CN102470618B - 空心单元阵列结构与生产空心单元阵列结构的方法和设备 - Google Patents

Abstract

本发明披露一种生产空心单元阵列结构的方法，包括：第一步骤，该步骤使能够在预定条件下塑性变形的可变形材料在第一衬底上成层，该第一衬底在其表面中具有多个互相分离的凹陷，以使可变形材料在相应凹陷中形成互相隔离的空间；第二步骤，该步骤通过导致空间具有一定气体压力同时在第一衬底上延伸可变形材料从而使多个凹陷中的空间扩张，以使多个空心单元对应多个凹陷在预定方向上同时形成；以及第三步骤，该步骤通过选择性应用紫外线到多个空心单元的部分来选择性凝固所述部分。

Description

空心单元阵列结构与生产空心单元阵列结构的方法和设备

技术领域

本发明一般涉及由多个精细组分形成的高精度空心单元阵列结构，以及生产这样的高精度空心单元阵列结构的方法和设备。更特别地，本发明的技术可应用于微型塑料透镜的生产，该塑料微型透镜用于复印机、传真机、固态扫描型打印机等的光学扫描系统，或具有为光透射设计的内置微型透镜的光学波导管，本发明的技术还可应用于数字摄像机透镜的生产、用于投影机屏幕、触摸板、电子摄影过程的感光器、PLD等的光学纤维板的生产。特定地，本发明涉及适合用于电泳显示器的高精度空心单元阵列结构，该电泳显示器由具有合适设计的形状、大小和宽高比的单元形成，每个单元都含有溶剂，该溶剂具有分散在其中的带电荷颜料粒子(或彩色粒子)。本发明特别涉及生产适合用于电泳显示器的这种高精度空心单元阵列结构的新颖且有用的方法。

背景技术

一般存在用于生产由多个精细子件形成的高精度空心单元阵列结构的两种相关技术，该两种技术为(1)光刻法和(2)压印过程。然而，在通过光刻法生产蜂窝结构中，比较难以以相对低的成本稳定生产具有5或更大高宽比的蜂窝结构。在通过压印过程生产蜂窝结构中，难以使全部蜂窝墙壁较薄(例如，在5或更大高宽比情况下厚度为10μm或更小)。图20A到图20D图解根据相关技术生产精细蜂窝结构(一侧开口)的方法的步骤。图20A图解在具有多个凹陷53的第一衬底52上应用含水凝胶溶液51，并减少获得产物(即，用凝胶溶液51覆盖的第一衬底52)上的环境压力的步骤。图20B图解由于通过凝胶膜54在第一衬底52的多个凹陷53中保持气体压力，而使凝胶膜54沿竖直方向扩张的步骤，并且图20C图解在减少的压力下干燥和冷却图20B的最终产物，由此获得蜂窝结构55的步骤。图20D图解通过将被置于室温(例如大约20℃)的蜂窝结构55放置到在80％到90％湿度的情况下被加热到30℃的温度(高于室温)的加热和加湿容器56中，从而在面对第二衬底57的薄顶膜(即凝胶膜)中形成开口的步骤。由于蜂窝结构55的温度低于加热和加湿容器56内部的温度，因此在蜂窝结构55的表面(即薄顶膜)上形成冷凝物。图20E图解由于蜂窝结构58薄顶膜的表面张力所导致的自发收缩，而在该薄顶膜中形成开口的步骤。由于在蜂窝结构55的薄顶膜上形成冷凝物并且薄顶膜的硬度降低，因此表面张力所引起的凝胶膜的自发收缩会导致在蜂窝结构55的薄顶膜中形成开口。蜂窝结构55的薄顶膜在其每个单元的中心周围特别薄，并因此开口最初形成在每个单元的中心周围。控制冷凝时间以便获得对应每个单元的期望开口形状。蜂窝结构55从加热和加湿容器56去除，并且之后被干燥以便终止开口的形成。在顶膜具有0.05μm厚度的情况下，该开口在20s中形成。

日本公开专利申请公布No.8-112873(在下文中也称为“专利文档1”)披露通过起泡形成空心单元阵列结构的方法的例子。该技术意图提供展现优秀轻质性质、绝缘性质和耐压强度的泡沫。公布的技术包括在具有格构型水平区段的热塑树脂构件单元的正方形空心中均匀形成具有20倍的高膨胀率的热塑树脂泡沫，由此提供片状泡沫。日本公开专利申请公布No.10-80964(在下文中也称为“专利文档2”)披露生产蜂窝结构的技术；特定地，生产随时间变化具有稳定质量的空心单元阵列结构的技术。该技术提供由多面体柱状单元形成的蜂窝结构，所述多面体柱状单元在树脂构件中密集并三维排列且在多面体柱状单元的单元壁之间没有接合。通过在树脂构件中系统并三维地设置起泡剂，并导致起泡剂在树脂构件中生成气泡来获得所述单元。然而，该技术包括延伸多面体柱状单元的单元壁，以便多面体柱状单元的核心部分随着多面体柱状单元延伸而逐渐变薄。因此，多面体柱状单元的单元壁可能不会稳定地保持在预定厚度。即，在该技术的起泡步骤中，导致被单独地形成并系统地设置在树脂构件的凹陷中的空间中的起泡剂同时地生成气泡是重要的。如果被单独地形成并系统地设置在树脂构件的凹陷中的空间中的起泡剂在树脂构件的凹陷中相继地产生气泡，那么单个气泡会形成球形。在上面专利文档1和2中，采用热起泡法。然而，通过该方法，如果在整个树脂构件上温度不均匀，那么起泡的时间随树脂构件的不同部分变化。结果，不可获得完整蜂窝结构。

日本公开专利申请公布No.56-34780(在下文中也称为“专利文档3”)披露利用压板的开口操作的拉力来生产空心结构的技术。然而，由于该技术，同样重要但困难的是，生产具有均匀粘性的蜂窝结构。另外，日本公开专利申请公布No.2007-98930(在下文中也称为“专利文档4”)披露生产具有薄单元壁和长方形单元的精细蜂窝结构的技术。该技术包括在预定条件下在具有多个带有空间的分离凹陷的第一衬底上放置具有塑性变形性质的第一材料的第一步骤，以及通过在空间中引起一定气体压力从而延伸具有塑性变形性质的第一材料，以使得在预定方向上形成长方形空心单元的第二步骤。

本发明的实施例考虑到上面和其它问题设计。即，如果需要形成精细空心单元阵列结构(即蜂窝结构)的这种薄单元壁和单元用作图像显示器设备(例如电泳显示器)的像素单元，那么该精细空心单元阵列结构需要具有均匀薄单元壁和单元，注射材料被注入所述单元以便充当显示器。然而，在该技术中，精细空心单元阵列结构中开口的大小基于在第一衬底中精细凹陷所形成的开口而被确定。因此，如果第一衬底中精细凹陷所形成的开口的大小是小的，那么注射材料可能不能被容易地注入到精细单元阵列结构的精细单元的开口中。相反，如果第一衬底中精细凹陷所形成的开口的大小是大的，那么形成精细空心单元阵列结构的材料会意外地被注入到第一衬底中凹陷形成的第一开口中，同时由形成精细空心单元阵列结构的材料覆盖第一衬底。结果，可能难以在精细空心单元阵列结构的凹陷中形成均匀单元空间。如果凹陷的空心大小多样或第一材料意外地被注入到第一衬底中精细凹陷的开口中，那么精细空心单元阵列结构中气体的膨胀量会改变。结果，由于单元高度和单元壁厚度的改变，因此不可获得具有均匀单元壁和单元的精细空心单元阵列结构。

如果空心单元阵列结构在上和下表面均包括开口，那么上面问题可通过形成比空心单元阵列结构侧面的开口更大的第一衬底侧面的开口来解决。然而，似乎难以使相邻众多分离的空心膨胀形成空心单元阵列结构，然后去除在空心单元阵列结构的单元壁之上形成的薄顶膜，并立即凝固空心单元阵列结构的单元壁同时维持空心单元阵列结构的完整形状。使用上面的技术，去除空心单元阵列结构的单元之上的薄顶膜可能需要使用溶剂蒸汽来熔化薄顶膜的额外步骤，这导致增加生产成本。

发明内容

因此，本发明的一般目标是提供新颖且有用的方法，该方法能够在空心单元阵列结构的典型生产过程中迅速且稳定生产在上和下表面具有开口的精细空心单元阵列结构。该方法一般包括：第一步骤，该步骤使能够在预定条件下塑性变形的可变形材料在第一衬底上成层的，该第一衬底在其上表面中具有多个互相分离的凹陷，以使可变形材料在对应凹陷的每个中形成互相隔离的空间；第二步骤，该步骤通过引起空间具有一定气体压力同时延伸可变形材料使多个凹陷的每个中的空间膨胀，以使多个空心单元(注射材料在稍后过程中注入所述空心单元)对应多个凹陷在预定方向上同时形成；以及第三步骤，该步骤选择性凝固除单元壁的顶表面之外的多个空心单元的单元壁。

根据一种实施例，提供生产空心单元阵列结构的方法，包括第一步骤，该步骤使能够在预定条件下塑性变形的可变形材料在第一衬底上成层，该第一衬底在其表面中具有多个互相分离的凹陷，以使可变形材料在对应凹陷中形成互相隔离的空间；第二步骤，该步骤通过引起空间具有一定气体压力同时在第一衬底上延伸可变形材料使多个凹陷中的空间膨胀，以使多个空心单元对应多个凹陷在预定方向上同时形成；以及第三步骤，该步骤通过选择性应用紫外线到多个空心单元的部分，从而选择性凝固所述部分。

根据另一实施例，提供生产空心单元阵列结构的方法，包括第一步骤，该步骤使能够通过应用紫外线固化的可变形材料在第一衬底上成层，该第一衬底具有多个互相分离的凹陷，以使可变形材料在对应凹陷中形成互相隔离的空间；第二步骤，该步骤使具有预定成形的光屏蔽样式的第二衬底借由在多个凹陷中形成互相隔离空间的可变形材料在具有多个凹陷的第一衬底上成层，并通过引起空间具有一定气体压力同时延伸可变形材料使多个凹陷中的空间膨胀，以使多个空心单元对应多个凹陷在预定方向上同时形成；以及第三步骤，该步骤通过经由在第二衬底上形成的所述预定成形的光屏蔽样式来选择性应用紫外线到多个空心单元的部分，从而选择性凝固所述部分。

根据另一实施例，提供生产空心单元阵列结构的设备，包括：涂覆装置，其经配置使得能够在预定条件下塑性变形的可变形材料在第一衬底上成层，该第一衬底在其表面中具有多个互相分离的凹陷，以使可变形材料在对应凹陷中形成互相隔离的空间；压力控制装置，其经配置通过引起空间的气体压力同时在第一衬底上延伸可变形材料使多个凹陷中的空间膨胀，以使多个空心单元对应多个凹陷在预定方向上同时形成；以及凝固装置，其经配置通过选择性应用紫外线到多个空心单元的部分，从而选择性凝固所述部分，其中紫外线透射样式在第一衬底的第一部分上形成，并且光屏蔽样式在第一衬底的第二部分和第一衬底的多个凹陷的全部表面上形成。

本发明的其它目标、特征和优点在连同附图阅读时从下面详细描述变得更明显。

附图说明

图1A到图1D是图解根据第一实施例用于生产空心单元阵列结构的方法的各步骤的图示；

图2A到图2D是图解根据第二实施例用于生产空心单元阵列结构的方法的各步骤的图示；

图3A到图3D是图解根据第三实施例用于生产空心单元阵列结构的方法的各步骤的图示；

图4A到图4D是图解根据第四实施例用于生产空心单元阵列结构的方法的各步骤的图示；

图5A到图5D是图解根据第五实施例用于生产空心单元阵列结构的方法的各步骤的图示；

图6A到图6D是图解根据第六实施例用于生产空心单元阵列结构的方法的各步骤的图示；

图7A是图解精细空心单元阵列结构的一个例子的透视图，并且图7B是对应剖面图；

图8A到图8E是图解根据第七实施例用于生产空心单元阵列结构的方法的各步骤的图示；

图9是图解光屏蔽样式的详细构造的图示；

图10A到图10E是图解根据第八实施例用于生产空心单元阵列结构的方法的各步骤的图示；

图11是图解由UV射线透射材料形成的相关技术衬底的例子的透视图；

图12是图解在其部分表面上具有UV射线透射样式的衬底的透视图；

图13是图解在其全部表面上具有UV射线透射样式的衬底的透视图；

图14是图解精细空心单元阵列结构的构造的剖面图；

图15A到图15F是图解根据第九实施例用于生产空心单元阵列结构的方法的各步骤的图示；

图16是图解根据第十和第十一实施例的精细空心单元阵列结构中所形成的凹陷和空间的构造的剖面图；

图17A到图17E是图解根据第十二实施例用于生产空心单元阵列结构的方法的各步骤的图示；

图18是图解根据第十三实施例用于生产空心单元阵列结构的方法步骤的部分的图示；

图19是图解蜂窝结构的相应部分的尺寸的视图；以及

图20A到图20E是图解用于生产空心单元阵列结构的相关技术方法的各步骤的图示。

具体实施方式

本发明的优选实施例参考附图在下面描述。注意，在下面实施例中描述的元素、类型、结合以及元素的相对设置仅是示例性的并且不意图限制于此，除非另外说明。可在权利要求中描述的本发明的范畴内做出各种修改或变更。图1A到1D是图解根据第一实施例用于生产空心单元阵列结构的方法的各步骤的图示。

图1A图解一个步骤，其中通过狭缝涂覆或旋涂在具有多个凹陷的第一衬底4之上施加由未固化的可UV固化的树脂和表面活性剂组成的材料3，并且减少获得的产物(即涂覆有材料3的第一衬底4)上的环境压力。

图1B图解一个步骤，其中导致保持在第一衬底4的凹陷5和可UV固化的树脂膜3的对应部分之间的气体膨胀，以使得在可UV固化的树脂膜的所述对应部分沿竖直方向延伸同时控制/牵制彼此，从而获得精细空心单元阵列结构。

图1C图解一个步骤，其中通过允许UV射线标绘装置2选择性应用UV射线到可UV固化的树脂3的单元壁，从而对应沿竖直方向从第一衬底延伸的精细空心单元阵列结构的单元壁，来选择性固化可UV固化的树脂3。注意到，UV射线标绘装置2可以是经光栅光学系统应用UV射线的扫描系统，或经掩模应用UV射线的UV曝光系统。

图1D图解导致开口的精细空心单元阵列结构的顶部部分。空心单元阵列结构6的单元的顶部部分保持未被固化并导致开口。结果，可获得在上和下表面具有相应开口的精细空心单元阵列结构6。通过该方法，相对容易控制开口的大小。因此，例如电泳分散体的注射材料可容易地被安全注入到精细空心单元阵列结构6中单元的空心部分内。

图2A到图2D是图解根据第二实施例用于生产空心单元阵列结构的方法的各步骤的图示。

图2A图解一个步骤，其中通过狭缝涂覆或旋涂在具有多个凹陷5的第一衬底4之上施加由未固化的可UV固化的树脂和表面活性剂组成的材料3，在具有多个凹陷5的第一衬底4之上施加的材料3上放置具有光屏蔽样式8的紫外线透射玻璃作为第二衬底7，使第二衬底7上的光屏蔽样式8与第一衬底4中的多个凹陷5对准，其中由未固化的可UV固化的树脂和表面活性剂组成的材料3夹在第一衬底4和第二衬底7之间，以及减少获得的产物(即夹在第一和第二衬底之间的材料3)上的环境压力。在该步骤中，由未固化的可UV固化的树脂和表面活性剂组成的材料3可被施加到紫外线透射玻璃(即第二衬底7)，且然后第一衬底4可以借由材料3被放置在第二衬底7上。在第二实施例中，聚氨酯丙烯酸酯(由Arakawa Chemical Industries有限公司制造的)用作可UV固化的树脂，Irgacure 500用作引发剂，并且NovecFC-4430用作表面活性剂。

图2B图解一个步骤，其中导致保持在凹陷5和可UV固化的树脂膜的对应部分之间的气体膨胀，以使得可UV固化的树脂膜的对应部分沿竖直方向延伸同时控制彼此，从而获得精细空心单元阵列结构9。

图2C图解一个步骤，其中通过允许未示出的UV射线标绘装置经由具有光屏蔽样式8的第二衬底7选择性应用UV射线10到可UV固化的树脂3的单元壁，从而对应沿竖直方向从第一衬底4延伸的精细空心单元阵列结构9的单元壁，来选择性固化可UV固化树脂。

图2D图解导致开口的精细空心单元阵列结构9的顶部部分。精细空心单元阵列结构9的单元的顶部部分保持未固化并导致开口。结果，可获得在上和下表面具有相应开口的精细空心单元阵列结构6。应用UV射线10到可UV固化的树脂若干秒，足以形成具有50μm高度、150μm间距和5μm单元壁厚度的精细空心单元阵列结构6。尽管形成精细空心单元阵列结构6的时间可随着减压容器1的减压速率而变化，不过可以通过执行包括减压步骤、固化步骤和恢复普通压力步骤的过程，在10秒内形成在上和下表面具有开口的精细空心单元阵列结构6。通过该方法，相对容易控制开口的大小。因此，例如电泳分散体的注射材料可以容易地被安全注入到精细空心单元阵列结构6中单元的空心部分内。

图3A到图3D是图解根据第三实施例用于生产空心单元阵列结构的方法的各步骤的图示。

图3A图解一个步骤，其中通过狭缝涂覆或旋涂在具有多个凹陷5的第一衬底4之上施加通过在溶剂中溶解树脂而获得的树脂溶液或通过使树脂在溶剂中分散而获得的树脂分散体而组成的材料3，在具有多个凹陷5的第一衬底4之上施加的材料3上放置具有溶剂可传播样式(精细多孔样式)11的紫外线透射玻璃作为第二衬底7，使第二衬底7上的溶剂可传播样式11与第一衬底4中的多个凹陷5对准，其中由树脂溶液或树脂分散体组成的材料3被夹在第一衬底4和第二衬底7之间，以及减少获得的产物(即夹在第一和第二衬底4和7之间的由树脂溶液或树脂分散体组成的材料3)上的环境压力。在该步骤中，由树脂溶液或树脂分散体组成的材料3可被应用到紫外线透射玻璃(即第二衬底7)，然后第一衬底4可借由材料3而被放置在第二衬底7上。在第三实施例中，水分散聚氨酯树脂用作由树脂溶液或树脂分散体组成的材料3(在下文中也称为“树脂膜”3)。

图3B图解一个步骤，其中导致保持在凹陷5和树脂膜3的对应部分之间的气体膨胀，以使得树脂膜3的对应部分沿竖直方向延伸从而形成单元壁同时控制彼此，从而获得精细空心单元阵列结构9。

图3C图解一个步骤，其中通过允许树脂膜3使得其中所含有的水经由具有溶剂可传播样式11(即精细多孔样式)的第二衬底7蒸发，而选择性固化沿竖直方向从第一衬底4延伸的精细空心单元阵列结构9的单元壁。

图3D图解导致开口的精细空心单元阵列结构9的顶部部分。精细空心单元阵列结构9的单元的顶部部分保持未被固化并因此导致开口。结果，可获得在上和下表面具有相应开口的精细空心单元阵列结构6。由于树脂膜的固化缓慢，因此可获得在上和下表面具有相应开口的精细空心单元阵列结构6。通过该方法，相对容易控制开口的大小。因此，例如电泳分散体的注射材料可容易地被安全注入到精细空心单元阵列结构中单元的相应空心部分中。注意到，溶剂可传播样式(精细多孔样式)11可以通过在用于过滤的微孔片上印刷能够部分传播水的树脂样式而被形成。

图4A到图4D是图解根据第四实施例用于生产空心单元阵列结构的方法的各步骤的图示。

图4A图解一个步骤，其中在具有多个凹陷5的第一衬底4之上在加热情况下施加在预定温度粘度会降低的树脂组成的材料3(即在第一衬底4之上施加被加热的树脂)，在具有多个凹陷5的第一衬底4之上借由在预定温度粘度会降低的树脂组成的材料3放置具有样式化加热材料13(在下文中称为“加热样式13”)的第二衬底7，使第二衬底7上的加热样式13与第一衬底4中的多个凹陷5对准，其中由在预定温度粘度会降低的树脂组成的材料3被夹在第一衬底4和第二衬底7之间，以及减少获得的产物(即夹在第一衬底4和第二衬底7之间的由在预定温度粘度会降低的树脂组成的材料3)上的环境压力。在该步骤中，由在预定温度粘度会降低的树脂组成的材料3可被施加到第二衬底7，然后第一衬底4可借由材料3被放置在第二衬底7上。在第四实施例中，低密度聚乙烯树脂用作由在预定温度粘度会降低的树脂组成的材料3(在下文中也称为“树脂膜”3)。

图4B图解一个步骤，其中导致保持在凹陷5和树脂膜3的对应部分之间的气体膨胀，以使得树脂膜3的对应部分沿竖直方向延伸从而形成单元壁同时控制彼此，由此获得精细空心单元阵列结构9。

图4C图解一个步骤，其中至少在降低精细空心单元阵列结构9顶部部分的粘度且同时防止该顶部部分由于冷却凝固的温度选择性加热该顶部部分，以及通过冷却来初始凝固沿竖直方向从第一衬底4延伸的精细空心单元阵列结构9的单元壁。

图4D图解一个步骤，其中从部分凝固的精细空心单元结构9分离第二衬底7，其中顶部部分被熔化。结果，可获得在上和下表面具有相应开口的精细空心单元阵列结构6。通过该方法，例如电泳分散体的注射材料可以容易地被安全注入到精细空心单元阵列结构6的空心部分中。注意到，第二衬底7的加热样式13可以通过能够在用于过滤的微孔片上印刷树脂样式而被形成。

图5A到图5D是图解根据第五实施例用于生产空心单元阵列结构的方法的各步骤的图示。

图5A图解一个步骤，其中通过狭缝涂覆或旋涂在具有多个凹陷5的第一衬底4之上施加由未固化的可UV固化的树脂和表面活性剂组成的材料3，在具有多个凹陷5的第一衬底4之上的材料3上放置具有防水表面样式14的紫外线透射玻璃作为第二衬底7，使第二衬底7上的防水表面样式14与第一衬底4中的多个凹陷5对准，其中由未固化的可UV固化的树脂和表面活性剂组成的材料3被夹在第一衬底4和第二衬底7之间，以及减少获得的产物上的环境压力。在该步骤中，由未固化的可UV固化的树脂和表面活性剂组成的材料3可被施加到第二衬底7，然后第一衬底4可借由材料3被放置在第二衬底7上。在第五实施例中，聚乙二醇二丙烯酸酯PEG 400DA(由Daicel ChemicalIndustries有限公司制造)用作可UV固化的树脂，Irgacure 500用作引发剂，并且Novec FC-4430用作表面活性剂。

图5B图解一个步骤，其中导致保持在凹陷5和可UV固化的树脂膜的对应部分之间的气体膨胀，以使得可UV固化的树脂膜的对应部分沿竖直方向延伸从而相对于第一衬底表面形成单元壁且同时控制彼此，由此获得精细空心单元阵列结构9。

图5C图解一个步骤，其中通过经由具有防水表面样式14的第二衬底7应用UV射线10到可UV固化的树脂的单元壁，从而选择性固化沿竖直方向从第一衬底4延伸的精细空心单元阵列结构9的单元壁。注意到，第二衬底7应用了防水表面样式14的部分会排斥可UV固化的树脂，这有助于选择性固化沿竖直方向延伸的可UV固化的树脂的单元壁。

图5D图解一个步骤，其中从(图5C的)精细空心单元阵列结构9去除第二衬底7。结果，可获得在上和下表面具有相应开口的精细空心单元阵列结构6。应用UV射线10到可UV固化的树脂若干秒足以形成具有50μm高度、150μm间距和5μm单元壁厚度的精细空心单元阵列结构6。尽管形成精细空心单元阵列结构6的时间可随着减压容器1的减压速率而变化，但可能通过执行包括减压步骤、固化步骤和恢复普通压力步骤的过程，在10秒内形成在上和下表面具有开口的精细空心单元阵列结构6。通过该方法，相对容易地控制开口的大小。因此，例如电泳分散体的注射材料可以容易地被安全注入到精细空心单元阵列结构6中单元的空心部分中。

图6A到图6D是图解根据第六实施例用于生产空心单元阵列结构的方法的各步骤的图示。

图6A图解一个步骤，其中通过狭缝涂覆或旋涂在具有多个凹陷5的第一衬底4之上施加由未固化的可UV固化的树脂和表面活性剂组成的材料3，在具有多个凹陷5的第一衬底4之上的材料3上放置具有疏脂表面样式15的紫外线透射玻璃作为第二衬底7，使第二衬底7上的疏脂表面样式15与第一衬底4中的多个凹陷5对准，其中由未固化的可UV固化的树脂和表面活性剂组成的材料3被夹在第一衬底4和第二衬底7之间，以及减少获得的产物(即夹在第一衬底4和第二衬底7之间的由未固化的可UV固化的树脂和表面活性剂组成的材料3)上的环境压力。在该步骤中，由可UV固化的树脂和表面活性剂组成的材料3可被施加到第二衬底7，然后第一衬底4可借由材料3被放置在第二衬底7上。在第六实施例中，环氧丙烯酸酯AQ 9(由ArakawaChemical Industries有限公司制造)用作可UV固化的树脂，Irgacure 500用作引发剂，并且Novec FC-4430用作表面活性剂。

图6B图解一个步骤，其中导致保持在凹陷5和可UV固化的树脂膜的对应部分之间的气体膨胀，以使得可UV固化的树脂膜的对应部分沿竖直方向延伸从而相对于第一衬底4表面形成单元壁同时控制彼此，由此获得精细空心单元阵列结构9。

图6C图解一个步骤，其中通过经由具有疏脂表面样式15的第二衬底7应用UV射线10到可UV固化的树脂的单元壁，从而选择性固化沿竖直方向从第一衬底4延伸的精细空心单元阵列结构9的单元壁。注意到，第二衬底7应用了疏脂表面样式15的部分会排斥可UV固化的树脂，这有助于选择性固化在精细空心单元阵列结构9的第一衬底表面上沿竖直方向延伸的可UV固化树脂的单元壁。

图6D图解一个步骤，其中从(图6C的)精细空心单元阵列结构9去除第二衬底7。结果，可获得在上和下表面具有相应开口的精细空心单元阵列结构6。应用UV射线10到可UV固化树脂若干秒足以形成具有50μm高度、150μm间距和5μm单元壁厚度的精细空心单元阵列结构6。尽管形成精细空心单元阵列结构6的时间可随着减压容器1的减压速率而变化，但可能通过执行包括减压步骤、固化步骤和恢复普通压力步骤的过程，在10秒内形成在上和下表面具有开口的精细空心单元阵列结构6。通过该方法，相对容易地控制开口的大小。因此，例如电泳分散体的注射材料可以容易地被安全注入到精细空心单元阵列结构6中单元的空心部分中。

图7A是图解精细空心单元阵列结构6的一个例子的透视图，并且图7B是对应剖面图。

图8A到图8D是图解根据第七实施例用于生产空心单元阵列结构的方法的各步骤的图示。根据第七实施例用于生产空心单元阵列结构的方法包括一个步骤，其中在具有多个凹陷的第一衬底4上应用可UV固化材料3且所述多个凹陷具有光屏蔽样式8，并且当由于环境压力减少而导致材料3膨胀变形时从第一衬底4侧向可UV固化材料3应用UV射线10。注意到，光屏蔽样式8经配置仅允许全内反射光(totalinternal reflection light)穿过精细空心单元阵列结构9。即，由可UV固化材料3在支撑可UV固化材料3的第二衬底7上形成膜。注意到，可UV固化材料3是与在第二、第五和第六实施例中使用的可UV固化材料3相同的材料。同样注意到，第一衬底4由UV射线透射材料制成，并具有多个具有光屏蔽样式8的凹陷。第一衬底4的材料的特定例子包括石英玻璃和硅树脂。光屏蔽样式8可以由可截断UV射线的任何材料制成。在第七实施例中，碳或铜用作光屏蔽样式8的材料。处理光屏蔽样式的方法是已知方法，包括例如施加用于光屏蔽样式的材料(碳或铜)、电镀被施加的材料以及执行气相沉积。注意到，压力控制设备包括减压容器1和减压装置(未示出)，并用来控制减压容器1内部的压力。同样注意到，UV辐射设备(未示出)用来辐射UV射线。

图8A图解一个步骤，其中在第一衬底4上紧密附加由可UV固化材料3和第二衬底7组成的膜，并将获得的产物放置在减压容器1中。

图8B图解一个步骤，其中减少减压容器1的压力，从而导致膜的材料3相对膨胀，以便获得精细空心单元阵列结构9。

图8C图解一个步骤，其中从第一衬底4的下侧(即从膜相反的相反侧)辐射UV射线从而固化膜的材料3，以便获得部分(选择性)固化的精细空心单元阵列结构9。

图8D图解一个步骤，其中在已经从减压容器1取出第一衬底4、第二衬底7和部分(选择性)固化的精细空心单元阵列结构9之后，从部分(选择性)固化的精细空心单元阵列结构9去除第二衬底7。注意到，精细空心单元阵列结构9的未固化部分与第二衬底7被同时去除，并且精细空心单元阵列结构9的固化部分保留在第一衬底4上。

图8E图解一个步骤，其中从第一衬底4去除最终的空心单元阵列结构6。注意到，图8D的步骤和图8E的步骤可以以任何顺序执行。即，图8D的步骤和图8E的步骤可以以颠倒顺序执行。由于光屏蔽单元8对应凹陷的位置，因此除其顶膜之外的精细空心单元阵列结构9能够在不调整凹陷相对于光屏蔽样式8的位置的情况下被固化，如第二到第六实施例所述。即，可获得在上和下表面具有相应开口的精细空心单元阵列结构6。

图9是图解光屏蔽样式的详细构造的图示。在精细空心单元阵列结构9中的全内反射光角度θ1通过下面方程表示：sinθ1＝Na/Nb。在该方程中，Na表示空间的折射率，并且Nb表示精细空心单元阵列结构9的折射率。光屏蔽样式8通过下面方程表示：tanθ2＝B/A。由于光屏蔽样式8以B/A的光屏蔽比率来屏蔽UV射线，导致θ1＜θ2从而在精细空心单元阵列结构9中传播全内反射光，因此UV射线可以有效次穿过除精细空心单元阵列结构9的顶膜(即上单元壁)之外的精细空心单元阵列结构9(即，精细空心单元阵列结构9可以被选择性固化)。在实施例的上面描述中，UV射线10可以经由具有光屏蔽样式8的第二衬底7被施加到精细空心单元阵列结构9，如在图2C中图解，或者可以从第一衬底4的下侧(即与膜相反的相反侧)被施加，以使得材料3被选择性固化。然而，可以基于光屏蔽样式8的位置来可选地改变施加UV射线的方向。

图10A到图10E、图11、图12、图13、图14和图19是图解根据第八实施例用于生产空心单元阵列结构的方法的各步骤的图示。最终构成精细空心单元阵列结构9的膜由可UV固化树脂3和支撑可UV固化树脂3的第二衬底7形成(见于图10A)。如在图10A中图解，第一衬底4经配置包括具有凹陷5的平坦表面部分，其相似于在图11中图解的相关技术衬底构造。如在图12中图解，第一衬底4由UV射线透射材料制成，并且其部分表面及其多个凹陷5包括光屏蔽样式8。第一衬底4的材料的特定例子包括石英玻璃和硅树脂。光屏蔽样式8可以由能够截断UV射线的任何材料制成。在第八实施例中，碳用作光屏蔽样式8的材料。处理光屏蔽样式的方法是已知方法，包括例如施加用于光屏蔽样式的材料(碳)、电镀被施加的材料以及执行气相沉积。

图13图解根据第八实施例的第一衬底4。如在图13中图解，第一衬底4在其全部表面上包括UV射线透射样式并在其凹陷中包括光屏蔽样式。压力控制设备包括减压容器1(见于图10A)和减压装置(未示出)，并用来控制减压容器1内部的压力。同样注意到，UV辐射设备(未示出)用来辐射UV射线。如在图14中图解，空心单元阵列结构9是由上单元壁(即顶膜)和侧单元壁(即空心单元阵列结构6)组成的连续体。在图10E中图解的空心单元阵列结构6是具有通过遵循图10A到图10D的步骤生产的上和下开口的蜂窝结构。图19图解具有上和下开口的空心单元阵列结构6的透视图，所述上和下开口具有对应尺寸。

接下来，在下面描述用于生产具有上和下开口的空心单元阵列结构6的步骤。

图10A图解一个步骤，其中在第一衬底4上紧密附加由可UV固化材料3和第二衬底7组成的膜，并将获得的产物放置在减压容器1中。

图10B图解一个步骤，其中减少减压容器1的压力，从而在凹陷5中获得相对较大的压力，这导致膜的可UV固化材料3膨胀，以便获得精细空心单元阵列结构9。

图10C图解一个步骤，其中从第一衬底4的下侧(即与膜相反的相反侧)辐射UV射线从而固化膜的可UV固化材料3，以便获得部分(选择性)固化的精细空心单元阵列结构9。

图10D图解一个步骤，其中在已经从减压容器1取出第一衬底4和第二衬底7以及部分(选择性)固化的精细空心单元阵列结构9之后，从部分(选择性)固化的精细空心单元阵列结构9去除第二衬底7。注意到，精细空心单元阵列结构9的未固化部分与第二衬底7被同时去除，并且精细空心单元阵列结构9的固化部分保留在第一衬底4上。图10E图解一个步骤，其中从第一衬底4去除最终的空心单元阵列结构6。注意到，图8D的步骤和图8E的步骤可以以任何顺序执行。即，图8D的步骤和图8E的步骤可以以颠倒顺序执行。

通过该方法，可获得下面优点。

1)由于侧单元壁的表面的位置经受近似匹配UV射线透射样式的位置的膨胀，因此所述侧单元壁能够在没有特定对准的情况下被选择性固化，并且上单元壁(即顶膜)保持未固化。

2)由于侧单元壁被选择性固化并且上单元壁保持未固化，因此能够从上单元壁容易地去除侧单元壁，由此容易地获得具有上和下开口的空心单元阵列结构。注意到，由于空心单元阵列结构的不需要的残余部分与第二衬底7一起被去除，因此去除的残余部分不散开，并且从上单元壁去除的侧单元壁部分是平滑的。

3)由于上和下开口在空心单元阵列结构的生产过程期间被形成，因此提供上和下开口的额外步骤是不必需的。因此，能够以相对低的成本来生产空心单元阵列结构6。

图15A到图15E、图11、图12、图13和图14是图解根据第九实施例用于生产空心单元阵列结构的方法的各步骤的图示。膜由可UV固化树脂3和支撑可UV固化树脂3的第二衬底7形成(见于图15B)。如在图15A中图解，第一衬底4经配置包括具有凹陷5的平坦表面部分，其相似于在图11中图解的相关技术衬底构造。如在图12中图解，第一衬底4由UV射线和气体透射材料制成，并且其部分表面及其多个凹陷5包括光屏蔽样式8。第一衬底4的材料的特定例子包括硅树脂。光屏蔽样式8可以由能够截断UV射线但能够传播气体的任何材料制成。这样的材料的示例包括碳和铜。在第九实施例中，碳颗粒用作光屏蔽样式8的材料。光屏蔽样式8通过应用碳颗粒而被形成。图13图解根据第九实施例的第一衬底4(即与第八实施例相同)。如在图13中图解，第一衬底4包括在其整个表面之上形成的UV射线透射样式和在其凹陷中形成的光屏蔽样式。注意到，压力控制设备包括压力施加容器11(见于图15A)和压力施加装置(未示出)，并且该压力控制设备控制压力施加容器1内部的压力。同样注意到，UV辐射设备(未示出)用来辐射UV射线。如在图14中图解，空心单元阵列结构9是由上单元壁(顶膜)和侧单元壁(空心单元阵列结构6)组成的连续体。

接下来，在下面描述用于生产具有上和下开口的空心单元阵列结构6的步骤。

图15A图解一个步骤，其中注射0.1到0.5Mpa的高压气体到放置了具有凹陷5的第一衬底4的压力施加容器11中，以便第一衬底4的凹陷5被注射的气体填充。

图15B图解一个步骤，其中从压力施加容器11去除第一衬底4，将第一衬底置于大气压，并在第一衬底4上紧密附加由可UV固化材料3和第二衬底7组成的膜。

图15C图解一个步骤，其中导致膜的可UV固化材料3由于第一衬底4的凹陷5和大气压之间的压差而膨胀，以便获得精细空心单元阵列结构9。

图15D图解一个步骤，其中从第一衬底4的下侧(即与膜相反的相反侧)辐射UV射线从而固化膜的可UV固化材料3，以便获得部分(选择性)固化的精细空心单元阵列结构9。

图15E图解一个步骤，其中从部分(选择性)固化的精细空心单元阵列结构9去除第二衬底7，从而获得最终的空心单元阵列结构6。注意到，精细空心单元阵列结构9的未固化部分与第二衬底7被同时去除，并且精细空心单元阵列结构9的固化部分保留在第一衬底4上(同样见于图15D)。

图15F图解一个步骤，其中从第一衬底4去除最终的精细空心单元阵列结构6。注意到图15E的步骤和图15F的步骤可以以任何顺序执行。即，图15E的步骤和图15F的步骤可以以颠倒顺序执行。通过该方法，能够获得相似于根据第八实施例的方法的优点。注意到由于UV射线选择性地且直接地应用到精细空心单元阵列结构9而不会受到第八实施例中所用的减压容器1的干扰，因此在根据第九实施例的方法中获得的辐射效率会高于在根据第八实施例的方法中获得的辐射效率。

图12、图13和图16是图解根据第十实施例用于生产空心单元阵列结构的方法的各步骤的图示。根据第十实施例的空心单元阵列结构9经配置使得经由第一衬底4的表面上的UV射线透射样式透射的UV射线可靠地穿过精细空心单元阵列结构9，且不允许UV射线泄漏到与空心单元阵列结构9相邻的空间(见图9)。为了不允许UV射线泄漏到与空心单元阵列结构9相邻的空间，空心单元阵列结构9和与空心单元阵列结构9相邻的空间的折射率的差异被用于UV射线的应用。以如下角度来应用UV射线，所述角度是UV射线完全反射离开空心单元阵列结构9和与空心单元阵列结构9相邻的空间之间界面所处的角度。第一衬底4的光屏蔽样式8的形状和尺寸因此被定义如下。根据第十实施例的光屏蔽样式8的具体构造参考图9被描述。

光屏蔽样式8经配置满足通过tanθ2＜B/A表示的关系。在下面给出对于计算关系tanθ2＜B/A的描述。

在精细空心单元阵列结构9中的全内反射光角度θ1通过下面方程表示：sinθ1＝Na/Nb。在该方程中，Na表示空间中的折射率，并且Nb表示精细空心单元阵列结构9中的折射率。

光屏蔽样式的构造(形状)通过下面方程表示：tanθ2＝B/A。由于光屏蔽样式8以B/A的光屏蔽比率来屏蔽UV射线从而满足通过θ1＜θ2表示的关系，因此在精细空心单元阵列结构9中仅传输全内反射光。因此UV射线可以有效地穿过精细空心单元阵列结构9的侧单元壁而不允许UV射线穿过精细空心单元阵列结构9的上单元壁(即顶膜)(即，精细空心单元阵列结构9可以被UV射线选择性固化)。注意到光屏蔽样式8的材料包括碳颗粒和具有相似于第一衬底4的折射系数的粘合剂。

如下所述获得全内反射光角度。

-空间(空气)的折射率Na＝1

-精细空心单元阵列结构(丙烯酸可UV固化树脂)的折射率Nb＝1.49

上面的值被应用到下面的方程：

sinθ1＝Na/Nb＝1/1.49＝0.671

θ1＝42°

由于存在通过θ1＜θ2表示的关系，因此θ2大于42°。

如果A是10μm(见图9)，

B＝A*tanθ2＝9μm。

因此，基于tanθ2＜B/A的关系，B是9μm或更长。

通过该方法，由于UV射线以入射角经由第一衬底4的UV射线透射样式被应用到精细空心单元阵列结构9，其中UV射线在所述入射角被全部反射离开在精细空心单元阵列结构9的侧单元壁和空间之间的界面，因此UV射线选择性穿过侧单元壁的内部部分，并且不穿过精细空心单元阵列结构9的其它部分。因此，侧单元壁的内部部分被选择性固化，并且其它部分，具体的是上单元壁(即顶膜)保持未固化，由此获得具有上和下开口末端的蜂窝结构(即空心单元阵列结构6)。

图12、图13和图16也是图解根据第十一实施例用于生产空心单元阵列结构的方法的各步骤的图示。根据第十一实施例的精细空心单元阵列结构9经配置以使经由第一衬底4的表面上的UV射线透射样式透射的UV射线比第十实施例的更有效地穿过精细空心单元阵列结构9，且不允许UV射线泄漏到与精细空心单元阵列结构9相邻的空间(见于图9)。为使UV射线更有效地穿过精细空心单元阵列结构9且不允许UV射线泄漏到与精细空心单元阵列结构9相邻的空间，UV射线以其完全反射离开第一衬底4和光屏蔽样式8之间界面的入射角应用。

根据第十一实施例的光屏蔽样式8的详细配置相似于第十实施例的光屏蔽样式；然而，在第十一实施例中，碳颗粒用作光屏蔽样式8的材料。硅橡胶用作第一衬底4的材料。全内反射光角度如下获得。由于碳颗粒用于光屏蔽样式8，因此第一衬底4和光屏蔽样式8之间的界面包括硅橡胶和空气。

因此，

-空气中的折射率Na：1

-精细空心单元阵列结构(硅树脂)中的折射率Nb＝1.4

上面的值应用到下面方程：

sinθ2＝Na/Nb＝1/1.4＝0.714

θ2＝45.6°

由于θ1＝42°并且θ2＝45.6°，因此满足通过θ1＜θ2表示的关系。

相似于第十实施例，光屏蔽样式8的构造(形状)通过下面关系表示：tanθ2＜B/A。在第十实施例中，B计算为9μm，并且如果B是9μm或更长，那么UV射线的透射效率会降低。在第十一实施例中，在第一衬底中光的全内反射的入射角为θ2＝45.6°。因此，即使B是9μm或更长，UV射线仍在内部全部被反射回。因此，反射的UV射线可到达精细空心单元阵列结构9而不降低UV射线的透射效率。

由于第一衬底4的材料(硅树脂)的折射率(1.4)小于精细空心单元阵列结构9的折射率(1.49)，因此第一衬底4的全内反射角为θ2＝45.6°。并且精细空心单元阵列结构9的全内反射角为θ1＝42°，从而导致θ1＜θ2，UV射线可在精细空心单元阵列结构9的全内反射角区域内应用。

图17A到图17E是图解根据第十二实施例用于生产空心单元阵列结构的方法的各步骤的图示。

根据第十二实施例的空心单元阵列结构的构造与第八和第九实施例相同。

接下来，随着对于第十二实施例的描述参考图17A到图17E描述生产步骤。

图17A图解一个步骤，其中以与第八实施例相同的方式，在第一衬底4上紧密附加由可UV固化材料3和第二衬底7组成的膜，并将获得的产物放置在减压容器1中。

图17B图解一个步骤，其中逐渐减少减压容器1的压力(0.001MPa/s)，从而在凹陷5中相应产生较大压力并导致膜的可UV固化材料3膨胀，以便获得精细空心单元阵列结构9。同时，从第一衬底4的下侧(即从膜相反的相反侧)辐射UV射线从而固化膜的可UV固化材料3。

图17C图解一个步骤，其中使精细空心单元阵列结构9膨胀到预定尺寸并选择性辐射UV射线从而固化膜的材料3，由此获得部分(选择性)固化的精细空心单元阵列结构9。

图17D图解一个步骤，其中以与第八实施例相同的方式，从部分(选择性)固化的精细空心单元阵列结构9去除第二衬底7。

图17E图解一个步骤，其中以与第八实施例相同的方式从第一衬底4去除最终的精细空心单元阵列结构6。

通过第十二实施例的该方法，可获得相似于根据第八实施例的方法的优点。其它优点如下。在第八实施例中，在精细空心单元阵列结构9膨胀到预定尺寸之后，膨胀的精细空心单元阵列结构9通过UV射线的应用而被固化；然而，通过该方法，在固化精细空心单元阵列结构9的同时精细空心单元阵列结构9会变形。相反，在第十二实施例的方法中，由于精细空心单元阵列结构9以重复方式逐渐膨胀并固化，因此精细空心单元阵列结构9可以在不变形的情况下固化。

图18是图解根据第十三实施例用于生产空心单元阵列结构的方法步骤的部分的图示。第十三实施例的办法基本相同于第八和第九实施例的方法，除了在图18中图解的UV辐射步骤。UV辐射设备12(见于图18)是用来辐射UV射线的光源设备。准直仪透镜13是用来使UV射线平行对准的光学设备。接下来，UV辐射步骤在下面描述。第十三实施例的UV辐射步骤相似于第八实施例，除了准直仪透镜13的使用。通过准直仪透镜13，平行UV射线应用到第一衬底4。通过该方法，可获得相似于根据第八实施例的方法的优点。另一优点如下。由于平行UV射线应用到第一衬底4，因此UV射线可较少地被屏蔽样式8屏蔽。因此，UV射线在精细空心单元阵列结构9中更可靠透射。

如在一个上面实施例所述，用于生产空心单元阵列结构的方法包括：第一步骤，其中使得能够在预定条件下塑性变形的可变形材料在第一衬底上成层，该第一衬底在其表面中具有多个互相分离的凹陷，以使可变形材料在多个凹陷中的每个凹陷内形成隔离空间；第二步骤，其中通过引起空间中的气体压力同时延伸可变形材料使多个凹陷中的每个凹陷内的空间膨胀，以使多个空心单元对应多个凹陷在预定方向上同时形成；以及第三步骤，其中选择性凝固多个空心单元的预定部分。

通过该方法，可获得在上和下表面具有开口的空心单元阵列结构。因此，可以低成本稳定生产适合用填充物注射的空心单元阵列结构而没有后处理，例如从获得的精细空心单元结构去除顶膜。由于空心单元在上和下表面具有相应开口，因此空心单元可以用与形成空心单元的材料不同的材料密封。更特定地，空心单元可以用具有低电阻的透明材料密封从而形成适合用于电泳显示器的开口表面的密封表面。另外，空心单元阵列结构的开口表面可以被连接到透明电极板。

进一步地，在上面实施例中，由于能够通过应用UV射线固化的可变形材料被延伸，且其中可变形材料被夹在第一衬底和具有预定成形的光屏蔽样式的第二衬底之间，并且UV射线经由第二衬底上预定成形的光屏蔽样式应用到可变形材料，因此可固化空心单元的期望部分。结果，可获得在上和下表面具有开口的精细空心单元阵列结构。因此，可以低成本稳定生产适合用填充物注射的精细空心单元阵列结构而没有后处理，例如从获得的空心单元结构去除顶膜。由于空心单元在上和下表面具有相应开口，因此空心单元可以用与形成空心单元的材料不同的材料密封。更特定地，空心单元可以用适合用于显示器的开口表面的具有低电阻的透明材料密封，从而直接形成密封表面。另外，空心单元阵列结构的开口表面可以被直接连接到透明电极板。

进一步地，在另一实施例中，由于能够通过干燥固化的可变形材料被延伸，且其中可变形材料被夹在第一衬底和具有预定成形的多孔样式的第二衬底之间，并且可变形材料经由第二衬底上的多孔样式被干燥，因此可固化空心单元的期望部分。结果，可获得在上和下表面具有开口的空心单元阵列结构。因此，可以低成本稳定生产适合用填充物注射的空心单元阵列结构而没有后处理，例如从获得的空心单元结构去除顶膜。由于空心单元在上和下表面具有相应开口，因此空心单元可以用与形成空心单元的材料不同的材料密封。更特定地，空心单元可以用适合用于显示器的开口表面的、具有低电阻的透明材料密封，从而直接形成密封表面。另外，空心单元阵列结构的开口表面可以被直接连接到透明电极板。

进一步地，在另一实施例中，由于能够通过冷却被固化的可变形材料被延伸，且其中可变形材料被夹在第一衬底和具有预定成形的加热样式的第二衬底之间，并且可变形材料经由第二衬底上的预定成形的加热样式被冷却，因此可以固化不与预定成形的加热样式接触的空心单元的期望部分。结果，可获得在上和下表面具有开口的空心单元阵列结构。因此，可以低成本稳定生产适合用填充物注射的空心单元阵列结构而没有后处理，例如从获得的空心单元结构去除顶膜。由于空心单元在上和下表面具有相应开口，因此空心单元可以用与形成空心单元的材料不同的材料密封。更特定地，空心单元可以用适合用于显示器的开口表面的、具有低电阻的透明材料密封，从而直接形成密封表面。

进一步地，在另一实施例中，由于能够通过应用UV射线固化的可变形材料被延伸，且其中可变形材料被夹在第一衬底和具有预定成形的防水表面样式的第二衬底之间，并且UV射线经由第二衬底上预定成形的防水表面样式被应用到可变形材料，因此可以固化空心单元的期望部分。结果，可获得在上和下表面具有开口的空心单元阵列结构。因此，可以低成本稳定生产适合用填充物注射的精细空心单元阵列结构而没有后处理，例如从获得的空心单元结构去除顶膜。由于空心单元在上和下表面具有相应开口，因此空心单元可以用与形成空心单元的材料不同的材料密封。更特定地，空心单元可以用适合用于显示器的开口表面的、具有低电阻的透明材料密封，从而直接形成密封表面。

进一步地，在另一实施例中，由于能够通过应用UV射线固化的可变形材料被延伸，且其中可变形材料被夹在第一衬底和具有预定成形的疏脂表面样式的第二衬底之间，并且UV射线经由第二衬底上的预定成形的疏脂表面样式被应用到可变形材料，因此可固化空心单元的期望部分。结果，可获得在上和下表面具有开口的空心单元阵列结构。因此，可以低成本稳定生产适合用填充物注射的空心单元阵列结构而没有后处理，例如从获得的空心单元结构去除顶膜。由于空心单元在上和下表面具有相应开口，因此空心单元可以用与形成空心单元的材料不同的材料密封。更特定地，空心单元可用适合用于显示器的开口表面的、具有低电阻的透明材料密封，从而直接形成密封表面。

进一步地，在另一实施例中，由于能够通过应用UV射线固化的可变形材料被延伸，且其中可变形材料被夹在第一衬底和具有预定成形的光屏蔽样式的第二衬底之间，并且UV射线经由对应凹陷位置的在第二衬底上的预定成形的光屏蔽样式被应用到可变形材料，因此可选择性熟化/固化除顶部部分之外的空心单元的期望部分。结果，可获得在上和下表面具有开口的空心单元阵列结构。

进一步地，在第三步骤中，由于UV射线经由UV射线透射样式被应用，因此蜂窝单元(即空心单元)的侧单元壁被选择性固化，并且空心单元的上单元壁保持未固化。因此，可生产在上和下表面具有开口(即在上和下表面具有开放末端)的空心单元阵列结构(即蜂窝结构)。

在第三步骤中，由于UV射线以入射角经由第一衬底4的UV射线透射样式被应用到精细空心单元阵列结构，且处于所述入射角所述UV射线全部反射离开精细空心单元阵列结构9的侧单元壁和空间之间的界面，因此UV射线选择性穿过侧单元壁的内部部分并且不穿过精细空心单元阵列结构9的其它部分。因此，侧单元壁的内部部分被选择性固化，并且其它部分特别是上单元壁(即顶膜)保持未固化，由此获得具有上和下开放末端的蜂窝结构(即空心单元阵列结构6)。

进一步地，如果第三步骤与第二步骤同时执行，那么可有效防止损坏空心单元。因此，可生产在上和下表面具有开口(即在上下表面具有开放末端)的空心单元阵列结构(即蜂窝结构)。

进一步地，由于UV射线透射部分(UV射线透射样式)被形成在第一衬底的整个表面之上，并且光屏蔽样式被形成在第一衬底的多个凹陷中的每个凹陷的整个表面之上，因此可以可靠控制穿过第一衬底的UV射线的光路。

进一步地，由于UV射线透射部分(UV射线透射样式)被形成在第一衬底的部分表面之上，并且光屏蔽样式被形成在第一衬底的多个凹陷中每个凹陷的部分表面之上，因此可以可靠控制穿过第一衬底的UV射线的光路，可有效防止损坏空心单元，并且可形成更薄的侧单元壁。

在第三步骤中，由于基于第一衬底的UV射线透射样式和屏蔽样式来控制UV射线到第一衬底的入射角，以使得应用的UV射线全部反射离开多个空心结构中的侧单元壁和对应空间之间的界面，因此可以可靠控制穿过第一衬底的UV射线的光路，选择性固化侧单元壁的内部部分，并且其它部分特别是上单元壁(即顶膜)保持未固化，由此获得具有上和下开放末端的蜂窝结构(即空心单元阵列结构)。

此外，由于准直仪用来应用UV射线到第一衬底，因此平行射线被应用到第一衬底。因此，可有效控制UV射线的入射角，以使得UV射线全部反射离开精细空心单元阵列结构的侧单元壁和对应空间之间的界面。

进一步地，由于屏蔽样式由吸收UV射线的材料制成，因此可有效屏蔽UV射线，并且可有效防止UV射线的无规则反射。因此，可以可靠控制UV射线的光路。

此外，由于屏蔽样式的材料也包括比UV射线透射材料更小的折射率，因此UV射线在第一衬底中内部地全反射返回，并且有效利用UV射线，即使光屏蔽样式的长度B增加。因此，蜂窝材料可用低能耗有效固化。进一步地，由于第一衬底上UV射线透射样式的材料的折射率低于空心单元结构的材料的折射率，因此UV射线可在精细空心单元阵列结构9的全内反射角区域内被应用。

由于通过执行用于生产空心单元结构的方法的上述步骤的设备来生产空心单元结构，因此相比经由二次处理来生产空心单元结构，能够以低成本生产具有高准确性尺寸的空心单元结构。

进一步地，从其去除未固化部分的固化部分的表面是平滑的，因此可以生产不粗糙的空心单元结构。

本发明不限于特定披露实施例，并且可做出变化和修改而不背离本发明的范畴。

本专利申请基于提交于2009年7月10日的日本优先权专利申请No.2009-163724，以及提交于2010年6月16日的日本优先权专利申请No.2010-137154，这两个申请的全部内容包括在此作为参考。

Claims (12)

1.一种生产空心单元阵列结构的方法，包含：

第一步骤，使得能够在预定条件下塑性变形的可变形材料在第一衬底上成层，所述第一衬底在其表面中具有多个互相分离的凹陷，以使得所述可变形材料在对应凹陷中形成互相隔离的空间；以及

第二步骤，通过引起所述空间的气体压力使所述多个凹陷中的所述空间扩张同时延伸在所述第一衬底上的所述可变形材料，以使得多个空心单元对应所述多个凹陷在预定方向上同时形成，

其特征在于，还包括：

第三步骤，在所述空心单元形成之后照射紫外线，通过选择性应用紫外线到位于与所述衬底垂直的方向上的所述多个空心单元的侧单元壁，而选择性凝固位于与所述衬底垂直的方向上的所述多个空心单元的所述侧单元壁，

其中在所述第三步骤中，通过经由所述第一衬底的紫外线透射样式以一定角度来选择性应用所述紫外线到所述多个空心单元的所述侧单元壁，从而选择性凝固所述多个空心单元的所述侧单元壁，其中所应用的紫外线在所述角度处全部反射离开所述多个空心单元中侧单元壁和对应空间之间的界面。

2.根据权利要求1所述的方法，其中在所述第三步骤中，通过经由所述第一衬底的紫外线透射样式来选择性应用所述紫外线到所述多个空心单元的所述侧单元壁，从而选择性凝固所述多个空心单元的所述侧单元壁。

3.根据权利要求1所述的方法，其中所述第三步骤与所述第二步骤同时执行，从而选择性凝固所述多个空心单元的所述侧单元壁。

4.一种生产空心单元阵列结构的方法，包含：

第一步骤，使得能够通过应用紫外线固化的可变形材料在第一衬底上成层，所述第一衬底具有多个互相分离的凹陷，以使所述可变形材料在对应凹陷中形成互相隔离的空间；以及

第二步骤，借由在多个凹陷中形成所述互相隔离的空间的所述可变形材料，具有预定成形的光屏蔽样式的第二衬底在具有所述多个凹陷的所述第一衬底上成层，并且通过引起所述空间的气体压力使所述多个凹陷中的所述空间扩张同时延伸所述可变形材料，以使所述多个空心单元对应所述多个凹陷在预定方向上同时形成，

其特征在于，还包括：

第三步骤，在所述空心单元形成之后照射紫外线，通过经由在所述第二衬底上形成的所述预定成形的光屏蔽样式来选择性应用紫外线到位于与所述衬底垂直的方向上的所述多个空心单元的侧单元壁，从而选择性凝固位于与所述衬底垂直的方向上的所述多个空心单元的所述侧单元壁，

其中在所述第三步骤中，通过经由所述第一衬底的紫外线透射样式以一定角度来选择性应用所述紫外线到所述多个空心单元的所述侧单元壁，从而选择性凝固所述多个空心单元的所述侧单元壁，其中所应用的紫外线在所述角度处全部反射离开所述多个空心单元中侧单元壁和对应空间之间的界面。

5.根据权利要求4所述的方法，其中所述第二衬底包括预定成形的防水表面样式。

6.根据权利要求4所述的方法，其中所述第二衬底包括预定成形的疏脂表面样式。

7.一种生产空心单元阵列结构的设备，包含：

涂覆装置，所述涂覆装置经配置使得能够在预定条件下塑性变形的可变形材料在第一衬底上成层，所述第一衬底在其表面中具有多个互相分离的凹陷，以使所述可变形材料在对应凹陷中形成互相隔离的空间；

压力控制装置，所述压力控制装置经配置通过引起所述空间的气体压力使多个凹陷中的所述空间扩张同时在所述第一衬底上延伸所述可变形材料，以使多个空心单元对应所述多个凹陷在预定方向上同时形成；以及

凝固装置，所述凝固装置经配置在所述空心单元形成之后照射紫外线，通过选择性应用紫外线到位于与所述衬底垂直的方向上的所述多个空心单元的侧单元壁，来选择性凝固位于与所述衬底垂直的方向上的所述多个空心单元的所述侧单元壁，

其特征在于，

其中紫外线透射样式被形成在所述第一衬底的第一部分上，并且光屏蔽样式被形成在所述第一衬底的第二部分上和所述第一衬底的所述多个凹陷的整个表面上。

8.根据权利要求7所述的设备，其中基于所述第一衬底的所述紫外线透射样式和所述光屏蔽样式来控制紫外线到所述第一衬底的入射角，以使所应用的紫外线全部反射离开所述多个空心单元中侧单元壁和对应空间之间的界面。

9.根据权利要求7所述的设备，其中通过准直仪来控制紫外线到所述第一衬底的入射角，以使所应用的紫外线全部反射离开所述多个空心单元中侧单元壁和对应空间之间的界面。

10.根据权利要求7所述的设备，其中所述光屏蔽样式由吸收紫外辐射的材料制成。

11.根据权利要求7所述的设备，其中所述光屏蔽样式由吸收紫外辐射的材料制成，并且所述材料包括比所述紫外线透射样式的材料更小的折射率。

12.根据权利要求7所述的设备，其中在所述第一衬底上的所述紫外线透射样式的材料的折射率小于所述空心单元结构的材料的折射率。