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JP2011084071A - Flexible forming die - Google Patents

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JP2011084071A JP2010280504A JP2010280504A JP2011084071A JP 2011084071 A JP2011084071 A JP 2011084071A JP 2010280504 A JP2010280504 A JP 2010280504A JP 2010280504 A JP2010280504 A JP 2010280504A JP 2011084071 A JP2011084071 A JP 2011084071A
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microstructure
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崇紀 杉元
Akira Hida
彰 陽田
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3M Innovative Properties Co
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a flexible forming die capable of easily and inexpensively manufacturing a fine structure including a fine mesh projection pattern or its similar projection pattern formed on the surface with high dimension accuracy and good yield, and simultaneously satisfying high dimension accuracy and good dimension stability, in particular good dimension stability with respect to humidity change. <P>SOLUTION: The flexible forming die includes: a support body comprising a composite material of a polymer material and a reinforcement material; and a shaped layer supported by the support body and having a fine structure surface provided on the surface thereof. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&amp;INPIT

Description

本発明は、成形技術に関し、さらに詳しく述べると、微細構造体の製造において微細構造パターンの転写のために使用される可とう性成形型とその製造方法ならびに微細構造体の製造方法に関する。本発明は、各種の微細構造体の製造に有利に使用することができるけれども、プラズマディスプレイパネル用背面板のリブの製造にとりわけ有利に使用することができる。   The present invention relates to a molding technique, and more specifically, relates to a flexible mold used for transferring a microstructure pattern in manufacturing a microstructure, a manufacturing method thereof, and a manufacturing method of the microstructure. Although the present invention can be advantageously used for manufacturing various types of microstructures, it can be used particularly advantageously for manufacturing ribs of a back plate for a plasma display panel.

最近、薄型で大画面のフラットパネルディスプレイとしてプラズマディスプレイパネル(Plasma Display Panel; PDP)が注目されており、業務用あるいは家庭用で壁掛けテレビなどとして使用され始めている。   Recently, a plasma display panel (PDP) has been attracting attention as a flat panel display having a thin and large screen, and has begun to be used as a wall-mounted television for business use or home use.

PDPは、通常、図1に模式的に示すように、多数個の微細な放電表示セルを含んでいる。図示のPDP50において、それぞれの放電表示セル56は、離隔対向した一対のガラス基板、すなわち、前面ガラス基板61及び背面ガラス基板51と、これらのガラス基板間に所定形状をもって配置された微細構造のリブ(バリアリブ、隔壁又は障壁ともいう)54とによって囲まれて画定されている。前面ガラス基板61は、走査電極及び維持電極からなる透明な表示電極63と、透明な誘電体層62と、透明な保護層64とをその上に備えている。また、背面ガラス基板51は、アドレス電極53と、誘電体層52とをその上に備えている。走査電極及び維持電極からなる表示電極63とアドレス電極53は、直交しており、かつ、それぞれ、間隔をあけて一定のパターンで配置されている。各放電表示セル56は、その内壁に蛍光体層55を有するとともに、希ガス(例えば、Ne−Xeガス)が封入されており、上記電極間のプラズマ放電により自発光表示をできるようになっている。   A PDP usually includes a large number of fine discharge display cells as schematically shown in FIG. In the illustrated PDP 50, each discharge display cell 56 includes a pair of spaced glass substrates, that is, a front glass substrate 61 and a rear glass substrate 51, and fine-structured ribs arranged with a predetermined shape between these glass substrates. (Also referred to as a barrier rib, partition wall, or barrier) 54. The front glass substrate 61 includes a transparent display electrode 63 composed of a scan electrode and a sustain electrode, a transparent dielectric layer 62, and a transparent protective layer 64 thereon. Further, the rear glass substrate 51 includes address electrodes 53 and a dielectric layer 52 thereon. The display electrode 63 and the address electrode 53 formed of the scan electrode and the sustain electrode are orthogonal to each other and are arranged in a certain pattern with an interval therebetween. Each discharge display cell 56 has a phosphor layer 55 on its inner wall and is filled with a rare gas (for example, Ne—Xe gas), so that self-luminous display can be performed by plasma discharge between the electrodes. Yes.

一般に、リブ54は、セラミックの微細構造体からなり、通常は、図2に模式的に示すように、アドレス電極53及び誘電体層52とともに背面ガラス基板51の上に予め設けられてPDP用背面板を構成している。リブの形状としては、一般的にはストレートパターンと格子状(マトリックス状)パターンとがあるが、最近では、格子状パターンのリブが主流となりつつある。格子状パターンのリブは、ストレートパターンに較べて、紫外線が上下のセルに漏れることがないために垂直解像度の低下がなく、かつ蛍光体塗布面積が大きいために発光効率も高いからである。   In general, the ribs 54 are made of a ceramic microstructure, and are typically provided in advance on the back glass substrate 51 together with the address electrodes 53 and the dielectric layer 52 as schematically shown in FIG. It constitutes a face plate. As the shape of the rib, there are generally a straight pattern and a lattice-like (matrix-like) pattern, but recently, ribs of a lattice-like pattern are becoming mainstream. This is because the ribs of the grid pattern do not leak the ultraviolet rays to the upper and lower cells, so that the vertical resolution is not lowered, and the luminous efficiency is high because the phosphor coating area is large.

成形型を使用して、PDPのストレートリブパターン又は格子状リブパターンを形成する方法は、すでに報告されている。例えば、下記の工程:
(A)ロール凹版の版凹部に電離放射線硬化性樹脂(例えば、紫外線硬化性樹脂等)を充填するとともに、可とう性のフィルム基材(例えば、ポリエステル等)をロール凹版に接触させた後、電離放射線の照射によって樹脂を硬化させて、リブの突起に対応する凹部を備えた型シートを作製する工程、
(B)得られた型シートを成形型として使用して、その型シートの凹部にガラスペーストを充填する工程、
(C)ガラスペーストを充填した型シートにガラス基板を密着させた後、型シートを剥離して、ガラス基板にガラスペーストを転写する工程、及び
(D)転写されたガラスペーストを焼成してリブを形成する工程、
よりなることを特徴とするPDPリブの製造方法が公知である(特許文献1)。しかし、このような転写法に基づくPDPリブの製造方法には成形型の構成に問題がある。例えば、PDPの製造において、PDPが大型化し、かつ放電表示セルが微細化する傾向にある昨今、リブの形成に用いられる成形型の寸法精度を高め、かつ良好な寸法安定性を維持できるということは非常に重要なことである。ところで、特に成形型の寸法安定性は、その成形型に使用される基材(上記の例では、フィルム基材)の性質が支配的である。しかし、従来の成形型で基材として一般的に用いられているポリエステル等の有機高分子材料は、温湿度変化に対する寸法変化が大きいので、成形型の良好な寸法安定性をいろいろな使用環境下で達成することは困難である。実際、リブのトータルピッチ(左右又は上下の最外リブ間距離)を高精度に再現可能な成形型を提供できたとしても、その成形型の高精度を安定に維持するため、リブ形成工程における作業環境の厳密な温湿度管理が必要であった。成形型の温湿度変化に対する寸法変化のなかでも、特に湿度変化に対する寸法変化は、応答速度が遅いことや、厳密な湿度管理が困難なことなどが原因で、リブのトータルピッチ制御を困難にする最も大きな原因のひとつとなっている。
A method for forming a straight rib pattern or a lattice rib pattern of a PDP using a mold has already been reported. For example, the following process:
(A) After filling the plate recess of the roll intaglio with an ionizing radiation curable resin (for example, an ultraviolet curable resin) and contacting a flexible film substrate (for example, polyester) with the roll intaglio, A step of curing a resin by irradiation with ionizing radiation to produce a mold sheet having a recess corresponding to the protrusion of the rib;
(B) using the obtained mold sheet as a mold, and filling a concave portion of the mold sheet with a glass paste;
(C) a step of closely attaching the glass substrate to the mold sheet filled with the glass paste, peeling the mold sheet, and transferring the glass paste to the glass substrate; and
(D) firing the transferred glass paste to form ribs;
A method for producing a PDP rib characterized by comprising (Patent Document 1) is known. However, the PDP rib manufacturing method based on such a transfer method has a problem in the configuration of the mold. For example, in the manufacture of PDPs, there is a tendency for PDPs to become larger and discharge display cells to become finer, and it is possible to increase the dimensional accuracy of a mold used for forming ribs and maintain good dimensional stability. Is very important. By the way, in particular, the dimensional stability of the mold is dominated by the properties of the substrate (in the above example, the film substrate) used in the mold. However, organic polymer materials such as polyester, which are generally used as base materials in conventional molds, have large dimensional changes with respect to temperature and humidity changes, so that good dimensional stability of molds can be achieved under various usage environments. It is difficult to achieve with. In fact, even if we can provide a mold that can reproduce the total pitch of ribs (the distance between the left and right or upper and lower outermost ribs) with high accuracy, in order to stably maintain the high accuracy of the mold, Strict temperature and humidity management of the work environment was necessary. Among the dimensional changes to temperature and humidity changes in the mold, especially dimensional changes to humidity changes make it difficult to control the total pitch of the ribs due to slow response speed and difficulty in strict humidity control. One of the biggest causes.

特開平8−273537号公報JP-A-8-273537

本発明の目的は、したがって、欠陥のない突起パターン、特に微細な格子状突起パターンあるいはそれに類似の突起パターンを表面に有する微細構造体を簡便かつ安価に、しかも高い寸法精度で歩留まりよく製造できるとともに、高い寸法精度及び良好な寸法安定性、特に湿度変化に対する良好な寸法安定性を同時に満足させ得るような可とう性成形型を提供することにある。   Accordingly, the object of the present invention is to easily and inexpensively manufacture a defect-free protrusion pattern, particularly a fine structure having a fine lattice-like protrusion pattern or a similar protrusion pattern on the surface thereof with high dimensional accuracy and high yield. Another object of the present invention is to provide a flexible mold that can simultaneously satisfy high dimensional accuracy and good dimensional stability, in particular, good dimensional stability against changes in humidity.

また、本発明の目的は、上記のような優れた可とう性成形型を簡便かつ安価に、しかも高い寸法精度で歩留まりよく製造するための方法を提供することにある。   Another object of the present invention is to provide a method for producing the above excellent flexible mold easily and inexpensively with high dimensional accuracy and high yield.

さらに、本発明の目的は、欠陥のない突起パターン、特に微細な格子状突起パターンあるいはそれに類似の突起パターンを表面に有する微細構造体を簡便かつ安価に、しかも高い寸法精度で歩留まりよく製造するための方法を提供することにある。   Furthermore, an object of the present invention is to manufacture a microstructure having a defect-free projection pattern, in particular, a fine lattice-like projection pattern or a similar projection pattern on the surface in a simple and inexpensive manner with high dimensional accuracy and high yield. It is to provide a method.

本発明のこれらの目的やその他の目的は、以下の詳細な説明から容易に理解することができるであろう。   These and other objects of the present invention will be readily understood from the following detailed description.

本発明は、その1つの面において、微細構造体の製造において微細構造パターンの転写に使用される可とう性成形型であって、
(1)ポリマー材料及び強化材の複合材料からなる支持体と、
(2)前記支持体によって支持された、微細構造表面をその表面に備えた賦形層と、
を有することを特徴とする微細パターン転写用可とう性成形型にある。ここで、微細構造表面は、溝パターン又は突起パターンのいずれを有していてもよい。
The present invention, in one aspect thereof, is a flexible mold used for the transfer of a fine structure pattern in the production of a fine structure,
(1) a support made of a composite material of a polymer material and a reinforcing material;
(2) a shaping layer supported by the support and having a microstructured surface on the surface;
It is in the flexible shaping | molding die for fine pattern transfer characterized by having. Here, the fine structure surface may have either a groove pattern or a protrusion pattern.

なお、本願明細書においては特に、本発明の実施において用いられるその他の成形型の基体やベースなどと区別するために「支持体」なる語を使用したが、容易に理解されるように、支持体は、上記した従来の成形型の基材と同義である。   In the specification of the present application, the term “support” is used to distinguish it from the base or base of other molds used in the practice of the present invention. The body is synonymous with the base material of the conventional mold described above.

また、本発明は、微細構造体の製造において微細構造パターンの転写に使用される可とう性成形型であって、約5ppm/RH%未満の吸湿膨張係数を有することを特徴とする微細パターン転写用成形型にある。本発明の成形型において、その吸湿膨張係数は、好ましくは約3ppm/RH%もしくはそれ以下であり、さらに好ましくは約1ppm/RH%もしくはそれ以下である。   The present invention also relates to a flexible mold used for transferring a microstructure pattern in the manufacture of a microstructure, and having a hygroscopic expansion coefficient of less than about 5 ppm / RH%. It is in a mold. In the mold of the present invention, the hygroscopic expansion coefficient is preferably about 3 ppm / RH% or less, more preferably about 1 ppm / RH% or less.

また、本発明は、そのもう1つの面において、上述しかつ以下に詳細に説明する本発明による可とう性成形型を製造する方法であって、下記の工程:
微細構造体の微細構造パターンに対応する形状及び寸法を有する突起パターンを表面に備えたマスター型を準備する工程、
前記マスター型のパターン形成面に硬化性樹脂組成物を所定の膜厚で適用してプレ賦形層を形成する工程、
前記プレ賦形層の上に、ポリマー材料及び強化材の複合材料からなるフィルム状支持体をさらに積層して前記マスター型、前記プレ賦形層及び前記支持体を含む積層体を形成する工程、
前記プレ賦形層の硬化性樹脂組成物を硬化させる工程、そして
前記硬化性樹脂組成物の硬化によって形成された賦形層を前記支持体とともに前記マスター型から離型して、支持体と、その支持体によって裏面を支持された、前記微細構造パターンに対応する形状及び寸法を有する溝パターンを表面に備えた賦形層とを有する可とう性成形型を作製する工程、
を含んでなることを特徴とする可とう性成形型の製造方法にある。
Another aspect of the present invention is a method for producing a flexible mold according to the present invention as described above and described in detail below, comprising the following steps:
A step of preparing a master mold having a projection pattern on the surface having a shape and a dimension corresponding to the microstructure pattern of the microstructure;
Applying a curable resin composition at a predetermined film thickness to the master-shaped pattern forming surface to form a pre-shaped layer;
A step of further laminating a film-like support composed of a composite material of a polymer material and a reinforcing material on the pre-shaped layer to form a laminate including the master mold, the pre-shaped layer and the support;
A step of curing the curable resin composition of the pre-shaped layer, and releasing the shaped layer formed by curing of the curable resin composition together with the support from the master mold, and a support, Producing a flexible mold having a shaping layer with a groove pattern having a shape and a dimension corresponding to the microstructure pattern, the back surface of which is supported by the support;
In the manufacturing method of the flexible shaping | molding die characterized by comprising.

さらに、本発明は、そのもう1つの面において、所定の形状及び寸法を有する微細構造パターンを基板の表面に備えた微細構造体を製造する方法であって、下記の工程:
上述しかつ以下に詳細に説明する本発明による可とう性成形型を用意する工程、
前記基板と前記可とう性成形型の賦形層との間に硬化性の突起形成材料を配置して、前記突起形成材料を前記成形型の溝パターンに充填する工程、
前記突起形成材料を硬化させ、前記基板とそれに一体的に結合した突起パターンとからなる微細構造体を作製する工程、そして
前記微細構造体を前記可とう性成形型から取り去る工程、
を含んでなることを特徴とする微細構造体の製造方法にある。
Furthermore, the present invention is a method of manufacturing a microstructure having a microstructure pattern having a predetermined shape and size on the surface of the substrate on the other surface, the following steps:
Providing a flexible mold according to the present invention as described above and described in detail below;
Disposing a curable protrusion-forming material between the substrate and the shaping layer of the flexible mold, and filling the groove pattern of the mold with the protrusion-forming material;
Curing the projection forming material, producing a microstructure comprising the substrate and a projection pattern integrally coupled thereto, and removing the microstructure from the flexible mold;
In the manufacturing method of the fine structure characterized by comprising.

以下の詳細な説明から理解されるように、本発明により提供される可とう性成形型は、欠陥のない突起パターン、特に微細な格子状突起パターンあるいはそれに類似の突起パターンを表面に有する微細構造体を簡便かつ安価に、しかも高い寸法精度で歩留まりよく製造するのに好適であり、特にPDPリブの製造に好適である。また、本発明の可とう性成形型は、PDPリブ等の製造に従来一般的に使用されてきた成形型とは対照的に、高い寸法精度及び良好な寸法安定性、特に湿度変化に対する良好な寸法安定性を同時に満足させることができる。   As will be understood from the following detailed description, the flexible mold provided by the present invention is a microstructure having a defect-free protrusion pattern, particularly a fine lattice-like protrusion pattern or a similar protrusion pattern on the surface. It is suitable for producing a body simply and inexpensively with high dimensional accuracy and good yield, and particularly suitable for producing a PDP rib. In addition, the flexible mold of the present invention is high in dimensional accuracy and good dimensional stability, particularly good against humidity change, in contrast to the mold generally used in the conventional production of PDP ribs and the like. Dimensional stability can be satisfied at the same time.

また、本発明方法によれば、上記のような優れた可とう性成形型を簡便かつ安価に、しかも高い寸法精度で歩留まりよく製造することができる。
さらに、本発明方法によれば、欠陥のない突起パターンを表面に有する微細構造体、典型的にはPDPリブを簡便かつ安価に、しかも高い寸法精度で歩留まりよく製造することができる。
さらにまた、本発明方法によれば、例えばPDPリブの製造において、基板の所定位置に多数個のリブを予め定められたパターンで容易かつ正確に、高い寸法精度で設けることができる。
さらに加えて、本発明方法によれば、PDPリブあるいはその他の微細構造体を、気泡の発生、パターンの変形等の欠陥を伴わないで高精度に製造できるという効果もある。
Further, according to the method of the present invention, the excellent flexible mold as described above can be manufactured easily and inexpensively with high dimensional accuracy and high yield.
Furthermore, according to the method of the present invention, a microstructure having a defect-free projection pattern on its surface, typically a PDP rib, can be manufactured easily and inexpensively with high dimensional accuracy and high yield.
Furthermore, according to the method of the present invention, for example, in the manufacture of PDP ribs, a large number of ribs can be easily and accurately provided at a predetermined position on the substrate in a predetermined pattern with high dimensional accuracy.
In addition, according to the method of the present invention, there is an effect that a PDP rib or other fine structure can be manufactured with high accuracy without defects such as bubble generation and pattern deformation.

本発明の可とう性成形型を使用してリブを形成することが可能な、従来のPDPの一例を模式的に示した断面図である。It is sectional drawing which showed typically an example of the conventional PDP which can form a rib using the flexible shaping | molding die of this invention. 図1のPDPに用いられたPDP用背面板を示した斜視図である。It is the perspective view which showed the backplate for PDP used for PDP of FIG. 本発明による可とう性成形型の1実施形態を示した斜視図である。It is the perspective view which showed one Embodiment of the flexible shaping | molding die by this invention. 図3の可とう性成形型の線分IV−IVに沿った断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view taken along line IV-IV of the flexible mold shown in FIG. 3. 本発明による可とう性成形型の1製造方法を、順を追って示した断面図である。It is sectional drawing which showed one manufacturing method of the flexible shaping | molding die by this invention later on. 可とう性成形型の製造に用いられる転写用成形型の1製造方法を順を追って示した断面図である。It is sectional drawing which showed one manufacturing method of the shaping | molding die for transfer used for manufacture of a flexible shaping die later on in order. 図5の方法で作製した可とう性成形型を使用して微細構造体を製造する1方法を、順を追って示した断面図である。It is sectional drawing which showed one method for manufacturing a microstructure using the flexible shaping | molding die produced with the method of FIG. 5 later on. 寸法変化測定用のマーキングの位置を示した供試複合フィルムの平面図である。It is a top view of the test composite film which showed the position of the marking for a dimensional change measurement.

本発明による可とう性成形型及びその製造方法ならびに微細構造体の製造方法は、それぞれ、いろいろな形態で有利に実施することができる。以下では、微細構造体の典型例であるPDPリブの製造を参照して本発明の実施を詳細に説明する。なお、本発明がPDPリブの製造に限定されるわけではないことは、言うまでもない。   The flexible mold according to the present invention, the manufacturing method thereof, and the manufacturing method of the fine structure can be advantageously implemented in various forms. In the following, the implementation of the present invention will be described in detail with reference to the manufacture of PDP ribs, which are typical examples of microstructures. Needless to say, the present invention is not limited to the production of PDP ribs.

PDPリブは、図2を参照してすでに説明した通りである。すなわち、PDPのリブ54は、背面ガラス基板51の上に設けられてPDP用背面板を構成している。リブ54の間隔(セルピッチ)Cは、画面サイズなどによって変動するけれども、通常、約150〜400μmの範囲である。一般的に、リブには、「気泡の混入や変形などの欠陥のないこと」及び「ピッチ精度がよいこと」の2点が必要とされる。ピッチ精度に関して言えば、リブは、その形成時、アドレス電極に対してほとんどずれることなく所定位置に設けられることが求められ、実際、数十μm以内の位置誤差しか許容されない。位置誤差が数十μmを上回った場合、可視光の放出条件等に悪影響が生じ、満足のいく自発光表示が不可能となる。画面サイズの大型化が進んでいる今日、このようなリブのピッチ精度の問題は深刻である。   The PDP rib is as already described with reference to FIG. That is, the ribs 54 of the PDP are provided on the back glass substrate 51 to constitute a PDP back plate. The interval (cell pitch) C between the ribs 54 varies depending on the screen size and the like, but is usually in the range of about 150 to 400 μm. In general, the ribs are required to have two points: “there is no defect such as bubble mixing or deformation” and “pitch accuracy is good”. In terms of pitch accuracy, the rib is required to be provided at a predetermined position with almost no deviation with respect to the address electrode when it is formed, and only a positional error within several tens of μm is actually allowed. When the position error exceeds several tens of μm, the visible light emission conditions are adversely affected, and satisfactory self-luminous display becomes impossible. Today, with the trend toward larger screen sizes, the problem of rib pitch accuracy is serious.

リブ54を全体として見た場合、基板のサイズ及びリブの形状によって若干の差はあるものの、一般的に、リブ54のトータルピッチ(2つの最外リブ54の間の距離;図では5本のリブしか示されていないが、通常、3000本前後である)Rは、数十ppm以下の寸法精度が必要とされる。また、一般的には支持体とそれによって支承された溝パターン付きの賦形層とからなる可とう性成形型を用いてリブを成形するのが有用であるが、そのような成形方法の場合、成形型のトータルピッチ(両端の溝部の距離)にも、リブと同様に数十ppm以下の寸法精度が必要とされる。もちろん、本発明による可とう性成形型を使用すると、このような寸法精度は容易に達成可能である。   When the ribs 54 are viewed as a whole, the total pitch of the ribs 54 (distance between the two outermost ribs 54; in the figure, there are five lines) although there are slight differences depending on the size of the substrate and the shape of the ribs. (Only ribs are shown, but usually around 3000) R requires a dimensional accuracy of several tens of ppm or less. In general, it is useful to mold a rib using a flexible mold consisting of a support and a shaping layer with a groove pattern supported by the support. Also, the dimensional accuracy of several tens of ppm or less is required for the total pitch of the mold (distance between the groove portions at both ends) as well as the rib. Of course, such a dimensional accuracy can be easily achieved by using the flexible mold according to the present invention.

図示のPDPリブは、いろいろな手法で製造することができるけれども、好ましくは、以下に詳細に説明するように、そのリブに対応する形状及び寸法を備えたマスター型から可とう性成形型を作製し、その成形型からリブを製造することが好ましい。しかし、所望ならば、マスター型から転写用成形型を作製し、さらにその転写用成形型から可とう性成形型を作製し、得られた可とう性成形型からリブを製造してもよい。すなわち、本発明の実施において、PDPリブは、マスター型−可とう性成形型−PDPリブの順序で、さもなければ、マスター型−転写用成形型−可とう性成形型−PDPリブの順序で、有利に製造することができる。また、可とう性成形型からのPDPリブの製造は、好ましくは、転写法によって、すなわち、可とう性成形型の溝パターンを基板のリブ形成面に転写することによって、有利に製造することができる。本発明の可とう性成形型を使用すると、目的とするPDPリブを容易にかつ高精度で製造することができる。   Although the illustrated PDP rib can be manufactured by various methods, it is preferable to make a flexible mold from a master mold having a shape and dimensions corresponding to the rib as described in detail below. And it is preferable to manufacture a rib from the shaping | molding die. However, if desired, a transfer mold may be produced from the master mold, a flexible mold may be produced from the transfer mold, and the rib may be produced from the obtained flexible mold. That is, in the practice of the present invention, the PDP ribs are in the order of master mold-flexible mold-PDP rib, otherwise master mold-transfer mold-flexible mold-PDP rib. Can be advantageously produced. Also, the production of the PDP rib from the flexible mold is preferably produced by a transfer method, that is, by transferring the groove pattern of the flexible mold to the rib forming surface of the substrate. it can. When the flexible mold of the present invention is used, the intended PDP rib can be easily and highly accurately manufactured.

本発明は、第1に、PDPリブやその他の微細構造体の製造において微細構造パターンの転写に使用される可とう性成形型にある。本発明の実施において、微細構造パターンは多岐に及ぶけれども、最も好適な微細構造パターンは、前記したように、PDPリブの微細構造パターンであり、したがって、可とう性成形型の溝パターンは、通常、一定の間隔をあけて互いに略平行に配置された複数本の溝部をもって構成されたストレートパターンからなるか、さもなければ、図3に示すように、一定の間隔をあけて互いに交差しながら略平行に配置された複数本の溝部をもって構成された格子状パターンからなる。相隣りあった格子状パターンによって規定される矩形の突起部は、最終的に得られるPDPパネルにおいてその放電表示セルを規定可能である。本発明の可とう性成形型は、たとえ微細構造パターンが格子状パターンに代表される複雑なパターンであっても、その作製後にマスター型や転写用成形型から剥離する時に従来の成形型のように強い剥離力を必要とすることがなく、また、突起部の破損などを引き起こすこともないという点で、注目に値する。   The present invention firstly resides in a flexible mold used for transferring a fine pattern in the production of PDP ribs and other fine structures. In the practice of the present invention, there are a wide variety of fine structure patterns. However, as described above, the most preferable fine structure pattern is the fine structure pattern of the PDP rib. Therefore, the groove pattern of the flexible mold is usually The straight pattern is composed of a plurality of grooves arranged substantially parallel to each other with a certain interval, or, as shown in FIG. 3, substantially intersects with each other with a certain interval. It consists of a grid pattern configured with a plurality of groove portions arranged in parallel. The rectangular protrusions defined by the adjacent lattice patterns can define the discharge display cells in the finally obtained PDP panel. The flexible mold according to the present invention is like a conventional mold when it is peeled off from a master mold or a transfer mold even if the microstructure pattern is a complicated pattern typified by a lattice pattern. It is worth noting that it does not require a strong peeling force and does not cause damage to the protrusions.

また、ここで説明しておくと、格子状リブの説明のために用いられている「格子状パターン」なる語は、図3に示すような典型的な格子状パターンのみを意味するわけではなく、格子に近い構造をもった類似のパターンも包含する。本発明の実施に有効なそのようなパターンとしては、以下に列挙するものに限定されるわけではないけれども、例えばミアンダパターン、ワッフル(井桁)パターン、ひし形パターンなどを挙げることができる。   Further, to explain here, the term “lattice pattern” used for the description of the grid-like ribs does not mean only a typical grid-like pattern as shown in FIG. Also includes similar patterns with a structure close to a lattice. Examples of such a pattern that is effective in the practice of the present invention are not limited to those listed below, but examples include a meander pattern, a waffle pattern, and a rhombus pattern.

図3は、本発明による可とう性成形型の好ましい1態様を示した斜視図であり、また、図4は、図3の線分IV−IVに沿った断面図である。可とう性成形型20は、図示されるように、
(1)ポリマー材料及び強化材の複合材料からなる支持体21、及び
(2)支持体21によって裏面を支持された、微細構造体(図示せず)の微細構造パターンに対応する形状及び寸法を有する溝パターン24を表面に備えた賦形層22
を有している。溝パターン24は、一定の間隔をあけて互いに交差しながら略平行に配置された複数本の溝部をもって構成された格子状溝パターン24からなる。相隣りあった格子状溝パターン24によって規定される矩形の突起部25は、最終的に得られるPDPパネルにおいてその放電表示セル(図1の参照番号56)を規定可能である。また、図示しないけれども、支持体21の賦形層側には、支持体21と賦形層22の間の接着力の増強のためにプライマ層が施されていてもよい。なお、賦形層は、必要ならば、溝パターンに代えて突起パターンをその表面に有することができる。
FIG. 3 is a perspective view showing a preferred embodiment of the flexible mold according to the present invention, and FIG. 4 is a cross-sectional view taken along line IV-IV in FIG. The flexible mold 20 is, as shown,
(1) a support 21 made of a composite material of a polymer material and a reinforcing material, and (2) a shape and size corresponding to a microstructure structure of a microstructure (not shown) supported on the back surface by the support 21. Shaped layer 22 having groove pattern 24 on its surface
have. The groove pattern 24 is composed of a grid-like groove pattern 24 configured with a plurality of groove portions arranged substantially in parallel while intersecting each other with a predetermined interval. The rectangular protrusions 25 defined by the adjacent lattice groove patterns 24 can define the discharge display cell (reference numeral 56 in FIG. 1) in the finally obtained PDP panel. Although not shown, a primer layer may be provided on the shaping layer side of the support 21 to enhance the adhesive force between the support 21 and the shaping layer 22. If necessary, the shaping layer can have a protrusion pattern on the surface instead of the groove pattern.

本発明の可とう性成形型は、特にその支持体に要求されている特性を満足させるために、ポリマー材料及び強化材の複合材料、例えばポリプロピレン(PP)とガラス繊維の複合材料を支持体材料として使用したことに特徴がある。これは、以下の詳細な説明から理解されるように、今までには予想されなかったことであるが、この特定の複合材料が、成形型の支持体に要求される多くの特性、例えば:
1)湿度変化に対する優れた寸法安定性、
2)紫外線(UV)、電子線(EB)、可視光線等の電離放射線の良好な透過性、
3)高い引張り強度、
4)曲げに対する優れた柔軟性、
などを同時に満足させることができるからである。これに対して、ガラス材料は、湿度変化に対する寸法安定性、UV、可視光線等の透過性、高い引張り強度については具現可能であるけれども、曲げに対する柔軟性が著しく低い。また、通常の有機高分子材料を支持体に使用することもできるが、この材料は、柔軟性があるというものの、湿度変化に対する寸法安定性に難点がある。
The flexible mold of the present invention is made of a composite material of a polymer material and a reinforcing material, for example, a composite material of polypropylene (PP) and glass fiber, in order to satisfy the characteristics required for the support. It is characterized by being used as As will be appreciated from the following detailed description, this is something that was not previously anticipated, but this particular composite material has many properties required for mold supports, such as:
1) Excellent dimensional stability against humidity changes,
2) Good transmission of ionizing radiation such as ultraviolet (UV), electron beam (EB), visible light,
3) High tensile strength,
4) Excellent flexibility for bending,
It is because it can satisfy simultaneously. On the other hand, the glass material can be realized with respect to dimensional stability against changes in humidity, transparency to UV, visible light, etc., and high tensile strength, but it has extremely low flexibility in bending. In addition, a normal organic polymer material can be used for the support, but this material has flexibility, but has a problem in dimensional stability against changes in humidity.

本発明による可とう性成形型において、支持体は、それによって賦形層を支承でき、かつ成形型の可とう性を確保するのに十分な柔軟性(フレキシビリティ)及び適度の硬さを有している限りにおいて、その形態、複合材料の組成、厚さなどが限定されることはない。一般的には、特定の複合材料のフレキシブルなフィルム(強化ポリマーフィルム)を支持体として有利に使用することができる。強化ポリマーフィルムは、好ましくは透明であり、特に賦形層を光硬化性樹脂組成物から形成する場合、その賦形層の形成時に硬化目的で照射される紫外線(UV)、電子線(EB)、可視光線等を透過させるのに十分な透明度を有していることが、少なくとも必要である。さらには、得られた成形型を使用してPDPリブやその他の微細構造体を光硬化性材料から製造することを特に考慮に入れた場合、支持体及び賦形層のどちらも実質的に透明であることが好ましい。   In the flexible mold according to the present invention, the support has sufficient flexibility (flexibility) and moderate hardness to support the shaping layer and to ensure the flexibility of the mold. As long as it is, the form, the composition of the composite material, the thickness and the like are not limited. In general, a flexible film (reinforced polymer film) of a specific composite material can be advantageously used as a support. The reinforced polymer film is preferably transparent. Particularly when the shaping layer is formed from a photocurable resin composition, ultraviolet rays (UV) and electron beams (EB) irradiated for the purpose of curing when the shaping layer is formed. It is at least necessary to have sufficient transparency to transmit visible light or the like. Furthermore, both the support and the shaping layer are substantially transparent, especially when it is taken into account that the resulting mold is used to produce PDP ribs and other microstructures from photocurable materials. It is preferable that

支持体として使用する強化ポリマーフィルムにおいて、可とう性成形型の溝部のピッチ精度を数十ppm以内にコントロールするため、溝部の形成に関与する賦形層形成材料(好ましくは、紫外線硬化性組成物などの光硬化性材料)よりもはるかに硬い複合材料を強化ポリマーフィルムに選択することが好ましい。一般的に、光硬化性材料の硬化収縮率は数%程度であるため、軟質のポリマーフィルムを支持体に使用した場合、前者の硬化収縮によって、支持体自体の寸法も変化し、溝部のピッチ精度を数十ppm以内にコントロールすることはできない。一方、支持体として使用するポリマーフィルムが本発明で使用される強化ポリマーフィルムの如くに硬いと、光硬化性材料が硬化収縮したとしても支持体自体の寸法精度が維持されるので、溝部のピッチ精度を高精度で維持することができる。また、ポリマーフィルムが硬いと、リブを形成する際のピッチ変動も小さく抑えることができるため、成形性及び寸法精度の両面で有利である。さらに、ポリマーフィルムが硬い場合、成形型の溝部のピッチ精度は、ポリマーフィルムの寸法変化にのみ依存することになるため、安定的に所望のピッチ精度を有する成形型を提供するためには、製造後の成形型においてそのポリマーフィルムの寸法が予定通りであり、少しも変化していないように後処理するだけで十分である。   In a reinforced polymer film used as a support, in order to control the pitch accuracy of the groove portion of the flexible mold within tens of ppm, a shaping layer forming material involved in the formation of the groove portion (preferably an ultraviolet curable composition) It is preferred to select a composite material that is much harder than a photocurable material) for the reinforced polymer film. In general, the photocuring material has a cure shrinkage of about several percent, so when a soft polymer film is used for the support, the size of the support itself also changes due to the cure shrinkage of the former, and the pitch of the grooves The accuracy cannot be controlled within tens of ppm. On the other hand, if the polymer film used as the support is hard like the reinforced polymer film used in the present invention, the dimensional accuracy of the support itself is maintained even if the photocurable material is cured and shrunk. The accuracy can be maintained with high accuracy. Further, if the polymer film is hard, the pitch fluctuation when forming the rib can be suppressed to be small, which is advantageous in terms of both formability and dimensional accuracy. Further, when the polymer film is hard, the pitch accuracy of the groove portion of the molding die depends only on the dimensional change of the polymer film. Therefore, in order to stably provide a molding die having the desired pitch accuracy, the manufacturing It is sufficient to post-process so that the dimensions of the polymer film in the later mold are as planned and do not change at all.

強化ポリマーフィルムの硬さは、例えば引張りに対する剛性、すなわち、引張り強度で表すことができる。強化ポリマーフィルムの引張り強度は、通常、少なくとも約5kg/mmであり、好ましくは、少なくとも約10kg/mmである。強化ポリマーフィルムの引張り強度が5kg/mmを下回った場合、得られた成形型をモールド型から取り出す時や可とう性成形型からPDPリブを取り出す時などに取り扱い性が低下し、破損や引裂けが生じることもある。 The hardness of the reinforced polymer film can be expressed by, for example, rigidity against tension, that is, tensile strength. The tensile strength of the reinforced polymer film is usually at least about 5 kg / mm 2 and preferably at least about 10 kg / mm 2 . When the tensile strength of the reinforced polymer film is less than 5 kg / mm 2 , the handling property is lowered when the obtained mold is taken out of the mold or when the PDP rib is taken out of the flexible mold, and it is damaged or pulled. Tearing may occur.

複合材料である強化ポリマーフィルムの形成に好適なポリマー材料の例としては、以下に列挙するものに限定されるわけではないけれども、ポリオレフィン類、例えばポリプロピレン、シクロオレフィンなど、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート(PEN)、ポリエーテルスルフォン、ポリフェニレンサルファイド、液晶ポリマーなどを挙げることができる。エンジニアリングプラスチック、スーパーエンジニアリングプラスチックなどとして一般的に用いられているポリマー材料も使用可能である。とりわけポリプロピレンやシクロオレフィンなどのポリオレフィンが、ポリマー材料として有用である。   Examples of polymer materials suitable for forming a reinforced polymer film that is a composite material include, but are not limited to, polyolefins such as polypropylene, cycloolefin, polyvinyl chloride, polystyrene, polycarbonate, and the like. , Polyethylene terephthalate (PET), polybutylene terephthalate, polyethylene naphthalate (PEN), polyether sulfone, polyphenylene sulfide, liquid crystal polymer, and the like. Polymer materials generally used as engineering plastics and super engineering plastics can also be used. In particular, polyolefins such as polypropylene and cycloolefin are useful as the polymer material.

さらに、熱可塑性のポリマー材料も支持体形成のためのポリマー材料として有利であると考えられる。ある種のエポキシ樹脂は適当であるということがわかったけれども、その他の非熱可塑性の(例えば、熱硬化性の)ポリマー材料は適当であると考えられる。   Furthermore, thermoplastic polymeric materials are also considered advantageous as polymeric materials for forming the support. While certain epoxy resins have been found suitable, other non-thermoplastic (eg, thermosetting) polymeric materials are considered suitable.

強化ポリマーフィルムは、上述のようなポリマー材料の原料に所定量の強化材を配合し、成形することによって製造することができる。得られる強化ポリマーフィルムは、望ましいことに、ポリマー材料及び強化材の両者の長所を併せ持つことができ、湿度変化に対する寸法安定性、UV、可視光線等の透過性、高い引張り強度、曲げに対する柔軟性を併せ持つ複合材料となることができる。   The reinforced polymer film can be produced by blending a predetermined amount of the reinforcing material with the raw material of the polymer material as described above and molding it. The resulting reinforced polymer film can desirably have the advantages of both a polymer material and a reinforcement, dimensional stability against humidity changes, UV, visible light transmission, high tensile strength, bending flexibility. Can be a composite material.

本発明の実施において、強化材としては、強化ポリマーフィルムの製造に一般的に使用されている各種の強化材をいろいろな形態及びいろいろな量で使用することができる。適当な強化材は、例えば、無機材料、有機材料、金属材料、金属酸化物などの繊維、粒子、その他であり、これらの材料は、必要ならば、混合物、複合体などの形で使用してもよい。   In the practice of the present invention, various reinforcing materials commonly used in the production of reinforced polymer films can be used in various forms and in various amounts. Suitable reinforcements are, for example, inorganic materials, organic materials, metal materials, fibers such as metal oxides, particles, etc. These materials can be used in the form of mixtures, composites, etc., if necessary. Also good.

強化材として好適な繊維は、例えば、ガラス繊維、例えばEガラス(アルミノホウケイ酸ガラス)繊維等、炭素繊維、有機繊維、セラミック繊維、例えばアルミナ繊維、シリカ繊維等、金属繊維、例えばアルミニウム、ステンレス鋼、銅、真ちゅう等の繊維、その他である。また、これらの繊維は、必要に応じて、編織物、不織布などの形で使用してもよい。さらに、これらの繊維は、ウイスカー、連続繊維、長繊維、短繊維などの形で使用してもよい。さらに、強化繊維は、例えばいろいろな直径やアスペクト比で使用することができる。ここで使用される強化繊維のアスペクト比は、好ましくは3以上である。   Suitable fibers as the reinforcing material include, for example, glass fibers such as E glass (aluminoborosilicate glass) fibers, carbon fibers, organic fibers, ceramic fibers such as alumina fibers, silica fibers, and metal fibers such as aluminum and stainless steel. , Copper, brass and other fibers. Further, these fibers may be used in the form of a knitted fabric, a nonwoven fabric or the like, if necessary. Further, these fibers may be used in the form of whiskers, continuous fibers, long fibers, short fibers and the like. Further, the reinforcing fibers can be used with various diameters and aspect ratios, for example. The aspect ratio of the reinforcing fiber used here is preferably 3 or more.

強化材の形態は、上記からも理解されるように多岐にわたっており、したがって、その寸法も一概には規定することができない。典型的な強化材であるガラス繊維を例にとると、それが単繊維である場合、その直径は、通常、約5〜30μmの範囲であり、長さは、複合の形態によって大きく変更可能である。ガラス繊維からなる強化材の形態は、したがって、連続繊維からなる長尺の形態から、長さ約5mmの短繊維の形態まで、幅広い。なお、以上に列挙した強化材やその他の強化材の一般的な寸法については、すでに多数の報告がなされているので、成書を参照されたい。   As can be understood from the above, the form of the reinforcing material is various, and therefore the dimensions thereof cannot be defined unconditionally. Taking glass fiber as a typical reinforcing material as an example, when it is a single fiber, its diameter is usually in the range of about 5 to 30 μm, and its length can vary greatly depending on the composite form. is there. Therefore, the form of the reinforcing material made of glass fiber is wide, from a long form made of continuous fiber to a form of short fiber having a length of about 5 mm. Regarding the general dimensions of the reinforcing materials listed above and other reinforcing materials, many reports have already been made, so please refer to the book.

上記したような強化材は、ポリマー材料に対していろいろな量で配合することができるが、通常、複合材料の全量を基準にして約20〜70体積%の範囲である。強化材の配合量が20体積%を下回ると、強化材の配合効果を十分に発現させることができなくなり、反対に70体積%を上回ると、フィルムの柔軟性の低下といった欠点が目立つようになる。   The reinforcing material as described above can be blended in various amounts with respect to the polymer material, but is usually in the range of about 20 to 70% by volume based on the total amount of the composite material. If the compounding amount of the reinforcing material is less than 20% by volume, the compounding effect of the reinforcing material cannot be expressed sufficiently. On the contrary, if the compounding amount exceeds 70% by volume, defects such as a decrease in flexibility of the film become conspicuous. .

本発明の可とう性成形型では、その支持体の複合材料を上述のようなポリマー材料及び強化材のいろいろな組み合わせでもって完成することができる。本発明の実施に好適な組み合わせのいくつかを列挙すると、例えば、
A)ポリプロピレンとガラス繊維の組み合わせ、
B)シクロオレフィンとガラス繊維の組み合わせ、
C)ポリフェニレンサルファイドとガラス繊維の組み合わせ、
D)液晶ポリマーとガラス繊維の組み合わせ、
などを挙げることができる。
In the flexible mold of the present invention, the composite material of the support can be completed with various combinations of polymer materials and reinforcements as described above. Some of the combinations suitable for the practice of the present invention are listed, for example:
A) A combination of polypropylene and glass fiber,
B) A combination of cycloolefin and glass fiber,
C) A combination of polyphenylene sulfide and glass fiber,
D) Combination of liquid crystal polymer and glass fiber,
And so on.

強化ポリマーフィルムは、それを支持体として使用する場合、単層フィルムとして使用してもよく、必要ならば、2種類以上を組み合わせて複合もしくは積層フィルムとして使用してもよい。いずれにしても、強化ポリマーフィルムからなる支持体は、可とう性成形型及びPDPの構成などに応じていろいろな厚さで使用することができるけれども、通常、約50〜1,000μmの範囲であり、好ましくは、約100〜400μmの範囲である。支持体の厚さが50μmを下回ると、フィルムの剛性が低くなりすぎ、皺や折れが生じやすくなる。反対に、支持体の厚さが1,000μmを上回ると、フィルムのフレキシビリティが低下するため、取り扱い性が低下する。   The reinforced polymer film may be used as a single layer film when it is used as a support, or may be used as a composite or laminated film in combination of two or more if necessary. In any case, the support made of the reinforced polymer film can be used in various thicknesses depending on the flexible mold and the structure of the PDP, but usually in the range of about 50 to 1,000 μm. Yes, preferably in the range of about 100-400 μm. When the thickness of the support is less than 50 μm, the rigidity of the film becomes too low and wrinkles and folds are likely to occur. On the other hand, when the thickness of the support exceeds 1,000 μm, the flexibility of the film decreases, and the handleability decreases.

強化ポリマーフィルムは、通常、ポリマー原料及び強化材をカレンダー成形やコーティングなどの技法によってシート化したものであり、シートの形態に裁断した状態あるいはロールに巻き取った状態で製造することができ、さもなければ、商業的に入手可能である。必要ならば、強化ポリマーフィルムに任意の表面処理を施して、強化ポリマーフィルムに対する賦形層の密着強度を向上させるなどしてもよい。適当な表面処理として、プライマ処理を挙げることができる。プライマ処理は、必要ならば、成形型の製造途中で現場で行ってもよい。プライマ処理は、常法に従って行うことができる。   A reinforced polymer film is usually a sheet of polymer raw material and reinforcing material formed by a technique such as calendering or coating, and can be manufactured in a state of being cut into a sheet form or wound up on a roll. Otherwise, it is commercially available. If necessary, an optional surface treatment may be applied to the reinforced polymer film to improve the adhesion strength of the shaping layer to the reinforced polymer film. Examples of suitable surface treatment include primer treatment. If necessary, the primer treatment may be performed on site during the production of the mold. The primer treatment can be performed according to a conventional method.

可とう性成形型において、上述のような支持体の上に設けられる賦形層は、所望とする効果などに応じていろいろに構成することができる。一般的には、賦形層は、硬化性樹脂組成物の硬化生成物からなることが好ましい。硬化性樹脂組成物は、光硬化性であってもよく、熱硬化性であってもよいけれども、好ましくは、光硬化性樹脂組成物である。かかる樹脂組成物は、紫外線(UV)、電子線(EB)、可視光線等の各種の電離放射線を照射することによって、架橋反応やその他の硬化メカニズムによって賦形層に硬化可能である。入手や硬化反応の容易さなどから、紫外線硬化性樹脂組成物を賦形層の形成に有利に使用することができる。なお、以下においては特に紫外線硬化性樹脂組成物を参照して賦形層の形成を説明するけれども、その他の光硬化性樹脂も必要に使用し得ることは言うまでもないことである。   In the flexible mold, the shaping layer provided on the support as described above can be variously configured according to the desired effect. In general, the shaping layer is preferably made of a cured product of the curable resin composition. The curable resin composition may be photocurable or thermosetting, but is preferably a photocurable resin composition. Such a resin composition can be cured into a shaping layer by a crosslinking reaction or other curing mechanism by irradiating various ionizing radiations such as ultraviolet rays (UV), electron beams (EB), and visible rays. The UV curable resin composition can be advantageously used for forming the shaping layer because of its availability and easy curing reaction. In the following, the formation of the shaping layer will be described with reference to the ultraviolet curable resin composition in particular, but it goes without saying that other photocurable resins can be used as necessary.

紫外線硬化性樹脂組成物は、いろいろな組成を有することができるけれども、好ましくは、アクリル系モノマー及び(又は)オリゴマーを主成分として含有する。また、この紫外線硬化性組成物に由来する硬化樹脂は、約0℃もしくはそれ以下のガラス転移点を有していることが好ましい。   Although the ultraviolet curable resin composition can have various compositions, it preferably contains an acrylic monomer and / or an oligomer as a main component. Moreover, it is preferable that the cured resin derived from this ultraviolet curable composition has a glass transition point of about 0 ° C. or lower.

賦形層は、好ましくは、アクリル系モノマー及び(又は)オリゴマーを主成分として含有する紫外線硬化性組成物を紫外線照射によって硬化させることによって形成された硬化樹脂からなるが、この賦形層は、それを紫外線硬化性組成物から形成するに当たって長大な加熱炉を必要とすることなく、しかも比較的短時間に硬化させて硬化樹脂を得ることが可能であるので、有用である。   The shaping layer is preferably composed of a cured resin formed by curing an ultraviolet curable composition containing an acrylic monomer and / or oligomer as a main component by irradiation with ultraviolet rays. In forming it from an ultraviolet curable composition, it is useful because a cured resin can be obtained by curing in a relatively short time without requiring a long heating furnace.

賦形層の形成に好適なアクリル系モノマーとしては、以下に列挙するものに限定されるわけではないけれども、ウレタンアクリレート、ポリエーテルアクリレート、ポリエステルアクリレート、アクリルアミド、アクリロニトリル、アクリル酸、アクリル酸エステルなどを挙げることができる。また、賦形層の形成に好適なアクリル系オリゴマーとしては、以下に列挙するものに限定されるわけではないけれども、ウレタンアクリレートオリゴマー、ポリエーテルアクリレートオリゴマー、ポリエステルアクリレートオリゴマー、エポキシアクリレートオリゴマーなどを挙げることができる。特にウレタンアクリレートやそのオリゴマーは、硬化後に柔軟で強靭な硬化樹脂層を提供でき、また、アクリレート全般のなかでも硬化する速度が極めて速いので、成形型の生産性の向上にも寄与できる。さらに、これらのアクリル系モノマーやオリゴマーを使用すると、賦形層が光学的に透明になる。したがって、このような賦形層を備えた可とう性成形型は、PDPリブやその他の微細構造体を製造する時、光硬化性の成形材料を使用可能となすという点でも有用である。   Acrylic monomers suitable for forming the shaping layer are not limited to those listed below, but include urethane acrylate, polyether acrylate, polyester acrylate, acrylamide, acrylonitrile, acrylic acid, acrylic acid ester, and the like. Can be mentioned. In addition, examples of the acrylic oligomer suitable for forming the shaping layer include, but are not limited to, those listed below, such as urethane acrylate oligomer, polyether acrylate oligomer, polyester acrylate oligomer, and epoxy acrylate oligomer. Can do. In particular, urethane acrylate and oligomers thereof can provide a flexible and tough cured resin layer after curing, and can also contribute to the improvement of the productivity of the mold because the curing speed is extremely fast among acrylates in general. Furthermore, when these acrylic monomers and oligomers are used, the shaping layer becomes optically transparent. Therefore, a flexible mold provided with such a shaping layer is also useful in that a photo-curable molding material can be used when manufacturing PDP ribs and other fine structures.

上記したようなアクリル系のモノマー及びオリゴマーは、所望とする成形型の構成やその他のファクタに応じて、単独で使用してもよく、2種類以上を任意に組み合わせて使用してもよい。本発明者らは、アクリル系モノマー及び(又は)オリゴマーが、ウレタンアクリレートオリゴマーと、単官能性及び(又は)2官能性アクリルモノマーとの混合物である時に特に好ましい結果が得られることを発見した。また、このような混合物において、ウレタンアクリレートオリゴマーとアクリルモノマーとの混合比は広い範囲で変更することができるけれども、通常、オリゴマーとモノマーの合計量を基準にしてウレタンアクリレートオリゴマーを約20〜80重量%の量で使用するのが好ましい。得られる成形型においてウレタンアクリレートオリゴマーとアクリルモノマーをこのように広範囲の比率で混合することができるので、賦形層形成用の紫外線硬化性組成物の粘度を成形に好適な広範囲な値に設定できるようになり、したがって、成形型の製造時、作業が容易である、膜厚を一定にできる、などの改良を達成することができる。   The acrylic monomers and oligomers as described above may be used alone or in combination of two or more kinds depending on the desired mold configuration and other factors. The inventors have found that particularly favorable results are obtained when the acrylic monomer and / or oligomer is a mixture of a urethane acrylate oligomer and a monofunctional and / or bifunctional acrylic monomer. Further, in such a mixture, the mixing ratio of the urethane acrylate oligomer and the acrylic monomer can be changed in a wide range, but usually, the urethane acrylate oligomer is about 20 to 80 wt% based on the total amount of the oligomer and the monomer. It is preferably used in an amount of%. Since the urethane acrylate oligomer and the acrylic monomer can be mixed in such a wide range in the obtained mold, the viscosity of the ultraviolet curable composition for forming the shaping layer can be set to a wide range suitable for molding. Therefore, when the mold is manufactured, it is possible to achieve improvements such as easy work and a constant film thickness.

紫外線硬化性組成物は、必要に応じて、光重合開始剤やその他の添加剤を任意に含有することができる。例えば、光重合開始剤は、2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニルプロパン−1−オンなどを包含する。光重合開始剤は、紫外線硬化性組成物においていろいろな量で使用することができるというものの、通常、アクリル系モノマー及び(又は)オリゴマーの全量を基準にして約0.1〜10重量%の量で使用するのが好ましい。光重合開始剤の量が0.1重量%を下回ると、硬化反応が著しく遅くなってしまうか、十分な硬化が得られないといった問題が発生する。反対に、光重合開始剤の量が10重量%よりも多くなると、硬化工程の完了後も未反応の光重合開始剤が残留した状態となり、樹脂の黄変や劣化、揮発による樹脂の収縮といった問題が発生する。その他の有用な添加剤としては、例えば、帯電防止剤などを挙げることができる。   The ultraviolet curable composition can optionally contain a photopolymerization initiator and other additives as necessary. For example, the photopolymerization initiator includes 2-hydroxy-2-methyl-1-phenylpropan-1-one and the like. Although the photopolymerization initiator can be used in various amounts in the ultraviolet curable composition, it is usually an amount of about 0.1 to 10% by weight based on the total amount of the acrylic monomer and / or oligomer. Is preferably used. When the amount of the photopolymerization initiator is less than 0.1% by weight, there arises a problem that the curing reaction is remarkably slow or sufficient curing cannot be obtained. On the contrary, when the amount of the photopolymerization initiator is more than 10% by weight, the unreacted photopolymerization initiator remains even after the completion of the curing process, such as yellowing or deterioration of the resin, shrinkage of the resin due to volatilization, etc. A problem occurs. Examples of other useful additives include an antistatic agent.

また、賦形層の形成において、紫外線硬化性組成物はいろいろな粘度(ブルックフィールド粘度、いわゆるB粘度)で使用することができるというものの、好ましい粘度は、通常、約10〜35,000cpsの範囲であり、さらに好ましくは、約50〜10,000cpsの範囲である。紫外線硬化性組成物の粘度が上記の範囲を外れると、賦形層の形成作業において成膜が困難となる、硬化が十分に進行しない、などといった問題が発生するおそれがある。   In forming the shaping layer, the ultraviolet curable composition can be used at various viscosities (Brookfield viscosity, so-called B viscosity), but the preferred viscosity is usually in the range of about 10 to 35,000 cps. And more preferably in the range of about 50 to 10,000 cps. When the viscosity of the ultraviolet curable composition is out of the above range, problems such as difficulty in forming a film in forming the shaping layer and insufficient progress of curing may occur.

賦形層は、可とう性成形型及びPDPの構成などに応じていろいろな厚さで使用することができるけれども、通常、約5〜1,000μmの範囲であり、好ましくは、約10〜800μmの範囲であり、さらに好ましくは、約50〜700μmの範囲である。賦形層の厚さが5μmを下回ると、必要なリブ高さが得られないといった問題が発生する。本発明の賦形層は、大きなリブ高さを保証するためにその厚さが1,000μmまで大きくなってもマスター型や転写用成形型から可とう性成形型を取り外す作業に不都合を生じることはないけれども、賦形層の厚さがもしも1,000μmよりもさらに大きくなると、紫外線硬化性組成物の硬化収縮によってストレスが大きくなり、成形型の反り、寸法精度の劣化といった問題が発生する。本発明の成形型では、リブの高さに対応して溝パターンの深さ、換言すると、賦形層の厚さを大きく設計したとしても、完成した成形型をマスター型などから取り外す作業を小さい力で容易に実施することができるということが重要である。   Although the shaping layer can be used in various thicknesses depending on the configuration of the flexible mold and the PDP, it is usually in the range of about 5 to 1,000 μm, preferably about 10 to 800 μm. More preferably, it is in the range of about 50 to 700 μm. When the thickness of the shaping layer is less than 5 μm, there arises a problem that a necessary rib height cannot be obtained. The shaping layer of the present invention causes inconvenience in removing the flexible mold from the master mold or the transfer mold even when the thickness is increased to 1,000 μm in order to guarantee a large rib height. However, if the thickness of the shaping layer is further larger than 1,000 μm, the stress increases due to curing shrinkage of the ultraviolet curable composition, causing problems such as warpage of the mold and deterioration of dimensional accuracy. In the mold according to the present invention, even if the depth of the groove pattern corresponding to the height of the rib, in other words, the thickness of the shaping layer is designed to be large, the work for removing the completed mold from the master mold is small. It is important that it can be implemented easily with force.

また、賦形層の表面に形成される溝パターンについて説明すると、溝パターンの深さ、ピッチ及び幅は、目的とするPDPリブのパターン(ストレートパターン又は格子状パターン)や賦形層自体の厚さによって広い範囲で変更することができるけれども、図3及び図4に示した格子状PDPリブ用可とう性成形型の場合、その溝パターンの深さ(リブの高さに対応)は、通常、約100〜500μmの範囲であり、好ましくは、約150〜300μmの範囲であり、縦方向と横方向で異なっていてもよい溝パターンのピッチは、通常、約100〜600μmの範囲であり、好ましくは、約200〜400μmの範囲であり、また、上面と下面で異なっていてもよい溝パターンの幅は、通常、約10〜100μmの範囲であり、好ましくは、約50〜80μmの範囲である。   The groove pattern formed on the surface of the shaping layer will be described. The depth, pitch and width of the groove pattern are the thickness of the target PDP rib pattern (straight pattern or grid pattern) and the shaping layer itself. However, in the case of the flexible mold for the grid-like PDP rib shown in FIGS. 3 and 4, the depth of the groove pattern (corresponding to the height of the rib) is usually , Preferably in the range of about 150-300 μm, and the pitch of the groove pattern, which may be different in the vertical and horizontal directions, is usually in the range of about 100-600 μm, Preferably, it is in the range of about 200 to 400 μm, and the width of the groove pattern which may be different between the upper surface and the lower surface is usually in the range of about 10 to 100 μm, preferably about 5 It is in the range of 0 to 80 μm.

本発明は、第2に、上記のような本発明の可とう性成形型を製造する方法にある。本発明による可とう性成形型の製造方法は、いろいろなプロセスで実施することができるけれども、好ましくは、下記の工程:
最終目的とする微細構造体の微細構造パターンに対応する形状及び寸法を有する突起パターンを表面に備えたマスター型を準備する工程、
前記マスター型のパターン形成面に硬化性樹脂組成物を所定の膜厚で適用してプレ賦形層を形成する工程、
前記プレ賦形層の上に、ポリマー材料及び強化材の複合材料からなるフィルム状支持体をさらに積層して前記マスター型、前記プレ賦形層及び前記支持体を含む積層体を形成する工程、
前記プレ賦形層の硬化性樹脂組成物を硬化させる工程、そして
前記硬化性樹脂組成物の硬化によって形成された賦形層を前記支持体とともに前記マスター型から離型して、支持体と、その支持体によって裏面を支持された、前記微細構造パターンに対応する形状及び寸法を有する溝パターンを表面に備えた賦形層とを有する可とう性成形型を作製する工程、
を含むプロセスで有利に実施することができる。なお、本発明方法でいう「プレ賦形層」は、換言すると、硬化によって賦形層に変換可能な、賦形層の前駆体である。
The present invention secondly resides in a method for producing the flexible mold of the present invention as described above. Although the method for producing a flexible mold according to the present invention can be carried out in various processes, preferably, the following steps are performed:
A step of preparing a master mold having a protrusion pattern having a shape and a dimension corresponding to a microstructure pattern of a microstructure as a final object;
Applying a curable resin composition at a predetermined film thickness to the master-shaped pattern forming surface to form a pre-shaped layer;
A step of further laminating a film-like support composed of a composite material of a polymer material and a reinforcing material on the pre-shaped layer to form a laminate including the master mold, the pre-shaped layer and the support;
A step of curing the curable resin composition of the pre-shaped layer, and releasing the shaped layer formed by curing of the curable resin composition together with the support from the master mold, and a support, Producing a flexible mold having a shaping layer with a groove pattern having a shape and a dimension corresponding to the microstructure pattern, the back surface of which is supported by the support;
Can be advantageously carried out in a process comprising: In addition, the “pre-shaped layer” in the method of the present invention is a precursor of a shaped layer that can be converted into a shaped layer by curing.

本発明方法は、いろいろな態様で有利に実施することができる。例えば、好ましい1態様に従うと、微細構造体の微細構造パターンに対応する形状及び寸法を有する突起パターンを表面に備えたマスター型を可とう性成形型の母型として使用することができる。微細構造体がPDPリブである場合、リブに対応する形状及び寸法をもった微細な突起パターンがマスター型の表面に付与されている。マスター型は、例えば、真ちゅう板などの金属平板に、リブ対応の微細な突起パターンをエンドミル、放電加工、超音波研削等の電気的、機械的及び(又は)物理的加工によって作り込むことによって製造することができる。もちろん、本発明の実施において使用されるマスター型は、金属製に限定されるものではなく、セラミック製、石膏製などであってもよい。   The method of the present invention can be advantageously implemented in various ways. For example, according to a preferred embodiment, a master mold having a projection pattern having a shape and a dimension corresponding to the fine structure pattern of the fine structure on the surface can be used as a mother mold of the flexible mold. When the fine structure is a PDP rib, a fine protrusion pattern having a shape and a dimension corresponding to the rib is provided on the surface of the master mold. The master mold is manufactured by, for example, forming a fine protrusion pattern corresponding to a rib on a metal flat plate such as a brass plate by electrical, mechanical and / or physical processing such as end milling, electric discharge machining, and ultrasonic grinding. can do. Of course, the master mold used in the practice of the present invention is not limited to metal, and may be made of ceramic, gypsum, or the like.

もう1つの好ましい態様に従うと、マスター型から可とう性成形型を直接的に作製しないで、マスター型からまず転写用成形型を作製し、次いでその転写用成形型から可とう性成形型を作製することもできる。すなわち、この態様によると、微細構造体の微細構造パターンに対応する形状及び寸法を有する溝パターンを表面に備えたマスター型を準備し、そのマスター型の溝パターンの転写によって転写用成形型を作製する。容易に理解できるように、この場合に使用するマスター型は、例えば、真ちゅう板などの金属平板に、リブ対応の微細な溝パターンをエンドミル、放電加工、超音波研削等の電気的、機械的及び(又は)物理的加工によって作り込むことによって製造することができる。この方法では、中間的に使用する転写用成形型を繰り返し使用可能な構成とすることによって、可とう性成形型を製造するための実質的な母型として利用することができ、従来の技術で経験されてきた、母型として使用するために多数のマスター金型を製造する煩雑さや不経済の問題点を克服することができる。さらに、本発明のこの態様で用いられるマスター型の作製は溝パターンの加工で済むので、突起パターンの加工に比べて簡便であり、経済的にもメリットがある。   According to another preferred embodiment, a flexible mold is first produced from the master mold, and then a flexible mold is produced from the transfer mold without directly producing the flexible mold from the master mold. You can also That is, according to this aspect, a master mold having a groove pattern having a shape and a dimension corresponding to the fine structure pattern of the fine structure on the surface is prepared, and a transfer mold is manufactured by transferring the groove pattern of the master mold. To do. As can be easily understood, the master mold used in this case is, for example, a metal flat plate such as a brass plate, a fine groove pattern corresponding to ribs, electrical, mechanical and so on such as end mill, electric discharge machining, and ultrasonic grinding. (Or) can be manufactured by physical processing. In this method, an intermediate transfer mold can be used repeatedly, so that it can be used as a substantial mother mold for manufacturing a flexible mold. The troublesome and uneconomic problems of producing a large number of master molds for use as a mother mold can be overcome. Furthermore, since the production of the master mold used in this aspect of the present invention is only required to process the groove pattern, it is simpler than the process of the projection pattern and has an economic advantage.

プレ賦形層の形成工程は、前記したように、光硬化性もしくは熱硬化性樹脂組成物を使用して実施することができるけれども、好ましくは光硬化性樹脂組成物を使用して実施することができ、特に紫外線硬化性樹脂組成物を使用して有利に実施することができる。紫外線硬化性樹脂組成物は、好ましくは、アクリル系モノマー及び(又は)オリゴマーを主成分として含有する紫外線硬化性組成物である。また、プレ賦形層を光硬化性樹脂組成物から構成した場合、その光硬化性樹脂組成物をいろいろな技法で硬化させることができるけれども、プレ賦形層が積層されている支持体を通過した光によって硬化させて賦形層となすことが有利である。さらに、支持体と賦形層の間の接着力増強のため、必要に応じて、支持体のプレ賦形層側に予めプライマ層を設けることもできる。プライマ層は、例えば、3M社から商業的に入手可能なプライマ組成物「K−500」から形成することができる。   The pre-shaped layer forming step can be carried out using a photocurable or thermosetting resin composition as described above, but preferably using a photocurable resin composition. In particular, it can be advantageously carried out using an ultraviolet curable resin composition. The ultraviolet curable resin composition is preferably an ultraviolet curable composition containing an acrylic monomer and / or an oligomer as a main component. In addition, when the preshaped layer is composed of a photocurable resin composition, the photocurable resin composition can be cured by various techniques, but it passes through the support on which the preshaped layer is laminated. It is advantageous to form a shaping layer by curing with applied light. Furthermore, in order to increase the adhesive force between the support and the shaping layer, a primer layer may be provided in advance on the pre-shaped layer side of the support, if necessary. The primer layer can be formed, for example, from a primer composition “K-500” commercially available from 3M Company.

可とう性成形型は、上記したようにいろいろな技法に従って製造することができる。例えば、図5に順を追って示すような手順によって有利に製造することができる。なお、図において、製造対象の微細構造体はPDPリブである。   The flexible mold can be manufactured according to various techniques as described above. For example, it can be advantageously manufactured by a procedure as shown in order in FIG. In the figure, the microstructure to be manufactured is a PDP rib.

まず、図5(A)に示すように、PDPリブに対応する形状及び寸法を備えたマスター型1を作製する。マスター型1は、例えば、ステンレス鋼板を機械加工して作製することができる。マスター型1は、PDP用背面板のリブと同じパターン及び形状の隔壁4をその表面に備え、また、したがって、相隣りあう隔壁4によって規定されるキャビティ(凹部)5が、PDPの放電表示セルとなる。隔壁4の上端部には、泡かみを防止するためのテーパーを取り付けてもよい。また、このマスター型1とあわせて、透明なポリマーフィルムからなる支持体(以下、支持フィルムと呼ぶ)21及び及びラミネートロール23を用意する。ラミネートロール23は、支持フィルム21をマスター型1に押し付けるもので、ゴムロールからなる。必要ならば、ラミネートロールに代えてその他の周知・慣用のラミネート手段を使用してもよい。支持フィルム21は、上記した通り、透明な強化ポリマーフィルムからなる。   First, as shown in FIG. 5A, a master mold 1 having a shape and dimensions corresponding to the PDP rib is manufactured. The master mold 1 can be produced, for example, by machining a stainless steel plate. The master mold 1 is provided with partition walls 4 having the same pattern and shape as ribs of the back plate for PDP on its surface, and accordingly, cavities (recesses) 5 defined by the adjacent partition walls 4 are formed in a PDP discharge display cell. It becomes. A taper for preventing foaming may be attached to the upper end portion of the partition wall 4. In addition to the master mold 1, a support (hereinafter referred to as a support film) 21 made of a transparent polymer film and a laminate roll 23 are prepared. The laminate roll 23 presses the support film 21 against the master mold 1 and is made of a rubber roll. If necessary, other known and conventional laminating means may be used in place of the laminating roll. As described above, the support film 21 is made of a transparent reinforced polymer film.

次いで、例えばナイフコータやバーコータ等の周知・慣用のコーティング手段(図示せず)により、マスター型1の端面に紫外線硬化性の成形材料3を所定の量で塗布する。紫外線硬化性の成形材料は、得られる可とう性成形型の賦形層を形成するためのものである。ここで、支持フィルム21として曲げに対して柔軟で引張り、圧縮に対して剛性のある材料を使用すると、紫外線硬化性の成形材料3が収縮しても、支持フィルム21と密着しているため、支持フィルムそのものが変形しない限り、10ppm以上の寸法変動を起こすことがない。   Next, a predetermined amount of the ultraviolet curable molding material 3 is applied to the end face of the master mold 1 by a known / common coating means (not shown) such as a knife coater or a bar coater. The ultraviolet curable molding material is for forming a shaping layer of the resulting flexible mold. Here, when a material that is flexible and tensile with respect to bending and rigid with respect to compression is used as the support film 21, even if the ultraviolet curable molding material 3 contracts, it is in close contact with the support film 21, Unless the support film itself is deformed, dimensional fluctuations of 10 ppm or more will not occur.

ラミネート処理の前、支持フィルムの湿度による寸法変化を取り除くため、成形型の製造環境下でエージングを行うことが好ましい。このエージング処理を行わないと、得られる成形型において許容し得ない程度の寸法のばらつき(例えば、300ppmのオーダーのばらつき)が発生する恐れがある。   In order to remove the dimensional change due to the humidity of the support film before the laminating treatment, it is preferable to perform aging in the production environment of the mold. If this aging treatment is not performed, there is a risk that dimensional variations (for example, variations on the order of 300 ppm) that cannot be tolerated in the obtained mold may occur.

次いで、ラミネートロール23をマスター型1の上を矢印の方向に滑動させる。このラミネート処理の結果、成形材料3が所定の厚さで均一に分布せしめられ、隔壁4の間隙も成形材料3で充填される。また、成形材料3が支持フィルム21で押し広げられるので、従来一般的に使用されている塗布法に比較して、アワ抜けも良好である。この状態の成形材料3が、本発明でいうプレ賦形層である。   Next, the laminate roll 23 is slid on the master mold 1 in the direction of the arrow. As a result of the laminating process, the molding material 3 is uniformly distributed with a predetermined thickness, and the gaps of the partition walls 4 are also filled with the molding material 3. Moreover, since the molding material 3 is spread with the support film 21, compared with the coating method generally used conventionally, the fall off is also favorable. The molding material 3 in this state is the pre-shaped layer referred to in the present invention.

ラミネート処理が完了した後、図5(B)に示すように、支持フィルム21をマスター型1に積層した状態で、支持フィルム21を介して、紫外線光(hν)を矢印で示すようにプレ賦形層3に照射する。ここで、支持フィルム21が気泡等の光散乱要素を含むことなく、透明材料によって一様に形成されていれば、照射光は、ほとんど減衰することがなく、プレ賦形層3に均等に到達可能である。その結果、プレ賦形層3の成形材料は効率的に硬化して、支持フィルム21に接着した均一な賦形層22になる。よって、支持フィルム21と賦形層22が一体的に接合した可とう性成形型20が得られる。なお、この工程では、例えば波長350〜450nmの紫外線を使用できるので、フュージョンランプなどの高圧水銀灯のように高熱を発生させる光源を使用しないで済むというメリットもある。さらに、紫外線硬化時に支持フィルムや賦形層を熱変形させることがないので、高度のピッチコントロールができるというメリットもある。   After the laminating process is completed, as shown in FIG. 5B, with the support film 21 laminated on the master mold 1, ultraviolet light (hν) is pre-applied as indicated by an arrow through the support film 21. The shape layer 3 is irradiated. Here, if the support film 21 is uniformly formed of a transparent material without including light scattering elements such as bubbles, the irradiation light hardly reaches attenuation and reaches the pre-shaped layer 3 evenly. Is possible. As a result, the molding material of the pre-shaped layer 3 is cured efficiently and becomes a uniform shaped layer 22 adhered to the support film 21. Therefore, the flexible mold 20 in which the support film 21 and the shaping layer 22 are integrally joined is obtained. In this step, for example, ultraviolet rays having a wavelength of 350 to 450 nm can be used, so that there is an advantage that it is not necessary to use a light source that generates high heat like a high pressure mercury lamp such as a fusion lamp. Furthermore, since the support film and the shaping layer are not thermally deformed during UV curing, there is also an advantage that a high degree of pitch control can be performed.

その後、図5(C)に示すように、可とう性成形型20をその一体性を保持したままマスター型1から分離する。   Thereafter, as shown in FIG. 5C, the flexible mold 20 is separated from the master mold 1 while maintaining its integrity.

本発明の可とう性成形型は、寸法・大きさによらず、それに応じた周知・慣用のラミネート手段及びコーティング手段を使用しさえすれば、比較的簡便に製造可能である。したがって、本発明によれば、真空プレス成形機等の真空設備を使用した従来の製造方法とは異なり、何らの制限を受けることなく大型の可とう性成形型を簡便に製造可能となる。   The flexible mold according to the present invention can be manufactured relatively simply by using well-known and conventional laminating means and coating means corresponding to the dimensions and sizes. Therefore, according to the present invention, unlike a conventional manufacturing method using vacuum equipment such as a vacuum press molding machine, a large flexible mold can be easily manufactured without any limitation.

また、可とう性成形型は、いろいろな微細構造体の製造において有用である。例えば、可とう性成形型は、ストレートリブパターンあるいは格子状リブパターンをもったPDPのリブの成形に有用である。この可とう性成形型を使用すれば、真空設備及び(又は)複雑なプロセスの代わりにラミネートロールを用いただけで、放電表示セルから外部に紫外線が漏れ難いリブ構造を有する大画面のPDPを簡便に製造することができる。   In addition, the flexible mold is useful in the production of various microstructures. For example, the flexible mold is useful for forming a rib of a PDP having a straight rib pattern or a lattice rib pattern. If this flexible mold is used, a large-screen PDP having a rib structure that prevents leakage of ultraviolet rays from the discharge display cell to the outside simply by using a laminate roll instead of vacuum equipment and / or a complicated process can be easily performed. Can be manufactured.

さらに、可とう性成形型は、特に複数本のリブが一定の間隔をあけて互いに交差しながら略平行に配置された、すなわち、格子状PDPリブを製造する場合に有用である。この可とう性成形型は、それが大型で複雑な形状を有するリブ製造用の成形型であるにもかかわらず、マスター型からその可とう性成形型を取り外す作業を成形型の変形、破壊等の問題を生じることなく容易に実施することができるからである。   Furthermore, the flexible mold is particularly useful when a plurality of ribs are arranged substantially in parallel with each other while intersecting each other at regular intervals, that is, when a lattice-shaped PDP rib is manufactured. Although this flexible mold is a mold for manufacturing ribs having a large and complicated shape, the operation of removing the flexible mold from the master mold is not limited to deformation, destruction, etc. of the mold. This is because it can be carried out easily without causing the above problem.

以上に説明した図5は、マスター型から可とう性成形型を製造した例である。別法によれば、前記したように、マスター型から転写用成形型を作製し、次いでこの転写用成形型から可とう性成形型を製造することも可能である。以下、転写用成形型から可とう性成形型を製造する方法について説明する。   FIG. 5 described above is an example in which a flexible mold is manufactured from a master mold. According to another method, as described above, it is also possible to produce a transfer mold from a master mold, and then to produce a flexible mold from this transfer mold. Hereinafter, a method for producing a flexible mold from a transfer mold will be described.

転写用成形型(以下、「転写型」と略称する)は、例えば、図6(C)に模式的に示す構造を有することができる。転写型10は、図示されるように、
(1)高い弾性率を有する硬質材料からなるベース11、及び
(2)ベース11によって支持された、微細構造体の微細構造パターン(図では、微細なPDPリブパターン)に対応する形状及び寸法を有する突起パターン14を表面に備えた転写パターン層12、
を有している。この転写型10において、転写パターン層12は、好ましくは、特定のシリコーンゴムである2液型室温硬化性シリコーンゴムから形成することができる。
The transfer mold (hereinafter abbreviated as “transfer mold”) can have, for example, a structure schematically shown in FIG. As shown in FIG.
(1) a base 11 made of a hard material having a high elastic modulus, and (2) a shape and size corresponding to a fine structure pattern (a fine PDP rib pattern in the figure) of the fine structure supported by the base 11. A transfer pattern layer 12 having a projection pattern 14 on the surface thereof,
have. In the transfer mold 10, the transfer pattern layer 12 can be preferably formed from a two-component room temperature curable silicone rubber that is a specific silicone rubber.

図示のような転写用成形型において、ベースは、高い弾性率を有する硬質材料からなる。このような硬質材料は、マスター型から転写用成形型(転写型)を作製する際に、マスター型に備わった高い寸法精度をそのまま維持することを可能とする。すなわち、マスター型上に転写パターン層の形成材料を塗布して硬化させる場合、その転写パターン層の形成材料の硬化収縮があるため、得られる転写パターンの寸法精度を精確に維持することが一般的には困難であるけれども、高い弾性率を有する硬質材料をベースに用いることで、高い寸法をそのまま維持できる。   In the transfer mold as shown, the base is made of a hard material having a high elastic modulus. Such a hard material makes it possible to maintain the high dimensional accuracy of the master mold as it is when a transfer mold (transfer mold) is produced from the master mold. That is, when the transfer pattern layer forming material is applied and cured on the master mold, the transfer pattern layer forming material is cured and contracted, so that the dimensional accuracy of the obtained transfer pattern is generally accurately maintained. However, it is difficult to maintain a high dimension by using a hard material having a high elastic modulus as a base.

ベースに好適な硬質材料は、金属材料からプラスチック材料までの広範な材料を包含するけれども、とりわけ金属材料が有用である。適当な金属材料としては、以下に列挙するものに限定されるわけではないけれども、例えば、ステンレス鋼、銅などを挙げることができる。これらの金属材料は、単体で使用してもよく、所望ならば、合金の形で使用してもよい。   Hard materials suitable for the base include a wide range of materials from metallic materials to plastic materials, but metallic materials are particularly useful. Suitable metal materials are not limited to those listed below, but examples include stainless steel and copper. These metal materials may be used alone or, if desired, in the form of an alloy.

ベースは、通常、単一の硬質材料からなるシート、板などの形で使用するのが一般的であるけれども、所望ならば、複合体あるいは積層体の形で使用してもよい。ベースの厚さは、転写型の仕様などに応じて広い範囲で変更することができるけれども、通常、約0.1〜5mmの範囲であり、さらに好ましくは、約0.5〜3mmの範囲である。ベースの厚さが0.1mmよりも薄くなると、転写型の取り扱い性が低下し、また、マスター型の高い寸法精度の維持が困難になる。例えば、ベースとして、所定の厚さをもった金属板に代えてPETフィルムを使用した場合、転写型は軽くなるけれども、もはや高い寸法精度を維持することが難しくなる。反対に、転写型の厚さが5mmを上回ると、重量増加に原因して転写型の取り扱い性が低下する。   The base is usually used in the form of a sheet or plate made of a single hard material, but may be used in the form of a composite or a laminate if desired. Although the thickness of the base can be changed in a wide range depending on the specifications of the transfer mold, it is usually in the range of about 0.1 to 5 mm, more preferably in the range of about 0.5 to 3 mm. is there. If the thickness of the base is thinner than 0.1 mm, the handling property of the transfer mold is lowered, and it becomes difficult to maintain the high dimensional accuracy of the master mold. For example, when a PET film is used as a base instead of a metal plate having a predetermined thickness, the transfer mold becomes light, but it becomes difficult to maintain high dimensional accuracy anymore. On the other hand, when the thickness of the transfer mold exceeds 5 mm, the handleability of the transfer mold deteriorates due to the increase in weight.

ベースによって支持される転写パターン層は、2液型室温硬化性シリコーンゴムから形成される。このようなシリコーンゴムは、それを使用して転写パターン層を形成する場合、従来成膜目的で一般的に使用されている熱硬化性樹脂などとは異なってベースやマスター型を加熱処理する必要がないので、加熱に原因した変形と、それによる寸法精度の低下を回避することができる。また、難点をもった熱硬化性樹脂に代えて光硬化性樹脂や湿気硬化性樹脂などを使用して転写パターン層を形成することも考えられるが、このような硬化性樹脂の場合、光透過性を有しないマスター型とベースの間に挟んで使用されるので、完全な形で硬化を行わせることが実質的に不可能である。   The transfer pattern layer supported by the base is formed from a two-component room temperature curable silicone rubber. When using such silicone rubber to form a transfer pattern layer, it is necessary to heat-treat the base and master mold unlike thermosetting resins generally used for conventional film formation purposes. Therefore, it is possible to avoid deformation caused by heating and a decrease in dimensional accuracy due to the deformation. In addition, it is conceivable to form a transfer pattern layer using a photo-curing resin or a moisture-curing resin instead of a thermosetting resin having a difficulty, but in the case of such a curable resin, light transmission is possible. Since it is used by sandwiching it between a master mold having no property and a base, it is substantially impossible to cure in a complete form.

また、2液型室温硬化性シリコーンゴムは、表面エネルギーが低く、柔軟性を有していることから、マスター型から転写用成形型(転写型)を剥離する作業、そしてその転写型から本発明の可とう性成形型を剥離する作業が極めて容易となる。   In addition, since the two-component room temperature curable silicone rubber has low surface energy and flexibility, the operation of peeling the transfer mold (transfer mold) from the master mold and the transfer mold according to the present invention. The work of peeling the flexible mold is extremely easy.

さらに、2液型室温硬化性シリコーンゴムは、一般的に数時間で硬化させることが可能である。そのため、従来の方法では転写型の製造に非常に長い時間を必要としていたものを、数時間のサイクルで転写型を製造することができる。つまり、この方法によれば、格子あるいはその他の形状の凸部パターンを有する転写型を数時間サイクルで何枚でも製造可能である。さらに、このようにして製造される転写型は、その転写パターン層が繰り返し使用可能な強度等を有しているので、実質的な母型として、従来のマスター金型に代えて繰り返し使用することができる。   Furthermore, the two-pack room temperature curable silicone rubber can be cured in a few hours. For this reason, a transfer mold can be manufactured in a cycle of several hours, although the conventional method requires a very long time for manufacturing the transfer mold. That is, according to this method, it is possible to manufacture any number of transfer molds having a convex pattern of a lattice or other shapes in a cycle of several hours. Furthermore, since the transfer mold produced in this way has strength and the like that the transfer pattern layer can be used repeatedly, it can be used repeatedly as a substantial mother mold instead of the conventional master mold. Can do.

転写パターン層の厚さは、転写用成形型の仕様やその他のファクタに応じて広い範囲で変更することができるが、通常、約0.005〜10mmの範囲であり、好ましくは、約0.02〜0.2mmの範囲である。転写パターン層の厚さが0.005mmを下回ると、もはや突起パターンをその層の表面に付与することが難しくなり、反対に、転写パターン層の厚さが10mmを上回ると、材料コストが増加し、転写パターン層を薄く形成するメリットもなくなる。   The thickness of the transfer pattern layer can be changed in a wide range depending on the specifications of the transfer mold and other factors, but is usually in the range of about 0.005 to 10 mm, preferably about 0.005. It is the range of 02-0.2 mm. When the thickness of the transfer pattern layer is less than 0.005 mm, it becomes difficult to apply the projection pattern to the surface of the layer. Conversely, when the thickness of the transfer pattern layer exceeds 10 mm, the material cost increases. Further, there is no merit of forming the transfer pattern layer thin.

さらに、上述の転写用成形型は、微細構造体の微細構造パターンに対応する形状及び寸法を有する溝パターン(凹部パターン)を表面に備えたマスター型を使用可能であるので、マスター型の加工を容易に、かつ比較的に短時間で実施することができるという効果もある。従来のように、突起パターンを表面に備えたマスター金型を作製する場合には、長時間の加工や熟練、そして多大の経費を必要としていたのとは対象的である。実際、格子状凹部パターンを金属板などに機械加工する場合と、格子状凸部パターンを同じ金属板などに機械加工する場合とでは、加工可能なパターンの微細度、加工時間、コストなどにおいて明確な差が出てくる。   Furthermore, since the above-mentioned transfer mold can use a master mold having a groove pattern (concave pattern) having a shape and a dimension corresponding to the fine structure pattern of the fine structure on the surface, the master mold can be processed. There is also an effect that it can be carried out easily and in a relatively short time. In the case of producing a master mold having a projection pattern on the surface as in the prior art, it is an object that long processing, skill, and a great deal of cost were required. In fact, when processing the grid-like concave pattern into a metal plate, etc., and when machining the grid-like convex pattern into the same metal plate, etc., it is clear in the fineness, processing time, cost, etc. The difference comes out.

また、従来のように、凹部パターンを表面に備えたマスター金型から直接に微細構造体(例えば、PDPリブ)を転写によって作製した場合には、突起部(例えば、リブ)を破損するなどの問題が発生するけれども、本発明のこの方法では、転写用成形型を使用しているので、この問題も回避することができる。要するに、本発明によれば、微細構造体の典型例である格子状PDPリブなどを作製したい場合、加工が容易な格子状凹部パターンを備えたマスター型を母型として使用することができ、かつリブ欠陥を生じることなく格子状リブを形成することができる。   In addition, when a fine structure (for example, a PDP rib) is produced directly by transfer from a master mold having a concave pattern on the surface as in the prior art, a protrusion (for example, a rib) is damaged. Although problems arise, this method of the present invention also avoids this problem because it uses a transfer mold. In short, according to the present invention, when a lattice-like PDP rib, which is a typical example of a fine structure, is desired to be manufactured, a master die having a lattice-like recess pattern that can be easily processed can be used as a mother die, and A grid-like rib can be formed without causing a rib defect.

転写用成形型は、いろいろな手法を使用して製造することができるが、好ましくは、下記の工程:
目的とする微細構造体の微細構造パターンに対応する形状及び寸法を有する突起パターンを表面に備えた転写パターン層を2液型室温硬化性シリコーンゴムから形成する工程、及び
前記転写パターン層の裏面を高い弾性率を有する硬質材料からなるベースによって支持する工程
を含む方法によって製造することができる。
The transfer mold can be produced using various techniques, but preferably the following steps:
Forming a transfer pattern layer having a protrusion pattern having a shape and a dimension corresponding to a microstructure structure of a target microstructure on the surface from a two-component room temperature curable silicone rubber; and a back surface of the transfer pattern layer. It can be manufactured by a method including a step of supporting by a base made of a hard material having a high elastic modulus.

また、この製造方法の実施において、微細構造体の微細構造パターンに対応する形状及び寸法を有する溝パターンを表面に備えたマスター型から、そのマスター型の溝パターンを前記シリコーンゴムに転写して前記転写パターン層の突起パターンを形成することが好ましい。具体的には、下記の工程:
マスター型の表面に2液型室温硬化性シリコーンゴムを所定の膜厚で適用して前記転写パターン層の前駆体層を形成する工程、
前記マスター型の上に前記ベースを積層して前記マスター型、前記転写パターン層の前駆体層及び前記ベースを含む積層体を形成する工程、
前記シリコーンゴムを硬化させる工程、そして
前記シリコーンゴムの硬化によって形成された前記転写パターン層を前記ベースとともに前記マスター型から離型する工程、
を順次実施することによって、目的とする転写用成形型を製造することができる。
Further, in the implementation of this manufacturing method, the groove pattern of the master mold is transferred to the silicone rubber from a master mold having a groove pattern having a shape and a dimension corresponding to the microstructure structure pattern of the microstructure on the surface. It is preferable to form a protrusion pattern of the transfer pattern layer. Specifically, the following steps:
A step of forming a precursor layer of the transfer pattern layer by applying a two-component room temperature curable silicone rubber with a predetermined film thickness to the surface of the master mold;
Laminating the base on the master mold to form a laminate including the master mold, a precursor layer of the transfer pattern layer, and the base;
Curing the silicone rubber, and releasing the transfer pattern layer formed by curing the silicone rubber together with the base from the master mold,
By sequentially carrying out the steps, the intended transfer mold can be manufactured.

図6は、転写用成形型の好ましい1製造方法を示したものである。
まず、図6(A)に示すようなマスター型1を用意する。マスター型1は、例えばステンレス鋼の平板からなり、その表面に、微細構造体の微細構造パターンに対応する形状及び寸法を有する溝パターン4bを備えている。
FIG. 6 shows one preferred method for producing a transfer mold.
First, a master mold 1 as shown in FIG. The master die 1 is made of, for example, a stainless steel flat plate, and has a groove pattern 4b having a shape and a dimension corresponding to the fine structure pattern of the fine structure on the surface thereof.

次いで、図6(B)に示すように、用意したマスター型1の表面に、転写パターンの前駆体として使用される2液型室温硬化性シリコーンゴム2を所定の膜厚で適用する。図示の例では、室温硬化性シリコーンゴム2をマスター型1の表面に塗布し、溝パターン4bを順次充填する方法を採用しているが、その他の方法を採用してもよい。例えば、シート状に加工した室温硬化性シリコーンゴムを用意し、これをマスター型のパターン面に積層して両者を密着させてもよい。また、別法によれば、マスター型と、転写用成形型のベース(前記した)を所定の間隔を開けて配置した後、その間隙に室温硬化性シリコーンゴムを注入してもよい。いずれの方法によっても、転写パターン層の前駆体2を所定の厚さで形成することができる。   Next, as shown in FIG. 6B, a two-component room temperature curable silicone rubber 2 used as a precursor of a transfer pattern is applied to the surface of the prepared master mold 1 with a predetermined film thickness. In the illustrated example, the room temperature curable silicone rubber 2 is applied to the surface of the master mold 1 and the groove pattern 4b is sequentially filled, but other methods may be adopted. For example, a room temperature curable silicone rubber processed into a sheet shape may be prepared, and this may be laminated on the pattern surface of the master mold so as to adhere both. Further, according to another method, after the master mold and the base of the transfer mold (described above) are arranged at a predetermined interval, room temperature curable silicone rubber may be injected into the gap. In any method, the precursor 2 of the transfer pattern layer can be formed with a predetermined thickness.

引き続いて、図6(C)に示すように、マスター型1の上に転写用成形型のベース11を積層して、マスター型1、転写パターン層の前駆体及びベース11を含む積層体を形成する。なお、図では、前駆体の硬化によって形成された転写パターン層12が示されている。すなわち、前駆体の室温硬化性シリコーンゴムを硬化させると、図示のように、ベース11とそれによって支持された転写パターン層12とからなる転写用成形型10が得られる。なお、室温硬化性シリコーンゴムは、通常、室温で数時間で硬化可能である。   Subsequently, as shown in FIG. 6C, a transfer mold base 11 is laminated on the master mold 1 to form a laminate including the master mold 1, a transfer pattern layer precursor and the base 11. To do. In the figure, the transfer pattern layer 12 formed by curing the precursor is shown. In other words, when the precursor room temperature curable silicone rubber is cured, a transfer mold 10 comprising a base 11 and a transfer pattern layer 12 supported by the base 11 is obtained as shown in the figure. The room temperature curable silicone rubber can usually be cured in several hours at room temperature.

最後に、図示しないが、得られた転写用成形型をマスター型から離型する。離型した後の成形型は、必要ならば、室温あるいは高められた温度でアフターキュアしてもよい。この転写用成形型は、可とう性成形型作製のため、図5を参照して先に説明した可とう性成形型の製造方法において、マスター型1の代替として有利に使用することができる。   Finally, although not shown, the obtained transfer mold is released from the master mold. The mold after release may be after-cured at room temperature or elevated temperature if necessary. This transfer mold can be advantageously used as an alternative to the master mold 1 in the method of manufacturing a flexible mold described above with reference to FIG. 5 for producing a flexible mold.

本発明は、第3に、微細構造体の製造方法にある。この製造方法は、本発明の可とう性成形型を使用する限り、いかなる工程を経て実施してもよい。実際、本発明方法は、いろいろな工程を経て有利に実施することができる。
本発明による微細構造体の製造方法は、好ましくは、下記の工程:
本発明による可とう性成形型を用意する工程、
微細構造体の基板と可とう性成形型の賦形層との間に硬化性の突起形成材料を配置して、前記突起形成材料を前記可とう性成形型の溝パターンに充填する工程、
前記突起形成材料を硬化させ、前記基板とそれに一体的に結合した突起パターンとからなる微細構造体を作製する工程、そして
前記微細構造体を前記可とう性成形型から取り去る工程、
を順次実施することによって有利に実施することができる。硬化性の突起形成材料は、好ましくは、光硬化性材料である。
The present invention thirdly resides in a method for manufacturing a fine structure. This manufacturing method may be carried out through any process as long as the flexible mold of the present invention is used. In fact, the method of the present invention can be advantageously carried out through various steps.
The method for producing a microstructure according to the present invention preferably comprises the following steps:
A step of preparing a flexible mold according to the present invention;
Disposing a curable protrusion forming material between the substrate of the microstructure and the shaping layer of the flexible mold, and filling the groove pattern of the flexible mold with the protrusion forming material;
Curing the projection forming material, producing a microstructure comprising the substrate and a projection pattern integrally coupled thereto, and removing the microstructure from the flexible mold;
Can be advantageously carried out by sequentially carrying out. The curable protrusion forming material is preferably a photocurable material.

本発明の微細構造体の製造方法は、PDPリブの作製において有利に使用することができる。すなわち、上記のようにして、あるいはその他の方法を使用して作製した本発明の可とう性成形型を使用して、PDPリブを有利に製造することができる。以下、図5の方法で作製した可とう性成形型20を使用して格子状リブパターンをもったPDPリブを製造する方法を、図7を参照して順を追って説明する。なお、本方法の実施には、例えば特開2001−191345号公報の図1〜図3に示した製造装置を有利に使用できる。   The microstructure manufacturing method of the present invention can be advantageously used in the production of PDP ribs. That is, the PDP rib can be advantageously produced using the flexible mold of the present invention produced as described above or using other methods. Hereinafter, a method of manufacturing a PDP rib having a grid-like rib pattern using the flexible mold 20 manufactured by the method of FIG. 5 will be described in order with reference to FIG. For the implementation of this method, for example, the manufacturing apparatus shown in FIGS. 1 to 3 of JP-A-2001-191345 can be advantageously used.

まず、図示しないが、ストライプ状の電極を予め定められたパターンで上面に配設したガラス平板を用意して定盤上にセットする。次いで、図7(A)に示すように、溝パターンを表面に有する可とう性成形型20をガラス平板31上の所定の位置に設置し、ガラス平板31と成形型20との位置合わせ(アライメント)を行う。ここで、ガラス平板31は、図2に示したようにアドレス電極及び誘電体層を有しているが、説明の簡略化のために省略されている。成形型20は透明であるので、ガラス平板31上の電極との位置合わせは、容易に可能である。詳細に述べると、この位置合わせは、目視によって行ってもよく、さもなければ、例えばCCDカメラのようなセンサを用いて行ってもよい。このとき、必要により、温度及び湿度を調整して成形型20の溝部とガラス平板31上の相隣れる電極間の間隔を一致させてもよい。通常、成形型20とガラス平板31は温度及び湿度の変化に応じて伸縮し、また、その程度は互いに異なるからである。したがって、ガラス平板31と成形型20との位置合わせが完了した後は、そのときの温度及び湿度を一定に維持するよう制御する。かかる制御方法は、大面積のPDP用基板の製造に当たって特に有効である。   First, although not shown, a glass flat plate having striped electrodes arranged on the upper surface in a predetermined pattern is prepared and set on a surface plate. Next, as shown in FIG. 7A, the flexible mold 20 having the groove pattern on the surface is placed at a predetermined position on the glass flat plate 31, and the glass plate 31 and the mold 20 are aligned (aligned). )I do. Here, the glass flat plate 31 has an address electrode and a dielectric layer as shown in FIG. 2, but is omitted for simplification of description. Since the shaping | molding die 20 is transparent, position alignment with the electrode on the glass flat plate 31 is easily possible. Specifically, this alignment may be performed visually, or may be performed using a sensor such as a CCD camera. At this time, if necessary, temperature and humidity may be adjusted so that the gaps between adjacent grooves on the mold plate 20 and the glass flat plate 31 are matched. This is because the mold 20 and the glass flat plate 31 usually expand and contract according to changes in temperature and humidity, and the extents thereof are different from each other. Therefore, after the alignment between the glass flat plate 31 and the mold 20 is completed, the temperature and humidity at that time are controlled to be kept constant. Such a control method is particularly effective in manufacturing a large-area PDP substrate.

引き続いて、ラミネートロール23を成形型20の一端部に載置する。ラミネートロール23は、好ましくはゴムロールである。このとき、成形型20の一端部はガラス平板31上に固定されているのが好ましい。先に位置合わせが完了したガラス平板31と成形型20との位置ずれが防止され得るからである。   Subsequently, the laminating roll 23 is placed on one end of the mold 20. The laminate roll 23 is preferably a rubber roll. At this time, it is preferable that one end of the mold 20 is fixed on the glass flat plate 31. This is because misalignment between the glass flat plate 31 and the mold 20 that have been previously aligned can be prevented.

次に、成形型20の自由な他端部をホルダー(図示せず)によって持ち上げてラミネートロール23の上方に移動させ、ガラス平板31を露出させる。このとき、成形型20には張力を与えないようにする。成形型20にしわが入るのを防止したり、成形型20とガラス平板31の位置合わせを維持したりするためである。但し、その位置合わせを維持し得る限り、他の手段を使用してもよい。なお、本製造方法では、成形型20に弾性があるので、成形型20を図示のように捲りあげても、その後のラミネート時には、もとの位置合わせの状態に正確に戻すことができる。   Next, the free other end of the mold 20 is lifted by a holder (not shown) and moved above the laminating roll 23 to expose the glass flat plate 31. At this time, no tension is applied to the mold 20. This is to prevent wrinkles from entering the mold 20 and to maintain the alignment between the mold 20 and the glass flat plate 31. However, other means may be used as long as the alignment can be maintained. In the present manufacturing method, since the molding die 20 is elastic, even if the molding die 20 is raised as shown, it can be accurately returned to the original alignment state at the time of subsequent lamination.

引き続いて、リブの形成に必要な所定量のリブ前駆体33をガラス平板31の上に供給する。リブ前駆体の供給には、例えば、ノズル付きのペースト用ホッパーを使用できる。
ここで、リブ前駆体とは、最終的に目的とするリブ成形体を形成可能な任意の成形材料を意味し、リブ成形体を形成できる限り特に限定されるものではない。リブ前駆体は、熱硬化性でも光硬化性でもよい。特に、光硬化性のリブ前駆体は、上述した透明の可とう性成形型と組み合わせて極めて効果的に使用可能である。可とう性成形型は、上記したように、気泡や変形等の欠陥をほとんど伴わず、光の不均一な散乱等を抑制することができる。かくして、成形材料が均一に硬化され、一定かつ良好な品質をもったリブになる。
Subsequently, a predetermined amount of rib precursor 33 necessary for rib formation is supplied onto the glass flat plate 31. For supplying the rib precursor, for example, a paste hopper with a nozzle can be used.
Here, the rib precursor means any molding material capable of finally forming a target rib molded body, and is not particularly limited as long as the rib molded body can be formed. The rib precursor may be thermosetting or photocurable. In particular, the photocurable rib precursor can be used very effectively in combination with the above-described transparent flexible mold. As described above, the flexible mold is hardly accompanied by defects such as bubbles and deformation, and can suppress uneven scattering of light and the like. Thus, the molding material is uniformly cured and becomes a rib having a constant and good quality.

リブ前駆体に好適な組成物の一例を挙げると、(1)リブの形状を与える、例えば酸化アルミニウムのようなセラミック成分、(2)セラミック成分間の隙間を埋めてリブに緻密性を付与する鉛ガラスやリン酸ガラスのようなガラス成分、及び(3)セラミック成分を収容及び保持して互いに結合するバインダ成分とその硬化剤又は重合開始剤を基本的に含む組成物である。バインダ成分の硬化は、加熱又は加温によらず光の照射によってなされることが望ましい。かかる場合、ガラス平板の熱変形を考慮する必要はなくなる。   An example of a composition suitable for the rib precursor is as follows: (1) giving a rib shape, for example, a ceramic component such as aluminum oxide; (2) filling gaps between the ceramic components to give the ribs denseness. It is a composition that basically includes a glass component such as lead glass or phosphate glass, and (3) a binder component that contains and holds the ceramic component and is bonded to each other and its curing agent or polymerization initiator. It is desirable that the binder component is cured by light irradiation regardless of heating or heating. In such a case, it is not necessary to consider the thermal deformation of the glass flat plate.

また、図示の製造方法の実施において、リブ前駆体33をガラス平板31の上面に全体的に供給する。リブ前駆体33は、通常約20,000cps以下、好適には約5,000cps以下の粘度を有することが望ましい。リブ前駆体の粘度が約20,000cpsより高いと、ラミネートロールによってリブ前駆体が十分に広がり難くなり、その結果、成形型の溝部に空気が巻き込まれ、リブの欠陥の原因となるおそれがある。実際、リブ前駆体の粘度が約20,000cps以下であると、ラミネートロールをガラス平板の一端部から他端部に一回だけ移動させるだけで、ガラス平板と成形型の間にリブ前駆体が均一に広がり、全ての溝部に気泡を含むことなく均一に充填できる。   Further, in the implementation of the illustrated manufacturing method, the rib precursor 33 is entirely supplied to the upper surface of the glass flat plate 31. The rib precursor 33 generally has a viscosity of about 20,000 cps or less, preferably about 5,000 cps or less. When the viscosity of the rib precursor is higher than about 20,000 cps, the rib precursor is not easily spread by the laminate roll, and as a result, air may be caught in the groove portion of the mold, which may cause rib defects. . In fact, if the viscosity of the rib precursor is about 20,000 cps or less, the rib precursor is moved between the glass plate and the mold only by moving the laminate roll from one end of the glass plate to the other end only once. It spreads uniformly and can be filled uniformly without bubbles in all the grooves.

次に、回転モータ(図示せず)を駆動させ、図7(A)において矢印で示すように、ラミネートロール23を成形型20上を所定の速度で移動させる。ラミネートロール23がこのようにして成形型20上を移動している間、成形型20にはその一端部から他端部に圧力がラミネートロール23の自重によって順次印加されて、ガラス平板31と成形型20の間にリブ前駆体33が広がり、成形型20の溝部にも充填される。すなわち、リブ前駆体33が順次溝部の空気と置換されて充填されていく。このとき、リブ前駆体の厚さは、リブ前駆体の粘度又はラミネートロールの直径、重量もしくは移動速度を適当に制御することにより、数μmから数十μmの範囲にすることができる。   Next, a rotary motor (not shown) is driven, and the laminate roll 23 is moved on the mold 20 at a predetermined speed as indicated by an arrow in FIG. While the laminating roll 23 is moving on the mold 20 in this manner, pressure is sequentially applied to the molding mold 20 from one end to the other end by the weight of the laminating roll 23 to form the glass flat plate 31 and the mold. The rib precursor 33 spreads between the molds 20 and fills the grooves of the mold 20. That is, the rib precursor 33 is sequentially replaced with the air in the groove and filled. At this time, the thickness of the rib precursor can be set in the range of several μm to several tens of μm by appropriately controlling the viscosity of the rib precursor or the diameter, weight or moving speed of the laminate roll.

また、図示の製造方法によれば、成形型の溝部は空気のチャネルにもなって、空気をそこに捕捉したとしても、上述した印加圧力を受けたときには空気を効率よく成形型の外部又は周囲に排除することができる。その結果、本製造方法は、リブ前駆体の充填を大気圧下で行っても、気泡の残存を防止することができるようになる。換言すれば、リブ前駆体の充填に当たって減圧を適用する必要はなくなる。もちろん、減圧を行って、気泡の除去を一層容易に行ってもよい。   In addition, according to the illustrated manufacturing method, the groove portion of the mold also serves as an air channel, and even when air is trapped there, the air is efficiently removed from the outside or the periphery of the mold when the applied pressure is applied. Can be eliminated. As a result, the present manufacturing method can prevent bubbles from remaining even when the rib precursor is filled under atmospheric pressure. In other words, it is not necessary to apply a reduced pressure when filling the rib precursor. Of course, the bubbles may be removed more easily by reducing the pressure.

引き続いて、リブ前駆体を硬化させる。ガラス平板31上に広げたリブ前駆体33が光硬化可能である場合は、図7(B)に示すように、ガラス平板31と成形型20の積層体を光照射装置(図示せず)に入れ、紫外線のような光をガラス平板31及び成形型20を介してリブ前駆体33に照射して硬化させる。このようにして、リブ前駆体の成形体、すなわち、リブそのものが得られる。   Subsequently, the rib precursor is cured. When the rib precursor 33 spread on the glass flat plate 31 is photocurable, as shown in FIG. 7B, the laminated body of the glass flat plate 31 and the mold 20 is used as a light irradiation device (not shown). Then, the rib precursor 33 is irradiated with light such as ultraviolet rays through the glass flat plate 31 and the mold 20 to be cured. In this manner, a molded body of the rib precursor, that is, the rib itself is obtained.

最後に、得られたリブ32をガラス平板31に接着させたまま、ガラス平板31及び成形型20を光照射装置から取り出し、図7(C)に示すように成形型20を剥離除去する。ここで使用した可とう性成形型20はハンドリング性にも優れるので、ガラス平板31に接着したリブ32を破損させることなく、少ない力で成形型20を容易に剥離除去できる。もちろん、この剥離除去作業に大掛かりな装置は不要である。   Finally, the glass flat plate 31 and the molding die 20 are taken out from the light irradiation device while the obtained rib 32 is adhered to the glass flat plate 31, and the molding die 20 is peeled and removed as shown in FIG. Since the flexible mold 20 used here is excellent in handling properties, the mold 20 can be easily peeled and removed with a small force without damaging the rib 32 adhered to the glass flat plate 31. Of course, a large-scale apparatus is not necessary for this peeling and removing operation.

引き続いて、本発明をその実施例を参照して説明する。なお、本発明は、これらの実施例によって限定されるものでないことは言うまでもない。   Subsequently, the present invention will be described with reference to examples thereof. Needless to say, the present invention is not limited to these examples.

実施例1
本例では、格子状パターンのリブ(隔壁)をもったPDP用背面板を製造するため、図3及び図4に示したような格子状溝パターンを表面に備えた可とう性成形型を作製した。
Example 1
In this example, in order to produce a PDP back plate having ribs (partitions) in a lattice pattern, a flexible mold having a lattice groove pattern as shown in FIGS. 3 and 4 is produced. did.

可とう性成形型の作製のため、縦210mm×横300mm×厚さ20mmの真ちゅう板の片面に、それぞれ縦700μm×横200μm×深さ200μmの寸法を有するセルを、縦周期800μm、縦総数180個、横周期270μm及び横総数840個で規則的に機械加工した。セルは、得られるPDP用背面板の放電表示セルを規定するためのものである。格子状突起パターンを表面に有しているマスター型が得られた。このマスター型において、突起パターンは、縦突起部と横突起部とからなり、それぞれ等脚台形の断面を有し、かつ一定の間隔を開けて互いに交差しながら略平行に配置されていた。   For the production of a flexible mold, cells having dimensions of 700 μm long × 200 μm wide × 200 μm deep on each side of a brass plate 210 mm long × 300 mm wide × 20 mm thick, each having a vertical period of 800 μm and a total length of 180 Machined regularly with a transverse period of 270 μm and a transverse total of 840 pieces. The cell is for defining the discharge display cell of the PDP back plate obtained. A master mold having a lattice-like projection pattern on the surface was obtained. In this master mold, the protrusion pattern is composed of a vertical protrusion and a horizontal protrusion, each of which has an isosceles trapezoidal cross section, and is arranged substantially in parallel with each other at a predetermined interval.

上記のマスター型を使用して、図5を参照して先に説明したような手法に従って可とう性成形型を作製した。   Using the master mold described above, a flexible mold was produced according to the technique described above with reference to FIG.

まず、成形型の賦形層の形成に使用するため、下記のような組成の2種類の紫外線硬化性樹脂組成物を調製した。   First, in order to use for forming the shaping layer of a shaping | molding die, two types of ultraviolet curable resin compositions of the following compositions were prepared.

高粘度の紫外線硬化性樹脂組成物(A):
脂肪族ウレタンアクリレートオリゴマー(商品名「フォトマー6010」、ヘンケル社製) 80重量%
1,6−ヘキサンジオールジアクリレート(新中村化学社製) 20重量%
2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニル−プロパン−1−オン(光重合開始剤、商品名「ダロキュア1173」、チバ・スペシャリティ・ケミカルズ社製) 1重量%
High viscosity ultraviolet curable resin composition (A):
Aliphatic urethane acrylate oligomer (trade name “Photomer 6010”, manufactured by Henkel) 80% by weight
1,6-hexanediol diacrylate (manufactured by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd.) 20% by weight
2-Hydroxy-2-methyl-1-phenyl-propan-1-one (photopolymerization initiator, trade name “Darocur 1173”, manufactured by Ciba Specialty Chemicals) 1% by weight

低粘度の紫外線硬化性樹脂組成物(B):
脂肪族ウレタンアクリレートオリゴマー(商品名「フォトマー6010」、ヘンケル社製) 40重量%
1,6−ヘキサンジオールジアクリレート(新中村化学社製) 60重量%
2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニル−プロパン−1−オン(光重合開始剤、商品名「ダロキュア1173」、チバ・スペシャリティ・ケミカルズ社製) 1重量%
Low viscosity UV curable resin composition (B):
Aliphatic urethane acrylate oligomer (trade name “Photomer 6010”, manufactured by Henkel) 40% by weight
1,6-hexanediol diacrylate (manufactured by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd.) 60% by weight
2-Hydroxy-2-methyl-1-phenyl-propan-1-one (photopolymerization initiator, trade name “Darocur 1173”, manufactured by Ciba Specialty Chemicals) 1% by weight

それぞれの樹脂組成物の粘度をブルックフィールド(B)型粘度計で測定したところ、樹脂組成物(A)の粘度は8,500cpsであり、樹脂組成物(B)の粘度は110cpsであった(シャフト#5、20rpm、22℃)。   When the viscosity of each resin composition was measured with a Brookfield (B) viscometer, the viscosity of the resin composition (A) was 8,500 cps, and the viscosity of the resin composition (B) was 110 cps ( Shaft # 5, 20 rpm, 22 ° C.).

さらに、成形型の支持体として使用するため、縦300mm×横300mm×厚さ0.2mmの強化ポリプロピレン(PP)フィルムを用意した。この強化PPフィルムは、Eガラス(アルミノホウケイ酸ガラス)の連続繊維で強化されたものであり、東洋紡績(株)から、製品名「Quick Form」として入手可能であり、また、Eガラスは直径が約10μm、含有量が体積分率で約50%である。   Further, a reinforced polypropylene (PP) film having a length of 300 mm, a width of 300 mm, and a thickness of 0.2 mm was prepared for use as a support for a mold. This reinforced PP film is reinforced with continuous fibers of E glass (aluminoborosilicate glass), and is available from Toyobo Co., Ltd. under the product name “Quick Form”. Is about 10 μm, and the content is about 50% in terms of volume fraction.

次いで、強化PPフィルムの片面に上記のようにして調製した紫外線硬化性樹脂組成物(A)を約200μmの厚さで塗布し、一方、先の工程で作製したマスター型の突起パターン面に紫外線硬化性樹脂組成物(B)を塗布した。その後、強化PPフィルムとマスター型をそれぞれの樹脂コーティングが重なり合うようにラミネートした。強化PPフィルムの長手方向はマスター型の縦突起部と平行とし、強化PPフィルムとマスター型にサンドイッチされた紫外線硬化性樹脂組成物の合計厚さは約250μmとなるように設定した。ラミネートロールを使用して強化PPフィルムを入念に押し付けたところ、マスター型の凹部に紫外線硬化性樹脂組成物が完全に充填され、気泡の取り込みも認められなかった。   Next, the UV curable resin composition (A) prepared as described above was applied to one side of the reinforced PP film with a thickness of about 200 μm, while UV was applied to the master-shaped protrusion pattern surface prepared in the previous step. The curable resin composition (B) was applied. Thereafter, the reinforced PP film and the master mold were laminated so that the respective resin coatings overlapped. The longitudinal direction of the reinforced PP film was set parallel to the longitudinal projections of the master mold, and the total thickness of the ultraviolet curable resin composition sandwiched between the reinforced PP film and the master mold was set to about 250 μm. When the reinforced PP film was carefully pressed using a laminating roll, the UV-curable resin composition was completely filled in the concave portion of the master mold, and no air bubbles were observed.

この状態で、三菱電機オスラム社製の蛍光ランプを用い、300〜400nmに波長(ピーク波長:352nm)をもった紫外線光を、強化PPフィルムを介して、紫外線硬化性樹脂組成物層に30秒間照射した。紫外線光の照射量は、200〜300mJ/cmであった。2種類の紫外線硬化性樹脂組成物が硬化し、賦形層が得られた。引き続いて、強化PPフィルムを賦形層と共にマスター型から剥離したところ、マスター型の格子状突起パターンに対応する形状及び寸法を有する格子状溝パターンを表面に備えた可とう性成形型が得られた。この可とう性成形型の厚さは、約450μmであった。 In this state, using a fluorescent lamp manufactured by Mitsubishi Electric OSRAM Co., Ltd., ultraviolet light having a wavelength (peak wavelength: 352 nm) at 300 to 400 nm is applied to the ultraviolet curable resin composition layer through the reinforced PP film for 30 seconds. Irradiated. The irradiation amount of ultraviolet light was 200 to 300 mJ / cm 2 . Two types of ultraviolet curable resin compositions were cured, and a shaping layer was obtained. Subsequently, when the reinforced PP film was peeled from the master mold together with the shaping layer, a flexible mold having a grid-like groove pattern having a shape and dimensions corresponding to the master-like grid-like projection pattern was obtained. It was. The thickness of this flexible mold was about 450 μm.

実施例2
本例では、前記実施例1で作製した可とう性成形型を使用して、図7を参照して先に説明したような手法に従ってPDP用背面板(本発明でいう微細構造体)を作製した。
Example 2
In this example, using the flexible mold produced in Example 1, a back plate for PDP (a fine structure referred to in the present invention) is produced according to the method described above with reference to FIG. did.

可とう性成形型をPDP用ガラス基板の上に位置合わせして配置した。成形型の溝パターンをガラス基板に対向させた。次いで、成形型とガラス基板の間に感光性セラミックペーストを110μmの厚さで充填した。ここで使用したセラミックペーストは、次のような組成であった。   The flexible mold was positioned and placed on the glass substrate for PDP. The groove pattern of the mold was made to face the glass substrate. Next, a photosensitive ceramic paste was filled in a thickness of 110 μm between the mold and the glass substrate. The ceramic paste used here had the following composition.

光硬化性オリゴマー:ビスフェノールAジグリシジルメタクリレート酸付加物(共栄社化学社製) 21.0g
光硬化性モノマー:トリエチレングリコールジメタクリレート(和光純薬工業社製) 9.0g
希釈剤:1,3−ブタンジオール(和光純薬工業社製) 30.0g
光重合開始剤:ビス(2,4,6−トリメチルベンゾイル)−フェニルホスフィンオキシド(商品名「イルガキュア819」、チバ・スペシャリティ・ケミカルズ社製) 0.3g
界面活性剤:POCA(ホスフェートプロポキシアルキルポリオール、3M社製) 1.5g
スルホン酸系界面活性剤(商品名「ネオペレックスNо.25」、花王社製) 1.5g
無機粒子:鉛ガラスとセラミックの混合粉末(商品名「RFW−030」、旭硝子社製) 270.0g
Photocurable oligomer: 21.0 g of bisphenol A diglycidyl methacrylate acid adduct (manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd.)
Photocurable monomer: Triethylene glycol dimethacrylate (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) 9.0 g
Diluent: 1,3-butanediol (manufactured by Wako Pure Chemical Industries) 30.0 g
Photopolymerization initiator: bis (2,4,6-trimethylbenzoyl) -phenylphosphine oxide (trade name “Irgacure 819”, manufactured by Ciba Specialty Chemicals) 0.3 g
Surfactant: POCA (phosphate propoxyalkyl polyol, manufactured by 3M) 1.5 g
1.5 g of sulfonic acid surfactant (trade name “Neopelex Nо.25”, manufactured by Kao Corporation)
Inorganic particles: Mixed powder of lead glass and ceramic (trade name “RFW-030”, manufactured by Asahi Glass Co., Ltd.) 270.0 g

このセラミックペーストの粘度をブルックフィールド(B)型粘度計で測定したところ、7,300cps(シャフト#5、20rpm、22℃)であった。   When the viscosity of this ceramic paste was measured with a Brookfield (B) viscometer, it was 7,300 cps (shaft # 5, 20 rpm, 22 ° C.).

セラミックペーストをガラス基板上に全面塗布した後、ガラス基板の表面を覆うように成形型をラミネートした。直径200mm及び重量30kgのゴム製ラミネートロールを使用して成形型を入念に押し付けたところ、その成形型の溝部にセラミックペーストが完全に充填された。   After the ceramic paste was applied on the entire surface of the glass substrate, the mold was laminated so as to cover the surface of the glass substrate. When a molding die was carefully pressed using a rubber laminate roll having a diameter of 200 mm and a weight of 30 kg, the groove of the molding die was completely filled with the ceramic paste.

この状態で、フィリップス社製の蛍光ランプを用い、400〜500nmに波長をもった青色光(ピーク波長:450nm)を成形型とガラス基板の両面から30秒間照射した。紫外線光の照射量は、200〜300mJ/cmであった。セラミックペーストが硬化し、リブとなった。引き続いて、ガラス基板をその上のリブと共に成形型から剥離したところ、格子状リブ付きのガラス基板が得られた。得られたガラス基板において、リブの形状及び寸法は、可とう性成形型の作製に使用されたマスター型の溝部のそれに正確に一致した。最後に、ガラス基板を550℃で1時間にわたって焼成することで、ペースト中の有機成分を燃焼除去した。ガラス成分のみからなる格子状リブを備えたPDP用背面板が得られた。リブの欠陥を光学顕微鏡によって検査したところ、リブの欠損等の欠陥は認められなかった。 In this state, using a fluorescent lamp manufactured by Philips, blue light having a wavelength of 400 to 500 nm (peak wavelength: 450 nm) was irradiated from both sides of the mold and the glass substrate for 30 seconds. The irradiation amount of ultraviolet light was 200 to 300 mJ / cm 2 . The ceramic paste hardened and became ribs. Subsequently, when the glass substrate was peeled from the mold together with the ribs thereon, a glass substrate with grid-like ribs was obtained. In the obtained glass substrate, the shape and dimensions of the ribs exactly matched that of the groove of the master mold used for the production of the flexible mold. Finally, the glass substrate was baked at 550 ° C. for 1 hour to burn and remove organic components in the paste. A back plate for PDP provided with lattice-like ribs composed only of glass components was obtained. When the rib defects were inspected with an optical microscope, no defects such as rib defects were found.

試験例1
複合フィルムの寸法変化の測定
本例では、本発明の可とう性成形型において支持体として使用される複合フィルムについて、22℃における相対湿度を85%RHから55%RHに変化させた時の寸法変化を次の手順で測定した。
Test example 1
Measurement of dimensional change of composite film In this example, the dimensions when the relative humidity at 22 ° C. was changed from 85% RH to 55% RH for the composite film used as the support in the flexible mold of the present invention. The change was measured by the following procedure.

1.供試複合フィルムの準備
前記実施例1において可とう性成形型の支持体として使用された強化PPフィルム(縦300mm×横300mm×厚さ0.2mm)を供試複合フィルムとして使用した。
1. Preparation of Test Composite Film The reinforced PP film (length 300 mm × width 300 mm × thickness 0.2 mm) used as the support for the flexible mold in Example 1 was used as the test composite film.

2.寸法測定用のマーキング
図8に示すように、供試複合フィルム21の4隅(A、B、C及びDの4点、点間の距離:250mm)に寸法測定用のマーキングを付与した。
2. Marking for Dimension Measurement As shown in FIG. 8, marking for dimension measurement was given to four corners (four points A, B, C and D, distance between points: 250 mm) of the test composite film 21.

3.恒温湿保管
工程2の供試複合フィルムを22℃/55%RHの恒温湿のオーブンに入れ、1週間にわたって保管した。
3. Constant Temperature Humidity Storage The test composite film of Step 2 was placed in a constant temperature and humidity oven of 22 ° C./55% RH and stored for one week.

4.XY座標の測定
工程3の供試複合フィルムをオーブンから取り出し、その直後の4点(A、B、C及びDの4点)のXY座標を測定機上で測定した。測定時、22℃/55%RHであった。下記の第1表に「データ1」として記載する測定結果が得られた。
4). Measurement of XY coordinates The test composite film of step 3 was taken out of the oven, and the XY coordinates of four points immediately thereafter (four points A, B, C, and D) were measured on a measuring machine. At the time of measurement, it was 22 ° C./55% RH. The measurement results described as “Data 1” in Table 1 below were obtained.

5.恒温湿保管
工程2の供試複合フィルムを22℃/85%RHの恒温湿のオーブンに入れ、1週間にわたって保管した。
5). Constant humidity storage The test composite film of step 2 was placed in a constant temperature and humidity oven of 22 ° C./85% RH and stored for one week.

6.XY座標の測定
工程5の供試複合フィルムをオーブンから取り出し、その直後の4点(A、B、C及びDの4点)のXY座標を測定機上で測定した。測定時、22℃/55%RHであった。下記の第1表に「データ2」として記載する測定結果が得られた。
6). Measurement of XY coordinates The test composite film of step 5 was taken out of the oven, and the XY coordinates of four points immediately thereafter (four points A, B, C, and D) were measured on a measuring machine. At the time of measurement, it was 22 ° C./55% RH. The measurement results described as “Data 2” in Table 1 below were obtained.

7.寸法変化の測定
工程4及び6において得られた測定結果(各点間の寸法)を比較したところ、下記の第1表に「差」として記載する寸法変化のあることが確認された。
7). Measurement of dimensional change When the measurement results (dimensions between points) obtained in steps 4 and 6 were compared, it was confirmed that there was a dimensional change described as "Difference" in Table 1 below.

また、各点間における吸湿膨脹係数も算出したところ、下記の第1表に記載する結果が得られた。   Moreover, when the hygroscopic expansion coefficient between each point was also calculated, the result described in Table 1 below was obtained.

Figure 2011084071
Figure 2011084071

上記第1表の結果から理解されるように、本例で試験に供した複合フィルムは、相対湿度30RH%の変化に対して有意な寸法変化を示すことがなかった。   As understood from the results in Table 1 above, the composite film subjected to the test in this example did not show a significant dimensional change with respect to a change in the relative humidity of 30 RH%.

試験例2
可とう性成形型の寸法変化の測定
本例では、本発明の可とう性成形型について、22℃における相対湿度を85%RHから55%RHに変化させた時の寸法変化を次の手順で測定した。
Test example 2
Measurement of dimensional change of flexible mold In this example, the dimensional change of the flexible mold of the present invention when the relative humidity at 22 ° C. is changed from 85% RH to 55% RH is as follows. It was measured.

1.可とう性成形型の作製
前記実施例1に記載の可とう性成形型を同一の製造条件で作製した。強化PPフィルムからなる支持体と、それに積層された、ウレタンアクリレートとアクリルモノマー由来の硬化物(Tg:−40℃)からなる賦形層とを備えた厚さ450μmの可とう性成形型が得られた。
1. Production of a flexible mold The flexible mold described in Example 1 was produced under the same production conditions. A flexible molding die having a thickness of 450 μm, comprising a support made of a reinforced PP film and a shaping layer made of a cured product derived from urethane acrylate and an acrylic monomer (Tg: −40 ° C.) laminated thereon. It was.

2.寸法測定用のマーキング
前記試験例1と同様な手法で、供試成形型の4隅(A、B、C及びDの4点、点間の距離:250mm)に寸法測定用のマーキングを付与した。
2. Marking for dimension measurement In the same manner as in Test Example 1, marking for dimension measurement was given to four corners of the test mold (four points A, B, C and D, distance between points: 250 mm). .

3.恒温湿保管
工程2の供試成形型を22℃/55%RHの恒温湿のオーブンに入れ、1週間にわたって保管した。
3. Constant Temperature Humidity Storage The test mold of Step 2 was placed in a constant temperature and humidity oven of 22 ° C./55% RH and stored for one week.

4.XY座標の測定
工程3の供試成形型をオーブンから取り出し、その直後の4点(A、B、C及びDの4点)のXY座標を測定機上で測定した。測定時、22℃/55%RHであった。下記の第2表に「データ3」として記載する測定結果が得られた。
4). Measurement of XY coordinates The test mold of Step 3 was taken out of the oven, and the XY coordinates of the four points immediately thereafter (four points A, B, C, and D) were measured on a measuring machine. At the time of measurement, it was 22 ° C./55% RH. The measurement results described as “Data 3” in Table 2 below were obtained.

5.恒温湿保管
工程2の供試成形型を22℃/85%RHの恒温湿のオーブンに入れ、1週間にわたって保管した。
5). Constant Temperature Humidity Storage The test mold of Step 2 was placed in a constant temperature and humidity oven of 22 ° C./85% RH and stored for one week.

6.XY座標の測定
工程5の供試成形型をオーブンから取り出し、その直後の4点(A、B、C及びDの4点)のXY座標を測定機上で測定した。測定時、22℃/55%RHであった。下記の第1表に「データ4」として記載する測定結果が得られた。
6). Measurement of XY coordinates The test mold in Step 5 was taken out of the oven, and the XY coordinates at the four points immediately thereafter (four points A, B, C, and D) were measured on a measuring machine. At the time of measurement, it was 22 ° C./55% RH. The measurement results described as “Data 4” in Table 1 below were obtained.

7.寸法変化の測定
工程4及び6において得られた測定結果(各点間の寸法)を比較したところ、下記の第2表に「差」として記載する寸法変化のあることが確認された。
7). Measurement of dimensional change When the measurement results (dimensions between points) obtained in steps 4 and 6 were compared, it was confirmed that there was a dimensional change described as "Difference" in Table 2 below.

また、各点間における吸湿膨脹係数も算出したところ、下記の第2表に記載する結果が得られた。   Moreover, when the hygroscopic expansion coefficient between each point was also calculated, the result described in the following Table 2 was obtained.

Figure 2011084071
Figure 2011084071

上記第2表の結果から理解されるように、本例で試験に供した可とう性成形型は、相対湿度30RH%の変化に対して有意な寸法変化を示すことがなかった。   As understood from the results in Table 2 above, the flexible mold subjected to the test in this example did not show a significant dimensional change with respect to a change in the relative humidity of 30 RH%.

比較試験例1
前記試験例1に記載の手法を繰り返したが、本例では、比較のため、供試複合フィルム(強化ポリマーフィルム)として、PPに代えてエポキシガラスのコンポジットフィルム(有沢製作所製)を使用し、かつ供試複合フィルムのサイズを縦300mm×横300mm×厚さ0.25mmに変更した。
Comparative Test Example 1
Although the method described in Test Example 1 was repeated, in this example, for comparison, an epoxy glass composite film (manufactured by Arisawa Seisakusho) was used as a test composite film (reinforced polymer film) instead of PP. And the size of the test composite film was changed to length 300 mm × width 300 mm × thickness 0.25 mm.

前記試験例1に記載の手法に従って複合フィルムの寸法変化を測定したところ、下記の第3表に記載する結果が得られた。なお、表中、「データ5」は、22℃/55%RHの恒温湿のオーブンで1週間にわたって保管した場合の結果であり、「データ6」は、22℃/85%RHの恒温湿のオーブンで1週間にわたって保管した場合の結果である。   When the dimensional change of the composite film was measured according to the method described in Test Example 1, the results described in Table 3 below were obtained. In the table, “Data 5” is the result when stored in a constant temperature and humidity oven of 22 ° C./55% RH for one week, and “Data 6” is the constant temperature and humidity of 22 ° C./85% RH. It is the result when stored in an oven for one week.

Figure 2011084071
Figure 2011084071

上記第3表の結果から理解されるように、本例で試験に供した複合フィルムは、約8ppm/RH%の吸湿膨脹係数を示し、相対湿度30RH%の変化に対して有意な寸法変化を示した。   As understood from the results in Table 3 above, the composite film subjected to the test in this example exhibits a hygroscopic expansion coefficient of about 8 ppm / RH%, and exhibits a significant dimensional change with respect to a change in relative humidity of 30 RH%. Indicated.

比較試験例2
前記試験例2に記載の手法を繰り返したが、本例では、比較のため、可とう性成形型の支持体として使用した強化ポリマーフィルムにおいて、PPに代えてエポキシ樹脂を使用し、かつ強化ポリマーフィルムのサイズを縦300mm×横300mm×厚さ0.25mmに変更した。
Comparative test example 2
The procedure described in Test Example 2 was repeated. In this example, for comparison, in the reinforced polymer film used as the support of the flexible mold, an epoxy resin was used instead of PP, and the reinforced polymer was used. The size of the film was changed to length 300 mm × width 300 mm × thickness 0.25 mm.

前記試験例2に記載の手法に従って可とう性成形型の寸法変化を測定したところ、下記の第4表に記載する結果が得られた。なお、表中、「データ7」は、22℃/55%RHの恒温湿のオーブンで1週間にわたって保管した場合の結果であり、「データ8」は、22℃/85%RHの恒温湿のオーブンで1週間にわたって保管した場合の結果である。   When the dimensional change of the flexible mold was measured according to the method described in Test Example 2, the results shown in Table 4 below were obtained. In the table, “Data 7” is the result when stored in a constant temperature and humidity oven of 22 ° C./55% RH for one week, and “Data 8” is the constant temperature and humidity of 22 ° C./85% RH. It is the result when stored in an oven for one week.

Figure 2011084071
Figure 2011084071

上記第4表の結果から理解されるように、本例で試験に供した可とう性成形型は、約8ppm/RH%の吸湿膨脹係数を示し、相対湿度30RH%の変化に対して有意な寸法変化を示した。   As understood from the results of Table 4 above, the flexible mold subjected to the test in this example shows a hygroscopic expansion coefficient of about 8 ppm / RH%, which is significant for a change in relative humidity of 30 RH%. The dimensional change was shown.

比較試験例3
前記試験例2に記載の手法を繰り返したが、本例では、比較のため、可とう性成形型の作製において、強化PPフィルムに代えて、厚さ188μmのポリエチレンテレフタレート(PET)フィルムを支持体として使用した。PETフィルムのサイズは、縦300mm×横300mm×厚さ0.2mmであった。
Comparative test example 3
Although the method described in Test Example 2 was repeated, in this example, a polyethylene terephthalate (PET) film having a thickness of 188 μm was used as a support instead of the reinforced PP film in the production of a flexible mold for comparison. Used as. The size of the PET film was 300 mm long × 300 mm wide × 0.2 mm thick.

前記試験例2に記載の手法に従って可とう性成形型の寸法変化を測定したところ、約8ppm/RH%の吸湿膨脹係数を示し、相対湿度30RH%の変化に対して有意な寸法変化を示すということが判明した。また、支持体として使用したPETフィルムも、約8ppm/RH%の吸湿膨脹係数を示した。   When the dimensional change of the flexible mold was measured according to the method described in Test Example 2, it showed a hygroscopic expansion coefficient of about 8 ppm / RH%, and showed a significant dimensional change with respect to a change of 30 RH% relative humidity. It has been found. The PET film used as the support also showed a hygroscopic expansion coefficient of about 8 ppm / RH%.

1 マスター型
2 シリコーンゴム
3 紫外線硬化性成形材料(プレ賦形層)
4 突起パターン
10 転写用成形型
11 ベース
12 転写パターン層
14 突起パターン
20 可とう性成形型
21 支持体
22 賦形層
30 微細構造体
31 ガラス平板
32 リブ
1 Master mold 2 Silicone rubber 3 UV curable molding material (pre-shaped layer)
4 Projection Pattern 10 Transfer Mold 11 Base 12 Transfer Pattern Layer 14 Projection Pattern 20 Flexible Mold 21 Support 22 Forming Layer 30 Microstructure 31 Glass Flat Plate 32 Rib

Claims (17)

微細構造体の製造において微細構造パターンの転写に使用される可とう性成形型であって、
(1)ポリマー材料及び強化材の複合材料からなる支持体と、
(2)前記支持体によって支持された、微細構造表面をその表面に備えた賦形層と、
を有することを特徴とする微細パターン転写用可とう性成形型。
A flexible mold used to transfer a microstructure pattern in the manufacture of a microstructure,
(1) a support made of a composite material of a polymer material and a reinforcing material;
(2) a shaping layer supported by the support and having a microstructured surface on the surface;
A flexible mold for transferring a fine pattern, characterized by comprising:
前記微細構造表面が溝パターンを含むことを特徴とする請求項1に記載の可とう性成形型。   The flexible mold according to claim 1, wherein the microstructure surface includes a groove pattern. 前記微細構造表面が突起パターンを含むことを特徴とする請求項1に記載の可とう性成形型。   The flexible mold according to claim 1, wherein the microstructure surface includes a protrusion pattern. 前記強化材が、無機材料、有機材料、金属材料、金属酸化物又はその混合物からなることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の可とう性成形型。   The flexible molding die according to any one of claims 1 to 3, wherein the reinforcing material is made of an inorganic material, an organic material, a metal material, a metal oxide, or a mixture thereof. 前記強化材が繊維であることを特徴とする請求項4に記載の可とう性成形型。   The flexible mold according to claim 4, wherein the reinforcing material is a fiber. 前記強化材が、前記複合材料の全量を基準にして20〜70体積%の範囲で含まれることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の可とう性成形型。   The flexible molding die according to any one of claims 1 to 5, wherein the reinforcing material is contained in a range of 20 to 70% by volume based on the total amount of the composite material. 前記ポリマー材料が、ポリオレフィン、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエーテルスルフォン、ポリフェニレンサルファイド及び液晶ポリマーからなる群から選ばれた1員であることを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載の可とう性成形型。   2. The polymer material is one member selected from the group consisting of polyolefin, polyvinyl chloride, polystyrene, polycarbonate, polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, polyether sulfone, polyphenylene sulfide, and liquid crystal polymer. The flexible shaping | molding die of any one of -6. 前記ポリオレフィンが、ポリプロピレン又はシクロオレフィンであることを特徴とする請求項7に記載の可とう性成形型。   The flexible mold according to claim 7, wherein the polyolefin is polypropylene or cycloolefin. 前記支持体が、ポリプロピレンとガラス繊維の複合材料からなることを特徴とする請求項1に記載の可とう性成形型。   The flexible mold according to claim 1, wherein the support is made of a composite material of polypropylene and glass fiber. 前記賦形層が、硬化性樹脂組成物の硬化生成物からなることを特徴とする請求項1〜9のいずれか1項に記載の可とう性成形型。   The flexible mold according to any one of claims 1 to 9, wherein the shaping layer comprises a cured product of a curable resin composition. 前記硬化性樹脂組成物が光硬化性樹脂組成物であることを特徴とする請求項10に記載の可とう性成形型。   The flexible mold according to claim 10, wherein the curable resin composition is a photocurable resin composition. 前記微細構造体の微細構造パターンが、プラズマディスプレイパネル用背面板のリブに相当する突起パターンであることを特徴とする請求項1〜11のいずれか1項に記載の可とう性成形型。   The flexible mold according to any one of claims 1 to 11, wherein the fine structure pattern of the fine structure is a protrusion pattern corresponding to a rib of a back plate for a plasma display panel. 請求項1〜11のいずれか1項に記載の可とう性成形型を製造する方法であって、下記の工程:
前記微細構造体の微細構造パターンに対応する形状及び寸法を有する突起パターンを表面に備えたマスター型を準備する工程、
前記マスター型のパターン形成面に硬化性樹脂組成物を所定の膜厚で適用してプレ賦形層を形成する工程、
前記プレ賦形層の上に、ポリマー材料及び強化材の複合材料からなるフィルム状支持体をさらに積層して前記マスター型、前記プレ賦形層及び前記支持体を含む積層体を形成する工程、
前記プレ賦形層の硬化性樹脂組成物を硬化させる工程、そして
前記硬化性樹脂組成物の硬化によって形成された賦形層を前記支持体とともに前記マスター型から離型して、支持体と、その支持体によって裏面を支持された、前記微細構造パターンに対応する形状及び寸法を有する溝パターンを表面に備えた賦形層とを有する可とう性成形型を作製する工程、
を含んでなることを特徴とする可とう性成形型の製造方法。
It is a method of manufacturing the flexible shaping | molding die of any one of Claims 1-11, Comprising: The following processes:
Preparing a master mold having a projection pattern on the surface thereof having a shape and dimensions corresponding to the microstructure pattern of the microstructure;
Applying a curable resin composition at a predetermined film thickness to the master-shaped pattern forming surface to form a pre-shaped layer;
A step of further laminating a film-like support composed of a composite material of a polymer material and a reinforcing material on the pre-shaped layer to form a laminate including the master mold, the pre-shaped layer and the support;
A step of curing the curable resin composition of the pre-shaped layer, and releasing the shaped layer formed by curing of the curable resin composition together with the support from the master mold, and a support, Producing a flexible mold having a shaping layer with a groove pattern having a shape and a dimension corresponding to the microstructure pattern, the back surface of which is supported by the support;
The manufacturing method of the flexible shaping | molding die characterized by comprising.
前記プレ賦形層側にプライマ層を有するフィルム状支持体を使用することを特徴とする請求項13に記載の可とう性成形型の製造方法。   The method for producing a flexible mold according to claim 13, wherein a film-like support having a primer layer on the pre-shaped layer side is used. 微細構造体の製造において微細構造パターンの転写に使用される可とう性成形型であって、
5ppm/RH%未満の吸湿膨張係数を有することを特徴とする微細パターン転写用成形型。
A flexible mold used to transfer a microstructure pattern in the manufacture of a microstructure,
A mold for fine pattern transfer, which has a hygroscopic expansion coefficient of less than 5 ppm / RH%.
前記吸湿膨張係数が3ppm/RH%以下であることを特徴とする請求項15に記載の微細パターン転写用成形型。   The mold for transferring a fine pattern according to claim 15, wherein the hygroscopic expansion coefficient is 3 ppm / RH% or less. 前記吸湿膨張係数が1ppm/RH%以下であることを特徴とする請求項15に記載の微細パターン転写用成形型。   The mold for transferring a fine pattern according to claim 15, wherein the hygroscopic expansion coefficient is 1 ppm / RH% or less.
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