적인 정점(20i)을 정점으로 하며, 상기 높이 H0을 높이로 하는 삼각뿔 영역이다. 또한, 본 명세서에서는, 도 17의 (a), (b)에 도시한 바와 같이, 광 입사측으로부터 볼 때, 정점(20), 저점(21), 정점부(24) 및 저점부(23)를 각각 정의하고 있다. 따라서, 코너 큐브 리플렉터(201)가 투광성을 갖는 재료로 형성되며, 코너 큐브 리플렉터(201)의 코너 큐브 어레이 형상이 형성되어 있지 않은 쪽의 표면으로부터 광을 입사하는 경우에는, 정점부(24)에 잉여 부분(26)이 발생하고, 저점부(23)에 결손 부분(27)이 발생한다(도 17의 (b)).
또한, 코너 큐브 리플렉터(201)에서는, 이상적인 형상을 구성하는 면(즉, 재귀 반사에 기여하는 면) 이외의 면을 "불필요한 면"이라 부르기로 하면, 저점부(23)에서의 잉여 부분(26)으로 인해 기인하는 불필요한 면의 비율은, 정점부(24)에서의 결손 부분(27)으로 인해 기인하는 불필요한 면의 비율보다도 작다. 다시 말해서, 저점부(23)의 형상은 정점부(24)의 형상보다도 이상적인 형상에 가깝다.
코너 큐브 리플렉터(201)에서, 정점부(24)와 저점부(23)에서의 형상의 어긋남의 크기(불필요한 면의 비율)를 상대적으로 비교하는 방법 중 하나로서, 정점(20r)의 레벨과 이상적인 정점(23i)의 레벨 간의 평균 레벨 차 h1과, 저점(21r)의 레벨과 이상적인 저점(21i)의 레벨 간의 평균 레벨 차 h2를 비교해도 된다. 이들 레벨 차 h1, h2는, 예를 들면 정점부(24) 및 저점부(23)에서의 표면의 요철을 각각 원자간력 현미경(AFM; Atomic Force Microscope)에 의해 측정함으로써 구할 수 있다. 이 방법을 이용하면, 코너 큐브 리플렉터(201)에서는 저점부(23)에서의 레벨 차 h2는 정점부(24)에서의 레벨 차 h1보다도 작아야 한다.
본 발명에 따른 코너 큐브 리플렉터(201)는 상기 구성을 갖고 있기 때문에, 높은 재귀 반사 특성을 갖는다. 특히, 코너 큐브 리플렉터(201)의 반사면에서의 형상 정밀도는 그대로인 경우에도, 재귀 반사 특성을 개선할 수 있기 때문에 유리하다. 따라서, 코너 큐브 리플렉터(201)를 이용하면, 표시 특성이 우수한 반사형 표시 장치를 구성할 수 있다. 또한, 코너 큐브 리플렉터(201)는 라운딩된 형상의 정점부(24)를 갖고 있기 때문에, 핸들링하기 쉬워서, 실용적이다.
코너 큐브 리플렉터(201)의 배열 피치는, 바람직하게는, 20㎛ 이하이다. 특히, 코너 큐브 리플렉터(201)를 표시 장치에 이용하는 경우에는, 배열 피치가 20㎛ 이하이면, 상술한 혼색의 문제를 방지할 수 있다. 한편, 배열 피치는 100㎚ 이상인 것이 바람직하다. 배열 피치가 100㎚보다도 작으면, 고정밀도의 코너 큐브 리플렉터를 제작하는 것이 곤란해진다. 보다 바람직하게는, 배열 피치는 500㎚ 이상이다.
코너 큐브 리플렉터(201)의 재귀 반사 특성을 보다 향상시키기 위해서는, 저점부(23)에서의 평균 레벨 차 h2의 배열 피치에 대한 비는 0% 내지 1.7%인 것이 바람직하다. 또한, 정점부(24)에서의 평균 레벨 차 h1의 상기 배열 피치에 대한 비는 0%보다도 크고 2.5% 이하인 것이 바람직하다.
복수의 코너 큐브 리플렉터(201)를 제작하기 위해서는, 마스크-기판을 이용하는 것이 바람직하다. 마스터 기판은, 바람직하게는 Ni 등의 기계적 강도가 우수한 재료로 형성되는 것이 바람직하다. 마스터 기판은, 코너 큐브 리플렉터(201)의 반사면의 형상을 반전시킨 형상을 갖고 있는 것이 바람직하다. 즉, 2차원적으로 배열된 복수의 코너 큐브를 갖고 있으며, 코너 큐브의 배열 피치는 200㎛ 이하인 것이 바람직하다. 또한, 각 코너 큐브에서의 저점부는 잉여 부분을 포함하는 것이 바람직하다. 따라서, 상기 저점의 레벨은 상기 이상적인 코너 큐브에서의 이상적인 저점의 레벨보다도 높은 것이 바람직하다. 정점부에서의 평균 레벨 차 h1은 저점부에서의 평균 레벨 차 h2보다도 큰 것이 바람직하다.
코너 큐브 리플렉터(201) 및 그것을 제작하기 위한 마스터 기판은, 예를 들면 이하와 같이 하여 제작할 수 있다.
먼저, 도 3의 (a)에 도시한 바와 같이, 2차원적으로 배열된 복수의 단위 구조(여기서는, 스퀘어 코너 큐브)를 갖는 코너 큐브 어레이 마스터(203)를 준비한다. 마스터(203)에서의 단위 구조의 배열 피치는 200㎛ 이하이다. 각 단위 구조는 정점부(24) 및 저점부(23)를 갖고 있으며, 정점부(24)는 결손 부분(도시 생략), 저점부(23)는 잉여 부분(26)을 포함하고 있다. 결손 부분의 체적은 잉여 부분의 체적보다도 작다. 따라서, 정점(20r)의 레벨과 이상적인 정점(20i)의 레벨 간의 평균 레벨 차 h1은, 저점(21i)의 레벨과 이상적인 저점(21r)의 레벨 간의 평균 레벨 차 h2보다도 작다.
계속해서, 도 3의 (b)에 도시한 바와 같이, 코너 큐브 어레이 마스터(203)를 전사하여, 제1 전사물을 형성한다. 그 후, 제1 전사물을 이용하여 제2 전사물(도 3의 (c))을 형성한다. 이 제2 전사물을 마스터 기판으로서 이용하여, 코너 큐브 리플렉터(최종 제품)(201)로 되는 제3 전사물(도 3의 (d))을 형성한다. 여기서, 전사 횟수는 3회로 한정되지 않는다. 코너 큐브 어레이 마스터(203)를 그대로 마스터 기판으로서 이용하여, 코너 큐브 리플렉터(201)로 되는 제1 전사물을 형성할 수도 있다. 또한, n=1∼k-1까지, 제n 전사물을 이용하여 제(n+1) 전사물을 순차적으로 형성함으로써(n은 1 이상의 정수, k는 2 이상의 정수), 코너 큐브 어레이 마스터(203)의 표면 형상과 마찬가지 형상을 갖는 제k 전사물(k는 짝수)를 형성하고(도 3의 (c), (e)), 이것을 마스터 기판으로서 이용하여도 된다. 이 마스터 기판의 표면 형상을 전사함으로써, 코너 큐브 어레이 마스터(203)의 표면 형상을 반전한 형상을 갖는 제(k+1) 전사물(k는 짝수)이 얻어진다(도 3의 (d), (f)). 얻어진 제(k+1) 전사물의 표면에, 필요에 따라 반사 금속층을 형성해도 된다. 이것에 의해, 코너 큐브 리플렉터(201)가 제작된다.
대신, 도 3의 (b)에 도시한 바와 같이, 코너 큐브 어레이 마스터(203')를 준비해도 된다. 코너 큐브 어레이 마스터(203')에서의 단위 구조의 배열 피치는 200㎛ 이하이다. 각 단위 구조는 정점부(24) 및 저점부(23)를 갖고 있으며, 정점부(24)는 결손 부분을 포함하고, 저점부(23)는 잉여 부분(도시 생략)을 포함하고 있다. 결손 부분의 체적은 잉여 부분의 체적보다도 크다. 그 때문에, 정점(20r)의 레벨과 이상적인 정점(20i)의 레벨 간의 평균 레벨 차 h1은, 저점(21i)의 레벨과 이상적인 저점(21r)의 레벨 간의 평균 레벨 차 h2보다도 크다. 이 경우에는, 코너 큐브 어레이 마스터(203')의 제1 전사물을 마스터 기판으로서 이용하면, 코너 큐브 리플렉터(201)로 되는 제2 전사물이 얻어진다. 혹은, 코너 큐브 어레이 마스터 (203')를 홀수회 전사하여, 마스터 기판을 형성해도 된다. 즉, n=1∼k-1까지, 제n 전사물을 이용하여 제(n+1) 전사물을 순차적으로 형성함으로써(n은 1 이상의 정수, k는 2 이상의 정수), 코너 큐브 어레이 마스터(203')의 표면 형상을 반전시킨 형상을 갖는 제k 전사물(k는 홀수)을 형성한다(도 3의 (c), (e)). 이것을 마스터 기판으로서 이용하면, 코너 큐브 리플렉터(201)로 되는 제(k+1) 전사물이 제작된다(도 3의 (d), (f)).
이와 같이, 상기 방법에서는, 전사 횟수를 조정함으로써, 스퀘어 코너 큐브 어레이 마스터(203, 203')의 정점부(24) 및 저점부(23) 중, 재귀 반사에 기여하지 않는 면(불필요한 면)이 적은 쪽을 저점부(23)로 하는 스퀘어 코너 큐브 리플렉터(최종 제품)(201)를 구성한다. 따라서, 상기 방법에 따르면, 재귀 반사 특성이 우수한 코너 큐브 리플렉터(201)를 간편하게 제작할 수 있다. 특히, 코너 큐브 어레이의 형상 정밀도를 높이기 위해 복잡한 프로세스를 행하지 않고 재귀 반사 특성을 개선할 수 있기 때문에 유리하다.
이하, 도면을 참조하면서, 코너 큐브 리플렉터의 재귀 반사 특성의 평가 방법에 대하여 설명한다.
(재귀 반사 특성의 평가 방법)
본 발명에서는, 코너 큐브 리플렉터의 재귀 반사율의 측정함으로써, 재귀 반사 특성을 평가한다. 재귀 반사율의 측정은, 도 4에 도시한 바와 같은 평가 장치(300)를 이용하여 행한다. 도 4의 평가 장치(300)는, 기본적으로는 낙사형(incident) 현미경과 동일하다.
평가 장치(300)는, 샘플 재귀성 반사판(120)을 고정하는 대(stage)(119)와, 대(119)와 수직인 방향을 따라 배치된 대물 렌즈(집광각, 예를 들면 7.5°)(121)와, 백색광을 출사하는 광원(124)과, 하프 미러(122)와, 수광부(123)를 갖고 있다. 하프 미러(122)는, 광원(124)에 의해 출사된 광을 반사하여, 대(119)에 고정된 샘플 재귀성 반사판(120)에 수직으로 입사되도록 설치되어 있다. 수광부(123)는, 샘플 재귀성 반사판(120)에 의해 수직 방향으로 반사된 후, 대물 렌즈(121)를 통과한 광을 수광하도록, 대물 렌즈(121)의 바로 위에 설치되어 있다.
다음으로, 이 평가 장치(300)를 이용한 재귀 반사율 Rr의 측정 방법을 설명한다.
먼저, 평가하고자 하는 샘플 재귀성 반사판(사이즈 : 예를 들면, 10㎜ 내지 200㎜)(120)을 준비한다. 샘플 재귀성 반사판(120)은, 코너 큐브 어레이이어도 되며, 코너 큐브 어레이의 반사면에 금속층을 형성한 재귀성 반사판이어도 된다.
다음, 이 샘플 재귀성 반사판(120)을 대(119)에 고정한다. 계속해서, 광원(124)으로부터 출사된 광을 하프 미러(122)에 의해 반사시킨 후, 집광각 7.5°의 대물 렌즈(121)를 통해 샘플 재귀성 반사판(120)에 수직 방향으로 입사시킨다. 이 때, 샘플 재귀성 반사판(120)에는, 입사광에 의한 빔 스폿(직경 D : 예를 들면, 100㎛)(125)이 형성된다. 입사광은 샘플 재귀성 반사판(120)에 의해 반사된다. 이 반사광 중, 대략 수직 방향으로 반사된 광은, 대물 렌즈(121)를 통해 수광부(123)에 의해 수광된다. 이것에 의해, 대략 수직 방향으로 반사된 광의 강도 Il가 측정된다.
또한, 레퍼런스(reference)로서 유전체 미러(사이즈: 예를 들면 10㎜ 내지 100㎜)(도시 생략)를 준비하고, 샘플 재귀성 반사판(120) 대신에 평가 장치(300)의 대(119)에 설치한다. 상기와 같이, 광원(124)으로부터 출사된 광을 하프 미러(122)에 의해 반사시킨 후, 대물 렌즈(121)를 통해 유전체 미러에 수직 방향으로 입사된다. 이 때, 유전체 미러에 의해 대략 수직 방향으로 반사된 광은, 대물 렌즈(121)를 통해 수광부(123)에 의해 수광된다. 이것에 의해, 대략 수직 방향으로 반사된 광의 강도 Ir이 측정된다.
이 후, 샘플 재귀성 반사판(120)에 의한 반사광의 강도 I1/Ir의, 유전체 미러에 의한 반사광의 강도 Ir에 대한 비(I1/Ir)를 구한다. 본 명세서에서는, 이 비(I1/Ir)(%)를 샘플 재귀성 반사판(120)의 재귀 반사율 Rr로 한다.
상기 평가 방법에서는, 샘플 재귀성 반사판(120)에 의한 반사광의 강도 I1을 측정한 후에, 유전체 미러에 의한 반사광의 강도 Ir을 측정하지만, 강도 Ir을 먼저 측정해도 된다.
상기 평가 방법에서는, 특히 개인적으로 사용될 수 있는 디스플레이 패널에 이용되는 코너 큐브 어레이(재귀성 반사판)을 평가하는 것을 상정하고 있다. 그와 같은 재귀성 반사판의 배열 피치는, 예를 들면 디스플레이 패널의 화소 피치와 대략 동일하거나, 또는 그것 이하이다. 따라서, 구체적으로는, 본 평가 방법에 의해 평가되는 샘플 재귀성 반사판(120)의 배열 피치는, 200㎛ 이하, 바람직하게는, 20㎛ 이하이다.
상기 평가 장치에서, 보다 신뢰성이 높은 평가를 행하기 위해서는, 광원(124)으로부터 출사된 광에 의해 샘플 재귀성 반사판(120)에 형성되는 빔 스폿(125)의 직경 D는, 샘플 재귀성 반사판(120)의 단위 구조의 배열 피치 이상으로 되도록 조정되는 것이 바람직하다. 빔 스폿의 직경 D가 단위 구조의 배열 피치보다도 작으면, 샘플 재귀성 반사판(120)에서의 빔 스폿(125)이 형성되는 위치에 따라, 재귀 반사율 Rr의 측정값이 크게 변동된다. 예를 들면, 단위 구조의 중심에 빔 스폿(125)이 형성되면, 재귀 반사율 Rr의 측정값은 커지며, 반대로 단위 구조의 외주(단위 구조와 단위 구조의 접속부) 근방에 빔 스폿(125)이 형성되면, 재귀된 광은 수광부(123)로 들어가기 어렵게 되기 때문에, 재귀 반사율 Rr의 측정값은 작아진다. 그 때문에, 샘플 재귀성 반사판(120)의 재귀 반사 특성을 정확하게 평가하는 것은 곤란해진다. 보다 바람직하게는, 빔 스폿(125)의 직경 D는 배열 피치의 3배 이상이다. 빔 스폿(125)의 직경 D가 단위 구조의 배열 피치의 3배 이상이면, 빔 스폿(125)의 형성되는 위치나, 단위 구조마다의 재귀 반사 특성의 변동 등이 재귀 반사율 Rr의 측정값에 미치는 영향을 보다 작게 할 수 있기 때문에, 보다 신뢰성이 높은 평가가 가능하게 된다. 보다 바람직하게는, 빔 스폿(125)의 직경 D는 배열 피치의 5배 이상이다.
대물 렌즈(121)의 집광각은 7.5°에 한하지 않고, 상술한 바람직한 크기의 빔 스폿(125)을 형성할 수 있도록, 적절하게 설정할 수 있다. 단, 대물 렌즈(121) 의 집광각은 30° 이하인 것이 바람직하다. 집광각이 30°보다도 크면, 샘플 재귀성 반사판(120)에서의 빔 스폿(125)이 작아지기 때문에, 빔 스폿(125)의 형성 위치에 따라, 재귀 반사율 Rr의 측정값에 변동이 발생한다. 또한, 재귀 반사되지 않고 되돌아온 광(스퀘어 코너 큐브를 구성하는 3면에서의 반사를 벗어난 광, 산란 성분 등)까지 집광할 확률이 높아진다.
본 평가 방법은, 예를 들면 도로 표식 등에 사용되는 바와 같은, 거대한 사이즈의 단위 구조로 이루어지는 재귀성 반사판의 평가에는 실제 사용되지 않는다. 상술한 바와 같은, 적절한 사이즈의 빔 스폿(125)을 형성하는 것이 곤란하기 때문이다. 그러나, 이러한 평가 방법은, 빔 스폿(125)의 직경 D를 충분히 크게 할 수 있도록, 특별히 큰 사이즈의 대물 렌즈(121)를 제작하는 경우에는 사용될 수 있다.
(제1 실시예)
이하, 본 발명의 제1 특정의 바람직한 실시예에 따른 코너 큐브 리플렉터를 설명한다.
본 실시예의 코너 큐브 리플렉터(202)는, 도 5의 (b) 또는 (c)에 도시한 바와 같이, 실질적으로 불필요한 면을 거의 갖고 있지 않은 저점부와, 변형되거나(도 5의 (b)), 부분적으로 결손되어 있기도(도 5의 (c)) 하기 때문에, 라운딩된 형상을 갖는 정점부로 구성되어 있다. 따라서, 정점(20r)의 레벨은 이상적인 정점(20i)의 레벨보다도 낮게 되어 있다. 단위 구조의 배열 피치는, 예를 들면 10㎛이다.
본 실시예의 코너 큐브 리플렉터(202)는, 예를 들면 이하의 방법으로 제작된다.
먼저, 도 6의 (a)∼(i) 및 도 7의 (a)∼(i)을 참조하면서, 코너 큐브 어레이 마스터(203)를 제작하는 방법을 설명한다. 도 6의 (a)∼(i)는, 각 공정에서의 기판의 평면도이며, 도 7의 (a)∼(i)는 도 6의 (i)에 도시된 Ⅶ-Ⅶ 면에서 볼때 각 공정에서의, 기판의 표면 부분을 모식적으로 도시하는 단면도이다.
먼저, 입방정 단결정으로 이루어지는 기판(예를 들면, 섬아연(sphalerite) 구조를 갖는 갈륨 비소 결정으로 형성되는 기판)(61)을 준비한다(도 6의 (a)). 기판(61)의 표면은 {111}B면과 실질적으로 평행하다. 이 기판(61)의 표면은 도 7의 (a)에 도시한 바와 같이, 경면으로 마무리된다(mirror-polished).
다음으로, 기판(61)의 표면 위에, 스핀 코팅법에 의해 두께 약 1㎛의 포지티브형 포토레지스트층을 형성한다. 포토레지스트층의 재료로서는, 예를 들면 OFPR-800(도쿄 오우카사제)를 이용할 수 있다. 이 포토레지스트층을 약 100℃에서 30분간 프리 베이크한 후, 포토레지스트층 위에 포토마스크를 배치하여 노광을 행한다.
이러한 바람직한 실시예에스, 포토마스크로서는, 도 8에 도시한 바와 같은 정삼각형의 차광 영역(65a) 및 투과 영역(65b)이 삼각형의 변 방향의 각각에서 서로 반대 방향으로 교대로 형성된 포토마스크(65)를 이용할 수 있다. 포토마스크(65)는, 차광 영역(65a)의 패턴인 정삼각형의 어느 한 변이, 갈륨 비소 결정의 <01-1> 방향과 평행하게 되도록 기판 위에 배치된다. 여기서 방향 표시 앞에 있는 음수 기호는 방향 표시가 음이라는 것을 나타냄을 주의해햐 한다. 본 실시예에서는, 차광 영역(65a)의 패턴인 정삼각형의 한 변의 길이를 약 10㎛로 하고 있다.
이 레지스트층을 현상액(예를 들면, NMD-3% : TMAH(테트라메틸암모늄 히드록 시드) 2.38%(도쿄 오우카사제))를 이용하여 현상함으로써, 도 6의 (b) 및 도 7의 (b)에 도시한 바와 같이, 기판(61) 위에는 패터닝된 레지스트 패턴(62)이 형성된다. 상술과 같은 포토마스크(65)를 이용하여 형성된 대략 정삼각형의 레지스트 패턴(2)은 그 한 변이 갈륨 비소 결정의 <01-1> 방향과 평행하게 되도록 배치된다. 즉, 레지스트막(62)의 각 변이 결정의 {100}면과 평행하게 되도록 배치된다.
바람직한 실시예에서는, 이 레지스트 패턴(62)의 배열 피치에 따라, 형성되는 코너 큐브의 사이즈가 제어될 수 있다. 보다 구체적으로는, 형성되는 코너 큐브의 배열 피치는 레지스트막(62)의 피치 P0(여기서는, 약 10㎛)과 대략 동등한 사이즈로 된다.
덧붙여서, 에칭 마스크층의 패턴은 도 6의 (b)에 나타내는 것에 한하지 않고, 여러 가지의 패턴으로 할 수 있다. 단, 코너 큐브를 적합하게 제작하기 위해서는, 에칭 마스크층의 마스크부(잔존하는 레지스트막(2))에서의 소정의 점(예를 들면, 무게 중심 위치)이, 벌집형(honeycomb) 격자점 위에 배열되는 것이 바람직하다. 여기서, 벌집 모양의 격자점이란, 합동한 정육각형을 간극이 없이 밀하게 패킹(densely packed)한 경우에서의, 각 정육각형의 정점과 각 정육각형의 무게 중심점에 대응하는 점을 가리킨다. 혹은, 제1 방향으로 연장되는 동일한 간격(소정 간격)의 복수의 평행선과, 상기 제1 방향과는 60° 상이한 제2 방향으로 연장되는 동일한 간격 또한 상기 소정 간격과 동일한 간격의 복수의 평행선의 교점에 대응하는 점을 가리킨다. 또한, 에칭 마스크층의 마스크부는, 적합하게는 삼각형 또는 육각형 등의 3회의 회전 대칭 형상을 갖고 있다.
다음으로, 자석 교반기(magnet stirrer)에 의해 에칭액을 교반(攪拌)시키면서 기판(61)을 웨트 에칭한다(도 6의 (c) 및 도 7의 (c)). 바람직한 실시예에서, 에칭액으로서는, 예를 들면 NH4OH:H2O2:H2O=1:2:7의 혼합액을 사용할 수 있다. 이 경우, 에칭 온도는 약 20℃로 하고, 에칭 시간은 약 60초로 할 수 있다.
이 에칭 공정에서, 갈륨 비소 결정의 {100}면((100)면, (010)면, 및 (001)면)은 다른 결정면에 비해 에칭되기 어렵기 때문에, {100}면이 노출되도록 이방성 에칭이 진행한다. 단, 이 에칭 공정에서는, 개구부로부터 {111}B면 방향으로 에칭되는 양 d1과 {100}면 방향으로 에칭되는 양 d2는 도 9에 나타낸 바와 같은 관계로 된다.
이 결과, 정점(63a)이 형성된 단계에서 저면(평탄부)(63b)이 남은 입체 형상(63)이 형성되게 된다. 이와 같이, 본 실시예에서는, 도 7의 (c)에 도시한 바와 같이, 입체 형상 요소로서, 마스크부(62)의 아래에 정점을 갖는 복수의 볼록부(63)가 기판(1)에 형성된다.
볼록부(63)는, 서로 직교하는 3개의 {100}면에 의해 규정되는 직각 이등변 삼각형의 면을 구비한 삼각뿔 형상(즉, 입방체의 한 코너에 대응하는 삼각뿔 형상)을 갖는다. 또한, 이 볼록부(63)는 벌집 모양의 격자점 위에 형성되며, 이들 배열 피치는 마스크부(62)의 피치 P0(여기서는 10㎛)과 마찬가지로 된다.
덧붙여서, 상기의 웨트 에칭 공정에 의해 형성되는 요철 형상은, 에칭액의 종류나, 에칭 시간 등의 에칭 조건에 따라 변화할 수 있다. 예를 들면, 상기 에칭 속도비 R{111}B/R{100}가 보다 큰 경우(예를 들면, 1.8 이상인 경우)에는, 도 7의 (c)에 나타낸 경우에 비해 평탄부(63b)의 면적은 보다 작아진다. 또한, 상술한 바와 같은 볼록부가 아니라, 오목부 또는 오목부와 볼록부를 조합한 입체 형상 요소가 배열되는 경우도 있다. 본 발명에서 기판 위에 형성되는 입체 형상 요소는, 이와 같이 삼각뿔 형상의 볼록부 이외의 형상을 갖는 입체 형상 요소일 수 있지만, 이들은 벌집 모양의 격자점 위에 배열되는 것이 바람직하다.
다음으로, 상술한 이방성 에칭에 의해 삼각뿔 형상의 볼록부(63)가 소정의 패턴으로 형성된 기판(61)을 아세톤 등의 유기 용매 내에서 초음파 세정함으로써, 기판(61) 위에 잔존하는 불필요한 레지스트막 등을 제거한다(도 6의 (d) 및 도 7의 (d)).
그 후, 기상 성막 장치를 이용하여, 입체 형상 요소가 형성된 기판면에서 이방성 결정 성장 프로세스를 행한다. 여기서, 기상 성막 장치로서는, VPE(기상 박막 성장법), MBE(분자선 박막 성장법), MOVPE(유기 금속 기상 박막 성장법) 등의 에피택셜 성장법에 의한 박막 형성을 위해 이용되는 공지의 장치를 이용할 수 있다. 기상 성막 장치 내에는, 트리메틸갈륨(Ga(CH3)3) 및 아신(arsine)(AsH3 )이 도입된다. 이들 가스를, 예를 들면 10Torr의 감압 환경 하에서, 기판을 630℃로 가열한 상태에서 100분 동안 흘림으로써 원하는 결정 성장 프로세스를 실행할 수 있다.
결정 성장을 생기게 하기 위해 이용되는 활성종은, 전형적으로는 기판을 구 성하는 결정 재료와 동일한 원소(본 실시예에서는, 갈륨 또는 비소)를 포함하는 가스로서 공급된다. 이와 같이, 활성종을 포함하는 가스로서는, 전형적으로는 상술한 트리메틸갈륨 가스나 아신 등과 같이, 기판을 구성하는 재료와 동일한 원소를 포함하는 분자(갈륨 또는 갈륨 화합물과 비소 또는 비소 화합물 중 적어도 한쪽)의 가스가 이용된다. 이것은, 기판의 표면 부분을 구성하는 결정 재료와 격자 정합한 결정을 적절하게 성장시킬 수 있기 때문이다.
이 결정 성장 프로세스에서는, 갈륨 비소 기판을 형성하는 결정 재료(갈륨 및 비소)와 동일한 원소를 포함하는 가스를 기판면에 접촉시키지만(즉, 기판에 대하여 활성종을 공급함), 기판에 미리 형성되어 있는 입체 형상 요소(볼록부(63))의 영향에 의해, 결정의 {111}B면의 법선 방향으로는 결정 성장이 발생하지 않고, {100}면의 법선 방향을 따라 선택적으로 갈륨 비소 결정이 성장한다. 즉, 트리메틸갈륨 가스 및 아신에 포함되는 활성종이, 저면의 {111}B면에서는 반응을 생기게 하지 않고, 측벽을 이루는 {100}면에서 우선적으로 성장이 발생하여, 결정면 방위에 따라 성장 속도가 상이한 이방성의 결정 성장이 행해진다.
이 결정 성장 공정에서, 소정의 결정면({100}면)이 선택적으로 형성되고, 이 때, 기판에 미리 형성된 입체 형상 요소에 의해, 결정 성장이 발생하는 장소 등이 결정될 수 있다. 그 결과, 도 6의 (e)에 도시한 바와 같이, 기판 표면은 주로 {100} 결정면으로 구성된 단위 요소의 어레이(이하, "초기 단위 요소 어레이"라 부르는 경우가 있음)를 형성한다. 초기 단위 요소 어레이에서는, 각 볼록부의 엣지(능선부(71))를 따라, {100}면 이외의 결정면이 노출되어 있다.
도 7의 (e)는, 능선부(71)를 포함하는 기판의 단면도이다. 보다 상세한 도면을 도 10의 (a)에 도시한다. 도 10의 (a)에 도시한 바와 같이, 에칭에 의해 얻어진 볼록부(63) 위에 결정층(64)이 형성되고, 결정층(64)의 표면의 일부가 능선부(71)(폭 : 예를 들면 2.2㎛)를 구성하고 있다. 능선부(71)는, 전형적으로는 각 볼록부의 정점 부근에 발생하는 삼각형의 {111}B면과, 정점으로부터 각 엣지를 따라 발생하는 {110}면을 포함하고 있다. 이러한 능선부(71)는, 결정층(64)을 형성할 때에, <110> 방향의 성장 속도가 느리기 때문에 발생한다. 또한, 발생한 능선부(71)는 동일한 조건으로 결정 성장을 계속하면 확대된다.
능선부(71)를 제거하기 위해, 도 6의 (f) 및 도 7의 (f)에 도시한 바와 같이, 도 6의 (b)와 마찬가지의 수순으로, 결정층(64)의 각 볼록부의 정점을 커버하는 레지스트 패턴(72)을 형성한다. 이 때, 레니스트 패턴(72)의 마스크 요소의 면적은 도 6의 (c)에서 이용한 레지스트 패턴(62)의 마스크 요소의 면적보다도 작게 하는 것이 바람직하다.
계속해서, 이방성 웨트 에칭을 행한다(도 6의 (g) 및 도 7의 (g)). 에칭액으로서, 예를 들면 도 6의 (c)에서 이용한 것과 마찬가지의 에칭액(NH4OH:H2O2:H2O=1:2:7의 혼합액)을 이용할 수 있다. 또한, 에칭 온도는 약 20℃로 하고, 에칭 시간은 약 20초로 할 수 있다. 에칭 시간은 도 6의 (c)의 에칭 시간보다도 짧아지도록 설정하는 것이 바람직하다. 이 에칭에 의해, 기판의 노출 표면은 도 7의 (g)에 나타내는 단면 형상을 갖는다. 즉, 도 7의 (g)에 도시된 바와 같이 능선부(71)의 면적은 감소되지만, 에칭제의 {111}B/{100}가 1.7 정도이기 때문에, 기판의 각 오목부에 삼각형 형상으로 {100}면 이외의 결정면이 노출한다(삼각형 영역(73)). 전형적으로는, 이 삼각형 영역(73)의 면적은 도 6의 (c)의 각 오목부에 형성되는 삼각형 영역의 면적보다 작아진다. 보다 상세한 도면을 도 10의 (b)에 도시한다. 도 10의 (b)에 도시한 바와 같이, 각 저점(121)을 구성하는 면의 저점부에 뭉툭한 부분(unsharpened portion)(122)이 발생하고 있다. 뭉툭한 부분(122)은, {100}면을 테라스(terrace)로 하는 원자 레벨의 다수의 단차가 형성된 영역이며, 거시적으로는 {100}면으로부터 경사된 면을 형성하고 있다.
그 후, 도 6의 (d)와 마찬가지의 공정에서, 기판(61) 위에 잔존하는 불필요한 레지스트막 등을 제거한다(도 6의 (h), 도 7의 (h)). 이 기판(61)을 코너 큐브 어레이 마스터(203)으로 하여도 되고, 필요에 따라, 기판(61)에 한층 더 가공 처리를 행할 수도 있다.
한층 더 가공하는 처리의 일례를 설명한다. 먼저, 도 6의 (i) 및 도 7의 (i)에 도시된 바와 같이, 기판(61)에 대하여, 도 6의 (e)와 마찬가지의 방법으로 결정 성장을 행한다. 예를 들면, 트리메틸갈륨(Ga(CH3)3) 및 아신(AsH3)을 10Torr의 감압 환경 하에서, 기판을 630℃로 가열한 상태에서 20분간 흘림으로써 원하는 결정 성장 프로세스를 실행할 수 있다(도 6의 (i)). 즉, 도 6의 (i)에서의 결정 성장 프로세스의 처리 시간(예를 들면, 20분간)은, 도 6의 (e)에서의 처리 시간보다 짧은 것이 바람직하다. 이 결정 성장에 의해, 도 6의 (i)에 도시한 바와 같이, 오목부에 불필요한 결정면(삼각형 영역(73))이 없어짐과 함께, 볼록부에 도 6의 (e)의 능선부(71)보다도 면적이 작은 능선부(도시 생략)가 발생한다. 보다 상세한 단면도를 도 10의 (c)에 나타낸다. 도 10의 (c)로부터 알 수 있는 바와 같이, 이 결정 성장에 의해, 기판(61)의 오목부의 저점(121)에 발생하고 있었던 뭉툭한 부분(122)은 없어지지만, 각 볼록부를 구성하는 엣지에는 능선부(71)(폭 : 예를 들면 1.5㎛)가 발생한다. 도 10의 (c)에 도시된 능선부(71)의 면적은 도 10의 (a)에서의 능선부(71)의 면적보다도 작다. 계속해서, 도 10의 (a)의 마스크보다도 면적이 작은 레지스트 패턴(120')을 이용하여 한층 더 웨트 에칭 공정을 행하면, 도 10의 (d)에 도시한 바와 같이, 각 오목부의 저점(121)을 구성하는 면에 뭉툭한 부분(122)은 발생하지만, 그 면적은 도 10의 (b)에서의 뭉툭한 부분(122)의 면적보다도 작아진다. 또한, 능선부(71)나 뭉툭한 부분(122)을 구성하는 불필요한 결정면의 비율이 허용 범위 이하로 될 때까지, 성장 공정과 에칭 공정을 반복하여도 된다. 이와 같이, 한층 더 가공 처리를 행함으로써, 보다 양호한 형상을 갖는 코너 큐브 어레이 마스터(203)가 얻어진다.
그러나, 얻어진 코너 큐브 어레이 마스터(203)에는, 아무리 해도 불필요한 결정면이 남게 된다. 불필요한 결정면의 형상이나 위치는, 예를 들면 반복되는 가공 처리(에칭 및 결정 성장) 중, 어떤 가공 처리를 마지막으로 행할지에 따라 상이하다. 구체적으로는, 코너 큐브 어레이 마스터(203)의 제작 프로세스를 에칭 공정에서 종료하는 경우에는, 저점부에서의 불필요한 면(삼각형 영역)의 비율이 정점부에서의 불필요한 면의 비율보다도 커진다. 즉, 도 5의 (a)에 도시한 바와 같이, 얻어진 코너 큐브 어레이 마스터(203)의 저점부에는 잉여 부분(26)이 존재한다. 반대로, 제작 프로세스를 결정 성장 공정에서 종료하면, 정점부에서의 불필요한 면(능선부)의 비율은 저점부에서의 불필요한 면의 비율보다도 커진다. 이 경우에는, 도 5의 (b)에 도시한 바와 같이, 코너 큐브 어레이 마스터(203)의 정점부는 결손 부분(27)을 갖는다.
본 실시예에서의 코너 큐브 어레이의 마스터(203)의 반사면은, 도 11의 (a)에 나타낸 바와 같은 형상을 갖고 있다. 도 11의 (a)는, 도 1의 (a)에서의 Ⅱ-Ⅱ 단면도에 상당하는 도면이다. 저점부(23)에는 잉여 부분(26)이 존재하고 있어서, 저점부(23)의 표면에는 뭉툭한 부분이 발생하고 있다. 그 때문에, 저점(21r)의 레벨은 이상적인 저점(21i)의 레벨보다도 높아져 있다. 한편, 정점부(24)는 비교적 양호한 형상을 갖고 있다.
도 11의 (a)에 도시한 바와 같이, 저점부(23)를 구성하는 한 면을 따라, 저점부(23)를 관찰하면, 잉여 부분(26)은 대략 삼각형의 "스트립(strip)"으로서 인식된다(도 11의 (b)). 이 "스트립"의 정점의 높이 H를 측정하여, 높이 H의, 배열 피치(여기서는 10㎛) p에 대한 비(%)를 구한다. 이 비의 크기에 의해, 저점부(23)에서의 형상의 어긋남(불필요한 면의 비율)을 상대적으로 평가하는 것으로 한다. 본 실시예에서의 코너 큐브 어레이 마스터(203)의 H/p는 약 2.0%이다.
계속해서, 이 코너 큐브 어레이 마스터(203)를 전사함으로써, 코너 큐브 리플렉터(202)를 제작한다. 도 12를 참조하면서, 전사 방법에 대하여 설명한다. 여기서는, 상술한 방법에 의해 제작된, 저점부에 잉여 부분을 갖는 코너 큐브 어레이 마스터(203)(도 5의 (a))를 이용한다.
도 12의 (a)에 도시한 바와 같이, 유리 등의 기판(예를 들면, 코닝사제1737 유리)(130) 위에, 2P법(Photo Polymer)용 전사 수지로서, 예를 들면 아크릴 수지(미츠비시 레이온사제 : MP-107)(131a)를 적하한 후, 코너 큐브 어레이 마스터(203)를 부착한다. 상기 부착은 챔버(133)의 속에서 감압 하에서 행한다. 이것에 의해, 기포를 서로 유입시키지 않고, 기판(130)과 코너 큐브 어레이 마스터(203) 사이에 아크릴 수지(131a)를 충전할 수 있다. 덧붙여서, 전사 수지로서, 아크릴계 수지 이외에, 이액성 수지나, 사출 성형에 이용되는 열가소성 수지 등을 이용하여도 된다.
이 후, 아크릴 수지(131a)를 경화시킨다. 도 12의 (b)에 도시한 바와 같이, 기판(130)을 석영판(135) 등의 위에 고정하고, 기판(130)에 프레스기(134)로 약 1㎏/㎠의 압력을 걸면서, 아크릴 수지(131a)를 자외선(고압 수은 등)(136)으로 조사한다(3J/㎠). 덧붙여서, 전사 수지의 종류에 따라, 경화 방법이나 경화 조건은 상이하다. 전사 수지를 경화시키기 위해, 가열하거나, 경화 촉진제를 첨가하여도 된다.
계속해서, 기판(130)으로부터 코너 큐브 어레이 마스터(203)를 떼어놓으면(도 12의 (c)), 기판(130) 위에 형성된, 스퀘어 코너 큐브 어레이 형상을 갖는 수지층(131b)이 얻어진다. 이 수지층(131b)은 코너 큐브 어레이 마스터(203)의 형상을 반전시킨 형상을 갖고 있다. 즉, 수지층(131b)의 볼록부의 정점 부근은 미시적으로는 라운딩된 형상을 갖고 있다.
얻어진 수지층(131b)을 이용하여, 마스터 기판을 형성한다(도시 생략). 본 명세서에서는, "마스터 기판"이란, 전사에 의해 코너 큐브 리플렉터(최종 제품)(202)를 얻기 위해 이용하는 형(mold)을 의미한다. 마스터 기판의 형성은 공지의 방법에 의해 행할 수 있다. 예를 들면, 도금법을 이용한 전기 주조법에 의해, 니켈(Ni) 등으로 이루어지는 마스터 기판을 형성할 수 있다. 전기 주조법도 전사 방법의 하나이기 때문에, 마스터 기판의 형상은 코너 큐브 어레이 마스터(203)와 대략 동일한 형상으로 된다.
마지막으로, 공지의 전사 방법에 의해 마스터 기판을 수지 재료 등에 전사함으로써, 코너 큐브 리플렉터(202)(도 5의 (b) 및 (c))가 얻어진다. 코너 큐브 리플렉터(202)의 베이스 플레이트로서는, PET 등의 필름재를 이용하여도 되고, TFT 소자 등이 배치된 기판이어도 된다. 코너 큐브 리플렉터(202)의 형상은 코너 큐브 어레이 마스터(203)의 형상을 반전시킨 형상으로 된다. 따라서, 정점부(24)는 결손 부분을 갖지만, 저점부(23)는 이상적인 저점부(23i)에 의해 가까운 형상을 갖고 있다.
덧붙여서, 이러한 스퀘어 코너 큐브 리플렉터(202)에, 필요에 따라 반사층(예를 들면, Ag층)(50)을 형성해도 된다.
상기 코너 큐브 리플렉터(202)의 제작 방법에서, 중요한 것은 원하는 형상의 코너 큐브 리플렉터(202)를 형성하기 위해, 코너 큐브 어레이 마스터(203)으로부터 코너 큐브 리플렉터(최종 제품)(202)를 형성할 때까지 행하는 전사 횟수를 제어하는 것이다.
예를 들면, 상술된 바와 같이, 도 3의 (a)의 형상을 갖는 코너 큐브 어레이 마스터(203)를 이용하는 경우에는, 홀수회의 전사를 행함으로써, 도 3의 (a)의 형상을 반전시킨 형상을 갖는 코너 큐브 리플렉터(202)를 형성한다. 이것에 대하여, 도 3의 (b)에 나타내는 형상을 갖는 코너 큐브 어레이 마스터(203')를 이용하는 경우에는, 얻어진 마스터(203')를 짝수회 전사함으로써, 코너 큐브 리플렉터(202)를 얻으면 된다. 혹은, 마스터를 그대로 코너 큐브 리플렉터(202)로서 이용하여도 된다.
덧붙여서, 이상에서는 기판(61)으로서 갈륨 비소 단결정 기판을 이용하는 예를 설명하였지만, InP, InAs, ZnS, GaP 등의 다른 섬아연 구조를 취하는 화합물로 형성되는 단결정 기판을 이용하는 것도 가능하다. 또한, 게르마늄 결정 등의 다이아몬드 구조를 갖는 단결정 기판을 이용하는 것도 가능하다. 또한, Si 기판을 이용하여도 된다.
또한, 코너 큐브 어레이 마스터(203)의 제작 방법도 상기에 한하지 않는다. 예를 들면, 포토마스크(65)를 차광 영역(65a)의 패턴인 정삼각형의 어느 한 변이 갈륨 비소 결정의 <011> 방향과 평행하게 되도록 기판 위에 배치해도 된다. 또한, 포토 마스크(65)와 상이한 형상의 포토마스크를 이용하여도 된다. 또한, Applied Optics Vol.35, No.19 pp.3466-3470 "Precision crystal corner cube arrays for optical gratings formed by (100) silicon planes with selective epitaxial growth"에 기재된 바와 같이, SiO2 패드를 이용하여 기판 위에 입체 형상 요소 패턴 을 형성한 후에 결정 성장을 행함으로써, 초기 단위 요소 어레이를 형성할 수도 있다. 혹은, 절삭 가공으로 대표되는 기계 가공 등의 공지 기술을 이용하여도 된다. 단, 그와 같은 방법에 의해 제작되는 마스터(203)에 잔존하는 불필요한 면의 위치를 어느 정도 제어할 수 있는 것이 필요하다. 이것에 의해, 전사 횟수를 제어하면, 마스터(203)의 정점부 및 저점부 중, 보다 양호한 형상을 갖는 쪽을 저점부로 하는 코너 큐브 리플렉터(202)를 형성할 수 있다.
바람직하게는, 코너 큐브 어레이 마스터(203, 203')는 초기 단위 요소 어레이가 형성된 기판 표면에 대하여 2 이상의 상이한 가공 처리를 행함으로써 제작된다. 2 이상의 상이한 가공 처리는, "상보적인 관계"에 있는 복수의 상이한 가공 처리이면 된다. "상보적인 관계"에 있는 가공 처리란, 기판 표면의 임의의 부분(부분 A)에 있는 불필요한 면을 저감시키지만, 기판 표면의 다른 부분(부분 B)에 불필요한 면을 발생하는 가공 처리(예를 들면, 에칭 공정)와, 기판 표면의 부분 B에 있는 불필요한 면을 저감시키지만, 기판 표면의 부분 A에 불필요한 면을 발생하는 다른 가공 처리(예를 들면, 결정 성장 공정)를 가리킨다. 따라서, 각 가공 처리 후에 불필요한 결정면이 형성되는 위치나 불필요한 결정면의 형상도, 가공 처리의 종류에 따라 상이하기 때문에, 상기에 한정되지 않는다. 상보적인 관계에 있는 2 이상의 가공 처리를 반복하여 행하면, 기판 표면 전체에서의 불필요한 면의 합계 비율을 서서히 감소 가능함과 동시에 제작 프로세스를 어느 가공 처리에서 종료시킬지에 따라, 불필요한 면이 보다 많이 존재하는 위치를 보다 확실하게 제어할 수 있기 때문에, 유리하다.
전사 방법으로서는, 상기에 한하지 않고, 여러가지의 공지의 방법을 이용할 수 있다. 또한, 마스터 기판의 재료도 특별히 한정되지 않는다. GaAs로 이루어지는 마스터(203)를 직접 마스터 기판으로서 이용하여도 되고, 마스터(203)를 짝수회 또는 홀수회 전사함으로써, 기계적 강도가 우수한 재료(예를 들면, Ni)로 이루어지는 마스터 기판(소위, Ni 스탬퍼)이나, 실리콘 수지 등의 수지 재료로 이루어지는 마스터 기판을 제작해도 된다.
또한, 코너 큐브 리플렉터(202)의 재료로서, 공지의 전사 재료를 이용할 수 있다. 코너 큐브 리플렉터(202)를 투명 재료(예를 들면, PMMA : 폴리메틸메타크릴레이트)로 형성해도 된다. 이 경우에는, 투명 재료와 공기의 굴절율 간의 차를 이용함으로써(전반사), 재귀 반사성을 발휘할 수 있기 때문에, 표면에 반사 금속층을 설치하지 않아도 된다.
다음으로, 샘플 반사판 D1을 제작하고, 그 재귀 반사 특성을 평가했기 때문에, 그 결과를 설명한다.
먼저, 샘플 반사판 D1을 다음의 방법으로 제작한다.
도 6의 (a) 및 도 7의 (i)를 참조하면서 상술한 방법에 의해 코너 큐브 어레이 마스터(배열 피치 : 10㎛)(203)를 제작한다. 여기서는, 한층 더 가공 처리를 행하지 않고, 도 6의 (g)의 이방성 에칭을 행한 후, 레지스트 패턴을 박리한 기판(61)(도 6의 (h), 도 10의 (b))을 코너 큐브 어레이 마스터(203)로 한다.
다음으로, 코너 큐브 어레이 마스터(203)의 저점부에서의 형상의 어긋남을 조사한다. 여기서는, 도 11을 참조하면서 설명한 방법에 의해 H/p를 구하였기 때 문에, 그 결과를 표 1에 나타낸다.
코너 큐브 어레이 마스터(203)를 도 12의 (a)∼(c)에 나타내는 방법에 의해 아크릴 수지에 전사하면, 수지층(131b)이 얻어진다. 이 수지층(131b)의 코너 큐브 어레이 형상을 갖는 표면에, 진공 증착법에 의해, 은(Ag)으로 이루어지는 금속층(두께 : 1500Å)(50)을 형성한다. 이것에 의해, 코너 큐브 어레이 마스터(203)를 홀수회(1회) 전사한 샘플 반사판 D1이 얻어진다(도 13의 (a)). 여기서, 샘플 반사판 D1은, 간단히 나타내기 위해, 감광성 수지를 이용한 전사를 1회 밖에 행하고 있지 않지만, 여러가지 방법에 의해 홀수회의 전사를 행하여도, 대략 마찬가지 형상의 반사판이 제작된다.
또한, 비교를 위해, 샘플 반사판 D1의 형상을 반전시킨 형상을 갖는 샘플 반사판 D2도 제작한다. 샘플 반사판 D2는 코너 큐브 어레이 마스터(203)의 코너 큐브 어레이 형상을 갖는 표면에 직접, Ag로 이루어지는 금속층(50)(두께: 1500Å)을 형성함으로써 얻어진다(도 13의 (b)). 덧붙여서, 여기서는 샘플 반사판 D2로서, 코너 큐브 어레이 마스터(203)인 GaAs 기판 그 자체를 이용하고 있지만, 코너 큐브 어레이 마스터(203)를 짝수회 전사하여도, 샘플 반사판 D2와 대략 마찬가지 형상의 반사판이 얻어진다.
얻어진 샘플 반사판 D1, D2 각각에 대하여, 도 4의 평가 장치(300)를 이용하여 재귀 반사율 Rr을 측정한다. 측정 결과를 표 1에 나타낸다.
Figure 112004049397011-pat00001
표 1로부터, 동일한 코너 큐브 어레이 마스터(203)를 이용하여, 동등한 형상 정밀도를 갖는 코너 큐브 리플렉터(202)를 구성하여도, 코너 큐브 리플렉터(202)를 형성할 때의 전사 횟수에 따라, 재귀 반사 특성이 대폭 변하는 것을 확인할 수 있다. 즉, 전사 횟수를 제어함으로써, 정점부(볼록부)에서의 불필요한 면의 비율이 저점부(오목부)에서의 불필요한 면의 비율보다도 큰 코너 큐브 리플렉터(202)를 구성하면, 재귀 반사 특성을 개선할 수 있다.
코너 큐브 어레이의 마스터(203)를 제작할 때에, 상술한 바와 같이, 2개의 상이한 가공 공정을 반복하면, 보다 형상 정밀도가 높은(즉, 잉여 부분이 작음) 마스터(203)가 얻어지기 때문에 유리하다. 예를 들면, 상술한 제작 방법에서는, 최종 공정은 도 6의 (g), (h)의 에칭 공정이지만, 그 후에 결정 성장 공정, 에칭 공정을 더 반복함으로써, 마스터(203)의 형상을 이상적인 형상에 가깝게 할 수 있다.
따라서, 상기 2 공정의 반복 횟수를 바꿔 복수의 코너 큐브 어레이 마스터(203)를 제작하고(어느 것이나, 최종 공정은 에칭 공정으로 함), 코너 큐브 어레이 마스터(203)의 H/p와 코너 큐브 리플렉터(202)의 재귀 반사 특성 간의 관계를 조사하였다. 여기서는, 복수의 코너 큐브 어레이 마스터(203) 각각에 대하여, 상기와 마찬가지의 방법에 의해, 상호 반전하는 형상을 갖는 2종류의 샘플 반사판 D1, D2를 제작하여, 이들 재귀 반사율 Rr을 도 4의 평가 장치(300)를 이용하여 측정한다. 측정 결과를 도 14에 나타낸다.
도 14에 도시된 결과로부터, 형상 정밀도는 동일하여도, 불필요한 면의 위치를 조정함으로써, 재귀 반사율 Rr을, 예를 들면 10% 정도 향상할 수 있음을 알 수 있다. 따라서, 형상 정밀도가 떨어지는(H/p가 큼) 마스터(203)를 이용하여도, 전사 횟수를 제어하면, 재귀 반사 특성이 높은 코너 큐브 어레이 반사기를 구성할 수 있음을 확인할 수 있다. 예를 들면, 2개의 상이한 가공 공정을 반복함으로써, H/p가 2.0% 이하(h2/p로 환산하면 2.5% 이하)인 마스터(203)를 형성하면, 그 후에 행하는 전사 횟수를 조정함으로써, 50% 이상의 재귀 반사율 Rr을 나타내는 코너 큐브 어레이 리플렉터(202)를 제작할 수 있다. 얻어진 코너 큐브 어레이 리플렉터(202)의 h1/p은 2.5% 이하이어서, h2/p는 h1/p보다도 작다. 또한, H/p가 1.4% 이하(h2/p로 환산하면1.7% 이하)인 마스터(203)를 형성하면, 전사 횟수에 관계없이 50% 이상의 재귀 반사율 Rr을 나타내는 코너 큐브 어레이 리플렉터(202)를 제작할 수 있다. 얻어진 코너 큐브 어레이 리플렉터(202)의 h1/p 및 h2/p는 모두 1.7% 이하이다. 또한, H/p가 1.4%인 마스터를 이용하여 제작한 샘플 반사판 D2(h2/p:1.7%)의 재귀 반사율 Rr이 약 50%이기 때문에, 코너 큐브 어레이 반사기의 h2/p가 1.7% 이하이면, 재귀 반사율 Rr : 50% 이상을 보다 확실하게 실현할 수 있기 때문에 바람직하다.
(제2 실시예)
이하, 본 발명에 따른 반사형 표시 장치의 바람직한 실시예를 설명한다.
먼저, 도 15를 참조하면서, 본 실시예의 반사형 표시 장치(400)의 구성을 설명한다. 반사형 표시 장치(400)는, 코너 큐브 리플렉터(재귀성 반사층)(48)와, 코너 큐브 리플렉터(48)의 관측자측에 설치된 액정 셀(40)을 구비하고 있다. 코너 큐브 리플렉터(48)는 코너 큐브 어레이(49)와, 코너 큐브 어레이(49)의 표면에 형성된 금속층(50)을 갖고 있다. 코너 큐브 어레이(49)는, 제1의 바람직한 실시예에서 설명한 코너 큐브 어레이(202)와 마찬가지의 방법에 의해 제작되며, 또한 마찬가지의 구성을 갖고 있다. 따라서, 코너 큐브 어레이(49)는 관찰자측으로부터 볼 때, 비교적 양호한 형상을 갖는 복수의 오목부, 및 오목부에 비해 불완전한 형상을 갖는 복수의 볼록부로 형성되어 있다. 코너 큐브 어레이(40)의 각 볼록부는 라운딩된 형상을 갖고 있다. 스퀘어 코너 큐브(203)의 배열 피치는, 표시 장치의 화소 피치보다도 충분히 작은 것이 바람직하며, 예를 들면 10㎛이다. 금속층(50)은 높은 반사율을 나타내는 재료로 형성된다. 금속층(50)의 재료의 금속 반사율이 높을수록 재귀성 반사판의 재귀 반사율 Rr이 높아진다. 본 실시예에서는, 실제 구조를 감안하여, 용이하게 사용 가능한 금속 중 높은 금속 반사율을 갖는 Ag를 금속층(50)의 재료로서 이용한다. 코너 큐브 리플렉터(48)의 재귀 반사율 Rr은, 예를 들면 50%이다.
액정 셀(40)은, 대향하는 한쌍의 투명 기판(41, 42)과, 기판(41, 42) 사이에 끼워진 액정층(47)을 갖고 있다. 투명 기판(41, 42)은, 유리나 고분자 필름 등의 투명 재료로 이루어진다. 관찰자측의 투명 기판(41)에서의 액정층(47)측의 표면에는, 투명 전극(43) 및 배향 처리층(45)의 순으로 형성되어 있다. 다른쪽 투명 기 판(42)에서의 액정층(47)측의 표면에는, 투명 전극(44) 및 배향 처리층(46)이 이 순으로 형성되어 있다. 액정층(47)은, 상이한 광학 특성을 나타내는 2개의 상태(예를 들면, 산란 상태와 광 투과 상태)를 전환하는 것이 가능한 층이면 된다. 액정층(47)의 재료로서는, 예를 들면 고분자 또는 저분자의 산란형 액정 재료를 이용할 수 있다.
본 실시예에서는, 액정층(47)의 재료로서 고분자 분산형 액정을 이용한다. 액정층(47)은, 예를 들면 대향시킨 기판(41, 42) 사이에, 저분자 액정 조성물과 미중합 프리폴리머를 상용시킨 프리폴리머 액정 혼합물을 배치한 후, 미중합 프리폴리머를 중합시킴으로써 형성된다. 상기 중합은, 프리폴리머 액정 혼합물을 자외선 등의 활성광선으로 조사함으로써 행하여도 되고, 프리폴리머 액정 혼합물을 가열함으로써 행하여도 된다. 단, 가열에 의한 중합을 행하면, 기판 위에 형성된 다른 부재가 열에 의해 악영향을 받을 우려가 있기 때문에, 자외선 조사에 의해 중합시키는 것이 바람직하다. 따라서, 프리폴리머로서, 액정성을 나타내는 자외선 경화성 프리폴리머를 이용하는 것이 바람직하다. 프리폴리머 액정 혼합물은, 예를 들면 자외선 경화성 프리폴리머와 저분자 액정 조성물을 20:80의 중합비로 혼합시키고, 이것에 소량의 중합 개시제(치바 가이기사제)를 첨가함으로써 얻어진다. 이러한 프리폴리머 액정 혼합물은 상온에서 네마틱 액정 상태(phase)를 나타낸다.
액정층(47)은, 투명 전극(43, 44)을 통해 액정층(47)에 인가되는 전압에 따라, 산란 상태와 광 투과 상태 사이에서 전환할 수 있다. 본 실시예에서의 액정층(47)은, 전압 무인가 시에 산란 상태를 나타내고, 소정의 전압이 인가되면 광 투과 상태를 나타내도록 형성되어 있다.
반사형 표시 장치(400)에서의 백 표시 및 흑 표시 모드의 스위칭 동작은, 도 16을 참조하면서 미리 설명한 스위칭 동작과 마찬가지이다.
반사형 표시 장치(400)는, 재귀 반사율 Rr이 높은(Rr:50%) 코너 큐브 리플렉터(48)를 구비하고 있기 때문에, 콘트라스트비가 우수한 표시를 실현할 수 있다. 여기서, 코너 큐브 리플렉터(48)의 재귀 반사율 Rr은 50% 이상인 것이 바람직하다. 재귀 반사율 Rr이 50% 이상이면, 충분한 콘트라스트비(1:3정도 이상)가 얻어진다.
반사형 표시 장치(400)에서는, 코너 큐브 리플렉터(48)가 액정 셀(40)의 외측에 배치되어 있으며, 이들 사이는 공극이다. 그러나, 이 공극에, 투명 기판(42)과 동등한 굴절율을 갖는 재료로 이루어지는 투명층을 설치하여도 된다. 혹은, 코너 큐브 어레이(49)를 투명 재료로 형성하고, 코너 큐브 어레이(49)가 액정 셀(40)의 투명 기판(42)측으로 되도록 코너 큐브 리플렉터(48)를 배치해도 된다. 이 경우, 코너 큐브 어레이(49)를 투명 기판(42)으로서 기능시킬 수도 있다.
또한, 반사형 표시 장치(400)에서는, 코너 큐브 리플렉터(48)는 코너 큐브 어레이 형상을 갖는 표면이 관찰자측으로 되도록 배치되어 있지만, 코너 큐브 어레이 형상을 갖는 표면이 그 반대측으로 되도록 배치되어 있어도 된다. 단, 배치된 상태에서 관찰자측으로부터 볼 때 볼록부가 보다 불완전한 형상을 갖도록, 코너 큐브 리플렉터(48)의 형상이 조정될 필요가 있다. 이 경우, 금속층(50)을 설치하지 않고, 코너 큐브 어레이(49)의 내부 전반사를 이용한 코너 큐브 리플렉터(48)를 구성할 수도 있다.
본 발명의 각종 바람직한 실시예들은, 미소한 피치로 배열되어, 높은 재귀 반사 특성을 나타내는 코너 큐브 리플렉터를 제공한다. 또한, 그와 같은 코너 큐브 리플렉터를 간편하게 제조할 수 있다.
또한, 상기 코너 큐브 리플렉터를 구비하여, 표시 특성이 우수한 반사형 표시 장치를 제공할 수 있다.
본 발명은 바람직한 실시예들에 대하여 설명되었지만, 개시된 발명이 여러가지 방식으로 변경될 수 있고 특정적으로 기재된 것 이외의 많은 실시예들을 상정할 수 있다는 것이 본 기술 분야의 당업자들에게 명백하다. 따라서, 첨부된 특허청구범위가 본 발명의 진정한 정신 및 범위 내에 있는 발명의 모든 변경들을 포함하도록 의도된다.

Claims (19)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 마스터 기판의 제조 방법으로서,
    2차원적으로 배열된 단위 구조들을 규정하는 표면을 갖는 코너 큐브 어레이 마스터를 준비하는 공정 - 상기 단위 구조들의 배열 피치는 200㎛ 이하 100㎚ 이상이고, 상기 각 단위 구조는 광 입사측으로부터 볼 때 정점 및 저점을 가지며, 상기 정점을 포함하는 정점부 및 상기 저점을 포함하는 저점부 중 적어도 한쪽은, 이상적인 코너 큐브 어레이에서의 이상적인 정점부 또는 이상적인 저점부와 비교하여 잉여 부분 및 결손 부분 중 어느 하나를 포함함 - ;
    상기 코너 큐브 어레이 마스터의 상기 표면을 전사함으로써, 제1 전사물을 형성하는 공정; 및
    제n 전사물로부터 제(n+1) 전사물을, n을 1부터 k-1까지 1씩 증가시키면서 순차적으로 형성함으로써(n은 1 이상의 정수, k는 2 이상의 정수), 마스터 기판으로서 이용하는 제k 전사물을 형성하는 공정 - 상기 코너 큐브 어레이 마스터에서, 상기 정점의 레벨과 상기 이상적인 코너 큐브에서의 이상적인 정점의 레벨 간의 평균 레벨 차 h1이, 상기 저점의 레벨과 상기 이상적인 코너 큐브에서의 이상적인 저점의 레벨 간의 평균 레벨 차 h2보다도 큰 경우에는, k는 홀수이고, 상기 평균 레벨 차 h1이 상기 평균 레벨 차 h2보다도 작은 경우에는, k는 짝수임 -
    을 포함하고,
    상기 코너 큐브 어레이 마스터의 적어도 표면 부분은, 입방정계의 결정 재료로 이루어지며,
    상기 코너 큐브 어레이 마스터의 상기 단위 구조들은 상기 표면 부분을 패터닝함으로써 얻어지고,
    상기 코너 큐브 어레이 마스터의 상기 단위 구조들은, 상기 결정 재료의 {100}계 면들에 의해 규정되는 표면들을 포함하는 방법.
  9. 제8항의 방법에 의해 제조된 마스터 기판을 이용하여, 코너 큐브 리플렉터들을 제조하는, 코너 큐브 리플렉터의 제조 방법.
  10. 코너 큐브 리플렉터의 제조 방법으로서,
    2차원적으로 배열된 단위 구조들을 규정하는 표면을 갖는 코너 큐브 어레이 마스터를 준비하는 공정 - 상기 단위 구조들의 배열 피치는 200㎛ 이하 100㎚ 이상이고, 상기 각 단위 구조는 광 입사측으로부터 볼 때 정점 및 저점을 가지며, 상기 정점을 포함하는 정점부 및 상기 저점을 포함하는 저점부 중 적어도 한쪽은, 이상적인 코너 큐브 어레이에서의 이상적인 정점부 또는 이상적인 저점부와 비교하여 잉여 부분 및 결손 부분 중 어느 하나를 포함함 - ;
    상기 코너 큐브 어레이 마스터의 상기 표면을 전사함으로써, 제1 전사물을 형성하는 공정;
    제n 전사물로부터 제(n+1) 전사물을, n을 1부터 k-1까지 1씩 증가시키면서 순차적으로 형성함으로써(n은 1 이상의 정수, k는 2 이상의 정수), 제k 전사물을 형성하는 공정 - 상기 코너 큐브 어레이 마스터에서, 상기 정점의 레벨과 상기 이상적인 코너 큐브에서의 이상적인 정점의 레벨 간의 평균 레벨 차 h1이, 상기 저점의 레벨과 상기 이상적인 코너 큐브에서의 이상적인 저점의 레벨 간의 평균 레벨 차 h2보다도 큰 경우에는, k는 홀수이고, 상기 평균 레벨 차 h1이 상기 평균 레벨 차 h2보다도 작은 경우에는, k는 짝수임 - ; 및
    상기 제k 전사물을 마스터 기판으로서 이용함으로써, 상기 코너 큐브 리플렉터를 형성하는 공정
    을 포함하고,
    상기 코너 큐브 어레이 마스터의 적어도 표면 부분은, 입방정계의 결정 재료로 이루어지며,
    상기 코너 큐브 어레이 마스터의 상기 단위 구조들은 상기 표면 부분을 패터닝함으로써 얻어지고,
    상기 코너 큐브 어레이 마스터의 상기 단위 구조들은, 상기 결정 재료의 {100}계 면들에 의해 규정되는 표면들을 포함하는 방법.
  11. 삭제
  12. 제10항에 있어서,
    상기 결정 재료는 갈륨 비소를 포함하는 방법.
  13. 삭제
  14. 제10항에 있어서,
    상기 코너 큐브 어레이 마스터를 준비하는 공정은,
    상기 결정 재료를 포함하는 기판에 입체 형상의 단위 구조를 형성하는 공정, 및
    상기 기판에 대하여, 상기 결정 재료에 포함되는 원소를 포함하는 제1 활성종을 공급하여, 결정 성장을 행하는 공정을 포함하는 방법.
  15. 코너 큐브 리플렉터의 제조 방법으로서,
    2차원적으로 배열된 단위 구조들을 규정하는 표면을 갖는 코너 큐브 어레이 마스터를 준비하는 공정 - 상기 단위 구조들의 배열 피치는 200㎛ 이하 100㎚ 이상이고, 상기 각 단위 구조는 광 입사측으로부터 볼 때 정점 및 저점을 포함하고 있으며, 상기 저점을 포함하는 저점부는, 이상적인 코너 큐브에서의 이상적인 저점부와 비교하여 잉여 부분 및 결손 부분 중 어느 하나를 포함하고, 상기 저점의 레벨은 상기 이상적인 코너 큐브의 이상적인 저점의 레벨보다도 높으며, 상기 정점의 레벨과 상기 이상적인 코너 큐브에서의 이상적인 정점의 레벨 간의 평균 레벨 차 h1은, 상기 저점의 레벨과 상기 이상적인 저점의 레벨 간의 평균 레벨 차 h2보다도 작음 - ;
    상기 코너 큐브 어레이 마스터의 상기 표면을 전사함으로써, 제1 전사물을 형성하는 공정;
    제n 전사물로부터 제(n+1) 전사물을, n을 1부터 k-1까지 1씩 증가시키면서 순차적으로 형성함으로써(n은 1 이상의 정수, k는 2 이상의 정수이고 k는 짝수), 제k 전사물을 형성하는 공정 - 제n 전사물(n=1∼k-1) 중 적어도 하나는 수지 재료로 형성됨 - ; 및
    상기 제k 전사물을 마스터 기판으로서 이용함으로써, 상기 코너 큐브 리플렉터를 형성하는 공정
    을 포함하고,
    상기 코너 큐브 어레이 마스터의 적어도 표면 부분은, 입방정계의 결정 재료로 이루어지며,
    상기 코너 큐브 어레이 마스터의 상기 단위 구조들은 상기 표면 부분을 패터닝함으로써 얻어지고,
    상기 코너 큐브 어레이 마스터의 상기 단위 구조들은, 상기 결정 재료의 {100}계 면들에 의해 규정되는 표면들을 포함하는 방법.
  16. 제10항의 방법에 의해 제조된 코너 큐브 리플렉터.
  17. 제8항의 방법에 의해 제조된 마스터 기판.
  18. 삭제
  19. 삭제
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