KR20050100607A

KR20050100607A - 가요성 주형, 그 제조 방법, 및 미세 구조물 제조 방법

Info

Publication number: KR20050100607A
Application number: KR1020057012770A
Authority: KR
Inventors: 다까끼 스기모또
Original assignee: 쓰리엠 이노베이티브 프로퍼티즈 컴파니
Priority date: 2003-01-10
Filing date: 2003-12-10
Publication date: 2005-10-19
Also published as: WO2004062870A1; EP1581375A1; TW200426011A; CA2512081A1; JP2004216641A; AU2003297794A1; TWI229632B; CN1735491A

Abstract

표면 상에 특정 형상 및 크기의 홈 패턴(4)을 구비한 주형 층(11)을 갖는 가요성 주형(10)은 주형 층이 정전기 방지제로서 유기 불소 화합물의 리튬 염을 함유하도록 구성된다.

Description

가요성 주형, 그 제조 방법, 및 미세 구조물 제조 방법 {FLEXIBLE MOLD, METHOD OF MANUFACTURING SAME AND METHOD OF MANUFACTURING FINE STRUCTURES}

본 발명은 주형 및 주형을 제조하는 방법, 특히 가요성 주형 및 미세 구조물을 성형하는데 유용하고 정전기 방지 성능이 특히 우수한 가요성 주형을 제조하는 방법에 관한 것이다. 본 발명은 또한 그러한 가요성 주형을 사용하여 미세 구조물을 제조하는 방법에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 플라즈마 표시 패널용 후방 패널의 리브를 제조하기 위해 유리하게 사용될 수 있다.

공지된 바와 같이, 텔레비전 기술의 진보와 발전으로 인해, 음극선관(CRT)을 사용하는 표시 장치가 더 많이 제작되었고 더욱 경제적으로 대량 생산되었다. 그러나, 최근에 CRT를 사용한 이러한 표시 장치 대신에, 얇고 가벼운 평면 표시 장치가 증가되는 관심을 끌고 있다.

대표적인 평면 패널 표시 장치들 중 하나는 노트북형 개인용 컴퓨터, 이동 전화기, 개인 휴대 정보 단말기(PDA), 및 다른 휴대용 전자 정보 장치 내의 소형 표시 장치로서 이미 널리 사용되고 있다. 다른 한편으로, 플라즈마 표시 패널은 얇은 대형 스크린 크기의 평면 패널 표시 장치로서 전형적인 표시 장치이고, 실제로 벽걸이 텔레비전 스크린으로서 사업용과 최근에는 가정용으로도 사용되기 시작하였다.

PDP는 도1에 개략적으로 도시된 바와 같은 구성은 갖는다. 도시된 예에서, PDP(50)는 간단하게 하기 위해 표시를 위한 단지 하나의 방전 셀(56)을 포함하지만, 통상 표시를 위한 복수의 소형 방전 셀을 포함한다. 특히, 표시를 위한 각각의 방전 셀(56)은 한 쌍의 유리 기판, 즉 서로 이격되어 대향한 전방 유리 기판(61) 및 후방 유리 기판(51)과, 이러한 유리 기판들 사이에 배치된 특정 형상의 리브(54; 장벽 리브, 때때로 격벽 또는 장벽으로 불림)의 미세 구조물에 의해 둘러싸여 한정된다. 전방 유리 기판(61)은 주사 전극 및 유지 전극으로 구성된 투명 표시 전극(63), 투명 유전 층(62), 및 중첩 투명 보호 층(64)을 포함한다. 후방 유리 기판(51)은 어드레스 전극(53)과 중첩 유전 층(52)을 포함한다. 표시 전극(63)과 어드레스 전극(53)은 서로에 대해 수직이고, 각각 규칙적인 패턴으로 이격되어 배열된다. 표시를 위한 각각의 방전 셀(56)은 그의 내벽 상에 형성된 형광 층(55)을 갖고, 전술한 전극들 사이의 플라즈마 방전에 의해 발광 표시를 가능케 하기 위해 내부에 기밀 밀봉된 희유 기체(예를 들어, Ne-Xe 기체)를 갖는다.

통상, 리브(54)는 세라믹의 미세 구조물로 구성되고, 보통 PDP용 후방 패널을 형성하기 전에 도2에 개략적으로 도시된 바와 같이 어드레스 전극(53)과 함께 후방 유리 기판(51) 상에 제공된다. 리브의 형상 및 치수 정밀도가 PDP의 성능에 상당한 영향을 주므로, 리브를 제조하기 위해 사용되는 주형 및 제조 방법에 대해 다양한 개선이 이루어졌다.

예를 들어, 금속 또는 유리가 주형 재료로서 사용되고 리브(격벽)를 형성하기 위한 코팅 액체가 유리 기판의 표면과 주형 재료 사이에 배치되고, 코팅 액체가 경화된 후에 주형 재료가 제거되고, 그 후에 그 위로 전달된 경화된 코팅 액체를 갖는 기판이 소결되는 것을 특징으로 하는 장벽 리브를 제조하기 위한 방법이 제안되었다 (일본 특허 출원 공개 제9-12336호 참조). 코팅 액체는 저융점의 유리 분말을 주성분으로 갖는다.

또한, 세라믹 또는 유리 분말과 용매의 혼합물과 유기 첨가제로 구성된 결합제를 격벽을 위한 공동을 갖는 실리콘 수지 주형 내로 충전하는 단계와, 이러한 혼합물을 세라믹 또는 유리로 형성된 후방 패널에 일체로 결합시키는 단계를 포함하는 PDP용 기판을 제조하기 위한 방법이 제안되었다 (일본 특허 출원 공개 제9-134676호 참조).

더욱이, 기판의 표면 상에 소정 두께의 플레이트 형상의 소정의 유연성을 갖는 격벽 부재를 형성하는 단계와, 형성되는 격벽에 대응하는 형상을 구비한 프레스 주형에 의해 압력 하에서 격벽 부재를 성형하는 단계와, 격벽 부재로부터 프레스 주형을 해제시키는 단계와, 성형된 격벽 부재를 소정의 온도로 열처리하는 단계를 포함하는 격벽을 제조하기 위한 방법도 제안되었다 (일본 특허 출원 공개 제9-283017호 참조).

그러나, 여전히 정전기로 인한 대전의 문제점이 있다. 주형이 보통 수지 재료로 형성되므로, 정전기로 인한 대전이 그의 사용 중에 발생하기 쉽고, 결과적으로 주형은 주형 재료의 먼지 또는 분말, 또는 리브의 파편을 끌어당기는 경향이 있어서, 빈번한 세척이 요구되거나 얻어지는 후방 패널의 품질이 악영향을 받을 수 있다.

정전기의 문제점을 처리하기 위해, 한 가지 접근법은 이온 전도성 재료, 양호하게는 과염소산리튬을 사용한, PDP용 기판을 제조하기 위해 사용되는 주형의 정전기 방지 처리를 위한 방법이다 (일본 특허 출원 공개 제2001-191345호). 과염소산리튬은 다른 일반적인 염에 비해 비교적 낮은 이온화 에너지(높은 용해도)를 가져서, 수지와 같은 유기 재료에 혼합될 때, 재료의 전기 전도성을 증가시킨다. 이러한 방법에 따르면, 주형의 표면 전기 저항이 정전기 방지 처리의 결과로 감소되었고, 이에 의해 먼지 등의 부착이 회피될 수 있었다. 특히, 이온 전도성이 이러한 방법에 의해 주형에 주어질 때, 정전기 방지 처리는 주위 환경에 관계없이 성공적으로 수행될 수 있었다.

도1은 본 발명이 적용될 수 있는 종래의 PDP의 일례를 개략적으로 도시하는 단면도이다.

도2는 도1의 PDP에서 사용되는 PDP용 후방 패널을 도시하는 사시도이다.

도3은 본 발명의 일 실시예에 따른 가요성 주형을 도시하는 사시도이다.

도4는 도3의 주형의 선 Ⅳ-Ⅳ를 따라 취한 단면도이다.

도5a 내지 도5c는 본 발명에 따라 가요성 주형을 제조하는 방법을 도시하는 단면도이다.

도6a 내지 도6c는 본 발명에 따라 PDP용 후방 패널을 제조하는 방법을 도시하는 단면도이다.

도7은 표면 저항과 수지 재료의 양에 대한 리튬 염 용액의 첨가량 사이의 관계를 도시하는 그래프이다.

도8은 대전 전압과 수지 재료의 양에 대한 리튬 염 용액의 첨가량 사이의 관계를 도시하는 그래프이다.

그러나, 최근의 연구로부터, 과염소산리튬을 사용한 이러한 정전기 방지 처리 방법에서 해결되어야 하는 문제점이 남아있다는 것이 발견되었다. 과염소산리튬은 높은 산화 특성을 갖고, 그러므로 염 자체의 취급뿐만 아니라 염이 재료에 혼합될 때의 주형 재료의 취급에 있어서 매우 주의해야 할 필요가 있다. 따라서, 과염소산리튬을 함유하는 주형 재료 또는 주형의 대량 생산은 매우 어렵다.

본 발명의 일 태양에서, 표면 상에 특정 형상 및 크기의 홈 패턴을 갖는 주형 층을 포함하는 가요성 주형이 제공되고, 상기 주형 층은 정전기 방지제로서 유기 불소 화합물의 리튬 염을 함유한다.

본 발명의 다른 태양에서, 특정 형상 및 크기의 홈 패턴을 갖는 주형 층을 포함하는 가요성 주형을 제조하는 방법이 제공되고,

상기 방법은,

정전기 방지제로서 유기 불소 화합물의 리튬 염을 함유하는 광경화성 수지 재료를 표면 상에 상기 주형의 상기 홈 패턴에 대응하는 형상 및 크기의 돌출 패턴을 갖는 금속 주 패턴 상에 소정의 필름 두께로 코팅함으로써 광경화성 수지 재료의 층을 형성하는 단계와,

플라스틱 재료의 필름으로 구성된 투명 지지체를 상기 금속 주 패턴 상에 라미네이팅하여 상기 금속 주 패턴, 상기 광경화성 수지 재료의 층, 및 상기 지지체의 라미네이트를 형성하는 단계와,

상기 광경화성 수지 재료의 층을 경화시키기 위해 상기 라미네이트를 지지체의 측면으로부터 광으로 조사하는 단계와,

상기 지지체와 함께 상기 광경화성 수지 재료의 경화에 의해 형성된 상기 주형 층을 상기 금속 주 패턴으로부터 해제시키는 단계를 포함한다.

본 발명의 또 다른 태양에서, 기판의 표면 상에 특정 형상 및 크기의 돌출 패턴을 갖는 미세 구조물을 제조하는 방법이 제공되고,

상기 방법은,

표면 상에 상기 돌출 패턴에 대응하는 형상 및 크기의 홈 패턴을 가지며 정전기 방지제로서 유기 불소 화합물의 리튬 염을 함유하는 주형 층을 갖는 가요성 주형을 제공하는 단계와,

상기 기판과 상기 주형의 상기 주형 층 사이에 경화성 성형 재료를 위치시키고 상기 성형 재료를 주형의 상기 홈 패턴 내로 충전하는 단계와,

상기 성형 재료를 경화시키고 상기 기판 및 그에 일체로 연결된 돌출 패턴으로 구성된 미세 구조물을 형성하는 단계와,

상기 미세 구조물을 주형으로부터 해제시키는 단계를 포함한다.

본 발명에 따른 가요성 주형 및 그의 제조 방법과, 미세 구조물을 제조하기 위한 방법이 각각 다양한 실시예에서 유리하게 달성될 수 있다. 본 발명의 실시예들은 미세 구조물의 전형적인 예로서 PDP용 리브의 제조를 참조하여 아래에서 상세하게 설명될 것이다. 본 발명은 PDP용 리브의 제조로 제한되지 않는다는 것을 이해해야 한다.

도2를 참조하여 이미 설명된 바와 같이, PDP용 리브(54)는 후방 유리 기판(51) 상에 제공되어 PDP용 후방 패널을 형성한다. 리브(54)의 간격(C; 셀 피치)은 스크린의 크기에 의존하여 변할 수 있고, 전형적으로 약 150 내지 400 ㎛의 범위 내에 있다. 통상, 리브는 두 가지 조건, 즉 "공기 방울의 봉입, 변형 등과 같은 결함이 없어야 하고" 그리고 "리브의 피치가 높은 정밀도를 가져야 한다"는 것을 만족시켜야 한다. 피치의 정밀도에 대해, 리브는 어드레스 전극에 대한 편차가 거의 없이 특정 위치에 제공되도록 요구되며, 실제로 위치 공차는 수십 ㎛ 내에 있다. 위치 오류가 수십 ㎛를 초과하면, 가시광을 위한 발광 조건이 악영향을 받고, 만족할 만한 자연스러운 발광 표시가 기대될 수 없다. 스크린 크기가 요즘 점점 커지므로, 리브 피치의 불충분한 정밀도의 문제점은 심각할 수 있다.

리브(54)가 전체적으로 고려될 때, 리브(54)의 전체 피치(R; 양 단부에서의 리브(54)들 사이의 거리, 5개의 리브만이 본 도면에 도시되어 있지만, 보통 약 300개의 리브가 존재함)의 요구되는 치수 정확성은 통상 수십 ppm 내에 있지만, 기판의 크기 또는 리브의 형상에 의존하여 다소의 차이가 있을 수 있다. 통상, 리브는 지지체와 지지체에 의해 지지되는 홈 패턴을 갖는 주형 층을 포함하는 가요성 주형을 사용하여 유리하게 형성될 수 있고, 주형의 전체 피치(양 단부에서의 홈 부분들 사이의 거리) 또한 리브와 동일한 수십 ppm 이하의 치수 정확성을 만족시키도록 요구된다. 본 발명에 따르면, 만족스러운 치수 정확성이 리브의 피치 및 전체 피치에 대해 얻어질 수 있다.

먼저, 도2에 도시된 바와 같이 PDP용 후방 패널을 제조하는데 유용한 본 발명의 가요성 주형은 구성 및 그를 제조하는 방법에 대해 설명될 것이다.

도3은 본 발명의 양호한 실시예에 따른 가요성 주형을 개략적으로 도시하는 부분 사시도이다. 도3으로부터 알 수 있는 바와 같이, 가요성 주형(10)은 도2에 도시된 바와 같이 서로에 대해 평행하게 배열된 복수의 리브(54)를 구비한 직선 리브 패턴을 갖는 PDP용 후방 패널의 제조를 위해 설계된다. 가요성 주형(10)은 도시되지는 않았지만, 복수의 리브가 일정 간격으로 서로 교차하도록 대체로 평행하게 배열되는 격자형 리브 패턴을 갖는 PDP 후방 패널용 유리 기판, 또는 다른 유형의 PDP용 후방 패널의 제조를 허용하도록, 설계가 변형될 수 있다.

도4는 도3의 선 Ⅳ-Ⅳ를 따라 취한 단면도이지만, 도3의 가요성 주형의 형상 및 크기는 정확하게 재현되지 않았다. 도4에 도시된 바와 같이, 가요성 주형(10)은 그의 표면 상에 소정의 형상 및 크기의 홈 패턴을 갖는다. 홈 패턴은 일정 간격으로 서로에 대해 대체로 평행하게 배열된 복수의 홈(4)으로 구성된 직선 리브 패턴이다. 홈(4)은 리브가 주형으로부터 쉽게 해제될 수 있도록 양호하게는 도4에 도시된 바와 같이 기울어진 측면(측벽)을 갖는다. 또한, 종방향으로 연장되는 홈의 종단부는 양호하게는 기울어진 단부 표면을 갖는다. 홈(4)의 형상 및 크기는 각각 주형을 사용하여 제조되는 PDP용 리브의 형상 및 크기에 따라 광범위하게 변화될 수 있다. 예를 들어, 도4에 도시된 주형(10)의 경우에, 주형 층(11)의 표면 상에서 측정될 때, 각각의 홈(4)의 깊이(d)는 전형적으로 약 100 내지 400 ㎛의 범위, 양호하게는 약 150 내지 300 ㎛의 범위 내에 있다. 각각의 홈(4)의 폭(w)은 전형적으로 약 5 내지 250 ㎛의 범위, 양호하게는 약 100 내지 200 ㎛의 범위 내에 있다. 각각의 홈의 길이는 홈 패턴에 의존하여 크게 변하고, 일반적으로 한정될 수 없다. 두 홈(4)들 사이에 놓인 평면 부분의 폭(l)은 전형적으로 약 50 내지 250 ㎛의 범위, 양호하게는 약 100 내지 200 ㎛의 범위 내에 있다.

쉽게 이해될 수 있는 바와 같이, 가요성 주형(10)은 도4에 도시된 바와 같이 홈(4)이 상부 평면 상에서 개방된 채로 표면 상에 제공되도록 형성되어, 돌출 패턴, 예를 들어 직선 돌출 패턴, 격자형 돌출 패턴을 갖는 PDP용 리브를 성형하기 위해 유리하게 사용될 수 있다. 가요성 주형(10)은 주형 층(11)으로만 형성될 수 있거나, 요구되는 추가의 층을 포함할 수 있거나, 선택적인 처리가 주형을 구성하는 다양한 층들 상에서 수행될 수 있다. 가요성 주형은 양호하게는 지지체(1)와 그 위에 홈(4)을 갖는 주형 층(11)으로 구성된다. 지지체(1) 및 주형 층(11) 각각은 양호하게는 투명하다.

본 발명의 가요성 주형은 주형 층이 정전기 방지제로서 유기 불소 화합물의 리튬 염을 함유하는 것을 특징으로 한다. 유기 불소 화합물의 리튬 염은 주형 층의 구성 재료(성형 재료, 양호하게는 수지 재료)에 혼합될 때, 혼합물 또는 얻어지는 주형 내에서 정전기 방지제로서 충분한 기능을 위해 그리고 정전기로 인한 바람직하지 않은 대전의 발생을 회피하기 위해 유효한 양으로 사용된다.

본 발명에서 사용되는 주형 층에 혼합되어야 하는 유기 불소 화합물의 리튬 염은 특별히 제한되지 않는다. 본 발명의 실시에 적합한 유기 불소 화합물의 리튬 염은 양호하게는,

(1) 수분에 대한 우수한 안정성을 갖는 화합물, 즉 수분의 존재 시에 대체로 분해되지 않는 화합물,

(2) 우수한 열 안정성을 갖는 화합물, 즉 상승된 온도, 예를 들어 약 100℃로 가열될 때 대체로 분해되지 않는 화합물, 특히 주형을 사용한 성형 공정 중에, 200℃ 이상, 양호하게는 약 300 내지 350℃의 상승된 온도로 가열될 때 안정되게 유지되고 열분해를 일으키지 않는 화합물,

(3) 우수한 전기 전도성을 갖는 화합물, 즉 1 M(몰)의 농도에서 PC/DME(프로필렌 카보네이트/디메톡시에탄) 내에서 측정될 때, 예를 들어 약 5 내지 15 mS/cm, 양호하게는 약 10 내지 12 mS/cm의 전기 전도성을 나타내는 화합물이다.

본 발명에서 사용되는 리튬 염 화합물은 이러한 요구 조건들 중 적어도 하나를 만족시키도록 요구되고, 가장 양호하게는 이러한 요구 조건 모두를 만족시킨다.

본 발명자는 본 발명에서 사용되기에 적합한 유기 불소 화합물의 리튬 염은 CF₃SO₃Li, (C_nF_2n+1SO₂)₂NLi(여기서, n은 정수 1 또는 2), LiSO₃C₂F₄SO₃Li, CF₃CO₂Li, C₄F₉SO₃Li, (CF₃CO)₂NLi, (CF₃SO₂)₃CLi, 및 (CF₃SO₂)₂CFLi를 포함하지만 그에 제한되지 않는다. 이러한 리튬 염은 단독으로 또는 이들 중 둘 이상의 혼합물로 사용될 수 있다.

이러한 리튬 염은 아래에서 설명되는 이유로 본 발명에서 유리하게 사용될 수 있다. CF₃SO₃Li, (CF₃SO₂)₂NLi, (C₂F₅SO₂)₂NLi와 같은 리튬 염이 양호하다. 또한, CF₃SO₃Li, (CF₃SO₂)₂NLi, (C₂F₅SO₂)₂NLi와 같은 리튬 염은 350℃의 온도에서도 안정하다는 것이 본 출원인에 의해 확인되었다. 또한, 이러한 리튬 염은 낮은 산화 특성을 가져서, 주형 재료에 쉽게 혼합될 수 있고 얻어진 혼합물의 관리에 어려움이 없다. 따라서, 주형 재료의 준비로부터 시작하여 주형의 제조, 주형의 저장에 이르는 전체 공정은 훨씬 더 쉽게 실시될 수 있다.

전술한 유기 불소 화합물의 리튬 염은 현저하게 우수한 정전기 방지 성능을 갖는다. 이러한 리튬 염은 과염소산리튬과 같은 낮은 이온화 에너지를 가지며, 정전기 방지제로서 유리하게 사용될 수 있다. 통상, 일련의 유기 불소 화합물의 리튬 염 중에서, 분자 내에 -SO₂기를 갖는 리튬 염, 예를 들어 (C_nF_2n+1SO₂)₂NLi는 특히 높은 전기 전도성을 갖는다. 특히, (C_nF_2n+1SO₂)₂NLi와 같은 이미드 염은 분자 내에 2개의 -SO₂기를 가지며, 특히 높은 전기 전도성이 이러한 염으로부터 기대될 수 있다.

전술한 유기 불소 화합물의 리튬 염은 그대로 주형 재료에 혼합될 수 있거나, 양호하게는 리튬 염 이온화 용매 내에 용해된 다음 주형 재료에 혼합될 수 있다. 적합한 이온화 용매는 약 200℃ 이상의 높은 비점을 갖는 극성 용매이다. 본 발명을 실시하기에 적합한 높은 비점을 갖는 극성 용매의 예는 에틸렌 카보네이트, 프로필렌 카보네이트, 에틸렌 글리콜, 락톤, 및 이들의 유도체를 포함하지만 그에 제한되지 않는다. 이러한 이온화 용매는 단독으로 또는 이들 중 둘 이상의 조합으로 사용될 수 있다. 이러한 이온화 용매는 리튬 염을 용해시키기 위해 가변량으로 사용될 수 있으며, 전형적으로 주형 재료의 총량에 대해 양호하게는 약 0.01 내지 10 중량%의 범위, 더욱 양호하게는 약 0.1 내지 1.0 중량%의 범위 내의 양으로 사용된다.

주형 층 내의 리튬 염의 유효 혼합량은 리튬 염의 종류 및 주형 재료의 종류와 같은 다양한 인자에 의존하여 변화될 수 있고, 전형적으로 주형 재료의 총 중량에 대해, 양호하게는 약 0.01 내지 5 중량%의 범위, 더욱 양호하게는 약 0.05 내지 1 중량%의 범위 내에 있다. 그러한 리튬 염의 혼합량이 0.01 중량%보다 작으면, 원하는 정전기 방지 효과가 얻어질 수 없다. 대조적으로, 혼합량이 5 중량%보다 크면, 정전기 방지 효과가 포화된다.

주형 층은 양호하게는 광경화성 수지 재료의 경화편으로 형성된다. 본 발명을 실시하기 위해 유리하게 사용될 수 있는 주형 층은 필름이 경화성 수지 재료를 코팅함으로써 형성된 후에 열, 빛, 또는 다른 에너지의 인가에 의해 수지 재료를 경화시킴으로서 형성된 얇은 필름이다. 그러므로, 경화성 수지 재료는 양호하게는 열 경화성 수지 재료 또는 광경화성 수지 재료이다. 특히, 광경화성 수지 재료가 유리하게 사용될 수 있고, 이는 주형 층을 형성하기 위해 크고 긴 가열로를 요구하지 않으며 경화가 비교적 짧은 기간 내에 수행될 수 있기 때문이다. 광경화성 수지 재료는 양호하게는 광경화성 단량체 또는 저중합체, 더욱 양호하게는 아크릴 단량체 또는 저중합체, 가장 양호하게는 (메트)아크릴레이트, 즉 아크릴레이트 또는 메타크릴레이트, 단량체 또는 저중합체이다.

특히, 주형 층을 형성하기에 적합한 아크릴 단량체는 우레탄 아크릴레이트, 폴리에스터 아크릴레이트, 폴리에텔 아크릴레이트, 아크릴 아미드, 아크릴 니트릴, 아크릴산, 아크릴 에스터를 포함하지만 그에 제한되지 않는다. 주형 층을 형성하기에 적합한 아크릴 저중합체는 우레탄 아크릴레이트 저중합체, 에폭시 아크릴레이트 저중합체를 포함하지만 그에 제한되지 않는다. 특히, 우레탄 아크릴레이트 및 그의 저중합체는 경화 후에 가요성이면서 강한 경화편을 제공할 수 있고, 일반적으로 아크릴레이트 중에서 매우 높은 경화 속도를 가져서 주형의 생산성 개선에 기여할 수 있다. 또한, 이러한 아크릴레이트 단량체 또는 저중합체가 사용될 때, 얻어지는 주형 층은 광학적으로 투명해진다. 따라서, 그러한 주형 층을 갖는 가요성 주형은 광경화성 성형 재료가 PDP 리브 또는 다른 미세 구조물의 제조에 사용되도록 허용한다. 이러한 아크릴 단량체 또는 저중합체는 단독으로 또는 그들 중 둘 이상의 임의의 조합으로 사용될 수 있다. 아크릴레이트 단량체 또는 저중합체의 특징이 위에서 설명되었지만, 유사한 특징이 메타크릴레이트 단량체 또는 저중합체에 대해 얻어질 수 있다.

경화성 수지 재료는 선택적인 첨가제를 함유할 수 있다. 예를 들어, 경화성 수지 재료가 광경화성 수지 재료일 때, 적합한 첨가제는 광 개시제를 포함할 수 있다. 예를 들어, 광 개시제로서, 가장 적합한 화합물은 경화성 수지 재료의 유형에 따라 선택되어야 하고, 예는 2-하이드록시-2-메틸-1-페닐-프로판-1-온, 비스(2,4,6-트리메틸벤조일)-페닐 포스핀 옥사이드를 포함할 수 있다. 이러한 광 개시제는 단독으로 또는 그들 중 둘 이상의 조합으로 사용될 수 있다. 광 개시제는 경화성 수지 재료의 유형에 의존하여 큰 가변량으로 사용될 수 있고, 전형적으로 경화성 수지 재료의 총량에 대해, 약 0.1 내지 10 중량%의 범위, 양호하게는 약 0.5 내지 2 중량%의 범위 내의 양으로 사용된다.

본 발명에서 사용되는 유기 불소 화합물의 리튬 염 이외에, 과염소산리튬, 질산리튬 등과 같은 다른 정전기 방지제가 본 발명의 작동 효과가 악영향을 받지 않는 한, 추가의 소량으로 사용될 수 있거나, 오히려 본 발명의 작동 효과는 그에 의해 개선될 수 있다.

사용될 수 있는 다른 첨가제는 예를 들어 아민 계면활성제, 이온성 계면활성제 등을 포함한다.

주형 층은 리브의 형상 및 크기와 같은 인자에 의존하여 가변 두께로 사용될 수 있다. 전형적으로, 주형 층의 두께는 약 5 내지 1000 ㎛의 범위, 양호하게는 약 100 내지 500 ㎛의 범위 내에 있다. 주형 층이 너무 얇으면, 특정 높이의 리브가 형성될 수 없다. 주형 층의 두께는 지지체의 존재 또는 부재에 의존하여 적합하게 변형될 수 있다.

주형 층은 양호하게는 지지체에 의해 유지된다. 주형 층을 유지하는 지지체는 임의의 재료로 구성될 수 있고, 취급에 적합한 가요성이 주형에 주어져야 하므로, 양호하게는 적합한 경도 및 유연성을 갖는 지지체 재료로 구성된다.

지지체 재료의 경도에 대해, 지지체 재료로서, 홈을 형성하는데 관계된 주형 층을 형성하는 주형 재료(양호하게는, 광경화성 수지와 같은 광경화성 재료)보다 훨씬 더 경질인 재료, 양호하게는 높은 유리 전이 온도를 갖는 플라스틱 재료를 선택하는 것이 양호하다. 통상, 광경화성 수지의 경화 수축이 대략 수 %이므로, 연질 플라스틱 필름이 지지체용으로 사용되면, 그의 경화 수축은 지지체 자체의 치수 변화를 일으킬 수 있고, 홈 피치의 치수 정확성은 수십 ppm 내에서 제어될 수 없다. 대조적으로, 플라스틱 필름이 경질이면, 지지체 자체의 치수 정확성은 광경화성 수지의 경화 수축 후에도 유지될 수 있으며, 홈 피치의 치수 정확성은 높은 정밀도로 유지될 수 있다. 또한, 플라스틱 필름이 경질일 때, 리브의 형성 중의 피치 변동은 작게 유지될 수 있다. 이는 성형성 및 치수 정확성에 있어서 유리하다. 본 발명을 실시하는데 적합한 경질 플라스틱 필름의 예는 아래에 나열된 것을 포함한다.

플라스틱 필름이 경질이면, 주형의 홈 피치의 치수 정확성이 플라스틱 필름의 치수 변화에만 의존하므로, 홈 피치의 원하는 치수 정확성을 갖는 주형을 제공하기 위해서는, 플라스틱 필름의 치수가 제조 후에 계획대로 주형 내에서 변화를 보이지 않도록 후처리를 수행하는 것으로 충분하다.

지지체 재료의 경도는 예를 들어 인장에 대한 강성, 즉 인장 강도로서 표현될 수 있다. 지지체 재료의 인장 강도는 전형적으로 적어도 약 5 kg/mm², 양호하게는 적어도 약 10 kg/mm²이다. 지지체 재료의 인장 강도가 5 kg/mm²보다 작으면, 취급 시의 작업성은 얻어진 주형이 금속 주 패턴(5)으로부터 해제될 때 또는 PDP 리브가 주형으로 해제될 때 악화되고, 이는 파단 또는 파손으로 이어질 수 있다.

본 발명을 실시하기 위한 양호한 지지체는 취급 시의 양호한 작업성 및 양호한 경도를 갖는 플라스틱 재료의 필름이다. 지지체용으로 적합한 플라스틱 재료의 예는 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET), 폴리에틸렌 나프탈레이트(PEN), 신장된 폴리프로필렌, 폴리카보네이트, 트리아세테이트 등을 포함하지만 그에 제한되지 않는다. 이 중에서, PET 필름이 지지체용으로 특히 유용하고, 예를 들어 Tetron™ 필름과 같은 폴리에스터 필름이 지지체로서 유리하게 사용될 수 있다. 이러한 플라스틱 필름은 단일 층 필름으로서 사용될 수 있거나, 이들 중 둘 이상이 복합 필름 또는 라미네이트 필름으로서 조합으로 사용될 수 있다.

전술한 플라스틱 필름 또는 다른 지지체는 주형 또는 PDP의 구성에 의존하여 가변 두께로 사용될 수 있고, 두께는 전형적으로 약 50 내지 500 ㎛의 범위, 양호하게는 약 100 내지 300 ㎛의 범위 내에 있다. 지지체의 두께가 전술한 범위 밖에 있으면, 취급 시의 작업성이 악화될 수 있다. 지지체가 두꺼울 수록, 강도에 있어서는 더욱 유리하다.

본 발명은 또한 전술한 가요성 주형을 제조하는 방법에 관한 것이다. 본 발명에 따라 가요성 주형을 제조하는 방법은 특히,

정전기 방지제로서 유기 불소 화합물의 리튬 염을 함유하는 광경화성 수지 재료를 주형의 홈 패턴에 대응하는 형상 및 크기의 돌출 패턴을 표면 상에 갖는 금속 주 패턴 상에 소정의 필름 두께로 코팅함으로써 광경화성 수지 재료의 층을 형성하는 단계와,

본 발명에 따라 가요성 주형을 제조하는 방법은 본 발명의 범주 내의 다양한 변형으로 실시될 수 있다. 예를 들어, 도3 및 도4에 개략적으로 도시된 바와 같은 구성을 갖는, 도2에 도시된 바와 같은 PDP용 기판(후방 패널)을 제조하기 위한 가요성 주형이 도5의 순서로 도시된 바와 같이 다음의 단계들에 의해 유리하게 제조될 수 있다.

먼저, 도5a에 도시된 바와 같이, 제조되는 PDP용 기판에 대응하는 형상 및 크기를 갖는 금속 주 패턴(5), 투명 플라스틱 필름으로 구성된 지지체(1; 이하에서 지지 필름으로 언급됨), 및 라미네이트 롤(23)이 제공된다. 금속 주 패턴(5)은 그의 표면 상에 PDP용 후방 패널 상의 리브와 동일한 패턴 및 형상인 격벽(14)을 갖는다. 따라서, 인접한 격벽(14)들에 의해 한정된 공간(15; 리세스)이 PDP 내의 대전 표시 셀로서 사용된다. 버블의 봉입을 방지하기 위해 격벽(14)의 상단부 내에 테이퍼부가 제공될 수 있다. 기울어진 표면이 얻어진 주형의 금속 주 패턴으로부터의 제거를 용이하게 하기 위해, 각각의 격벽의 종단부에 제공될 수 있다. 어떠한 경우에도, 리브의 최종 형태와 동일한 형상을 갖는 금속 주 패턴을 제공함으로써, 제조 후의 리브 단부의 처리에 대한 필요성이 제거될 수 있고, 단부의 처리 시에 생성되는 파편으로 인한 결함의 발생이 회피될 수 있다. 본 제조 방법에서, 리브를 형성하기 위한 모든 재료는 성형 재료의 매우 적은 잔류물이 금속 주 패턴 상에 남도록 경화되고, 그러므로 금속 주 패턴의 재사용이 매우 쉬워진다. 라미네이트 롤(23)은 고무 롤로 구성되고, 금속 주 패턴(5)으로 지지 필름(1)을 가압하는 역할을 한다. 다른 공지되거나 종래의 라미네이팅 수단이 라미네이트 롤 대신에 사용될 수 있다. 지지 필름(1)은 전술한 바와 같이 폴리에스터 필름 또는 다른 투명 플라스틱 필름으로 구성된다.

그 다음, 나이프 코팅기 또는 바아 코팅기(도시되지 않음)와 같은 공지되거나 종래의 코팅 수단을 사용하여, 광경화성 주형 재료(11)가 금속 주 패턴(5)의 단부 표면에 특정량으로 코팅된다. 가요성이며 탄성인 재료가 지지 필름(1)으로서 사용될 때, 광경화성 주형 재료(11)의 수축이 발생하더라도, 지지 필름(1)의 밀접 접촉은 지지 필름 자체가 변형되지 않는 한 10 ppm 이상의 치수 변화를 방지한다.

라미네이팅 공정 이전에, 에이징(aging) 처리가 양호하게는 습도로 인한 지지 필름의 치수 변화를 회피하기 위해 제조 환경 하에서 수행된다. 에이징 처리가 수행되지 않으면, 허용 불가능한 치수 변동(예를 들어, 300 ppm 정도의 변동)이 얻어진 주형 내에서 일어날 수 있다.

다음으로, 라미네이트 롤은 금속 주 패턴(5) 상에서 화살표의 방향으로 활주된다. 이러한 라미네이팅 공정의 결과로서, 주형 재료(11)는 특정 두께로 균일하게 분포되고, 격벽(14)들 사이의 갭이 주형 재료(11)로 충전된다.

라미네이팅 공정이 완료된 후에, 지지 필름(1)이 도5b에 도시된 바와 같이 금속 주 패턴(5) 상에 라미네이팅되어, 주형 재료가 화살표에 의해 도시된 바와 같이 광(hν)으로 조사된다. 지지 필름(1)이 공기 방울과 같은 광 산란 요소를 포함하지 않고 투명 재료로 균일하게 형성되면, 조사된 광은 감쇄가 거의 없이 주형 재료에 균일하게 도달할 수 있다. 조사의 결과로서, 주형 재료는 효율적으로 경화되어, 지지 필름(1)이 부착된 균질 주형 층(11)을 형성한다. 따라서, 지지 필름(1) 및 주형 층(11)이 하나의 유닛으로 일체로 결합된 가요성 주형이 얻어진다. 예를 들어 350 내지 450 nm의 범위 내의 파장의 자외선이 사용될 수 있으므로, 이러한 공정은 다량의 열을 발생시키는 광원, 예를 들어 융합 램프와 같은 고압 수은 램프를 사용할 필요가 없다는 점에서 유리하다. 따라서, 광경화 중의 지지 필름 또는 주형 층의 열 변형이 회피될 수 있으므로, 피치가 높은 정밀도로 제어될 수 있는 다른 장점으로 이어진다.

다음으로, 도5c에 도시된 바와 같이, 가요성 주형(10)은 그의 완결성을 훼손시키지 않고서 금속 주 패턴(5)으로부터 해제된다. 필요하다면, 가요성 주형(10)은 항온항습기 내에 위치되어 소정의 계획에 따라 조절 공정을 받을 수 있다. 이러한 조절 공정에서, 얻어지는 주형의 바람직하지 않은 치수 변화가 억제될 수 있고, 적절한 크기를 갖는 주형이 얻어질 수 있다.

본 발명의 가요성 주형은 적합한 공지된 종래의 라미네이팅 수단 및 코팅 수단이 채용되는 한, 크기 및 치수에 관계없이 비교적 간단하게 제조될 수 있다. 따라서, 본 발명에 따르면, 진공 가압 성형 기계 등과 같은 진공 장비를 사용하는 종래의 제조 공정과 대조적으로, 대형 가요성 주형이 제한 없이 간단하고 쉽게 제조될 수 있다.

또한, 본 발명의 가요성 주형은 다양한 미세 구조물의 제조에 유용하다. 예를 들어, 본 발명의 가요성 주형은 직선 리브 패턴 또는 격자 리브 패턴을 구비한 PDP용 리브의 성형에 유용하다. 따라서, 가요성 주형을 사용하여, 표시를 위한 방전 셀로부터의 UV광의 누출을 허용하지 않는 리브 구조물을 갖는 대형 스크린 크기의 PDP가 진공 장비 및/또는 복잡한 공정 대신에 라미네이트 롤을 채용함으로써 쉽게 제조될 수 있다.

그러므로, 본 발명은 또한 본 발명의 가요성 주형을 사용하여 미세 구조물을 제조하기 위한 제조 공정에 관한 것이다. 본 발명에 따라 미세 구조물을 제조하는 방법은 특히,

표면 상에 미세 구조물의 돌출 패턴에 대응하는 형상 및 크기의 홈 패턴을 가지며 정전기 방지제로서 유기 불소 화합물의 리튬 염을 함유하는 주형 층을 갖는 가요성 주형을 제공하는 단계와,

상기 내용으로부터 이해될 수 있는 바와 같이, 미세 구조물은 다양한 구조를 가질 수 있고, 전형적으로 유리 기판 상에 리브를 구비한 PDP용 기판(후방 패널)이 그의 예이다. 도2에 도시된 바와 같은 PDP용 기판의 제조 공정이 도6을 참조하여 아래에서 설명될 것이다. 예를 들어 일본 특허 출원 공개 제2001-191345호의 도1 내지 도3에 도시된 바와 같은 제조 장비가 이러한 제조 공정을 실시하는데 유리하게 사용될 수 있다.

먼저, 유리 기판이 일정 간격으로 서로에 대해 평행하게 배열된 전극을 구비하고, 표면판 상에 설치된다. 그 다음, 도6a에 도시된 바와 같이, 본 발명의 가요성 기판(10)은 유리판(31) 상의 특정 위치에 위치되고, 유리판(31)과 주형(10)이 서로 적합하게 정렬된다. 가요성 주형(10)은 양호하게는 리브 형성 영역 이외의 영역 내에 형성된 교차 표시와 같은 정렬 표시를 미리 구비한다. 주형(10)이 광학적으로 투명하므로, 유리판(31) 상의 전극들의 정렬은 쉽게 수행될 수 있다. 특히, 정렬은 시각적으로 또는 CCD 카메라와 같은 센서를 사용함으로써 수행될 수 있어서, 주형(10)의 홈은 유리판(31) 상의 전극에 대해 평행하게 설치된다. 필요하다면, 온도 및 습도가 홈을 유리판(31) 상의 인접한 전극들 사이의 간격과 일치시키기 위해 조정될 수 있다. 이러한 조정은 주형(10) 및 유리판(31)이 온도 및 습도의 변화에 따라 상이한 정도로 팽창 또는 수축하기 때문에 요구된다. 그러므로, 유리판(31)의 주형(10)과의 정렬이 완료된 후에, 온도 및 습도는 일정하게 유지되도록 제어되어야 한다. 이러한 제어 방법은 PDP용 대면적 기판의 제조에 있어서 특히 효과적이다.

그 다음, 라미네이트 롤(23)이 주형(10)의 일 단부 상에 위치된다. 라미네이트 롤(23)은 양호하게는 고무 롤이다. 여기서, 주형(10)의 일 단부는 양호하게는 유리판(31) 상에 고정되어, 정렬이 완료된 후에 유리판(31)에 대한 주형(10)의 변위가 회피될 수 있다.

다음으로, 주형(10)의 다른 자유 단부는 홀더(도시되지 않음)에 의해 라미네이트 롤(23) 위로 상승되어 유리판(31)을 노출시킨다. 이 때, 주형(10)은 인장을 받지 않아야 한다. 이는 주형(10)이 주름지는 것을 방지하고 주형(10)의 유리판(31)과의 정렬을 유지하기 위한 것이다. 정렬이 유지될 수 있는 한, 다른 수단이 채용될 수 있다. 본 제조 공정에서, 주형(10)이 탄성을 가지므로, 주형(10)은 라미네이팅 공정 시에, 도면에 도시된 바와 같이 상승된 후에 정렬의 초기 위치로 정확히 복원될 수 있다.

그 다음, 리브를 형성하기 위해 요구되는 특정량의 리브 전구체(33)가 유리판(31) 상으로 공급된다. 리브 전구체는 예를 들어 페이스트용 노즐을 구비한 호퍼를 사용하여 공급될 수 있다.

본원에서 사용되는 바와 같이, "리브 전구체"라는 용어는 계획된 최종 제품으로서 리브 성형체로 형성될 수 있는 임의의 성형 재료를 의미하고, 리브 성형체가 형성될 수 있는 한 특별한 제한은 없다. 리브 전구체는 열경화성 또는 광경화성일 수 있다. 특히, 광경화성 리브 전구체가 전술한 투명 가요성 주형과 조합하여 효과적으로 사용될 수 있다. 전술한 바와 같이, 가요성 주형은 공기 방울 또는 변형과 같은 결함을 거의 포함하지 않고, 광의 불균일한 산란을 억제할 수 있다. 그러므로, 성형 재료는 균일하게 경화되어 일정하고 우수한 품질의 리브를 형성한다.

리브 전구체용으로 적합한 복합재의 일례는 기본적으로 다음을 포함하는 복합재이다.

(1) 산화알루미늄과 같은, 리브의 형상을 주기 위한 세라믹 성분,

(2) 납 유리 또는 인산염 유리와 같은, 세라믹 성분과 리브에 대한 추가 밀도 사이의 갭을 충전하기 위한 유리 성분,

(3) 세라믹 성분을 서로 함유하고 유지하고 결합하는 결합제, 및 그의 경화제 또는 중합 개시제. 결합제 성분의 경화는 양호하게는 가열 또는 가온이 아닌 광에 의한 조사에 의해 달성되며, 이는 유리판의 열 변형이 이러한 경우에 더 이상 고려될 필요가 없기 때문이다. 필요하다면, 결합제 성분을 제거하기 위한 온도를 낮추기 위해, 크롬(Cr), 망간(Mn), 철(Fe), 코발트(Co), 니켈(Ni), 구리(Cu), 아연(Zn), 인듐(In) 또는 주석(Sn), 루테늄(Ru), 로듐(Rh), 팔라듐(Pd), 은(Ag), 이리듐(Ir), 백금(Pt), 금(Au) 또는 세륨(Ce)의 산화물, 염 또는 복합체로 구성된 산화 촉매가 복합재에 첨가될 수 있다.

도시된 제조 공정의 실시에 있어서, 리브 전구체(33)는 전체 유리판(31)에 균일하게 공급되지 않는다. 도6a에 도시된 바와 같이, 리브 전구체(33)는 라미네이트 롤(23) 근방의 유리판(31)의 부분에 공급되기만 하면 되고, 이는 이후에 설명되는 단계에서, 라미네이트 롤(23)이 주형(10) 상에서 리브 전구체(33)를 전체 유리판(31) 상에 균일하게 확산시키도록 이동되기 때문이다. 이러한 경우에, 리브 전구체(33)는 전형적으로 약 20,000 cps 이하, 양호하게는 약 5,000 cps 이하의 점도를 갖는 것이 바람직하다. 리브 전구체의 점도가 약 20,000 cps보다 높으면, 리브 전구체를 라미네이틀 롤로 충분히 확산시키는 것이 어렵고, 결과적으로 공기가 주형의 홈 부분 내로 혼입될 수 있으며 리브 결함의 원인이 될 수 있다. 사실, 리브 전구체의 점도가 약 20,000 cps 이하이면, 라미네이트 롤은 리브 전구체를 유리판과 주형 사이에서 균일하게 확산시켜서 공기 방울의 봉입을 일으키지 않고서 모든 홈 부분을 균일하게 충전하기 위해 유리판의 일 단부로부터 타 단부로 한번만 이동되면 된다. 리브 전구체를 공급하는 방법은 전술한 방법으로 제한되지 않는다. 예를 들어, 리브 전구체는 도시되지는 않았지만, 유리판의 전체 표면에 코팅될 수 있다. 이러한 경우에, 코팅을 위한 리브 전구체는 전술한 것과 동일한 점도를 갖는다. 특히, 격자 패턴 형상의 리브가 형성되어야 할 때, 리브 전구체의 점도는 전형적으로 약 20,000 cps 이하, 양호하게는 5,000 cps 이하이다.

다음으로, 회전식 모터(도시되지 않음)가 도6a의 화살표에 의해 도시된 바와 같이 주형(10) 상에서 라미네이트 롤(23)을 이동시키도록 구동된다. 라미네이트 롤(23)이 주형(10) 상에서 이렇게 이동될 때, 압력이 라미네이트 롤(23) 자체의 중량에 의해 일 단부로부터 타 단부로 성공적으로 주형(10)에 인가되어, 리브 전구체(33)가 유리판(31)과 주형(10) 사이에서 확산되어 주형(10)의 홈 내로 충전된다. 따라서, 리브 전구체는 홈 내의 공기를 성공적으로 대체하며 그 안으로 충전된다. 리브 전구체는 리브 전구체의 점도, 또는 라미네이트 롤의 직경, 중량 또는 이동 속도를 적합하게 제어함으로써 수 ㎛ 내지 수십 ㎛의 범위 내의 두께로 확산될 수 있다.

도시된 제조 공정에서, 주형의 홈은 또한 공기를 위한 채널로 작용하여, 공기가 홈 내에 포착되더라도, 압력이 전술한 바와 같이 인가될 때 공기가 이러한 채널을 통해 주형으로부터 주위로 효율적으로 방출될 수 있다. 결과적으로, 본 제조 공정은 홈이 대기압 하에서 리브 전구체로 충전되더라도 잔류 공기 방울의 봉입을 방지할 수 있다. 바꾸어 말하면, 감소된 압력이 리브 전구체를 충전하는데 있어서 인가될 필요가 없다. 감소된 압력은 공기 방울의 제거를 더욱 용이하게 하기 위해 이용될 수 있다는 것을 이해해야 한다.

그 다음, 리브 전구체가 경화된다. 유리판(31) 상에 확산된 리브 전구체(33)가 광경화성이면, 유리판(31) 및 주형(10)으로 구성된 라미네이트는 조사 장치(도시되지 않음) 내에 위치되고, 리브 전구체(33)는 도6b에 도시된 바와 같이, 유리판(31) 및 주형(10)을 통해 자외선(UV)과 같은 광으로 조사된다. 경화 후에, 리브 전구체의 성형체, 즉 리브 자체가 얻어진다.

마지막으로, 얻어진 리브(34)가 유리판(31)에 부착된 채로, 유리판(31) 및 주형(10)은 조사 장치로부터 제거되고, 주형(10)은 도6c에 도시된 바와 같이 분리되어 제거된다. 본 발명의 주형(10)이 취급의 용이성에 있어서 우수하므로, 저접착 재료가 주형의 코팅 층으로서 사용되면, 주형(10)은 유리판(31)에 부착된 리브(34)를 손상시키지 않는 작은 힘으로 쉽게 분리되어 제거될 수 있다. 주형의 분리 및 제거를 위해 대형 장치가 요구되지 않는다는 것을 이해해야 한다.

본 발명은 이제 다음의 예를 참조하여 더욱 구체적으로 설명될 것이다. 본 발명이 이러한 예로 제한되지 않는다는 것은 당업자에 의해 쉽게 이해되어야 한다.

예

예1

가요성 주형의 제조:

PDP용 후방 패널의 제조를 위해, 직선 패턴의 리브(격벽)를 갖는 사각형 금속 주 패턴이 준비되었다. 특히, 금속 주 패턴은 일정 피치로 배열된 등변 사다리꼴의 형상의 종방향을 따른 단면을 구비한 리브를 가졌다. 인접한 리브들에 의해 한정된 공간(리세스)은 PDP용의 표시를 위한 방전 셀에 대응한다. 리브들 각각은 높이가 135 ㎛, 상부 폭이 60 ㎛, 바닥 폭이 120 ㎛였다. 피치(인접한 리브들의 중심간 거리)는 300 ㎛였고, 리브의 개수는 3000개였다. 전체 피치(양 단부에서의 리브들의 중심간 거리)는 900.221 mm였다.

주형의 주형 층을 형성하는데 사용하기 위해, 광경화성 수지가 지방족 우레탄 아크릴레이트 저중합체(다이셀-유씨비 코.(Daicel-UCB Co.)의해 제조됨), 페녹시에틸 아크릴레이트, 및 2-하이드록시-2-메틸-1-페닐-프로판-1-온(광 개시제: 상표명 "Darocure 1173"; 시바 스페셜리티 케미컬즈, 코.(Chiba Speciality Chemicals, Co.)에 의해 제조됨)을 100:25:1.25의 중량비로 혼합함으로써 준비되었다. 그 다음, (CF₃SO₂)₂NLi의 프로필렌 카보네이트 용액이 정전기 방지제로서 이러한 혼합물에 첨가되었다. 첨가된 정전기 방지제의 양은 UV-경화성 수지의 양에 대해 0.5 중량%였다. 리튬 염의 농도는 20 중량%였다. 주형 층을 형성하기 위한 UV-경화성 수지가 이렇게 얻어졌다.

주형을 위한 지지체로서 사용하기 위해, 폭이 1300 mm이고 두께가 100 ㎛인 PET 필름(상표명 "HPE"; 테이진 코.(Teijin Co.)에 의해 제조됨)이 준비되었다.

그 다음, 전술한 UV-경화성 수지는 준비된 금속 주 패턴의 상류 단부에 선 형상으로 코팅되었다. 그 다음, 전술한 PET 필름은 금속 주 패턴의 표면 상에 라미네이팅되어 금속 주 패턴을 덮었다. 라미네이트 롤이 PET 필름을 가압하기 위해 신중하게 사용되었을 때, UV-경화성 수지는 금속 주 패턴의 리세스 내로 충전되었다.

이러한 상태에서, UV-경화성 수지는 30초 동안 300 내지 400 nm의 파장을 갖는 광을 구비한 형광 램프(미쯔비시-오스람 코.(Mitsubishi-Osram Co.)에 의해 제조됨)를 사용하여 PET 필름을 거쳐 조사되었다. UV-경화성 수지는 경화되었고, 주형 층이 이렇게 얻어졌다. 그 다음, PET 필름은 주형 층과 함께 금속 주 패턴으로부터 해제되었고, 따라서 금속 주 패턴 상의 리브에 대응하는 형상 및 크기의 복수의 홈을 갖는 가요성 주형이 얻어졌다. 주형 층의 두께는 약 300 ㎛였다.

PDP용 후방 패널의 제조:

가요성 주형이 전술한 바와 같이 제조된 후에, 주형은 PDP용 유리 기판에 대해 정렬되도록 배열되었다. 주형은 홈 패턴이 유리 기판과 대면하게 위치되었다. 그 다음, 감광 세라믹 페이스트가 주형과 유리 기판 사이에 충전되었다. 사용된 세라믹 페이스트는 다음의 복합재를 가졌다.

광경화성 저중합체:

비스페놀-A-디글리시딜 에텔의 디메타크릴레이트(교에이샤 케미컬 코.(Kyoeisya Chemical Co.)에 의해 제조됨) 21.0 g

광경화성 단량체:

트리에틸렌글리콜 디메타크릴레이트(와코 퓨어 케미컬즈 인더스트리즈, 코.(Wako Pure Chemicals Industries, Co.)에 의해 제조됨) 9.0 g

희석제:

1,3-부탄디올(와코 퓨어 케미컬즈 인더스트리즈, 코.에 의해 제조됨) 30.0 g

광 개시제:

비스(2,4,6-트리메틸벤조일)-페닐 포스핀 옥사이드(상표명 "Irgacure 819"; 시바 스페셜리티 케미컬즈, 코.에 의해 제조됨) 0.3 g

계면활성제:

포스페이트 프로폭시알킬 폴리올 3.0 g

무기 입자:

납 유리 프리트(frit)와 세라믹 입자의 혼합 분말(아사히 글래스, 코.(Asahi Glass, Co.)에 의해 제조됨) 180.0 g

세라믹 페이스트가 충전된 후에, 주형은 유리 기판의 표면을 덮도록 라미네이팅되었다. 라미네이트 롤이 주형을 기판에 대해 가압하도록 신중하게 사용되었을 때, 세라믹 페이스트가 주형의 홈 내로 완전히 충전되었다.

이러한 상태에서, 형광 램프(필립스 코.(Philips Co.)에 의해 제조됨)가 주형 및 유리 기판을 거쳐 양 측면으로부터 30초 동안 400 내지 450 nm의 파장을 갖는 광으로 세라믹 페이스트를 조사하는데 사용되었다. 세라믹 페이스트는 경화되어 리브를 형성했다. 그 다음, 유리 기판은 그 위에 형성된 리브와 함께 주형으로부터 분리되고, 그 위에 리브가 형성된 유리 기판으로 구성된 PDP용 후방 패널이 계획대로 얻어졌다.

예2

예1에서 설명된 절차가 가요성 주형을 제조하기 위해 반복되었다. 본 예에서, 리튬 염 용액의 농도 및 수지의 양에 대한 용액의 첨가량의 주형의 표면 저항에 대한 영향을 평가하기 위해, 도7에 도시된 바와 같은 상이한 농도의 리튬 염 용액 즉,

C1...1 중량%의 프로필렌 카보네이트 용액

C2...2 중량%의 프로필렌 카보네이트 용액

C5... 5 중량%의 프로필렌 카보네이트 용액

C10... 10 중량%의 프로필렌 카보네이트 용액

C20... 20 중량%의 프로필렌 카보네이트 용액

이 사용되었고, 수지의 양에 대한 리튬 염 용액의 혼합량도 1 내지 5 중량%의 범위 내에서 변화되었다.

리튬 염 용액 각각이 UV-경화성 수지를 준비하기 위해 상이한 혼합량으로 수지에 혼합된 후에, UV-경화성 수지 각각은 100 ㎛ 두께의 PET 필름에 코팅되고 UV광으로 조사되어 300 ㎛ 두께의 주형 층을 구비한 주형을 제조했다.

얻어진 주형에서, 주형 층의 표면 저항(Ω/cm²)이 22℃의 온도 및 55%의 상대 습도(RH)에서 측정되었고, 도7에 도시된 바와 같은 측정 결과가 얻어졌다. 표면 저항의 측정을 위해, 상업적으로 구입 가능한 측정 장치(모델 1272A; 몬로 일렉트로닉스 인크.(Monroe Electronics Inc.)에 의해 제조됨)가 사용되었다. 도7에 도시된 그래프로부터 알 수 있는 바와 같이, 주형의 표면 저항은 첨가되는 리튬 염 용액의 농도 및 수지의 총량에 대한 용액의 혼합량을 증가시킴으로써 낮아질 수 있다. 통상, 수지에 대한 리튬 염 용액의 혼합량이 약 0.01 내지 5 중량%의 범위 내에 있을 때, 만족스럽게 낮아진 표면 저항이 얻어질 수 있다.

예3

상기 예1에서 설명된 절차가 가요성 주형을 제조하기 위해 반복되었다. 본 예에서, 수지의 총량에 대한 리튬 염 용액의 혼합량의 주형의 대전 전압에 대한 영향을 평가하기 위해, 20 중량%의 프로필렌 카보네이트 용액(C20) 형태의 리튬 염 용액이 사용되었고, 수지의 총량에 대한 리튬 염 용액의 혼합량은 0.0 내지 2.0 중량%의 범위 내에서 변화되었다.

UV-경화성 수지가 리튬 염 용액을 상이한 혼합량으로 혼합함으로써 준비된 후에, 각각의 UV-경화성 수지는 100 ㎛ 두께의 PET 필름에 코팅되고 UV광으로 조사되어 300 ㎛ 두께의 주형 층을 구비한 주형을 형성했다.

다음으로, 각각의 주형은 길이 850 mm x 폭 350 mm의 시편으로 절단되었다. 주형 층의 이러한 시편 상에, 시편과 동일한 크기의 100 ㎛ 두께의 PET 필름(상표명 "HPE"; 테이진 코.에 의해 제조됨)이 부착되었다. 시편은 그의 일 측면에서 횡단 부재에 고정되어 노렌(Noren)처럼 수직으로 현수되었다. 시편이 현수된 채로, 부착된 PET 필름이 약 300 mm/s의 속도로 박리되었고, 박리 직후의 대전 전압(Kv)이 22℃의 온도 및 55%의 상대 습도(RH)에서 측정되었다. 도8에 도시된 바와 같은 측정 결과가 이렇게 얻어졌다. 대전 전압의 측정을 위해, 상업적으로 구입 가능한 대전 측정 장치(모델 FMX-002; 심코 코.(SIMCO Co.)에 의해 제조됨)가 사용되었다. 도8에 도시된 그래프로부터 알 수 있는 바와 같이, 주형의 대전 전압은 리튬 염 용액을 첨가함으로써 그리고 수지의 총량에 대한 리튬 염 용액의 혼합량을 증가시킴으로써 낮아질 수 있다.

Claims

표면 상에 특정 형상 및 크기의 홈 패턴을 갖는 주형 층을 포함하는 가요성 주형이며, 상기 주형 층은 정전기 방지제로서 유기 불소 화합물의 리튬 염을 포함하는 가요성 주형.
제1항에 있어서, 유기 불소 화합물의 상기 리튬 염은 CF₃SO₃Li, (C_nF_2n+1SO₂)₂NLi(여기서, n은 정수 1 또는 2), LiSO₃C₂F₄SO₃Li, CF₃CO₂Li, C₄F₉SO₃Li, (CF₃CO)₂NLi, (CF₃SO₂)₃CLi, (CF₃SO₂)₂CFLi로 구성된 그룹으로부터 선택된 적어도 하나의 리튬 염인 가요성 주형.
제1항 또는 제2항에 있어서, 유기 불소 화합물의 상기 리튬 염은 상기 주형 층을 형성하는 수지 재료의 양에 대해 0.01 내지 5 중량%로 혼합되는 가요성 주형.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 주형 층은 투명한 가요성 주형.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 주형 층은 경화성 수지 재료의 경화 생성물로 구성되는 가요성 주형.
제5항에 있어서, 상기 경화성 수지 재료는 광경화성 단량체, 광경화성 저중합체, 및 이들의 혼합물을 포함하는 그룹으로부터 선택되는 가요성 주형.
제6항에 있어서, 상기 경화성 수지는 아크릴 단량체, 아크릴 저중합체, 및 이들의 혼합물을 포함하는 그룹으로부터 선택되는 가요성 주형.
제7항에 있어서, 상기 경화성 수지는 (메트)아크릴레이트 단량체, (메트)아크릴레이트 저중합체, 및 이들의 혼합물을 포함하는 그룹으로부터 선택되는 가요성 주형.
제8항에 있어서, 상기 (메트)아크릴레이트 단량체 및/또는 저중합체는 우레탄 (메트)아크릴레이트, 폴리에스터 (메트)아크릴레이트, 폴리에텔 (메트)아크릴레이트로 구성된 그룹으로부터 선택되는 가요성 주형.
제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 주형 층은 5 내지 1000 ㎛의 두께를 갖는 가요성 주형.
제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 주형은 상기 주형 층을 유지하는 지지체를 더 포함하는 가요성 주형.
제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 주형은 플라즈마 표시 패널용 후방 패널의 리브를 성형하기 위해 사용되는 가요성 주형.
제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 유기 불소 화합물의 상기 리튬 염은 상기 주형을 사용한 성형 공정 중에 200℃ 아래의 온도에서 열분해되지 않는 가요성 주형.
제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 주형 층의 상기 홈 패턴은 서로에 대해 대체로 평행하게 일정 간격으로 배열된 복수의 홈으로 구성된 직선 패턴인 가요성 주형.
제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서, 주형 층의 상기 홈 패턴은 서로에 대해 대체로 평행하게 일정 간격으로 교차하도록 배열된 복수의 홈으로 구성된 격자형 패턴인 가요성 주형.
제1항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 주형 층 내에서, 상기 홈 패턴은 평면 부분과 홈에 의해 한정되고, 상기 홈은 상기 주형 층의 표면에서 측정되었을 때 100 내지 400 ㎛의 깊이 및 50 내지 250 ㎛의 폭을 갖는 가요성 주형.
제11항에 있어서, 상기 지지체는 플라스틱 재료의 필름인 가요성 주형.
제17항에 있어서, 상기 플라스틱 재료는 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리에틸렌 나프탈레이트, 신장된 폴리에틸렌, 폴리카보네이트, 및 트리아세테이트로 구성된 그룹으로부터 선택된 적어도 하나의 플라스틱 재료인 가요성 주형.
제11항, 제17항 또는 제18항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 지지체는 50 내지 500 ㎛의 두께를 갖는 가요성 주형.
표면 상에 특정 형상 및 크기를 갖는 홈 패턴을 구비한 주형 층을 갖는 가요성 주형을 제조하는 방법이며,

정전기 방지제로서 유기 불소 화합물의 리튬 염을 함유하는 광경화성 수지 재료를 표면 상에 상기 주형의 상기 홈 패턴에 대응하는 형상 및 크기의 돌출 패턴을 갖는 금속 주 패턴 상에 소정의 필름 두께로 코팅함으로써 광경화성 수지 재료의 층을 형성하는 단계와,

플라스틱 재료의 필름으로 구성된 투명 지지체를 상기 금속 주 패턴 상에 라미네이팅하여 상기 금속 주 패턴, 상기 광경화성 수지 재료의 층, 및 상기 지지체의 라미네이트를 형성하는 단계와,

상기 광경화성 수지 재료의 층을 경화시키기 위해 상기 라미네이트를 지지체의 측면으로부터 광으로 조사하는 단계와,

상기 지지체와 함께 상기 광경화성 수지 재료의 경화에 의해 형성된 상기 주형 층을 상기 금속 주 패턴으로부터 해제시키는 단계를 포함하는 방법.
기판의 표면 상에 특정 형상 및 크기의 돌출 패턴을 갖는 미세 구조물을 제조하는 방법이며,

표면 상에 상기 돌출 패턴에 대응하는 형상 및 크기의 홈 패턴을 가지며 정전기 방지제로서 유기 불소 화합물의 리튬 염을 함유하는 주형 층을 갖는 가요성 주형을 제공하는 단계와,

상기 기판과 상기 주형의 상기 주형 층 사이에 경화성 성형 재료를 위치시키고 상기 성형 재료를 주형의 상기 홈 패턴 내로 충전하는 단계와,

상기 성형 재료를 경화시키고 상기 기판 및 하나의 유닛으로 그에 일체로 연결된 돌출 패턴으로 구성된 미세 구조물을 형성하는 단계와,

상기 미세 구조물을 주형으로부터 제거시키는 단계를 포함하는 방법.
제21항에 있어서, 상기 미세 구조물은 플라즈마 표시 패널용 후방 패널인 방법.