JP3293595B2 - Reflection plate and method of forming the same - Google Patents
Reflection plate and method of forming the sameInfo
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Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は光を利用する部品に
関するものであり、とくに外光を利用する各種の表示素
子に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a component utilizing light, and more particularly to various display devices utilizing external light.
【０００２】[0002]
【従来の技術】光を反射するもっとも一般的な物は鏡で
ある。これはガラス板の裏面に光をよく反射する金属皮
膜を形成したものであり、日常生活の使用には特に支障
はない。また、反射式天体望遠鏡などのようにきわめて
精度の高い反射を必要とする場合には裏面ではなく表面
に直接皮膜を形成し、たとえわずかであっても光がガラ
スを通過することにより吸収されることを避けている。BACKGROUND OF THE INVENTION The most common object that reflects light is a mirror. This is one in which a metal film that reflects light well is formed on the back surface of the glass plate, and there is no particular problem in use in daily life. Also, when extremely high-precision reflection is required, such as with a reflection-type astronomical telescope, a film is formed directly on the front surface instead of the back surface, and even a small amount of light is absorbed by passing through the glass. Avoid that.
【０００３】同じ反射という一言で表現されることがら
でも、表示素子においては事情が異なってくる。たとえ
ば液晶パネルは原理的には光の透過と遮断を制御するこ
とにより表示を行うので、背面に光源（バックライト）
を設置するかまたは反射板を設置することにより表示の
明るさを得ている。反射方式に用いる反射板としては大
きく２つの取り組みがある。（１）反射板の光反射率が
高いほど明るい表示が得られるため、パネル裏面にAlや
Agなどの高反射率の物質を用いて被覆した反射板を貼り
付ける。（２）鏡面ではなく光の散乱性を取り入れた散
乱反射フィルムを貼り付ける。[0003] Even in the case of being expressed by the same reflection, the situation is different in a display element. For example, liquid crystal panels, in principle, display by controlling the transmission and blocking of light, so a light source (backlight)
The brightness of the display is obtained by installing a reflector or a reflector. There are roughly two approaches for a reflector used in the reflection method. (1) The higher the light reflectance of the reflector, the brighter the display can be obtained.
A reflector coated with a material with high reflectance such as Ag is attached. (2) Attach a scattering / reflection film that incorporates light scattering instead of a mirror surface.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】しかし、前者では金属
光沢の影響のため見る人が自然な表示と感じることがで
きないと言う問題があり、後者では明るさが不十分であ
るという問題があった。However, the former has a problem that a viewer cannot perceive a natural display due to the influence of metallic luster, and the latter has a problem that the brightness is insufficient. .
【０００５】本発明は上記の欠点を解消し、できる限り
自然な見かけと明るい表示を実現するための反射面およ
びその作成方法を提供することを目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to solve the above-mentioned drawbacks and to provide a reflection surface for realizing a display as natural as possible and a bright display as much as possible, and a method for producing the same.
【０００６】[0006]
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
本発明の第一の構成は、結晶性を有する基板表面上に谷
型形状が連続的に存在し、前記基板の結晶の特定の面方
位に沿った前記谷型形状の斜面は前記基板表面に対しあ
る特定の角度をなし、前記谷型形状が複数種類の異なる
大きさを有し、前記谷型形状の間隔が複数種類の異なる
大きさを有し、前記異なる大きさの谷型形状および間隔
の分布の様式が異なる複数の領域が存在することを特徴
とする反射板というものである。SUMMARY OF THE INVENTION The first configuration of the present invention to achieve this purpose, certain aspects of the valley shape continuously present on the substrate surface, of the substrate crystal having a crystalline One
The slope of the valley shape along a position forms a specific angle with respect to the substrate surface, the valley shape has a plurality of different sizes, and the interval of the valley shape has a plurality of different sizes. have is, is that the reflecting plate, wherein the pattern of distribution of the different sizes of the valley shape and spacing exists different regions.
【０００７】また、本発明の第二の構成は、結晶性を有
する基板表面上に谷型形状が連続的に存在し、前記基板
の結晶の特定の面方位に沿った前記谷型形状の斜面は前
記基板表面に対しある特定の角度をなし、前記谷型形状
が複数種類の異なる大きさを有し，前記谷型形状の間隔
が複数種類の異なる大きさを有し，前記異なる大きさの
谷型形状および間隔の分布の様式が異なる複数の領域が
存在し，前記表面は所望の光を反射する物質の薄膜にて
覆われていることを特徴とする反射板というものであ
る。Further, the second structure of the present invention has crystallinity.
The valley shape is continuously present on the surface of the substrate
The slope of the valley shape along a specific plane orientation of the crystal forms a specific angle with respect to the substrate surface, the valley shape has a plurality of different sizes, and the interval between the valley shapes is There are a plurality of regions having a plurality of different sizes, a plurality of regions having different valley-shaped shapes and different distribution patterns of the intervals, and the surface is covered with a thin film of a substance reflecting desired light. it is intended that the reflecting plate, characterized in that.
【０００８】また、本発明の第一の作成方法は、結晶性
を有する基板表面にエッチング液に対する耐久性のある
材料で所望のパターンを形成し，前記エッチング液に前
記所望のパターンを形成した前記基板を浸すことにより
前記所望のパターン部分は溶解せずにそのまま残し、そ
れ以外の部分は徐々に特定方向に向かってのみエッチン
グを進行させ、前記パターン幅で規定される点でエッチ
ングを終了させることにより前記基板の結晶の特定の面
方位に沿って前記基板表面に対して斜面がある特定の角
度をなす谷型形状が連続的に存在するように前記基板表
面にエッチングを施す方法において，前記所望のパター
ン幅および間隔が複数の異なる大きさを有し，前記複数
の異なる大きさを有する所望のパターン幅および間隔の
分布が異なる複数の領域を有するパターンを用いてエッ
チングすること特徴とする反射板の形成方法というもの
である。[0008] Further, the first production method of the present invention is characterized in that a
Forming a desired pattern on the surface of the substrate having a pattern having durability with respect to an etching solution, and immersing the substrate on which the desired pattern is formed in the etching solution to leave the desired pattern portion undissolved. The other portion gradually progresses the etching only in a specific direction, and terminates the etching at a point defined by the pattern width, thereby forming a specific surface of the crystal of the substrate.
In the method of performing etching on the substrate surface so that a valley shape at an angle with respect to the substrate surface along the azimuth continuously forms a specific angle, the desired pattern width and the interval may be different. has a size, is that the method of forming the reflector, characterized by etching using a pattern having a plurality of different regions distribution of the desired pattern width and spacing with the plurality of different sizes.
【０００９】また、本発明の第二の作成方法は、結晶性
を有する基板表面にエッチング液に対する耐久性のある
材料で所望のパターンを形成し，前記エッチング液に前
記所望のパターンを形成した前記基板を浸すことにより
前記所望のパターン部分は溶解せずにそのまま残し、そ
れ以外の部分は徐々に特定方向に向かってのみエッチン
グを進行させ、前記パターン幅で規定される点でエッチ
ングを終了させることにより前記基板の結晶の特定の面
方位に沿って前記基板表面に対して斜面がある特定の角
度をなす谷型形状が連続的に存在するように前記基板表
面にエッチングを施す方法において，前記所望のパター
ン幅および間隔が複数の異なる大きさを有し，前記複数
の異なる大きさを有する所望のパターン幅および間隔の
分布が異なる複数の領域を有するパターンを用いてエッ
チングし，金属薄膜による被覆を施すことを特徴とする
反射板の形成方法というものである。Further, the second production method of the present invention is characterized in that
Forming a desired pattern on the surface of the substrate having a pattern having durability with respect to an etching solution, and immersing the substrate on which the desired pattern is formed in the etching solution to leave the desired pattern portion undissolved. The other portion gradually progresses the etching only in a specific direction, and terminates the etching at a point defined by the pattern width, thereby forming a specific surface of the crystal of the substrate.
In the method of performing etching on the substrate surface so that a valley shape at an angle with respect to the substrate surface along the azimuth continuously forms a specific angle, the desired pattern width and the interval may be different. It has a size, and etched by using a pattern having a plurality of different regions distribution of the desired pattern width and spacing with the plurality of different sizes, of the reflector, characterized in that applying a coating of a metal thin film It is a forming method.
【００１０】[0010]
【発明の実施の形態】本願の目的のための反射面は特殊
な散乱性を持たせることにより光がある限られた範囲に
集光されるように反射され、その限られた範囲内では平
坦面による反射よりも明るくなるという性質を有するも
のである（図1参照）。こうした特性を得るためには，
ミクロなレベルで表面の傾斜が特有の分布を有する必要
がある。しかし，このような反射特性を実現するために
必要な表面形状を特定することはできず，理論的に可能
なアプローチはある表面形状を数式で記述し，それに基
づいて反射特性を調べるというものである．表面形状を
記述する関数が与えられたとすると，その表面のミクロ
な傾斜角度の確率密度関数を求め，それがある範囲内に
おいて定数関数に近ければその表面は光を一定の範囲内
に集中的に散乱しうる．したがって唯一絶対のものが存
在するわけではなく，いかにこのような理想的な反射特
性に近いものを実現するかが現実の課題であるといえ
る．本願の発明者の予備的な試算によれば，表面がたと
えば正弦波類似の形状を有する場合には前述の確率密度
関数が特定範囲の境界近傍を除けばかなりの程度一定値
に近いことが明らかとなっている（図2参照）。また，
正弦波状の異なる形状を混合することによりさらにこの
特性は改善される。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A reflecting surface for the purpose of the present application has a special scattering property so that light is reflected so as to be condensed in a limited area, and is flat within the limited area. It has the property of being brighter than the reflection from a surface (see Fig. 1). To obtain these characteristics,
The surface slope at the micro level needs to have a unique distribution. However, it is not possible to specify the surface shape necessary to realize such reflection characteristics, and a theoretically possible approach is to describe a certain surface shape with mathematical formulas and examine the reflection characteristics based on it. is there. Given a function that describes the surface shape, find the probability density function of the micro-tilt angle of the surface. If it is close to a constant function within a certain range, the surface concentrates light within a certain range. Can be scattered. Therefore, there is not only an absolute thing, but how to achieve such an ideal reflection characteristic is a real problem. According to preliminary calculations made by the inventor of the present application, when the surface has a shape similar to a sinusoidal wave, for example, it is clear that the above-mentioned probability density function is considerably close to a constant value except for the vicinity of the boundary of a specific range. (See Figure 2). Also,
This property is further improved by mixing different sinusoidal shapes.
【００１１】このような形状を作成するためには，たと
えばレーザー光や電子ビームをコンピューターコントロ
ールで走査することにより基材の表面に所望の微細加工
を施すような手法が理想的である．こうした方法は実験
的には有効であるが，工業的な生産を考慮すると不適当
な事項が多く出てくる．本発明は必ずしも所望の表面形
状そのものではないがそれに許容される程度に近い形状
を作成することができ，しかも工業生産においても利用
可能な方法を提供するものである。In order to form such a shape, it is ideal to perform a desired fine processing on the surface of the base material by, for example, scanning a laser beam or an electron beam under computer control. Although these methods are effective experimentally, many unsuitable issues arise when considering industrial production. The present invention provides a method which can produce a shape which is not necessarily a desired surface shape but is close to an allowable level, and which can be used in industrial production.
【００１２】以下、具体例について詳細に述べる。図３
は本発明による反射面の断面を示すものである。基板１
の表面にミクロなＶ字谷２が形成されている。この谷の
斜面と表面とのなす角３は全体にわたって均一である。
谷の大きさおよび間隔は反射表面全体としての散乱性と
反射性のかねあいに影響するものであり、特定値に決め
られるものではないが、光の波長との関連でその寸法が
極端に大きい場合には異なる方向を向いた鏡が並んでい
るようにしか見えず、また、極端に小さい場合には光に
影響を与えなくなってしまう。したがって、光の波長程
度から数十ミクロン程度が望ましい。Hereinafter, specific examples will be described in detail. FIG.
Shows a cross section of the reflecting surface according to the present invention. Substrate 1
Have a micro V-shaped valley 2 formed on the surface thereof. The angle 3 between the slope of this valley and the surface is uniform throughout.
The size and spacing of the valleys affect the balance between scattering and reflectivity of the reflective surface as a whole, and are not fixed to a specific value, but if the size is extremely large in relation to the wavelength of light. Can only see mirrors in different directions, and if they are extremely small, they will not affect the light. Therefore, it is desirable that the wavelength is from about the wavelength of light to about several tens of microns.
【００１３】表示に用いる光の波長は可視全域であり、
本発明はそれらの光の散乱性および集光性をミクロな形
状によって操作しようとするものである。したがって、
このＶ字谷がある１種類のみの場合には特定波長の光が
必要以上に強く見える、干渉縞が見えるなどの不都合が
生ずる可能性を否定できない。そこで、本願はＶ字谷の
大きさ及びそれらの間隔を複数種類とりまぜ、さらにこ
れらの混ざり方が異なる領域を設けることによりいっそ
う均一な見かけを実現しようとするものである。[0013] The wavelength of light used for display is the entire visible range,
The present invention seeks to control the light scattering and light collecting properties by microscopic shapes. Therefore,
In the case of only one type having this V-shaped valley, the possibility that inconveniences such as light of a specific wavelength appearing stronger than necessary and interference fringes appearing cannot be denied. Therefore, the present application intends to realize a more uniform appearance by mixing a plurality of types of V-shaped valleys and their intervals, and by providing regions in which these are mixed differently.
【００１４】通常の平坦な反射面と本発明のような起伏
を有する反射面とを比較すると、顕著な相異が見られ
る。図４は反射光の強度分布を示すものである。反射面
４が平坦である場合には５に示すような広がりのある均
一な反射強度分布を示す。一方、反射面４が本発明のよ
うな起伏を有する場合には６に示すような方向性のある
反射強度分布となる。平面における光の反射は入射角度
と反射角度の大きさが全面にわたり一定であるために入
射光分布と反射光分布に差異を生じないが、本発明のよ
うな特殊な散乱性を持たせた反射表面では光がある限ら
れた範囲に集光されるように反射されるため、その限ら
れた範囲内では平坦面による反射よりも明るくなる。ま
た、凹面鏡を用いて集光した場合のような鏡のようなぎ
らついた印象が低減され、より自然な明るさに近い感じ
が得られる。When a normal flat reflecting surface is compared with a rugged reflecting surface as in the present invention, a remarkable difference is observed. FIG. 4 shows the intensity distribution of the reflected light. When the reflecting surface 4 is flat, a broad and uniform reflection intensity distribution as shown by 5 is exhibited. On the other hand, when the reflection surface 4 has undulations as in the present invention, a directional reflection intensity distribution as shown in 6 is obtained. The reflection of light on a plane does not cause a difference between the distribution of incident light and the distribution of reflected light because the incident angle and the magnitude of the reflection angle are constant over the entire surface, but the reflection having a special scattering property as in the present invention. Since light is reflected on the surface so as to be condensed in a limited area, the light is brighter than the reflection from the flat surface within the limited area. In addition, a glare-like impression like a mirror when condensed using a concave mirror is reduced, and a feeling closer to a more natural brightness can be obtained.
【００１５】さらに、表示画面に向かって上下および左
右の両方向のある範囲内において良好な明るさ分布を実
現したい場合がある。このようにある程度の視野角を得
るためには特定の１断面においてのみ上記のような特性
を有するのではなく、任意断面において前述の形状特性
を有することが望ましい。Furthermore, there is a case where it is desired to realize a good brightness distribution within a certain range in both the vertical and horizontal directions toward the display screen. In order to obtain a certain viewing angle as described above, it is desirable that the above-described shape characteristics be provided in an arbitrary cross section instead of having the above-described characteristics only in one specific cross section.
【００１６】このような構造を作成するには、様々な方
法が可能であり、その全てを列挙することはできない
が、たとえば金属金型を作り変形可能な材料表面にプレ
スするなどがあろう。いずれも一長一短があるが、本発
明の方法は比較的簡便にしかも精度良く所望の構造を作
成しうるものである。結晶性基板のある特定の面方位を
用い、異方性エッチングを施すことにより、ミクロなス
ケールのＶ字谷を精度良く形成する。単結晶基板におい
てはその表面全域にわたって原子配列が一定であるの
で、これに異方性エッチングを施した場合にはある特定
方向の断面においては一定の形状分布が得られる。一
方、多結晶基板ではその表面において原子配列の向きが
異なる領域（グレイン）が多数存在する。したがって後
者を用いるならば、ある断面において向きが異なる形状
が得られる。これらはその使用目的に応じて使い分けれ
ばよい。Various methods are available for producing such a structure, and not all of them can be listed. For example, a metal mold is formed and pressed on a deformable material surface. Although each has advantages and disadvantages, the method of the present invention can relatively easily and accurately produce a desired structure. By performing anisotropic etching using a specific plane orientation of the crystalline substrate, a V-shaped valley on a micro scale is formed with high accuracy. In a single crystal substrate, since the atomic arrangement is constant over the entire surface thereof, when anisotropic etching is performed on the single crystal substrate, a constant shape distribution is obtained in a cross section in a specific direction. On the other hand, in a polycrystalline substrate, there are a large number of regions (grains) having different orientations of the atomic arrangement on the surface thereof. Therefore, if the latter is used, a shape having a different direction in a certain cross section can be obtained. These may be used properly according to the purpose of use.
【００１７】図５は本発明の方法による反射表面の形成
過程を示す。なお、本図はミクロな形状を表示するため
に１個のグレインの断面を扱っているが、マクロには様
々な方向を向いたグレインの集合体である。また、先に
述べたように本願はＶ字谷の大きさ及びそれらの間隔を
複数種類とりまぜ、さらにこれらの混ざり方が異なる領
域を設けるという構成をとっているので利用する反射面
全体としては様々な断面形状が存在する。FIG. 5 shows a process of forming a reflective surface according to the method of the present invention. Although this figure deals with a cross section of one grain to display a micro shape, the macro is an aggregate of grains oriented in various directions. In addition, as described above, the present application employs a configuration in which a plurality of types of V-shaped valleys and their intervals are mixed, and a region in which these are mixed is provided in a different manner. There are various cross-sectional shapes.
【００１８】まず、基板１１の表面にエッチング液に対
する耐久性のある材料で所望のパターン１２を形成す
る。このパターンの間隔を変えることによりＶ字谷の幅
を、また、パターン自体の幅を変えることによりＶ字谷
の間隔を所望の大きさに設定することができる。First, a desired pattern 12 is formed on the surface of the substrate 11 using a material having durability against an etching solution. The width of the V-shaped valley can be set to a desired size by changing the interval between the patterns, and the width of the V-shaped valley can be set to a desired size by changing the width of the pattern itself.
【００１９】次に、エッチング液１３に全体を浸すこと
によりパターン１２の部分は溶解せずにそのまま残り、
それ以外の部分は徐々に特定方向に向かってのみエッチ
ングが進行するので１４のようなくぼみができ、これが
徐々に深くなっていく。そしてパターン幅で規定される
点でエッチングは終了し、１５のようなＶ字谷が形成さ
れる。Next, by immersing the whole in the etching solution 13, the portion of the pattern 12 remains without being dissolved,
The other portions gradually progress in the etching only in a specific direction, so that a depression like 14 is formed, and the depth gradually increases. The etching is completed at a point defined by the pattern width, and a V-shaped valley like 15 is formed.
【００２０】たとえばこの間隔を異なる値ｍ種類に設定
することによりｍ種類の異なる大きさのＶ字谷が形成さ
れ、また、ストライプ自体の幅をｎ種類にすることによ
り、ｎ種類の異なる間隔でＶ字谷が並んだ表面が形成さ
れる。これらの間隔および幅の値の組み合わせを任意に
かつ異なる複数のものを設定することによりランダム性
を増すことができる。一例として異なる断面を模式的に
示すものが図６である。今、ａ−ｓまでの合計ｓ種類の
異なる断面形状があるとすると、たとえば図７のように
これらの異なる断面形状の部分が平面内においてランダ
ムに分布するように配置することができる。For example, by setting these intervals to m different values, m types of V-shaped valleys having different sizes are formed, and by setting the width of the stripe itself to n types, n types of different intervals are provided. A surface with V-shaped valleys is formed. Randomness can be increased by arbitrarily and differently setting a combination of these interval and width values. FIG. 6 schematically shows a different cross section as an example. Assuming that there are a total of s types of different cross-sectional shapes up to a-s, the portions having these different cross-sectional shapes can be arranged so as to be randomly distributed in a plane as shown in FIG.
【００２１】結晶性の基板材料、とくに半導体のSi、G
e,GaAs,GaSb,GaP,InSb,あるいはInPなどはそれ自体が相
当程度光を反射するので、用途によっては表面の形状加
工のみで充分であるが、さらに明るさが要求される場合
には本発明の第二の構成のように形成したミクロな谷型
形状を反射率の高い金属などの薄膜により被覆すること
が有効である。金属薄膜の形成方法も千差万別である
が、ミクロに見た金属面の平坦性、純度などから真空中
での成膜が望ましい。スパッタリング、真空蒸着、CV
D、電子ビーム蒸着などが利用できる。これらはそれぞ
れに特徴があり、一概にいずれかが優れているというこ
とではない。この金属被膜形成の前後に行う各種のプロ
セス条件、たとえば温度、直接接触する物質など様々の
要因を考慮し、適当と考えられるものを選択すればよ
い。Crystalline substrate material, especially semiconductor Si, G
e, GaAs, GaSb, GaP, InSb, and InP, etc., themselves reflect light to a considerable extent, so only surface processing is sufficient for some applications. It is effective to cover the micro valley shape formed as in the second configuration of the invention with a thin film of a metal or the like having a high reflectance. Although the method of forming the metal thin film varies widely, it is desirable to form the film in a vacuum from the viewpoint of the flatness and purity of the metal surface viewed from a microscopic scale. Sputtering, vacuum deposition, CV
D, electron beam evaporation, etc. can be used. Each of these has its own characteristics, and it does not necessarily mean that one of them is superior. Various factors such as various process conditions before and after the formation of the metal film, for example, a temperature, a substance in direct contact, and the like may be considered, and a suitable one may be selected.
【００２２】（実施例１）GaAs基板の（１００）面上に
Al2O3の薄膜を用い(Example 1) On a (100) plane of a GaAs substrate
Using a thin film of Al 2 O 3
【００２３】[0023]
【外１】 [Outside 1]
【００２４】方向に（すなわち、In the direction (ie,
【００２５】[0025]
【外２】 [Outside 2]
【００２６】面に垂直に）ストライプパターンを形成
し、これをエッチングマスクとして使用する。このよう
な金属酸化物を使用する利点はエッチング液として有機
溶剤を使用できることである。A stripe pattern is formed (perpendicular to the plane) and is used as an etching mask. An advantage of using such a metal oxide is that an organic solvent can be used as an etching solution.
【００２７】エッチング液はCH3OHに Br2を混合したも
のを用いる。Br2 の混合比率とエッチング速度とは関連
しており、ある特定値が最適というわけではないが、お
よそ数％程度であれば数μｍ／ｍｉｎであり、本実施例
では４％とした。As the etching solution, a mixture of CH 3 OH and Br 2 is used. The mixing ratio of Br 2 and the etching rate are related to each other, and a specific value is not optimal. However, if it is about several%, it is several μm / min, and in this embodiment, it is 4%.
【００２８】基板表面すなわち（１００）面とＶ字谷の
斜面、すなわち（１１１）面とのなす角は５４゜４４´
で一定であるが、形成するＶ字谷の大きさはストライプ
パターンの間隔によって制御することができる。たとえ
ばこの間隔を６、８、１０、１２および１４μｍに設定
することにより５種類の異なる大きさのＶ字谷が形成さ
れ、また、ストライプ自体の幅を３、４および５μｍに
することにより、３種類の異なる間隔でＶ字谷が並んだ
表面が形成される。これらの間隔および幅の値はここに
例示したものに限られるわけではなく、また、組み合わ
せを任意にかつ異なる複数のものを設定することにより
ランダム性を増すことができる。フォトマスクのパター
ンをこれらの間隔および幅の組み合わせが異なる領域を
有するように配置することにより、形成するストライプ
パターンをＶ字谷の大きさ及びそれらの間隔を複数種類
とりまぜ、さらにこれらの混ざり方が異なる領域を有す
るようにすることができる。The angle between the substrate surface, ie, the (100) plane, and the slope of the V-shaped valley, ie, the (111) plane, is 54 ゜ 44 ′.
However, the size of the V-shaped valley to be formed can be controlled by the interval between the stripe patterns. For example, by setting this interval to 6, 8, 10, 12 and 14 μm, V-shaped valleys of five different sizes are formed, and by setting the width of the stripe itself to 3, 4 and 5 μm, A surface in which V-shaped valleys are arranged at different intervals is formed. The values of these intervals and widths are not limited to those exemplified here, and the randomness can be increased by arbitrarily setting different combinations. By arranging the pattern of the photomask so that the combination of these intervals and widths has different regions, the stripe pattern to be formed has a plurality of types of V-shaped valleys having different sizes and their intervals. It can have different regions.
【００２９】最後にエッチングマスクとして使用したAl
2O3の薄膜ストライプパターンを除去するために加熱し
たH3PO4溶液を用いる。Finally, Al used as an etching mask
A heated H 3 PO 4 solution is used to remove the 2 O 3 thin film stripe pattern.
【００３０】（実施例２）GaAs基板の異方性エッチング
液としてC3H4(OH)(COOH)3・H2O 、 H2O2 、 H2Oの混合
液を用いる。本エッチング液の利点は有機溶剤を含有し
ないので通常のフォトレジストを使用して簡便な方法に
よりエッチングを行えることである。フォトレジストは
ポジタイプおよびネガタイプともに各種のものが販売さ
れており、たとえば東京応化工業社のOMRシリーズやOFP
Rシリーズ、シプレー社のSシリーズ、SPRシリーズやLC
シリーズなどがある。Example 2 A mixed solution of C 3 H 4 (OH) (COOH) 3 .H 2 O, H 2 O 2 , and H 2 O is used as an anisotropic etching solution for a GaAs substrate. The advantage of the present etching solution is that since it does not contain an organic solvent, it can be etched by a simple method using a normal photoresist. Various types of photoresists are sold, both positive and negative types. For example, OMR series of Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd. and OFP
R series, Shipley S series, SPR series and LC
There are series and so on.
【００３１】GaAs基板（１００）面上にフォトレジスト
を用いUsing a photoresist on the GaAs substrate (100) surface
【００３２】[0032]
【外３】 [Outside 3]
【００３３】方向に（すなわち、In the direction (ie,
【００３４】[0034]
【外４】 [Outside 4]
【００３５】面に垂直に）ストライプパターンを形成す
る。エッチング速度はエッチング液の各成分の混合比率
に依存しているので、目的に応じて条件を設定するわけ
だが、生産性およびパターン精度の観点から極端に遅い
あるいは早いものは好ましくない。室温にてC3H4(OH)(C
OOH)3・H2O ：H2O2がおよそ１：１のときにおよそ６０
ｎｍ／ｓｅｃが得られた。A stripe pattern is formed (perpendicular to the plane). Since the etching rate depends on the mixing ratio of each component of the etching solution, the conditions are set according to the purpose. However, extremely slow or fast ones are not preferable from the viewpoint of productivity and pattern accuracy. At room temperature, C 3 H 4 (OH) (C
OOH) 3 · H 2 O: about 60 when H 2 O 2 is about 1: 1
nm / sec was obtained.
【００３６】形成するＶ字谷の大きさはストライプパタ
ーンの間隔によって、また、Ｖ字谷の並ぶ間隔はストラ
イプ自体の幅によって制御することができる点、さらに
これらの間隔および幅の組み合わせが異なる領域を有す
るように形成しうる点などの詳細は実施例１と同様なの
で省略する。最後に、レジストのストライプパターンを
レジストに指定の剥離液を用いて除去する。The size of the V-shaped valleys to be formed can be controlled by the interval between the stripe patterns, and the interval between the V-shaped valleys can be controlled by the width of the stripe itself. Details such as the point which can be formed so as to have the same as in the first embodiment are omitted. Finally, the stripe pattern of the resist is removed using a stripping solution specified for the resist.
【００３７】（実施例３）Si基板の（１００）面上にSi
O2の薄膜を用いたストライプパターンを形成し、このSi
O2パターンをマスクとしてSiの異方性エッチングを行
う。まず、清浄なSi基板の熱酸化により厚さがおよそ１
５００ÅのSiO2膜を形成する。次に、フォトレジストを
塗布し、(Example 3) Si was placed on the (100) plane of a Si substrate.
A stripe pattern using a thin film of O 2 is formed
Anisotropic etching of Si is performed using the O 2 pattern as a mask. First, the thermal oxidation of a clean Si substrate has a thickness of about 1
A 500 ° SiO 2 film is formed. Next, apply a photoresist,
【００３８】[0038]
【外５】 [Outside 5]
【００３９】方向に（すなわち、In the direction (ie,
【００４０】[0040]
【外６】 [Outside 6]
【００４１】面に垂直に）ストライプ状のパターンを形
成する。このときのレジストは実施例１に列挙したよう
に様々なものが使用可能であり、何れのタイプでも差し
支えない。通常市販されているバッファート゛弗化水素酸
によりレジストでカバーされていない部分のSiO2を除去
する。次にこのSiO2パターンをマスクとしてSiの異方性
エッチングをKOH：H2O：(CH3)2CHOH＝２０ｇ：６０ｍ
ｌ：１００ｍｌの溶液を用いて行う。A stripe pattern is formed (perpendicular to the plane). As the resist at this time, various resists can be used as listed in the first embodiment, and any type can be used. A portion of the SiO 2 not covered with the resist is removed with a commercially available buffered hydrofluoric acid. Next, using this SiO 2 pattern as a mask, anisotropic etching of Si is performed with KOH: H 2 O: (CH 3 ) 2 CHOH = 20 g: 60 m
1: Perform using 100 ml of solution.
【００４２】形成するＶ字谷の大きさはストライプパタ
ーンの間隔によって、また、Ｖ字谷の並ぶ間隔はストラ
イプ自体の幅によって制御することができる点、さらに
これらの間隔および幅の組み合わせが異なる領域を有す
るように形成しうる点などの詳細は実施例１と同様なの
で省略する。最後にエッチングマスクとして使用したSi
O2の薄膜ストライプパターンを除去するためにバッファ
ート゛弗化水素酸を用いる。The size of the V-shaped valleys to be formed can be controlled by the interval between the stripe patterns, and the interval between the V-shaped valleys can be controlled by the width of the stripe itself. Details such as the point which can be formed so as to have the same as in the first embodiment are omitted. Finally, Si used as an etching mask
Buffered hydrofluoric acid is used to remove the O 2 thin film stripe pattern.
【００４３】（実施例４）半導体基板表面自体を用いた
場合よりも明るさが要求される場合には形成したミクロ
な谷型形状を反射率の高い金属などの薄膜により被覆す
ることが有効である。まず、実施例１と同様にGaAs基板
の（１００）面上にAl2O3の薄膜を用い(Embodiment 4) When brightness is required more than when the semiconductor substrate surface itself is used, it is effective to cover the formed micro-valley shape with a thin film of a metal having high reflectivity. is there. First, an Al 2 O 3 thin film was used on the (100) plane of a GaAs substrate in the same manner as in Example 1.
【００４４】[0044]
【外７】 [Outside 7]
【００４５】方向に（すなわち、In the direction (ie,
【００４６】[0046]
【外８】 [Outside 8]
【００４７】面に垂直に）ストライプパターンを形成
し、これをエッチングマスクとして使用する。エッチン
グ液はCH3OHに Br2を混合したものを用い、Br2 の混合
比率はおよそ４％とした。これによるエッチング速度は
およそ数μｍ／ｍｉｎである。A stripe pattern is formed (perpendicular to the plane) and used as an etching mask. The etching solution used was a mixture of CH 3 OH and Br 2, and the mixing ratio of Br 2 was about 4%. The etching rate by this is about several μm / min.
【００４８】基板表面すなわち（１００）面とＶ字谷の
斜面、すなわち（１１１）面とのなす角は５４゜４４´
で一定であるが、形成するＶ字谷の大きさはストライプ
パターンの間隔によって制御することができる。たとえ
ばこの間隔を６、８、１０、１２および１４μｍに設定
することにより５種類の異なる大きさのＶ字谷が形成さ
れ、また、ストライプ自体の幅を３、４および５μｍに
することにより、３種類の異なる間隔でＶ字谷が並んだ
表面が形成される。これらの間隔および幅の値はここに
例示したものに限られるわけではなく、また、組み合わ
せを任意にかつ異なる複数のものを設定することにより
ランダム性を増すことができる。フォトマスクのパター
ンをこれらの間隔および幅の組み合わせが異なる領域を
有するように配置することにより、形成するストライプ
パターンをＶ字谷の大きさ及びそれらの間隔を複数種類
とりまぜ、さらにこれらの混ざり方が異なる領域を有す
るようにすることができる。The angle between the substrate surface, ie, the (100) plane, and the slope of the V-shaped valley, ie, the (111) plane, is 54 は 44 ′.
However, the size of the V-shaped valley to be formed can be controlled by the interval between the stripe patterns. For example, by setting this interval to 6, 8, 10, 12 and 14 μm, V-shaped valleys of five different sizes are formed, and by setting the width of the stripe itself to 3, 4 and 5 μm, A surface in which V-shaped valleys are arranged at different intervals is formed. The values of these intervals and widths are not limited to those exemplified here, and the randomness can be increased by arbitrarily setting different combinations. By arranging the pattern of the photomask so that the combination of these intervals and widths has different regions, the stripe pattern to be formed has a plurality of types of V-shaped valleys having different sizes and their intervals. It can have different regions.
【００４９】そして、加熱したH3PO4溶液を用いてエッ
チングマスクとして使用したAl2O3の薄膜ストライプパ
ターンを除去する。Then, the thin film stripe pattern of Al 2 O 3 used as an etching mask is removed by using a heated H 3 PO 4 solution.
【００５０】このような表面の上に可視光の反射率が高
い金属、例えばＡｌ、Ａｇの薄膜を堆積させる。これに
適した真空中での成膜方法は各種有り、スパッタリン
グ、真空蒸着、CVD、電子ビーム蒸着などが利用でき
る。On such a surface, a thin film of a metal having a high visible light reflectance, for example, Al or Ag is deposited. There are various methods of forming a film in a vacuum suitable for this, and sputtering, vacuum evaporation, CVD, electron beam evaporation and the like can be used.
【００５１】（実施例５）実施例２と同様にGaAs基板
（１００）面上にフォトレジストを用い(Embodiment 5) A photoresist was used on the GaAs substrate (100) in the same manner as in Embodiment 2.
【００５２】[0052]
【外９】 [Outside 9]
【００５３】方向に（すなわち、In the direction (ie,
【００５４】[0054]
【外１０】 [Outside 10]
【００５５】面に垂直に）ストライプパターンを形成す
る。エッチング液は室温にてC3H4(OH)(COOH)3・H2O ：H
2O2がおよそ１：１のものを用い、およそ６０ｎｍ／ｓ
ｅｃのエッチング速度である。形成するＶ字谷の大きさ
はストライプパターンの間隔によって、また、Ｖ字谷の
並ぶ間隔はストライプ自体の幅によって制御することが
できる点、さらにこれらの間隔および幅の組み合わせが
異なる領域を有するように形成しうる点などの詳細は実
施例２と同様なので省略する。最後に、レジストのスト
ライプパターンをレジストに指定の剥離液を用いて除去
する。A stripe pattern is formed (perpendicular to the plane). The etchant is C 3 H 4 (OH) (COOH) 3 .H 2 O: H at room temperature
The one using 2 O 2 of about 1: 1 is used, and about 60 nm / s
ec is the etching rate. The size of the V-shaped valley to be formed can be controlled by the interval between the stripe patterns, and the interval between the V-shaped valleys can be controlled by the width of the stripe itself. The details such as the points that can be formed in the second embodiment are the same as those in the second embodiment, and a description thereof will be omitted. Finally, the stripe pattern of the resist is removed using a stripping solution specified for the resist.
【００５６】このような表面の上に可視光の反射率が高
い金属、例えばＡｌ、Ａｇの薄膜を堆積させる。これに
適した真空中での成膜方法は各種有り、スパッタリン
グ、真空蒸着、CVD、電子ビーム蒸着などが利用でき
る。On such a surface, a thin film of a metal having a high reflectance of visible light, for example, Al or Ag is deposited. There are various methods of forming a film in a vacuum suitable for this, and sputtering, vacuum evaporation, CVD, electron beam evaporation and the like can be used.
【００５７】（実施例６）実施例３と同様にSi基板の
（１００）面上にSiO2の薄膜を用いたストライプパター
ンを形成し、このSiO2パターンをマスクとしてSiの異方
性エッチングを行う。まず、清浄なSi基板の熱酸化によ
り厚さがおよそ１５００ÅのSiO2膜を形成する。次に、
フォトレジストを塗布し、Example 6 A stripe pattern using a SiO 2 thin film was formed on the (100) plane of a Si substrate in the same manner as in Example 3, and anisotropic etching of Si was performed using this SiO 2 pattern as a mask. Do. First, an SiO 2 film having a thickness of about 1500 ° is formed by thermal oxidation of a clean Si substrate. next,
Apply photoresist,
【００５８】[0058]
【外１１】 [Outside 11]
【００５９】方向に（すなわち、In the direction (ie,
【００６０】[0060]
【外１２】 [Outside 12]
【００６１】面に垂直に）ストライプ状のパターンを形
成する。このときのレジストは実施例１に列挙したよう
に様々なものが使用可能であり、何れのタイプでも差し
支えない。通常市販されているバッファート゛弗化水素酸
によりレジストでカバーされていない部分のSiO2を除去
する。次にこのSiO2パターンをマスクとしてSiの異方性
エッチングをKOH：H2O：(CH3)2CHOH＝２０ｇ：６０ｍ
ｌ：１００ｍｌの溶液を用いて行う。形成するＶ字谷の
大きさはストライプパターンの間隔によって、また、Ｖ
字谷の並ぶ間隔はストライプ自体の幅によって制御する
ことができる点、さらにこれらの間隔および幅の組み合
わせが異なる領域を有するように形成しうる点などの詳
細は実施例３と同様なので省略する。最後にエッチング
マスクとして使用したSiO2の薄膜ストライプパターンを
除去するためにバッファート゛弗化水素酸を用いる。A stripe pattern is formed (perpendicular to the plane). As the resist at this time, various resists can be used as listed in the first embodiment, and any type can be used. A portion of the SiO 2 not covered with the resist is removed with a commercially available buffered hydrofluoric acid. Next, using this SiO 2 pattern as a mask, anisotropic etching of Si is performed with KOH: H 2 O: (CH 3 ) 2 CHOH = 20 g: 60 m
1: Perform using 100 ml of solution. The size of the V-shaped valley to be formed depends on the interval between the stripe patterns.
The details such as that the spacing of the valleys can be controlled by the width of the stripe itself and that the combination of these spacings and widths can be formed to have different regions are the same as those in the third embodiment, and thus will be omitted. Finally, buffered hydrofluoric acid is used to remove the SiO 2 thin film stripe pattern used as an etching mask.
【００６２】このような表面の上に可視光の反射率が高
い金属、例えばＡｌ、Ａｇの薄膜を堆積させる。これに
適した真空中での成膜方法は各種有り、スパッタリン
グ、真空蒸着、CVD、電子ビーム蒸着などが利用でき
る。On such a surface, a thin film of a metal having a high visible light reflectance, for example, Al or Ag is deposited. There are various methods of forming a film in a vacuum suitable for this, and sputtering, vacuum evaporation, CVD, electron beam evaporation and the like can be used.
【００６３】[0063]
【発明の効果】以上のように、本発明は比較的簡便な方
法で自然な見かけとかぎられた視野範囲においては入射
光と同等あるいはそれ以上の明るさの得られる散乱反射
表面を提供するものであり、反射型表示パネルなどへの
利用が可能である。As described above, the present invention is to provide a scattered / reflective surface which can obtain a brightness equal to or higher than that of incident light in a relatively simple visual field by a relatively simple method. It can be used for a reflective display panel or the like.
【図１】反射光強度の角度分布を示す図FIG. 1 is a diagram showing an angular distribution of reflected light intensity.
【図２】反射面の傾斜角度の確率密度関数を示す図FIG. 2 is a diagram illustrating a probability density function of a tilt angle of a reflection surface;
【図３】本発明による反射面の断面を示す図FIG. 3 is a diagram showing a cross section of a reflecting surface according to the present invention.
【図４】通常の平坦面と本発明の散乱性集光反射面の光
反射の様子を比較する図FIG. 4 is a diagram comparing the state of light reflection between a normal flat surface and the scattering light collecting / reflecting surface of the present invention.
【図５】本発明による反射面の形成過程を示す図FIG. 5 is a diagram showing a process of forming a reflection surface according to the present invention.
【図６】Ｖ字谷の間隔および幅の値の組み合わせが異な
る複数のものの断面を模式的に示す図FIG. 6 is a diagram schematically showing a cross section of a plurality of V-shaped valleys having different combinations of the values of the interval and width.
【図７】異なる断面形状の部分が平面内においてランダ
ムに分布するような配置例を示す図FIG. 7 is a diagram showing an arrangement example in which portions having different cross-sectional shapes are randomly distributed in a plane;
１ 基板 ２ 谷型形状 ３ 傾斜角度 ４ 反射面 ５ 平坦反射面からの光反射強度分布 ６ 本発明による散乱反射面からの光反射強度分布 １１ 基板 １２ エッチングマスクパターン １３ エッチング液 １４ エッチングの進行により形成されていくくぼみ １５ Ｖ字型形状 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Substrate 2 Valley shape 3 Inclination angle 4 Reflection surface 5 Light reflection intensity distribution from flat reflection surface 6 Light reflection intensity distribution from scattering reflection surface according to the present invention 11 Substrate 12 Etching mask pattern 13 Etching solution 14 Formed by progress of etching Depressed hollow 15 V-shaped shape
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山中 泰彦 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (56)参考文献 特開 平７−198919（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−222201（ＪＰ，Ａ) 特開 昭54−83846（ＪＰ，Ａ) 実開 昭61−165522（ＪＰ，Ｕ) 特開2000−9910（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G02F 1/1335 G02B 5/02 G02B 5/08 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (72) Inventor Yasuhiko Yamanaka 1006 Kazuma Kadoma, Kazuma, Osaka Prefecture Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. (56) References JP-A-7-198919 (JP, A) JP-A-1- 222201 (JP, A) JP-A-54-83846 (JP, A) JP-A-61-165522 (JP, U) JP-A-2000-9910 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7) , DB name) G02F 1/1335 G02B 5/02 G02B 5/08
Claims (4)
連続的に存在し、前記基板の結晶の特定の面方位に沿っ
た前記谷型形状の斜面は前記基板表面に対しある特定の
角度をなし、前記谷型形状が複数種類の異なる大きさを
有し、前記谷型形状の間隔が複数種類の異なる大きさを
有し、前記異なる大きさの谷型形状および間隔の分布の
様式が異なる複数の領域が存在することを特徴とする反
射板。1. A valley-shaped shape is continuously present on a surface of a substrate having crystallinity, and is along a specific plane orientation of a crystal of the substrate.
Slope of the valley shape forms a certain angle with respect to the substrate surface, having the valley shape are several different sizes, have a spacing different sizes plurality of types of the valley-shaped and a reflector, characterized in that the mode of distribution of the different sizes of the valley shape and spacing exists different regions.
連続的に存在し、前記基板の結晶の特定の面方位に沿っ
た前記谷型形状の斜面は前記基板表面に対しある特定の
角度をなし、前記谷型形状が複数種類の異なる大きさを
有し，前記谷型形状の間隔が複数種類の異なる大きさを
有し，前記異なる大きさの谷型形状および間隔の分布の
様式が異なる複数の領域が存在し，前記表面は所望の光
を反射する物質の薄膜にて覆われていることを特徴とす
る反射板。2. A valley-shaped shape is continuously present on the surface of a substrate having crystallinity, and is formed along a specific plane orientation of a crystal of the substrate.
Slope of the valley shape forms a certain angle with respect to the substrate surface, having the valley shape are several different sizes, have a spacing different sizes plurality of types of the valley-shaped and, a reflector the manner of distribution of different sizes of the valley shape and spacing are different regions exist, the surface is characterized by being covered with a thin film of a substance that reflects the desired optical .
に対する耐久性のある材料で所望のパターンを形成し，
前記エッチング液に前記所望のパターンを形成した前記
基板を浸すことにより前記所望のパターン部分は溶解せ
ずにそのまま残し、それ以外の部分は徐々に特定方向に
向かってのみエッチングを進行させ、前記パターン幅で
規定される点でエッチングを終了させることにより前記
基板の結晶の特定の面方位に沿って前記基板表面に対し
て斜面がある特定の角度をなす谷型形状が連続的に存在
するように前記基板表面にエッチングを施す方法におい
て，前記所望のパターン幅および間隔が複数の異なる大
きさを有し，前記複数の異なる大きさを有する所望のパ
ターン幅および間隔の分布が異なる複数の領域を有する
パターンを用いてエッチングすること特徴とする反射板
の形成方法。3. A desired pattern is formed on a surface of a substrate having crystallinity by using a material resistant to an etchant.
By immersing the substrate on which the desired pattern is formed in the etching solution, the desired pattern portion is left undissolved as it is, and the other portions are gradually etched only in a specific direction, and the pattern is formed. the Completing the etching of the at a point which is defined by the width
A method of etching a surface of a substrate so that a valley-shaped shape having a specific angle at a certain angle with respect to the surface of the substrate is continuously present along a specific plane orientation of a crystal of the substrate , wherein the desired pattern is formed. width and spacing has a plurality of different sizes, reflector, wherein the distribution of the desired pattern width and spacing with the plurality of different sizes are etched using the pattern having a plurality of different areas <br /> Forming method.
に対する耐久性のある材料で所望のパターンを形成し，
前記エッチング液に前記所望のパターンを形成した前記
基板を浸すことにより前記所望のパターン部分は溶解せ
ずにそのまま残し、それ以外の部分は徐々に特定方向に
向かってのみエッチングを進行させ、前記パターン幅で
規定される点でエッチングを終了させることにより前記
基板の結晶の特定の面方位に沿って前記基板表面に対し
て斜面がある特定の角度をなす谷型形状が連続的に存在
するように前記基板表面にエッチングを施す方法におい
て，前記所望のパターン幅および間隔が複数の異なる大
きさを有し，前記複数の異なる大きさを有する所望のパ
ターン幅および間隔の分布が異なる複数の領域を有する
パターンを用いてエッチングし，金属薄膜による被覆を
施すことを特徴とする反射板の形成方法。4. A desired pattern is formed on a surface of a substrate having crystallinity by using a material resistant to an etching solution.
By immersing the substrate on which the desired pattern is formed in the etching solution, the desired pattern portion is left undissolved as it is, and the other portions are gradually etched only in a specific direction, and the pattern is formed. the Completing the etching of the at a point which is defined by the width
A method of etching a surface of a substrate so that a valley-shaped shape having a specific angle at a certain angle with respect to the surface of the substrate is continuously present along a specific plane orientation of a crystal of the substrate , wherein the desired pattern is formed. Etching using a pattern having a plurality of regions having a plurality of different widths and intervals and a desired pattern width and interval having the plurality of different sizes and applying a coating with a metal thin film method of forming a reflector according to claim.
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