專利名稱：撓性模子、其制造方法以及制造精細(xì)結(jié)構(gòu)的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及模制工藝。更具體地說(shuō)，本發(fā)明涉及撓性模子、其制造方法以及制造精細(xì)結(jié)構(gòu)的方法。本發(fā)明可有利地用于制造各種精細(xì)結(jié)構(gòu)，并且可特別有利地用于制造等離子體顯示面板后板的隔肋。
背景技術(shù)：
眾所周知，近年來(lái)，薄而輕的平板顯示器作為下一代顯示器器件已經(jīng)受到越來(lái)越多的關(guān)注。一種典型的平板顯示器是液晶顯示器(LCD)，另一種典型的平板顯示器是等離子體顯示面板(PDP)。PDP的特點(diǎn)是較薄并具有大顯示屏幕。因此，PDP已經(jīng)開始用于商業(yè)目的，并且最近也開始作為壁掛電視用于家庭。
PDP通常包含很多精細(xì)的放電顯示單元。如

圖1所示意性示出的那樣，每個(gè)放電顯示單元56均由兩塊玻璃基板(即前表面玻璃基板61及后表面玻璃基板51)及在這兩塊玻璃基板之間被排布成預(yù)定形狀的具有精細(xì)結(jié)構(gòu)的隔肋(rib)(也稱為“障肋”、“隔離物”或“障壁”)54所限定。在前表面玻璃基板61上設(shè)置有由掃描電極及維持電極組成的透明顯示電極63、透明介質(zhì)層62及透明保護(hù)層64。在后表面玻璃基板51上設(shè)置有尋址電極53及介質(zhì)層52。具有掃描電極和維持電極的顯示電極63與尋址電極53互相垂直，并且分別以一定間距排布成預(yù)定圖形。每個(gè)放電顯示單元56在其內(nèi)壁上都具有熒光劑層55，所述單元還包含稀有氣體(例如，氖-氙氣體)，而且由于在上述電極之間的等離子體放電，每個(gè)放電顯示單元56能夠激發(fā)自發(fā)光的發(fā)光顯示。
隔肋54通常由陶瓷的精細(xì)結(jié)構(gòu)組成。一般來(lái)說(shuō)，如圖2所示意性示出的那樣，隔肋54同尋址電極53一起預(yù)先排布在后表面玻璃基板51上，并且構(gòu)成了PDP后表面板。由于隔肋的形狀精度及尺寸精度對(duì)PDP的性能有很大影響，所以過(guò)去對(duì)用于制造隔肋的模子以及制造隔肋的方法已經(jīng)作出了多種改進(jìn)。例如，專利參考文獻(xiàn)1和2已經(jīng)提出了制造PDP放電顯示單元障柵的方法，該方法包括以下步驟將可輻射固化的樹脂填滿輪轉(zhuǎn)凹版(roll intaglio)印刷板的凹部，所述輪轉(zhuǎn)凹版印刷板具有與PDP放電顯示單元障柵形狀一致的板表面；將膜層基板與該輪轉(zhuǎn)凹版印刷板接觸；照射可輻射固化的樹脂并固化該樹脂以形成固化的樹脂層；將固化的樹脂層與所述膜層基板一起剝離，從而產(chǎn)生具有片狀凹部的模片，所述片狀凹部具有與放電顯示單元障柵形狀相反的反向凸凹形狀；將用于形成障柵的玻璃糊劑填滿該模片的片狀凹部；將該模片與玻璃基板緊密接觸；剝離該模片并將玻璃糊劑從片狀凹部轉(zhuǎn)移到玻璃基板；并且烘烤并固化該玻璃糊劑。
將進(jìn)一步解釋PDP后板的隔肋。隔肋結(jié)構(gòu)一般分為條狀型和網(wǎng)格狀(矩陣)型，近來(lái)網(wǎng)格狀圖形隔肋已經(jīng)占主導(dǎo)地位。然而，在制造用于生產(chǎn)具有網(wǎng)格狀圖形的隔肋的模子的過(guò)程中，已經(jīng)出現(xiàn)了嚴(yán)重的問(wèn)題。如上所述，通過(guò)以下步驟來(lái)制造隔肋模子將可輻射固化的樹脂填滿模子(諸如輪轉(zhuǎn)凹版印刷板)的凹部；照射可輻射固化的樹脂并固化該樹脂以形成固化的樹脂層；并且將固化的樹脂層與膜層基板一起剝離。但是，在模子用于制造具有較大表面面積和復(fù)雜形狀的網(wǎng)格狀隔肋圖形時(shí)，在剝離步驟中必需用較大的力才能將成品從模子上剝離。結(jié)果，由于剝離而導(dǎo)致該固化的樹脂層的支撐體發(fā)生變形，并且出現(xiàn)諸如模子翹曲、隔肋轉(zhuǎn)印時(shí)的不均勻性及尺寸精度劣化之類的問(wèn)題。順便提及，在用于制造條狀隔肋圖形的模子中，因?yàn)楦衾呋ハ嗥叫信帕校栽谀Ｗ拥膭冸x方向上根本不存在任何障礙，從而通常容易剝離，并且無(wú)需可引起支撐體變形的較大的剝離力。
附圖簡(jiǎn)要說(shuō)明圖1為示意性地示出現(xiàn)有技術(shù)的PDP例子的剖視圖，對(duì)該P(yáng)DP也可應(yīng)用本發(fā)明。
圖2為示出用于圖1所示PDP的PDP后板的立體圖。
圖3為示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方案的撓性模子的透視圖。
圖4為沿圖3的線IV-IV截取的模子的剖視圖。
圖5A-5C為分步地示出制造根據(jù)本發(fā)明的撓性模子的方法的剖視圖。
圖6A-6C為分步地示出制造根據(jù)本發(fā)明的PDP后板的方法的剖視圖。
發(fā)明概述根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種撓性模子，該撓性模子具有支撐體和由該支撐體支撐的形狀賦予層，所述形狀賦予層在其表面上有具有預(yù)定形狀和預(yù)定尺寸的凹槽圖案，其中，所述支撐體具有塑料材料的撓性膜；所述形狀賦予層包含這樣一種固化的樹脂組合物，該組合物包含至少一種聚氨酯丙烯酸酯(urethane acrylate)低聚物和至少一種(甲基)丙烯?；鶈误w；其中所述固化的樹脂的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為0℃或0℃以下。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供了一種制造具有支撐體和形狀賦予層的撓性模子的方法，該方法包括以下步驟通過(guò)施加剛描述過(guò)的可固化的組合物，按照預(yù)定膜厚形成可(例如，UV)固化的組合物層；將包含塑料材料的撓性膜支撐體堆疊到母模上，從而形成母模、可固化的組合物層和支撐體的堆疊體；通過(guò)例如對(duì)所述堆疊體照射紫外線(例如，從所述支撐體側(cè)照射)來(lái)進(jìn)行固化；并且使在固化所述組合物層時(shí)形成的形狀賦予層和所述支撐體從所述母模上一起剝離。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供了一種制造精細(xì)結(jié)構(gòu)的方法，該方法包括以下步驟提供具有支撐體和形狀賦予層的撓性模子，所述形狀賦予層具有與所述精細(xì)結(jié)構(gòu)凸起圖形的形狀和尺寸對(duì)應(yīng)的凹槽圖案；在基板和所述模子的形狀賦予層之間的空隙內(nèi)提供可固化的材料，以填滿所述模子的所述凹槽圖案；固化所述材料，從而形成與所述基板一體地結(jié)合的精細(xì)結(jié)構(gòu)；以及從所述模子上剝離該精細(xì)結(jié)構(gòu)。
在本文所述的每一種實(shí)施方案中，所述撓性模子可具有多種特征中的任何一種或這些特征的任何組合，所述特征包括每一種(甲基)丙烯?；鶈误w均選自于單官能度(甲基)丙烯?；鶈误w和雙官能度(甲基)丙烯酰基單體；每一種聚氨酯丙烯酸酯低聚物的均聚物的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度在-80℃至0℃的范圍內(nèi)；每一種(甲基)丙烯?；鶈误w的均聚物的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度在-80℃至0℃的范圍內(nèi)；所述可聚合的組合物含有10重量％至90重量％的聚氨酯丙烯酸酯低聚物；所述支撐體的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為60℃至200℃；所述可聚合的組合物是用紫外線固化的；所述支撐體和形狀賦予層是透明的；所述可固化的組合物的粘度在室溫下在10至35,000cps的范圍內(nèi)；以及本文所述的其它特征。
優(yōu)選實(shí)施方案詳述根據(jù)本發(fā)明的撓性模子、其制造方法以及制造精細(xì)結(jié)構(gòu)的方法可有利地通過(guò)不同實(shí)施方案實(shí)施。在下文中，對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方案將在作為精細(xì)結(jié)構(gòu)典型例子的PDP隔肋的制造過(guò)程方面進(jìn)行說(shuō)明，但本發(fā)明顯然并不局限于制造PDP隔肋。
如參照?qǐng)D2已說(shuō)明的那樣，PDP的隔肋54排布在后表面玻璃基板51上，并且構(gòu)成了PDP的后板。隔肋54的間隙(放電顯示單元節(jié)距)C隨著屏幕尺寸而變化，但是通常在大約150μm至大約400μm的范圍內(nèi)。這些隔肋一般必須滿足兩個(gè)要求，即“既無(wú)氣泡也無(wú)缺陷(諸如變形)”以及“節(jié)距精度高”。關(guān)于節(jié)距精度，每個(gè)隔肋相對(duì)于尋址電極必須形成在預(yù)定的位置上，基本上沒(méi)有位置誤差。事實(shí)上，位置誤差的容許量?jī)H在幾十個(gè)微米的范圍內(nèi)。當(dāng)該位置誤差超出該范圍時(shí)，對(duì)可見光線的發(fā)射條件等會(huì)產(chǎn)生不利影響，從而不可能實(shí)現(xiàn)令人滿意的自發(fā)光的發(fā)光顯示。目前當(dāng)屏幕尺寸增大時(shí)，節(jié)距精度問(wèn)題變得十分嚴(yán)重了。
當(dāng)隔肋54被視為一個(gè)整體時(shí)，總節(jié)距R(兩端的隔肋54之間的距離；盡管附圖中僅示出了五個(gè)隔肋，但是隔肋的數(shù)量通常是大約3,000)的誤差必須是幾十個(gè)ppm。一般而言，使用具有支撐體和形狀賦予層的撓性模子制造隔肋是有利的，所述形狀賦予層由所述支撐體支撐，并且具有凹槽圖案。在這樣的模制方法中，如對(duì)隔肋所要求的那樣，對(duì)于模子的總節(jié)距(兩端的凹槽之間的距離)要求其尺寸精度在大約幾十個(gè)ppm或以下。
使用本發(fā)明的撓性模子可容易并高精度地制造附圖所示的PDP隔肋，所述撓性模子是從與隔肋的形狀和尺寸相符的母模中復(fù)制出來(lái)的。本發(fā)明的撓性模子一般為具有支撐體和由該支撐體支撐的形狀賦予層的兩層結(jié)構(gòu)。但是，當(dāng)形狀賦予層本身可充當(dāng)支撐體時(shí)，在本發(fā)明的模子中可以省略使用支撐體。盡管本發(fā)明的撓性模子基本上具有支撐體和形狀賦予層的兩層結(jié)構(gòu)，但是如果需要的話，該撓性模子可具有一個(gè)或多個(gè)附加層或涂層。
只要支撐體具有足夠的撓性及適當(dāng)?shù)挠捕纫阅軌蛑涡螤钯x予層并確保模子的撓性，本發(fā)明的撓性模子中的支撐體的外形、材料及厚度都不受限制。一般來(lái)說(shuō)，撓性膜(塑料膜)的塑料材料所具有的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)為大約60℃至大約200℃時(shí)，撓性膜可有利地用作支撐體。大約60至大約200℃的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度適合給塑料膜提供合適的硬度。塑料膜優(yōu)選為透明的，而且必須具有足夠的透明度，以至少透射用于形成形狀賦予層而照射的紫外線。尤其當(dāng)考慮使用最后所得到的模子由可光固化的模制材料制造PDP隔肋及其它精細(xì)結(jié)構(gòu)時(shí)，支撐體及形狀賦予層都優(yōu)選為透明的。
為了將用作支撐體的塑料膜中的撓性模子的凹槽部分的節(jié)距精度控制在幾十個(gè)ppm，優(yōu)選地選擇比所述模制材料(優(yōu)選為可光固化的材料諸如可UV固化的組合物)硬得多的塑料材料作為塑料膜，其中所述模制材料構(gòu)成參與凹槽形成的形狀賦予層。當(dāng)使用軟塑料膜作為支撐體時(shí)，可光固化的形狀賦予層的固化收縮會(huì)引起支撐體本身的尺寸變化，并且因?yàn)榭晒夤袒牟牧系墓袒湛s比通常為幾個(gè)百分比，所以無(wú)法將凹槽部分的節(jié)距精度控制在幾十個(gè)ppm。另一方面，當(dāng)塑料膜較硬時(shí)，即使當(dāng)可光固化的材料發(fā)生固化收縮時(shí)，也可保持支撐體本身的尺寸精度。因此，凹槽部分的節(jié)距精度可保持高精度。當(dāng)塑料膜較硬時(shí)，在形成隔肋時(shí)節(jié)距的變動(dòng)可限制在較低水平。因此，硬塑料膜有利于模壓加工性和尺寸精度。此外，當(dāng)塑料膜較硬時(shí)，模子的凹槽部分的節(jié)距精度僅依賴于塑料膜的尺寸變化。因此，為了穩(wěn)定地提供具有期望的節(jié)距精度的模子，只需進(jìn)行后處理，使得在制造后塑料膜的尺寸保持預(yù)定尺寸而且在模子中一點(diǎn)不變。
塑料膜的硬度可以通過(guò)(例如)剛度與張力的比(rigidity againsttension)或者拉伸強(qiáng)度來(lái)表示。塑料膜的拉伸強(qiáng)度通常至少為約5kg/mm2，優(yōu)選地至少為約10kg/mm2。當(dāng)塑料膜的拉伸強(qiáng)度低于5kg/mm2時(shí)，一旦從該模子中剝離最后所得到的模子或者從該模子中剝離PDP隔肋時(shí)，加工性能下降，從而很可能出現(xiàn)破裂或撕裂。
用于形成本發(fā)明的塑料膜的塑料材料的合適例子包括(但并不限于)聚對(duì)苯二甲酸乙二酯(PET)、聚萘二甲酸乙二酯(PEN)、工程塑料、超級(jí)工程塑料、聚碳酸酯及三乙酸酯。在它們之中，PET膜特別適合作支撐體，并且聚酯膜(如TetoronTM膜)可有利地用作支撐體。這些塑料膜可以作為單層膜或者由兩種或多種塑料材料組合而成的疊層膜使用。
根據(jù)模子及PDP的結(jié)構(gòu)，可使用各種不同厚度的上述塑料膜或其它支撐體。然而，該厚度通常在約50到500μm的范圍內(nèi)，并且優(yōu)選在約100到約400μm的范圍內(nèi)。當(dāng)支撐體的厚度小于50μm時(shí)，該膜的剛性變得很低以至很可能出現(xiàn)皺紋和破裂。相反，當(dāng)支撐體的厚度超過(guò)500μm時(shí)，該膜的撓性下降，這使得加工性能也下降。
一般來(lái)說(shuō)，通過(guò)將塑料材料模制成薄片而獲得塑料膜?？梢再?gòu)到該塑料膜切成片或繞成卷的形式。如果需要，可對(duì)塑料膜進(jìn)行任意的表面處理，以提高形狀賦予層對(duì)塑料膜的粘附強(qiáng)度。
根據(jù)本發(fā)明的撓性模子的特征尤其體現(xiàn)在形狀賦予層的結(jié)構(gòu)上，其中所述形狀賦予層被置于上述支撐體上。也就是說(shuō)，形狀賦予層具有以下特征(1)所述形狀賦予層由可UV固化的組合物的固化后的樹脂形成，其中可UV固化的組合物含丙烯?；鶈误w和(或)低聚物作為主要組分；以及(2)構(gòu)成所述形狀賦予層的所述固化樹脂的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為0℃或0℃以下。
首先，形狀賦予層由固化的樹脂形成，該固化的樹脂通過(guò)紫外線照射含丙烯?；鶈误w和/或低聚物的可UV固化的組合物固化形成。由于不必使用加長(zhǎng)的加熱爐來(lái)形成形狀賦予層，而且，通過(guò)固化所述組合物可在相對(duì)較短時(shí)間內(nèi)獲得固化的樹脂，所以由可UV固化的組合物來(lái)形成形狀賦予層的方法是有用的。丙烯?；鶈误w和聚氨酯丙烯酸酯低聚物的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)優(yōu)選分別為大約-80至大約0℃，這說(shuō)明其均聚物具有這樣的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度。
玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為大約-80至大約0℃并適用于形成形狀賦予層的丙烯?；鶈误w的例子包括聚醚丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯、丙烯酰胺、丙烯腈、丙烯酸、丙烯酸酯等。但是，它們不是限制性的。玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為大約-80至大約0℃并適用于形成形狀賦予層的丙烯?；途畚锇ň郯滨ケ┧狨サ途畚铩⒕勖驯┧狨サ途畚?、聚酯丙烯酸酯低聚物、環(huán)氧丙烯酸酯低聚物等，但這些不是限制性的例子。聚氨酯丙烯酸酯低聚物在固化后能夠提供軟而結(jié)實(shí)的固化的樹脂層，而且總體來(lái)說(shuō)聚氨酯丙烯酸酯低聚物在丙烯酸酯中具有極高的固化速率，并且有助于提高模子的生產(chǎn)率。當(dāng)使用這些丙烯?；鶈误w及低聚物時(shí)，形狀賦予層是光學(xué)透明的。因此，在制造PDP隔肋及其它精細(xì)結(jié)構(gòu)時(shí)，具有這種形狀賦予層的撓性模子使得使用可光固化的模制材料成為可能。
根據(jù)所期望的模子的結(jié)構(gòu)及其它因素，上述的丙烯?；鶈误w及低聚物可以單獨(dú)使用或者以兩種或多種的任意組合形式使用。本申請(qǐng)的發(fā)明者已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，尤其當(dāng)丙烯?；鶈误w和/或低聚物為具有大約-80至大約0℃的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的聚氨酯丙烯酸酯低聚物與具有大約-80至大約0℃的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的單官能度和/或雙官能度丙烯?；鶈误w的混合物時(shí)，可以獲得令人滿意的結(jié)果。在這樣的混合物中，聚氨酯丙烯酸酯低聚物與丙烯?；鶈误w的混合比可以在較寬范圍內(nèi)變化，但是通常使用的聚氨酯丙烯酸酯低聚物優(yōu)選占所述低聚物和單體總量的大約10重量％至大約90重量％，更優(yōu)選地占大約20重量％至大約80重量％。因此，使用的單官能度和/或雙官能度丙烯?；鶈误w優(yōu)選占大約10重量％至大約90重量％，更優(yōu)選地為大約20重量％至大約80重量％。因?yàn)榫郯滨ケ┧狨サ途畚锖捅；鶈误w可以在較寬范圍內(nèi)以這樣的方式混合，同時(shí)形狀賦予層的固化的樹脂的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度在最后所得到的模子中保持在0℃或0℃以下，所以用于形成形狀賦予層的可UV固化的組合物的粘度可以在較寬范圍內(nèi)設(shè)定為適合于模制操作的值。因此，由于在制造模子的過(guò)程中容易實(shí)施該操作，所以可以實(shí)現(xiàn)各種改進(jìn)，可以保持膜厚不變等等。
如果需要，可UV固化的組合物通常包含光聚合引發(fā)劑及其它添加劑。光聚合引發(fā)劑的例子包括2-羥基-2-甲基-1-苯基丙-1-酮?？蒛V固化的組合物中可使用不同含量的光聚合引發(fā)劑，但所述光聚合引發(fā)劑優(yōu)選占丙烯?；鶈误w和/或低聚物總量的約0.1重量％到約10重量％。當(dāng)光聚合引發(fā)劑的含量低于0.1重量％時(shí)，會(huì)延遲固化反應(yīng)或者使固化不能充分進(jìn)行。相反，當(dāng)光聚合引發(fā)劑的含量大于10重量％時(shí)，即使在完成固化步驟后仍存在不反應(yīng)的光聚合引發(fā)劑，而且存在諸如由蒸發(fā)作用引起的樹脂發(fā)黃變質(zhì)及樹脂收縮的問(wèn)題。其它有用的添加劑的例子為抗靜電劑。
為了形成形狀賦予層，可以使用各種粘度(使用布魯克費(fèi)爾德粘度計(jì)測(cè)量；該粘度被稱為“B型粘度”)的可UV固化的組合物。然而，在室溫(大約22℃)下，該粘度優(yōu)選在大約10至大約35,000cps的范圍內(nèi)，更優(yōu)選在大約50至大約10,000cps的范圍內(nèi)。當(dāng)可UV固化的組合物的粘度在上述范圍之外時(shí)，在形狀賦予層的形成過(guò)程中很難形成膜，并且固化處理不能充分地進(jìn)行。
在根據(jù)本發(fā)明的撓性模子中，固化的樹脂(源自構(gòu)成形狀賦予層的可UV固化的組合物)具有大約0℃或0℃以下的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)，這也是重要的。以常規(guī)的方式測(cè)量在本說(shuō)明書中經(jīng)常出現(xiàn)的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)。例如，用JIS K7244-1(等同于ISO 6721-11994，塑料-動(dòng)態(tài)力學(xué)性能的測(cè)定，第1部分總則)中規(guī)定的通過(guò)1Hz頻率的拉伸振動(dòng)而測(cè)試動(dòng)態(tài)力學(xué)性能的方法來(lái)測(cè)量固化的樹脂的Tg。Tg表示當(dāng)使固化的樹脂以恒定速率發(fā)生變形時(shí)在損失系數(shù)(損失彈性模量/儲(chǔ)存彈性模量)處于最大值時(shí)的溫度。也就是說(shuō)，儲(chǔ)存的力不能有效地用于固化的樹脂的變形，而被損失掉。(換句話說(shuō)，儲(chǔ)存的力被轉(zhuǎn)換為所述樹脂的熱能。)因此，當(dāng)使用其Tg充分低于室溫的固化的樹脂來(lái)作為模子(形狀賦予層)的材料時(shí)，用于將模子從母模中剝離而施加的力的損失保持最小，從而容易剝離模子。事實(shí)上，當(dāng)固化的樹脂的Tg保持在0℃或0℃以下時(shí)，就非常容易實(shí)施從母模上剝離模子的操作，其中所述母模用于制造具有較大表面面積和復(fù)雜形狀的隔肋(諸如網(wǎng)格狀隔肋)。因此，與復(fù)雜的隔肋形狀相應(yīng)的模子的形成過(guò)程變得容易，在從母模上剝離時(shí)不會(huì)引起膜狀支撐體變形。
雖然構(gòu)成形狀賦予層的固化的樹脂的Tg包括大約0℃以下的任意溫度，但是Tg優(yōu)選在大約-80至大約0℃的范圍內(nèi)，更優(yōu)選在大約-50至大約0℃的范圍內(nèi)。當(dāng)固化的樹脂的Tg高于0℃時(shí)，由于與支撐形狀賦予層的支撐體產(chǎn)生應(yīng)力，所以模子中出現(xiàn)翹曲。而且，當(dāng)從母模中剝離模子時(shí)，該模子會(huì)變形。因此，在模子中會(huì)出現(xiàn)尺寸精度劣化及其它問(wèn)題。相反，當(dāng)固化的樹脂的Tg低于-80℃時(shí)，樹脂的彈性模量或其內(nèi)聚力很可能會(huì)下降。因此，在隔肋形成過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)模子變形或破裂的問(wèn)題，或者出現(xiàn)模子端部上的形狀賦予層部分(固化的樹脂部分)破裂的問(wèn)題。
根據(jù)模子及PDP的結(jié)構(gòu)，可使用各種不同厚度的形狀賦予層。但是，該厚度通常在約5到約1,000μm的范圍內(nèi)，優(yōu)選在約10到約800μm的范圍內(nèi)，并且更優(yōu)選在約50到約700μm的范圍內(nèi)。當(dāng)形狀賦予層的厚度低于5μm時(shí)，不能獲得必要的隔肋高度。在根據(jù)本發(fā)明的形狀賦予層中，即使當(dāng)為確保較大的隔肋高度而使形狀賦予層的厚度大到1,000μm時(shí)，從母模上除去模子也不會(huì)出現(xiàn)任何問(wèn)題。當(dāng)形狀賦予層的厚度大于1,000μm時(shí)，由于可UV固化的組合物的固化收縮而導(dǎo)致應(yīng)力變大，因此出現(xiàn)諸如模子翹曲及尺寸精度劣化的問(wèn)題。重要的是，在根據(jù)本發(fā)明的模子中，即使當(dāng)增加凹槽圖案的深度使其與隔肋高度相符時(shí)，也就是說(shuō)，即使當(dāng)形狀賦予層的厚度設(shè)計(jì)成較大值時(shí)，也可容易地用較小的力從母模上除去已完成的模子。
隨后，將更詳細(xì)地說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的撓性模子的結(jié)構(gòu)及其制造方法。
圖3為代表性地示出根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方案的撓性模子的部分透視圖，圖4為沿圖3的線IV-IV截取的剖視圖。從這些附圖可知，撓性模子10用于制造具有多個(gè)相互之間以一定間隙基本上平行交叉的隔肋(即網(wǎng)格狀隔肋圖形)的后表面玻璃基板(但未示出)，而不用于制造圖2所示的條狀隔肋圖形后表面玻璃基板51，其中該后表面玻璃基板51具有多個(gè)彼此平行排布的隔肋54。在沒(méi)有引起上面所述的變形和破裂的情況下，可容易從母模中除去用于制造表面積較大而且形狀復(fù)雜的精細(xì)結(jié)構(gòu)的本發(fā)明的模子。因此，該模子可特別有利地用作成形模子，其中所述成形模子用于制造具有這樣網(wǎng)格狀隔肋圖形的后表面玻璃基板。
如附圖所示，撓性模子10在其表面上具有凹槽圖案，該凹槽圖案具有預(yù)定形狀及預(yù)定尺寸。凹槽圖案為由多個(gè)凹槽部分4組成的網(wǎng)格狀圖形，其中所述凹槽部分4相互之間以預(yù)定間隙基本平行交叉排布。換句話說(shuō)，盡管由于撓性模子10在其表面上具有開口網(wǎng)格狀圖形的凹槽部分，所以其可有利地用于形成網(wǎng)格狀PDP隔肋，但是撓性模子10顯然可用于制造其它精細(xì)結(jié)構(gòu)。若有需要，撓性模子10可具有一個(gè)或多個(gè)附加層，或者可對(duì)構(gòu)成模子的每一層進(jìn)行任意處理或加工。然而，撓性模子10基本上具有支撐體1及形狀賦予層11，其中所述形狀賦予層11具有凹槽部分4并被置于該支撐體1上。
形狀賦予層11由固化的樹脂構(gòu)成，其中所述固化的樹脂通過(guò)UV固化可UV固化的組合物而形成。已經(jīng)描述了用于形成形狀賦予層11的可UV固化的組合物。這里，將說(shuō)明在形狀賦予層11的表面上形成的凹槽圖案4。根據(jù)預(yù)期的PDP隔肋的圖形(條狀圖形或網(wǎng)格狀圖形)或者形狀賦予層本身的厚度，凹槽圖案4的深度、節(jié)距和寬度可在較寬的范圍內(nèi)變化。在網(wǎng)格狀PDP隔肋的模子如圖3所示的情況下，凹槽圖案4的深度(對(duì)應(yīng)于隔肋高度)通常在大約100至500μm的范圍內(nèi)，優(yōu)選在大約150至大約300μm的范圍內(nèi)。凹槽圖案4的節(jié)距在縱向方向和橫向方向上可以不同，并通常在大約100至600μm的范圍內(nèi)，優(yōu)選在大約200至大約400μm的范圍內(nèi)。凹槽圖案4的寬度在上表面和下表面上可以不同，并通常在大約10至100μm的范圍內(nèi)，優(yōu)選在大約50至大約80μm的范圍內(nèi)。為了通過(guò)使用可光固化的材料有效地以高尺寸精度制造PDP隔肋，形狀賦予層11優(yōu)選是透明的。
如已經(jīng)詳述的那樣，用于支撐形狀賦予層11的支撐體1是這樣一種塑料膜，該塑料膜的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)為大約60至大約200℃，并且其厚度通常在大約50至大約500μm的范圍內(nèi)。該支撐體優(yōu)選是光學(xué)透明的。當(dāng)該支撐體是光學(xué)透明的時(shí)，為固化而照射的光線可通過(guò)該支撐體。因此，可使用根據(jù)本發(fā)明的可UV固化的形成組合物來(lái)形成形狀賦予層，并且這種支撐體還可用于制造使用可光固化的材料的PDP隔肋。
可根據(jù)各種技術(shù)制造本發(fā)明的撓性模子。例如，根據(jù)圖5中連續(xù)示出的工序，可有利地制造出用于制造圖3和4所示的網(wǎng)格狀PDP隔肋的撓性模子。
首先，如圖5A所示，準(zhǔn)備母模5、由透明的塑料膜構(gòu)成的支撐體(下文稱為“支撐膜”)1及碾壓輥23，其中母模5具有與作為制造目標(biāo)的PDP隔肋相符的形狀及尺寸。母模5在其表面上具有障柵14，障柵14具有與PDP后表面板的隔肋相同的圖形和形狀。因此，由相鄰障柵14限定的空間(凹部)6起到PDP放電顯示單元的作用。為了阻止氣泡殘留可使障柵14的上端部變細(xì)。當(dāng)準(zhǔn)備與最后的隔肋形式相同的母模時(shí)，在制造隔肋后不必進(jìn)行端部處理，并且可以消除由端部處理產(chǎn)生的碎片所導(dǎo)致的缺陷的出現(xiàn)。在這種制造方法中，完全固化用于形成形狀賦予層的模制材料，從而在該母模上模制材料的殘留量變得很少。因此可以容易地重復(fù)使用該母模。碾壓輥23用于使支撐膜1壓向母模5，該輥由橡膠輥構(gòu)成。如果需要，也可以使用其它公知的/常規(guī)的碾壓工具代替碾壓輥。支撐膜1由上述聚酯膜或其它透明塑料膜組成。
然后，使用公知的/常規(guī)的涂覆工具(未示出)(諸如刮刀涂覆機(jī)或刮棒涂覆機(jī))向母模的端面上涂覆預(yù)定量的可UV固化的模制材料11。當(dāng)支撐膜1使用具有撓性及彈性的材料時(shí)，即使當(dāng)可UV固化的模制材料11發(fā)生收縮時(shí)，由于模制材料11保持與支撐膜1的粘附，所以如果支撐膜1本身不變形，尺寸變動(dòng)就不會(huì)超過(guò)10ppm。
在碾壓處理前，在模子的生產(chǎn)環(huán)境中優(yōu)選實(shí)施老化處理，以消除由濕度引起的所得支撐膜的尺寸變化。如果不實(shí)施這種老化處理，在最后所得到的模子中很可能出現(xiàn)不可容許的尺寸誤差(例如，在300ppm的數(shù)量級(jí)內(nèi))。
然后，將碾壓輥23在母模5上沿箭頭指示方向滾動(dòng)。這種碾壓處理的結(jié)果是，模制材料11以預(yù)定厚度均勻地分布并填充障柵14的間隙。由于支撐膜1使模制材料11分布開來(lái)，所以消泡作用比在過(guò)去通常使用的涂覆方法更佳。
如圖5B所示，在完成碾壓處理后，在支撐膜1堆疊到母模5上的狀態(tài)下使紫外線(hv)如箭頭所示穿過(guò)支撐膜1照射模制材料11。當(dāng)支撐膜1由不含散光成分(例如氣泡)的透明材料均勻形成時(shí)，照射的光線能幾乎沒(méi)有減弱并能均勻到達(dá)模制材料11。結(jié)果，模制材料被有效地固化并形成與支撐膜1結(jié)合的均勻的形狀賦予層11。因此，可以獲得具有一體地結(jié)合的支撐膜1及形狀賦予層11的撓性模子。順便提及，由于這個(gè)過(guò)程可使用(例如)波長(zhǎng)為350到450nm的紫外線，所以存在以下優(yōu)點(diǎn)不需要使用產(chǎn)生高熱量的光源(諸如象Fusion燈一樣的高壓汞燈)。此外，由于支撐膜及形狀賦予層沒(méi)有發(fā)生熱變形，所以還存在另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)可以高精度地控制節(jié)距。
然后，如圖5C所示，從母模5上分離撓性模子10，而又保持撓性模子10的完整性。
不考慮其尺寸，本發(fā)明的撓性模子可通過(guò)使用適當(dāng)?shù)墓?常規(guī)的碾壓工具及涂覆工具而被相對(duì)容易地制成。因此，本發(fā)明能容易且不受任何限制地制造大型撓性模子，這與使用真空裝置(諸如真空壓模機(jī))的現(xiàn)有技術(shù)的制造方法不同。
另外，根據(jù)本發(fā)明的撓性模子可用于模制具有條狀隔肋圖形或網(wǎng)格狀隔肋圖形的PDP隔肋。當(dāng)使用這種撓性模子時(shí)，僅僅使用碾壓輥代替真空設(shè)備和/或復(fù)雜的工藝就可有利地制造大屏幕的PDP。
本發(fā)明的另一特征在于使用本發(fā)明的撓性模子制造精細(xì)結(jié)構(gòu)的方法。該精細(xì)結(jié)構(gòu)可包括多種結(jié)構(gòu)，其典型的例子為具有形成在平玻璃片上的隔肋的PDP基板(后板)。接下來(lái)，參照?qǐng)D6，將對(duì)使用撓性模子10制造具有網(wǎng)格狀隔肋圖形的PDP隔肋的方法進(jìn)行分步說(shuō)明，其中撓性模子10通過(guò)圖5所示的方法制造而成。順便提及，日本未審查的專利公開No.2001-191345中圖1至圖3所示的生產(chǎn)設(shè)備可有利地用于實(shí)施本發(fā)明的方法。
可使用撓性模子10制造PDP隔肋(例如，具有網(wǎng)格狀圖形的PDP隔肋)，其中撓性模子10通過(guò)圖5所示的方法制造而成。參照?qǐng)D6，準(zhǔn)備在其上以預(yù)定圖形排布了條狀電極的平玻璃片(未示出)，然后將該平玻璃片設(shè)置在托架上。接下來(lái)，如圖6A所示，將在其表面上具有凹槽圖案的本發(fā)明的撓性模子10放到平玻璃片31的預(yù)定位置上，并且對(duì)平玻璃片31及模子10定位(對(duì)準(zhǔn))。由于模子10是透明的，所以用平玻璃片31上的電極容易確定模子10的位置。在下文中，將進(jìn)行詳細(xì)的說(shuō)明。例如，可以用眼睛或使用傳感器如CCD相機(jī)來(lái)實(shí)施這種定位。在這種情況下，如果需要，可通過(guò)調(diào)節(jié)溫度及濕度來(lái)使模子10的凹槽部分及在平玻璃片31上的相鄰電極之間的間隙相符。一般來(lái)說(shuō)，根據(jù)溫度及濕度的變化，模子10及平玻璃片31會(huì)伸長(zhǎng)或收縮，而且程度互不相同。因此，在完成平玻璃片31及模子10的定位后，對(duì)溫度及濕度進(jìn)行控制以恒定地保持那時(shí)的溫度和濕度。這種控制方法對(duì)于制造面積大的PDP基板特別有效。
隨后，將碾壓輥23放在模子10的一端上。碾壓輥23優(yōu)選為橡膠輥。這樣，模子10的一端優(yōu)選固定在平玻璃片31上，因?yàn)橐郧耙呀?jīng)完成了平玻璃片31與模子10的定位，所以可避免定位誤差。
然后，使用夾具(未示出)提起模子10的另一自由端，并且移到碾壓輥23之上，以暴露平玻璃片31。這時(shí)，不能向模子10施加拉力，以防止模子10起皺并保持模子10和平玻璃片31之間的定位。然而，只要能保持這種定位，也可使用其它方法。在這種制造方法中，由于模子10具有撓性，即使當(dāng)卷起模子10(如附圖所示)時(shí)，模子10也能準(zhǔn)確地返回到最初的定位狀態(tài)。
接下來(lái)，向平玻璃片31供給用于形成隔肋所需的預(yù)定量的隔肋前體33。例如，可使用有嘴的糊劑加料斗來(lái)供給隔肋前體。
這里，術(shù)語(yǔ)“隔肋前體”是指能最終形成所期望的隔肋造型的任意模制材料，而且只要該前體能夠形成隔肋造型就沒(méi)有特別的限制。該前體可以是可熱固化的或可光固化的。當(dāng)與透明的撓性模子結(jié)合時(shí)，可非常有效地使用可光固化的隔肋前體。如上所述，該撓性模子能夠抑制不均勻的光散射而不涉及缺陷(諸如氣泡)及變形。因而，模制材料可被均勻地固化，并且得到具有穩(wěn)定而優(yōu)異質(zhì)量的隔肋。
適用于隔肋前體的組合物的例子為基本上包含以下組分的組合物(1)提供隔肋形狀的陶瓷組分，如氧化鋁；(2)填充陶瓷組分之間間隙及賦予隔肋致密性的玻璃組分，如鉛玻璃或磷酸鹽玻璃；以及(3)用于容納及保持陶瓷組分并用于結(jié)合陶瓷組分的粘結(jié)劑組分，以及該粘結(jié)劑組分的固化劑或聚合引發(fā)劑。固化該粘結(jié)劑組分優(yōu)選通過(guò)光輻照實(shí)現(xiàn)，而不依賴加熱。在這種情況下，不必考慮平玻璃片的熱變形。如果需要，向這種組合物中加入由鉻(Cr)、錳(Mn)、鐵(Fe)、鈷(Co)、鎳(Ni)、銅(Cu)、鋅(Zn)、銦(In)、錫(Sn)、釕(Ru)、銠(Rh)、鈀(Pd)、銀(Ag)、銥(Ir)、鉑(Pt)、金(Au)或鈰(Ce)的氧化物、鹽或絡(luò)合物構(gòu)成的氧化催化劑，從而降低粘結(jié)劑組分的去除溫度。
當(dāng)實(shí)施附圖所示的制造方法時(shí)，隔肋前體33沒(méi)有被均勻地供給到平玻璃片31的整個(gè)部分上。如圖6A所示，僅需將隔肋前體33供給到平玻璃片31接近碾壓輥23的地方。在隨后的步驟中，當(dāng)碾壓輥23在模子10上移動(dòng)時(shí)，碾壓輥23能將隔肋前體33均勻地展開在平玻璃片31上。然而，在這種情況下，隔肋前體33的粘度通常為約20,000cps或更低，并且更優(yōu)選為約5,000cps或更低。當(dāng)隔肋前體的粘度大于約20,000cps時(shí)，碾壓輥不能充分地展開隔肋前體。因此，空氣會(huì)陷入模子的凹槽部分并且可導(dǎo)致隔肋缺陷。事實(shí)上，當(dāng)隔肋前體的粘度為約20,000cps或更低時(shí)，當(dāng)碾壓輥從平玻璃片的一端向另一端僅移動(dòng)一次時(shí)，隔肋前體就均勻地在平玻璃片和模子之間鋪開，并且能夠在沒(méi)有空氣陷入的情況下均勻地填充所有凹槽部分。然而，隔肋前體的給料方法不受上述方法的限制。例如，可以將隔肋前體適當(dāng)?shù)赝扛驳狡讲Ａ恼麄€(gè)表面上，不過(guò)在附圖中未示出這種方法。在這種情況下，用于涂覆過(guò)程的隔肋前體具有與上述的粘度相同的粘度。具體而言，當(dāng)形成具有網(wǎng)格狀圖形的隔肋時(shí)，該粘度為約20,000cps或更低，優(yōu)選為約10,000cps或更低，并且在一些實(shí)施方案中為約5,000cps或更低。
然后，如圖6A所示，驅(qū)動(dòng)電機(jī)(未示出)并在模子10上以預(yù)定速度移動(dòng)碾壓輥23。當(dāng)碾壓輥23在模子10上以這種方式移動(dòng)時(shí)，由于碾壓輥23的重量而從模子10的一端向另一端給模子10施加壓力，從而隔肋前體33在平玻璃片31和模子10之間鋪開并同時(shí)填充模子10的凹槽部分。換句話說(shuō)，隔肋前體33繼而取代凹槽部分的空氣并填充凹槽部分。這時(shí)，當(dāng)適當(dāng)調(diào)整了隔肋前體的粘度、碾壓輥的直徑、重量及移動(dòng)速度時(shí)，隔肋前體的厚度可調(diào)整在幾微米到幾十個(gè)微米的范圍內(nèi)。
根據(jù)附圖所示的制造方法，模子的凹槽部分也起到氣流通道的作用。即使當(dāng)凹槽部分聚集空氣時(shí)，只要施加上述壓力，空氣也就可能有效地從模子及其周圍部分排出去。因此，即使在大氣壓下填裝隔肋前體時(shí)，這種制造方法也能阻止氣泡留下。換句話說(shuō)，不必為填裝隔肋前體而施加減少的壓力。然而，不必說(shuō)也應(yīng)知道，在減壓狀態(tài)下可更容易除去氣泡。
隨后，固化隔肋前體。當(dāng)在平玻璃片31上鋪開的隔肋前體33屬于可光固化的類型時(shí)，將平玻璃片31與模子10的堆疊體放進(jìn)光輻照設(shè)備中(未示出)，并且使光線(例如紫外線)穿過(guò)平玻璃片31及模子10照射到隔肋前體33，以固化隔肋前體33?？赏ㄟ^(guò)這種方式獲得隔肋前體的模制品(即隔肋本身)。
最后，由于最后所得到的隔肋34仍保持與平玻璃片31結(jié)合，所以從光輻照設(shè)備中取出平玻璃片31及模子10，并且如圖6C所示，剝離并除去模子10。而且，由于本發(fā)明的模子10的加工性能優(yōu)異，所以用有限的力就可容易地剝離并除去模子10，而不會(huì)破壞與平玻璃片31結(jié)合的隔肋34。不必說(shuō)也應(yīng)知道，這種剝離/除去操作不需要大規(guī)模設(shè)備。
實(shí)施例參照以下實(shí)施例，將對(duì)本發(fā)明進(jìn)行具體地說(shuō)明。順便提及，本領(lǐng)域的技術(shù)人員能容易地理解本發(fā)明并不限于這些實(shí)施例。
撓性模子的制造為了制造具有網(wǎng)格狀圖形隔肋的PDP后板，以如下的方式制造九種撓性模子。順便提及，在本實(shí)施例中制造的模子是在其表面上具有網(wǎng)格狀凹槽圖案的模子，所述網(wǎng)格狀凹槽圖案由多個(gè)以預(yù)定間隙彼此基本平行交叉排布的凹槽部分組成。
首先，準(zhǔn)備具有網(wǎng)格狀隔肋圖形的矩形母模，所述網(wǎng)格狀隔肋圖形與每個(gè)PDP后板的網(wǎng)格狀隔肋圖形相符。該母模的尺寸是125mm長(zhǎng)×250mm寬。母模的每個(gè)隔肋交叉點(diǎn)上都有縱向隔肋和橫向隔肋，其中每個(gè)隔肋都具有等腰梯形的截面形狀。這些縱向隔肋和橫向隔肋相互之間以預(yù)定間隙彼此基本平行交叉排布。每個(gè)隔肋(包括縱向隔肋和橫向隔肋)都具有210μm的高度、60μm的頂寬和120μm的底寬，縱向隔肋的節(jié)距(相鄰縱向隔肋的中心之間的距離)為300μm，橫向隔肋的節(jié)距為510μm。
為了形成模子的形狀賦予層，將下列聚氨酯丙烯酸酯低聚物、丙烯酰基單體和光聚合引發(fā)劑按列于表1中的不同含量(重量％)混合，以得到可UV固化的組合物1至9。
聚氨酯丙烯酸酯低聚物A脂肪族雙官能度聚氨酯丙烯酸酯低聚物(分子量4,000，Daicel-UBC公司的產(chǎn)品)，Tg15℃聚氨酯丙烯酸酯低聚物B脂肪族雙官能度聚氨酯丙烯酸酯低聚物(分子量13,000，Daicel-UBC公司的產(chǎn)品)，Tg-55℃丙烯?；鶈误wC丙烯酸異冰片酯(分子量208)，Tg94℃丙烯?；鶈误wD丙烯酸苯氧基乙酯(分子量193)，Tg10℃丙烯?；鶈误wE
丙烯酸丁氧基乙酯(分子量172)，Tg-50℃丙烯?；鶈误wF二甘醇一乙醚丙烯酸酯(ethylcarbitol acrylate)(分子量188)，Tg-67℃丙烯?；鶈误wG二甘醇2-乙基己醚丙烯酸酯(2-ethylhexyl-diglycol acrylate)(分子量272)，Tg-65℃丙烯?；鶈误wH2-丁基-2-乙基-1，3-丙二醇丙烯酸酯(分子量268)，Tg108℃光聚合引發(fā)劑2-羥基-2-甲基-1-苯基丙-1-酮(汽巴精化公司的產(chǎn)品，產(chǎn)品名為“Darocure 1173”)此外，準(zhǔn)備這樣一種PET膜(帝人公司的產(chǎn)品，商品名為“HPE18”，Tg約80℃)，該膜的尺寸為400mm長(zhǎng)、300mm寬及188μm厚，以用作模子的支撐體。
接下來(lái)，將每種可UV固化的組合物以直線的形式涂覆在這樣準(zhǔn)備的母模的上游端上。然后，將上述的PET膜以覆蓋母模表面的方式層壓。PET膜的縱向方向平行于母模的縱向隔肋，并且夾在PET膜和母模之間的空隙內(nèi)的可UV固化的組合物的厚度設(shè)定為大約250μm。當(dāng)使用碾壓輥充分地推壓PET膜時(shí)，母模的凹部完全充滿可UV固化的組合物，并且觀察不到氣泡陷入。
在這種情況下，從熒光燈(Mitsubishi Denki-Oslam公司的產(chǎn)品)發(fā)出的波長(zhǎng)為300到400nm(峰值波長(zhǎng)352nm)的紫外線穿過(guò)PET膜照射可UV固化的組合物60秒。紫外線的照射劑量為200到300mJ/cm2。使可UV固化的組合物固化，以獲得形狀賦予層。隨后，當(dāng)從母模上剝離PET膜及形狀賦予層后，就獲得了具有很多凹槽部分的撓性模子，所述凹槽部分具有與母模的隔肋相符的形狀及尺寸。
測(cè)試方法對(duì)制造撓性模子過(guò)程中所用的可UV固化的組合物1至9中的每一種進(jìn)行如下測(cè)定(1)在橡膠態(tài)下的彈性模量(Pa)；(2)固化的樹脂的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg，℃)；以及(3)未固化的樹脂的粘度(cps，在22℃下)結(jié)果在表1中列出。
(1)在橡膠態(tài)下的彈性模量以與上述方式相同的方式，使每一種可UV固化的組合物通過(guò)紫外線的照射而固化，并制備矩形固化的樹脂膜(長(zhǎng)22.7mm，寬10mm，厚200μm)。使用動(dòng)態(tài)粘彈儀(Rheometrics公司的產(chǎn)品，型號(hào)為“RSAII”)測(cè)量該測(cè)試件的彈性模量。
(2)固化的樹脂的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度以與上述方式相同的方式，使每一種可UV固化的組合物通過(guò)紫外線的照射而固化，并制備矩形固化的樹脂膜(長(zhǎng)22.7mm，寬10mm，厚200μm)。根據(jù)JIS K7244-1中規(guī)定的測(cè)試方法測(cè)量該測(cè)試件的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)。將該測(cè)試件裝配到動(dòng)態(tài)粘彈儀(Rheometrics公司的產(chǎn)品，型號(hào)為“RSAII”)，在1Hz的變形頻率、0.04％的最大變形量和5℃/min的溫度上升速率下測(cè)定動(dòng)態(tài)力學(xué)性能。從所得到的測(cè)量值中計(jì)算玻璃化轉(zhuǎn)變溫度。
(3)粘度使用B型粘度計(jì)在室溫(22℃)下測(cè)量布魯克費(fèi)爾德粘度。
評(píng)估測(cè)試在上述制造撓性模子的過(guò)程中，評(píng)估當(dāng)從母模中剝離該模子時(shí)該模子是否發(fā)生剝離變形(由于剝離而導(dǎo)致PET膜變形)。另外，分析剝離變形的存在與否與每一種可UV固化的組合物的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)之間的關(guān)系。
在通過(guò)固化可UV固化的組合物來(lái)形成形狀賦予層之后，對(duì)PET膜和與該P(yáng)ET膜成一體的形狀賦予層在某一拉伸方向上以大約100mm/s的拉伸速度進(jìn)行180°的剝離，其中所述拉伸方向與母模的縱向隔肋平行，并且與該模子的表面平行，然后從母模中除下該模子。接下來(lái)，從母模中剝離該模子之后，立即確定PET膜的縱向方向，并且使該方向與該模子的垂直壁表面接觸。當(dāng)PET膜保持與該壁表面接觸時(shí)，使用粘合膠帶將PET膜的上端側(cè)(一部分)粘結(jié)并固定在該壁表面上。當(dāng)該P(yáng)ET膜解脫時(shí)測(cè)量其中心部分的翹曲，如果該翹曲量為30mm或30mm以上，則該P(yáng)ET膜被評(píng)為“有剝離變形”。如果該翹曲量小于30mm，則該P(yáng)ET膜被評(píng)為“無(wú)剝離變形”。所得到的評(píng)估結(jié)果在下表1中列出。
表1

從表1可知，存在很多滿足本文所述標(biāo)準(zhǔn)的可UV固化的組合物，從而這些組合物可用于形成PDP隔肋的模子，而不涉及剝離變形。
制造PDP后板使用可UV固化的組合物4、5、7和8中的每一種以上述方式制造撓性模子，將該撓性模子設(shè)置并定位在PDP玻璃基板上。將該模子的凹槽圖案設(shè)置成與所述玻璃基板相對(duì)。接下來(lái)，在模子和玻璃基板之間的空隙內(nèi)裝填感光性陶瓷糊劑。這里所用的陶瓷糊劑包含以下組合物。
可光固化的低聚物甲基丙烯酸雙酚A二縮水甘油酯的酸加成物(Kyoeisha KagakuK.K.公司的產(chǎn)品) 21.0g可光固化的單體二甲基丙烯酸三甘醇酯(Wako Junyaku Kogyo K.K.公司的產(chǎn)品)9.0g稀釋劑1，3-丁二醇(Wako Junyaku Kogyo K.K.公司的產(chǎn)品) 30.0g光聚合引發(fā)劑氧化雙(2，4，6-三甲基苯甲?；?-苯膦(得自Chiba Specialties公司，商品名為“Irgacure 819”) 0.3g表面活性劑磷酸酯丙氧基烴基多元醇(phosphate propoxyalkylpolyol)3.0g無(wú)機(jī)顆粒鉛玻璃和陶瓷的混合粉末(旭硝子株式會(huì)社的產(chǎn)品)180.0g在完成陶瓷糊劑的填充后，以覆蓋玻璃基板表面的方式碾壓模子。當(dāng)使用碾壓輥充分推壓模子時(shí)，可將陶瓷糊劑完全充滿該模子的凹槽部分。
在這種情況下，用從熒光燈(飛利浦公司的產(chǎn)品)發(fā)出的波長(zhǎng)為300到450nm(峰值波長(zhǎng)352nm)的紫外線照射模子和玻璃基板的兩個(gè)表面30秒。紫外線的照射劑量為200到300mJ/cm2。該陶瓷糊劑被固化并變成隔肋。隨后，使玻璃基板與在玻璃基板上的隔肋一起從母模上剝離，以獲得預(yù)期的PDP后板，該中PDP后板由具有隔肋的玻璃基板組成。在每一塊后板上，隔肋的形狀和尺寸與用于制造模子的母模的隔肋完全一致，并且沒(méi)有觀察到缺陷(例如隔肋的破裂)。
權(quán)利要求
1.一種撓性模子，該撓性模子具有支撐體和由所述支撐體支撐的形狀賦予層，其中所述支撐體具有塑料材料的撓性膜；所述形狀賦予層包含可聚合的組合物的反應(yīng)產(chǎn)物，所述可聚合的組合物包含至少一種聚氨酯丙烯酸酯低聚物和至少一種(甲基)丙烯酰基單體；其中所述固化的樹脂的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度不高于0℃。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的撓性模子，其中，每一種(甲基)丙烯酰基單體均選自單官能度(甲基)丙烯?；鶈误w和雙官能度(甲基)丙烯?；鶈误w。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的撓性模子，其中，每一種聚氨酯丙烯酸酯低聚物的均聚物的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度在-80℃至0℃的范圍內(nèi)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的撓性模子，其中，每一種(甲基)丙烯?；鶈误w的均聚物的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度在-80℃至0℃的范圍內(nèi)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的撓性模子，其中，所述可聚合的組合物含有10重量％至90重量％的聚氨酯丙烯酸酯低聚物。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的撓性模子，其中，所述支撐體的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為60℃至200℃。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的撓性模子，其中，所述可聚合的組合物是用紫外線固化的。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的撓性模子，其中，所述支撐體和所述形狀賦予層是透明的。
9.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的撓性模子，其中，在室溫下所述可聚合的組合物的粘度在10cps至35,000cps的范圍內(nèi)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的撓性模子，其中，所述塑料材料為選自聚對(duì)苯二甲酸乙二酯、聚萘二甲酸乙二酯、拉伸的聚丙烯、聚碳酸酯及三乙酸酯中的至少一種塑料材料。
11.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的撓性模子，其中，所述支撐體的厚度在50μm至500μm的范圍內(nèi)。
12.一種制造撓性模子的方法，該方法包括以下步驟將可聚合的組合物施加到母模上，其中所述可聚合的組合物包含至少一種聚氨酯丙烯酸酯低聚物和至少一種(甲基)丙烯酰基單體；其中所述固化的組合物表現(xiàn)出的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度不高于0℃；將包含塑料材料的撓性膜支撐體堆疊到所述母模上；固化所述可聚合的組合物；以及除去所述母模。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中，每一種(甲基)丙烯?；鶈误w均選自于單官能度(甲基)丙烯?；鶈误w和雙官能度(甲基)丙烯?；鶈误w。
14.根據(jù)權(quán)利要求11或12所述的方法，其中，每一種聚氨酯丙烯酸酯低聚物的均聚物的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度在-80℃至0℃的范圍內(nèi)。
15.根據(jù)權(quán)利要求11或12所述的方法，其中，每一種(甲基)丙烯?；鶈误w的均聚物的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度在-80℃至0℃的范圍內(nèi)。
16.根據(jù)權(quán)利要求11或12所述的方法，其中，所述可聚合的組合物含有10重量％至90重量％的聚氨酯丙烯酸酯低聚物。
17.根據(jù)權(quán)利要求11或12所述的方法，其中，所述支撐體的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為60℃至200℃。
18.根據(jù)權(quán)利要求11或12所述的方法，其中，所述可聚合的組合物是用紫外線固化的。
19.一種制造精細(xì)結(jié)構(gòu)的方法，該方法包括以下步驟提供由權(quán)利要求1或2限定的模子；在基板和所述模子的所述形狀賦予層之間的空隙內(nèi)提供可固化的材料；固化所述材料，從而形成與所述基板一體地結(jié)合的精細(xì)結(jié)構(gòu)；以及從所述模子上剝離所述精細(xì)結(jié)構(gòu)。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其中，所述固化包括光固化。
21.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其中，所述精細(xì)結(jié)構(gòu)是在等離子體顯示面板的后板上的隔肋。
全文摘要
本發(fā)明涉及模制工藝。更具體地說(shuō)，本發(fā)明涉及撓性模子、其制造方法以及制造精細(xì)結(jié)構(gòu)的方法。本發(fā)明可用于制造各種精細(xì)結(jié)構(gòu)諸如等離子體顯示面板后板的隔肋。
文檔編號(hào)H01J17/49GK1839041SQ200480024064
公開日2006年9月27日 申請(qǐng)日期2004年8月18日 優(yōu)先權(quán)日2003年8月22日
發(fā)明者杉元崇紀(jì) 申請(qǐng)人:3M創(chuàng)新有限公司