CN101594974B - 中空结构形成基底、其生产方法、用其生产中空结构的方法 - Google Patents

中空结构形成基底、其生产方法、用其生产中空结构的方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种中空结构形成基底，包括：在其上通过利用可塑性变形材料形成塑性变形膜(24)的表面(23”)；多个规则排列的气体保持空间(21)；多个气体导出部分(22)，每个气体导出部分(22)具有面对气体保持空间(21)的相应一个第一开口(22b)和面对表面(23”)的第二出口(22a)，在减压环境条件下气体导出部分将保持在气体保持空间(22)内的气体向着表面(23”)导出；以及多个渗透防止空间(22)，每个渗透防止空间(22)设置在相应一个第一开口(22b)和相应一个第二开口(22A)之间的空间，其中渗透防止空间(22c)防止可塑性变形材料从表面(23”)渗透到气体保持空间(22c)中。

Description

中空结构形成基底、其生产方法、用其生产中空结构的方法
技术领域
本发明涉及用于形成中空结构的基底，该基底适于形成具有规则排列的中空部分的中空结构。本发明还涉及生产中空结构形成基底的方法，以及利用该中空结构形成基底生产中空结构的方法。
背景技术
已经知晓中空结构，例如在日本专利文献No.H08-112873中所公开的结构。日本专利文献No.H08-112873公开一种发泡的中空结构，其中可高度膨胀的(expandable)热塑性树脂组合物填充到具有栅格状水平截面构型的热塑性树脂体的每个正方形形状的中空凹陷中。热塑性树脂体然后被加热使得可高度膨胀的热塑性树脂组合物体积扩大，以获得发泡的中空结构。
近来，具有多个规则排列的中空部分的中空结构的生产技术正在不断发展。具有规则排列的中空部分的中空结构通过规则地向基底形成在其中存储有气体的气体保持空间，并且通过在基底表面上形成平的塑性变形的膜而形成，其中所述膜包括可塑性变形材料。然后，塑性变形膜通过增大在气体保持空间内的气体的压力而膨胀和延伸，以获得具有规则排列的中空部分的中空结构。这样的技术例如描述在日本专利文献No.2007-98930中。
发明内容
参照图1A，在日本专利文献No.2007-98930中描述的技术在中空结构形成基底1中形成并规则地排列作为气体保持空间的凹陷2，凹陷2的内壁表面大致为球状的，并在凹陷2上形成圆形开口3，该开口与大气连通。每个开口3用作气体导出部分，其将凹陷2内部的空气从其中向外面导引。
更具体地，中空结构通过下面在日本文献No.2007-98930中描述的技术中的所述的工艺进行制造。
参照图1B，首先，包括可塑性变形材料的薄的塑性变形膜4形成在基底1的表面1a上以阻塞住开口3。塑性变形膜4可以通过例如旋涂法或者缝涂法(slit coating method)等形成。
然后，形成有图1B所示的塑性变形膜4的中空结构形成基底1设置在未示出的真空容器内。在塑性变形膜4硬化之前，真空容器内部减压到1KPa-50KPa(1/100大气压至1/2大气压)。
在每个凹陷2内部的空气由于真空容器内部的减压而膨胀，由此从开口3向着塑性变形膜4导出。参照图1C，对应开口3的塑性变形膜4的每部分通过存在于凹陷2中的空气压力的增大而扩展并延伸。因此，塑性变形膜4变形为具有多个中空部分5a的结构。
构成(structuring)具有中空部分5a的结构的可塑性变形材料内的液体成分在减压的环境条件下蒸发。结果，膨胀体硬化以形成具有多个中空部分5a的中空结构5。图1D示出从中空结构形成基底1分离的中空结构5。
但是，参照图1B，在日本专利文献No.2007-98930中描述的技术中存在一种可能性，即一部分可塑性变形材料从开口3渗透到凹陷2中，由此产生其中渗透有该部分可塑性变形材料的凹陷2和没有渗透有该部分可塑性变形材料的凹陷2。因为密封在具有渗透物的凹陷2和不具有渗透物的凹陷2内的空气或者气体的量不同，所以在减压环境条件下气体的膨胀压力同样变得不同。结果，可能产生中空部分5a的体积不同的情况，并且分隔各个中空部分5a的分隔壁5b的膜的厚度以及表面层膜5c的膜厚同样变得不均匀。
为了避免可塑性变形材料渗透到凹陷2中，每个开口3的尺寸可以设定为小的。但是，构成开口3的开口周边壁部分3a的厚度随着开口3的尺寸被设定得较小而变得更薄。因此，开口周边壁部分3a的强度变得较弱。
相应地，当中空结构形成基底1多次用于形成中空结构5时可能发生开口周边壁部分3a的部分裂缝、断裂等，从而降低中空结构形成基底1的使用效率。
本发明的至少一个目的是提供一种中空结构形成基底、生产中空结构形成基底的方法和利用该中空结构形成基底生产中空结构的方法，其能够增大构成将存储在气体保持空间内的气体向着气体保持空间外面导出的开口的开口周边壁部分的强度，并能够使得各个中空部分的体积均匀和使得分隔中空结构的各个中空部分的部分的膜厚均匀。
为了实现这些以及其它优点，根据本发明的发明目的，如在此具体化地和广泛地描述的，本发明提供一种中空结构形成基底，其包括：一表面，在其上通过利用可塑性变形材料形成塑性变形膜；多个规则排列的气体保持空间，每个将气体保持在其中；多个气体导出部分，每个具有面对对应一个气体保持空间的第一开口和面对所述表面的第二出口，该气体导出部分在减压环境条件下将保持在气体保持空间内的气体向着所述表面导出；以及多个渗透防止空间，每个设置在对应一个第一开口和对应一个第二开口之间的空间内，该渗透防止空间防止可塑性变形材料从所述表面渗透到气体保持空间内，其中所述塑性变形膜通过将从气体保持空间通过渗透防止空间导出到气体导出部分的气体的压力扩大而在所述表面上变形并膨胀，以形成具有规则排列的中空部分的中空结构。
有利地，每个气体导出部分包括柱形开口，并且其中每个气体保持空间包括柱形凹陷或者四棱柱形(quadrangular cylindrical)的凹陷。
有利地，每个气体导出部分包括柱形开口，并且其中每个气体保持空间包括六棱柱形凹陷。
有利地，气体保持空间形成六边形紧密排布的结构。
有利地，该表面包括分别在其中央具有柱形开口的六边形环形轮廓部分。
有利地，每个环形轮廓部分包括环形突起。
有利地，由每个环形轮廓部分围绕的表面用斥水工艺进行处理，并且其中每个环形轮廓部分具有亲水属性。
有利地，每个环形轮廓部分包括钛金属薄膜。
有利地，每个柱形开口的直径是在5μm和90μm之间，优选地，在5μm和50μm之间，最优选地，在5μm和30μm之间。
有利地，每气体导出部分具有可以被每个气体保持空间忽略的体积。
有利地，中空结构形成基底还包括：多个凹陷，每个横截面为圆弧形构型，并且每个在其中央底部包括对应一个柱形开口；以及多个分隔壁，其分隔每个相邻的圆弧形凹陷，并且每个具有六边形构型。
此外，本发明还提供生产中空结构形成基底的方法，该方法包括：在金属基底的一个表面上形成抗蚀薄膜(resist thin-film)；通过根据规则图案曝光抗蚀薄膜和通过从所述一个表面去除抗蚀薄膜的未曝光部分，形成对应于柱形开口的柱形曝光部分；通过在所述一个表面上形成金属薄膜和通过去除柱形曝光部分，其中柱形曝光部分用作掩膜，形成具有规则排列的柱形凹陷的金属薄膜，其中所述柱形凹陷对应于柱形开口，并且在其上形成塑性变形膜；在金属薄膜的一个表面上形成抗蚀厚膜以掩埋柱形凹陷；通过根据规则图案曝光抗蚀厚膜和通过从金属薄膜的一个表面去除抗蚀厚膜的未曝光部分而形成多边柱形曝光部分，其中抗蚀厚膜的未曝光部分对应于用于形成规则排列的气体保持空间的分隔壁的分隔壁形成凹陷，并且其中气体保持空间分别在其中央具有柱形开口；在分隔壁形成凹陷中形成金属厚膜，从而以使得金属厚膜与金属薄膜结合并且多边柱形曝光部分不被其掩埋；从金属基底分离包括金属薄膜、金属厚膜和多边柱形曝光部分的结构；以及通过去除多边柱形曝光部分形成中空结构形成基底，其中中空结构形成基底包括在其上形成塑性变形膜的表面、各自将气体保持在其中的规则排列的气体保持空间和多个气体导出部分，每个气体导出部分具有面对气体保持空间的对应一个第一开口和面对该表面的第二开口，并且气体导出部分在减压环境条件下将气体保持空间内保持的气体向着该表面导出。
有利地，该方法还包括：在金属基底的所述一个表面上形成抗蚀薄膜之前在金属基底的所述一个表面上形成六边形环形凹槽，其中六边形环形凹槽形成规则排列的六边形环形突起，分别在其中央具有柱形开口。
有利地，该方法还包括：在所述表面上形成亲水性的钛膜；和在除了亲水性的钛膜之外的表面上形成斥水膜。
而且，本发明提供生产中空结构的方法，该方法包括：制备中空结构形成基底，其包括：一表面，在其上利用可塑性变形材料形成塑性变形膜；多个规则排列的气体保持空间，每个将气体保持在其中；多个气体导出部分，每个具有面对气体保持空间的对应一个第一开口和面对所述表面的第二开口，该气体导出部分在减压环境条件将保持在气体保持空间内的气体向着该表面导出；以及多个渗透防止空间，每个设置在对应一个第一开口和对应一个第二开口之间的空间中，所述渗透防止空间防止可塑性变形材料从所述表面渗透到所述气体保持空间内；通过在中空结构形成基底的表面上涂覆可塑性变形材料而形成塑性变形膜；将所述中空结构形成基底设定在减压环境条件下，在该基底上形成塑性变形膜；以及通过将保持在每个气体保持空间内的气体膨胀以通过气体的膨胀压力使得塑性变形膜变形和膨胀，而形成具有规则排列中空部分的中空结构。
应当理解，前面的一般性描述和下面的详细描述都是示例性的，意在提供对要求保护的本发明的进一步解释。
附图说明
附图被包括进来以提供对本发明的进一步理解，并且附图结合到该描述中并构成该描述的一部分。附图示出本发明的实施方式，并且与描述一起，用以解释本发明的原理。
图1A是示出通过利用传统的中空结构形成基底生产中空结构的方法的示意性垂直剖面视图，其中示出传统的中空结构形成基底。
图1B是示出通过利用传统的中空结构形成基底生产中空结构的方法的示意性垂直剖面视图，其中示出在图1A中所示的中空结构形成基底的表面上形成塑性变形膜的情形。
图1C是示出通过利用传统的中空结构形成基底生产中空结构的方法的示意性垂直剖面视图，其中示出在减压条件下通过膨胀凹陷中的气体形成中空结构的情形。
图1D是示出通过利用传统的中空结构形成基底生产中空结构的方法的示意性垂直剖面视图，其中形成的中空结构被示出。
图2A是示出根据本发明的第一实施方式的生产中空结构形成基底的方法的示意性横截面视图，其中抗蚀膜形成在金属基底上的情形被示出。
图2B是示出根据本发明的第一实施方式的生产中空结构形成基底的方法的示意性横截面视图，其中形成有柱形抗蚀体的金属基底被示出。
图2C是示出根据本发明的第一实施方式的生产中空结构形成基底的方法的示意性横截面视图，其中形成有镍电铸膜的金属基底被示出。
图2D是示出根据本发明的第一实施方式的生产中空结构形成基底的方法的示意性横截面视图，其中形成有柱形凹陷的金属基底被示出。
图2E是示出根据本发明的第一实施方式的生产中空结构形成基底的方法的示意性横截面视图，其中示出形成有抗蚀膜的金属基底，其以这样的方式形成以充填在镍电铸膜的柱形凹陷中。
图2F是示出根据本发明的第一实施方式的生产中空结构形成基底的方法的示意性横截面视图，其中示出金属基底，其中形成有四棱柱形抗蚀体和栅格状凹槽。
图2G是示出根据本发明的第一实施方式的生产中空结构形成基底的方法的示意性横截面视图，其中示出金属基底，其中镍电铸膜形成在栅格状凹槽中。
图2H是示出根据本发明的第一实施方式的生产中空结构形成基底的方法的示意性横截面视图，其中示出包括镍电铸膜和四棱柱形抗蚀体的结构被从金属基底分离的情形。
图2I是示出根据本发明的第一实施方式的生产中空结构形成基底的方法的示意性横截面视图，其中示出金属基底，其中四棱柱形抗蚀体被去除。
图2J是示出根据本发明的第一实施方式的生产中空结构形成基底的方法的示意性横截面视图，其中示出作为成品的中空结构形成基底，其具有附着到其后表面的粘结片。
图3是示出其中图2A所示的抗蚀膜的圆形区域被曝光的情形的平面视图。
图4是示出其中图2E所示的抗蚀薄膜的四方形区域被曝光的情形的平面视图。
图5A是示出根据第一实施方式的中空结构形成基底的构型的示例性平面视图，其中示出图2I所示的中空结构形成基底从其前表面观看的情形。
图5B是示出根据第一实施方式的中空结构形成基底的构型的示例性平面视图，其中示出图2I所示的中空结构形成基底从其后表面观看的情形。
图6是示出其中塑性变形膜形成在图2J所示的中空结构形成基底的表面上的情形的横截面视图。
图7A是通过利用图6所示的形成有塑性变形膜的中空结构形成基底生产中空结构的示意性视图，其中示出中空结构形成基底设置在真空容器中的情形。
图7B是通过利用图6所示的形成有塑性变形膜的中空结构形成基底生产中空结构的示意性垂直剖面视图，其中图7A所示的塑性变形膜的膨胀和延伸的过程被示出。
图7C是通过利用图6所示的形成有塑性变形膜的中空结构形成基底生产中空结构的示意性垂直剖面视图，其中通过图7B所示的过程生产的中空结构被示出。
图8A是示出根据本发明的第二实施方式的生产中空结构形成基底的方法的示意性横截面视图，其中抗蚀膜形成在金属基底上的情形被示出。
图8B是示出根据本发明的第二实施方式的生产中空结构形成基底的方法的示意性横截面视图，其中形成有具有立方体紧密排布结构的金属基底被示出。
图8C是示出根据本发明的第二实施方式的生产中空结构形成基底的方法的示意性横截面视图，其中形成有环形凹槽的金属基底被示出。
图8D是示出根据本发明的第二实施方式的生产中空结构形成基底的方法的示意性横截面视图，其中示出在8C所示的抗蚀膜被去除。
图8E是示出根据本发明的第二实施方式的生产中空结构形成基底的方法的示意性横截面视图，其中图8D所示的金属基底形成有抗蚀薄膜的情形被示出。
图8F是示出根据本发明的第二实施方式的生产中空结构形成基底的方法的示意性横截面视图，其中形成有柱形抗蚀体的金属基底被示出。
图8G是示出根据本发明的第二实施方式的生产中空结构形成基底的方法的示意性横截面视图，其中形成有镍电铸膜的金属基底被示出。
图8H是示出根据本发明的第二实施方式的生产中空结构形成基底的方法的示意性横截面视图，其中形成有柱形凹陷的金属基底被示出。
图8I是示出根据本发明的第二实施方式的生产中空结构形成基底的方法的示意性横截面视图，其中示出形成有抗蚀膜的金属基底，其形成为使得充填在镍电铸膜的柱形凹陷中。
图8J是示出根据本发明的第二实施方式的生产中空结构形成基底的方法的示意性横截面视图，其中示出金属基底，其中形成六棱柱形抗蚀体和六棱柱形凹槽。
图8K是示出根据本发明的第二实施方式的生产中空结构形成基底的方法的示意性横截面视图，其中示出金属基底，其中镍电铸膜形成在六棱柱形凹槽中。
图8L是示出根据本发明的第二实施方式的生产中空结构形成基底的方法的示意性横截面视图，其中包括镍电铸膜和六棱柱形抗蚀体的结构从金属基底分离并且六棱抗蚀体被去除的情形被示出。
图8M是示出根据本发明的第二实施方式的生产中空结构形成基底的方法的示意性横截面视图，其中作为成品的具有附着到其后表面的粘结片的中空结构形成基底被示出。
图9是示出其中图8A所示的抗蚀膜的六边形区域被曝光的情形的平面视图。
图10是示出其中图8E所示的抗蚀膜的圆形区域被曝光的情形的平面视图。
图11是示出其中图8I所示的抗蚀膜的六边形区域被曝光的情形的平面视图。
图12A是示出根据第二实施方式的中空结构形成基底的构型的示意性平面视图，其中示出图8L所示的中空结构形成基底从其前表面观看的情形。
图12B是示出根据第二实施方式的中空结构形成基底的构型的示意性平面视图，其中示出图8L所示的中空结构形成基底从其后表面观看的情形。
图13A是通过利用图8M所示的中空结构形成基底生产中空结构的示意性垂直剖面视图，其中示出塑性变形膜形成在中空结构形成基底上的情形。
图13B是通过利用图8M所示的中空结构形成基底生产中空结构的示意性垂直剖面视图，其中示出图13A所示的塑性变形膜的扩展和延伸的过程。
图13C是通过利用图8M所示的中空结构形成基底生产中空结构的示意性垂直剖面视图，其中示出通过图13B所示的过程生产的中空结构。
图14A是示出根据本发明的第三实施方式的生产中空结构形成基底的方法的示意性横截面视图，其中抗蚀膜形成在金属基底上的情形被示出。
图14B是示出根据本发明的第三实施方式的生产中空结构形成基底的方法的示意性横截面视图，其中具有柱形空间的金属基底被示出。
图14C是示出根据本发明的第三实施方式的生产中空结构形成基底的方法的示意性横截面视图，其中示出金属基底，其中镍膜形成在柱形空间上。
图14D是示出根据本发明的第三实施方式的生产中空结构形成基底的方法的示意性横截面视图，其中示出金属基底，其中氧化膜形成在图14C所示的镍膜上。
图14E是示出根据本发明的第三实施方式的生产中空结构形成基底的方法的示意性横截面视图，其中抗蚀薄膜形成在图14D所示的金属基底上的情形被示出。
图14F是示出根据本发明的第三实施方式的生产中空结构形成基底的方法的示意性横截面视图，其中示出金属基底，其中柱形抗蚀体形成在氧化膜的顶部上。
图14G是示出根据本发明的第三实施方式的生产中空结构形成基底的方法的示意性横截面视图，其中示出金属基底，其中镍电铸膜形成在图14F所示的氧化膜上。
图14H是示出根据本发明的第三实施方式的生产中空结构形成基底的方法的示意性横截面视图，其中示出金属基底，其中图14G所示的柱形抗蚀体被去除以形成柱形凹陷。
图14I是示出根据本发明的第三实施方式的生产中空结构形成基底的方法的示意性横截面视图，其中示出形成有抗蚀膜的金属基底，其形成为充填在镍电铸膜的柱形凹陷中。
图14J是示出根据本发明的第三实施方式的生产中空结构形成基底的方法的示意性横截面视图，其中示出金属基底，其中形成六棱柱形抗蚀体和六棱柱形凹槽。
图14K是示出根据本发明的第三实施方式的生产中空结构形成基底的方法的示意性横截面视图，其中示出金属基底，其中镍电铸膜形成在六棱柱形凹槽中。
图14L是示出根据本发明的第三实施方式的生产中空结构形成基底的方法的示意性横截面视图，其中包括镍电铸膜和六棱柱形抗蚀体的结构从氧化膜分离并且六棱柱形抗蚀体被去除的情形被示出。
图14M是示出根据本发明的第三实施方式的生产中空结构形成基底的方法的示意性横截面视图，其中示出作为成品的中空结构形成基底，该基底具有附着到其后表面的粘结片。
图15是示出其中除了图14A所示的抗蚀膜的圆形区域之外的抗蚀膜的各部分被曝光的情形的平面视图。
图16是示出其中图14E所示的抗蚀膜的圆形区域被曝光的情形的平面视图。
图17是示出其中图14I所示的抗蚀膜的圆形区域曝光的情形的平面视图。
图18A是示出根据第三实施方式的中空结构形成基底的构型的示意性平面视图，其中图14L所示的中空结构形成基底从其前表面观看的情形被示出。
图18B是示出根据第三实施方式的中空结构形成基底的构型的示意性平面视图，其中图14L所示的中空结构形成基底从其后表面观看的情形被示出。
图19A是通过利用图14M所示的中空结构形成基底生产中空结构的示意性横截面视图，其中塑性变形膜形成在中空结构形成基底上的情形被示出。
图19B是通过利用图14M所示的中空结构形成基底生产中空结构的示意性横截面视图，其中图19A所示的塑性变形膜的膨胀和延伸的过程被示出。
图19C是通过利用图14M所示的中空结构形成基底生产中空结构的示意性横截面视图，其中通过图19B所示的过程生产的中空结构被示出。
图20A是示出根据本发明的第四实施方式的生产中空结构形成基底的方法的示意性横截面视图，其中干膜抗蚀剂(dry film resist)形成在中空结构形成基底的表面上的情形被示出。
图20B是示出根据本发明的第四实施方式的生产中空结构形成基底的方法的示意性横截面视图，其中形成有环形凹槽的干膜抗蚀剂被示出。
图20C是示出根据本发明的第四实施方式的生产中空结构形成基底的方法的示意性横截面视图，其中二氧化钛膜通过溅射形成在干膜抗蚀剂的上表面上的情形被示出。
图20D是示出根据本发明的第四实施方式的生产中空结构形成基底的方法的示意性横截面视图，其中示出中空结构形成基底，其中干膜抗蚀剂被去除以形成具有六边形紧密排布结构的二氧化钛膜。
图20E是示出根据本发明的第四实施方式的生产中空结构形成基底的方法的示意性横截面视图，其中斥水膜形成在中空结构形成基底表面上的情形被示出。
图20F是示出根据本发明的第四实施方式的生产中空结构形成基底的方法的示意性横截面视图，其中粘结片附着到中空结构形成基底的后表面的情形被示出。
图21是示出其中图20A所示的六边形区域被曝光的情形的平面视图。
图22A是通过利用图20F所示的中空结构形成基底生产中空结构的示意性垂直剖面视图，其中塑性变形膜形成在中空结构形成基底上的情形被示出。
图22B是通过利用图20M所示的中空结构形成基底生产中空结构的示意性垂直剖面视图，其中图22A所示的塑性变形膜的扩展和延伸的过程被示出。
图22C是通过利用图20M所示的中空结构形成基底生产中空结构的示意性垂直剖面视图，其中通过图22B所示的过程生产的中空结构被示出。
附图标记列表
21          四棱柱形凹陷(气体保持空间)
22          柱形开口(气体导出部分)
22a，22b    开口
22c         渗透防止空间
23          中空结构形成基底
23”        表面
24          塑性变形膜
具体实施方式
现详细参照本发明的优选实施方式，其例子在附图中示出。只要可能，在附图和描述中使用相同标号来表示相同或类似的部分。但是，本发明的范围并不限于这些实施方式。在本发明的范围内，如下所述的任何结构和材料可以适当修改。
图2A-2J示出根据本发明的第一实施方式的生产中空结构形成基底的方法。
参照图2A，首先，抗蚀薄膜11优选地是通过旋涂法形成在金属基底10上，遍及金属基底10的一个表面。金属基底10优选地包括镍材料，并且抗蚀薄膜11的膜厚优选地为从大约20μm到大约30μm。在本实施方式中，可从MicroChem公司获得的“SU-8”用于抗蚀剂，但是其并不限于此。
然后，参照图3，安置成正方形栅格状构型的圆形区域12被曝光，抗蚀薄膜11的未曝光部分13通过显影工艺(development process)去除。从而，如图2B所示，柱形抗蚀体14作为规则排列在金属基底10上的柱形曝光部分形成在金属基底10上。在本实施方式中，柱形抗蚀体14以正方形栅格状构型对齐。每个柱形抗蚀体14的直径dO优选地为大约15μm，且相邻柱形抗蚀体14之间的节距pO优选地大约150μm。柱形抗蚀体14变为或者对应作为气体导出部分的柱形开口的内径，其在下面详细描述。
接着，如图2C所示，例如作为金属薄膜的镍电铸膜15通过镍电铸方法形成，其中柱形抗蚀体14用作掩膜。镍电铸膜15的膜厚优选地设置到通过镍电铸柱形抗蚀体14不被镍电铸膜15掩埋的程度。在本实施方式中，镍电铸膜15的膜厚设置为大约15μm，但是其并不局限于此。
接着，金属基底10被洗涤，然后，柱形抗蚀体14被去除。从而，如图2D所示，获得金属基底10，其中对应于柱形开口的规则排列的柱形凹陷16形成在镍电铸膜15上。
然后，如图2E所示，抗蚀厚膜17形成为使得掩埋柱形凹陷16。在本实施方式中，抗蚀厚膜17的膜厚优选地为从大约50μm至大约60μm。随后，如图4所示，规则排列的四边形区域18曝光。四边形区域18变为或者对应于用于形成后面描述的四棱柱形凹陷的四棱柱形曝光部分，而除了四边形区域18之外的抗蚀厚膜17的部分变为或者对应用于形成后面描述的栅格状凹槽的未曝光的部分18’。
四边形区域18的对角线的交点和柱形抗蚀体14的中心设置为彼此重合。在本实施方式中，四边形区域18的边长为大约60μm，但是其并不局限于此。
然后，抗蚀厚膜17的未曝光部分18’通过显影处理去除。从而，如图2F所示，规则排列四棱柱形抗蚀体19形成。四棱柱形抗蚀体之间的空间变为或者对应作为用于形成气体保持空间的分隔壁的凹陷的格子状凹槽19a。
随后，如图2G所示，通过利用四棱柱形抗蚀体19作为掩膜，例如作为金属厚膜的镍电铸膜20通过镍电铸方法形成在格子状凹槽19a中。镍电铸膜20的膜厚设置到四棱柱形抗蚀体19通过镍电铸不被镍电铸膜20掩埋的程度。在本实施方式中，镍电铸膜20的膜厚设置为大约40μm，但是其并不局限于此。注意到，镍电铸膜20结合有镍电铸膜15。
接着，如图2H所示，包括镍电铸膜20、镍电铸膜15和四棱柱形抗蚀体19的结构通过适当的已知的方法从金属基底10分离。
随后，四棱柱形抗蚀体19被去除。从而，获得图2I所示的中空结构形成基底23。这样获得的中空结构形成基底23具有四棱柱形凹陷21和柱形开口22。
如图5A所示，中空结构形成基底23形成有柱形开口22，每个柱形开口以预定节距形成在中空结构形成基底23的前表面一侧上。此外，如图5B所示，每个四棱柱形凹陷21，其被栅格状分隔壁23’围绕，以预定节距形成在中空结构形成基底23的后表面一侧上。镍电铸膜20的后表面通过，例如但不局限于此，粘结片22’密封。
每个四棱柱形凹陷21用作用于保持气体或者空气的气体保持空间，而每个柱形开口22用作气体导出部分，其将保持在四棱柱形凹陷21内的气体向着四棱柱形凹陷21外面导出。
柱形开口22具有向着四棱柱形凹陷21开放的开口22a和向着中空结构形成基底23的表面开放的开口22b。开口22a和开口22b之间的空间变为或者对应于渗透防止空间22c，其阻挡或者阻止后面描述的可塑性变形材料渗透到四棱柱形凹陷21中。如在后面将详细描述的，中空结构形成基底23的表面23”形成有塑性变形膜。
现将参照图6描述通过利用中空结构形成基底23形成或者生产中空结构的方法。
参照图6，首先，可塑性变形材料用于在中空结构形成基底23的表面23”上形成塑性变形膜24。可塑性变形材料包括具有表面活性剂的可水溶的紫外线固化树脂。再者，可水溶树脂能够用于可塑性变形的材料。可水溶树脂可包括例如聚氨酯、凝胶、聚乙烯醇或者其它的适合的可水溶树脂。此外，塑性变形膜24的形成利用膜形成装置，例如旋涂器，缝涂器或者其它适当的装置。
当塑性变形膜24形成时，一部分可塑性变形材料试图从柱形开口22向着四棱柱形凹陷21渗透。但是，因为开口22a和开口22b的直径dO是小的，在本实施方式中也就是大约30μm，并且还因为在开口22a和22b之间存在渗透防止空间22C，所以材料渗透到四棱柱形凹陷21被防止。
渗透防止空间22c的体积V1可以如下地确定。
V1＝πh1×dO2/4
其中h1是渗透防止空间22c的长度。
此外，四棱柱形凹陷21的体积V2可以如下地确定。
V2＝h2×x1×y1
其中h2是四棱柱形凹陷21的深度，x1和y1是四棱柱形凹陷21的各边的长度。
因此，即使当可塑性变形材料已经进入渗透防止空间22c，也可以忽略由每个四棱柱形凹陷中的气体膨胀量差异所致的膨胀压力的差异，因为体积V2大于体积V1到体积V2可以忽略体积V1的程度。
注意到，根据本发明的实施方式，当开口22a和开口22b的直径dO等于或者小于30μm时，难以发生可塑性变形材料渗透到四棱柱形凹陷21中。这得到下面实验的支持。
实验如此进行，首先，制备多个中空结构形成基底23，其中开口22a和22b的直径分别为10μm、30μm、50μm、70μm和90μm。此外，作为具有表面活性剂的可水溶紫外线固化树脂的液体材料，其中可从3M公司获得的“Novec(注册商标)FC-4430”的氟基表面活性剂加入到可从Daicel-Cytec有限公司获得的“PEG400DA”的烷氧基丙烯酸脂，用于可塑性变形材料。再者，作为具有表面活性剂的可水溶紫外线固化树脂的液体材料，其中可从3M公司的“Novec(注册商标)FC-4430”的氟基表面活性剂加入到可从ArakawaChemical Industries有限公司获得的“AQ9”的环氧丙烯酸酯中，用于可塑性变形材料。
这些可塑性变形材料通过旋涂法涂覆在包括具有直径dO的开口22a和22b的中空结构形成基底23上以形成塑性变形膜24。
当上述液体材料用于可塑性变形材料时，对于包括具有等于或者小于50μm直径dO的开口22a和22b的中空结构形成基底23，没有发现液体材料渗透到四棱柱形凹陷21。
接着，包括可从Dainippon Ink and Chemicals Incorporated公司获得的“Hydran(注册商标)WLS-201”的液体材料作为聚氨酯被制备用于可水溶树脂。再者，可从Jellice有限公司获得的包括“MC-243”的粉末材料作为凝胶被制备用于可水溶树脂。而且，作为聚乙烯醇，可从Kuraray有限公司获得的包括“Poval(注册商标)PVA117”的粉末材料被制备用于可水溶树脂。凝胶和聚乙烯醇通过加入一定比例的水而溶解，其中分别获得能够通过旋涂法形成膜的粘性下限。
这些可水溶树脂用作可塑性变形材料以通过旋涂法涂覆在包括具有直径dO的开口22a和22b的中空结构形成基底23上，以形成塑性变形膜24。
在聚氨酯情况下，对于包括具有等于或者小于70μm的直径dO的开口22a和22b的中空结构形成基底23，没有发现液体材料渗透到四棱柱形凹陷21中。
在利用具有可以形成膜的粘性下限的凝胶和聚乙烯醇的可塑性变形材料的情形中，对于包括具有分别等于或者小于30μm的直径dO的开口22a和22b的中空结构形成基底23，没有发现液体材料渗透到四棱柱形凹陷21中。
此外，在利用形成具有期望膜厚的中空结构所需的高粘度的凝胶和聚乙烯醇的可塑性变形材料的情形中，对于包括具有分别等于或者小于90μm的直径dO的开口22a和22b的中空结构形成基底23，没有发现液体材料渗透到四棱柱形凹陷21中。
从上面描述的实验的结果来看，可以认为，中空结构形成基底23，其中开口22a和22b的直径dO等于或者小于30μm，在安全方面可以保证防止可塑性变形材料渗透到四棱柱形凹陷21中。
该考虑是基于塑性变形材料的表面张力的影响变得比直径dO等于或者小于30μm的开口22a中的重力的影响更占支配地位。同时，可优选地，考虑到气体排出的速度，开口22a和22b的直径dO等于或者大于5μm。
在本发明的第一实施方式中，包括可以从Dainippon Ink and ChemicalsIncorporated公司获得的“Hydran(注册商标)WLS-201”的液体材料，作为聚氨酯涂覆在中空结构形成基底23的表面23”上。在其上涂覆有液体材料的中空结构形成基底23然后设置在旋涂器装置中。在本实施方式中，中空结构形成基底23在旋涂器装置中以例如1200rpm的转速旋转10秒，但是并不局限于此，以在中空结构形成基底23的表面23”上形成塑性变形膜24。
参照图7A，然后，形成有塑性变形膜24的中空结构形成基底23设置在真空容器25中，真空容器25的内部压力减压从大约100Kpa(1大气压)到大约2Kpa，例如。
从而，每个四棱柱形凹陷21中的空气或者气体膨胀大约50倍，从而通过气体的膨胀压力塑性变形膜24膨胀并延伸，如图7B所示。
因此，具有规则中空部分24(或者小室)的中空结构得以形成。每一中空部分的形状变为大致相互一致的，这是因为保持在每个四棱柱形凹陷21中的气体量大致相互相等。因此，具有均一中空部分24的中空结构25得以获得。
参照图7C，这样获得的中空结构25从中空结构形成基底23分离。中空结构25被用于，例如但不限于，电泳显示，其中，其中分散有带电色素粒子或者带电上色粒子的溶剂填充在中空部分24中。
在该第一实施方式中，获得中空结构25，例如，其中中空部分24的边长为大约130μm，其中中空部分24的深度是在大约60μm，其中中空部分24(或者单元)的分隔壁24a的壁厚为大约10μm，并且其中中空部分24的开口24b的开口直径为大约30μm到大约40μm。
根据该第一实施方式的中空结构形成基底23，因为每一柱形开口22具有预定厚度，中空结构形成基底23特别是柱形开口22的恶化、损坏等是小的，即使当中空结构形成基底23被重复使用时。
现参照图8A-8M描述本发明的第二实施方式。注意到，为了便于解释，本实施方式的与上面实施方式描述的那些相同或者类似的部件或者部分跟随相同的标号，其解释将不再详细给出。
参照图8A，首先，抗蚀薄膜11形成在金属基底10上，优选地通过旋涂法。在本实施方式中，金属基底包括铜材料，抗蚀薄膜11的膜厚为例如，大约1μm。在本实施方式中，可以从Tokyo Ohka Kogyo有限公司获得的“TSMR-8900”用于抗蚀薄膜，但是其不局限于此。
然后，参照图9，规则排列的六边形区域27曝光，并且其中未曝光部分26呈现为边缘部分的抗蚀薄膜11受到显影处理以去除未曝光的部分26。如图8B所示，形成抗蚀膜11’，其排列为六边形紧密排布结构。在本实施方式中，未曝光的部分26(或者边缘部分)的宽度为大约5μm，并且相邻的六边形区域27的中心之间的距离为大约150μm，例如。
然后，如图8C所示，执行蚀刻过程以形成六边形环形凹槽28，其中立方体的紧密排布结构的抗蚀膜11’用作掩膜，所述六边形环形凹槽28对应边缘部分的形状。凹槽28的深度例如，为大约5μm。凹槽28用于形成环形突起作为六边形环形轮廓部分，其在后面将详细描述。
其后，如图8D所示，立方体紧密排布结构的抗蚀膜11’被去除以获得具有蜂窝状结构的凹槽28的金属基底10。
接着，如图8E所示，形成抗蚀薄膜29，优选地通过旋涂法。在本实施方式中，抗蚀薄膜29的膜厚优选地为从大约20μm到大约30μm，可以从MicroChem公司获得的“SU-8”用于抗蚀薄膜，但是其并不局限于此。
然后，参照图10，定位在由规则排列的六边形凹槽28围绕的区域的中央的圆形区域30被曝光，而抗蚀薄膜29的未曝光的部分31’通过显影处理去除。
从而如图8F所示，规则排列在金属基底10上的柱形抗蚀体31形成在金属基底10上，每个柱形抗蚀体31的直径dO优选地为大约15μm，相邻的柱形抗蚀体31之间的节距pO优选地为大约150μm。柱形抗蚀体31变成或者对应气体导出部分的内径，其在后面将详细描述。
接着，如图8G所示，例如，作为金属薄膜的镍电铸膜32通过镍电铸方法形成，其中柱形抗蚀体31用作掩膜。镍电铸膜32的膜厚优选地设定到柱形抗蚀体31通过镍电铸不被镍电铸膜32掩埋的程度。在本实施方式中，镍电铸膜32的膜厚设定为大约15μm，但是其并不局限于此。
接着，金属基底10被洗涤，然后，柱形抗蚀体31被去除。从而，如图8H所示，获得具有镍电铸膜32的金属基底10，其中形成规则排列的柱形凹陷33。
然后，如图8I所示，抗蚀厚膜34形成在金属基底10上。在本实施方式中，抗蚀厚膜34的膜厚优选地为从大约50μm到大约60μm。
随后，如图11所示，规则排列的六边形区域35被曝光，该区域35分别与柱形凹陷33共轴。在本实施方式中，六边形区域35的边长为大约70μm，但是其并不局限于此。
然后，对应抗蚀厚膜34的边缘部分的抗蚀厚膜34的未曝光的部分35’通过显影处理去除。从而，如图8J所示，形成规则排列的六棱柱形抗蚀体36。六棱柱形抗蚀体36之间的空间变为或者对应六棱柱形凹槽36’。
随后，如图8K所示，通过利用六棱柱形抗蚀体36作为掩膜，镍电铸膜37作为金属厚膜例如通过镍电铸方法形成。镍电铸膜37的膜厚设定到六棱柱形抗蚀体36通过镍电铸不被镍电铸膜37掩埋的程度。在本实施方式中，镍电铸膜37的膜厚设定为大约40μm，但是其并不局限于此。注意到，镍电铸膜37与镍电铸膜32结合成一体。
接着，镍电铸膜37从金属基底10通过适当的已知的方法分离。然后，六棱柱形抗蚀体36被去除。从而，获得如图8L所示的中空结构形成基底23。
如图12A所示，中空结构形成基底23在中空结构形成基底23的前表面一侧上形成有柱形开口39和六边形环形突起40，其中每个柱形开口39以预定节距形成，每个六边形环形突起40从前表面向外突起。此外，如图12B所示，分别由六棱分隔壁38’围绕的六棱柱形凹陷38以预定节距形成在中空结构形成基底23的后表面一侧上。如图8M所示，中空结构形成基底23的后表面通过，例如但不局限于，粘结片22’密封。
每一六棱柱形凹陷38用作用于保持气体或者空气的气体保持空间，而每一柱形开口39用作气体导出部分，其将保持在六棱柱形凹陷37内部的空气向着六棱柱形凹陷37外面导出。
现将参照图13A-13C描述根据本实施方式通过利用中空结构形成基底23形成或者生产中空结构的方法。
在本发明的第二实施方式中，可水溶紫外线固化树脂，其中可从Daicel-Cytec有限公司获得的“PEG400DA”的烷氧基丙烯酸脂加入可从3M公司获得的“Novec(注册商标)FC-4430”的氟基表面活性剂，用作可塑性变形材料。
首先，上面的可塑性变形材料涂覆在中空结构形成基底23的表面23”上，并且在其上涂覆了上面的可塑性变形材料的中空结构形成基底23然后设置在旋涂器中。在本实施方式中，中空结构形成基底23在旋涂器中以2000rpm的转速旋转例如10秒，但是其并不局限于此，以在中空结构形成基底23的表面23”上形成塑性变形膜24，如图13A所示。
然后，形成有塑性变形膜24的中空结构形成基底23设置在真空容器25中，真空容器25的内压力减压从例如大约100Kpa(1大气压)到大约10Kpa。
从而在每一六棱柱形凹陷38中的空气或者气体膨胀大约10倍，这样，塑性变形膜24通过气体的膨胀压力(例如，如箭头Z所示)扩展和延伸，如图13B所示，以形成具有规则的中空部分24(或者小室)的中空结构25。每一中空部分24的形状变为大致彼此一致，因为保持在每一六棱柱形凹陷38中的空气量大致彼此相等。因此，获得具有均一中空部分的中空结构25。
参照图13C，这样获得的中空结构25从中空结构形成基底23分离。中空结构25被用于，例如但不局限于，电泳显示，其中，其中分散有带电色素粒子或者带电上色粒子的溶剂填充在中空部分24中。
在本第二实施方式中，获得中空结构25，其中中空部分24的边长为大约80μm，其中中空部分24的深度为大约60μm，并且其中中空部分24(或者小室)的分隔壁24a的壁厚为大约3μm，例如。
根据本第二实施方式的中空结构形成基底23，气体导出部分以六边形紧密排布的方式排列。因此，中空结构25形成为蜂窝构型，因此，与根据第一实施方式的中空结构相比，可以进一步改善中空结构的强度。
一般地，金属具有亲水性的属性。这样，参照图13B，附着到表面23d的可塑性变形材料在表面23’的附近水平扩展并延伸，如箭头Z所示。
参照图7B，当注意到具有第一实施方式所述结构的中空结构形成基底23的某柱形开口22时，可塑性变形材料从柱形开口22的表面23”附近的柱形开口的柱形开口22的开口22a作为起点水平伸展，这是因为金属具有亲水属性。中空部分24的开口24b的开口直径例如可以通过可塑性变形材料和表面23”的接触角θ、通过从作为位于特定柱形开口22的周边的其它柱形开口22的起点的开口22a水平伸展的可塑性变形材料与从所述特定柱形开口22水平伸展的可塑性变形材料的冲击的影响、通过膨胀压力和通过可塑性变形材料的粘性确定。
此外，根据上面描述的第一实施方式，可塑性变形材料和金属表面的接触角θ是小的，可塑性变形材料在非常邻近开口22a处非常薄。这样，可以获得比开口22a的开口直径稍微更大的开口24b的开口直径。
另一方面，根据本发明的第二实施方式，参照图13和13B，设置六边形环形突起40，其用作分隔壁。在本第二实施方式中，当注意到特定柱形开口39时，从该特定柱形开口39水平伸展的可塑性变形材料将不会受到从作为位于该特定柱形开口22的周边的其它柱形开口22的起点的开口22a水平伸展的可塑性变形材料的影响，这是因为六边形环形突起40用作分隔壁。再者，在本第二实施方式中，六边形环形突起40和可塑性变形材料的接触角θ是小的。因此，可塑性变形材料与六边形环形突起40抵触，并沿着六边形环形突起40所延伸的垂直方向扩展和延伸。
结果，中空结构形成基底23的表面23”和可塑性变形材料的接触面积变小，这样，可以形成比根据第一实施方式的中空部分24的开口24b的开口直径更大的中空部分24的开口24b的开口直径。
此外，在当通过例如旋涂法形成塑性变形膜24时，预定量的可塑性变形材料存储在由六边形环形突起40围绕的一部分凹陷40’中。因此，进一步获得中空结构24的膜厚的均一化。同时，标号39b表示面对六棱柱形凹陷38的开口。
现参照图14A-14M描述本发明的第三实施方式。注意到，为了解释的方便，本实施方式的与上面实施方式描述的相同或者类似的部件或者部分跟随相同的标号，对其的解释将不再详细给出。
参照图14A，首先，抗蚀薄膜11优选地通过旋涂法形成在金属基底10上。在本实施方式中，金属基底10包括铜材料，抗蚀薄膜11的膜厚为例如大约1μm。在本实施方式中，可以从Tokyo Ohka Kogyo有限公司获得的“TSMR-8900”用作抗蚀膜，但是其并不局限于此。
然后，参照图15，除了以立方体的紧密排布方式排列的柱形区域41之外的抗蚀膜11部分曝光，然后执行显影过程以去除柱形区域41。因此，如图14B所示，形成具有柱形空间42的抗蚀膜11’，其中柱形区域41被去除。在本实施方式中，柱形空间42的内径为大约50μm，相邻的柱形空间42的中心之间的距离为例如大约150μm。
接着，如图14C所示，执行镍电铸以形成镍膜43，其中抗蚀膜11’用作掩膜。例如，镍的沉淀从相邻的柱形空间42开始。当镍的沉淀超过抗蚀膜11’的厚度时，抗蚀膜11’被覆盖，抗蚀膜11’的厚度根据本发明为1μm。于是，在柱形空间42的中心部分中的镍膜43的厚度增大，尽管镍膜43随着从中心部分向着柱形空间42的边缘部分延伸变得更薄。
因此，镍膜43形成为覆盖抗蚀膜11’，该镍膜43在平面视图中具有六边形形状，其中六边形构型的中心部分变为或者具有顶部部分，并且其中六边形构型的轮廓部分具有凹谷部分。
其后，如图14D所示，紫外线照射在镍膜43上以形成氧化镍膜44。然后，如图14E所示，抗蚀薄膜45优选地通过旋涂方法形成在其上形成氧化镍膜44的金属基底10的上部。在本实施方式中，抗蚀薄膜45的膜厚优选地从大约20μm到大约30μm，并且可从MicroChem公司获得的“SU-8”用于其抗蚀薄膜，但是其并不局限于此。
然后，参照图16，定位在规则排列六边形区域中央的圆形区域46被曝光，抗蚀薄膜45的未曝光的部分47通过显影处理去除。
从而，如图14F所示，规则排列的柱形抗蚀体48形成在该部分上，其位于镍膜43的顶部上并且其对应于柱形空间42。
每一柱形抗蚀体48的直径dO优选地为大约15μm，相邻的柱形抗蚀体48之间的节距pO优选地为大约150μm。柱形抗蚀体48变为或者对应气体导出部分的内径，如在后面将进一步详述。
接着，如图14G所示，作为金属薄膜的镍电铸膜49例如通过镍电铸方法形成，其中柱形抗蚀体48用作掩膜。镍电铸膜49的膜厚优选地设置到柱形抗蚀体48通过镍电铸不被镍电铸膜49掩埋的程度。在本实施方式中，镍电铸膜49的膜厚设定为大约15μm，但是其并不局限于此。
接着，金属基底10被洗涤，其后，柱形抗蚀体48被去除。从而，如图14H所述，获得金属基底10，其中规则排列的柱形凹陷50形成在镍电铸膜49上。
然后，如图14I所示，抗蚀厚膜51形成。在本实施方式中，抗蚀厚膜51的膜厚优选地从大约50μm到大约60μm。随后，如图17所示，曝光规则排列的六边形区域，其分别与柱形凹陷50共轴。在本实施方式中，六边形区域51’的边长为大约70μm，但是其并不局限于此。
然后，抗蚀厚膜51的未曝光部分51’通过显影处理去除。从而，如图14J所示，形成规则排列的六棱柱形抗蚀体52。六棱柱形抗蚀体52之间的空间变为或者对应六棱柱形凹槽52’。
随后，如图14K所示，通过利用六棱柱形抗蚀体52作为掩膜，作为金属厚膜的镍电铸膜53例如通过镍电铸方法形成。镍电铸膜53的膜厚设定到六棱柱形抗蚀体52通过镍电铸不被电铸膜53掩埋的程度。在本实施方式中，镍电铸膜53的膜厚设定为大约40μm，但是其并不局限于此。
接着，通过电铸形成的镍电铸膜53通过适当的已知方法从氧化镍膜44分离。其后，六棱柱形抗蚀体52被去除。从而，获得如图14L所示的中空结构形成基底23。在此，标号55a表示面对表面23”的开口，而标号55b表示面对气体保持空间的开口。
如图14M所示，中空结构形成基底23的后表面通过，例如但不局限于，粘结片22’密封。
如图14M所示，中空结构形成基底23具有在中空结构形成基底23的前表面一侧上的弯曲凹陷54，并且柱形开口55分别以预定节距形成在弯曲凹陷54的中心部分上。此外，如图18A所示，相邻的弯曲凹陷54通过具有基本六边形构型的环形轮廓壁56分隔或者分割。环形轮廓壁56构成六边形环形突起。再者，如图18B所示，由六棱分隔壁57’围绕的六棱柱形凹陷57形成在中空结构形成基底23的后表面一侧上。
现将参照图19A-19C描述根据本发明的通过利用中空结构形成基底23形成或者生产中空结构的方法。
在本发明的第三实施方式中，可水溶紫外线固化树脂用作可塑性变形材料，其中可从Arakawa Chemical Industries有限公司获得的“AQ9”环氧丙烯酸酯加入可从3M公司或的“Novec(注册商标)FC-4430”的氟基表面活性剂。
首先，上面的可塑性变形材料涂覆在中空结构形成基底23的表面23”上，并且在其上涂覆有可塑性变形材料的中空结构形成基底23然后设定在旋涂器装置中。在本实施方式中，中空结构形成基底23在旋涂器装置中以例如2000rpm的转速旋转10秒，但是其并不局限于此，以在中空结构形成基底23的表面23”上形成塑性变形膜24。
然后，形成有塑性变形膜24的中空结构形成基底23设置在真空容器25中，真空容器25的内压力减压从例如大约100Kpa(1大气压)到大约10Kpa。
从而，在每一六棱柱形凹陷57中的空气或者气体膨胀大约10倍，这样，通过气体的膨胀压力(例如，如箭头Z所示)塑性变形膜24扩展和延伸，如图19B所示，以形成具有规则的中空部分24(或者单元)的中空结构25。每一中空部分24的形状变为大致彼此一致，因为保持在每一六棱柱形凹陷57中的空气量大致彼此相等。因此，获得具有均一化的中空部分24的中空结构25。
参照图19C，这样获得的中空结构25从中空结构形成基底23分离。中空结构25用于，例如但不局限于，电泳显示，其中，在其中分散有带电色素粒子或者带电上色粒子的溶剂充填在中空部分24中。
在本第三实施方式中，获得中空结构25，例如，其中中空部分24的边长为大约80μm，其中中空部分24的深度为大约60μm，其中中空部分24(或者小室)的分隔壁24a的壁厚为大约5μm。
根据本第三实施方式的中空结构形成基底23，气体导出部分布置成具有六边形紧密排布的结构。因此，中空结构25形成为蜂窝构型，由此，与根据第一实施方式的中空结构相比，中空结构的强度可以进一步改善。
此外，参照图19B，因为金属具有亲水性的属性，附着到表面23”的可塑性变形材料在表面23”附近水平扩展并延伸。
因为环形轮廓壁56或者环形轮廓部分具有类似于根据第二实施方式的六边形环形突起40的那些功能，可以形成比根据第一实施方式的中空部分24的开口24b的开口直径更大的中空部分24的开口24b的开口直径。
现参照图20A-20F描述本发明的第四实施方式。注意到，为了解释的方便，本实施方式的与上面的实施方式描述的那些相同或者类似的部件或者部分跟随相同的标号，并且其解释将不再详细给出。
根据该第四实施方式，中空结构形成基底23通过类似于第一实施方式的那些方法形成。但是，在本实施方式中，柱形开口22排列成具有六边形紧密排布的结构，如在第二实施方式和第三实施方式中。参照图20A，干膜抗蚀剂57首先形成并层叠在中空结构形成基底23的表面23”上。
然后，参照图21，规则排列的六边形区域58曝光，其中未曝光部分59呈现边缘部分的干膜抗蚀剂57’经受显影处理，以去除未曝光的部分59。
从而，如图20B所示，形成干膜抗蚀剂57’，该干膜抗蚀剂57’以六边形紧密排布的方式排列，并且其通过六边形环形凹槽60分隔或者分割。
然后，如图20C所示，执行利用例如二氧化钛材料的溅射处理，其中立方体的紧密排布结构的干膜抗蚀剂57’用作掩膜，以形成二氧化钛膜61。通过溅射处理形成的二氧化钛膜61的膜厚为例如从大约100埃到大约1000埃。
接着，如图20D所示，干膜抗蚀剂57’被去除，然后形成中空结构形成基底23，其中形成构成六边形环形轮廓部分的二氧化钛膜61。注意到，二氧化钛膜的亲水性大于镍的亲水性。
其后，中空结构形成基底23的表面23”经受疏水处理。在本实施方式中，可以从Daikin Industries有限公司获得的“Optool DSX”用于疏水处理，但是其并不局限于此。
更具体地，在本实施方式中，制备包含0.5％的Optool DSX的稀释溶液，可以从3M公司获得的“Novec(注册商标)HFE7200”氢氟醚加入到其中。如图20E所示，稀释溶液涂覆在中空结构形成基底23的包括二氧化钛膜61的表面23”上，其然后自然干燥以形成斥水膜62。然后，紫外线照射在中空结构形成基底23的斥水膜62上。
二氧化钛膜61通过紫外线照射而活化，并且覆盖二氧化钛膜61的表面的斥水膜62分解。尽管对应镍的部分的斥水膜62也分解，用于二氧化钛膜61的斥水膜62的分解速率更快。这样，紫外线的照射停止在其中二氧化钛膜61的斥水膜62分解并被去除的时间点。
其后，斥水膜62在例如150摄氏度的温度条件下烧焙到中空结构形成基底23上，以提高斥水膜62和中空结构形成基底23的粘附。然后，如图20E所示，中空结构基底23的后表面通过，例如但不局限于，粘结片22’密封。
现将参照图22A-22C描述根据本实施方式的利用中空结构形成基底23形成或者生产中空结构的方法。
在本发明的第三实施方式中，可以从Jellice有限公司获得的“MC-243”粉末用作凝胶，凝胶和纯水以1∶5的重量比混合，以制备凝胶溶液。然后，凝胶溶液受热以使得凝胶溶液的温度达到例如50摄氏度，其然后涂覆在中空结构形成基底23上。在其上涂覆有上述凝胶溶液的中空结构形成基底23然后在旋涂器装置中以例如1200rpm的转速旋转10秒，但是其并不局限于此，以形成包括凝胶的塑性变形膜24，如图22A所示。
然后，如图22A所示的形成有塑性变形膜24的中空结构形成基底23设置在真空容器25中，真空容器25的内压力减压到例如大约5KPa。
从而，随着四棱柱形凹陷21内的空气膨胀，包括在凝胶中的湿气消失。如图22B所示，当斥水膜62形成在表面上时，可塑性变形材料开始从一部分二氧化钛膜61竖直扩展，因为可塑性变形材料试图从亲水性的二氧化钛膜61作为起点扩展，并且还因为可塑性变形材料在一部分斥水膜62中被排斥。因此，如图22C所示，形成中空结构25，其中中空部分24的开口24b是大的。此外，通过湿气的蒸发，塑性变形膜24硬化为具有适当尺寸。在本第四实施方式中，获得中空结构25，其中，例如六边形中空部分24的边长为大约80μm，其中六边形中空部分24的深度为大约60μm，其中六边形中空部分24(或者小室)的分隔壁的壁厚为大约5μm。
根据本第四实施方式的中空结构25，柱形开口22以立方体紧密排布方式排列。这样，获得具有蜂窝状结构的中空结构25。因此，根据本第四实施方式的中空结构25的强度大于根据第一实施方式的中空结构25的强度。
相应地，可以从上面描述的本发明的示例性实施方式实现下面的(1)-(15)。
(1)一种中空结构形成基底，包括：
其上通过利用可塑性变形材料形成塑性变形膜的表面；
多个规则排列的气体保持空间，每个气体保持空间将气体保持在其中；
多个气体导出部分，每个具有面对所述气体保持空间的相应一个第一开口和面对所述表面第二开口，在减压环境条件下，所述气体导出部分将保持在所述气体保持空间内的气体向着所述表面导出；以及
多个渗透防止空间，每个设置在相应一个所述第一开口和相应一个所述第二开口之间的空间中，所述渗透防止空间防止所述可塑性变形材料从所述表面渗透到所述气体保持空间内，
其中，所述塑性变形膜通过从所述气体保持空间通过所述渗透防止空间导出到所述气体导出部分的气体的膨胀压力而在所述表面上变形和扩展，以形成具有规则排列的中空部分的中空结构。
(2)如(1)所述的中空结构形成基底，其中，所述气体导出部分包括柱形开口，并且其中每个气体保持空间包括柱形凹陷或者四棱柱形凹陷。
(3)如(1)所述的中空结构形成基底，其中，每个所述气体导出部分包括柱形开口，并且其中每个所述气体保持空间包括六棱柱形凹陷。
(4)如(3)所述的中空结构形成基底，其中，所述气体保持空间形成六边形紧密排布的结构。
(5)如(3)所述的中空结构形成基底，其中，所述表面包括分别在其中央具有所述柱形开口的六边形环形轮廓部分。
(6)如(5)所述的中空结构形成基底，其中，每个所述环形轮廓部分包括环形突起。
(7)如(5)所述的中空结构形成基底，其中，由每个所述环形轮廓部分围绕的所述表面通过斥水处理进行处理，并且其中每个所述环形轮廓部分具有亲水性的属性。
(8)如(7)所述的中空结构形成基底，其中，每个所述环形轮廓部分包括钛金属膜。
(9)如(2)或(3)所述的中空结构形成基底，其中，每个所述柱形开口的直径是在5μm和90μm之间，优选地在5μm和50μm之间，最优选地在5μm和30μm之间。
(10)如(9)所述的中空结构形成基底，其中，每个所述气体导出部分具有可以被每个所述气体保持空间的体积忽略的体积。
(11)如(3)所述的中空结构形成基底，还包括：
多个凹陷，每个凹陷的截面具有圆弧形构型，并且每个凹陷在其中央底部包括相应一个所述柱形开口；和
多个分隔壁，所述分隔壁分隔每个相邻的圆弧凹陷，并且每个具有六边形形状。
根据(1)-(11)中的任一项所述的中空结构形成基底，可以增大开口周边壁部分的强度，该开口周边壁部分构成将存储在气体保持空间内的气体向着气体保持空间外面导出的开口，以使得各个中空部分的体积均匀且使得分割中空结构的各个中空部分的部分的膜厚均匀。
特别地，根据(6)-(8)中的任一项所述的中空结构形成基底，可以生产具有中空部分的中空结构，其中每个中空部分包括大于气体导出部分的开口直径的直径，即使当气体保持部分的开口直径较小。
(12)一种生产中空结构形成基底的方法，所述方法包括：
在金属基底的一个表面上形成抗蚀薄膜；
通过根据规则图案曝光所述抗蚀薄膜和通过从所述一个表面去除所述抗蚀薄膜的未曝光部分，形成对应柱形开口的柱形曝光部分；
通过以所述柱形曝光部分用作掩膜在所述一个表面上形成金属薄膜并且通过去除所述柱形曝光部分，形成具有规则排列柱形凹陷的金属薄膜，所述凹陷对应所述柱形开口，并且在该凹陷上形成塑性变形膜；
在所述金属薄膜的所述一个表面上形成抗蚀厚膜以掩埋所述柱形凹陷；
通过根据规则图案曝光所述抗蚀厚膜和通过从所述金属薄膜的所述一个表面上去除所述抗蚀厚膜的未曝光部分形成多边形柱形曝光部分，其中所述抗蚀厚膜的未曝光部分对应于用于形成规则排列的气体保持空间的分隔壁形成凹陷，并且其中所述气体保持空间分别在其中央具有所述柱形开口；
在所述分隔壁形成凹陷中形成金属厚膜，以使得所述金属厚膜与所述金属薄膜结合，并且所述多边形柱形曝光部分不会被其掩埋；
从所述金属基底分离包括所述金属薄膜、所述金属厚膜和所述多边形柱形曝光部分的结构；以及
通过去除所述多边形柱形曝光部分形成所述中空结构形成基底，其中所述中空结构形成基底包括：在其上形成所述塑性变形膜的表面；规则排列的气体保持空间，每个气体保持空间将气体保持在其中；和多个气体导出部分，每个气体导出部分具有面对所述气体保持空间的相应一个第一出口和面对所述表面的第二开口，并且在减压环境条件下所述气体导出部分将保持在所述气体保持空间内的气体向着所述表面导出。
(13)如(12)所述的生产中空结构形成基底的方法，还包括：
在所述抗蚀薄膜形成在所述金属基底的所述一个表面上之前在所述金属基底的所述一个表面上形成六边形环形凹槽，其中所述六边形环形凹槽形成在其中央分别具有所述柱形开口的规则排列的六边形环形突起。
(14)如(12)所述的生产中空结构形成基底的方法，还包括：
在所述表面上形成亲水性的钛膜；和
在除了所述亲水性的钛膜之外的表面上形成斥水膜。
根据(12)-(14)中的任一项所述的生产中空结构形成基底的方法，可以生产中空结构形成基底，其可以增大开口周边壁部分的强度，该开口周边壁部分构成将存储在气体保持空间内的气体向着气体保持空间外面导出的开口，使得各个中空部分的体积均匀和使得分隔中空结构的各中空部分的部分的膜厚均匀。
(15)一种生产中空结构的方法，所述方法包括：
通过在根据(1)-(11)中任一项所述的中空结构形成基底的表面上涂覆可塑性变形材料形成塑性变形膜；
将中空结构形成基底设置在减压环境条件下，在该基底上形成塑性变形膜；和
通过膨胀保持在每个气体保持空间内的气体以通过气体的膨胀压力变形和扩展塑性变形膜，形成具有规则排列的中空部分的中空结构。
根据(15)，因为在减压环境条件下通过气体的膨胀压力而扩展和延伸塑性变形膜，可以产生中空结构，其中中空部分的膜厚和体积是均一的。
尽管已经根据示例性实施方式描述了本发明，但是其并不局限于此。应当认识到，本领域技术人员在不超出权利要求所限定的本发明的范围下可以对所述实施方式进行变化。在权利要求中的限制将广泛地基于权利要求所采用的语言进行理解，并且不局限于本描述中描述的例子或在本申请审查过程中描述的例子，这些例子应当理解为非限定性的。例如，在本发明中，术语“优选地”、“优选”等是非限定性的，意味着是“优选地”，但并不局限于此。
本申请是基于在2007年1月29日提交的日本专利申请No.2007-017716，并要求该日本专利申请的优先权，该日本专利申请公开的所有内容在此全部引用作为参考。

Claims (20)

1.一种中空结构形成基底，包括：
在其上通过利用可塑性变形材料形成塑性变形膜的表面；
多个规则排列的气体保持空间，每个气体保持空间将气体保持在其中；
多个气体导出部分，每个气体导出部分具有面对所述气体保持空间的相应一个第一开口和面对所述表面的第二开口，在减压环境条件下所述气体导出部分将保持在所述气体保持空间内的气体向着所述表面导出；以及
多个渗透防止空间，每个渗透防止空间设置在相应一个所述第一开口和相应一个所述第二开口之间的空间中，所述渗透防止空间防止所述可塑性变形材料从所述表面渗透到所述气体保持空间内，
其中，所述塑性变形膜通过从所述气体保持空间经所述渗透防止空间导出到所述气体导出部分的气体的膨胀压力在所述表面上变形和膨胀，以形成具有规则排列的中空部分的中空结构。
2.如权利要求1所述的中空结构形成基底，其中，所述气体导出部分包括柱形开口，并且其中每个气体保持空间包括圆柱形凹陷。
3.如权利要求1所述的中空结构形成基底，其中，所述气体导出部分包括柱形开口，并且其中每个气体保持空间包括四棱柱形凹陷。
4.如权利要求1所述的中空结构形成基底，其中，每个所述气体导出部分包括柱形开口，并且其中每个所述气体保持空间包括六棱柱形凹陷。
5.如权利要求4所述的中空结构形成基底，其中，所述气体保持空间形成六边形紧密排布的结构。
6.如权利要求4所述的中空结构形成基底，其中，所述表面包括分别在其中央具有所述柱形开口的六边形环形轮廓部分。
7.如权利要求6所述的中空结构形成基底，其中，每个所述环形轮廓部分包括环形突起。
8.如权利要求6所述的中空结构形成基底，其中，由每个所述环形轮廓部分围绕的所述表面通过斥水处理进行处理，并且其中每个所述环形轮廓部分具有亲水性的属性。
9.如权利要求8所述的中空结构形成基底，其中，每个所述环形轮廓部分包括钛金属膜。
10.如权利要求2至4中任一项所述的中空结构形成基底，其中，每个所述柱形开口的直径是在5μm和90μm之间。
11.如权利要求2至4中任一项所述的中空结构形成基底，其中，每个所述柱形开口的直径是在5μm和50μm之间。
12.如权利要求2至4中任一项所述的中空结构形成基底，其中，每个所述柱形开口的直径是在5μm和30μm之间。
13.如权利要求10所述的中空结构形成基底，其中，每个所述气体导出部分具有可以被每个所述气体保持空间的体积忽略的体积。
14.如权利要求11所述的中空结构形成基底，其中，每个所述气体导出部分具有可以被每个所述气体保持空间的体积忽略的体积。
15.如权利要求12所述的中空结构形成基底，其中，每个所述气体导出部分具有可以被每个所述气体保持空间的体积忽略的体积。
16.如权利要求4所述的中空结构形成基底，还包括：
多个凹陷，每个凹陷截面具有圆弧形构型，并且每个凹陷在其中央底部包括相应一个所述柱形开口；和
多个分隔壁，所述分隔壁分隔每个相邻的圆弧凹陷，并且每个具有六边形形状。
17.一种生产如权利要求1所述的中空结构形成基底的方法，所述方法包括：
在金属基底的一个表面上形成抗蚀薄膜；
通过根据规则图案曝光所述抗蚀薄膜和通过从所述一个表面去除所述抗蚀薄膜的未曝光部分，形成对应柱形开口的柱形曝光部分；
通过以所述柱形曝光部分用作掩膜在所述一个表面上形成金属薄膜并且通过去除所述柱形曝光部分，形成具有规则排列柱形凹陷的金属薄膜，所述凹陷对应所述柱形开口，并且在该凹陷上形成塑性变形膜；
在所述金属薄膜的一个表面上形成抗蚀厚膜以掩埋所述柱形凹陷；
通过根据规则图案曝光所述抗蚀厚膜和通过从所述金属薄膜的所述一个表面上去除所述抗蚀厚膜的未曝光部分形成多边形柱形曝光部分，其中所述抗蚀厚膜的未曝光部分对应于用于形成规则排列的气体保持空间的分隔壁形成凹陷，并且其中所述气体保持空间分别在其中央具有所述柱形开口；
在所述分隔壁形成凹陷中形成金属厚膜，以使得所述金属厚膜与所述金属薄膜结合，并且所述多边形柱形曝光部分不会被该金属厚膜掩埋；
从所述金属基底分离包括所述金属薄膜、所述金属厚膜和所述多边形柱形曝光部分的结构；以及
通过去除所述多边形柱形曝光部分形成所述中空结构形成基底，其中所述中空结构形成基底包括：在其上形成所述塑性变形膜的表面；规则排列的气体保持空间，每个气体保持空间将气体保持在其中；和多个气体导出部分，每个气体导出部分具有面对所述气体保持空间的相应一个第一出口和面对所述表面的第二开口，并且在减压环境条件下所述气体导出部分将保持在所述气体保持空间内的气体向着所述表面导出。
18.如权利要求17所述的生产中空结构形成基底的方法，还包括：
在所述抗蚀薄膜形成在所述金属基底的所述一个表面上之前在所述金属基底的所述一个表面上形成六边形环形凹槽，其中所述六边形环形凹槽分别形成在其中央具有所述柱形开口的规则排列的六边形环形突起。
19.如权利要求17所述的生产中空结构形成基底的方法，还包括：
在所述表面上形成亲水性的钛膜；和
在除了所述亲水性的钛膜之外的表面上形成斥水膜。
20.一种生产中空结构的方法，所述方法包括：
制备如权利要求1所述的中空结构形成基底，该基底包括：
在其上通过利用可塑性变形材料形成塑性变形膜的表面；
多个规则排列的气体保持空间，每个气体保持空间将气体保持在其中；
多个气体导出部分，每个气体导出部分具有面对所述气体保持空间的相应一个第一开口和面对所述表面的第二开口，所述气体导出部分将保持在所述气体保持空间内的气体向着所述表面在减压环境条件下导出；和
多个渗透防止空间，每个渗透防止空间设置在相应一个所述第一开口和相应一个所述第二开口之间的空间内，所述渗透防止空间防止所述可塑性变形材料从所述表面进入所述气体保持空间内；
通过在所述中空结构形成基底的表面上涂覆所述可塑性变形材料形成所述塑性变形膜；
将所述中空结构形成基底设置在减压环境条件下，所述塑性变形膜形成在该基底；以及
通过膨胀保持在每个所述气体保持空间内的气体以通过所述气体的膨胀压力变形和膨胀所述塑性变形膜而形成具有规则排列的中空部分的所述中空结构。
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