KR20030048342A - 마이크로 코너 큐브 어레이, 이를 제조하는 방법 및디스플레이 장치 - Google Patents

마이크로 코너 큐브 어레이, 이를 제조하는 방법 및디스플레이 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR20030048342A
KR20030048342A KR1020020078970A KR20020078970A KR20030048342A KR 20030048342 A KR20030048342 A KR 20030048342A KR 1020020078970 A KR1020020078970 A KR 1020020078970A KR 20020078970 A KR20020078970 A KR 20020078970A KR 20030048342 A KR20030048342 A KR 20030048342A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
corner cube
substrate
etching
cube array
micro
Prior art date
Application number
KR1020020078970A
Other languages
English (en)
Other versions
KR100472883B1 (ko
Inventor
이하라이찌로
미노우라기요시
사와야마유따까
Original Assignee
샤프 가부시키가이샤
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 샤프 가부시키가이샤 filed Critical 샤프 가부시키가이샤
Publication of KR20030048342A publication Critical patent/KR20030048342A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100472883B1 publication Critical patent/KR100472883B1/ko

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B81—MICROSTRUCTURAL TECHNOLOGY
    • B81C—PROCESSES OR APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF MICROSTRUCTURAL DEVICES OR SYSTEMS
    • B81C1/00—Manufacture or treatment of devices or systems in or on a substrate
    • B81C1/00436—Shaping materials, i.e. techniques for structuring the substrate or the layers on the substrate
    • B81C1/00523—Etching material
    • B81C1/00547—Etching processes not provided for in groups B81C1/00531 - B81C1/00539
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00—Optical elements other than lenses
    • G02B5/12—Reflex reflectors
    • G02B5/122—Reflex reflectors cube corner, trihedral or triple reflector type
    • G02B5/124—Reflex reflectors cube corner, trihedral or triple reflector type plural reflecting elements forming part of a unitary plate or sheet
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00—Optical elements other than lenses
    • G02B5/20—Filters
    • G02B5/201—Filters in the form of arrays
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/0001—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
    • G02B6/0011—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form
    • G02B6/0033—Means for improving the coupling-out of light from the light guide
    • G02B6/005—Means for improving the coupling-out of light from the light guide provided by one optical element, or plurality thereof, placed on the light output side of the light guide
    • G02B6/0053—Prismatic sheet or layer; Brightness enhancement element, sheet or layer
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/0001—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
    • G02B6/0011—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form
    • G02B6/0065—Manufacturing aspects; Material aspects
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • H01L21/302—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to change their surface-physical characteristics or shape, e.g. etching, polishing, cutting
    • H01L21/306—Chemical or electrical treatment, e.g. electrolytic etching
    • H01L21/30604—Chemical etching
    • H01L21/30612—Etching of AIIIBV compounds
    • H01L21/30621—Vapour phase etching
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/133504—Diffusing, scattering, diffracting elements
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/133553—Reflecting elements

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Optical Elements Other Than Lenses (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)
  • Drying Of Semiconductors (AREA)

Abstract

마이크로 코너 큐브 어레이를 제조하는 방법은 적어도 표면 일부가 입방형 단일 결정체로 구성되고 결정체의 {111}면에 대체로 평행한 표면을 가지는 기판을 제공하는 단계와, 상기 기판과 반응하는 에칭 가스로 기판의 표면을 이방성 건식 에칭하고, 이로써 상기 기판의 표면 상에 상기 마이크로 코너 큐브 어레이의 복수의 유닛 요소를 형성하는 단계를 포함한다. 각 유닛 요소는 상기 결정체의 {111}면보다 작은 에칭율로 에칭되는 다수의 결정면으로 이루어진다.

Description

마이크로 코너 큐브 어레이, 이를 제조하는 방법 및 디스플레이 장치{MICRO CORNER CUBE ARRAY, METHOD OF MAKING THE MICRO CORNER CUBE ARRAY, AND DISPLAY DEVICE}
본 발명은 마이크로 코너 큐브 어레이 제조 방법 및 이를 구비한 디스플레이 장치에 관한 것이다.
최근에, 마이크로렌즈, 마이크로 미러 및 마이크로 프리즘을 구비한 극소 크기의 다양한 형태의 광학 요소(즉, 소위 "마이크로 광학 요소")가 개발되어 광통신 및 디스플레이 장치 영역에 광범위하게 적용되고 있다. 광학 기술과 디스플레이 기술은 더욱 개발되어 이들 마이크로 광학 요소를 구현함으로써 진보될 것이라고 기대되는 바이다.
이러한 광학 요소의 예는 규칙 패턴으로 복수의 코너 큐브를 배열함으로써 형성된 코너 큐브 반사체를 구비한다. 이들 코너 큐브의 각각은 큐브의 일 코너와 3개의 수직 대향된 반사면에 대응하는 형상을 가진다. 코너 큐브 반사체는 광선을 이들 반사면중 하나에 의해 반사시킴으로써 입사 광선을 다시 공급원으로 반사시키기 위한 역반사체 형태이다. 코너 큐브 반사체는 항상 입사 각도에 관계없이 그 공급원으로 다시 입사광선을 반사시킬 수 있다. 이하에, 코너 큐브를 제조하는 종래의 방법이 기술될 것이다.
판금 방법
판금 방법에 있어서, 각각이 2개의 상호 평행한 면을 갖는 다수의 평판은 상호 적층된다. 적층된 이들 평판의 측단면에는, V형 홈이 동일한 피치로 평행면에 대해 수직 절단되어, 이로써 각각이 대략 90도의 정상각을 갖는 일련의 지붕형 돌기를 형성한다. 다음, 이들 평판의 각각은 이전 판에 형성된 일련의 지붕형 돌기가 이후 판 상에 형성된 V형 홈의 하부와 정렬되도록 인접한 것에 대해 수평 이동된다. 이러한 방식에서, 코너 큐브 어레이를 제조하기 위해 사용되는 다이가 얻어진다. 판금 방법에 있어서, 코너 큐브 어레이는 이 다이를 사용하여 제조된다. 이 방법에 의하면, 그러나, 이들 2개의 판이 소정의 위치 관계를 만족하도록 인접 평판에 대해 지붕형 돌기를 갖는 평판을 정확히 이동시키고 이를 고정할 필요가 있다. 따라서, 이 방법으로 약 100 ㎛이하의 작은 크기로 코너 큐브를 제조하는 것은 어렵다.
핀 번들링(pin bundling) 방법
핀 번들링 방법에 있어서, 육각기둥 금속핀에는 상호 대체로 수직으로 대향된 3개의 4각형면을 갖는 프리즘이 제공되고, 다수의 이러한 핀은 프리즘의 수집을 형성하도록 함께 묶인다. 이 방식으로, 코너 큐브는 3개의 인접 핀의 각각의 단부에 형성된 3개의 프리즘의 3면으로 이루어진다. 그러나, 이 방법에 의하면, 코너 큐브는 상호 상이한 핀에 대해 개별적으로 형성된 다중 프리즘을 수집함으로써 형성되어야 한다. 따라서, 작은 크기의 코너 큐브를 제조하는 것이 실제로 어렵다. 이 방법에 의해 형성될 수 있는 코너 큐브의 최소 가능 크기는 약 1mm이다.
삼각 프리즘 방법
삼각 프리즘 방법에 있어서, V형 홈은, 예컨대 3방향으로 평탄한 금속판의 표면 상에서 절단되고, 이로써 복수의 삼각추 돌기를 형성하여 프리즘의 수집을 획득한다. 그러나, 이 방법에 의해 형성될 프리즘은 다른 형상을 가질 수 없지만 삼각추 형상을 가질 수 있다.
또한, 일본 공개 공보 제1995-205322호는 광화학 기술로 마이크로 코너 큐브 어레이를 제조하는 방법을 개시한다. 이 방법에 있어서, 복수의 등변 삼각형 투명(또는 불투명) 영역을 갖는 마스크가 사용된다. 이 마스크의 이들 투명(또는 불투명) 영역의 각각은 그 중심부에서 그 주연부를 향해 점진적으로 감소하는 가변 투명도(또는 불투명도)를 가진다. 이러한 마스크로 노출 및 현상 공정 단계를 실행함으로써, 다수의 삼각추 포토레지스트 패턴 요소는 기판 상에 형성된다. 그런 후, 이들 포토레지스트 패턴 요소로 부분적으로 덮인 기판은 포토레지스트 패턴 요소와 동일한 형상으로 복수의 돌기를 가지도록 이방성 에칭(예컨대, 건식 에칭)된다. 이 방식으로, 각각이 대체로 수직으로 상호 대향된 3개의 이등변 삼각면을 갖는 다수의 삼각추 돌기는 기판 상에 형성된다.
역반사체로 이러한 코너 큐브 반사체를 사용하는 액정 디스플레이 장치는, 예컨대 미국 특허 제5,182,663호에 기술된다. 그 후로는, 이러한 코너 큐브 반사체를 구비한 종래의 액정 디스플레이 장치는 도11을 참조하여 기술될 것이다.
도11에 도시된 액정 디스플레이 장치(900)에서, 산란형 액정층(60)은 (도시되지 않은) 관찰자로부터 보다 멀고, 보다 밀접한 본원에서 "관찰자측 기판" 및 "비관찰자측 기판"으로 각각 불릴 2개의 투명 기판(80, 90) 사이에 개재된다. 액정층(60)에 대향된 비관찰자측 기판(90)의 일면 상에서, 역반사체로 사용되는 코너 큐브 반사체(95)와 투명 전극(65)은 순서대로 제공된다. 한편, 액정층(60)에 대향된 관찰자측 기판(80)의 일면 상에서, 색상 필터층(70)과 다른 투명 전극(65)은 순서대로 제공된다. 산란형 액정층(60)을 그 사이에 개재한 투명 전극쌍(65)으로부터의 소정의 전압을 액정층(60)에 인가하거나 인가하지 않음으로써, 액정층(60)은 투명 및 산란 상태 사이에서 절환될 수 있다. 백색이 디스플레이되어야 하는 경우에, 산란형 액정층(60)은 산란 상태로 절환된다. 이 모드에서, 외부 광원(예컨대, 태양)으로부터 산란형 액정층(60) 상에 입사된 입사광의 일부는 액정층(60)에 의해 산란된다. 입사광의 다른 일부는 코너 큐브 반사체(95)로부터 다시 반사된 후, 액정층(60)에 의해 산란된다. 입사광을 이 방식으로 산란시킴으로써, 밝은 화상이 디스플레이될 수 있다. 한편, 흑색이 디스플레이되어야 하는 경우에, 산란형 액정층(60)은 투과 상태로 절환된다. 이 모드에서, 산란형 액정층을 통해 투과된 입사광의 일부는 코너 큐브 반사체(95)에 의해 그 공급원으로 다시 반사된다. 이에 따라, 관찰자 주위의 광원으로부터 방출된 빛의 일부만이 관찰자의 눈에 도달하고, 따라서 양호한 흑색 디스플레이를 구현한다. 또한, 외광이 규칙적으로 반사된 부분은 관찰자의 눈에 도달하지 않는다. 그 결과, 주변 시야에서 원치않는 후방 반사가 회피될 수 있다.
액정 디스플레이 장치(900)에서, 코너 큐브 반사체(95)의 각 유닛 요소(즉, 각 코너 큐브)의 크기(L1)는 각 픽셀 영역의 크기(L2) 이하일 필요가 있다. 이유는 다음과 같다. 각 유닛 요소의 크기(L1)가 각 픽셀 영역의 크기(L2)보다 크다면, 소정의 픽셀 영역을 투과하여 코너 큐브 반사체로부터 역반사된 광선은 다른 픽셀 영역으로 다시 통과할 수도 있다. 이 경우에, 디스플레이 작동은 의도한대로 처리되지 않을 수도 있다.
전술한 바와 같이, 액정 디스플레이 장치에 사용하기 위한 코너 큐브는, 예컨대 매우 작은 크기(예컨대, 픽셀 영역의 크기보다도 작은 약 100㎛ 이하)를 가질 필요가 있다. 그러나, 코너 큐브를 제조하기 위한 전술된 임의의 기계적인 방법에 의하면, 실제 제조 공정에서 발생되어야 하는 소정의 변동으로 인해 의도한 바와 같이 이러한 작은 크기의 코너 큐브를 제조하는 것은 종종 어렵다. 또한, 크기가 매우 작은 코너 큐브가 전술된 방법중 하나에 의해 성공적으로 획득되어도, 코너 큐브의 각 반사면은 낮은 정반사성을 가져야 할 것이고, 2개의 반사면 사이의 각 교차부에서의 곡률 반경(R)은 커야한다. 그 결과, 역반사성의 효율은 불리하게 감소할 수도 있다.
또한, 일본 공개 특허 평7-205322호 공보에 개시된 광화학 방법에 의해 획득된 마이크로 코너 큐브로는, 각 측면(또는 반사면)에 대해 높은 평면 정확성(즉, 평면성)을 보장하는 것이 어렵다. 이 방법에서, 마이크로 코너 큐브의 각 측면의 평면 정확성은 기판 상에 형성된 삼각추 포토레지스트 패턴 요소의 평면 정확성에 따른다. 그러나, 포토레지스트 패턴 요소의 평면 정확성을 증가시키기 위해서, 포토레지스트층을 노출 및 현상하는 처리 단계는, 예컨대 마스크의 불투명성 또는 투과성의 변동을 일정하게 함으로써 엄격히 제어되어야 한다. 실제로, 이러한 엄격한 공정은 구현되기 힘들다. 또한, 이 기술에 의하면, 모든 코너 큐브는 3개의 직각 이등변 삼각면으로 이루어져야 한다.
전술된 문제점을 극복하기 위해서, 본 발명의 목적은 크기가 매우 작고 형상 정확도가 충분히 큰 마이크로 코너 큐브 어레이를 제조하는 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 이러한 마이크로 코너 큐브 어레이를 사용한 디스플레이 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 양호한 실시예는 마이크로 코너 큐브 어레이를 제조하는 방법를 제공한다. 상기 방법은 a) 적어도 표면 일부가 입방형 단일 결정체로 구성되고 결정체의 {111}면에 대체로 평행한 표면을 가지는 기판을 제공하는 단계와, b) 기판과 반응하는 에칭 가스로 기판의 표면을 이방성 건식 에칭하고, 이로써 기판의 표면 상에 마이크로 코너 큐브 어레이의 복수의 유닛 요소를 형성하는 단계를 포함한다. 각 유닛 요소는 결정체의 {111}면보다 작은 에칭율로 에칭되는 다수의 결정면으로 이루어지는 것이 바람직하다.
본 발명의 양호한 일 실시예에 있어서, b) 단계는 {111}면보다 작은 에칭율로 결정체의 {100}면을 노출시키는 단계를 포함하는 것이 바람직하다.
양호한 실시예에 있어서, b) 단계는 각 유닛 요소가 서로 대체로 수직 대향된 3개의 {100}면으로 이루어지도록 유닛 요소를 형성하는 단계를 포함하는 것이 바람직하다.
선택적으로 또는 부가적으로, a) 단계에서 준비된 기판의 표면의 적어도 일부는 섬아연광 구조를 갖는 화합물 반도체로 이루어지는 것이 바람직하다.
이 경우에, 화합물 반도체는 비소화 갈륨인 것이 바람직하고, 기판의 표면은 갈륨 원자에 의해 형성된 {111}A면에 대체로 평행한 것이 바람직하다.
본 발명의 다른 양호한 실시예에 있어서, b) 단계는 할로겐 화합물을 구비한에칭 가스로 기판의 표면을 이방성 건식 에칭하는 단계를 포함하는 것이 바람직하다.
양호한 특정 실시예에 있어서, 에칭 가스는 비소와 브롬 화합물을 구비할 수도 있다.
양호한 대안 실시예에 있어서, 에칭 가스는 비소와 염소 화합물을 구비할 수도 있다.
양호한 다른 실시예에 있어서, b) 단계는 표면 반응 제한 범위 내에 있도록 이러한 에칭 조건 하에서 기판의 표면을 건식 에칭하는 단계를 포함하는 것이 바람직하다.
양호한 다른 실시예에 있어서, b) 단계는 에칭 가스뿐만 아니라 비소 가스로 기판의 표면을 건식 에칭하는 단계를 포함하는 것이 바람직하다.
양호한 다른 실시예에 있어서, a) 단계와 b) 단계 사이에, 에칭 마스크층으로 기판의 표면을 덮는 c) 단계를 추가로 포함하는 것이 바람직하다. 에칭 마스크층은 소정의 패턴을 형성하도록 배열된 적어도 하나의 개구와 적어도 하나의 마스킹 요소를 구비하는 것이 바람직하다.
양호한 특정 실시예에 있어서, b) 단계는 각 유닛 요소의 크기가 c) 단계에서 한정된 에칭 마스크층의 패턴에 따라 제어되도록 마이크로 코너 큐브 어레이의 유닛 요소를 형성하는 단계를 포함하는 것이 바람직하다.
양호한 다른 실시예에 있어서, b) 단계는 각 유닛 요소가 서로 대체로 수직 대향된 3개의 대체로 정사각인 면으로 이루어지도록 유닛 요소를 형성하는 단계를포함하는 것이 바람직하다.
양호한 다른 실시예에 있어서, 방법은 기판의 표면 상에 형성된 유닛 요소의 형상을 수지 재료에 전사시키는 단계를 추가로 포함할 수도 있다.
본 발명의 다른 양호한 실시예는 전술된 본 발명의 임의의 양호한 실시예에 따른 방법에 의해 제조된 마이크로 코너 큐브 어레이를 제공한다.
본 발명의 양호한 다른 실시예는 디스플레이 장치는 제공한다. 디스플레이 장치는 전술된 본 발명의 임의의 양호한 실시예에 따른 마이크로 코너 큐브 어레이와 마이크로 코너 큐브 어레이 상에 제공된 광조절층을 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명의 양호한 일 실시예에 있어서, 마이크로 코너 큐브 어레이는 유닛 요소로 복수의 코너 큐브를 포함하고, 각 코너 큐브의 크기는 각 픽셀 영역이하인 것이 바람직하다.
본 발명의 다른 특징, 요소, 공정, 단계, 특성 및 장점은 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 양호한 실시예의 이후의 상세한 설명으로부터 명백해질 것이다.
도1의 (a) 내지 (h)는 본 발명의 양호한 제1 특정 실시예에 따라 마이크로 코너 큐브 어레이를 제조하기 위한 각각의 공정 단계를 도시하는 단면도.
도2는 양호한 제1 실시예의 마이크로 코너 큐브 어레이를 제조하기 위한 공정에서 사용하기 위한 포토마스크를 도시하는 평면도.
도3은 양호한 제1 실시예의 마이크로 코너 큐브 어레이를 제조하는 공정에서 사용하기 위한 에칭 시스템을 도시하는 단면도.
도4의(a) 및 (b) 각각은 양호한 제1 실시예에 따라 마이크로 코너 큐브 어레이를 제조하기 위한 방법에 의해 획득된 마이크로 코너 큐브 어레이를 도시하는 평면도 및 사시도.
도5는 GaAs 단일 결정체의 {111}A면 및 {100}면의 에칭율이 본 발명의 양호한 제2 특정 실시예에 따라 기판의 온도에 따라 변동하는 방법을 도시한 그래프.
도6은 GaAs 단일 결정의 {100}면에 대한 {111}A면의 에칭율 비율이 본 발명의 양호한 제2 특정 실시예에 의한 기판의 온도에 의해 변동하는 방법을 도시한 그래프.
도7의 (a) 및 (b) 각각은 본 발명의 양호한 제3 특정 실시예에 따라 온도가 약 380℃로 유지된 상태로 에칭되었던 기판과 온도가 약 600℃로 유지된 상태로 에칭되었던 기판의 단면도.
도8은 본 발명의 양호한 제4 특정 실시예에 따른 디스플레이 장치를 도시하는 단면도.
도9 (a) 내지 (b) 각각은 3개의 직각 이등변 삼각면으로 각각이 구성된 코너 큐브의 어레이를 도시하는 사시도 및 평면도.
도10 (a) 내지 (b) 각각은 3개의 정사각면으로 각각이 구성된 코너 큐브의 어레이를 도시하는 사시도 및 평면도.
도11은 마이크로 코너 큐브 어레이를 구비하는 종래의 반사성 액정 디스플레이 장치의 형상을 도시하는 단면도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
1, 80, 90 : 기판
3: SiO2막
20 : 오목볼록부
30 : 에칭 시스템
100, 900 : 액정 디스플레이 장치
본 발명의 양호한 실시예에 따른 마이크로 코너 큐브 어레이를 제조하는 방법에 있어서, 마이크로 코너 큐브 어레이는 (본원에서 "입방형 단일 결정 기판"으로 불릴) 입방형 결정체로 구성된 단일 결정 기판 상에 형성된다. 입방형 단일 결정 기판은, 예컨대 섬아연광 구조를 갖는 화합물 반도체 또는 다이아몬드 구조를 갖는 재료로 구성될 수도 있다. 특히, 결정체의 {111}면에 대체로 평행한 표면을 갖는 입방형 단일 결정 기판이 준비되어 이방성 건식 에칭 공정에 의해 패턴화된표면을 가지고, 이로써 마이크로 코너 큐브 어레이를 제조한다.
"결정체의 {111}면에 대체로 평행한 표면을 갖는 기판"은 본원에서 결정체의 {111}면에 평행한 표면을 갖는 기판 뿐만 아니라 결정체의 {111}면과 약 0도 내지 약 10도의 경사각을 한정하는 표면을 갖는 기판을 의미한다는 것을 알 것이다.
본 발명의 방법은 결정면의 일족의 에칭율이 서로 다르도록 이방성 건식 에칭 공정에 의해 기판의 표면을 패터닝하는 단계로 부분적으로 특징지워진다. 예컨대, GaAs의 단일 결정 기판이 할로겐 화합물의 가스와 같은 반응성 에칭 가스로 건식 에칭된다면 결정체의 {111}A면[즉, 갈륨 원자에 의해 형성된 {111}면]의 에칭율은 상대적으로 높지만, {100}면[즉, (100), (010) 및 (001)면을 구비한 결정면]의 에칭율은 상대적으로 낮을 것이다. 이에 따라, GaAs기판의 {111}A면이 노출되어 건식 에칭 공정을 거친다면 건식 에칭 공정은 결정체의 {100}면을 방치하는 방식으로 이방성으로 전진한다. 그 결과, 오목볼록부는 각 유닛 요소가 결정체의 3개의 {100}면으로 이루어지도록 다중 유닛 요소에 의해 기판의 표면 상에서 한정된다. 본원에서 사용된 바와 같이, 면의 {100}족에 의해 한정된 각 "유닛 요소"는 요소가 이방성 에칭 공정에 의해 형성되므로 "오목부"로 또한 불릴 것이다. 이 방식으로 획득된 이들 유닛 요소의 각각은 3개의 수직 대항된 면[예컨대, (100), (010) 및 (001)면]을 가지고, 따라서 코너 큐브를 형성한다.
이러한 방법에 의해 형성된 코너 큐브 어레이에 있어서, 각 코너 큐브 어레이의 3개의 면은 입방형 결정체의 {100} 결정면이고, 매우 높은 형상 정확성을 나타낸다. 또한, 각 코너 큐브를 구성하는 3개의 면은 양호한 동일 평면성을 가지고2개 또는 3개의 면이 상호 교차하는 각 코너 또는 에지는 충분히 날카롭다. 또한, 코너 큐브 어레이는 다중 유닛 요소 또는 코너 큐브가 규칙 패턴으로 배열된 입체 형상을 가진다. 이 배열에 있어서, 코너 큐브의 각 꼭지점은 대체로 동일한 수준으로(대체로 동일면 내에) 위치된다. 따라서, 이러한 코너 큐브 어레이는 입사 광선을 다시 공급원으로 반사시키기 위한 역반사체로서 효과적으로 사용될 수 있다.
또한, 본 발명의 방법에 의해 형성된 코너 큐브 어레이의 각 유닛 요소(즉, 각 코너 큐브)의 크기는 에칭 공정에 사용된 포토레지스트 패턴(또는 레지스트 마스크)의 특징 크기를 조절함으로써 수십 ㎛ 이하일 수도 있다. 이에 따라, 예컨대 액정 디스플레이 장치용 역반사체로서 사용되기에 적절하게 적용 가능한 매우 작은 크기를 갖는 코너 큐브 어레이가 획득될 수 있다.
본 발명의 다양한 양호한 실시예에서 사용된 "입방형 단일 결정 기판"은 비결정 또는 다결정 재료의 지지 기부 부재 상에 단일 결정층을 형성함으로써 준비된 기판을 구비한다. 또한, 기판은 평판일 필요는 없지만 기판이 평면을 가지는 한 임의의 다른 입체 형상을 가질 수도 있다.
이후로는, 본 발명의 양호한 실시예가 첨부된 도면을 참조하여 기술될 것이다.
실시예 1
본 발명의 양호한 제1 특정 실시예에 있어서, GaAs 기판은 마이크로 코너 큐브 어레이가 형성되어야 하는 입방형 단일 결정 기판으로 사용된다.
도1의 (a) 내지 (h)는 본 발명의 양호한 제1 실시예에 따른 마이크로 코너큐브 어레이를 제조하기 위한 각각의 공정을 도시한다. 먼저, 도1(a)에 도시된 바와 같이, GaAs 단일 결정체로 구성되어 표면이 {111}A면 중 하나인 기판(1)이 준비되어 거울-광택가공된 표면을 가진다. {111}면이 갈륨 원자에 의해 형성되지만, {111}B면은 비소 원자에 의해 형성된다는 것을 알 것이다.
다음, 도1(b)에 도시된 바와 같이, SiO2막(3)은 CVD 공정에 의해 기판(1) 상에 약 3000옴스트롱의 두께로 적층된다. 그런 후, SiO2막(3)은 도1(c)에 도시된 바와 같이 약 2 ㎛의 두께를 갖는 레지스트막으로 스핀 코팅(spin-coat)된다. 레지스트막(5)은, 예컨대 [도쿄 오우카 고교사(Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd.)에서 생산된] OFPR-800으로 제조될 수도 있다.
다음에, 레지스트막(5)이 미리 구워진 후에, 소정의 패턴을 갖는 포토마스크는 레지스트막(5) 위에 배치되고, 이로써 레지스트막(5)을 선택적으로 조사광에 노출시키고 레지스트막(5)을 현상하게 된다. 이 방식에서, 소정의 레지스트 마스킹 패턴(5a)은 도1(d)에 도시된 바와 같이 SiO2막 상에서 한정된다.
양호한 실시예에 있어서, 도2에 도시된 것과 같은 포토마스크가 사용될 수도 있다. 도2에 도시된 바와 같이, 이 포토마스크에서, 등변 삼각형 불투명 영역(9a)과 역등변 삼각형 투명 영역(9b)은 삼각형의 3개의 측부에 의해 한정된 3개의 방향 각각으로 선택적으로 배열된다. 포토마스크는 포토마스크의 각 등변 삼각형 불투명 영역(9a)의 3개의 측부(또는 에지) 중 하나가 GaAs 결정체의 (100)면에 평행하도록 기판 위에 배치되는 것이 바람직하다. 양호한 실시예에 있어서, 포토마스크의 각 등변 삼각형 패턴 요소는 각 측부에서 약 10 ㎛의 길이를 가진다.
다음, 레지스트 마스킹 패턴(5a)을 갖는 기판은 레지스트 마스킹 패턴(5a)이 SiO2막(3) 상에 전사되도록 완충된 플루오르화수소산(HF)으로 습식 에칭된다. 이 방식에서, SiO2마스킹 패턴(3a)은 도1(e)에 도시된 바와 같이 기판(1) 상에 한정된다. 이후에, 레지스트 마스킹 패턴(5a)은 아세톤과 같은 유기 용매로 기판을 세정함으로써 박리된 후, SiO2막(3)은 도1(f)에 도시된 바와 같이 탈수되도록 오븐에 의해 약 200℃로 가열된다. 그 결과, 후속의 건식 에칭 공정에서 사용될 에칭 마스크 층(3a)은 SiO2마스킹 패턴(3a)으로 획득된다. 이 방식으로 형성된 SiO2마스킹 패턴(3a)은 도2에 도시된 포토 마스크와 동일한 패턴을 가진다.
양호한 실시예에 있어서, 형성될 코너 큐브의 크기는 SiO2마스킹 패턴(3a)의 특징 크기에 의해 결정된다. 특히, 형성될 코너 큐브의 크기는 SiO2마스킹 패턴(3a)의 두 개의 인접 마스킹 요소 덩어리의 중심 사이의 피치와 대략 동일해 진다. 양호한 실시예에 있어서, 피치는 약 10 ㎛가 바람직하다.
다음, SiO2마스킹 패턴(3a)을 구비한 GaAs 기판(1)은 도3에 도시된 것과 같이 에칭 시스템(30)에 로딩되고, 이로써 기판(1)의 표면을 건식 에칭한다.
구체적으로, 기판(1)은 에칭 시스템(30)의 히터(6) 상에 고정된 후, 시스템은 진공 펌프(7)로 약 1 ×10-9Torr 진공도로 소기된다. 다음, GaAs 기판(1)은 비소 가스가 비소 가스 공급기(9)에서 챔버로 공급되는 동안 히터(6)에 의해 약 590℃로 가열되고, 대략 30분 동안 온도가 유지된다. 이 방식으로, GaAs 기판(1)의 표면 상에 형성된 자연 산화막이 제거된다. 그런 후, 비소가스의 공급은 정지되고 기판의 온도는 약 380℃로 감소된다. 그 후에, 에칭 가스는 대략 10시간 동안 에칭 가스 공급기(8)에서 챔버로 도입되고, 이로써 기판(1)의 표면을 이방성으로 건식 에칭한다. 양호한 실시예에 있어서, 삼브롬화 비소 가스가 에칭 가스로 사용된다. 선택적으로, 삼염화 비소 가스 또는 임의의 다른 적절한 가스가 에칭 가스로 또한 사용될 수도 있다.
이 건식 에칭 공정으로 기판의 표면을 이방성으로 에칭하기 위해서, 사용된 에칭 가스는 기판과 화학적으로 반응해야 한다. 반응성 에칭 가스가 사용되는 경우에, 기판의 표면과 에칭 가스 사이에서 화학 반응이 발생한다. 이 경우에, 기판의 결정면의 족과의 에칭 가스의 반응성은 결정면의 다른 족과의 동일한 에칭 가스의 반응성과 다르다. 따라서, 결정면의 두 족은 상호 상이한 에칭율로 에칭된다. 그 결과, 기판의 표면은 이방성으로 건식 에칭된다.
또한, 사용된 에칭 가스는 기판과 반응할 때 높은 증기압을 갖는 가스 반응물을 생성한다.
이 이유로, 전술된 삼브롬화 또는 삼염화 비소 가스와 같은 할로겐 화합물의 가스는 에칭 가스로 사용되는 것이 바람직하다. 이 조건을 만족하는 다른 양호한 가스의 예는 할로겐 가스를 구비한다.
할로겐 화합물의 에칭 가스와의 GaAs 기판의 에칭 기술은 당업계에 이미 공지된 바이다. 예컨대, 염화 수소 가스를 사용하는 에칭 공정은 서피스 사이언스(Surface Science) 간행물 312, 181(1994)에 기술된다. 삼염화 수소를 사용하는 에칭 공정은 크리스탈 그로스(Crystal Growth) 간행물 164, 97(1994)에서 기술된다. 또한, 삼브롬화 비소의 에칭 가스로의 GaAs 기판의 에칭 방법은 일본 공개 공보 제1996-321483호에 기술된다. 이들 문서의 각각은 에칭 공정이 에천트(etchant)와 같은 할로겐 화합물을 사용함으로써 매우 큰 정밀도로 수행될 수 있다는 것을 개시한다. 양호한 실시예에 있어서, 이러한 고정밀 에칭 기술은 마이크로 코너 큐브를 제조하는데 사용되고, 이로써 매우 높은 역반사성를 갖는 반사체를 획득한다.
양호한 실시예의 건식 에칭 공정에 있어서, (100), (010) 및 (001)면을 구비한 GaAs 단일 결정체의 {100}면은 {111}A면을 에칭하는 것보다 용이하다. 따라서, 에칭 공정은 {100}면을 방치하도록 이방성으로 전진한다. 양호한 실시예에 있어서, 기판은 할로겐 화합물을 구비한 에칭 가스로 건식 에칭된다. 이에 따라, 노출된 {100}면은 양호한 평면성을 가진다.
이 후로, 기판(1)이 도1(g)에 도시된 바와 같이 의도된 깊이로 에칭될 때, GaAs 단일 결정체의 {100}면(S)으로 구성된 오목볼록부(20)는 도4의 (a) 및 (b)에 도시된 바와 같이 형성될 것이다. 도4의 (a) 및 (b)는 각각 이 방식으로 형성된 오목볼록부(20)의 평면도 및 사시도이다. 도4의 (a) 및 (b)에 도시된 바와 같이, 각각이 GaAs 단일 결정체의 대체로 수직 대향된 3개의 {100}면(S)으로 구성된 복수의 오목볼록부는 에칭 마스크층(즉, SiO2마스킹 패턴; 3a)의 개구(3c)와 마스킹 요소(3b)에 대응하도록 형성된다. 이 방식으로, 마이크로 코너 큐브 어레이가 획득된다. 마이크로 코너 큐브 어레이가 이 에칭 공정의 말단에서 기판(1)에 형성될 때 기판의 표면상의 오목볼록부(20)와 SiO2마스킹 패턴(3a)이 도1(g)에 도시된 바와 같이 상호 점 접촉한다는 것을 알 것이다. 따라서, SiO2마스킹 패턴(3a)은 도1(h)에 도시된 바와 같이 기판(1)으로부터 박리된다.
도4의 (a) 및 (b)로부터 알 수 있는 바와 같이, 이 방식으로 획득된 마이크로 코너 큐브 어레이는 (꼭지점이 개방원으로 지시된) 다중 볼록부와 (바닥부가 중실원으로 지시된) 다중 오목부가 상호 조합된 입체 형상을 가진다. 또한, 유닛 요소 각각(즉, 코너 큐브 어레이의 각각)은 바닥부에서 상호 교차되고 대체로 수직으로 상호 대향된 3개의 대체로 정사각인 면으로 구성된다. 도4(a)에 도시된 바와 같이, 각 유닛 요소 또는 코너 큐브는 기판(1) 위에서 바라보았을 때 대체로 육각형의 평면 형상을 가진다. 따라서, 양호한 실시예의 방법에 의해 형성된 코너 큐브는 상대적으로 복잡한 형상을 가진다. 그러나, 양호한 실시예의 코너 큐브는 약 10 + ㎛의 매우 작은 크기를 가진다. 또한, 형상 정확성(예컨대, 3개의 대체로 정사각인 면의 각각의 평면성) 또한 매우 높다.
전술된 양호한 실시예에 있어서, 코너 큐브 어레이는 에칭 가스로 삼브롬화 비소 가스를 사용함으로써 형성된다. 그러나, 유사한 코너 큐브 어레이는 대안적인 에칭 가스로서 삼염화 비소 가스를 사용함으로써 또한 획득될 수 있다.
마이크로 코너 큐브 어레이가 역반사체를 제조하도록 사용될 때, 반사 재료(예컨대, 알루미늄 또는 은)의 박막은 증착 공정에 의해 GaAs 기판의 고르지 못한 표면 위에 대체로 균일한 두께(예컨대, 약 200 nm)로 적층될 수도 있다. 이 방식으로, 대체로 수직으로 상호 대향된 3개의 대체로 정사각인 반사면을 구비한 역반사체가 획득될 수 있다.
선택적으로, GaAs 기판의 표면 상에 형성된 마이크로 코너 큐브 어레이의 패턴은, 예컨대 수지 재료 상에 전사될 수도 있고, 이로써 수지 재료의 마이크로 코너 큐브 어레이를 제조한다. 구체적으로, 전기성형 몰드는 먼저 공지된 기술에 의해 코너 큐브 어레이가 전술된 바와 같이 형성된 GaAs 기판으로 제조된다. 다음 이 전기성형 몰드는, 예컨대 롤러 상에 부착된다. 그런후, 전기성형 몰드는 롤러에 의해 회전되고, 수지에 대항하여 가압되고, 이로써 마이크로 코너 큐브 어레이의 패턴을 수지 재료 상에 전사한다.
전술된 양호한 실시예에 있어서, 코너 큐브 어레이가 형성된 기판은 GaAs 단일 결정체로 구성되도록 형성된다. 선택적으로는 적절한 에칭 가스가 사용되는 한, 기판은 또한 섬아연광 구조, 예컨대 InP, InAs, ZnS 또는 GaP, 또는 Ge와 같은 다이아몬드 구조를 갖는 임의의 다른 화합물의 단일 결정체로 구성될 수도 있다.
실시예 2
이후로는, 에칭율이 전술된 양호한 제1 실시예의 이방성 건식 에칭 공정에서 GaAs 기판의 온도로 변화할 수도 있는 방법이 기술될 것이다.
도5는 삼브롬화 비소 가스가 에칭 가스로 사용될 때 GaAs 단일 결정체의{111}A 및 {100}면의 에칭율이 기판의 온도에 따라 변화하는 방법을 도시하는 그래프이다. 도6은 {100}면의 에칭율(V100)에 대한 {111}A면의 에칭율(V111A)의 비율(V111A/V100)이 기판의 온도에 따라 변화하는 방법을 도시한 그래프이다.
도5로부터 알 수 있는 바와 같이, 기판의 온도가 약 400℃ 이하라면 에칭율은 기판의 온도에 대해 상대적으로 가파르게 변화한다. 한편, 기판의 온도가 400℃를 초과한다면, 에칭율은 기판의 온도에 대해 적게 변화한다. 에칭율이 가파르게 변화하는 범위는 본원에서 "표면 반응 제한 범위"로 불릴 것이고, 에칭율이 적게 변화하고 또는 전혀 변화하지 않는 범위는 "질량 운반 제한 범위"로 불릴 것이다.
"표면 반응 제한 범위"는 에칭 조건을 결정하는 임의의 다양한 매개 변수(예컨대, 에칭 가스가 공급되는 기판 온도 또는 압력)에 의해 한정될 수도 있다. 즉, 이 매개 변수의 각각은 에칭율이 가파르게 변하는 범위를 가질 수도 있고, 즉 이러한 범위는 이들 매개 변수 각각에 대해 "표면 반응 제한 범위"로 한정될 수도 있다. 본원에서 사용된 바와 같이 "표면 반응 제한 범위"는 결정면의 족의 최고 에칭율이 평면의 다른 족의 최저 에칭율에 대해 약 1.1배 이상인 에칭 조건 범위를 의미한다.
또한, 도5 및 도6에서 알 수 있는 바와 같이, {100}면의 에칭율(V100)에 대한 {111}A면의 에칭율(V111A)의 비율(V111A/V100)은 약 400℃ 이하의 표면 반응 제한 범위에서 크다. 한편, 약 400℃를 초과하는 질량 운반 제한 범위에서, 에칭율비율(V111A/V100)은 매우 작다. 따라서, 에칭율 비율(V111A/V100)을 증가시키기 위해서 에칭 공정이 약 400℃ 이하의 표면 작용 제한 범위에서 수행되는 것이 바람직하다는 것을 알 것이다.
도7의 (a) 및 (b)는 표면 작용 제한 범위 내에서 있는 약 380℃에서 기판을 에칭함으로써 형성되었던 코너 큐브와 질량 운반 제한 범위 내에서 있는 약 600℃에서 기판을 에칭함으로써 형성되었던 코너 큐브를 도시하는 단면도이다. 도7(a)에 도시된 바와 같이, 기판 온도가 약 380℃이고 {100}면에 대한 {111}A면의 에칭율 비율이 클 때, 에칭 공정에 의해 형성된 코너 큐브는 날카로운 코너(즉, 꼭지점)와 평면성이 양호한 면을 가진다. 한편, 기판 온도가 약 600℃이고 {100}면에 대한 {111}A면의 에칭율 비율이 작을 때, 에칭 공정에 의해 형성된 코너 큐브는 도7(b)에 도시된 바와 같이 둥근 모서리와 굴곡 표면을 가진다. 이러한 방식에서, {111}A면의 에칭율이 {100}면보다 충분히 크지 않다면, 결과적인 코너 큐브는 감소된 형상 정확성을 가진다.
획득된 코너 큐브가 이러한 굴곡 표면 또는 둥근 모서리를 가질 때, 이러한 코너 큐브로 제조된 역반사체는 감소된 역반사성을 가질 것이다. 이에 따라, 에칭 공정은 충분히 큰 에칭율 비율로 귀결되는 바와 같이 에칭 조건(예컨대, 에칭 가스가 공급되는 기판 온도 또는 압력)하에서 수행되는 것이 바람직하다. 양호한 실시예에 있어서, {100}면의 에칭율(V100)에 대한 {111}A면의 에칭율(V111A)의 비율(V111A/V100)은 적어도 약 1.7인 것이 바람직하고, 적어도 약 3.4인 것이 더욱 바람직하다.
또한, 높은 에칭율 비율을 획득하기 위해서, 에칭 공정중의 기판 온도는 약 350℃ 내지 약 400℃인 것이 바람직하고, 약 350℃ 내지 약 385℃인 것이 더욱 바람직하다.
전술된 바와 같이, 에칭율 비율(V111A/V100)이 충분히 크다면, 형상 정확성이 큰 코너 큐브 어레이는 형성될 수 있다. 또한, 에칭율 비율이 충분히 증가한다면, {100} 결정면은 자체 노출된다. 따라서, 에칭 공정에 대한 다른 필요 조건(예컨대 에칭 마스크층의 형상 정확성)은 완화될 수도 있고, 또는 엄격히 제어될 필요가 없고, 이는 전체 제조 공정에 대해 유리하다.
또한, 건식 에칭 공정이 이 양호한 실시예에서와 같이 채용될 때, 결정면의 2개의 족 사이의 에칭율의 차이(즉, 에칭율 비율)는 습식 에칭 공정이 채용되는 방식보다 용이하게 증가될 수도 있다. 암모니아수와 과산화수소수의 혼합물로 기판을 습식 에칭함으로써 코너 큐브를 제조하는 방법은 본 출원의 출원자에 의해 일본 특허 출원 제2001-306052호에서 개시되었다. 습식 에칭 공정에서, 결정면의 {111} 및 {100}족 사이의 약 3.4 이상의 에칭율 비율을 구현하는 것은 다소 어렵다. 그러나, 이러한 높은 에칭율 비율은 건식 에칭 공정에 의해 용이하게 구현된다. 에칭율 비율이 높을 때, 양호한 평면성을 갖는 {100}면은 용이하게 형성될 수 있고 역반사성은 추가로 증가될 수 있다. 또한, 습식 에칭 공정에 비해, 에칭 마스크층은 코너 큐브가 의도된 형상으로 형성되기 전에 건식 에칭 공정에서 덜 박리된다.따라서, 소정의 날카로운 꼭지점을 갖는 코너 큐브의 어레이는 넓은 영역에 걸쳐 형성될 수 있다. 본 발명자는 습식 에칭에 의해 형성되었던 코너 큐브가 약 70%의 역반사성을 가지는 반면 전술된 본 발명의 양호한 실시예에서와 같이 건식 에칭에 의해 형성되었던 코너 큐브가 약 79%의 역반사성을 가지는 것을 실험으로 확인하였다.
실시예 3
본 발명의 양호한 제3 특정 실시예는 전술된 본 발명의 양호한 제1 실시예의 이방성 건식 에칭 공정의 변경예이다. 구체적으로, 양호한 실시예에서, 건식 에칭 공정은 에칭 가스뿐만 아니라 조합식으로 공급된 비소 가스로 수행된다.
양호한 실시예에 있어서, 소정의 패턴을 갖는 에칭 마스크층(즉, SiO2마스킹 패턴; 3a)이 형성된 후에, 유사한 건식 에칭 공정은 전술된 제1 양호한 실시예에서와 같이 에칭 시스템에서 수행된다. 건식 에칭 공정은 전술된 제1 양호한 실시예에서와 같이 약 380℃의 온도를 갖는 기판 상에서 수행된다. 그러나, 제3 양호한 실시예에서, 기판은 각각의 에칭 가스로서 삼브롬화 비소 가스 뿐만 아니라 비소 가스에 동시에 노출된다. 비소 가스는 비소 공급원을 약 203℃로 가열함으로써 비소 가스 공급기(9)로부터 공급된다.
본 발명자는 기판이 비소 가스뿐만 아니라 삼브롬화 비소 가스에 추가로 노출되었을 때 {100}면의 에칭율(V100)에 대한 {111}A면의 에칭율(V111A)의 비율(V111A/V100)이 기판이 삼브롬화 비소 가스에만 노출되었던 실시예보다 증가될 수있었던 것을 발견하였다. 결과는 다음 표1에서 도시된다.
표1
V111A/V100
비소 가스가 공급되지 않을 때 4.6
비소 가스가 공급될 때 6.1
이러한 방식에서, 에칭될 기판이 비소 가스에 추가로 노출된다면, 에칭율 비율(V111A/V100)은 증가될 수 있고, 형상 정확성이 큰 코너 큐브가 형성될 수 있다.
양호한 실시예에 있어서, 건식 에칭 공정은 에칭 가스(예컨대 삼브롬화 또는 삼염화 비소 가스) 뿐만 아니라 동시에 공급되는 비소 가스로 이행될 것이다. 선택적으로, 건식 에칭 공정은 에칭 가스 및 조합식으로 공급된 Ga 가스로 이행될 수도 있다. 선택적으로, 건식 에칭 공정은 또한 에칭 가스 및 조합식으로 공급된 Ga 가스로 이행될 수도 있다.
에칭 가스와 Ga 가스가 건식 에칭 공정 중에 동시에 공급된다면, 기판의 표면 상에 형성될 오목볼록부는 추가로 평면화된 면을 가질 수 있다. 본 발명자는 이방성 건식 에칭 공정을 위한 에칭 가스로서 삼브롬화 비소 가스가 공급되었을 때, 오목볼록부가 약 5.4nm의 표면 거칠기를 가진다는 것을 발견하여 이를 실험으로 확인하였다. 한편, 삼브롬화 비소 가스 및 Ga 가스(즉, 약 890℃로 가열되었던 Ga 공급원 가스)가 이방성 건식 에칭 공정을 위한 에칭 가스로서 동시에 공급되었을 때, 오목볼록부가 약 0.2nm로 그 표면 거칠기가 감소되었다.
실시예 4
이후로는, 본 발명의 양호한 제4 특정 실시예가 기술될 것이다. 제4 양호한 실시예는 본 발명의 제1 내지 제3 실시예를 위해 기술된 임의의 방법에 의해 획득된 마이크로 코너 큐브 어레이를 역반사체로서 사용하는 반사성 액정 디스플레이 장치에 관한 것이다.
도8은 제4 양호한 실시예에 따른 반사성 액정 디스플레이 장치(100)를 위한 형상을 도시한다. 도8에 도시된 바와 같이, 이 액정 디스플레이 장치(100)는 한 쌍의 기판(80, 90)과 기판(80, 90) 사이의 광조절층으로 제공된 산란형 액정층(60)을 구비한다. 기판(80)은 관찰자에게 밀접하게 배치되고, 기판(90)은 기판(80)과 대면하도록 제공된다. 이들 2개의 기판(80, 90)은 투명 재료로 제조되고 예컨대 유리판 또는 중합체막일 수도 있다.
액정층(60)에 대향된 기판(80)의 일 표면 상에는, R, G, B 색상 필터를 구비한 색상 필터층(70)과 투명 전극(65)이 순서대로 적층된다. 한편, 액정층(60)에 대향된 기판(90)의 일 표면 상에는, 마이크로 코너 큐브 어레이(20)가 제공된다. 이 마이크로 코너 큐브 어레이(20)는 높은 표면 반사성을 갖는 재료(예컨대, 은 또는 알루미늄)로 제조되고 대체로 균일한 두께를 갖는 반사성 전극(25)으로 덮인다. 반사성 전극(25)은, 예컨대 증착 공정에 의해 은을 약 200nm의 두께로 적층시킴으로써 마이크로 코너 큐브 어레이(20)의 고르지 못한 표면과 밀접 접촉되도록 형성될 수도 있다. 반사성 전극(25)은 입사 광선을 다시 공급원으로 반사시키기 위한 반사면 뿐만 아니라 전압을 액정층(60)에 인가하기 위한 전극으로 기능한다.
이러한 형상을 갖는 액정 디스플레이 장치(100)는 투명 전극(65)과 반사성전극(25)으로부터 액정층(60)으로 인가된 전압으로 픽셀을 기준(pixel-by-pixel basis)으로 한 액정층(60)의 광조절 상태를 제어함으로써 화상을 디스플레이한다. 전극(65, 25)은 박막 트랜지스터와 같은 공지된 작동 구성요소 또는 임의의 다른 드라이버에 의해 구동될 수도 있다.
도8에 도시된 양호한 실시예에 있어서, 마이크로 코너 큐브 어레이(20)는 기판(90) 상에 형성된다. 선택적으로, 마이크로 코너 큐브 어레이(20) 자체는 기판(90)을 제공하지 않고 기판으로 사용될 수도 있다. 제1 양호한 실시예에 대해 이미 기술된 바와 같이, 마이크로 코너 큐브 어레이(20)는 GaAs 기판을 벗어나 형성될 수도 있다. GaAs 기판이 사용될 때, 능동 구성요소를 구동시키기 위한 회로 및 다른 회로는, 예컨대 디스플레이 영역 둘레에서 동일한 기판 상에 함께 집적될 수도 있다. 드라이버 회로 및 다른 회로는 동일한 기판 상에 제공될 수 있고, 그런 후 디스플레이 장치의 전체 크기는 감소될 수 있다.
양호한 실시예에 있어서, 산란형 액정층(60)은 중합체 산포식 액정 재료로 제조된다. 그러나, 액정층(60)의 재료는 이에 제한될 필요는 없지만 뉴매틱-콜레스트릭(neumatic-cholesteric) 위상 변화형 액정 재료 또는 액정 젤겔과 같은 임의의 다른 산란형 액정 재료일 수도 있다. 또한, 액정층(60)은 재료가 입사광을 투과하는 모드와 최소한의 빛을 산란시키는 모드 사이에서 액정층(60)을 절환하는 것을 허용하는 한 임의의 다양한 다른 액정 재료로 또한 제조될 수도 있다. 구체적으로, 다른 사용가능한 액정 재료의 예는 투과 및 반사 상태에서 절환할 수 있고 액정 분자의 영역 크기를 제어함으로써 확산 특성이 첨가되는 콜레스테릭 액정 재료와, 투과 및 반사 상태 사이에서 절환하고 재료를 방사에 노출시킴으로써 확산 특성이 첨가되고 홀로그라피 기능을 갖는 중합체 산포 액정 재료를 구비한다.
양호한 실시예에서 사용된 중합체 산포 액정 재료는 혼화 상태에서 중합되지 않은 프리폴리머(prepolymer)와 분자량이 작은 액정 합성물의 혼합물을 준비하고 기판 사이의 간격 내로 혼합물을 주입한 후, 프리폴리머를 중합시킴으로써 획득된다. 임의의 형태의 중합체 산포 액정 재료는 재료가 프리폴리머를 중합시킴으로써 획득되는 한 사용될 수도 있다. 양호한 실시예에 있어서, 액정 특성 및 액정 합성물을 갖는 UV 경화성 프리폴리머의 혼합물은 자외선과 같은 활성 광선에 노출됨으로써 포토-경화되고, 경화된 혼합물(즉, UV 경화성 액정 재료)은 중합체 산포 액정 재료로 사용된다. 이러한 UV 경화성 액정 재료가 중합체 산포 액정 재료로 사용되면, 중합된 액정 재료는 가열되지 않고 중합될 수도 있다. 따라서, 액정 디스플레이 장치의 다른 부재는 생성된 열에 의해 영향을 받지 않는다.
프리폴리머 액정 혼합물은 [예컨대, 시바-게이지사(Ciba-Geigy Corporation)에 의해 생산된] 소량의 중합 기폭제를 예컨대 20:80의 중량 비율로 혼합된 UV 경화 재료 및 액정 합성물의 혼합물에 더함으로써 획득될 수도 있다. 이 방식으로 획득된 프리폴리머 액정 혼합물은 실내 온도에서 네마틱 액정상을 나타낸다. 이러한 재료로 제조된 액정층으로 진입하면, 입사광은 인가된 전압에 의해 변하는 액정층의 모드(즉, 산란 모드 또는 투과 모드)에 따라 조절된다. 양호한 실시예에 있어서, 액정층은 전압이 인가되지 않은 산란 상태 및 전압이 인가된 투과 상태를 나타낸다.
이후로는, 반사성 액정 디스플레이 장치(100)가 작동하는 방법이 구체적으로 기술될 것이다.
먼저, 백색 디스플레이 모드에서의 디스플레이 장치(100)의 작동이 기술될 것이다. 백색 디스플레이 모드에서, 액정층(60)은 산란 상태를 나타내도록 제어된다. 따라서, 외부 입사광은 기판(80)과 색상 필터층(70)을 통해 투과한 후에 액정층(60)에 의해 산란된다. 이 경우에, 액정층(60)에 의해 후방 산란된 입사광의 일부는 관찰자에게 복귀한다. 또한, 양호한 실시예의 디스플레이 장치에 있어서, 액정층(60)을 통해 일직선으로 투과된 입사광의 다른 일부와 액정층(60)에 의해 전방으로 산란된 입사광의 다른 일부는 마이크로 코너 큐브 어레이(20) 상에서 반사 전극(25)에 의해 반사된다. 빛의 반사된 부분은 액정층(60)을 통과하면서 산란 상태에서 액정층(60)에 의해 다시 산란된다. 그 결과, 산란된 빛의 일부는 관찰자에게 복귀한다. 이 방식으로, 백색 디스플레이 모드에서, 후방 산란된 빛 뿐만 아니라 전방 산란된 빛의 일부도 관찰자에게 복귀되어서, 매우 밝은 화상의 디스플레이를 구현한다.
다음, 흑색 디스플레이 모드에서의 디스플레이 장치(100)의 작동이 기술될 것이다. 흑색 디스플레이 모드에서, 액정층(60)은 전압이 공급됨으로써 투과 상태를 나타내도록 제어된다. 이러한 상황에서, 외부 입사광은 기판(80), 색상 필터층(70), 및 액정층(60)을 통해 투과된다. 액정층(60)을 통해 투과한 빛은 마이크로 코너 큐브 어레이(20) 상에서 반사 전극(25)에 의해 역반사된다. 즉, 디스플레이되는 화상을 시청하는 관찰자의 눈으로 진입하기 전에, 입사광은 기판(80)과액정층(60)에 의해 굴절되고, 마이크로 코너 큐브 어레이(20)로부터 역반사된 후, 액정층(60)과 기판(80)에 의해 다시 굴절된다. 따라서, 관찰자의 눈 부근에서 진입한 빛만이 관찰자를 향해 디스플레이 장치(100) 밖으로 나간다. 이 경우에, 관찰자의 눈 부근이 협소한 영역이 되어서 임의의 광원이 나타나지 않는다면(죽, 그 영역이 관찰자의 동공보다 작은 영역이라면), 양호한 흑색 화상이 구현된다.
전술된 바와 같이, 마이크로 코너 큐브 어레이(20) 상에 입사한 빛은 입사광이 진행하는 방향에 정확하게 대향된 방향으로 다시 반사된다. 그러나, 역반사된 송출광은 입사 광선으로부터 다소 수평으로 이동(병진 이동)된다. 이동은 마이크로 코너 큐브 어레이(20)의 유닛 요소의 크기(또는, 피치)와 대략 동일하다. 이에 따라, 마이크로 코너 큐브 어레이(20)의 유닛 요소의 크기가 픽셀 영역의 크기보다 크다면, 입사 광선이 지나가는 색상 필터의 색상은 송출 광선이 지나가는 색상 필터의 색상과 다르므로, 의도하지 않은 색상 혼합을 야기한다.
한편, 마이크로 코너 큐브 어레이(20)의 유닛 요소의 크기가 픽셀 영역의 크기보다 작다면, 입사 광선이 지나는 색상 필터의 색상은 송출 광선이 지나는 색상 필터의 색상과 동일해야 하므로, 색상 혼합을 야기하지 않는다. 이에 따라, 소정의 색상으로 화상을 디스플레이하기 위해서, 마이크로 코너 큐브 어레이(20)의 유닛 요소의 크기는 픽셀 영역의 크기보다 작을 필요가 있다. 양호한 실시예에서 사용하기 위한 마이크로 코너 큐브 어레이(20)에서, 유닛 요소의 크기(예컨대, 약 10 ㎛)는 픽셀 영역의 정상 크기(예컨대 수십 ㎛)보다 충분히 작도록 한정된다. 따라서, 화상은 소정의 색상으로 적절히 디스플레이될 수 있다.
다음, 3개의 직각 이등변 삼각면으로 이루어진 코너 큐브 상에 일직선으로 입사된 광선의 역반사성은 3개의 정사각면으로 이루어진 코너 큐브 상에 일직선으로 입사된 광선과 비교될 것이다. 각 코너 큐브가 3개의 직각 이등변 삼각면으로 이루어진 역반사체는 일본 공개 특허 평7-205322호 공보에 기술된다.
도9의 (a) 및 (b) 각각은 각 코너 큐브가 3개의 직각 이등변 삼각면으로 이루어진 상황을 도시하는 사시도와 평면도이다. 각 코너 큐브가 3개의 직각 이등변 삼각면으로 이루어진 상황에서, 코너 큐브는 도9의 (b)에 도시된 바와 같이 등변 삼각면 형상을 가진다. 이 경우에, 광선이 등변 삼각형의 꼭지점중 하나 주위의 코너 큐브의 지점 상에 입사된다면, 코너 큐브 내부에는 코너 큐브의 중심에 대해 입사된 지점과 대칭인 지점이 없기 때문에 광선은 역반사되지 않는다. 이에 따라, 역반사성은 거의 약 66%가 된다.
한편, 도10의 (a) 및 (b) 각각은 각 코너 큐브가 3개의 정사각면으로 이루어진 상황을 도시하는 사시도 및 평면도이다. 각 코너 큐브가 3개의 정사각면으로 이루어진 상황에서, 코너 큐브는 도10(b)에 도시된 바와 같이 직각 육각면을 가진다. 이 경우에, 광선이 입사되는 지에 관계없이, 입사 지점 각각 및 모두는 코너 큐브의 중심에 대해 대칭인 지점을 가진다. 이에 따라, 직각 육각형의 임의의 지점에 입사하는 광선은 항상 역반사된다. 따라서, 입사 광선의 역반사성을 증가시키기 위해서 배열의 마이크로 코너 큐브의 각각은 3개의 정사각면으로 이루어지고 직각 육각면 형상을 가지는 것이 바람직하다는 것을 알 것이다.
양호한 실시예에서 사용하기 위한 마이크로 코너 큐브 어레이에서, 각 유닛요소는 전술된 바와 같이 입방형 단일 결정체의 {100}면에 의해 한정되는 3개의 대체로 정사각인 면으로 이루어진다. 따라서, 마이크로 코너 큐브 어레이는 의도된 바와 같이 입사광을 역반사시킬 수 있다. 즉, 흑색 디스플레이 모드에서, 관찰자는 원치 않는 빛을 감지하지 않는다. 그 결과, 적절히 어두운 디스플레이가 구현되고 대비비가 증가한다.
전술된 양호한 실시예에서, 본 발명의 양호한 실시예에 따른 마이크로 코너 큐브 어레이는 액정 디스플레이 장치에 적용된다. 선택적으로, 본 발명의 양호한 실시예에 따른 마이크로 코너 큐브 어레이로 제조된 역반사체는 EL 장치와 같은 발광체 후방에 제공될 수도 있다.
다른 대안으로는, 기부 재료의 기준면에 대한 법선으로부터 멀리 경사진 광학축을 갖는 마이크로 코너 큐브 어레이가 또한 제조될 수도 있다. 구체적으로, 먼저 GaAs 결정체의 (111)A면과 약 0도 내지 약 10도의 경사각을 한정하는 표면을 갖는 GaAs 기판이 준비된다. 다음, 준비된 GaAs 기판은 전술된 양호한 제1 실시예에서와 같이 거울 광택가공되고 포토레지스트 패턴이 한정되고 건식 에칭 공정 단계를 겪게 되어, 이로써 각각이 기판의 표면 상에 서로[예컨대, (100), (010), 및 (001)면]에 대해 대체로 수직 대향된 3개의 {100} 결정체면으로 이루어진 다중 코너 큐브를 형성한다. 이 방식으로, 코너 큐브 어레이가 획득된다. 그러나, 양호한 실시예에 있어서, GaAs 기판은 전술된 양호한 제1 실시예와는 달리 약 0도 내지 약 10도로 결정체의 {111}A면으로부터 멀리 경사진 표면을 가진다. 이에 따라, 기판의 기준면(즉, 에칭될 기판의 본래 표면)으로 코너 큐브의 3 면의 각각에 의해한정된 각도는 양호한 제1 실시예와 상이하다.
GaAs 기판의 표면 상에서 이 방식으로 형성된 코너 큐브 어레이가 양호한 제1 실시예에서 이미 기술한 바와 같이 반사막으로 코팅된다면, 코너 큐브 어레이는 역반사체로 사용될 수도 있다. 이 방식으로 획득된 역반사체는 기판의 기준면에 대한 법선으로부터 멀리 경사진 광학축을 가지고, 경사진 광학축을 따라 입사된 입사 광선에 대해 높은 역반사성을 나타낸다. 따라서, (예컨대, 광원이 고정 위치에 배치될 때) 디스플레이 장치의 작동 환경에 따라, 높은 디스플레이 성능이 이러한 역반사체를 사용하여 구현된다.
본 발명에 따라, 마이크로 코너 큐브 어레이는 각각의 다중 유닛 요소가 상대적으로 낮은 에칭율로 노출된 결정면[예컨대, {100}면]으로 구성되도록 입방형 단일 결정 기판의 {111}면을 이방성을 건식 에칭함으로써 제조된다. 따라서, 디스플레이 장치의 픽셀 영역의 크기보다 작은 크기(예컨대, 약 수십 ㎛)를 갖는 매우 작은 유닛 요소로 구성되어 매우 높은 형상 정확성을 나타내는 마이크로 코너 큐브 어레이는 상대적으로 단순한 공정 단계를 통해 제조될 수 있다.
본 발명은 양호한 실시예에 대해 기술되었지만, 개시된 발명이 다양한 방법으로 변경될 수도 있고 구체적으로 전술된 것과 다른 다수의 실시예를 취할 수도 있다는 것은 당업자에게 명백할 것이다. 이에 따라, 첨부된 청구항에 의해 발명의 정신과 범위에 있는 발명의 모든 변경을 포함하도록 의도된다.
본 발명에 따른 마이크로 코너 큐브 어레이를 구비한 디스플레이 장치는 높은 대비비와 높은 색상도 및 높은 가시성으로 밝은 화상을 디스플레이할 수 있다.

Claims (17)

  1. 마이크로 코너 큐브 어레이를 제조하는 방법이며,
    a) 적어도 표면 일부가 입방형 단일 결정체로 구성되고 결정체의 {111}면에 대체로 평행한 표면을 가지는 기판을 제공하는 단계와,
    b) 상기 기판과 반응하는 에칭 가스로 기판의 표면을 이방성 건식 에칭하고, 이로써 상기 기판의 표면 상에 상기 마이크로 코너 큐브 어레이의 복수의 유닛 요소를 형성하는 단계를 포함하고,
    상기 각 유닛 요소는 상기 결정체의 {111}면보다 작은 에칭율로 에칭되는 다수의 결정면으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 마이크로 코너 큐브 어레이 제조 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 b) 단계는 {111}면보다 작은 에칭율로 상기 결정체의 {100}면을 노출시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 마이크로 코너 큐브 어레이 제조 방법.
  3. 제2항에 있어서, 상기 b) 단계는 상기 각 유닛 요소가 서로 대체로 수직 대향된 3개의 {100}면으로 이루어지도록 상기 유닛 요소를 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 마이크로 코너 큐브 어레이 제조 방법.
  4. 제3항에 있어서, 상기 a) 단계에서 준비된 기판의 표면의 적어도 일부는 섬아연광 구조를 갖는 화합물 반도체로 이루어진 것을 특징으로 하는 마이크로 코너 큐브 어레이 제조 방법.
  5. 제4항에 있어서, 상기 화합물 반도체는 비소화 갈륨이고 상기 기판의 표면은 갈륨 원자에 의해 형성된 {111}A면에 대체로 평행한 것을 특징으로 하는 마이크로 코너 큐브 어레이 제조 방법.
  6. 제1항에 있어서, 상기 b) 단계는 할로겐 화합물을 구비한 에칭 가스로 상기 기판의 표면을 이방성 건식 에칭하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 마이크로 코너 큐브 어레이 제조 방법.
  7. 제6항에 있어서, 상기 에칭 가스는 비소와 브롬 화합물을 구비하는 것을 특징으로 하는 마이크로 코너 큐브 어레이 제조 방법.
  8. 제6항에 있어서, 상기 에칭 가스는 비소와 염소 화합물을 구비하는 것을 특징으로 하는 마이크로 코너 큐브 어레이 제조 방법.
  9. 제1항에 있어서, 상기 b) 단계는 표면 반응 제한 범위 내에 있도록 이러한 에칭 조건 하에서 상기 기판의 표면을 건식 에칭하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 마이크로 코너 큐브 어레이 제조 방법.
  10. 제1항에 있어서, 상기 b) 단계는 에칭 가스뿐만 아니라 비소 가스로 상기 기판의 표면을 건식 에칭하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 마이크로 코너 큐브 어레이 제조 방법.
  11. 제1항에 있어서, 상기 a) 단계와 b) 단계 사이에, 에칭 마스크층으로 상기 기판의 표면을 덮는 c) 단계를 추가로 포함하고, 상기 에칭 마스크층은 소정의 패턴을 형성하도록 배열된 적어도 하나의 개구와 적어도 하나의 마스킹 요소를 구비하는 것을 특징으로 하는 마이크로 코너 큐브 어레이 제조 방법.
  12. 제11항에 있어서, 상기 b) 단계는 상기 각 유닛 요소의 크기가 상기 c) 단계에서 한정된 상기 에칭 마스크층의 패턴에 따라 제어되도록 마이크로 코너 큐브 어레이의 상기 유닛 요소를 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 마이크로 코너 큐브 어레이 제조 방법.
  13. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 b) 단계는 상기 각 유닛 요소가 서로 대체로 수직 대향된 3개의 대체로 정사각인 면으로 이루어지도록 상기 유닛 요소를 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 마이크로 코너 큐브 어레이 제조 방법.
  14. 제1항에 있어서, 상기 기판의 표면 상에 형성된 상기 유닛 요소의 형상을 수지 재료에 전사시키는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 마이크로 코너 큐브 어레이 제조 방법.
  15. 제1항에 의한 방법에 의해 제조된 것을 특징으로 하는 마이크로 코너 큐브 어레이.
  16. 제15항에 기재된 마이크로 코너 큐브 어레이와,
    상기 마이크로 코너 큐브 어레이 상에 제공된 광조절층을 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
  17. 제16항에 있어서, 상기 마이크로 코너 큐브 어레이는 상기 유닛 요소로서 복수의 코너 큐브를 포함하고,
    상기 각 코너 큐브의 크기는 각 픽셀 영역의 크기와 같거나 작은 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
KR10-2002-0078970A 2001-12-13 2002-12-12 마이크로 코너 큐브 어레이, 이를 제조하는 방법 및디스플레이 장치 KR100472883B1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001380539A JP3818906B2 (ja) 2001-12-13 2001-12-13 マイクロコーナーキューブアレイ、その作製方法、および表示装置
JPJP-P-2001-00380539 2001-12-13

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20030048342A true KR20030048342A (ko) 2003-06-19
KR100472883B1 KR100472883B1 (ko) 2005-03-10

Family

ID=19187193

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR10-2002-0078970A KR100472883B1 (ko) 2001-12-13 2002-12-12 마이크로 코너 큐브 어레이, 이를 제조하는 방법 및디스플레이 장치

Country Status (4)

Country Link
US (2) US7098137B2 (ko)
JP (1) JP3818906B2 (ko)
KR (1) KR100472883B1 (ko)
CN (1) CN1211671C (ko)

Families Citing this family (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100490816B1 (ko) * 2001-06-15 2005-05-24 샤프 가부시키가이샤 마이크로 코너 큐브 어레이, 마이크로 큐브 어레이의 제조방법 및 반사형 표시 장치
JP3818906B2 (ja) * 2001-12-13 2006-09-06 シャープ株式会社 マイクロコーナーキューブアレイ、その作製方法、および表示装置
JP3776039B2 (ja) * 2001-12-26 2006-05-17 シャープ株式会社 コーナーキューブアレイを有する表示装置
JP4152861B2 (ja) * 2003-10-27 2008-09-17 シャープ株式会社 コーナーキューブリフレクタ、その製造方法及びそれを用いた反射型表示装置
JP4229805B2 (ja) * 2003-10-27 2009-02-25 シャープ株式会社 反射型表示装置
JP4020919B2 (ja) * 2005-03-04 2007-12-12 シャープ株式会社 反射型表示装置およびその製造方法
CN2784451Y (zh) * 2005-03-04 2006-05-31 李鸿桢 一种道路凸出物用反光片
CN100392436C (zh) * 2005-05-12 2008-06-04 宣德科技股份有限公司 棱镜制造方法
US7450799B2 (en) * 2006-01-24 2008-11-11 Uni-Pixel Displays, Inc. Corner-cube retroreflectors for displays
US7486854B2 (en) 2006-01-24 2009-02-03 Uni-Pixel Displays, Inc. Optical microstructures for light extraction and control
WO2008109420A2 (en) 2007-03-02 2008-09-12 Technology Solutions & Invention Llc Two-sided corner-cube retroreflectors and methods of manufacturing the same
US20090250839A1 (en) * 2008-04-02 2009-10-08 Coda Octopus Group, Inc. Method of preparing an object for submerged sonar inspection
JP4772102B2 (ja) * 2008-10-31 2011-09-14 シャープ株式会社 コーナーキューブアレイの作製方法
JP2011180449A (ja) * 2010-03-02 2011-09-15 Sony Corp 光学体およびその製造方法、窓材、ならびに光学体の貼り合わせ方法
JP6169383B2 (ja) * 2013-03-25 2017-07-26 スタンレー電気株式会社 発光モジュール及び光源装置
CN103560113B (zh) * 2013-11-15 2017-02-01 北京京东方光电科技有限公司 一种阵列结构及其制作方法、阵列基板和显示装置
CN103943736A (zh) * 2014-04-24 2014-07-23 西安神光安瑞光电科技有限公司 一种提高外延片亮度的三角锥图形衬底的制备方法
US9922823B1 (en) * 2016-09-07 2018-03-20 Euclid Techlabs, Llc CVD reactor and method for nanometric delta doping of diamond
WO2019046403A1 (en) 2017-08-29 2019-03-07 Avery Dennison Corporation RETROREFLECTIVE SHEET FOR A PROJECTOR-BASED DISPLAY SYSTEM
US11776922B2 (en) 2020-07-01 2023-10-03 Sandisk Technologies Llc Semiconductor structure containing pre-polymerized protective layer and method of making thereof
WO2022005654A1 (en) * 2020-07-01 2022-01-06 Sandisk Technologies Llc Semiconductor structure containing pre-polymerized protective layer and method of making thereof
US11538777B2 (en) 2020-07-01 2022-12-27 Sandisk Technologies Llc Semiconductor structure containing pre-polymerized protective layer and method of making thereof

Family Cites Families (34)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS4827695B1 (ko) 1968-03-21 1973-08-24
US3765969A (en) * 1970-07-13 1973-10-16 Bell Telephone Labor Inc Precision etching of semiconductors
US3905682A (en) 1974-06-14 1975-09-16 Rca Corp Liquid crystal devices of improved contrast
US4066331A (en) 1976-06-25 1978-01-03 Beatrice Foods Co. Cube corner type retroreflectors with improved cube corner unit relationships
US4096331A (en) * 1976-12-28 1978-06-20 A. H. Robins Company, Incorporated 1-Substituted-3-aminoethoxypyrrolidines
JPS54105998A (en) 1978-02-07 1979-08-20 Nec Corp Reflective type liquid crystal display unit
US4227942A (en) * 1979-04-23 1980-10-14 General Electric Company Photovoltaic semiconductor devices and methods of making same
US4703999A (en) 1986-06-16 1987-11-03 Minnesota Mining And Manufacturing Company Wide-angle-reflective cube-corner retroreflective sheeting
JPH02181923A (ja) 1989-01-09 1990-07-16 Nec Corp ＧａＡｓ系基板のエッチング方法
US4992699A (en) 1989-09-05 1991-02-12 Eastman Kodak Company X-ray phosphor imaging screen and method of making same
JPH03186816A (ja) 1989-12-18 1991-08-14 Seiko Epson Corp 液晶表示素子
US5182663A (en) 1991-08-30 1993-01-26 Raychem Corporation Liquid crystal display having improved retroreflector
US5132823A (en) 1991-08-30 1992-07-21 Raychem Corporation Multipurpose liquid crystal display having means for removably positioning the retroreflector
US5346581A (en) 1993-04-01 1994-09-13 At&T Bell Laboratories Method of making a compound semiconductor device
JP3551979B2 (ja) 1994-01-11 2004-08-11 リコー光学株式会社 マイクロコーナーキューブ・マイクロコーナーキューブアレイの製造方法およびマイクロコーナーキューブアレイを用いる表示装置
JP3118377B2 (ja) 1994-09-12 2000-12-18 インペリアル カレッジ オブ サイエンス，テクノロジー アンド メディスン 半導体結晶のエッチング方法
JPH0976245A (ja) 1995-09-08 1997-03-25 Nippon Columbia Co Ltd マイクロレンズアレー用金型の製造方法及びマイクロレンズアレー用原盤
GB9524862D0 (en) * 1995-12-06 1996-02-07 The Technology Partnership Plc Colour diffractive structure
JPH10206611A (ja) 1997-01-23 1998-08-07 Goyo Paper Working Co Ltd 四角錐構造を有するプラスチック光学シート
US5959777A (en) 1997-06-10 1999-09-28 The University Of British Columbia Passive high efficiency variable reflectivity image display device
US6461003B1 (en) * 1997-06-12 2002-10-08 Purdue Research Foundation Corner cube arrays and manufacture thereof
AU3485997A (en) 1997-06-12 1998-12-30 Purdue Research Foundation Corner cube arrays and manufacture thereof
JPH117008A (ja) 1997-06-16 1999-01-12 Seiko Epson Corp 反射型液晶表示装置
DE19727527C5 (de) * 1997-06-30 2015-02-19 Hans-Erich Gubela sen. Auf der Retroreflexion eines Laserstrahlers basierende Sensoreinrichtung
JP2000019490A (ja) 1998-06-29 2000-01-21 Dainippon Printing Co Ltd 反射型高分子分散型液晶表示装置
US6050691A (en) * 1998-10-19 2000-04-18 3M Innovative Properties Company Method of making randomly oriented cube-corner articles
JP3506978B2 (ja) 1998-11-27 2004-03-15 シャープ株式会社 反射型液晶表示装置
JP2000321410A (ja) * 1999-03-08 2000-11-24 Ricoh Co Ltd 反射板の製造方法及び反射板
JP3293595B2 (ja) 1999-06-30 2002-06-17 松下電器産業株式会社 反射板およびその形成方法
JP3957986B2 (ja) 2000-03-31 2007-08-15 シャープ株式会社 反射型表示装置
JP3847593B2 (ja) 2001-02-20 2006-11-22 シャープ株式会社 コーナーキューブアレイなどの光学素子及びそれを備える反射型表示装置
KR100490816B1 (ko) 2001-06-15 2005-05-24 샤프 가부시키가이샤 마이크로 코너 큐브 어레이, 마이크로 큐브 어레이의 제조방법 및 반사형 표시 장치
JP3818906B2 (ja) * 2001-12-13 2006-09-06 シャープ株式会社 マイクロコーナーキューブアレイ、その作製方法、および表示装置
JP3776039B2 (ja) * 2001-12-26 2006-05-17 シャープ株式会社 コーナーキューブアレイを有する表示装置

Also Published As

Publication number Publication date
JP2003185817A (ja) 2003-07-03
CN1211671C (zh) 2005-07-20
JP3818906B2 (ja) 2006-09-06
CN1425927A (zh) 2003-06-25
US7360907B2 (en) 2008-04-22
US7098137B2 (en) 2006-08-29
US20030124849A1 (en) 2003-07-03
US20060256438A1 (en) 2006-11-16
KR100472883B1 (ko) 2005-03-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100472883B1 (ko) 마이크로 코너 큐브 어레이, 이를 제조하는 방법 및디스플레이 장치
US7293884B2 (en) Corner cube reflector, method of making the reflector and reflective display device including the reflector
KR100458546B1 (ko) 코너 큐브 역반사기와 같은 광학 요소 및 이러한 광학요소를 포함하는 반사식 디스플레이 장치
KR100490816B1 (ko) 마이크로 코너 큐브 어레이, 마이크로 큐브 어레이의 제조방법 및 반사형 표시 장치
US7972017B2 (en) Optical element having a diffractive layer and a relief pattern with concave and convex portions
US7466484B2 (en) Wire grid polarizers and optical elements containing them
KR100589567B1 (ko) 코너 큐브 어레이 및 그 제조 방법
KR20050069907A (ko) 광학 막, 프리즘 막 구조물, 광학 구조물, 백라이트디스플레이 장치, 광학 디스플레이 장치, 프리즘 막, 및광학 막 형성 방법
US7475997B2 (en) Reflective display device with high retroreflectivity
JP3818886B2 (ja) マイクロコーナーキューブアレイ、その作製方法、およびそれを用いた表示装置
JP2006178495A (ja) マイクロコーナーキューブアレイ、その作製方法、およびそれを用いた表示装置

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20120119

Year of fee payment: 8

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20130118

Year of fee payment: 9

LAPS Lapse due to unpaid annual fee