JP2009031600A - Method of manufacturing plastic structure, plastic structure and display device using the structure - Google Patents
Method of manufacturing plastic structure, plastic structure and display device using the structure Download PDFInfo
- Publication number
- JP2009031600A JP2009031600A JP2007196532A JP2007196532A JP2009031600A JP 2009031600 A JP2009031600 A JP 2009031600A JP 2007196532 A JP2007196532 A JP 2007196532A JP 2007196532 A JP2007196532 A JP 2007196532A JP 2009031600 A JP2009031600 A JP 2009031600A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- pattern
- plastic structure
- substrate
- shape transfer
- transfer mold
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Liquid Crystal (AREA)
- Electrochromic Elements, Electrophoresis, Or Variable Reflection Or Absorption Elements (AREA)
Abstract
Description
本発明は、プラスチックによる微小(μmオーダー)な凹凸構造を簡便に製造する方法に関し、特に電気泳動型ディスプレイ等の表示素子のセル構造の製造方法、この製造方法により得られるプラスチック構造体およびこの構造体を有するディスプレイデバイスに関する。 The present invention relates to a method for easily manufacturing a fine (μm order) concavo-convex structure made of plastic, particularly a method for manufacturing a cell structure of a display element such as an electrophoretic display, a plastic structure obtained by this manufacturing method, and the structure The present invention relates to a display device having a body.
従来、電子ペーパー等の表示デバイスにおいて、高解像度及び視認性を上げるために、画素間の隔壁を極力薄くする必要がある。今後商品化等されると期待されているフレキシブル薄型ディスプレイの場合、プラスチック材料で基板等を作製する必要があり、隔壁は相対的に高アスペクト比の構造であることが求められている(例えば特許文献1,2参照)。
Conventionally, in a display device such as electronic paper, it is necessary to make the partition walls between pixels as thin as possible in order to increase high resolution and visibility. In the case of a flexible thin display that is expected to be commercialized in the future, it is necessary to produce a substrate or the like with a plastic material, and the partition is required to have a relatively high aspect ratio structure (for example, a patent).
上記したようなフレキシブルな素材を従来技術のプレス工法等を用いて作成する場合、画素間の隔壁以外の部分まで樹脂が残存するという問題点がある。また、高アスペクト比の構造を得るためには、加熱、加圧を行う時間が長くなるなど、生産性に劣るという問題がある。またフレキシブルな素材として光硬化性樹脂を採用した場合、高アスペクト構造を転写して形成するのが困難であるという問題点がある。
本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであって、線幅が小さなプラスチック構造体、たとえば電気泳動型のディスプレイなどに使用可能なプラスチック構造体を簡便に作ることを目的としている。
When the flexible material as described above is produced by using a conventional press method or the like, there is a problem that the resin remains up to a portion other than the partition between the pixels. Moreover, in order to obtain a structure with a high aspect ratio, there is a problem that productivity is inferior, such as a long time for heating and pressurization. Further, when a photocurable resin is employed as a flexible material, there is a problem that it is difficult to transfer and form a high aspect structure.
The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to easily produce a plastic structure having a small line width, for example, a plastic structure usable for an electrophoretic display.
上記の課題を解決するために、請求項1に記載のプラスチック構造体の製造方法の発明は、
基板上に液状の硬化性樹脂により第1のパターンを形成する工程と、
第2のパターンを有する形状転写型で前記第1のパターンを前記基板の厚さ方向に伸長させるように変形させる工程と、
前記変形された第1のパターンをその状態を維持しながら前記硬化性樹脂を硬化させる工程と、
前記硬化した第1のパターンと、第2パターンとを離型する工程と、
を含むことを特徴とする。
In order to solve the above problems, the invention of the method for producing a plastic structure according to
Forming a first pattern with a liquid curable resin on a substrate;
Transforming the first pattern with a shape transfer mold having a second pattern so as to extend in the thickness direction of the substrate;
Curing the curable resin while maintaining the state of the deformed first pattern;
Releasing the cured first pattern and the second pattern;
It is characterized by including.
また、請求項2に記載の発明は、請求項1に記載のプラスチック構造体の製造方法において、前記第1のパターンを変形させる工程は、前記第1のパターンに前記第2のパターンを有する形状転写型を接触させる工程と、前記第1のパターンと前記形状転写型とを接触させながら前記基板と前記第2のパターンとを前記基板に略平行に離間させて前記第1のパターンを前記第2のパターンの離間動作に追随させながら変形する工程とを含むことを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, in the method of manufacturing a plastic structure according to the first aspect, the step of deforming the first pattern is a shape having the second pattern in the first pattern. Contacting the transfer mold; and contacting the first pattern and the shape transfer mold while separating the substrate and the second pattern substantially in parallel to the substrate, thereby moving the first pattern to the first pattern. And a step of deforming while following the separating operation of the two patterns.
また請求項3に記載の発明は、請求項1又は2に記載のプラスチック構造体の製造方法において、前記変形工程は、前記第1のパターンが前記第2のパターンと接触していない空気接触部分は連続した面が形成されていることを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, in the plastic structure manufacturing method according to the first or second aspect, the deformation step includes an air contact portion where the first pattern is not in contact with the second pattern. Is characterized in that a continuous surface is formed.
また請求項4に記載の発明は、請求項1〜3のいずれか1項に記載のプラスチック構造体の製造方法において、前記第1のパターンと前記第2のパターンは、前記第1のパターンを変形させる工程中は、接触面積が略一定であることを特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, in the plastic structure manufacturing method according to any one of the first to third aspects, the first pattern and the second pattern include the first pattern. During the step of deforming, the contact area is substantially constant.
また請求項5に記載の発明は、請求項1〜4のいずれか1項に記載のプラスチック構造体の製造方法において、前記第2のパターンを有する形状転写型の前記第1のパターンと接触するパターン部位は突起状部を複数有していることを特徴とする。
The invention according to claim 5 is the plastic structure manufacturing method according to any one of
また請求項6に記載の発明は、請求項5に記載のプラスチック構造体の製造方法において、前記突起状部は、前記第1のパターンと同周期に形成され、かつ前記突起状部の前記第1のパターンと接触する部の幅が前記第1のパターンの幅より小さいことを特徴とする。 According to a sixth aspect of the present invention, in the method for manufacturing a plastic structure according to the fifth aspect, the protrusions are formed in the same period as the first pattern, and the protrusions of the protrusions are formed. The width of the portion in contact with the first pattern is smaller than the width of the first pattern.
また請求項7に記載の発明は、請求項1〜6のいずれか1項に記載のプラスチック構造体の製造方法において、前記硬化性樹脂は紫外線硬化性樹脂であることを特徴とする。
The invention according to claim 7 is the method for producing a plastic structure according to any one of
また請求項8に記載の発明は、請求項7に記載のプラスチック構造体の製造方法において、前記第1のパターンの形成は、インクジェット装置を用いて形成することを特徴とする。 According to an eighth aspect of the present invention, in the plastic structure manufacturing method according to the seventh aspect, the first pattern is formed by using an ink jet apparatus.
また、請求項9に記載の発明は、請求項7に記載のプラスチック構造体の製造方法において、前記第1のパターンの形成は、スクリーン印刷により形成することを特徴とする。 According to a ninth aspect of the present invention, in the plastic structure manufacturing method according to the seventh aspect, the first pattern is formed by screen printing.
また、請求項10に記載の発明は、請求項1〜9のいずれかに記載のプラスチック構造体の製造方法において、前記第2のパターンを有する形状転写型は、前記第2のパターンのパターン部位より高いストッパ部を有することを特徴とする。
The invention according to claim 10 is the method for producing a plastic structure according to any one of
また、請求項11に記載の発明は、請求項10に記載のプラスチック構造体の製造方法において、前記第2のパターンを有する形状転写型のストッパ部の高さは、前記第2のパターンの突起高さと、前記第1のパターンの高さとの和よりも小さいことを特徴とする。 The invention according to claim 11 is the method of manufacturing a plastic structure according to claim 10, wherein the height of the stopper portion of the shape transfer mold having the second pattern is a protrusion of the second pattern. It is smaller than the sum of the height and the height of the first pattern.
また請求項12に記載の発明は、請求項1〜11のいずれか1項に記載のプラスチック構造体の製造方法において、前記第1のパターンを形成する基板はTFTを有する基板であることを特徴とする。
The invention according to
また請求項13に記載の発明は、請求項12に記載のプラスチック構造体の製造方法において、前記第1のパターンは、前記TFTを有する基板の画素電極部を囲むことを特徴とする。 According to a thirteenth aspect of the present invention, in the plastic structure manufacturing method according to the twelfth aspect, the first pattern surrounds a pixel electrode portion of a substrate having the TFT.
また請求項14に記載のプラスチック構造体の製造方法の発明は、基板上に設けられた硬化性樹脂に形状転写型を接触させた後に接触させながら所定位置まで前記基板と前記形状転写型とを離間させて前記硬化性樹脂を硬化させることを特徴とする。 The invention of the method for producing a plastic structure according to claim 14 is the method of bringing the substrate and the shape transfer mold to a predetermined position while bringing the shape transfer mold into contact with the curable resin provided on the substrate. The curable resin is cured by being spaced apart.
また請求項15に記載のプラスチック構造体の製造方法の発明は、基板上の硬化性樹脂に形状転写型を接触させた後に接触させながら所定位置まで前記基板と前記形状転写型とを離間させて前記硬化性樹脂を硬化させて画素の隔壁を形成することを特徴とする。 Further, in the invention of the method for producing a plastic structure according to claim 15, the substrate and the shape transfer mold are separated to a predetermined position while contacting the shape transfer mold after contacting the curable resin on the substrate. The partition wall of the pixel is formed by curing the curable resin.
また請求項16に記載の発明は、請求項14または15に記載のプラスチック構造体の製造方法において、前記硬化は紫外線照射により行うことを特徴とする。 According to a sixteenth aspect of the present invention, in the plastic structure manufacturing method according to the fourteenth or fifteenth aspect, the curing is performed by ultraviolet irradiation.
また請求項17に記載のプラスチック構造体の発明は、請求項1〜16のいずれかに記載のプラスチック構造体の製造方法を用いて形成されたことを特徴とする。
The invention of the plastic structure according to claim 17 is characterized by being formed using the method for producing a plastic structure according to any of
また請求項18に記載のディスプレイデバイスの発明は、請求項17に記載のプラスチック構造体を有することを特徴とする。 An invention of a display device according to claim 18 has the plastic structure according to claim 17.
本発明によれば、
基板上に液状の硬化性樹脂により第1のパターンを形成する工程と、
前記第1のパターンに第2のパターンを有する形状転写型で前記基板の厚さ方向に伸長させるように変形させる工程と、
前記形状転写型と前記第1のパターンとを前記変形させた状態を維持しながら前記硬化性樹脂を硬化させる工程と、
前記硬化した第1のパターンと、第2パターンとを離型する工程と、
を含んでいるので、第1のパターンを液状樹脂を用いて大まかにパターンを形成して細部形状を別の工程により基板の厚みを増す方向に変形させて形成するので、微細な形状を簡便に作成することができる。
According to the present invention,
Forming a first pattern with a liquid curable resin on a substrate;
Deforming the first pattern with a shape transfer mold having a second pattern so as to extend in the thickness direction of the substrate;
Curing the curable resin while maintaining the deformed state of the shape transfer mold and the first pattern;
Releasing the cured first pattern and the second pattern;
Since the first pattern is roughly formed using a liquid resin and the detailed shape is deformed in the direction of increasing the thickness of the substrate by another process, a fine shape can be easily formed. Can be created.
以下、図面を参照して、本発明のプラスチック構造体などの発明に関し、以下の実施形態により、詳細に説明する。
本発明のプラスチック構造体の製造方法は、基板上に液状の硬化性樹脂により第1のパターンを形成する工程と、前記第1のパターンに第2のパターンを有する形状転写型で前記基板の厚さ方向に伸長させるように変形させる工程と、前記形状転写型と前記第1のパターンとを前記変形させた状態を維持しながら前記硬化性樹脂を硬化させる工程と、前記硬化した第1のパターンと、第2パターンとを離型する工程とを含むことを特徴としている。
Hereinafter, the invention such as a plastic structure according to the present invention will be described in detail by the following embodiments with reference to the drawings.
The method for producing a plastic structure according to the present invention includes a step of forming a first pattern on a substrate with a liquid curable resin, and a shape transfer mold having the second pattern in the first pattern. A step of deforming so as to extend in the vertical direction, a step of curing the curable resin while maintaining the deformed state of the shape transfer mold and the first pattern, and the cured first pattern And a step of releasing the second pattern.
本発明のプラスチック構造体に使用される基板としては、透明性のある樹脂基板であればよく、このような基板としては、PET(ポリエチレンテレフタレート)樹脂基板、PBT(ポリブチレンテレフタレート)樹脂基板、アクリル樹脂基板、ポリカーボネート樹脂基板などのポリエステル樹脂基板、ポリエチレン樹脂基板、ポリプロピレン樹脂基板、ポリメチルペンテン樹脂基板などのオレフィン樹脂基板(α−オレフィン樹脂基板、環状オレフィン樹脂基板)、ポリアミド樹脂基板等を挙げることができ、さらにその他の透明樹脂基板も挙げることができる。 The substrate used in the plastic structure of the present invention may be a transparent resin substrate, such as a PET (polyethylene terephthalate) resin substrate, a PBT (polybutylene terephthalate) resin substrate, an acrylic substrate. Examples include resin substrates, polyester resin substrates such as polycarbonate resin substrates, polyethylene resin substrates, polypropylene resin substrates, olefin resin substrates such as polymethylpentene resin substrates (α-olefin resin substrates, cyclic olefin resin substrates), polyamide resin substrates, and the like. In addition, other transparent resin substrates can also be mentioned.
このような樹脂基板に液状の硬化性樹脂により、第1のパターンを形成する。硬化性樹脂としては、紫外線を照射することにより硬化する樹脂、加熱することにより硬化する樹脂、あるいは紫外線−熱硬化複合型樹脂などの反応性樹脂を用いることができる。このような上記した基板と、液状の硬化性樹脂とを用いて、第1のパターンを形成する工程について、説明する。 The first pattern is formed on such a resin substrate with a liquid curable resin. As the curable resin, a reactive resin such as a resin that cures when irradiated with ultraviolet rays, a resin that cures when heated, or an ultraviolet-thermosetting composite resin can be used. A process of forming the first pattern using such a substrate and a liquid curable resin will be described.
〔第1のパターン形成工程〕
(第1パターンの形成例:インクジェット編)
本発明のプラスチック構造体の製造方法において、以下にまず、インクジェットプリンタ装置を用い、紫外線硬化樹脂をインクとしてガラス基板に第1のパターンである格子パターンを形成した例を挙げて説明する。基板上に第1のパターンをまず形成する。この第1のパターン形成は、公知の方法(たとえばスクリーン印刷法など)を用いて行うことができる。たとえば1つのライン幅は50μmであり、ラインとラインとの間隔(スペース)は200μmで作成することができる。
本発明ではたとえば、ライン幅とライン間隔の比を、1:2〜1:20、好ましくは1:10〜1:20の範囲とした。またライン幅と高さの比を、1:1〜1:5、好ましくは1:3〜1:5と設定して形成することができる.ライン幅は特に限定されないが、たとえば、5〜100μm、好ましくは5〜20μm程度である。
[First pattern forming step]
(Example of forming the first pattern: inkjet)
In the method for producing a plastic structure according to the present invention, an explanation will first be given of an example in which an inkjet printer device is used and a lattice pattern as a first pattern is formed on a glass substrate using an ultraviolet curable resin as an ink. First, a first pattern is formed on a substrate. The first pattern formation can be performed using a known method (for example, a screen printing method). For example, one line width is 50 μm, and the interval (space) between the lines can be 200 μm.
In the present invention, for example, the ratio of the line width to the line interval is set in the range of 1: 2 to 1:20, preferably 1:10 to 1:20. The line width and height ratio can be set to 1: 1 to 1: 5, preferably 1: 3 to 1: 5. The line width is not particularly limited, but is, for example, 5 to 100 μm. The thickness is preferably about 5 to 20 μm.
また、第1のパターンを形成する工程として、以下に示す方法を採用することもできる。
(第1パターンの形成例:コンタクトプリント編)
公知のコンタクトプリント法によって、上記と同様の第1のパターンである格子パターンを形成することもできる。
Moreover, the method shown below can also be employ | adopted as a process of forming a 1st pattern.
(First pattern formation example: Contact print)
A lattice pattern, which is the first pattern similar to the above, can also be formed by a known contact printing method.
上述したように、本発明のプラスチック構造体で使用される第1パターンを形成する際に用いることのできる方法としては、インクジェット装置を用いて、インクの代わりに第1のパターンを形成するための液状の樹脂をそのまま用いるか、場合によっては溶剤を用いて適当な粘度に調整して基板上に第1のパターンを形成することができる。
また本発明では、コンタクトプリント法を採用して、基板上に第1のパターンを形成したり、あるいはネガ画像のマスクを介してスクリーン印刷法を用いて第1のパターンを形成することもできる。
As described above, as a method that can be used when forming the first pattern used in the plastic structure of the present invention, an ink jet device is used to form the first pattern instead of ink. The first pattern can be formed on the substrate by using the liquid resin as it is or adjusting the viscosity to an appropriate viscosity using a solvent in some cases.
In the present invention, the first pattern can be formed on the substrate by using the contact printing method, or the first pattern can be formed by using the screen printing method through a negative image mask.
次に上記のようにして形成した第1のパターンに第2のパターンを有する形状転写型で前記基板の厚さ方向に伸長させるように変形させる工程を説明するが、まず、形状転写型の作製方法に関して説明する。
(形状転写型の作製)
図2を参照しながら、本発明の製造方法で使用される第2パターンを有する形状転写型を作成する。
まず、基板40上にフォトレジスト50を成膜する(図2(A))。
次にパターンを形成するためパターン状のマスク(図示せず)を介して光を照射し、現像することにより、基板40上にネガのパターン(形状転写型の元型)51を形成する(図2(B))。
このネガのパターン(形状転写型の元型)51を用い、このパターン面に剥離処理(たとえばフッ素系撥水処理剤で処理)を行い、前記ネガのパターンにたとえば未硬化の硬化型樹脂を塗布した後、この樹脂を硬化させてネガのパターンを逆転させたポジ型52とし(図2(C))、硬化されたポジ型をネガのパターンから離型して作成する(図2(D))。その後、この作成されたポジ型に必要に応じて基板の端部にスペーサ23を形成する(図2(E))。ここでポジ型52は形状転写型の第2のパターン22となるものである。
硬化型樹脂としては、熱硬化型樹脂、光硬化型樹脂または光硬化/熱硬化型併用樹脂が挙げられる。樹脂の種類としては、シリコーン樹脂、不飽和エチレン系重合基を有する樹脂((メタ)アクリル基、(メタ)アリル基などの紫外線硬化基を有するシリコーン樹脂を含む)などを挙げることができる。
Next, a process of deforming the first pattern formed as described above so as to extend in the thickness direction of the substrate with the shape transfer mold having the second pattern will be described. The method will be described.
(Production of shape transfer mold)
Referring to FIG. 2, a shape transfer mold having a second pattern used in the manufacturing method of the present invention is created.
First, a
Next, in order to form a pattern, a negative pattern (shape transfer type master) 51 is formed on the
Using this negative pattern (shape transfer mold master) 51, the pattern surface is stripped (for example, treated with a fluorine-based water repellent), and, for example, an uncured curable resin is applied to the negative pattern. Then, the resin is cured to obtain a
Examples of the curable resin include a thermosetting resin, a photocurable resin, and a combined photocurable / thermosetting resin. Examples of the resin include a silicone resin and a resin having an unsaturated ethylene polymer group (including a silicone resin having an ultraviolet curable group such as a (meth) acryl group or a (meth) allyl group).
形状転写型を作成する具体例について、以下に作成例により説明する。
(第2のパターンを有する形状転写型の作成例)
Siウェハ基板にフォトレジスト(東京応化工業 OFPR-800)を厚さ10μmの厚さに製膜し、スペース10μm、240μm□(240×240μm2正方形)のパターン(ピッチは第1のパターンと同じで凹凸が逆のパターン)を形成した(形状転写型の元型)。逆パターンが形成された元型にダイキン化学工業 オプツールDSX被膜により離型処理を行った後、シリコーンゴム(東レ・ダウ・コーニング JCR-6140)を塗布し、スキーズ処理を行った後に石英ガラス(2mm厚)を圧着させ、この状態に保持して150℃に1.5時間加熱して、前記したシリコーンゴムを硬化させた。硬化されたシリコーンゴムがついた石英ガラス基板を、アルコール洗浄によって形状転写型を作製した。
この外周にフォトリソグラフィによって高さ20μmの外枠をストッパとして作製してもよい。
インクジェットプリンタ装置を用いて上記したガラス基板上にラインを形成後、公知の照射装置を用いてUV光を照射して紫外線硬化樹脂を硬化させた後、断面を観測したところ、パターンの高さ(隔壁の高さ)は約30μmであった。すなわち、インクジェットで形成した未硬化の紫外線硬化樹脂の第1のパターンはそのパターンの高さが30μmであり、形状転写型に関してはスペーサが20μmであり、したがって第2のパターンの高さが10μmであるので、スペーサによって、第1のパターンの頂上部が必ず接触することが可能である(上記において30μmの高さに形成された状態で次工程の変形工程を行わずに第1のパターンを硬化させ、断面観察もしくは触針式膜厚計で測定した。)。
A specific example of creating a shape transfer mold will be described below with reference to a creation example.
(Example of creating a shape transfer mold having the second pattern)
Photoresist (Tokyo Ohka Kogyo OFPR-800) is deposited to a thickness of 10μm on a Si wafer substrate, and a space pattern of 10μm, 240μm □ (240 × 240μm 2 squares) (pitch is the same as the first pattern) A pattern with concavities and convexities reversed) was formed (an original mold for shape transfer mold). After applying mold release treatment to Daikin Chemical Industries OPTOOL DSX coating on the original mold with reverse pattern, silicone rubber (Toray Dow Corning JCR-6140) was applied, and after squeezing, quartz glass (2mm Thickness) was pressure-bonded and kept in this state and heated to 150 ° C. for 1.5 hours to cure the silicone rubber. A shape transfer mold was prepared by washing the quartz glass substrate with the cured silicone rubber with alcohol.
On the outer periphery, an outer frame having a height of 20 μm may be produced by photolithography as a stopper.
After forming a line on the glass substrate described above using an ink jet printer apparatus and irradiating UV light using a known irradiation apparatus to cure the UV curable resin, the cross section was observed, and the pattern height ( The height of the partition walls was about 30 μm. That is, the first pattern of uncured UV curable resin formed by inkjet has a pattern height of 30 μm, and the shape transfer mold has a spacer of 20 μm, and therefore the second pattern has a height of 10 μm. Therefore, the top of the first pattern can be in contact with the spacer without fail by the spacer (the first pattern is cured without performing the deformation process of the next process in the state where it is formed in the height of 30 μm in the above. And measured with a cross-sectional observation or a stylus type film thickness meter.).
また本発明で使用される第2のパターンが形成された基板である形状転写型の他の製造例を、以下に記載する。この方法では、形状転写型として、加熱硬化型のシリコーン樹脂を用いた例を示す。
(形状転写型の作製)
Siウェハー基板にフォトレジスト(東京応化工業 OFPR-800)を厚さ10μmで製膜し、スペースが10μmであり、240μm□(240×240μm2の略正方形)のパターン(ピッチは第1のパターンと同じで凹凸が逆のパターン)を形成した(形状転写型の元型)。逆パターンが形成された元型にダイキン化学工業 オプツールDSX被膜により離型処理を行った後、シリコーンゴム(東レ・ダウ・コーニング JCR-6140)を塗布し、スキーズ処理を行った後に石英ガラス(2mm厚)を圧着させ、この状態に保持して150℃に(1.5時間)加熱して、前記した順パターンのシリコーンゴムを硬化させた。硬化されたシリコーンゴムがついた石英ガラス基板を、アルコール洗浄によって形状転写型として作製した。なお本発明では、シリコーンゴムを用いて作成した例を示したが、このシリコーンゴムの常温あるいは加熱硬化性のシリコーン樹脂またはUV硬化性のシリコーン樹脂を用いてもよい。
この外周にフォトリソグラフィによってたとえば高さ20μmの外枠を作製してもよい。
本発明のプラスチック構造体の製造方法においては、第1の型を上記したような工程を用いて硬化前(反応硬化前)の樹脂からなる大略的なパターンを形成した後に、第2のパターン(形状転写型)により、硬化前(反応硬化前)の樹脂を基板1の厚み方向に引き伸ばして高さ方向に伸長させて所定高さとした後に第1のパターン状のラインを硬化(反応硬化)させることによって得られる。
したがって形状転写型2は、好ましくは第1のラインに対応して形成された型であって、硬化後の第1のパターンが正規に決められた形状であるように第1のパターンの形状を整える機能を有し、さらに、第1のパターンの高さ方向のバラツキが少ないように設定可能な機能を有することが好ましい。
Another example of manufacturing the shape transfer mold which is the substrate on which the second pattern used in the present invention is formed will be described below. In this method, an example is shown in which a thermosetting silicone resin is used as the shape transfer mold.
(Production of shape transfer mold)
Photoresist (Tokyo Ohka Kogyo OFPR-800) is formed on a Si wafer substrate to a thickness of 10 μm, the space is 10 μm, and the pattern is 240 μm □ (240 × 240 μm 2 approximately square) (pitch is the same as the first pattern) The same pattern with the concavities and convexities reversed (form transfer master). The mold with the reverse pattern was subjected to mold release treatment with Daikin Chemical Industries OPTOOL DSX coating, then silicone rubber (Toray Dow Corning JCR-6140) was applied, and after squeezing, quartz glass (2 mm (Thickness) was pressure-bonded and kept in this state and heated to 150 ° C. (1.5 hours) to cure the silicone rubber having the above-mentioned normal pattern. A quartz glass substrate with a cured silicone rubber was produced as a shape transfer mold by alcohol washing. In the present invention, an example of using silicone rubber is shown. However, a normal temperature or heat curable silicone resin or UV curable silicone resin of this silicone rubber may be used.
For example, an outer frame having a height of 20 μm may be formed on the outer periphery by photolithography.
In the method for producing a plastic structure of the present invention, the first pattern is formed by using the process as described above to form a rough pattern made of a resin before curing (before reaction curing), and then the second pattern ( With the shape transfer mold), the resin before curing (before reaction curing) is stretched in the thickness direction of the
Therefore, the
次に上記したようにして形成した第2パターンである形状転写型を用いて、前記した第1パターン(好ましくは、インクジェットプリンタ装置を用いて、ガラス基板上に紫外線硬化樹脂でラインを形成する。)であるラインが形成された基板1のライン11が形成された面を上にして、基板12を略水平にする。次いで同一ライン周期の凸部を有するパターンが形成された形状転写型2を、その凸部パターン22を下にして、上記したライン11が形成された基板1の対応するラインと一致するように互いの面を対向させる(図1(A))。そして凸部パターン22を基板上に設けられた(紫外線硬化樹脂の)ライン11と接触させ(図1(B))、基板12と略平行に基板1又は転写型2の少なくとも1方を凸部パターン22の接触面積をほぼ同一のままで離間させる方向に所定距離移動させる(図1(C))。その後、この状態を保持して紫外線硬化樹脂のパターン11を硬化させ、硬化したパターンが形成された基板1と、転写型2とを離型すること(図1(D))によって、基板12上にパターンを形成することができる。硬化したパターンが形成された基板1と、転写型2とを離型するには、これらを相対的に基板1の厚さ方向にこれらが離間していくように移動させればよい。
Next, using the shape transfer mold which is the second pattern formed as described above, a line is formed on the glass substrate with an ultraviolet curable resin using the above-described first pattern (preferably, an inkjet printer device). ), The surface of the
本発明のプラスチック構造体の製造方法では、上記した図1(C)に示す変形工程(変形プロセス)について、下記の作成例により説明する。
(変形プロセス)
図3に示すように、前記した工程により作成した形状転写型2をホルダ32に固定し、このホルダ32に固定された形状転写型2を、パターンを形成していない基板(裸の基板)31を載せたステージ33を上昇させて(図3(A))、裸の基板31と形状転写型2とが接触するときの高さの位置情報を原点として規定する(図3(B))。
次にステージ33を元の位置に降下させた後、ステージ33上の基板31を紫外線硬化樹脂パターン付き基板1と取り替え顕微鏡34を用いて微細アラインメント(X軸,Y軸,θ軸)を調整しながらステージ33を徐々に上昇させた。紫外線硬化樹脂パターンの厚さ(30μm)程度に、前記した原点の位置から低い高さにまでステージ33を上昇させたところ、基板31上に設けられた紫外線硬化樹脂が形状転写型2に接触するのを顕微鏡34で確認する(図3(C))。紫外線硬化樹脂のパターン11全体が形状転写型の凸部22に接触したところでステージ33を10μm降下させて停止させ、この位置に固定した状態で紫外光を照射してパターン状に設けられた紫外線硬化樹脂を硬化させた(図3(D))。基板1上のパターン11の硬化後、ステージ33を降下させて形状転写型2から、硬化したパターン11が形成された基板1を離型させた。
In the plastic structure manufacturing method of the present invention, the above-described deformation process (deformation process) shown in FIG.
(Deformation process)
As shown in FIG. 3, the
Next, after the
上記した変形工程では、基板12上に液状樹脂により第1のパターン11が形成され、この液状樹脂による第1のパターン11に第2のパターン22が形成された転写型の凸部を接触させ、第1のパターン11の接触部以外の空気に接触している部分は、連続面が形成されることが好ましい。このように、第1のパターン11の空気接触部分は連続した面が形成されるものであり、第1のパターン11と第2パターン22との接触面積は、好ましくは第2パターン22(凸部)の最下部が、液状樹脂による第1のパターン11との接触に寄与している。この第2パターン22(凸部)の最下部との接触を保持しながら、第1のパターン11は、基板1の厚み方向に伸長して変形されることが望ましい。このため、この変形工程中は、接触面積は一定であること(すなわち、第2パターン22(凸部)の最下部の面積と略同一)が好ましい。また第2のパターンを有する形状転写型の第1のパターンと接触するパターン部位は、突起状部を複数有していることが好ましく、このような突起状部は、第1のパターンと略同周期に形成され、かつ突起状部の前記第1のパターンと接触する部の幅が第1のパターンの幅より小さいことが好ましい。
In the deformation process described above, the first pattern 11 is formed of the liquid resin on the
以上のようにして本発明のプラスチック構造体である、基板1上にパターン(例えば格子状パターン)が形成された基板を製造することができる。本発明のプラスチック構造体は、その用途は特に限定されるものではないが、このようにして硬化されたパターンを、たとえば電気泳動表示装置のセルの隔壁として用いることができる。
またパターンが形成される基板12は、前述したように透明基板であることが好ましい。基板の材質としては、前記したようにガラスなどの無機材料、PET(ポリエチレンテレフタレート)、PBTなどのポリエステル系、PE、PPなどのオレフィン系、ポリイミド、ポリアミドなどの窒素含有系樹脂などの有機系材料を挙げられる。このうち、有機系材料が可撓性を有するため好ましい。
また形状転写型(第2のパターンを有する型)にスペーサを形成する場合、形状転写型のストッパ部は、第2のパターンのパターン部位より高さの高いストッパ部を有することができる。このようなストッパは、たとえば図2(E)に示すようにパターン部が形成された領域以外のたとえば端部などに、スペーサ23として設けることができる。基板が矩形の場合などにおいては、基板の角部近傍に4箇所、点状のスペーサを設けたり、矩形の隣り合わない2辺上に、点状にあるいは線状(壁状に)に設けることもでき、また矩形の基板の端部近傍の4辺に設けることもできる。
As described above, a substrate having a pattern (for example, a lattice pattern) formed on the
The
When the spacer is formed on the shape transfer mold (the mold having the second pattern), the shape transfer mold stopper portion can have a stopper portion having a height higher than that of the pattern portion of the second pattern. Such a stopper can be provided as a spacer 23 at, for example, an end other than the region where the pattern portion is formed as shown in FIG. In the case where the substrate is rectangular, four point-like spacers are provided near the corners of the substrate, or on two non-adjacent sides of the rectangle, in the form of dots or lines (walls). It can also be provided on four sides in the vicinity of the end of the rectangular substrate.
このようなストッパ部は、たとえば、第2のパターンを有する形状転写型のストッパ部の高さを、前記第2のパターンの突起の高さと、第1のパターンの高さとの和よりも小さく設けることが好ましい。このように構成することにより、形状転写型を、第1のパターンを硬化により形成するための基板1の基板面まで押し当てた場合であっても、形状転写型の凸部の突起を、第1のパターンの上部のみに接触させて第1のパターンを基板の厚さ方向に伸長させる加工が可能となる。なお、形状転写型のパターン領域外周にストッパを設けた時は形状転写型に印加される圧力を、たとえば圧力センサなどのセンサ等を用いてモニターしながら形成してもよい。
In such a stopper portion, for example, the height of the shape transfer type stopper portion having the second pattern is set smaller than the sum of the height of the protrusion of the second pattern and the height of the first pattern. It is preferable. With this configuration, even when the shape transfer mold is pressed to the substrate surface of the
また第1のパターン11を形成するための基板には、好ましくはTFTを有する基板を用いることが好ましい。
すなわち本発明のプラスチック構造体の製造方法により形成されたプラスチック構造体では、基板の厚み方向に伸長されて形成される第1のパターンによって、好ましくは壁を形成し、好ましくは硬化された第1のパターンによって画素が形成され、この画素は、TFTによって制御される素子として動作できるセル構造体となることが好ましい。
したがって第1のパターンが硬化して形成された構造体(プラスチック構造体)は、好ましくは画素を有する構造体とすることができる。
このような硬化して形成された第1のパターンは、TFT基板の画素電極部を囲むように形成されることが好ましい。これにより、TFTを用いたディスプレイのセル構造を形成でき、本発明のプラスチック構造体は、ディスプレイ用のセル構造体に利用可能である。またこのようなセル構造体はTFT素子を含んで構成されるディスプレイデバイスとして用いることができる。
Further, as the substrate for forming the first pattern 11, it is preferable to use a substrate having TFTs.
That is, in the plastic structure formed by the method for producing a plastic structure of the present invention, the first pattern formed by extending in the thickness direction of the substrate preferably forms a wall, and preferably is cured. A pixel is formed by this pattern, and this pixel is preferably a cell structure that can operate as an element controlled by a TFT.
Therefore, the structure (plastic structure) formed by curing the first pattern is preferably a structure having pixels.
The first pattern formed by curing is preferably formed so as to surround the pixel electrode portion of the TFT substrate. Thereby, a cell structure of a display using TFT can be formed, and the plastic structure of the present invention can be used as a cell structure for display. Such a cell structure can be used as a display device including a TFT element.
本発明のプラスチック構造体は、基板上に設けられた硬化性樹脂に形状転写型を接触させた後に接触させながら(好ましくは接触面積を維持させながら)、所定位置まで基板と形状転写型とを離間させて硬化性樹脂を硬化させることによって得られる。このようなプラスチック構造体は、第1のパターンを、液状樹脂を用いて基板1上に大まか(大略的)に形成し、第2のパターンを有する形状転写型を接触させて基板1の厚さ方向にパターンを伸長させて形成することにより、第2のパターンの離間方向に成長した後に液状樹脂を紫外線硬化または熱硬化の少なくともいずれかの硬化方法により硬化させて第2のパターンである形状転写型の精密な形状に沿って硬化する。これによって、転写型に形成された精密なパターンに依存した周期パターンを基板1上に容易に形成することができる。また第1のパターンは様々な方法により形成することができ、産業上の点から例えばコスト的にも有利であり、あるいは地球規模の点からいっても、有利な製造方法を提供するとともに、簡便な方法により形成できるため、特別なスキルを習得することなく、容易に製造可能である。また本発明の製造方法により、底部よりも上部が引き伸ばされることによって細い形状となるようなプラスチック構造体を形成可能である。
In the plastic structure of the present invention, the substrate and the shape transfer mold are brought to a predetermined position while the shape transfer mold is brought into contact with the curable resin provided on the substrate (preferably while maintaining the contact area). It is obtained by separating and curing the curable resin. In such a plastic structure, the first pattern is roughly (generally) formed on the
1 第1のパターンが形成された基板
2 形状転写型(第2のパターンを有する型)
11 第1パターン
12、21 基板
22 第2パターン(凸部)
31 基板(裸基板)
32 マスクホルダ
33 ステージ(支持台)
34 顕微鏡
DESCRIPTION OF
11
31 Substrate (bare substrate)
32
34 Microscope
Claims (18)
第2のパターンを有する形状転写型で前記第1のパターンを前記基板の厚さ方向に伸長させるように変形させる工程と、
前記変形された第1のパターンをその状態を維持しながら前記硬化性樹脂を硬化させる工程と、
前記硬化した第1のパターンと、第2パターンとを離型する工程と、
を含むことを特徴とするプラスチック構造体の製造方法。 Forming a first pattern with a liquid curable resin on a substrate;
Transforming the first pattern with a shape transfer mold having a second pattern so as to extend in the thickness direction of the substrate;
Curing the curable resin while maintaining the state of the deformed first pattern;
Releasing the cured first pattern and the second pattern;
The manufacturing method of the plastic structure characterized by including.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007196532A JP2009031600A (en) | 2007-07-27 | 2007-07-27 | Method of manufacturing plastic structure, plastic structure and display device using the structure |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007196532A JP2009031600A (en) | 2007-07-27 | 2007-07-27 | Method of manufacturing plastic structure, plastic structure and display device using the structure |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2009031600A true JP2009031600A (en) | 2009-02-12 |
Family
ID=40402163
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2007196532A Pending JP2009031600A (en) | 2007-07-27 | 2007-07-27 | Method of manufacturing plastic structure, plastic structure and display device using the structure |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2009031600A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013130764A (en) * | 2011-12-22 | 2013-07-04 | Ricoh Co Ltd | Method for manufacturing electrophoretic display element |
-
2007
- 2007-07-27 JP JP2007196532A patent/JP2009031600A/en active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013130764A (en) * | 2011-12-22 | 2013-07-04 | Ricoh Co Ltd | Method for manufacturing electrophoretic display element |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP3168863A1 (en) | Mold for step-and-repeat imprinting, and method for producing same | |
JP7060706B2 (en) | Methods and equipment for producing large area imprints without seams | |
JP6173354B2 (en) | Light transmission type imprint mold, large area mold manufacturing method | |
JP6603218B2 (en) | Manufacturing method of fine structure | |
JP6478145B2 (en) | Imprint mold, imprint method, method for manufacturing wire grid polarizer, and wire grid polarizer | |
US10757803B2 (en) | Method of fabricating stretchable electrical circuit | |
JP2016110942A (en) | Partition wall having nano-liquid-repellent structure, organic el element using partition wall, and method of manufacturing them | |
KR100922574B1 (en) | Apparatus for fixing plastic sheet and Fabrication method of nanopattern on plastic sheet using this same | |
JPWO2016010105A1 (en) | Step-and-repeat imprint apparatus and method | |
KR20090029320A (en) | Imprinting method, method of manufacturing a thin film transistor substrate by using the imprinting method and method of manufacturing a color filter substrate by using the imprint method | |
CN100594137C (en) | Pattern forming method and device | |
JP2008226877A (en) | Process for fabricating electronic device | |
JP2009031600A (en) | Method of manufacturing plastic structure, plastic structure and display device using the structure | |
JP2014225648A (en) | Mold for imprint and imprint method | |
KR101951997B1 (en) | Method for manufacturing large-size micro lens array | |
JP2017084900A (en) | Film mold and imprint method | |
JP4952915B2 (en) | Ink layer transfer method and electronic device manufacturing method | |
US20220121114A1 (en) | Large area seamless master and imprint stamp manufacturing method | |
JP2010231127A (en) | Method for manufacturing master plate for making stamp for micro contact printing, master plate for making stamp for micro contact printing, and method for making stamp for micro contact printing | |
KR101846236B1 (en) | Manufacturing method of double-sided pattern and Transfer tape using double-sided pattern thereby | |
JP7147447B2 (en) | RESIN MOLD AND OPTICAL ELEMENT MANUFACTURING METHOD | |
KR101201325B1 (en) | A mold for patterning and a method for fabricating pattern | |
JP2010058380A (en) | Manufacturing process of hollow micro, and manufacturing process of composite parts fine | |
JP2013022929A (en) | Fine structure transfer device | |
JPWO2020080372A1 (en) | Fine pattern molding method, imprint mold manufacturing method and imprint mold and optical device |