CN1668435B - 铸塑软模具以及利用其制造微型结构的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明的目的是提供一种能容易和精确地制造以高尺寸精度设置在预定位置的诸如PDP肋之类的突出部的铸塑软模具(10)，以及提供一种利用一铸塑软模具来制造微型结构的方法。一种铸塑软模具(10)，该铸塑软模具包括：一支承件(1)，该支承件用抗拉强度至少为5kg/mm2的材料制成，且通过预先进行一水分吸收处理而在使用时的温度和相对湿度下包含达到饱和的水分；和一造型层(11)，该造型层的表面设有一预定形状和预定大小的凹槽图案(4)。

Description

铸塑软模具以及利用其制造微型结构的方法
技术领域
本发明涉及造型技术。更具体地说，本发明涉及一种铸塑软模具以及利用该铸塑软模具制造微型结构的方法。
背景技术
如本技术领域人们所熟知的，由于迄今所实现的电视机技术的进步和发展，已经济地大量生产使用阴极射线管(CRT)的显示设备。不过，近年来，轻薄的平板显示器作为一种可替代CRT显示设备的显示设备已受到越来越多的关注。
这种平板显示器的一个典型的例子是液晶显示器(LCD)。LCD已被用作笔记本型的个人电脑、移动电话成套装置、个人数字助理(PDA)以及其它移动电子信息设备中的小型显示设备。等离子显示板(PDP)是另一种薄的大尺寸平板显示器的例子。PDP已被用作商用或家用的挂壁式电视接受装置。
例如，图1示出了一PDP 50的例子。在图中所示的例子中，为了简化，仅示出了PDP中的一个放电显示单元56，但PDP包括大量小的放电显示单元。具体地说，各放电显示单元56被一对以间隔开的关系彼此相对的玻璃基片(亦即一前玻璃基片61和一后玻璃基片51)以及一呈一微型结构的肋54所包围和限定，所述肋的微型结构具有一预定的形状，并插入在这两玻璃基片之间的一预定的形状中。前玻璃基片61有多个透明的显示电极63以及设置在前玻璃基片61上的一透明电介质层62和一透明保护层64，各显示电极63由一扫描电极和一保持电极构成。后玻璃基片51包括形成在其上的寻址电极53和一电介质层52。由扫描电极和保持电极构成的显示电极63与寻址电极53彼此横穿，并分别以预定的图案布置，且它们中设有间隙。各放电显示单元56在其内壁上有一荧光体层55，并且将一稀有气体(例如Ne-Xe气体)充入各放电显示单元，以使电极之间的等离子放电可产生自发光。
一般由陶瓷微型结构形成的一肋(例如图1中的肋54)位于后玻璃薄片上，并构成PDP后背板的一部分。如所述，特别是在国际专利公报第00/39829号和日本为审查专利公报(公开)第2001-191345号和第8-273538号中，可以使用一可固化的陶瓷坯泥和一树脂的铸塑软模具来制造这种PDP后背板。该铸塑软模在一支承件上具有一造型层，该造型层具有预定图案的凹槽部分，并且由于其柔性，可固化的陶瓷坯泥可容易地填充入凹槽部分，而不会截留气泡。当使用这样的铸塑软模具时，在坯泥固化之后就可进行脱模操作而不会损坏陶瓷微型结构(例如肋)和玻璃基片。
为了制造PDP后背板，还需要相对寻址电极几乎无任何差错地将肋布置在预定位置处。因为，如果各肋更加准确地设置在预定位置处并且其尺寸精度更高，就可能实现更好的自发光。
当使用上述的铸塑软模具来制造PDP后背板时，人们希望无需很高水平的技能就可容易、正确并高尺寸精度地将肋布置在预定位置处。因为当使用铸塑软模具来形成肋时，可以如本文所述那样来形成肋，而不截留气泡也不损坏肋。
发明内容
本发明提供一种包括一支承件和一造型层的铸塑软模具。铸塑软模具可用于制造PDP肋或其它的微型结构。此外，铸塑软模具可用于将诸如肋之类的突出部以很高的尺寸精度精确地布置在预定位置，且没有诸如气泡或图案变形之类的缺陷。
在这里所述的传统铸塑软模具中可能会发生的典型问题是，构成模具的支承件的尺寸与使用环境极大地相关，也就是说，根据使用模具时的温度和相对湿度而发生波动，因而，如果模具能在其使用环境下保持所想要的预定尺寸至少一段预定的时间，就能解决过去认为不可能有解决方案的这些问题。
因此，根据本发明的一个方面，提供一种铸塑软模具，该铸塑软模具包括：一支承件，该支承件用抗拉强度至少为5kg/mm2的材料制成，且该支承件的水分含量在使用时的温度和相对湿度下达到饱和；和一设置在支承件上的造型层，该造型层的表面设有一预定形状和预定大小的凹槽图案。
根据本发明的另一方面，提供一种制造在一基片的表面上设有预定形状和预定大小的凸部图案的微型结构的方法，该方法包括以下步骤：准备一铸塑软模具，该铸塑软模具包括一支承件，该支承件用抗拉强度至少为5kg/mm2的材料制成，且通过预先进行一水分吸收处理而在使用时的温度和相对湿度下包含达到饱和的水分，该铸塑软模具还包括一设置在支承件上的造型层，该造型层在其表面上设有一凹槽图案，该凹槽图案的形状和大小相应于凸部图案的形状和尺寸；将一可固化的造型材料设置在基片与模具的造型层之间，并将造型材料填充入模具的凹槽图案；固化造型材料，并形成具有基片和整体结合至基片的凸部图案的一微型结构；以及，从模具中脱出微型结构。
如本文所述，可有效将由具有抵抗拉伸的刚度和通过预先进行的水分吸收处理而具有基本饱和的水分含量的材料制成的支承件用于铸塑软模具，也就是说，有效地将基本包含饱和的水分的支承件用于铸塑软模具。
附图说明
图1是示出根据也可应用本发明的现有技术的一PDP的例子的剖视图。
图2是可用于说明一铸塑软模具中的尺寸精度的重要性的剖视图。
图3是示出根据本发明一实施例的一铸塑软模具的立体图。
图4是沿着图3的线IV-IV的剖视图。
图5是连续地示出根据本发明的一铸塑软模具的制造方法(前面一半的诸步骤)的剖视图。
图6是连续地示出根据本发明的一铸塑软模具的制造方法(后面一半的诸步骤)的剖视图。
图7是示出在根据本发明的一铸塑软模具的制造过程中第一和第二可固化材料的分布的剖视图。
图8是连续地示出根据本发明的一PDP后背板的制造方法的示意图。
图9是连续地示出根据本发明的PDP后背板的制造方法的示意图。
具体实施方式
如本文参照图1，PDP 50的肋54设置在后玻璃基片51并构成PDP后背板。参照图2，从肋54的内侧表面至另一相邻肋54的内侧表面的距离c(亦即单元节距)一般在约150μm至约400微米，但该值也可根据屏幕的大小而变化。一般来说，诸肋必须满足两个要求：肋应没有诸如截留气泡和变形之类的缺陷，并且肋必须呈现高节距精度。关于节距精度，可以在成形过程中使肋54相对寻址电极几乎无任何误差地将诸肋54设置在预定的位置处。仅几十微米的位置误差是可以接受的。当位置误差超过这样的水平，就会对可见射线的发射状况产生不利影响，并且更难于实现令人满意的自发射显示。肋的节距精度问题目前在PDP屏幕尺寸的不断增大的情况下是关键性的。
当将诸肋54视作一个整体时，尽管总节距(在两端处的肋54之间的距离)R(参见图2)可能会根据基片的大小和肋的形状而变化一定的程度，但该值一般必须具有不大于几十ppm(百万分之一)的尺寸精度。尽管可通过使用包括支承件1和造型层11的的一铸塑软模具10来形成诸肋54，但模具10的总节距(两端的凹槽4之间的距离)也必须与肋54一样具有不大于几十ppm的尺寸精度。
在传统的铸塑软模具10的情况中，支承件1使用刚性塑料薄膜，而具有凹槽4的造型层11则由可光固化的树脂通过造型制成。用作支承件的塑料薄膜一般通过将塑性原材料造型成一薄片来制备，并且可从市场上购得薄片卷。成卷形式的塑料薄膜因为在其生产过程中水分流失而包含极少量的水分或者不包含水分，从而处于干燥的状态。当使用这样的处于干燥状态的塑料薄膜以结合金属原模来制造模具时，薄膜在从卷中取出塑料薄膜的状态下开始吸收水分，并且由于薄膜的膨胀而发生尺寸变化。在从金属原模脱出模具之后立即会发生这样的尺寸变化，并且该尺寸变化到达约300至约500ppm的水平。因此，当采用这样的技术时，可能达不到PDP肋形成模具所需的不大于几十ppm的尺寸精度。
如这里所进一步描述的，本发明的一个实施例可通过在用来形成模具的塑料薄膜被供应到金属原模之前对该薄膜进行一预处理来解决尺寸精度的问题。该预处理可包括在使用前对塑料薄膜进行水分吸收处理。通过将水或蒸汽喷溅至塑料薄膜、或者通过将薄膜浸入水或热水中、或者通过使薄膜通过高温高湿度的大气以使薄膜的水分含量基本接近饱和，来对薄膜进行合适的水分吸收处理。当进行了这样的预处理，使塑料薄膜稳定，以致它不再吸收水分。
为了将铸塑软模具的凹槽节距精度控制在几十ppm或以下，可能需要选择比构成与凹槽的成形相关的造型层的造型材料(较佳的是诸如可光固化的树脂之类的可光固化的材料)硬的、用于支承件的塑料薄膜。一般来说，可光固化的树脂的固化收缩率为几个百分点(％)。因此，当将软塑料薄膜用于支承件时，薄膜的固化收缩率引起支承件自身的尺寸变化，且无法将凹槽的节距精度控制在几十ppm或以下。当使用刚性塑料薄膜时，即便可光固化的树脂发生了固化收缩，也能保持支承件自身的尺寸精度，从而可将凹槽的节距精度保持在较高的精度水平。当塑料薄膜是刚性的时，还可以在形成肋时将节距波动限制在较低的水平。因此，刚性塑料薄膜在成型性和尺寸精度两方面都是有利的。本文描述适于施行本发明的的刚性塑料薄膜的例子。如本文所用，措辞“刚性”或“硬”的含义是支承件具有所需的硬度，它在横向难于发生变形，但可使模具具有所要求的柔性。
当塑料薄膜是刚性的时，模具的节距精度就仅仅取决于塑料薄膜的尺寸变化。因此，为了稳定地生产出具有所要的节距精度的模具，必须进行处理，以免在生产前或后薄膜的尺寸发生变化。
一般来说，塑料薄膜的尺寸根据环境的温度以及相对湿度可逆地变化。如本文所述，从市场上购得的塑料薄膜卷因为在生产过程中水分流失而几乎不含水分。因此，当在普通的环境下从卷中取出塑料薄膜时，薄膜从周围的空气吸收水分并开始膨胀。当例如在22℃和55RH(相对湿度)下从其卷中取出厚度为188μm的聚对苯二甲酸乙二酯(PET)薄膜时，该薄膜的尺寸由于水分的吸收而逐渐增大，且在约6小时之后，薄膜稳定，其尺寸增加310ppm。
如将从本文的比较例1中可理解的，当在将PET薄膜从卷中取出后立即使用它而制造模具时，模具在制造之后立即具有为所要求尺寸的节距，但该节距尺寸在一天过去之后将增加至310ppm。换言之，当在塑料薄膜从卷上退绕下之后立即使用它来制造模具时，可能无法获得具有所要节距精度的模具。如例1中所述，当PET薄膜被暴露在于制造环境相同的环境(22℃以及55％RH)并以与比较例1相同的方式来被用于制造模具时，可以获得具有所要尺寸的节距。即使一天过去，节距尺寸也不变化，而是基本保持与所结合使用的金属原模的尺寸相同。换言之，当允许薄膜充分地吸收水分以稳定其尺寸、然后再用于制造模具时，就可抑制模具在制造之后的尺寸变化。
尽可能快速地执行塑料薄膜的水分吸收处理可能是较佳的。因此，本发明的一个实施例包括在相对较高的温度之下进行水分吸收处理。塑料薄膜的水分吸收速率随着温度的升高而变快，并且当在较高的温度下执行预处理时，可缩短达到饱和水分含量所需的时间。例如，为了稳定为188μm厚的PET薄膜的尺寸，在22℃和55％RH下需要约6小时的处理时间，但当条件改变至45℃和55％RH时，尺寸则可以在约1小时内达到稳定。
当根据本发明在造型前对塑料薄膜进行水分吸收处理时，在如本文所述地尽可能高的温度下执行处理可能是较佳的。不过，为了抑制所不希望的塑料薄膜热变形，对该处理所施加的高温必须低于相应塑料薄膜的玻璃化转变点(Tg)。因此，水分吸收处理的处理温度低于塑料薄膜的Tg，但较佳的是尽可能高。合适的处理温度随着所用的薄膜而变。例如，当使用PET薄膜时，因为其Tg为约70℃，所以较佳的是在60℃左右的温度下进行水分吸收处理。当以这样的方式在一较高的温度下进行水分吸收处理时，预处理的时间可极大地减少，并可提高生产率。
另一方面，塑料薄膜的饱和水分含量取决于相对湿度，而不受温度的影响。因此，在水分吸收步骤中的相对湿度较佳的是与塑料薄膜的生产过程相等。水分吸收步骤中最为想要的处理条件是稍许低于塑料薄膜的Tg的温度以及与薄膜生产条件的相对湿度基本相等的相对湿度。当在这样的条件下进行水分吸收处理时，可以在短时间内使薄膜具有达到生产环境的相对湿度的足够的水分量和平衡状态，并且可以将制造后的模具尺寸波动限制到最小。
总而言之，根据本发明的铸塑软模具中的支承件并不是受特别限制的，只要用具有抗拉伸刚度的材料制来成且其水分含量由于预先进行的水分吸收处理而基本处于饱和即可。不过，当抗拉伸刚度以抗拉强度的方式表示时，它一般至少约5kg/mm2，较佳的是至少约10kg/mm2。当支承件的抗拉强度低于5kg/mm2时，在从金属原模释放出所得的模具时或从模具中脱出PDP肋时，使用性能降低，并且可能会发生断裂和撕裂。
适于本发明的实践的支承件从水分吸湿处理的容易性和使用性能的方面来说是吸湿的塑料薄膜，且进一步说是一刚性塑料薄膜。较佳的塑料薄膜的例子是聚对苯二甲酸乙二酯(PET)、聚萘二酸乙二酯(PEN)、拉伸的聚丙烯、聚碳酸酯和三乙酸酯，但这些例子决非是限制性的。这些塑料薄膜可用作单层薄膜或用作两种或多种组合的组合或层压薄膜。
可有利地用作支承件的塑料薄膜具有各种等级的抗拉强度。例如，对应PET的抗拉强度为18kg/mm2，对于PEN为28kg/mm2，对于拉伸的聚丙烯为19kg/mm2，对于聚碳酸酯为10kg/mm2，以及对于三乙酸酯为12kg/mm2。
上述的塑料薄膜具有各种水分含量，尽管还根据材料和使用环境而变。例如，PET的水分含量(在22℃下)在30％RH下为0.17重量％，在40％RH下为0.21重量％，在60％RH下为0.32重量％，以及在70％RH下为0.38重量％。当在20℃以及50％RH下测量时，对于PET水分含量为0.3重量％，对于PEN为0.4重量％，对于拉伸的聚丙烯为0.01重量％，对于聚碳酸酯为0.2重量％，以及对于三乙酸酯为4.4重量％。估计相应塑料薄膜的水分含量一般在上述值±50％的范围内。
可根据模具和PDP的结构，以各种不同的厚度使用上述的塑料薄膜或其它的支承件。厚度一般在约0.05mm至约0.5mm的范围内，且较佳的是约0.1mm至0.4mm。当厚度超出这些范围时，使用性能可能会变差。更厚的支承件从强度的角度来说是更为有利的。
根据本发明的铸塑软模具除了支承件之外，还包括形成在支承件上的一造型层。如下面详细地所述，造型层在其表面上有一凹槽图案，该凹槽图案具有对应于作为造型目标或其它突出部的PDP肋的预定形状和预定尺寸。造型层尽管也可形成为单层的，但较佳的是为如本文将述的一基层和一覆层的两层的结构。当考虑使用可光固化的造型材料时，支承件和造型层两者较佳的是透明的。
本发明的实施例包括一种铸塑软模具或一种使用该铸塑软模具的微型结构制造方法。下面将参照附图说明这些发明的较佳实施例。不过，正如熟悉本技术领域的人们将会是显而易见的，本发明并不特别地局限于以下的实施例。附带说一下，在附图中将使用相同的标号来标识相同或相应的部分。
图3是典型地示出根据本发明的一铸塑软模具的局部立体图。图4是沿着图3的线IV-IV截取的剖视图。
如这些如图所示，一铸塑软模具10在其表面上具有呈预定形状和预定尺寸的一凹槽图案。该凹槽图案是由多个凹槽部分4限定而成的一格子图案，诸凹槽部分4基本彼此平行布置，并同时彼此横穿并在其间保持预定的间隙。由于铸塑软模具10具有在表面上开口的格子图案的凹槽部分，所以，尽管它当然也可应用于制造其它微型结构，但它例如可有利地用于形成具有格子凸部图案的PDP肋。在需要时，铸塑软模具10可包括一附加层，或者可以对构成模具的各层进行任意的处理。不过，铸塑软模具10基本包括一支承件1和其上具有凹槽部分4的一造型层11，如图4中所示。附带说一下，图中所示的造型层11包括一基层2和一覆层3。
造型层11的基层2基本均匀地由一第一可固化材料制成，该第一可固化材料在10℃至80℃的温度下测量时具有3,000至100,000cps(周/秒)的相对较高的粘度，但基本上不含有或者完全不含有气泡。一般来说，这样的第一可固化材料在固化时并不平滑地发生收缩。因此，用这样的第一固化材料制成的具有凹槽的模具不易于发生变形，而是具有良好的尺寸稳定性。
第一可固化材料是可热固化的材料或者可光固化的材料。特别是，当第一可固化材料是可光固化的材料时，可在一相对较短的时间内制造出铸塑软模具，且无需使用细长的加热炉。由于可容易购得可用于第一可固化材料的可光固化的材料主要包括低聚物(可固化的低聚物)。特别是，当该低聚物是诸如丙烯酸氨基甲酸酯低聚物和/或环氧丙烯酸酯低聚物之类的丙烯酸低聚物时，基层在光学上是透明的。因此，当基层与本文将述的一透明覆层相结合时，因为甚至将光的射线穿过铸塑软模具而引导至造型材料，所以该铸塑软模具就可使用可光固化的材料。
覆层3设置在基层2的表面上靠近底侧2之处。在本例子中，在基层2与其上的覆层3之间的气泡被排斥出去。覆层3基本均匀地由一第二可固化材料形成，该第二可固化材料在10℃至80℃的温度下测量时具有不高于200cps的相对较低的粘度，但基本上不含有或者完全不含有气泡。该第二可固化材料具有低粘性。因为覆层3具有低粘性，在铸塑软模具表面上的粘性也变得较低。因此，可改善使用性能，并且可防止成形模具粘合到基片或生产设备上。
第二可固化材料与第一可固化材料一样，可以是可热固化的材料或可光固化的材料。不过，与第一可固化材料不同，可用于第二可固化材料的可光固化的材料包括单体(可固化单体)。特别是，当单体是诸如丙烯酰胺、丙烯腈、丙烯酸、丙烯酸酯等的丙烯酸单体时，覆层变得在光学上是透明的。因此，该铸塑软模具可结合如上所述的透明基层使用可光固化的造型材料。
用于支承造型层11的支承件1较佳的是如已详细说明的塑料薄膜，并且其厚度一般从约0.05mm至约0.5mm。较佳的是，支承件在光学上是透明的。当支承件在光学上是透明的时，辐照以进行固化的光射线就可能透过支承件。因此，可以使用光可固化的第一和第二固化材料来分别形成基层和覆层。特别是，当用透明材料均匀地形成支承件时，可更为有效地形成均匀的基层和覆层。本文描述透明支承件的典型例子。
可通过各种装置来制造根据本发明的铸塑软模具。例如当使用可光固化的第一和第二可固化材料时，铸塑软模具可有利地按图5和6中所示的顺序来制造。
首先，如图5(A)中所示准备其形状和尺寸相应于作为制造目标的铸塑软模具的形状和尺寸的一金属原模5、一由透明塑料制成的薄膜(下面称为“支承薄膜”)以及一层压辊23。这里，由于使用铸塑软模具来制造PDP后背板，特别是，金属原模15具有分隔部14，这些分隔部的图案和形状与在PDP后背板表面上的肋的图案和形状相同。因此，相邻分隔部14所界定的空间(凹进部)15是将成为PDP的放电显示单元的部分。层压辊23是一种用于将支承薄膜1压在金属原模5上的技术，而在需要时也可以使用已知和惯用的层压技术来替代层压辊23。
接着，可以使用诸如刀片涂料器或棒子涂料器之类的已知和惯用的技术(未示出)来将可光固化的第一可固化材料2施加到支承薄膜1的一个表面上并至一预定的厚度，如图5(B)所示。通过相同的技术，将可光固化的第二可固化材料3施加到金属原模5的分隔部保持表面上并至一预定的厚度，并且填充入分隔部14之间的间隙中所限定的凹进部15。在本发明中，第二可固化材料3由于其低粘性而易于流动。因此，即使当金属原模5具有大高宽比的分隔部14时，第二可固化材料3仍能均匀地填充，而不会截留气泡。
接着，在第一可固化材料2和第二可固化材料3保持彼此粘合的同时，使层压辊23在金属原模5上沿着图5(C)中的箭头A的方向滑动。该层压处理的结果是，能均匀地从凹进部15的主要部分脱出第二可固化材料3。
较佳的是，在该层压处理的过程中，使两可固化材料都粘合，且同时从分隔部14的顶部(自由端)至支承薄膜1的距离保持充分地大于分隔部的高度(例如至少为分隔部高度的1/10)。因为，这可以从分隔部14的空间有效地排出第二可固化材料3的大部分，并代之以如图7所示的第一可固化材料2。结果，基层可用于形成除了覆层3之外的模具凹槽图案。
在完成层压操作之后，在支承薄膜1被层压在金属原模5上的同时，使光射线(hv)穿过支承薄膜1辐照到第一和第二可固化材料2和3，如图5(D)所示。当支承薄膜1不包含诸如气泡之类的光散射物质、而是由透明材料均匀地形成时，辐照的光射线几乎不衰减，并能均匀地到达第一和第二可固化材料2和3。结果，第一可固化材料被有效地固化，以形成结合在支承薄膜1上的均匀基层2。第二可固化材料也类似地固化，以形成结合在基层2上的均匀覆层3。
在这里所述的一系列制造步骤之后，获得包括支承薄膜1、彼此整体地结合的基层2和覆层3的一铸塑软模具。之后，从金属原模5脱出铸塑软模具10，且同时保持其整体性，如图6(E)中所示。
该铸塑软模具无论其尺寸如何，都可以根据已知和惯用的手段和覆层手段来相对容易地加以制造。因此，与使用诸如真空压制机的真空设备的传统制造技术不同，本发明可无限制地容易地制造较大的铸塑软模具。
此外，根据本发明的铸塑软模具可用于制造各种微型结构。例如，如日本未审查专利公布(公开)第2001-191345号中所揭示的，根据本发明的模具特别和尤其可用于造型具有格子图案的DPD的肋。当采用该铸塑软模具时，仅通过采用层压辊来替代真空设备和/或复杂的工艺，就可以容易地制造具有格子型肋的大屏幕PDP，在这样的PDP中，紫外线不易从放电显示单元漏出。
接着，将参照图8和9说明通过使用日本未审查专利公布(公开)第2001-191345号的图1至3中所示的制造设备来制造在平玻璃板上设有肋的PDP基片。
首先，如图8(A)所示，一平玻璃板31被布置在一支承台21上，该平玻璃板31具有以预定的间隙以相互平行的布局设置且是预先准备好的多个电极32。如果使用能移位的台架(未示出)，则在其上支承平玻璃板31的支承台21是放置在该台架的一预定位置处。
接着，将根据本发明一实施例的、在其表面上设有凹槽图案的铸塑软模具10设置到平玻璃板31的一预定位置。
然后相对彼此定位平玻璃板31和模具10。详细地说，用眼睛或利用诸如CCD相机之类的一传感器29来进行该定位，以使模具10的凹槽部分与平玻璃杯31平行，如图8(B)所示。此时，模具10的凹槽部分以及平玻璃板31上相邻电极之间的空隙可在需要时通过调节温度和湿度来到达一致。一般来说，模具10和平玻璃板31根据温度和湿度的变化而发生伸长和收缩，并且收缩/伸长的长度不相同。因此，进行控制以在平玻璃板31和模具10之间的定位完成时保持温度和湿度恒定。这样的控制方法对于制造大面积的PDP基片是特别有效的。
随后，将层压辊23设置到模具10的一个端部，如图8(C)中所示。模具10的一个端部较佳的是在此时固定在平玻璃板31上。以这种方式，就可以防止先前定位的平玻璃板31和模具10之间的定位偏差。
接着，如图8(D)中所示，模具10的另一个自由端部抬升并随着在层压辊23上方的一保持件28移动，以露出平玻璃板31。此时要注意不要对模具10施加任何拉力，从而防止模具10折皱并保持模具10与平玻璃板31之间的定位。也可以采用其它的手段，只要可保持定位即可。将形成肋所需的一预定量的肋先驱物33供应到平玻璃板31上。图中所示的例子使用具有喷嘴的一浆糊漏斗27来作为一肋先驱物进给装置。
这里，术语“肋先驱物”指的是能形成作为最终目标的肋造型物的任意造型材料，而并不特别限制材料，而只要这些材料能形成肋造型物即可。该肋先驱物可以是热固化型或光固化型的。如下面将参照图9(F)所述，特别是，可极为有效地结合上升的透明铸塑软模具使用光可固化的肋先驱物。该铸塑软模具几乎没有诸如气泡或变形之类的缺陷，并可抑制不均匀的光线散射。因此，造型材料均匀地固化，并使肋具有恒定和出色的质量。
可适合于肋前驱器的成分的一个例子主要包括：(1)诸如氧化铝之类的呈肋形状的一陶瓷组分，(2)填充陶瓷组分之间的间隙并使肋紧致的一玻璃组分，诸如铅玻璃或磷酸盐玻璃，以及(3)用于贮藏、保持并结合陶瓷组分的一粘合剂和用于粘合剂组分的固化剂或聚合引发剂。较佳的是，粘合剂组分的固化不依靠加热，而是使用光线的辐照。在这样的情况中，就无需考虑平玻璃板的热变形。当需要时，对该成分添加由氧化物、盐、或者铬(Cr)、镁(Mn)、铁(Fe)、钴(Co)、镍(Ni)、铜(Cu)、锌(Zn)、铟(In)或锡(Sn)、钌(Ru)、铑(Rh)、钯(Pd)、银(Ag)、铱(Ir)、铂(Pt)、金(Au)或铈(Ce)的复合物组成的氧化催化剂，以降低粘合剂组分的除去温度。
为了实行附图中所示的制造方法，肋先驱物33不是均匀地供应至平玻璃板31的整个部分上。换言之，肋先驱物33可仅供应至层压辊34附近的平玻璃板31，如图8(D)所示。这是因为，当层压辊23在随后步骤中在模具10上移动时，可均匀地散布肋先驱物33。不过，在这种情况下，较佳的是使肋先驱物33具有约为或低于100,000cps、较佳的是约为或低于20,000cps的粘度。当肋先驱物的粘度大于约100,000cps时，层压辊不能充分地涂布肋先驱物，从而空气会被截留在模具的凹槽部分中，并导致肋的缺陷。实际上，当肋先驱物的粘度约为或低于100,000cps时，仅当层压辊从平玻璃板的一个端部至另一端部移动一次，肋先驱物就均匀地涂布在平玻璃板与模具之间，并且肋先驱物能均匀地填充入所有的凹槽部分且不会截留气泡。不过，肋先驱物的供应方法并不局限于上述的方法。例如，肋先驱物可覆层至平玻璃板的整个表面，尽管这样的方法没有在附图中示出。此时，用于覆层的肋先驱物具有与上述粘度相同的粘度。特别是当形成格子图案的肋时，粘度约为或低于20,000cps，较佳的是约为或低于5,000cps。
接着，驱动一旋转电机(未示出)，以一预定的速度在模具10上移动层压辊23，如图9(E)中的箭头所示。在层压辊23以这种方式在模具10上移动的同时，由于层压辊23的自重而从模具10的一端至另一端连续地对模具10施加压力。因此，肋先驱物33就涂布在平玻璃板31与模具10之间，并且造型材料填充入模具10的凹槽部分。换言之，凹槽部分的肋先驱物33顺序地替代空气，而填充入。当合适地控制肋先驱物或者层压辊的直径、重量或移动速度时，可在几微米至几十微米的范围内调整先驱物此时的厚度。
根据示于图中的本发明的制造方法，即使当模具的诸凹槽部分用作空气沟槽并收集空气时，它们在受到上述的压力时也能有效地将空气排到外面或模具的周缘。结果，即使当肋先驱物的填充是在大气压力下执行时，本发明的制造方法也可防止残余的气泡。换言之，无需施加真空以填充肋先驱物。不必说，在真空下则可更容易地去除气泡。
接着，对肋先驱物进行固化。当涂布在平玻璃板31上的肋先驱物33是光固化型时，肋先驱物(未示出)与平玻璃板31和模具10一起被放置入一光线辐照设备26中，如图9(F)所示，并且诸如紫外线(UV)之类的光射线穿过平玻璃板31和/或模具(10)对肋先驱物进行辐照，以固化肋先驱物。以这种方式，就可实现肋先驱物、亦即肋自身的造型。
最后，从光线辐照设备中取出结合在平玻璃板31上的所得的肋、平玻璃板31以及模具10，并且然后剥离和除去模具10，如图9(G)所示。因为根据本发明的模具具有很好的使用性能，所以可容易地剥离和除去模具，而不会破坏结合在平玻璃板上的肋。
尽管已本发明的较佳实施例这样地说明了本发明，但本发明并非特别地局限于此。
铸塑软模具不特别地局限于上述的形式，而是只要它能实现本发明的目的以及操作和效果即可。例如，铸塑软模具可具有所谓的“直线凹槽图案”，该图案通过基本彼此平行地布置多条凹槽且使它们之间设有间隙、但彼此不横穿而形成。这样的铸塑软模具可用于形成直线图案的PDP的肋。
根据本发明的铸塑软模具不仅可用于形成PDP肋，而是还可有利地用于形成各种具有类似形状或图案的微型结构。
此外，本发明可有利地制造前面参照图1所说明的PDP以及其它类型的PDP。因为PDP的详细结构、尺寸等是在本技术领域中是为大家所熟知的，因而将略去对其的说明。
例子
现将参照本发明的若干例子来更加具体地说明它。不过，本发明并不局限于以下的例子，正如那些熟悉本技术领域的人们将会是显而易见的那样。
例1
为了制造一PDP后背板，该例子准备了一具有直线图案的肋(分隔部)的矩形金属原模。现将更加详细地加以说明。该金属原模由具有等腰梯形截面的多个肋构成，这些肋沿着纵向以预定的节距排布。相邻的肋所限定的距离空隙(凹进部)相应于PDP的放电显示单元。各肋具有208μm的高度、55μm的顶宽以及115μm的底宽。一节距(相邻肋中心之间的距离)是359.990μm，以及肋的数量是2,943。诸肋的总节距(在两端处的肋中心之间的距离)为(2,943-1)×0.35999＝1,059.091mm。
通过混合80重量％的脂族丙烯酸氨基甲酸酯低聚物(Henkel Co.的产品，商品名称为“Photomer 6010”)、20重量％的1，6己二醇二丙烯酸酯(Shin-Nakamura Kagaku K.K.的产品)以及1重量％的2-羟基-2-甲基-1-苯基-丙-1-酮(on)(Ciba Specialties Chemicals Co.的产品，商品名称“Darocure 1173”)。当用布式粘度计(B型粘度计)测量该第一可固化材料的粘度时，该粘度在22℃下为8,500cps。
准备一宽度为1,300mm、厚度为188μm且卷入在一卷上的PET薄膜(TeijinK.K.的产品，商品名称“HPE188”)，以将其用作模具的支承件。该PET薄膜在22℃％和55％RH的环境下从卷中取出，并如此地停止6小时。PET薄膜的水分含量约为0.30重量％。
接着，以如下的方式制造和检查一模具，且同时保持22℃和55％RH的环境。
以直线形式将通过前述步骤所制备的可光固化的树脂施加到分别制备的一金属原模的上游端。接着，以覆盖金属原模的方式层压一如上所述地经过水分吸湿处理的PET薄膜。当利用一层压辊充分地按压PET薄膜时，可光固化的树脂填充入金属原模的凹进部。
在这种状态下，从一荧光灯(Mitsubishi Denki-Oslam Co.的产品)辐照出具有300nm之400nm波长的光射线，并穿过PET薄膜辐照可光固化的树脂约30秒。可光固化的树脂就这样固化，并形成一造型层。接着，将PET薄膜与造型层一起从金属原模剥离，从而获得具有大量凹槽部分的一铸塑软模具，且所述诸凹槽部分的形状和尺寸相应于金属原模的肋的形状和尺寸。
当以模具刚刚从金属原模剥离之后的时间点作为起始点而经过一些时间后测量模具的总节距时，可以获得如下表1所列的测量结果。
对比例1
以与例1相同的方式制造和检查一铸塑软模具，只是取出卷绕在卷上的PET薄膜并立即将其在22℃和55％RH的环境下使用，而不对卷绕在卷上的PET薄膜进行水分吸收处理，以形成对比。
当与例1相同地、以模具刚刚从金属原模剥离之后的时间点作为起始点而经过一些时间后测量模具的总节距时，可获得如下表1所列的测量结果。
表1
Figure G03816857XD00151
金属原模*...模具肋的总节距
如从表1中所示的测量结果可理解的那样，例1模具的总节距在生产后紧接的一天过去之后表现出仅约20ppm的变化。这样的变化量意味着，对作为目标的模具总节距误差至多为约20ppm，并充分地满足用于PDP肋的模具所要求的百分之几十之内的尺寸精度。
与之对比，对比例1的模具总节距在刚刚制造好之后基本等于例1的模具总节距，但它随着时间逐渐增加，并且在一天过去之后到达约310ppm。换言之，一天过去之后的模具总节距比作为目标的模具总节距大约310ppm，无法满足用于PDP肋的模具所要求的尺寸精度。
附图说明
图1是示出根据也可应用本发明的现有技术的一PDP的例子的剖视图。
图2是可用于说明一铸塑软模具中的尺寸精度的重要性的剖视图。
图3是示出根据本发明一实施例的一铸塑软模具的立体图。
图4是沿着图3的线IV-IV的剖视图。
图5是连续地示出根据本发明的一铸塑软模具的制造方法(前面一半的诸步骤)的剖视图。
图6是连续地示出根据本发明的一铸塑软模具的制造方法(后面一般的诸步骤)的剖视图。
图7是示出在根据本发明的一铸塑软模具的制造过程中第一和第二可固化材料的分布的剖视图。
图8是连续地示出根据本发明的一PDP后背板的制造方法的示意图。
图9是连续地示出根据本发明的PDP后背板的制造方法的示意图。

Claims (11)

1.一种制造在一基片的表面上设有预定形状和预定大小的凸部图案的微型结构的方法，该方法包括以下步骤：
提供一铸塑软模具，该铸塑软模具包括一支承件，该支承件用抗拉强度至少为5kg/mm2的材料制成，且通过预先进行一水分吸收处理而在使用时的温度和相对湿度下包含达到饱和的水分，该铸塑软模具还包括一设置在所述支承件上的造型层，该造型层在其表面上设有一凹槽图案，该凹槽图案的形状和大小相应于所述凸部图案的形状和尺寸；
在所述基片与所述模具的造型层之间提供一可固化的造型材料，并将造型材料填充入所述模具的所述凹槽图案；
固化所述造型材料，并形成具有所述基片和整体结合至所述基片的所述凸部图案的一微型结构；以及，
从所述模具中脱出所述微型结构。
2.如权利要求1所述的制造方法，其特征在于，所述造型材料是光可固化的材料。
3.如权利要求1所述的制造方法，其特征在于，所述微型结构是用于等离子显示板的一后背板。
4.如权利要求3所述的制造方法，其特征在于，还包括独立地、基本彼此平行地布置一组寻址电极，且同时使诸寻址电极之间在所述基片的表面上保持一预定间隙。
5.如权利要求1所述的制造方法，其特征在于，所述支承件和所述造型层是透明的。
6.如权利要求1所述的制造方法，其特征在于，所述支承件是吸湿的塑性材料。
7.如权利要求6所述的制造方法，其特征在于，所述吸湿的塑性材料是选自以下材料组中的至少一种塑性材料：聚对苯二甲酸乙二酯、聚萘二酸乙二酯、拉伸的聚丙烯、聚碳酸酯和三乙酸酯。
8.如权利要求1所述的制造方法，其特征在于，所述支承件的厚度为0.05至0.5mm。
9.如权利要求1所述的制造方法，其特征在于，所述造型层包括由在10至80℃下具有3,000至100,000cps的粘度的第一可固化材料制成的一基层和由在10至80℃下具有不大于200cps的粘度的第二可固化材料制成的一覆层，且覆层施加在所述造型层的表面之上。
10.如权利要求9所述的制造方法，其特征在于，所述第一可固化材料和所述第二可固化材料是可光固化的材料。
11.如权利要求1所述的制造方法，其特征在于，所述造型层的凹槽图案是一格子图案，由基本平行且同时彼此横穿地布置、且它们之间设有间隙的多个凹槽部分构成该格子图案。
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