重复使用挠性模的方法和微结构前体组合物的制作方法

文档序号:2938945阅读:368来源:国知局

专利名称::重复使用挠性模的方法和微结构前体组合物的制作方法重复使用挠性模的方法和微结构前体组合物
背景技术
显示技术的进步,包括等离子体显示器(PDP)和等离子体寻址液晶(PALC)显示器的发展,己经导致人们对在玻璃基底上形成电绝缘的隔肋这种技术产生了兴趣。隔肋将各个单元分隔开,在所述单元中,惰性气体能够被施加在两个相对电极之间的电场激发。在所述单元中放电的气体发射出紫外(UV)辐射线。在PDP的情况中,单元内部涂敷有荧光粉,当荧光粉被UV辐射线激发时,其发射出红色、绿色或蓝色的可见光。各单元的尺寸决定了显示器中图像元素(像素)的尺寸。PDP和PALC显示器可以用作(例如)高清晰度电视(HDTV)或其它数字电子显示装置的显示器。可以在玻璃基底上形成隔肋的一种方法是直接模制的方法。这种方法涉及以下步骤将模子叠置在基底上,并在它们之间设置玻璃或陶瓷形成性组合物。合适的组合物在(例如)美国专利No.6,352,763中有所描述。然后使该玻璃或陶瓷形成性组合物硬化,并且脱模。最后,通过在大约55(TC到大约160(TC的温度下煅烧,从而使隔肋熔合或烧结。玻璃或陶瓷形成性组合物中含有被分散在有机粘结剂中的微米级的玻璃料微粒。使用有机粘结剂可以使隔肋在生料状态下被硬化,这样,通过煅烧就使得玻璃微粒熔合在基底中的合适的位置上。虽然人们已经描述了多种具有分散于有机粘结剂中的无机颗粒的玻璃或陶瓷形成性组合物,但是工业上仍希望从新型组合物、使用方法及制品(如显示器元件)上获益。发明概述在一个实施方案中,本发明描述一种制备显示器元件的方法,该方法包括提供模子(例如,适于制备隔肋的模子),该模子具有聚合物微结构表面;将包含可固化有机粘结剂和无机材料的隔肋前体材构表面和(例如,电极图案化)基底之间;使所述前体材料固化;并且脱除所述模子,其中使用相同的聚合物模子重复该方法。在一方面中,聚合物模子是透明的,并且该聚合物模子在重复使用至少2次至多达30次或更多次中的任意次数之后,其雾度小于10%。模子优选是挠性的。模子的微结构表面可以包含固化的聚合物材料,例如至少一种(甲基)丙烯酸酯低聚物和至少一种(甲基)丙烯酸酯单体的反应产物。模子的微结构表面通常被置于聚合物支撑膜上。隔肋前体材料可以包含光引发剂,并且其可以透过图案化的基底、透过模子或它们的组合而发生光固化。在优选的实施方案中,可固化有机粘结剂和稀释剂分别具有一定的溶解度参数,并且该稀释剂的溶解度参数小于该可固化有机粘结剂的溶解度参数,(例如)它们的溶解度参数相差大于2[MJ/m3]1/2。在另一方面中,本发明描述一种可固化组合物,其包含至少一种无机微粒材料、至少一种具有一定溶解度参数的可固化有机粘结剂、至少一种其溶解度参数小于所述可固化有机粘结剂的溶解度参数的有机稀释剂、以及可任选的光引发剂和稳定剂及其混合物。可固化有机粘结剂可以具有至少两个(甲基)丙烯酸酯基团,所述可固化有机粘结剂如(甲基)丙烯酸酯改性环氧树脂、(甲基)丙烯酸酯聚氨酯、(甲基)丙烯酸酯改性聚醚、(甲基)丙烯酸酯改性聚酯、(甲基)丙烯酸酯改性聚烯烃、(甲基)丙烯酸酯改性(甲基)丙烯酸及其混合物。具体地说,所述可固化有机粘结剂可以包括双酚A二縮水甘油醚(甲基)丙烯酸酯、乙二醇二縮水甘油醚(甲基)丙烯酸酯、丙三醇二縮水甘油醚(甲基)丙烯酸酯及其混合物。有机稀释剂可以包括(例如)亚烷基二醇单垸基醚、二亚烷基二醇单烷基醚、聚亚垸基二醇单烷基醚、亚垸基二醇单垸基醚醋酸酯、丁二酸二烷醇酯、己二酸二垸醇酯、戊二酸二垸醇酯及其混合物。在其它的实施方案中,本发明涉及制品(如,显示器元件)以及该制品的中间体。中间体包含基底以及多个隔肋,所述隔肋由设置于基底上的任意一种本文所述的(例如,隔肋)前体或固化的组合物构成。在对前体进行烧结的过程中,粘结剂和稀释剂挥发,因此在最终制品中检测不到粘结剂和稀释剂。附图简要说明图1为适于制造隔肋的示例性的挠性模的立体图。图2A-2C为依次示出通过使用挠性模制造精细结构(例如,隔肋)的示例性方法的剖面图。优选实施方案详述本发明涉及适于制备隔肋的可固化组合物、制备微结构(例如隔肋)的方法、以及具有微结构的(例如,显示器)元件和制品。下文中,将参照使用(例如,挠性)聚合物模子制备隔肋微结构的方法对本发明的实施方案进行说明。所述可固化组合物可以为其它(例如,微结构化)器件和制品(例如,具有毛细管通道的电泳板和照明用制品)所用。具体来说,可以使用本文所述的方法来形成这样的器件和制品,该器件和制品可利用模制形成的玻璃或陶瓷微结构。借助于对制造PDP的隔肋的方法、装置和制品所进行的讨论,将会理解本发明的各个方面,但是本发明并不限于此。由端值表述的数值范围包括包含在该范围内的所有数值(例如1至U10包括1、1.5、3.33禾卩10)。除非另有说明,否则在本说明书和所附的权利要求书中用于表示成分的量、性能测量值等的所有的数字,在所有情况下都应理解为以词语"约"来修饰。"(甲基)丙烯酰基"是指包括丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、丙烯酰胺和甲基丙烯酰胺的官能团。"(甲基)丙烯酸酯"既指丙烯酸酯化合物,也指甲基丙烯酸酯化合物。图1是示出示例性的挠性模100的部分立体图。挠性模100通常具有两层结构,该两层结构具有平坦的支撑体层110和微结构表面,该微结构表面在此被称为设置在支撑体上的形状赋予层120。图l所示的挠性模100适于制造位于等离子体显示器的(例如,电极图案化的)后板上的网格状隔肋图案。另一种常规的隔肋图案(图中未示出)包含多个(非交叉)互相平行排列的隔肋。虽然支撑体110可以任选地包含与形状赋予层相同的材料(例如,通过将可聚合组合物以超过仅仅填满凹部所需量的量涂敷到转印模上来实现),但是所述支撑体通常为预成形的聚合物膜。聚合物支撑膜的厚度通常为至少0.025毫米,更通常为至少0.075毫米。另外,所述聚合物支撑膜的厚度通常小于0.5毫米,并且通常小于0.175毫米。聚合物支撑膜的抗拉强度通常为至少约5kg/mm2,并且一般为至少约10kg/mm2。聚合物支撑膜的玻璃化转变温度(Tg)通常为约6(TC至约20(TC。多种材料可以用于挠性模的支撑体,这些材料包括乙酸丁酸纤维素、乙酸丙酸纤维素、聚醚砜、聚甲基丙烯酸甲酯、聚氨酯、聚酯和聚氯乙烯。可以对支撑体的表面进行处理,以增强其对可聚合树脂组合物的粘附作用。合适的聚对苯二甲酸乙二醇酯类材料的例子包括照相级聚对苯二甲酸乙二醇酯和具有根据美国专利No.4,340,276中所述的方法而形成的表面的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)。所述形状赋予层的微结构的深度、节距和宽度可以随所需的最终制品的不同而变动。所述微结构(例如,凹槽)图案的深度125(相当于隔肋的高度)通常为至少100pm,并且一般为至少150pm。另外,该深度通常不大于500nm,并且通常小于300pm。微结构(例如,凹槽)图案的节距在纵向方向和横向方向上可以不同。该节距通常为至少100pm,并且一般为至少200pm。该节距通常不大于600(_im,并且通常小于400pm。微结构(例如凹槽)图案的宽度4在上表面和下表面之间可以不同,当由其形成的隔肋逐渐变细时尤其如此。该宽度通常为至少10)im,一般为至少50^mi。另外,该宽度通常为不大于10(^m,并且一般小于80|am。示例性的形状赋予层的厚度一般为至少5pm,通常为至少l(Vm,更通常为至少50pm。另夕卜,该形状赋予层的厚度一般不大于l,OOOpm,通常小于800pm,更通常小于700nm。当形状赋予层的厚度小于5pm时,通常不能针对许多PDP面板而获得所需的隔肋高度。当形状赋予层的厚度大于1,000pm时,由于过度的收縮而可能会使模子弯曲,并且使其尺寸精度降低。通常由具有对应于挠性模的微结构表面图案的反相的转印模来制备所述挠性模。转印模可以具有由固化的聚合物材料(例如硅橡胶)构成的微结构表面,如2005年1月6日提交的美国专利申请No.11/030261所述的那样。挠性模100可以用于制造位于(例如等离子体)显示器的基底上的隔肋。在使用之前,可以将挠性模或其部件在控温控湿(例如,22'C/相对湿度为55%)室内进行老化,以使在使用过程中发生尺寸变化的情况降到最低程度。这种挠性模老化方式在专利文献WO2004/010452、WO2004/043664和2004年4月I日提交的日本专利申请No.2004-108999中具有进一步详细的描述。参照图2A,提供一种具有(例如,条状)电极图案的平坦的透明(例如玻璃)基底41。例如,通过使用传感器(如电荷耦合器件相机)来对本发明的挠性模100进行定位,从而使得模子的隔肋图案与图案化的基底对准。可以通过多种方式将隔肋前体45(例如,可固化的陶瓷糊剂)设置在基底和挠性模的形状赋予层之间。可以将可固化的材料直接置于模子的图案中,然后将模子和材料置于基底上;可以将材料置于基底上,然后对着材料将模子压置于基底上;或者可以在通过机械装置或其它装置将模子和基底结合在一起时,将材料引入模子和基底之间的间隙中。如图2A中所示,可以采用(例如,橡胶)辊43来将挠性模100与隔肋前体结合。隔肋前体45铺展在玻璃基底41和模子100的形状赋予表面之间,从而填充模子的凹槽部分。换句话说,隔肋前体45依次地取代凹槽部分中的空气。随后,使隔肋前体固化。如图2B所示,优选通过暴露于穿过透明的基底41禾口/或穿过模子100的(例如UV)光线的辐射,来固化隔肋前体。如图2C中所示,在所得的固化的隔肋48保持与基底41结合的同时,将挠性模100脱除。挠性模具有聚合物微结构表面,该聚合物微结构表面由于承受可固化隔肋前体而易于受到损害。虽然挠性模可以包含其它的(例如固化的)聚合物材料,但是,该挠性模的至少微结构表面通常包含可聚合组合物的反应产物,所述可聚合组合物通常包含至少一种烯键式不饱和低聚物和至少一种烯键式不饱和稀释剂。所述烯键式不饱和稀释剂可以与所述烯键式不饱和低聚物发生共聚。如凝胶渗透色谱法所测(这将在例子中更详细地描述),所述低聚物的重均分子量(Mw)通常为至少1,000g/摩尔,并且通常小于50,000g/摩尔。烯键式不饱和稀释剂的重均分子量通常小于1,000g/摩尔,更通常小于800g/摩尔。挠性模的可聚合组合物优选为可辐射固化的组合物。"可辐射固化"指这样一种侧基官能团,该侧基官能团与单体、低聚物或聚合物主链直接或间接相连(根据情况而定)并在暴露于合适的固化能量源时发生反应(例如交联)。可辐射交联的基团的代表性的例子包括环氧基、(甲基)丙烯酸酯基、烯烃类碳-碳双键、烯丙氧基、a-甲基苯乙烯基、(甲基)丙烯酰胺基、氰酸酯基、乙烯醚基及其组合等。可自由基聚合的基团是优选的。在这些基团之中,通常选择(甲基)丙烯酰基官能团,并且更通常选择(甲基)丙烯酸酯官能团。通常可聚合组合物的至少一种成分(最通常为低聚物)具有至少两个(甲基)丙烯酰基。可以使用多种已知的具有(甲基)丙烯酰基官能团的低聚物。合适的可辐射固化的低聚物包括(甲基)丙烯酸酯改性聚氨酯(即聚氨酯(甲基)丙烯酸酯)、(甲基)丙烯酸酯改性环氧树脂(即环氧树脂(甲基)丙烯酸酯)、(甲基)丙烯酸酯改性聚酯(即聚酯(甲基)丙烯酸酯)、(甲基)丙烯酸酯改性(甲基)丙烯酸、(甲基)丙烯酸酯改性聚醚(即聚醚(甲基)丙烯酸酯)和(甲基)丙烯酸酯改性聚烯烃。优选的是,低聚物和单体的玻璃化转变温度(Tg)分别为约-8(TC至约6(TC,这意味着其均聚物也具有这样的玻璃化转变温度。。所述低聚物通常以占挠性模的可聚合组合物总重量的5重量%-90重量%的量与单体稀释剂组合。通常,低聚物的量为至少20重量%,更通常为至少30重量%,更通常为至少40重量%。在至少一些优选的实施方案中,低聚物的量为至少50重量%、60重量%、70重量%或80重量%。多种(甲基)丙烯酰基单体是已知的,这些单体包括(例如)芳香族(甲基)丙烯酸酯,其包括丙烯酸苯氧基乙酯、苯氧基乙基聚乙二醇丙烯酸酯、壬基苯氧基聚乙二醇丙烯酸酯、丙烯酸3-羟基-3-苯氧基丙酯和环氧乙垸改性双酚的(甲基)丙烯酸酯;(甲基)丙烯酸羟基垸醇酯,例如丙烯酸4-羟基丁酯;亚烷基二醇(甲基)丙烯酸酯以及垸氧基亚烷基二醇(甲基)丙烯酸酯,例如甲氧基聚乙二醇单丙烯酸酯和聚丙二醇二丙烯酸酯;聚己内酯(甲基)丙烯酸酯;垸基卡必醇(甲基)丙烯酸酯,例如乙基卡必醇丙烯酸酯和2-乙基己基卡必醇丙烯酸酯;以及各种多官能(甲基)丙烯酰基单体,其包括2-丁基-2-乙基-l,3-丙二醇二丙烯酸酯和三羟甲基丙垸三(甲基)丙烯酸酯。在一些实施方案中,挠性模的可聚合组合物可以包含一种或多种聚氨酯(甲基)丙烯酸酯低聚物,例如可购自Daicel-UCB株式会社、商品名为"EB270"和"EB8402"的那些。在其它实施方案中,挠性模的可聚合组合物可以包含一种或多种聚烯烃(甲基)丙烯酸酯低聚物,例如可购自OsakaOrganicChemicalIndustry株式会社、商品名为"SPDBA"的那些。其它合适的挠性模组合物是已知的。优选的挠性模组合物在2005年4月15日提交的待审美国专利申请No.11/107554中有所描述。可固化的隔肋前体(也称为"浆料"或"糊剂")包含至少三种组分。第一种组分是玻璃或陶瓷形成性微粒材料(例如粉末)。该粉末最终通过煅烧而熔合或烧结,从而形成微结构。第二种组分是可以成形并且随后通过固化、加热或冷却而硬化的可固化有机粘结剂。粘结剂可以使浆料成形为刚性或半刚性"生料状态"的微结构。粘结剂通常在脱脂和煅烧过程中挥发掉,因此其也可以被称为"短效粘结剂"。第三种组分是稀释剂。该稀释剂通常在粘结剂材料硬化之后促进与模子分离。可选择的另外一种方式或除此之外的方式是,稀释剂可以在煅烧微结构的陶瓷材料之前,在脱脂期间促进粘结剂快速而基本上完全地烧尽。优选的是,该稀释剂在粘结剂硬化后保持液态,以便稀释剂在硬化期间与粘结剂材料发生相分离。隔肋前体的粘度优选为小于20,000cps,更优选小于5,000cps,以便均匀地填充挠性模的全部微结构凹槽部分而不夹带空气。优选的是,隔肋前体组合物的粘度在0.1/秒的剪切速率下为约20Pa.S至600Pa.S,在100/秒的剪切速率下为1pa.S至20Pa-S。可以采用多种可固化有机粘结剂。可固化有机粘结剂可通过(例如)暴露于福射或热中而固化。可选的是,粘结剂可以是这样一种热塑性材料,该材料受热而成为液态以适应模子的形状,然后冷却至硬化状态以形成粘附到基底上的微结构。通常优选的是,所述粘结剂在等温(即,温度不改变)条件下可辐射固化。这会降低由于模子和基底的热膨胀性能差别而导致它们移动或膨胀的风险,从而在隔肋前体硬化期间,可以保持模子的精确放置和对准状态。因此,优选隔肋前体是可光固化的。通常,隔肋前体组合物中的可固化有机粘结剂可以包含任意一种上述用于挠性模的可聚合组合物中的光固化型低聚物和单体。然而,通常光固化型单体优于低聚物,以便确保隔肋前体组合物在与无机微粒材料组合后具有合适的粘度。稀释剂并非仅仅是用于树脂的溶剂化合物。优选的是,稀释剂能够溶解以至于足以结合在非固化状态的树脂混合物中。在浆料中的粘结剂固化之后,稀释剂应该与参与交联过程的单体和/或低聚物相分离。优选的是,稀释剂相分离出来,从而在由固化的树脂构成的连续基质中形成分离的液体材料夹带物,而固化的树脂使桨料中的玻璃料或陶瓷粉末的颗粒粘结到一起。通过这种方式,即使当使用的稀释剂量相当多(也就是,稀释剂与树脂的比例超过大约l:3)时,固化的生料状态微结构的物理整体性也不会显著受损。这会提供两个优点。第一,通过在粘结剂硬化时稀释剂保持为液态,稀释剂会降低固化的粘结剂材料粘附在模子上的风险。第二,通过在粘结剂硬化时稀释剂保持为液态,稀释剂与粘结剂材料发生相分离,从而形成散布在整个固化粘结剂基质中的稀释剂小包或小滴的互相贯通的网络。可光固化的隔肋前体组合物还包含一种或多种浓度为可聚合树脂组合物的0.01重量%至1.0重量。/。的光引发剂。合适的光引发剂包括(例如)2-羟基-2-甲基-l-苯基丙-l-酮、l-[4-(2-羟基乙氧基)-苯基]-2-羟基-2-甲基-l-丙-l-酮、2,2-二甲氧基-1,2-二苯基乙-1-酮、2-甲基-1-[4-(甲硫基)苯基]-2-吗啉基-1-丙酮、双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)-苯基氧化膦、2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦及其混合物。为了延长储存寿命,优选的是,糊剂不含包含氧化膦的光引发剂。合适的光引发剂包括..2-苄基-2-N,N-二甲氨基-l-(4-吗啉基苯基)-l-丁酮;噻吨酮类光引发剂,例如2,4-二乙基噻吨酮;和樟脑醌。可任选的是,可光固化的隔肋前体组合物可以包含分散剂和/或触变剂。这些添加剂中的每一种的用量都可为隔肋前体组合物总重量的约0.05重量%至2.0重量%。通常这些添加剂中的每一种的量都不超过约0.5重量%。通常,无机触变剂可以包括粒径小于O.lpm的粘土(例如,膨润土)、二氧化硅、云母、蒙皂石及其他物质。通常,有机触变剂可以包括脂肪酸、脂肪酸胺、氢化蓖麻油、酪蛋白、胶类、明胶、谷蛋白、大豆蛋白、海藻酸铵、海藻酸钾、海藻酸钠、阿拉伯胶、瓜儿豆胶、大豆卵磷脂、果胶酸、淀粉、琼脂、聚丙烯酸铵、聚丙烯酸钠、聚甲基丙烯酸铵、钾盐(例如改性丙烯酸类聚合物和共聚物的钾盐)、聚羟基羧酸胺和聚羟基羧酸酰胺(如,可得自BYK-Chemk公司、商品名为"BYK405"的那些)、聚乙烯醇、乙烯基聚合物(乙烯基甲醚/马来酸酐聚合物)、乙烯基吡咯烷酮共聚物、聚丙烯酰胺、脂肪酸胺或其它脂肪族酰胺类化合物(分子量计算如聚氧乙烯)、羧甲基纤维素、羟甲基纤维素、羟乙基纤维素、黄原酸纤维素、羧化淀粉、脲聚氨酯、油酸、酸铵或硅酸钠。在一些方面中,分散剂是碱性聚合物,即至少一种可共聚的、中到强极性路易斯碱官能化的单体的均聚物、低聚物或共聚物。通常使用诸如"强""中""弱"之类的术语来描述极性(例如,成氢键能力或成离子键能力)。描述这些术语及其它溶解度术语的参考文献包括文献"Solventspainttestingmanual",3rdea.,G.G.Seward,Ed"AmericanSocietyforTestingandMaterials,Philadelphia,Pennsylvania禾口文献'"Athree-dimensionalapproachtosolubility",JournalofPaintTechnology,第38巻,496期,269-280页。多种碱性聚合物分散剂是已知的,例如阴离子聚酰胺类聚合物分散剂,其可购自Ajinomoto-Fine-Techno株式会社,商品名为"AjisperPB821"。隔肋前体可任选地包含多种添加剂,其包括(但不限于)本领域中已知的表面活性剂、催化剂等。例如,隔肋前体可以单独含有0.1重量份至1重量份的磷类化合物,或以与0.1重量份至1重量份的磺酸盐类化合物组合的方式含有0.1重量份至1重量份的磷类化合物。这些化合物在专利文献WO2005/019934中有所描述。另外,隔肋前体还可以包含增粘剂(如包含硅烷偶联剂)以增强其对基底(例如,PDP的玻璃面板)的粘附作用。隔肋前体组合物中的可固化有机粘结剂的量通常为至少2重量%,更通常为至少5重量%,更通常为至少10重量%。隔肋前体组合物中的稀释剂的量通常为至少2重量%,更通常为至少5重量%,更通常为至少10重量%。有机组分的总量通常为至少10重量%,至少15重量%,或至少20重量%。另外,有机化合物的总量通常不超过50重量%。无机微粒材料的量通常为至少40重量%,至少50重量%,或至少60重量%。无机微粒材料的量不超过95重量%。添加剂的量通常低于10重量%。可以通过常规的混合技术来制备糊剂。例如,可以将玻璃或陶瓷形成性微粒材料(例如粉末)以约10至15重量份的稀释剂的比例与稀释剂和分散剂组合;然后加入其余的糊剂成分。通常将糊剂过滤至尺寸为5微米。本申请人已经发现,挠性模可以重复使用。该挠性模可重复使用的次数与制备微结构的方法中使用的隔肋前体组合物有关。通过适当地选择本文所述的隔肋前体组合物,可以将挠性模重复使用至少一次到至少5次中的任意次数。在优选的实施方案中,可以将聚合物转印模重复使用至少10次,至少20次,或至少30次。当挠性模的微结构表面的膨胀度小于10%,更通常小于5%(可以使用显微镜通过目视观察来测定)时,可以重复使用所述的挠性模。对于通过挠性模使隔肋前体固化的实施方案而言,当挠性模充分透明时,该挠性模适于重复使用。充分透明的挠性模的雾度(根据例子中所述的试验方法测定)在使用一次后通常小于15%,优选小于10%,更优选不大于5%。甚至更优选的是,在重复使用该挠性模至少5次后,其仍符合上述的雾度标准。在优选实施方案中,隔肋前体包含溶解度参数比可固化有机粘结剂的溶解度参数低的稀释剂。可以使用下式方便地计算各种单体的溶解度参数5(德耳塔)S=(AEv/V)1/2,其中,AEv是在给定温度下的汽化能,而V是相应的摩尔体积。根据Fedors的方法,可以使用化学结构计算溶解度参数(SP)(参见文献R.F.Fedors,尸o(yw.5W"/吖2」,第147页,1974,PolymerHandbook4thEdition"SolubilityParameterValues",由J.Brandrup、E.H.I画ergut和E.A.Grulke编著)。可固化粘结剂的溶解度参数与稀释剂的溶解度参数相差至少1[MJ/m3]1/2,并且通常为至少2[MJ/m3]1/2。可固化粘结剂的溶解度参数与稀释剂的溶解度参数相差优选为至少3[MJ/m3]1/2、4[MJ/m3]1/2或5[MJ/m3]1/2。可固化粘结剂的溶解度参数与稀释剂的溶解度参数相差更优选为至少6[MJ/m3]1/2、7[MJ/m3]。或8[MJ/m3]1/2。可固化粘结剂的溶解度参数与稀释剂的溶解度参数相差通常不大于30[MJ/m3]1/2。根据可固化有机粘结剂的选择,可以采用多种有机稀释剂。一般情况下,适宜的稀释剂包括各种醇类和二醇类,如亚垸基二醇(例如乙二醇、丙二醇、二缩三丙二醇)、烷基二醇(例如1,3-丁二醇)和烷氧基醇(例如2-己氧基乙醇、2-(2-己氧基)乙醇、2-乙基己氧基乙醇);醚类,如二亚垸基二醇烷基醚类(例如二乙二醇单乙醚、一縮二丙二醇单丙醚、二縮三丙二醇单甲醚);酯类,如乳酸酯和醋酸酯,特别是二烷基二醇垸基醚醋酸酯(例如二乙二醇单乙醚醋酸酯)、丁二酸烷醇酯(例如丁二酸二乙酯)、戊二酸垸醇酯(例如戊二酸二乙酯)和己二酸烷醇酯(例如己二酸二乙酯)。根据微结构的最终应用和微结构将要粘附的基底的性能来选择玻璃或陶瓷形成性微粒材料(例如粉末)。一个需要考虑的事项是基底材料(例如,PDP的玻璃面板)的热膨胀系数(CTE)。优选的是,本发明浆料中的玻璃或陶瓷形成性材料的CTE与基底材料(例如,PDP的电极图案化的玻璃面板)的CTE相差不超过约10%。当基底材料的CTE比微结构中陶瓷材料的CTE小很多或者大很多时,微结构在处理期间就会出现翘曲、破裂、破碎、移位或者从基底完全脱落。而且,由于基底和煅烧后的微结构之间具有大的热膨胀系数差,所以基底可能出现翘曲。适合用于本发明的浆料中的无机微粒材料的热膨胀系数优选为约5xlO-6厂C至13xlO-6/。C。适合用于本发明的浆料中的玻璃和/或陶瓷材料的软化温度一般低于约600°C,并且通常高于400°C。陶瓷粉末的软化温度是指为了熔合或烧结粉末材料所必须达到的温度。基底的软化温度通常高于隔肋前体中的陶瓷材料的软化温度。选择具有较低软化温度的玻璃和/或陶瓷粉末,使得也允许使用具有相对低的软化温度的基底。可以通过在上述材料中混合一定量的铅、铋或磷来获得软化温度较低的陶瓷材料。合适的组合物包括(例如)i)ZnO和B203;ii)BaO禾口8203;iii)ZnO、BaO禾卩B203;iv)La2O^BB203;以及v)A1203、ZnO和P205。其它软化温度低的陶瓷材料在本领域内也是己知的。也可以向所述浆料的陶瓷材料中加入其它全溶、不溶或部分溶解的成分,以获得或调节多种性能。隔肋前体的玻璃或陶瓷形成性材料的优选尺寸取决于在图案化基底上要制造和排列的微结构的尺寸。通常,微粒的平均尺寸或直径不大于要制造和排列的微结构的最小目标特征维度的尺寸的约10%至15%。例如,用于PDP隔肋的颗粒的平均粒径通常不大于约2或3微米。可以用于本文所述的发明中的多个其它方面在包括(但不限于)以下各专利文献的领域内是已知的,所述专利文献为美国专利No.6,247,986、美国专利No.6,537,645、美国专利No.6,352,763、U.S.6,843,952、U.S.6,306,948、WO99/60446;WO2004/062870、WO2004/007166、WO03/032354、WO03/032353、WO2004/010452、WO2004/064104、美国专利No.6,761,607、美国专利No.6,821,178、WO2004/043664、WO2004/062870、WO2005/042427、WO2005/019934、WO2005/021260和WO2005/013308。下面通过非限定性的例子对本发明进行说明。表l在挠性模的制备过程中所采用的成分化学名供应商名称商品名/缩写功能聚醚类聚氨酯丙烯酸酯Daicel-UCB株式会社EB270低聚物聚酯类聚氨酯丙烯酸酯Daicel-UCB株式会社EB8402低聚物氢化聚丁二烯二丙烯酸酯OsakaOrganicChemicalInd.株式会社SPBDA低聚物丙烯酸苯氧基乙酯OsakaOrganicChemicalIndustry株式会社POA稀释剂e-己内酯改性丙烯酸羟烷醇酯DiacelChemicalIndustry株式会社FA2D稀释剂丙烯酸月桂酯OsakaOrganicChemicalIndustry株式会社LA稀释剂2-羟基-2-甲基-l-苯基丙-l-酮CIBASpecialtyChemical公司Darocur1173光引发剂1-[4-(2-羟基乙氧基)-苯基]-2-羟基-2-甲基-l-丙-l-酮CIBASpecialtyChemical公司Irgacure2959光引发剂雾度测定使用NipponDensyokuIndustries株式会社生产的雾度计(NDH-SENSOR)、按照ISO-14782的方法测定尺寸为50mmx50mm的具有平整表面的模子样品。例子中示出的雾度值是5次样品测定的平均值。制备挠性模A在环境温度下将80重量份(pbw)的Ebecryl270丙烯酸酯改性聚氨酯低聚物、20pbw的丙烯酸苯氧基乙酯单体和lpbw的Darocur-1173光引发剂混合,并涂敷在厚度为188微米的聚酯膜(PET)支撑体上,涂敷厚度为300微米。将涂敷的表面层叠到厚度为38微米的PET隔离衬里上,并用峰值波长为352nm的荧光灯(由三菱电机-欧司朗公司制造的产品)使剂量为1,000mj/cn^的紫外光穿过PET衬里进行固化。在脱除隔离衬里后,获得模子A(在PET支撑体上具有固化的可聚合树脂)。模子A的雾度为4.2y。。制备模子B用与模子A相同的方式制备模子B,不同之处在于可聚合组合物包含80pbw的Ebecryi8402、20pbw的FA2D单体和lpbvv的Irgacure2959光引发剂。模子B的雾度为4.0。/。。制备模子C按照与模子A相同的方式制备模子C,不同之处在于可聚合组合物包含90pbw的SPBDA低聚物、10pbw的丙烯酸月桂酯单体和lpbw的Darocure1173光引发剂。模子C的雾度为4.7%。<table>tableseeoriginaldocumentpage20</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage21</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage22</column></row><table>制备用于隔肋前体的可固化有机粘结剂在环境温度下将50pbw的表III第2列的(甲基)丙烯酸酯类可固化粘结剂、50pbw的表III第4列的稀释剂和0.7pbw的Irgacure819混合。将所得有机粘结剂组合物以250微米的厚度施加在两个38微米的PET膜之间。通过在峰值波长为400-500nm的荧光灯(Philips公司制造的产品)发出的0.16mW/ci^的光线中暴露3分钟使隔肋前体固化。在固化后如果发生相分离("是"),则固化材料变得混浊;如果固化后没有发生相分离("否"),则固化材料仍保持透明。将相分离的结果记录于表III的第7列中。制备隔肋前体在环境温度下,用调节混合器(ConditioningMixer)AR-250(由TH1NKY公司制造的产品)将100.7pbw的未固化的固化型有机粘结剂(在表3-5中列出)、100.7pbw的稀释剂(在表3-5中列出)、3.5pbw的POCAII(磷酸酯稳定剂,由3M公司制造的产品)、3.5pbw的NeopelexTMNo.25(十二烷基苯磺酸钠,由Kao株式会社制造的产品)和595.9pbw的玻璃料(RFW-030)混合,直到它们混合均匀为止。粘度使用TokyoKeiki株式会社生产的、商品名为"BM-type"的旋转式粘度计在22r下测定粘度。表3-5中所记录的各隔肋前体组合物的粘度在8.0Pa.s至lj15.0Pa.s的范围内。挠性模的可重复使用性试验将表3所示的各隔肋前体组合物涂敷在2.8mm的玻璃基底(PD200,得自AsahiGlass株式会社)上,涂敷厚度为250微米。采用辊将挠性模层叠到经涂敷的玻璃上。使用峰值波长为400mn-500nm的荧光灯(Philips公司的产品)发出的0.16mW/cn^的光穿过挠性模辐照3分钟,而使隔肋前体固化。然后脱模,从而使固化的隔肋结合到玻璃基底上。对于每一种不同的隔肋组合物(即,表3的各行中的组合物),使用相同的挠性模重复上述过程5次。将使用1次和重复使用5次后的挠性模的雾度记录在表3-5的第8和9列中。表3示出使用模子A的结果,表4示出使用模子B的结果,表5使用表中所示的模子A-C。<table>tableseeoriginaldocumentpage24</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage25</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage26</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage27</column></row><table>计算值[MPa1/2]:通过使用Fedors法(参见文献R.F.Fedors,户o(ym.5W.,14(2),第147页,1974)计算得到。表4相分离情况以及模子B的可重复使用性<table>tableseeoriginaldocumentpage27</column></row><table>表5相分离情况以及模子C的可重复使用性<table>tableseeoriginaldocumentpage28</column></row><table>实施例34、36和38的隔肋前体组合物实施例34将50pbw的Epoxyester80MFA、50pbw的DPGPE和0.7pbw的Irgacure819混合。使用调节搅拌器AR-250将100.7pbw的所得溶液、7.0pbw的DOPA-17和571.5pbw的玻璃料(RFW-030)混合。所得隔肋前体的粘度为lO.OPa-s。实施例36将50pbw的Epoxyester80MFA、50pbw的DPGPE、4.4pbw的分散齐U(可购自Ajinomoto-Fine-Techno株式会社,商品名为"AjisperPB821")和0.7pbw的Irgacure819混合。使用调节搅拌器AR-250将所得溶液和474.41pbw的玻璃料(RFW-030)混合。所得隔肋前体的粘度为23.0Pa-s。实施例38将50pbw的Epoxyester80MFA、50pbw的DPGPE、7.0pbw的DOPA33和1.4pbw的LucirinTPO混合。使用调节搅拌器AR-250将所得溶液和572.3pbw的玻璃料(RFW-030)混合。所得糊剂的粘度为10.0Pa-s。实施例39评价微结构模子的可重复使用性使用与模子B相同的组合物制得具有以下网格状凹槽图案的矩形物(宽糊mmx长700mm)。纵向凹槽1,845列,节距为300微米,高度为210微米,凹槽底部宽度(隔肋顶部宽度)为IIO微米,凹槽顶部宽度(隔肋底部宽度)为200微米。横向凹槽608行,节距为510微米,高度为210微米,凹槽底部宽度(隔肋顶部宽度)为40微米,凹槽顶部宽度(隔肋底部宽度)为200微米。准备一块400mmx700mmx2.8mm的玻璃板,以用作基底。对该玻璃板进行底漆处理(涂敷A-174,其是由NipponUnicar株式会社制造的Y-甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅垸)。将以上得到的位于玻璃基底上的固化的微结构隔肋前体在55(TC下烧结1小时。固化前体中的有机成分表现出被完全烧掉,并且使用显微镜没有观察到烧结后的微结构具有缺陷。使用实施例24的隔肋前体组合物按照与之前所述相同的方式评价模子的可重复使用性,不同之处在于其受辐照时间为60秒。使用相同的微结构模子重复该过程。即使在重复使用30次后,该模子也适于使用。权利要求1.一种显示面板元件的制备方法,该方法包括提供模子,该模子具有适于制备隔肋的聚合物微结构表面;将隔肋前体组合物置于基底和所述模子的所述微结构表面之间,所述隔肋前体组合物包含可固化有机粘结剂和无机材料;使所述前体材料固化;并且脱除所述模子,其中使用相同的聚合物模子重复所述方法至少5次。2.权利要求l所述的方法,其中所述聚合物模子是透明的,并且其使用一次后的雾度小于8%。3.权利要求2所述的方法,其中所述聚合物模子在重复使用至少5次后的雾度小于8%。4.权利要求l所述的方法,其中所述模子是挠性的。5.权利要求l所述的方法,其中所述模子的所述微结构表面包含固化的聚合物材料。6.权利要求5所述的方法,其中所述聚合物材料是至少一种(甲基)丙烯酸酯低聚物和至少一种(甲基)丙烯酸酯单体的反应产物。7.权利要求5所述的方法,其中所述微结构表面被设置于聚合物支撑膜上。8.权利要求l所述的方法,其中所述隔肋前体组合物包含光引发剂,并且所述组合物是透过图案化的基底、透过所述模子或其组合而发生光固化的。9.权利要求l所述的方法,其中所述可固化有机粘结剂具有一定的溶解度参数,并且所述隔肋前体还包含有机稀释剂,该有机稀释剂的溶解度参数小于所述可固化有机粘结剂的溶解度参数。10.权利要求9所述的方法,其中所述稀释剂的溶解度参数小于所述可固化有机粘结剂的溶解度参数,并且它们的溶解度参数相差大于2[MJ/m3〗1/2。11.权利要求9所述的方法,其中所述稀释剂的溶解度参数小于所述可固化有机粘结剂的溶解度参数,并且它们的溶解度参数相差至少5[MJ/m3]1/2。12.权利要求9所述的方法,其中所述稀释剂的溶解度参数小于所述可固化有机粘结剂的溶解度参数,并且它们的溶解度参数相差大于8[MJ/m3]1/2。13.权利要求l所述的方法,该方法还包括在使所述有机粘结剂挥发的温度下烧结固化的所述隔肋前体。14.一种可固化糊剂组合物,其包含至少一种无机微粒材料;至少一种可固化有机粘结剂,该可固化有机粘结剂具有一定的溶解度参数;至少一种稀释剂,该稀释剂的溶解度参数小于所述可固化有机粘结剂的溶解度参数;以及可任选的光引发剂、分散剂及其混合物。15.权利要求M所述的可固化糊剂,其中所述分散剂是碱性聚合物。16.权利要求14所述的可固化糊剂,其中所述可固化有机粘结剂具有至少两个(甲基)丙烯酸酯基团。17.权利要求16所述的可固化糊剂,其中所述可固化有机粘结剂为(甲基)丙烯酸酯改性环氧树脂、(甲基)丙烯酸酯聚氨酯、(甲基)丙烯酸酯改性聚醚、(甲基)丙烯酸酯改性聚酯、(甲基)丙烯酸酯改性聚烯烃、(甲基)丙烯酸酯改性(甲基)丙烯酸及其混合物。18.权利要求16所述的可固化糊剂,其中所述可固化有机粘结剂选自双酚A二縮水甘油醚(甲基)丙烯酸酯、乙二醇二縮水甘油醚(甲基)丙烯酸酯、丙三醇二縮水甘油醚(甲基)丙烯酸酯及其混合物。19.权利要求14所述的可固化糊剂,其中所述稀释剂的沸点小于35CTC。20.权利要求14所述的可固化糊剂,其中所述稀释剂选自亚烷基二醇单烷基醚、二亚烷基二醇单烷基醚、聚亚烷基二醇单烷基醚、亚垸基二醇单垸基醚醋酸酯、丁二酸二烷醇酯、己二酸二烷醇酯、戊二酸二烷醇酯及其混合物。21.权利要求14所述的可固化糊剂,其中,a)所述可固化有机粘结剂包含双酚A二縮水甘油醚(甲基)丙烯酸酯,并且所述稀释剂选自二乙二醇单乙醚、2-己氧基乙醇、一縮二丙二醇单丙醚、一縮二丙二醇单丁醚及其混合物;或者b)所述可固化有机粘结剂包含乙二醇二縮水甘油醚(甲基)丙烯酸酯,并且所述稀释剂选自二乙二醇单乙醚、一縮二丙二醇单丙醚、一縮二丙二醇单丁醚、二乙二醇单乙醚醋酸酯及其混合物;或者c)所述可固化有机粘结剂包含丙三醇二縮水甘油醚(甲基)丙烯酸酯,并且所述稀释剂选自丁二醇、2-己氧基乙醇、丁二酸二乙酯、一缩二丙二醇单丙醚、一缩二丙二醇单丁醚、二乙二醇单乙醚醋酸酯及其混合物。22.权利要求14所述的可固化糊剂,该可固化糊剂还包含不含氧化膦的光引发剂。23.权利要求14所述的可固化糊剂,该可固化糊剂还包含至少一种触变剂。24.—种显示器元件,其包含-基底和多个隔肋,该隔肋由设置于所述透明基底上的固化的组合物构成,其中所述固化的组合物包含权利要求14所述的反应产物。25.—种微结构元件的制备方法,该方法包括提供聚合物模子,该聚合物模子具有合适的微结构表面;将可固化材料置于基底和所述模子的所述微结构表面之间,所述可固化材料包含可固化有机粘结剂和无机材料;使所述可固化材料固化;并且脱除所述模子,其中使用相同的聚合物模子重复所述方法至少2次。全文摘要本发明涉及使用挠性模(100)制备微结构的方法、微结构前体组合物和制品。文档编号H01J9/18GK101160639SQ200680012511公开日2008年4月9日申请日期2006年4月13日优先权日2005年4月15日发明者斋藤裕辅,阳田彰,高松赖信申请人:3M创新有限公司
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1