空心單元陣列結構與生產空心單元陣列結構的方法和設備的製作方法

2023-10-05 22:37:04 1

專利名稱：空心單元陣列結構與生產空心單元陣列結構的方法和設備的製作方法
技術領域：
本發明一般涉及由多個精細組分形成的高精度空心單元陣列結構，以及生產這樣的高精度空心單元陣列結構的方法和設備。更特別地，本發明的技術可應用於微型塑料透鏡的生產，該塑料微型透鏡用於複印機、傳真機、固態掃描型印表機等的光學掃描系統，或具有為光透射設計的內置微型透鏡的光學波導管，本發明的技術還可應用於數字攝像機透鏡的生產、用於投影機屏幕、觸摸板、電子攝影過程的感光器、PLD等的光學纖維板的生產。 特定地，本發明涉及適合用於電泳顯示器的高精度空心單元陣列結構，該電泳顯示器由具有合適設計的形狀、大小和寬高比的單元形成，每個單元都含有溶劑，該溶劑具有分散在其中的帶電荷顏料粒子(或彩色粒子)。本發明特別涉及生產適合用於電泳顯示器的這種高精度空心單元陣列結構的新穎且有用的方法。
背景技術：
一般存在用於生產由多個精細子件形成的高精度空心單元陣列結構的兩種相關技術，該兩種技術為(1)光刻法和( 壓印過程。然而，在通過光刻法生產蜂窩結構中，比較難以以相對低的成本穩定生產具有5或更大高寬比的蜂窩結構。在通過壓印過程生產蜂窩結構中，難以使全部蜂窩牆壁較薄(例如，在5或更大高寬比情況下厚度為10 μ m或更小)。 圖20A到圖20D圖解根據相關技術生產精細蜂窩結構(一側開口)的方法的步驟。圖20A 圖解在具有多個凹陷53的第一襯底52上應用含水凝膠溶液51，並減少獲得產物(即，用凝膠溶液51覆蓋的第一襯底5 上的環境壓力的步驟。圖20B圖解由於通過凝膠膜M在第一襯底52的多個凹陷53中保持氣體壓力，而使凝膠膜M沿豎直方向擴張的步驟，並且圖 20C圖解在減少的壓力下乾燥和冷卻圖20B的最終產物，由此獲得蜂窩結構55的步驟。圖 20D圖解通過將被置於室溫(例如大約20°C )的蜂窩結構55放置到在80%到90%溼度的情況下被加熱到30°C的溫度(高於室溫)的加熱和加溼容器56中，從而在面對第二襯底 57的薄頂膜(即凝膠膜)中形成開口的步驟。由於蜂窩結構55的溫度低於加熱和加溼容器56內部的溫度，因此在蜂窩結構55的表面(即薄頂膜)上形成冷凝物。圖20E圖解由於蜂窩結構58薄頂膜的表面張力所導致的自發收縮，而在該薄頂膜中形成開口的步驟。由於在蜂窩結構55的薄頂膜上形成冷凝物並且薄頂膜的硬度降低，因此表面張力所引起的凝膠膜的自發收縮會導致在蜂窩結構陽的薄頂膜中形成開口。蜂窩結構陽的薄頂膜在其每個單元的中心周圍特別薄，並因此開口最初形成在每個單元的中心周圍。控制冷凝時間以便獲得對應每個單元的期望開口形狀。蜂窩結構55從加熱和加溼容器56去除，並且之後被乾燥以便終止開口的形成。在頂膜具有0.05 μ m厚度的情況下，該開口在20s中形成。日本公開專利申請公布No.8_112873(在下文中也稱為「專利文檔1」)披露通過起泡形成空心單元陣列結構的方法的例子。該技術意圖提供展現優秀輕質性質、絕緣性質和耐壓強度的泡沫。公布的技術包括在具有格構型水平區段的熱塑樹脂構件單元的正方形空心中均勻形成具有20倍的高膨脹率的熱塑樹脂泡沫，由此提供片狀泡沫。日本公開專利申請公布No. 10-80964(在下文中也稱為「專利文檔2」)披露生產蜂窩結構的技術；特定地，生產隨時間變化具有穩定質量的空心單元陣列結構的技術。該技術提供由多面體柱狀單元形成的蜂窩結構，所述多面體柱狀單元在樹脂構件中密集並三維排列且在多面體柱狀單元的單元壁之間沒有接合。通過在樹脂構件中系統並三維地設置起泡劑，並導致起泡劑在樹脂構件中生成氣泡來獲得所述單元。然而，該技術包括延伸多面體柱狀單元的單元壁， 以便多面體柱狀單元的核心部分隨著多面體柱狀單元延伸而逐漸變薄。因此，多面體柱狀單元的單元壁可能不會穩定地保持在預定厚度。即，在該技術的起泡步驟中，導致被單獨地形成並系統地設置在樹脂構件的凹陷中的空間中的起泡劑同時地生成氣泡是重要的。如果被單獨地形成並系統地設置在樹脂構件的凹陷中的空間中的起泡劑在樹脂構件的凹陷中相繼地產生氣泡，那麼單個氣泡會形成球形。在上面專利文檔1和2中，採用熱起泡法。然而，通過該方法，如果在整個樹脂構件上溫度不均勻，那麼起泡的時間隨樹脂構件的不同部分變化。結果，不可獲得完整蜂窩結構。日本公開專利申請公布No. 56-34780(在下文中也稱為「專利文檔3」)披露利用壓板的開口操作的拉力來生產空心結構的技術。然而，由於該技術，同樣重要但困難的是， 生產具有均勻粘性的蜂窩結構。另外，日本公開專利申請公布No. 2007-98930(在下文中也稱為「專利文檔4」)披露生產具有薄單元壁和長方形單元的精細蜂窩結構的技術。該技術包括在預定條件下在具有多個帶有空間的分離凹陷的第一襯底上放置具有塑性變形性質的第一材料的第一步驟，以及通過在空間中引起一定氣體壓力從而延伸具有塑性變形性質的第一材料，以使得在預定方向上形成長方形空心單元的第二步驟。本發明的實施例考慮到上面和其它問題設計。即，如果需要形成精細空心單元陣列結構(即蜂窩結構)的這種薄單元壁和單元用作圖像顯示器設備(例如電泳顯示器)的像素單元，那麼該精細空心單元陣列結構需要具有均勻薄單元壁和單元，注射材料被注入所述單元以便充當顯示器。然而，在該技術中，精細空心單元陣列結構中開口的大小基於在第一襯底中精細凹陷所形成的開口而被確定。因此，如果第一襯底中精細凹陷所形成的開口的大小是小的，那麼注射材料可能不能被容易地注入到精細單元陣列結構的精細單元的開口中。相反，如果第一襯底中精細凹陷所形成的開口的大小是大的，那麼形成精細空心單元陣列結構的材料會意外地被注入到第一襯底中凹陷形成的第一開口中，同時由形成精細空心單元陣列結構的材料覆蓋第一襯底。結果，可能難以在精細空心單元陣列結構的凹陷中形成均勻單元空間。如果凹陷的空心大小多樣或第一材料意外地被注入到第一襯底中精細凹陷的開口中，那麼精細空心單元陣列結構中氣體的膨脹量會改變。結果，由於單元高度和單元壁厚度的改變，因此不可獲得具有均勻單元壁和單元的精細空心單元陣列結構。如果空心單元陣列結構在上和下表面均包括開口，那麼上面問題可通過形成比空心單元陣列結構側面的開口更大的第一襯底側面的開口來解決。然而，似乎難以使相鄰眾多分離的空心膨脹形成空心單元陣列結構，然後去除在空心單元陣列結構的單元壁之上形成的薄頂膜，並立即凝固空心單元陣列結構的單元壁同時維持空心單元陣列結構的完整形狀。使用上面的技術，去除空心單元陣列結構的單元之上的薄頂膜可能需要使用溶劑蒸汽來熔化薄頂膜的額外步驟，這導致增加生產成本。

發明內容
因此，本發明的一般目標是提供新穎且有用的方法，該方法能夠在空心單元陣列結構的典型生產過程中迅速且穩定生產在上和下表面具有開口的精細空心單元陣列結構。 該方法一般包括第一步驟，該步驟使能夠在預定條件下塑性變形的可變形材料在第一襯底上成層的，該第一襯底在其上表面中具有多個互相分離的凹陷，以使可變形材料在對應凹陷的每個中形成互相隔離的空間；第二步驟，該步驟通過引起空間具有一定氣體壓力同時延伸可變形材料使多個凹陷的每個中的空間膨脹，以使多個空心單元(注射材料在稍後過程中注入所述空心單元)對應多個凹陷在預定方向上同時形成；以及第三步驟，該步驟選擇性凝固除單元壁的頂表面之外的多個空心單元的單元壁。根據一種實施例，提供生產空心單元陣列結構的方法，包括第一步驟，該步驟使能夠在預定條件下塑性變形的可變形材料在第一襯底上成層，該第一襯底在其表面中具有多個互相分離的凹陷，以使可變形材料在對應凹陷中形成互相隔離的空間；第二步驟，該步驟通過引起空間具有一定氣體壓力同時在第一襯底上延伸可變形材料使多個凹陷中的空間膨脹，以使多個空心單元對應多個凹陷在預定方向上同時形成；以及第三步驟，該步驟通過選擇性應用紫外線到多個空心單元的部分，從而選擇性凝固所述部分。根據另一實施例，提供生產空心單元陣列結構的方法，包括第一步驟，該步驟使能夠通過應用紫外線固化的可變形材料在第一襯底上成層，該第一襯底具有多個互相分離的凹陷，以使可變形材料在對應凹陷中形成互相隔離的空間；第二步驟，該步驟使具有預定成形的光屏蔽樣式的第二襯底藉由在多個凹陷中形成互相隔離空間的可變形材料在具有多個凹陷的第一襯底上成層，並通過引起空間具有一定氣體壓力同時延伸可變形材料使多個凹陷中的空間膨脹，以使多個空心單元對應多個凹陷在預定方向上同時形成；以及第三步驟，該步驟通過經由在第二襯底上形成的所述預定成形的光屏蔽樣式來選擇性應用紫外線到多個空心單元的部分，從而選擇性凝固所述部分。根據另一實施例，提供生產空心單元陣列結構的設備，包括塗覆裝置，其經配置使得能夠在預定條件下塑性變形的可變形材料在第一襯底上成層，該第一襯底在其表面中具有多個互相分離的凹陷，以使可變形材料在對應凹陷中形成互相隔離的空間；壓力控制裝置，其經配置通過引起空間的氣體壓力同時在第一襯底上延伸可變形材料使多個凹陷中的空間膨脹，以使多個空心單元對應多個凹陷在預定方向上同時形成；以及凝固裝置，其經配置通過選擇性應用紫外線到多個空心單元的部分，從而選擇性凝固所述部分，其中紫外線透射樣式在第一襯底的第一部分上形成，並且光屏蔽樣式在第一襯底的第二部分和第一襯底的多個凹陷的全部表面上形成。本發明的其它目標、特徵和優點在連同附圖閱讀時從下面詳細描述變得更明顯。


圖IA到圖ID是圖解根據第一實施例用於生產空心單元陣列結構的方法的各步驟的圖示；圖2A到圖2D是圖解根據第二實施例用於生產空心單元陣列結構的方法的各步驟的圖示；圖3A到圖3D是圖解根據第三實施例用於生產空心單元陣列結構的方法的各步驟的圖示；圖4A到圖4D是圖解根據第四實施例用於生產空心單元陣列結構的方法的各步驟的圖示；圖5A到圖5D是圖解根據第五實施例用於生產空心單元陣列結構的方法的各步驟的圖示；圖6A到圖6D是圖解根據第六實施例用於生產空心單元陣列結構的方法的各步驟的圖示；圖7A是圖解精細空心單元陣列結構的一個例子的透視圖，並且圖7B是對應剖面圖；圖8A到圖8E是圖解根據第七實施例用於生產空心單元陣列結構的方法的各步驟的圖示；圖9是圖解光屏蔽樣式的詳細構造的圖示；圖IOA到圖IOE是圖解根據第八實施例用於生產空心單元陣列結構的方法的各步驟的圖示；圖11是圖解由UV射線透射材料形成的相關技術襯底的例子的透視圖；圖12是圖解在其部分表面上具有UV射線透射樣式的襯底的透視圖；圖13是圖解在其全部表面上具有UV射線透射樣式的襯底的透視圖；圖14是圖解精細空心單元陣列結構的構造的剖面圖；圖15A到圖15F是圖解根據第九實施例用於生產空心單元陣列結構的方法的各步驟的圖示；圖16是圖解根據第十和第十一實施例的精細空心單元陣列結構中所形成的凹陷和空間的構造的剖面圖；圖17A到圖17E是圖解根據第十二實施例用於生產空心單元陣列結構的方法的各步驟的圖示；圖18是圖解根據第十三實施例用於生產空心單元陣列結構的方法步驟的部分的圖示；圖19是圖解蜂窩結構的相應部分的尺寸的視圖；以及圖20A到圖20E是圖解用於生產空心單元陣列結構的相關技術方法的各步驟的圖
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具體實施例方式本發明的優選實施例參考附圖在下面描述。注意，在下面實施例中描述的元素、類型、結合以及元素的相對設置僅是示例性的並且不意圖限制於此，除非另外說明。可在權利要求中描述的本發明的範疇內做出各種修改或變更。圖IA到ID是圖解根據第一實施例用於生產空心單元陣列結構的方法的各步驟的圖示。圖IA圖解一個步驟，其中通過狹縫塗覆或旋塗在具有多個凹陷的第一襯底4之上施加由未固化的可UV固化的樹脂和表面活性劑組成的材料3，並且減少獲得的產物(即塗覆有材料3的第一襯底4)上的環境壓力。圖IB圖解一個步驟，其中導致保持在第一襯底4的凹陷5和可UV固化的樹脂膜 3的對應部分之間的氣體膨脹，以使得在可UV固化的樹脂膜的所述對應部分沿豎直方向延伸同時控制/牽制彼此，從而獲得精細空心單元陣列結構。
圖IC圖解一個步驟，其中通過允許UV射線標繪裝置2選擇性應用UV射線到可UV 固化的樹脂3的單元壁，從而對應沿豎直方向從第一襯底延伸的精細空心單元陣列結構的單元壁，來選擇性固化可UV固化的樹脂3。注意到，UV射線標繪裝置2可以是經光柵光學系統應用UV射線的掃描系統，或經掩模應用UV射線的UV曝光系統。圖ID圖解導致開口的精細空心單元陣列結構的頂部部分。空心單元陣列結構6 的單元的頂部部分保持未被固化並導致開口。結果，可獲得在上和下表面具有相應開口的精細空心單元陣列結構6。通過該方法，相對容易控制開口的大小。因此，例如電泳分散體的注射材料可容易地被安全注入到精細空心單元陣列結構6中單元的空心部分內。圖2A到圖2D是圖解根據第二實施例用於生產空心單元陣列結構的方法的各步驟的圖示。圖2A圖解一個步驟，其中通過狹縫塗覆或旋塗在具有多個凹陷5的第一襯底4之上施加由未固化的可UV固化的樹脂和表面活性劑組成的材料3，在具有多個凹陷5的第一襯底4之上施加的材料3上放置具有光屏蔽樣式8的紫外線透射玻璃作為第二襯底7，使第二襯底7上的光屏蔽樣式8與第一襯底4中的多個凹陷5對準，其中由未固化的可UV固化的樹脂和表面活性劑組成的材料3夾在第一襯底4和第二襯底7之間，以及減少獲得的產物(即夾在第一和第二襯底之間的材料幻上的環境壓力。在該步驟中，由未固化的可 UV固化的樹脂和表面活性劑組成的材料3可被施加到紫外線透射玻璃(即第二襯底7)，且然後第一襯底4可以藉由材料3被放置在第二襯底7上。在第二實施例中，聚氨酯丙烯酸酯(由Arakawa Chemical hdustries有限公司製造的)用作可UV固化的樹脂，Irgacure 500用作引發劑，並且NovecFC-4430用作表面活性劑。圖2B圖解一個步驟，其中導致保持在凹陷5和可UV固化的樹脂膜的對應部分之間的氣體膨脹，以使得可UV固化的樹脂膜的對應部分沿豎直方向延伸同時控制彼此，從而獲得精細空心單元陣列結構9。圖2C圖解一個步驟，其中通過允許未示出的UV射線標繪裝置經由具有光屏蔽樣式8的第二襯底7選擇性應用UV射線10到可UV固化的樹脂3的單元壁，從而對應沿豎直方向從第一襯底4延伸的精細空心單元陣列結構9的單元壁，來選擇性固化可UV固化樹脂。圖2D圖解導致開口的精細空心單元陣列結構9的頂部部分。精細空心單元陣列結構9的單元的頂部部分保持未固化並導致開口。結果，可獲得在上和下表面具有相應開口的精細空心單元陣列結構6。應用UV射線10到可UV固化的樹脂若干秒，足以形成具有 50 μ m高度、150 μ m間距和5 μ m單元壁厚度的精細空心單元陣列結構6。儘管形成精細空心單元陣列結構6的時間可隨著減壓容器1的減壓速率而變化，不過可以通過執行包括減壓步驟、固化步驟和恢復普通壓力步驟的過程，在10秒內形成在上和下表面具有開口的精細空心單元陣列結構6。通過該方法，相對容易控制開口的大小。因此，例如電泳分散體的注射材料可以容易地被安全注入到精細空心單元陣列結構6中單元的空心部分內。圖3A到圖3D是圖解根據第三實施例用於生產空心單元陣列結構的方法的各步驟的圖示。圖3A圖解一個步驟，其中通過狹縫塗覆或旋塗在具有多個凹陷5的第一襯底4之上施加通過在溶劑中溶解樹脂而獲得的樹脂溶液或通過使樹脂在溶劑中分散而獲得的樹脂分散體而組成的材料3，在具有多個凹陷5的第一襯底4之上施加的材料3上放置具有溶劑可傳播樣式(精細多孔樣式)11的紫外線透射玻璃作為第二襯底7，使第二襯底7上的溶劑可傳播樣式11與第一襯底4中的多個凹陷5對準，其中由樹脂溶液或樹脂分散體組成的材料3被夾在第一襯底4和第二襯底7之間，以及減少獲得的產物(即夾在第一和第二襯底4和7之間的由樹脂溶液或樹脂分散體組成的材料幻上的環境壓力。在該步驟中，由樹脂溶液或樹脂分散體組成的材料3可被應用到紫外線透射玻璃(即第二襯底7)，然後第一襯底4可藉由材料3而被放置在第二襯底7上。在第三實施例中，水分散聚氨酯樹脂用作由樹脂溶液或樹脂分散體組成的材料3 (在下文中也稱為「樹脂膜」 3)。圖;3B圖解一個步驟，其中導致保持在凹陷5和樹脂膜3的對應部分之間的氣體膨脹，以使得樹脂膜3的對應部分沿豎直方向延伸從而形成單元壁同時控制彼此，從而獲得精細空心單元陣列結構9。圖3C圖解一個步驟，其中通過允許樹脂膜3使得其中所含有的水經由具有溶劑可傳播樣式11 (即精細多孔樣式)的第二襯底7蒸發，而選擇性固化沿豎直方向從第一襯底 4延伸的精細空心單元陣列結構9的單元壁。圖3D圖解導致開口的精細空心單元陣列結構9的頂部部分。精細空心單元陣列結構9的單元的頂部部分保持未被固化並因此導致開口。結果，可獲得在上和下表面具有相應開口的精細空心單元陣列結構6。由於樹脂膜的固化緩慢，因此可獲得在上和下表面具有相應開口的精細空心單元陣列結構6。通過該方法，相對容易控制開口的大小。因此，例如電泳分散體的注射材料可容易地被安全注入到精細空心單元陣列結構中單元的相應空心部分中。注意到，溶劑可傳播樣式(精細多孔樣式)11可以通過在用於過濾的微孔片上印刷能夠部分傳播水的樹脂樣式而被形成。圖4A到圖4D是圖解根據第四實施例用於生產空心單元陣列結構的方法的各步驟的圖示。圖4A圖解一個步驟，其中在具有多個凹陷5的第一襯底4之上在加熱情況下施加在預定溫度粘度會降低的樹脂組成的材料3 (即在第一襯底4之上施加被加熱的樹脂)，在具有多個凹陷5的第一襯底4之上藉由在預定溫度粘度會降低的樹脂組成的材料3放置具有樣式化加熱材料13 (在下文中稱為「加熱樣式13」)的第二襯底7，使第二襯底7上的加熱樣式13與第一襯底4中的多個凹陷5對準，其中由在預定溫度粘度會降低的樹脂組成的材料3被夾在第一襯底4和第二襯底7之間，以及減少獲得的產物(即夾在第一襯底4和第二襯底7之間的由在預定溫度粘度會降低的樹脂組成的材料幻上的環境壓力。在該步驟中，由在預定溫度粘度會降低的樹脂組成的材料3可被施加到第二襯底7，然後第一襯底 4可藉由材料3被放置在第二襯底7上。在第四實施例中，低密度聚乙烯樹脂用作由在預定溫度粘度會降低的樹脂組成的材料3 (在下文中也稱為「樹脂膜」 3)。圖4B圖解一個步驟，其中導致保持在凹陷5和樹脂膜3的對應部分之間的氣體膨脹，以使得樹脂膜3的對應部分沿豎直方向延伸從而形成單元壁同時控制彼此，由此獲得精細空心單元陣列結構9。圖4C圖解一個步驟，其中至少在降低精細空心單元陣列結構9頂部部分的粘度且同時防止該頂部部分由於冷卻凝固的溫度選擇性加熱該頂部部分，以及通過冷卻來初始凝固沿豎直方向從第一襯底4延伸的精細空心單元陣列結構9的單元壁。
圖4D圖解一個步驟，其中從部分凝固的精細空心單元結構9分離第二襯底7，其中頂部部分被熔化。結果，可獲得在上和下表面具有相應開口的精細空心單元陣列結構6。 通過該方法，例如電泳分散體的注射材料可以容易地被安全注入到精細空心單元陣列結構 6的空心部分中。注意到，第二襯底7的加熱樣式13可以通過能夠在用於過濾的微孔片上印刷樹脂樣式而被形成。圖5A到圖5D是圖解根據第五實施例用於生產空心單元陣列結構的方法的各步驟的圖示。圖5A圖解一個步驟，其中通過狹縫塗覆或旋塗在具有多個凹陷5的第一襯底4之上施加由未固化的可UV固化的樹脂和表面活性劑組成的材料3，在具有多個凹陷5的第一襯底4之上的材料3上放置具有防水錶面樣式14的紫外線透射玻璃作為第二襯底7，使第二襯底7上的防水錶面樣式14與第一襯底4中的多個凹陷5對準，其中由未固化的可UV 固化的樹脂和表面活性劑組成的材料3被夾在第一襯底4和第二襯底7之間，以及減少獲得的產物上的環境壓力。在該步驟中，由未固化的可UV固化的樹脂和表面活性劑組成的材料3可被施加到第二襯底7，然後第一襯底4可藉由材料3被放置在第二襯底7上。在第五實施例中，聚乙二醇二丙烯酸酯PEG 400DA(由Daicel Chemical hdustries有限公司製造)用作可UV固化的樹脂，Irgacure 500用作引發劑，並且Novec FC-4430用作表面活性劑。圖5B圖解一個步驟，其中導致保持在凹陷5和可UV固化的樹脂膜的對應部分之間的氣體膨脹，以使得可UV固化的樹脂膜的對應部分沿豎直方向延伸從而相對於第一襯底表面形成單元壁且同時控制彼此，由此獲得精細空心單元陣列結構9。圖5C圖解一個步驟，其中通過經由具有防水錶面樣式14的第二襯底7應用UV射線10到可UV固化的樹脂的單元壁，從而選擇性固化沿豎直方向從第一襯底4延伸的精細空心單元陣列結構9的單元壁。注意到，第二襯底7應用了防水錶面樣式14的部分會排斥可UV固化的樹脂，這有助於選擇性固化沿豎直方向延伸的可UV固化的樹脂的單元壁。圖5D圖解一個步驟，其中從(圖5C的)精細空心單元陣列結構9去除第二襯底 7。結果，可獲得在上和下表面具有相應開口的精細空心單元陣列結構6。應用UV射線10 到可UV固化的樹脂若干秒足以形成具有50 μ m高度、150 μ m間距和5 μ m單元壁厚度的精細空心單元陣列結構6。儘管形成精細空心單元陣列結構6的時間可隨著減壓容器1的減壓速率而變化，但可能通過執行包括減壓步驟、固化步驟和恢復普通壓力步驟的過程，在10 秒內形成在上和下表面具有開口的精細空心單元陣列結構6。通過該方法，相對容易地控制開口的大小。因此，例如電泳分散體的注射材料可以容易地被安全注入到精細空心單元陣列結構6中單元的空心部分中。圖6A到圖6D是圖解根據第六實施例用於生產空心單元陣列結構的方法的各步驟的圖示。圖6A圖解一個步驟，其中通過狹縫塗覆或旋塗在具有多個凹陷5的第一襯底4之上施加由未固化的可UV固化的樹脂和表面活性劑組成的材料3，在具有多個凹陷5的第一襯底4之上的材料3上放置具有疏脂表面樣式15的紫外線透射玻璃作為第二襯底7，使第二襯底7上的疏脂表面樣式15與第一襯底4中的多個凹陷5對準，其中由未固化的可UV 固化的樹脂和表面活性劑組成的材料3被夾在第一襯底4和第二襯底7之間，以及減少獲得的產物(即夾在第一襯底4和第二襯底7之間的由未固化的可UV固化的樹脂和表面活性劑組成的材料幻上的環境壓力。在該步驟中，由可UV固化的樹脂和表面活性劑組成的材料3可被施加到第二襯底7，然後第一襯底4可藉由材料3被放置在第二襯底7上。在第六實施例中，環氧丙烯酸酯AQ 9(由Arakawa Chemical hdustries有限公司製造)用作可UV固化的樹脂，Irgacure 500用作引發劑，並且Novec FC-4430用作表面活性劑。圖6B圖解一個步驟，其中導致保持在凹陷5和可UV固化的樹脂膜的對應部分之間的氣體膨脹，以使得可UV固化的樹脂膜的對應部分沿豎直方向延伸從而相對於第一襯底4表面形成單元壁同時控制彼此，由此獲得精細空心單元陣列結構9。圖6C圖解一個步驟，其中通過經由具有疏脂表面樣式15的第二襯底7應用UV射線10到可UV固化的樹脂的單元壁，從而選擇性固化沿豎直方向從第一襯底4延伸的精細空心單元陣列結構9的單元壁。注意到，第二襯底7應用了疏脂表面樣式15的部分會排斥可UV固化的樹脂，這有助於選擇性固化在精細空心單元陣列結構9的第一襯底表面上沿豎直方向延伸的可UV固化樹脂的單元壁。圖6D圖解一個步驟，其中從(圖6C的)精細空心單元陣列結構9去除第二襯底 7。結果，可獲得在上和下表面具有相應開口的精細空心單元陣列結構6。應用UV射線10 到可UV固化樹脂若干秒足以形成具有50 μ m高度、150 μ m間距和5 μ m單元壁厚度的精細空心單元陣列結構6。儘管形成精細空心單元陣列結構6的時間可隨著減壓容器1的減壓速率而變化，但可能通過執行包括減壓步驟、固化步驟和恢復普通壓力步驟的過程，在10 秒內形成在上和下表面具有開口的精細空心單元陣列結構6。通過該方法，相對容易地控制開口的大小。因此，例如電泳分散體的注射材料可以容易地被安全注入到精細空心單元陣列結構6中單元的空心部分中。圖7A是圖解精細空心單元陣列結構6的一個例子的透視圖，並且圖7B是對應剖面圖。圖8A到圖8D是圖解根據第七實施例用於生產空心單元陣列結構的方法的各步驟的圖示。根據第七實施例用於生產空心單元陣列結構的方法包括一個步驟，其中在具有多個凹陷的第一襯底4上應用可UV固化材料3且所述多個凹陷具有光屏蔽樣式8，並且當由於環境壓力減少而導致材料3膨脹變形時從第一襯底4側向可UV固化材料3應用UV射線 10。注意到，光屏蔽樣式8經配置僅允許全內反射光(total internal reflection light) 穿過精細空心單元陣列結構9。S卩，由可UV固化材料3在支撐可UV固化材料3的第二襯底7上形成膜。注意到，可UV固化材料3是與在第二、第五和第六實施例中使用的可UV固化材料3相同的材料。同樣注意到，第一襯底4由UV射線透射材料製成，並具有多個具有光屏蔽樣式8的凹陷。第一襯底4的材料的特定例子包括石英玻璃和矽樹脂。光屏蔽樣式 8可以由可截斷UV射線的任何材料製成。在第七實施例中，碳或銅用作光屏蔽樣式8的材料。處理光屏蔽樣式的方法是已知方法，包括例如施加用於光屏蔽樣式的材料(碳或銅)、 電鍍被施加的材料以及執行氣相沉積。注意到，壓力控制設備包括減壓容器1和減壓裝置 (未示出)，並用來控制減壓容器1內部的壓力。同樣注意到，UV輻射設備(未示出)用來輻射UV射線。圖8A圖解一個步驟，其中在第一襯底4上緊密附加由可UV固化材料3和第二襯底7組成的膜，並將獲得的產物放置在減壓容器1中。
圖8B圖解一個步驟，其中減少減壓容器1的壓力，從而導致膜的材料3相對膨脹， 以便獲得精細空心單元陣列結構9。圖8C圖解一個步驟，其中從第一襯底4的下側(即從膜相反的相反側)輻射UV 射線從而固化膜的材料3，以便獲得部分(選擇性)固化的精細空心單元陣列結構9。圖8D圖解一個步驟，其中在已經從減壓容器1取出第一襯底4、第二襯底7和部分 (選擇性)固化的精細空心單元陣列結構9之後，從部分(選擇性)固化的精細空心單元陣列結構9去除第二襯底7。注意到，精細空心單元陣列結構9的未固化部分與第二襯底7 被同時去除，並且精細空心單元陣列結構9的固化部分保留在第一襯底4上。圖8E圖解一個步驟，其中從第一襯底4去除最終的空心單元陣列結構6。注意到， 圖8D的步驟和圖8E的步驟可以以任何順序執行。即，圖8D的步驟和圖8E的步驟可以以顛倒順序執行。由於光屏蔽單元8對應凹陷的位置，因此除其頂膜之外的精細空心單元陣列結構9能夠在不調整凹陷相對於光屏蔽樣式8的位置的情況下被固化，如第二到第六實施例所述。即，可獲得在上和下表面具有相應開口的精細空心單元陣列結構6。圖9是圖解光屏蔽樣式的詳細構造的圖示。在精細空心單元陣列結構9中的全內反射光角度θ 1通過下面方程表示sin θ 1 = Na/Nb。在該方程中，Na表示空間的折射率， 並且Nb表示精細空心單元陣列結構9的折射率。光屏蔽樣式8通過下面方程表示tan θ 2 =Β/Α。由於光屏蔽樣式8以Β/Α的光屏蔽比率來屏蔽UV射線，導致θ 1 < θ 2從而在精細空心單元陣列結構9中傳播全內反射光，因此UV射線可以有效次穿過除精細空心單元陣列結構9的頂膜(即上單元壁)之外的精細空心單元陣列結構9( S卩，精細空心單元陣列結構9可以被選擇性固化)。在實施例的上面描述中，UV射線10可以經由具有光屏蔽樣式8 的第二襯底7被施加到精細空心單元陣列結構9，如在圖2C中圖解，或者可以從第一襯底4 的下側(即與膜相反的相反側)被施加，以使得材料3被選擇性固化。然而，可以基於光屏蔽樣式8的位置來可選地改變施加UV射線的方向。圖IOA到圖10Ε、圖11、圖12、圖13、圖14和圖19是圖解根據第八實施例用於生產空心單元陣列結構的方法的各步驟的圖示。最終構成精細空心單元陣列結構9的膜由可 UV固化樹脂3和支撐可UV固化樹脂3的第二襯底7形成(見於圖10Α)。如在圖IOA中圖解，第一襯底4經配置包括具有凹陷5的平坦表面部分，其相似於在圖11中圖解的相關技術襯底構造。如在圖12中圖解，第一襯底4由UV射線透射材料製成，並且其部分表面及其多個凹陷5包括光屏蔽樣式8。第一襯底4的材料的特定例子包括石英玻璃和矽樹脂。光屏蔽樣式8可以由能夠截斷UV射線的任何材料製成。在第八實施例中，碳用作光屏蔽樣式 8的材料。處理光屏蔽樣式的方法是已知方法，包括例如施加用於光屏蔽樣式的材料(碳)、 電鍍被施加的材料以及執行氣相沉積。圖13圖解根據第八實施例的第一襯底4。如在圖13中圖解，第一襯底4在其全部表面上包括UV射線透射樣式並在其凹陷中包括光屏蔽樣式。壓力控制設備包括減壓容器 1(見於圖10Α)和減壓裝置(未示出)，並用來控制減壓容器1內部的壓力。同樣注意到， UV輻射設備(未示出)用來輻射UV射線。如在圖14中圖解，空心單元陣列結構9是由上單元壁(即頂膜)和側單元壁(即空心單元陣列結構6)組成的連續體。在圖IOE中圖解的空心單元陣列結構6是具有通過遵循圖IOA到圖IOD的步驟生產的上和下開口的蜂窩結構。圖19圖解具有上和下開口的空心單元陣列結構6的透視圖，所述上和下開口具有對應尺寸。接下來，在下面描述用於生產具有上和下開口的空心單元陣列結構6的步驟。圖IOA圖解一個步驟，其中在第一襯底4上緊密附加由可UV固化材料3和第二襯底7組成的膜，並將獲得的產物放置在減壓容器1中。圖IOB圖解一個步驟，其中減少減壓容器1的壓力，從而在凹陷5中獲得相對較大的壓力，這導致膜的可UV固化材料3膨脹，以便獲得精細空心單元陣列結構9。圖IOC圖解一個步驟，其中從第一襯底4的下側(即與膜相反的相反側)輻射UV 射線從而固化膜的可UV固化材料3，以便獲得部分(選擇性)固化的精細空心單元陣列結構9。圖IOD圖解一個步驟，其中在已經從減壓容器1取出第一襯底4和第二襯底7以及部分(選擇性)固化的精細空心單元陣列結構9之後，從部分(選擇性)固化的精細空心單元陣列結構9去除第二襯底7。注意到，精細空心單元陣列結構9的未固化部分與第二襯底7被同時去除，並且精細空心單元陣列結構9的固化部分保留在第一襯底4上。圖 IOE圖解一個步驟，其中從第一襯底4去除最終的空心單元陣列結構6。注意到，圖8D的步驟和圖8E的步驟可以以任何順序執行。S卩，圖8D的步驟和圖8E的步驟可以以顛倒順序執行。通過該方法，可獲得下面優點。1)由於側單元壁的表面的位置經受近似匹配UV射線透射樣式的位置的膨脹，因此所述側單元壁能夠在沒有特定對準的情況下被選擇性固化，並且上單元壁(即頂膜)保持未固化。2)由於側單元壁被選擇性固化並且上單元壁保持未固化，因此能夠從上單元壁容易地去除側單元壁，由此容易地獲得具有上和下開口的空心單元陣列結構。注意到，由於空心單元陣列結構的不需要的殘餘部分與第二襯底7 —起被去除，因此去除的殘餘部分不散開，並且從上單元壁去除的側單元壁部分是平滑的。3)由於上和下開口在空心單元陣列結構的生產過程期間被形成，因此提供上和下開口的額外步驟是不必需的。因此，能夠以相對低的成本來生產空心單元陣列結構6。圖15A到圖15E、圖11、圖12、圖13和圖14是圖解根據第九實施例用於生產空心單元陣列結構的方法的各步驟的圖示。膜由可UV固化樹脂3和支撐可UV固化樹脂3的第二襯底7形成(見於圖15B)。如在圖15A中圖解，第一襯底4經配置包括具有凹陷5的平坦表面部分，其相似於在圖11中圖解的相關技術襯底構造。如在圖12中圖解，第一襯底4 由UV射線和氣體透射材料製成，並且其部分表面及其多個凹陷5包括光屏蔽樣式8。第一襯底4的材料的特定例子包括矽樹脂。光屏蔽樣式8可以由能夠截斷UV射線但能夠傳播氣體的任何材料製成。這樣的材料的示例包括碳和銅。在第九實施例中，碳顆粒用作光屏蔽樣式8的材料。光屏蔽樣式8通過應用碳顆粒而被形成。圖13圖解根據第九實施例的第一襯底4 (即與第八實施例相同)。如在圖13中圖解，第一襯底4包括在其整個表面之上形成的UV射線透射樣式和在其凹陷中形成的光屏蔽樣式。注意到，壓力控制設備包括壓力施加容器11(見於圖15A)和壓力施加裝置(未示出)，並且該壓力控制設備控制壓力施加容器1內部的壓力。同樣注意到，UV輻射設備(未示出)用來輻射UV射線。如在圖14中圖解，空心單元陣列結構9是由上單元壁(頂膜)和側單元壁(空心單元陣列結構6)組成的連續體。接下來，在下面描述用於生產具有上和下開口的空心單元陣列結構6的步驟。圖15A圖解一個步驟，其中注射0. 1到0. 5Mpa的高壓氣體到放置了具有凹陷5的第一襯底4的壓力施加容器11中，以便第一襯底4的凹陷5被注射的氣體填充。圖15B圖解一個步驟，其中從壓力施加容器11去除第一襯底4，將第一襯底置於大氣壓，並在第一襯底4上緊密附加由可UV固化材料3和第二襯底7組成的膜。圖15C圖解一個步驟，其中導致膜的可UV固化材料3由於第一襯底4的凹陷5和大氣壓之間的壓差而膨脹，以便獲得精細空心單元陣列結構9。圖15D圖解一個步驟，其中從第一襯底4的下側(即與膜相反的相反側)輻射UV 射線從而固化膜的可UV固化材料3，以便獲得部分(選擇性)固化的精細空心單元陣列結構9。圖15E圖解一個步驟，其中從部分(選擇性)固化的精細空心單元陣列結構9去除第二襯底7，從而獲得最終的空心單元陣列結構6。注意到，精細空心單元陣列結構9的未固化部分與第二襯底7被同時去除，並且精細空心單元陣列結構9的固化部分保留在第一襯底4上(同樣見於圖15D)。圖15F圖解一個步驟，其中從第一襯底4去除最終的精細空心單元陣列結構6。注意到圖15E的步驟和圖15F的步驟可以以任何順序執行。即，圖15E的步驟和圖15F的步驟可以以顛倒順序執行。通過該方法，能夠獲得相似於根據第八實施例的方法的優點。注意到由於UV射線選擇性地且直接地應用到精細空心單元陣列結構9而不會受到第八實施例中所用的減壓容器1的幹擾，因此在根據第九實施例的方法中獲得的輻射效率會高於在根據第八實施例的方法中獲得的輻射效率。圖12、圖13和圖16是圖解根據第十實施例用於生產空心單元陣列結構的方法的各步驟的圖示。根據第十實施例的空心單元陣列結構9經配置使得經由第一襯底4的表面上的UV射線透射樣式透射的UV射線可靠地穿過精細空心單元陣列結構9，且不允許UV射線洩漏到與空心單元陣列結構9相鄰的空間(見圖9)。為了不允許UV射線洩漏到與空心單元陣列結構9相鄰的空間，空心單元陣列結構9和與空心單元陣列結構9相鄰的空間的折射率的差異被用於UV射線的應用。以如下角度來應用UV射線，所述角度是UV射線完全反射離開空心單元陣列結構9和與空心單元陣列結構9相鄰的空間之間界面所處的角度。 第一襯底4的光屏蔽樣式8的形狀和尺寸因此被定義如下。根據第十實施例的光屏蔽樣式 8的具體構造參考圖9被描述。光屏蔽樣式8經配置滿足通過tan θ 2 < Β/Α表示的關係。在下面給出對於計算關係tan θ 2 < Β/Α的描述。在精細空心單元陣列結構9中的全內反射光角度θ 1通過下面方程表示sin θ 1 =Na/Nb。在該方程中，Na表示空間中的折射率，並且Nb表示精細空心單元陣列結構9中的折射率。光屏蔽樣式的構造(形狀)通過下面方程表示tan θ 2 = Β/Α。由於光屏蔽樣式 8以Β/Α的光屏蔽比率來屏蔽UV射線從而滿足通過Θ1< θ 2表示的關係，因此在精細空心單元陣列結構9中僅傳輸全內反射光。因此UV射線可以有效地穿過精細空心單元陣列結構9的側單元壁而不允許UV射線穿過精細空心單元陣列結構9的上單元壁(即頂膜)(即，精細空心單元陣列結構9可以被UV射線選擇性固化)。注意到光屏蔽樣式8的材料包括碳顆粒和具有相似於第一襯底4的折射係數的粘合劑。如下所述獲得全內反射光角度。-空間(空氣)的折射率Na= 1-精細空心單元陣列結構(丙烯酸可UV固化樹脂)的折射率Nb= 1. 49上面的值被應用到下面的方程sin θ 1 = Na/Nb = 1/1. 49 = 0. 671θ 1 = 42°由於存在通過θ 1 < θ 2表示的關係，因此θ 2大於42°。如果A是10 μ m(見圖9)，B = A*tan θ 2 = 9μπι。因此，基於tan0 2 <Β/Α的關係，B是9μπι或更長。通過該方法，由於UV射線以入射角經由第一襯底4的UV射線透射樣式被應用到精細空心單元陣列結構9，其中UV射線在所述入射角被全部反射離開在精細空心單元陣列結構9的側單元壁和空間之間的界面，因此UV射線選擇性穿過側單元壁的內部部分，並且不穿過精細空心單元陣列結構9的其它部分。因此，側單元壁的內部部分被選擇性固化，並且其它部分，具體的是上單元壁(即頂膜)保持未固化，由此獲得具有上和下開口末端的蜂窩結構(即空心單元陣列結構6)。圖12、圖13和圖16也是圖解根據第十一實施例用於生產空心單元陣列結構的方法的各步驟的圖示。根據第十一實施例的精細空心單元陣列結構9經配置以使經由第一襯底4的表面上的UV射線透射樣式透射的UV射線比第十實施例的更有效地穿過精細空心單元陣列結構9，且不允許UV射線洩漏到與精細空心單元陣列結構9相鄰的空間(見於圖9)。 為使UV射線更有效地穿過精細空心單元陣列結構9且不允許UV射線洩漏到與精細空心單元陣列結構9相鄰的空間，UV射線以其完全反射離開第一襯底4和光屏蔽樣式8之間界面的入射角應用。根據第十一實施例的光屏蔽樣式8的詳細配置相似於第十實施例的光屏蔽樣式； 然而，在第十一實施例中，碳顆粒用作光屏蔽樣式8的材料。矽橡膠用作第一襯底4的材料。 全內反射光角度如下獲得。由於碳顆粒用於光屏蔽樣式8，因此第一襯底4和光屏蔽樣式8 之間的界面包括矽橡膠和空氣。因此，-空氣中的折射率Na:1-精細空心單元陣列結構(矽樹脂)中的折射率Nb= 1. 4上面的值應用到下面方程sin θ 2 = Na/Nb = 1/1. 4 = 0. 714Θ2 = 45·6°由於θ 1 = 42°並且θ 2 = 45.6°，因此滿足通過θ 1 < θ 2表示的關係。相似於第十實施例，光屏蔽樣式8的構造(形狀)通過下面關係表示tan θ 2 < B/ Α。在第十實施例中，B計算為9 μ m,並且如果B是9 μ m或更長，那麼UV射線的透射效率會降低。在第十一實施例中，在第一襯底中光的全內反射的入射角為Θ2 = 45.6°。因此，即使B是9μπι或更長，UV射線仍在內部全部被反射回。因此，反射的UV射線可到達精細空心單元陣列結構9而不降低UV射線的透射效率。由於第一襯底4的材料(矽樹脂)的折射率(1. 4)小於精細空心單元陣列結構9 的折射率(1.49)，因此第一襯底4的全內反射角為Θ2 = 45.6°。並且精細空心單元陣列結構9的全內反射角為θ 1 = 42°，從而導致θ 1 < θ 2，UV射線可在精細空心單元陣列結構9的全內反射角區域內應用。圖17Α到圖17Ε是圖解根據第十二實施例用於生產空心單元陣列結構的方法的各步驟的圖示。根據第十二實施例的空心單元陣列結構的構造與第八和第九實施例相同。接下來，隨著對於第十二實施例的描述參考圖17Α到圖17Ε描述生產步驟。圖17Α圖解一個步驟，其中以與第八實施例相同的方式，在第一襯底4上緊密附加由可UV固化材料3和第二襯底7組成的膜，並將獲得的產物放置在減壓容器1中。圖17Β圖解一個步驟，其中逐漸減少減壓容器1的壓力(0. OOlMPa/s)，從而在凹陷 5中相應產生較大壓力並導致膜的可UV固化材料3膨脹，以便獲得精細空心單元陣列結構 9。同時，從第一襯底4的下側(即從膜相反的相反側)輻射UV射線從而固化膜的可UV固化材料3。圖17C圖解一個步驟，其中使精細空心單元陣列結構9膨脹到預定尺寸並選擇性輻射UV射線從而固化膜的材料3，由此獲得部分(選擇性)固化的精細空心單元陣列結構 9。圖17D圖解一個步驟，其中以與第八實施例相同的方式，從部分(選擇性)固化的精細空心單元陣列結構9去除第二襯底7。圖17E圖解一個步驟，其中以與第八實施例相同的方式從第一襯底4去除最終的精細空心單元陣列結構6。通過第十二實施例的該方法，可獲得相似於根據第八實施例的方法的優點。其它優點如下。在第八實施例中，在精細空心單元陣列結構9膨脹到預定尺寸之後，膨脹的精細空心單元陣列結構9通過UV射線的應用而被固化；然而，通過該方法，在固化精細空心單元陣列結構9的同時精細空心單元陣列結構9會變形。相反，在第十二實施例的方法中，由於精細空心單元陣列結構9以重複方式逐漸膨脹並固化，因此精細空心單元陣列結構9可以在不變形的情況下固化。圖18是圖解根據第十三實施例用於生產空心單元陣列結構的方法步驟的部分的圖示。第十三實施例的辦法基本相同於第八和第九實施例的方法，除了在圖18中圖解的UV 輻射步驟。UV輻射設備12 (見於圖18)是用來輻射UV射線的光源設備。準直儀透鏡13是用來使UV射線平行對準的光學設備。接下來，UV輻射步驟在下面描述。第十三實施例的 UV輻射步驟相似於第八實施例，除了準直儀透鏡13的使用。通過準直儀透鏡13，平行UV 射線應用到第一襯底4。通過該方法，可獲得相似於根據第八實施例的方法的優點。另一優點如下。由於平行UV射線應用到第一襯底4，因此UV射線可較少地被屏蔽樣式8屏蔽。 因此，UV射線在精細空心單元陣列結構9中更可靠透射。如在一個上面實施例所述，用於生產空心單元陣列結構的方法包括第一步驟，其中使得能夠在預定條件下塑性變形的可變形材料在第一襯底上成層，該第一襯底在其表面
16中具有多個互相分離的凹陷，以使可變形材料在多個凹陷中的每個凹陷內形成隔離空間； 第二步驟，其中通過引起空間中的氣體壓力同時延伸可變形材料使多個凹陷中的每個凹陷內的空間膨脹，以使多個空心單元對應多個凹陷在預定方向上同時形成；以及第三步驟，其中選擇性凝固多個空心單元的預定部分。通過該方法，可獲得在上和下表面具有開口的空心單元陣列結構。因此，可以低成本穩定生產適合用填充物注射的空心單元陣列結構而沒有後處理，例如從獲得的精細空心單元結構去除頂膜。由於空心單元在上和下表面具有相應開口，因此空心單元可以用與形成空心單元的材料不同的材料密封。更特定地，空心單元可以用具有低電阻的透明材料密封從而形成適合用於電泳顯示器的開口表面的密封表面。另外，空心單元陣列結構的開口表面可以被連接到透明電極板。進一步地，在上面實施例中，由於能夠通過應用UV射線固化的可變形材料被延伸，且其中可變形材料被夾在第一襯底和具有預定成形的光屏蔽樣式的第二襯底之間，並且UV射線經由第二襯底上預定成形的光屏蔽樣式應用到可變形材料，因此可固化空心單元的期望部分。結果，可獲得在上和下表面具有開口的精細空心單元陣列結構。因此，可以低成本穩定生產適合用填充物注射的精細空心單元陣列結構而沒有後處理，例如從獲得的空心單元結構去除頂膜。由於空心單元在上和下表面具有相應開口，因此空心單元可以用與形成空心單元的材料不同的材料密封。更特定地，空心單元可以用適合用於顯示器的開口表面的具有低電阻的透明材料密封，從而直接形成密封表面。另外，空心單元陣列結構的開口表面可以被直接連接到透明電極板。進一步地，在另一實施例中，由於能夠通過乾燥固化的可變形材料被延伸，且其中可變形材料被夾在第一襯底和具有預定成形的多孔樣式的第二襯底之間，並且可變形材料經由第二襯底上的多孔樣式被乾燥，因此可固化空心單元的期望部分。結果，可獲得在上和下表面具有開口的空心單元陣列結構。因此，可以低成本穩定生產適合用填充物注射的空心單元陣列結構而沒有後處理，例如從獲得的空心單元結構去除頂膜。由於空心單元在上和下表面具有相應開口，因此空心單元可以用與形成空心單元的材料不同的材料密封。更特定地，空心單元可以用適合用於顯示器的開口表面的、具有低電阻的透明材料密封，從而直接形成密封表面。另外，空心單元陣列結構的開口表面可以被直接連接到透明電極板。進一步地，在另一實施例中，由於能夠通過冷卻被固化的可變形材料被延伸，且其中可變形材料被夾在第一襯底和具有預定成形的加熱樣式的第二襯底之間，並且可變形材料經由第二襯底上的預定成形的加熱樣式被冷卻，因此可以固化不與預定成形的加熱樣式接觸的空心單元的期望部分。結果，可獲得在上和下表面具有開口的空心單元陣列結構。因此，可以低成本穩定生產適合用填充物注射的空心單元陣列結構而沒有後處理，例如從獲得的空心單元結構去除頂膜。由於空心單元在上和下表面具有相應開口，因此空心單元可以用與形成空心單元的材料不同的材料密封。更特定地，空心單元可以用適合用於顯示器的開口表面的、具有低電阻的透明材料密封，從而直接形成密封表面。進一步地，在另一實施例中，由於能夠通過應用UV射線固化的可變形材料被延伸，且其中可變形材料被夾在第一襯底和具有預定成形的防水錶面樣式的第二襯底之間， 並且UV射線經由第二襯底上預定成形的防水錶面樣式被應用到可變形材料，因此可以固化空心單元的期望部分。結果，可獲得在上和下表面具有開口的空心單元陣列結構。因此，可以低成本穩定生產適合用填充物注射的精細空心單元陣列結構而沒有後處理，例如從獲得的空心單元結構去除頂膜。由於空心單元在上和下表面具有相應開口，因此空心單元可以用與形成空心單元的材料不同的材料密封。更特定地，空心單元可以用適合用於顯示器的開口表面的、具有低電阻的透明材料密封，從而直接形成密封表面。進一步地，在另一實施例中，由於能夠通過應用UV射線固化的可變形材料被延伸，且其中可變形材料被夾在第一襯底和具有預定成形的疏脂表面樣式的第二襯底之間， 並且UV射線經由第二襯底上的預定成形的疏脂表面樣式被應用到可變形材料，因此可固化空心單元的期望部分。結果，可獲得在上和下表面具有開口的空心單元陣列結構。因此， 可以低成本穩定生產適合用填充物注射的空心單元陣列結構而沒有後處理，例如從獲得的空心單元結構去除頂膜。由於空心單元在上和下表面具有相應開口，因此空心單元可以用與形成空心單元的材料不同的材料密封。更特定地，空心單元可用適合用於顯示器的開口表面的、具有低電阻的透明材料密封，從而直接形成密封表面。進一步地，在另一實施例中，由於能夠通過應用UV射線固化的可變形材料被延伸，且其中可變形材料被夾在第一襯底和具有預定成形的光屏蔽樣式的第二襯底之間，並且UV射線經由對應凹陷位置的在第二襯底上的預定成形的光屏蔽樣式被應用到可變形材料，因此可選擇性熟化/固化除頂部部分之外的空心單元的期望部分。結果，可獲得在上和下表面具有開口的空心單元陣列結構。進一步地，在第三步驟中，由於UV射線經由UV射線透射樣式被應用，因此蜂窩單元(即空心單元)的側單元壁被選擇性固化，並且空心單元的上單元壁保持未固化。因此， 可生產在上和下表面具有開口(即在上和下表面具有開放末端)的空心單元陣列結構(即蜂窩結構)。在第三步驟中，由於UV射線以入射角經由第一襯底4的UV射線透射樣式被應用到精細空心單元陣列結構，且處於所述入射角所述UV射線全部反射離開精細空心單元陣列結構9的側單元壁和空間之間的界面，因此UV射線選擇性穿過側單元壁的內部部分並且不穿過精細空心單元陣列結構9的其它部分。因此，側單元壁的內部部分被選擇性固化，並且其它部分特別是上單元壁(即頂膜)保持未固化，由此獲得具有上和下開放末端的蜂窩結構(即空心單元陣列結構6)。進一步地，如果第三步驟與第二步驟同時執行，那麼可有效防止損壞空心單元。因此，可生產在上和下表面具有開口(即在上下表面具有開放末端)的空心單元陣列結構 (即蜂窩結構)。進一步地，由於UV射線透射部分(UV射線透射樣式)被形成在第一襯底的整個表面之上，並且光屏蔽樣式被形成在第一襯底的多個凹陷中的每個凹陷的整個表面之上，因此可以可靠控制穿過第一襯底的UV射線的光路。進一步地，由於UV射線透射部分(UV射線透射樣式)被形成在第一襯底的部分表面之上，並且光屏蔽樣式被形成在第一襯底的多個凹陷中每個凹陷的部分表面之上，因此可以可靠控制穿過第一襯底的UV射線的光路，可有效防止損壞空心單元，並且可形成更薄的側單元壁。在第三步驟中，由於基於第一襯底的UV射線透射樣式和屏蔽樣式來控制UV射線到第一襯底的入射角，以使得應用的UV射線全部反射離開多個空心結構中的側單元壁和對應空間之間的界面，因此可以可靠控制穿過第一襯底的UV射線的光路，選擇性固化側單元壁的內部部分，並且其它部分特別是上單元壁(即頂膜)保持未固化，由此獲得具有上和下開放末端的蜂窩結構(即空心單元陣列結構)。此外，由於準直儀用來應用UV射線到第一襯底，因此平行射線被應用到第一襯底。因此，可有效控制UV射線的入射角，以使得UV射線全部反射離開精細空心單元陣列結構的側單元壁和對應空間之間的界面。進一步地，由於屏蔽樣式由吸收UV射線的材料製成，因此可有效屏蔽UV射線，並且可有效防止UV射線的無規則反射。因此，可以可靠控制UV射線的光路。此外，由於屏蔽樣式的材料也包括比UV射線透射材料更小的折射率，因此UV射線在第一襯底中內部地全反射返回，並且有效利用UV射線，即使光屏蔽樣式的長度B增加。因此，蜂窩材料可用低能耗有效固化。進一步地，由於第一襯底上UV射線透射樣式的材料的折射率低於空心單元結構的材料的折射率，因此UV射線可在精細空心單元陣列結構9的全內反射角區域內被應用。由於通過執行用於生產空心單元結構的方法的上述步驟的設備來生產空心單元結構，因此相比經由二次處理來生產空心單元結構，能夠以低成本生產具有高準確性尺寸的空心單元結構。進一步地，從其去除未固化部分的固化部分的表面是平滑的，因此可以生產不粗糙的空心單元結構。本發明不限於特定披露實施例，並且可做出變化和修改而不背離本發明的範疇。本專利申請基於提交於2009年7月10日的日本優先權專利申請 No. 2009-163724，以及提交於2010年6月16日的日本優先權專利申請No. 2010-137154，這兩個申請的全部內容包括在此作為參考。
權利要求
1.一種生產空心單元陣列結構的方法，包含第一步驟，使得能夠在預定條件下塑性變形的可變形材料在第一襯底上成層，所述第一襯底在其表面中具有多個互相分離的凹陷，以使得所述可變形材料在對應凹陷中形成互相隔離的空間；第二步驟，通過引起所述空間的氣體壓力使所述多個凹陷中的所述空間擴張同時延伸在所述第一襯底上的所述可變形材料，以使得多個空心單元對應所述多個凹陷在預定方向上同時形成；以及第三步驟，通過選擇性應用紫外線到所述多個空心單元的多個部分，而選擇性凝固所述多個空心單元的所述部分。
2.根據權利要求1所述的方法，其中在所述第三步驟中，通過經由所述第一襯底的紫外線透射樣式來選擇性應用所述紫外線到所述多個空心單元的所述部分，從而選擇性凝固所述多個空心單元的所述部分。
3.根據權利要求1所述的方法，其中在所述第三步驟中，通過經由所述第一襯底的紫外線透射樣式以一定角度來選擇性應用所述紫外線到所述多個空心單元的所述部分，從而選擇性凝固所述多個空心單元的所述部分，其中所應用的紫外線在所述角度處全部反射離開所述多個空心單元中單元壁和對應空間之間的界面。
4.根據權利要求5所述的方法，其中所述第三步驟與所述第二步驟同時執行，從而選擇性凝固所述多個空心單元的所述部分。
5.一種生產空心單元陣列結構的方法，包含第一步驟，使得能夠通過應用紫外線固化的可變形材料在第一襯底上成層，所述第一襯底具有多個互相分離的凹陷，以使所述可變形材料在對應凹陷中形成互相隔離的空間；第二步驟，藉由在多個凹陷中形成所述互相隔離的空間的所述可變形材料，具有預定成形的光屏蔽樣式的第二襯底在具有所述多個凹陷的所述第一襯底上成層，並且通過引起所述空間的氣體壓力使所述多個凹陷中的所述空間擴張同時延伸所述可變形材料，以使所述多個空心單元對應所述多個凹陷在預定方向上同時形成；以及第三步驟，通過經由在所述第二襯底上形成的所述預定成形的光屏蔽樣式來選擇性應用紫外線到所述多個空心單元的多個部分，從而選擇性凝固所述多個空心單元的所述部分。
6.根據權利要求5所述的方法，其中所述第二襯底包括預定成形的防水錶面樣式。
7.根據權利要求5所述的方法，其中所述第二襯底包括預定成形的疏脂表面樣式。
8.—種生產空心單元陣列結構的設備，包含塗覆裝置，所述塗覆裝置經配置使得能夠在預定條件下塑性變形的可變形材料在第一襯底上成層，所述第一襯底在其表面中具有多個互相分離的凹陷，以使所述可變形材料在對應凹陷中形成互相隔離的空間；壓力控制裝置，所述壓力控制裝置經配置通過引起所述空間的氣體壓力使多個凹陷中的所述空間擴張同時在所述第一襯底上延伸所述可變形材料，以使多個空心單元對應所述多個凹陷在預定方向上同時形成；以及凝固裝置，所述凝固裝置經配置通過選擇性應用紫外線到所述多個空心單元的多個部分，來選擇性凝固所述多個空心單元的所述部分，其中紫外線透射樣式被形成在所述第一襯底的第一部分上，並且光屏蔽樣式被形成在所述第一襯底的第二部分上和所述第一襯底的所述多個凹陷的整個表面上。
9.根據權利要求8所述的設備，其中基於所述第一襯底的所述紫外線透射樣式和所述屏蔽樣式來控制紫外線到所述第一襯底的入射角，以使所應用的紫外線全部反射離開所述多個空心單元中單元壁和對應空間之間的界面。
10.根據權利要求8所述的設備，其中通過準直儀來控制紫外線到所述第一襯底的入射角，以使所應用的紫外線全部反射離開所述多個空心單元中單元壁和對應空間之間的界面。
11.根據權利要求8所述的設備，其中所述屏蔽樣式由吸收紫外輻射的材料製成。
12.根據權利要求8所述的設備，其中所述屏蔽樣式由吸收紫外輻射的材料製成，並且所述材料包括比所述紫外線透射樣式的材料更小的折射率。
13.根據權利要求8所述的設備，其中在所述第一襯底上的所述紫外線透射樣式的材料的折射率小於所述空心單元結構的材料的折射率。
全文摘要
本發明披露一種生產空心單元陣列結構的方法，包括第一步驟，該步驟使能夠在預定條件下塑性變形的可變形材料在第一襯底上成層，該第一襯底在其表面中具有多個互相分離的凹陷，以使可變形材料在相應凹陷中形成互相隔離的空間；第二步驟，該步驟通過導致空間具有一定氣體壓力同時在第一襯底上延伸可變形材料從而使多個凹陷中的空間擴張，以使多個空心單元對應多個凹陷在預定方向上同時形成；以及第三步驟，該步驟通過選擇性應用紫外線到多個空心單元的部分來選擇性凝固所述部分。
文檔編號B29D22/00GK102470618SQ20108003081
公開日2012年5月23日 申請日期2010年7月8日 優先權日2009年7月10日
發明者井上裕貴依, 升澤正弘, 大垣傑, 大島久慶, 妹尾晉哉, 金松俊宏, 青木慎司 申請人:株式會社理光