铸塑软模具以及利用其制造微型结构的方法技术

本发明专利技术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／ｍｍ↑［２］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）。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及造型技术。更具体地说，本专利技术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。
技术介绍
如本
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。
技术实现思路
本专利技术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，根据本专利技术的一个方面，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。根据本专利技术的另一方面，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专利技术的现有技术的一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是示出根据本专利技术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专利技术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专利技术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是示出在根据本专利技术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专利技术的一PDP后背板的制造方法的示意图。图9是连续地示出根据本专利技术的PDP后背板的制造方法的示意图。具体实施例方式如本文参照图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，可能达本文档来自技高网...

【技术保护点】
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／ｍｍ↑［２］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；和一设置在所述支承件上的造型层，该造型层的表面设有一预定形状和预定大小的凹槽图案。

【技术特征摘要】
JP 2002-7-17 208326/20021.一种铸塑软模具，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；和一设置在所述支承件上的造型层，该造型层的表面设有一预定形状和预定大小的凹槽图案。2.如权利要求1所述的铸塑软模具，其特征在于，所述支承件和所述造型层是透明的。3.如权利要求1或2所述的铸塑软模具，其特征在于，所述支承件是吸湿的塑性材料。4.如权利要求3所述的铸塑软模具，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。5.如权利要求1至4中任一项所述的铸塑软模具，其特征在于，所述支承件的厚度为0.05至0.5mm。6.如权利要求1至5中任一项所述的铸塑软模具，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。7.如权利要求6所述的铸塑软模具，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...

【专利技术属性】
技术研发人员：横山周史，河合贵之，
申请(专利权)人：三M创新有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]