KR20050023214A - 몰드를 사용하여 기판 상에 세라믹 마이크로 구조를형성하는 방법 및 그 방법에 의해 형성되는 물건 - Google Patents

몰드를 사용하여 기판 상에 세라믹 마이크로 구조를형성하는 방법 및 그 방법에 의해 형성되는 물건 Download PDF

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Abstract

장벽부와 랜드부를 포함하는 마이크로 구조 어셈블리를 개시한다. 마이크로 구조들은 각각 장벽면 및 랜드면을 갖는 장벽부들과 랜드부들을 번갈아 갖는다. 각 장벽면 및 랜드면은 만곡부의 일부인 만곡면에 의해 접속된다. 만곡면 및 랜드면은 실질적으로 연속하다.

Description

몰드를 사용하여 기판 상에 세라믹 마이크로 구조를 형성하는 방법 및 그 방법에 의해 형성되는 물건{METHOD FOR FORMING CERAMIC MICROSTRUCTURES ON A SUBSTRATE USING A MOLD AND ARTICELS FORMED BY THE METHOD}
본 발명은 패턴화된 기판 상에 구조물을 형성하는 방법에 관한 것이다. 좀 더 상세히는, 본 발명은 열 처리 이후에 원하는 형상을 유지하는 세라믹 구조를 몰딩하는 개선된 방법에 관한 것이다. 본 발명은 또한 디스플레이 애플리케이션으로서 패턴화된 구조물 상에 세라믹 구조물을 몰딩하는 것과, 몰드된 장벽 리브(barrier rib)을 갖는 디스플레이에 관한 것이다.
플라즈마 디스플레이 패널(PDPs) 및 플라즈마 어드레스 액정(PALC) 디스플레이의 개발을 포함하여 디스플레이 기술이 발전함에 따라, 유리 기판 상에 전기-절연 세라믹 장벽 리브를 형성하는 데 관심을 갖게 되었다. 이러한 세라믹 장벽 리브들은 셀들을 분리시키고 여기서 비활성 가스가 대향 전극들 간에 인가된 전기장에 의해 여기될 수 있다. 가스 방전은 셀 내 자외선(uv) 복사를 방출한다. PDP의 경우, uv 복사에 의해 여기될 때 적, 녹 또는 청의 가시광을 방출하는 인광 물질로 셀 내부가 코팅된다. 셀 사이즈는 디스플레이에서 화소(픽셀)의 사이즈를 결정한다. PDP 및 PALC 디스플레이는 예를들어, 고해상도 텔레비젼(HDTV)용 디스플레이 또는 다른 디지털 전자 디스플레이 디바이스로 사용될 수 있다.
세라믹 장벽 리브들을 유리 기판 상에 형성할 수 있는 한가지 방법은, 몰드 상태로 된 유리 또는 세라믹 성형 혼합물로 평면 강체(planar rigid) 몰드를 기판 상에 라미네이트시키는 공정을 포함한다. 유리 또는 세라믹-성형 혼합물은 결정화(solidified)되고 몰드는 제거된다. 마지막으로, 장벽 리브들이 대략 550℃ 내지 대략 1600℃ 온도에서 발화(firing)에 의해 융해되거나 소결된다. 유리 또는 세라믹-성형 혼합물은 유기 바인더 내에 분산된 소형 크기의 유리 프릿 입자들을 갖는다. 유기 바인더의 사용은 장벽 리브로 하여금 생 상태(green state)에서 결정화될 수 있도록 함으로써 기판 상의 유리 입자들을 발화 융해시킨다. 그러나, PDP 기판과 같은 애플리케이션에서, 흠집이나 부서짐이 거의 없는 고정밀도의 균일한 장벽 리브가 바람직하다. 이것은 생 상태 장벽로부터 몰드의 제거 동안 그리고 생 상태 장벽 리브의 발화 동안에 특히 문제로 제기될 수 있다.
몰드 제거는 장벽에 손상을 줄 수 있는 데 이것은 몰드 제거가 어렵기 때문이다. 장벽 리브는 발화 동안 줄어드는 경향이 있기 때문에, 생 상태 장벽 리브는 융해된 장벽으로서 원하는 사이즈보다 통상 더 커진다. 구조가 더 커지면 몰드 제거가 좀 더 어렵게 된다. 몰드 제거는 또한 몰드에 손상을 줄 수 있다. 구성 물질이 몰드로부터 완전히 제거될 수 없다면, 통상 몰드를 폐기해야 한다. 또한, 발화동안 필요한 온도에서, 장벽 리브는 기판 또는 워프(warp)로부터 부러뜨려지거나 얇게 갈라질 수 있다. 기판은 또한 열 팽창에 따른 발화동안 크기가 변화될 수 있고 내부 응력을 방출할 수 있다.
장벽 리브와 같은 마이크로 구조는 또한 다른 애플리케이션에서도 사용될 수 있다.
〈발명의 요약〉
일반적으로, 본 발명은 기판 상에 배치된 마이크로 구조를 갖는 디바이스와 물건 및 이러한 물건 및 디바이스 형성하는 방법에 관한 것이다. PDP 및 다른 디스플레이 디바이스들은 이러한 물건 및 디바이스들의 예들이다. 일 실시예는 마이크로 구조 어셈블리이다. 마이크로 구조들은 장벽면 및 랜드면을 각각 갖는 장벽부와 랜드부를 번갈아 갖는다. 각 장벽면 및 랜드면은 만곡부의 일부인 만곡면에 의해 접속된다. 만곡면과 랜드면은 실질적으로 연속하다.
본 발명의 다른 실시예는 마이크로 구조 어셈블리이다. 이 어셈블리는 어드레스가능한 전극 패턴을 갖는 유리 기판 상에 몰드되고 굳어진 세라믹 마이크로 구조들을 포함한다. 이 마이크로 구조들은 장벽면 및 랜드면을 각각 갖는 장벽부와 랜드부를 번갈아 갖는다. 각 장벽부 및 인접한 랜드부는 만곡부의 일부인 만곡면에 의해 접속된다. 만곡면과 랜드면은 실질적으로 연속하다. 이 마이크로 구조의 랜드부는 또한 유리 기판의 패턴화된 전극과 정렬된다.
본 발명의 다른 실시예는 마이크로 구조 어셈블리이다. 이 어셈블리는 기판 상에 몰드되고 굳어진 마이크로 구조들을 포함한다. 이 마이크로 구조들은 장벽부와 랜드부를 번갈아 포함한다. 장벽부의 폭은 그 상부에서 75 ㎛ 이하이다.
본 발명의 다른 실시예는 마이크로 구조 어셈블리이다. 이 어셈블리는 기판 상에 몰드되고 굳어진 마이크로 구조들을 포함한다. 이 마이크로 구조들은 각각 장벽면 및 랜드면을 갖는 장벽부들과 랜드부들을 번갈아 갖는다. 장벽부는 또한 스텝 형상의 종단을 갖는다.
본 발명의 다른 실시예는 마이크로 구조 어셈블리를 형성하는 프로세스에 관한 것이다. 경화가능 물질이 패턴화된 기판 상에 배치된다. 몰드는 이 물질을, 각각 장벽면 및 랜드면을 갖는 장벽부와 랜드부를 번갈아 포함하는 마이크로 구조로 만든다. 각 장벽부와 랜드부는 만곡부의 일부인 만곡면에 의해 접속된다. 만곡면과 랜드면은 실질적으로 연속하다. 몰드가 제거된다. 물질을 선택적으로 경화시키거나 처리하여 마이크로 구조를 굳게한다. 몰드를 선택적으로 신장하여 마이크로 구조를 패턴화된 기판과 정렬시킨다.
본 발명의 다른 실시예는 마이크로 구조 어셈블리 형성 방법이다. 세라믹 파우더와 경화가능 퓨지티브 바인더를 포함하는 슬러리는 전극들과 패턴화된 유리 기판 상에 배치된다. 이 슬러리는 각각 장벽면 및 랜드면을 갖는 장벽부와 랜드부를 번갈아 갖는 마이크로 구조들로 몰드를 형상화시킨다. 각 장벽면과 랜드면은 만곡부의 일부인 만곡면에 의해 접속된다. 만곡면과 랜드면은 실질적으로 연속하다. 바인더가 경화되어 슬러리를 굳게하고 이 슬러리를 기판에 점착시킨다. 몰드가 제거되어 몰드 패턴을 복제하는 기판 상에 생 상태 마이크로 구조로 남게된다. 생 상태 마이크로 구조들을 탈지(debinding)하고 발화하여(firing) 바인더를 연소시키고 세라믹 파우더를 소결하여 세라믹 마이크로 구조들을 형성한다.
다른 실시예는 마이크로 구조의 장벽 종단을 형상화하는 프로세스이다. 생 상태 마이크로 구조의 장벽 종단에 웨이트가 부가된다. 웨이트의 하부 일부는 장벽 종단의 상부 코너와 접촉한다. 마이크로 구조들은 발화되고 웨이트가 제거된다.
도 1은 플라즈마 디스플레이 패널 어셈블리를 개략적으로 도시하는 3차원 도면.
도 2는 패턴화된 기판 상에 몰드되고 정렬된 마이크로 구조를 개략적으로 나타낸 횡방향 단면도.
도 3은 생 상태 마이크로 구조로부터 몰드를 제거하는 방법을 개략적으로 도시하는 도면.
도 4는 생 상태로부터 줄어든 패턴을 도시하는 패턴화된 기판 상에 마이크로 구조들을 개략적으로 도시하는 횡방향 단면도.
도 5는 생 상태로부터 줄어든 패턴을 도시하는 세라믹 마이크로 구조 장벽부의 종단을 개략적으로 도시하는 측면 단면도.
도 6은 기판 상에 곡률을 갖는 마이크로 구조의 제1 실시예를 개략적으로 도시하는 횡방향 단면도.
도 7은 기판 상에 곡률을 갖는 마이크로 구조의 제2 실시예를 개략적으로 도시하는 횡방향 단면도.
도 8은 기판 상에 곡률을 갖는 마이크로 구조의 제3 실시예를 개략적으로 도시하는 횡방향 단면도.
도 9는 감소된 장벽부 폭을 갖는 마이크로 구조의 실시예를 개략적으로 도시하는 횡방향 단면도.
도 10은 스텝 형상의 종단을 갖는 마이크로 구조 장벽부의 제1 실시예를 개략적으로 도시하는 측면 단면도.
도 11은 스텝 형상의 종단을 갖는 마이크로 구조 장벽부의 제2 실시예를 개략적으로 도시하는 측면 단면도.
도 12는 테이퍼링된 종단을 갖는 마이크로 구조 장벽부를 개략적으로 도시하는 측단면도.
도 13은 마이크로 구조 장벽부에 웨이트를 부가한 것을 개략적으로 도시하는 측단면도.
도 14는 마이크로 구조의 표면의 일부를 개략적으로 도시한 단면도.
패턴화된 기판 상에 마이크로 구조를 정확하게 몰딩하고 형성할 수 있는 방법들을 이미 설명하였다. 예를들어, PCT 특허공보 WO/0038829호 및 미국특허공개 제09/219,803호는 전극-패턴화된 기판 상에 세라믹 장벽 마이크로 구조를 몰딩하고 정렬하는 방법을 설명한다. PCT 특허공보 WO/0038829호 및 미국특허공개 09/219,803호는 픽셀들이 대향 기판들 간의 플라즈마 발생을 통해 조명되거나 어드레스된 PDP 및 PALC 디스플레이 등의 전자 디스플레이에 특히 유용한 세라믹 장벽 마이크로 구조 형성 방법을 설명한다.
본원과 동일자로 출원된 문서번호 56390US2002이고 발명의 명칭이 "METHOD FOR FORMING MICROSTRUCTURES ON A SUBSTRATE USING A MOLD"인 미국특허출원이 몰드를 사용하여 기판 상에 세라믹 마이크로 구조를 형성하는 방법을 설명한다.
이러한 플라즈마 디스플레이는 도 1에 도시된 바와같이 다양한 기판 소자를 갖는다. 관찰자로부터 떨어진 방향의 배면 기판 소자는 단독으로 어드레스가능한 병렬 전극(23)을 갖는 배면 기판(21)을 구비한다. 배면 기판(21)은 예를들어 유리, 세라믹, 금속 또는 플라스틱으로 된 다양한 혼합물로 형성될 수 있다. 세라믹 마이크로 구조(25)들은 적(R), 녹(G) 및 청(B) 인광 물질들이 침전된 분리 영역들과 배면 전극(23)들 사이에 위치되는 장벽부(32)를 포함한다. 전면 기판 소자는 유리 기판(51)과, 단독으로 어드레스가능한 병렬 전극(53) 세트를 포함한다. 또한 지속형 전극(sustain electrode)이라고도 하는 전면 전극(53)이 어드레스 전극이라고도 하는 배면 전극(23)에 직교하도록 배향된다. 전면적인 디스플레이(completed didsplay)에서, 전면 및 배면 기판 소자간의 영역은 비활성 가스로 채워진다. 픽셀을 조명하기 위해, 교차된 지속형 전극(53)과 어드레스 전극(23) 사이에 충분한 강도로 전기장이 인가되어 이들 사이의 비활성 가스 원자를 여기시킨다. 여기된 비활성 가스 원자는 uv(자외선) 복사하여 인광 물질이 적, 녹 또는 청 가시광을 방출하게 한다.
배면 기판(21)은 바람직하게는 투명 유리 기판이다. 전형적으로, 배면 기판(21)은 알칼리 금속을 임의로 없게 할 수 있는 소다석회 유리로 된다. 처리 동안 도달한 온도는 기판 내에 알칼리 금속이 존재하면 전극 물질을 이동시킬 수 있다. 이러한 이동은 전극들 간에 도전 경로로 될 수 있음으로써, 인접한 전극들을 단락시키거나 전극들 간에 바람직하지 않은 전기 간섭 즉, "크로스토크(crosstalk)"를 야기시킨다. 배면 기판(21)은 소결 또는 발화동안 세라믹 장벽 물질에 요구되는 온도를 견딜수 있어야 한다. 발화 온도는 대략 400 ℃ ∼ 1600 ℃로 다양할 수 있지만 소다석회 유리 기판 상에 제조된 PDP에서 전형적인 발화 온도는 대략 400 ℃ ∼ 600 ℃ 범위로, 슬러리 상태의 세라믹 파우더의 연화 온도에 따라 좌우된다. 전면 기판(51)은 배면 기판(21)과 바람직하게는 동일하거나 또는 대략 동일한 열팽창 계수를 갖는 투명 유리 기판이다.
전극들은 도전성 물질로 된 스트립(strips)들이다. 전형적으로, 전극들은 구리, 알루미늄 또는 은-함유 도전성 프릿(frit)이다. 전극들은 특히, 투명 디스플레이 패널을 갖는데 바람직한데 이러한 경우, 또한 인듐 틴 산화물과 같은 투명 도전성 산화 물질로 이루어질 수 있다. 전극들은 배면 기판(21)내에 또는 그 위에 패턴화된다. 예를들어, 전극들은 대략 120 ㎛ 내지 360㎛ 떨어져 있고, 폭이 대략 50 ㎛ 내지 75㎛ 이며, 두께가 대략 2 ㎛ 내지 15㎛이며, 수 ㎝에서 수십 ㎝ 범위일 수 있는 전체 액티브 디스플레이 에리어에 미칠 수 있는 길이를 갖는 병렬 스트립으로서 형성될 수 있다. 어떤 예들에서 배면 전극(23) 폭은 예를들어, 마이크로 구조(25)의 아키텍쳐에 따라 50 ㎛보다 좁거나 75 ㎛보다 넓다. 예를들어, 고해상도 플라즈마 디스플레이 패널에서, 전극들은 그 폭이 50 ㎛ 이하인 것이 바람직하다.
마이크로 구조(25)를 형성하기 위한 물질은 강체(rigid), 실질적으로는 조밀한 유전체 구조를 형성하기 위해 발화에 의해 융해되거나 소결될 수 있는 세라믹 입자들을 포함한다. 마이크로 구조(25)의 세라믹 물질은 바람직하게는 알칼리-금속 프리이고 유리 및 다른 비결정 산화물을 포함할 수 있다. 유리 프릿 또는 세라믹 파우더에서 알칼리 금속들이 존재하면 기판 전극들로부터 도전성 물질의 바람직하지 않은 이동을 유도한다. 장벽을 형성하는 세라믹 물질은 기판의 연화 온도보다 낮은 연화 온도를 갖는다. 연화 온도는 유리 또는 세라믹 물질은 표면-접속 다공성(surface-connect porosity)이 없거나 거의없는 비교적 조밀한 구조로 융해될 수 있는 최저 온도이다. 바람직하게는, 슬러리로 된 세라믹 물질의 연화 온도는 대략 600 ℃ 이상이고, 좀 더 바람직하게는 대략 560 ℃ 이상이며, 가장 바람직하게는 대략 500 ℃ 이상이다. 바람직하게는, 마이크로 구조(25)의 물질은 유리 기판의 열팽창 계수의 10 % 내에 있는 열 팽창 계수를 갖는다. 마이크로 구조(25)의 열팽창 계수와 배면 기판(21)의 열팽창 계수를 근접하게 매치시키면 프로세싱 동안 마이크로 구조(25)의 손상 변화를 감소시킨다. 또한, 열팽창 계수차는 상당한 기판 뒤틀림이나 파손을 야기시킬 수 있다.
PDP에서의 장벽부(32)는 예를들면 대략 100 ㎛ 내지 170 ㎛의 높이와 대략 20 ㎛ 내지 80㎛의 폭을 가질 수 있다. 장벽의 피치(횡방향 절단 유닛 길이 당 장벽수)는 바람직하게는 전극 피치와 매치한다.
PCT 특허 번호 WO/0038829, 미국특허출원번호 09/219,803호, 및 본원과 동일자로 출원된 문서번호 56390US002이고 발명의 명칭이 "METHOD FOR FORMING MICROSTRUCTURES ON A SUBSTRATE USING A MOLD"인 미국특허출원이 패턴화된 기판 상에 마이크로 구조를 정렬하고 형성하는 방법을 개시한다. 일 방법은 패턴화된 기판과 몰드상태로 된 패턴화된 기판 사이에 경화가능 물질을 포함하는 혼합물을 배치시킴으로써 진행한다. 도 2는 몰드(30)된 수평 절단부, 마이크로 구조(25)를 형성하는 경화가능 물질, 및 배면 전극(23)을 갖는 배면 기판(21)을 도시한다. 몰드(30)의 패턴화된 표면은 몰드(30)와 배면 기판(21) 사이에 있는 경화가능 물질로부터 다수의 마이크로 구조(25)를 형성할 수 있다. 몰드(30)는 배면 전극(23)의 이격에 의해 정의된 바와 같이, 선택적으로 신장되어 몰드(30)의 패턴화된 표면의 사전설정된 부분과 패턴화된 배면 기판(21)의 대응하는 사전설정된 부분을 정렬시킬 수 있다.
패턴화된 배면 기판(21) 상의 마이크로 구조(25)를 형성하기 위한 물질은 여러가지 방법으로 몰드(30)와 배면 기판(21) 사이에 배치될 수 있다. 그 물질은 몰드(30) 상태의 패턴에 직접 놓여진 다음, 배면 기판(21) 상에 물질과 몰드(30)를 배치시킬 수 있고; 물질을 배면 기판(21) 상에 배치시킨 다음에는 배면 기판(21) 상의 물질에 대해 몰드(30)를 압착시킬 수 있으며; 그 물질을 배면 기판(21) 상에 배치시킨 다음 몰드(30)와 콘택할 수 있거나; 또는 물리적 또는 다른 수단에 의해 몰드(30)와 배면 기판(21)을 함께 가져옴으로써 그 물질을 몰드(30)와 배면 기판(21) 사이의 갭 내로 도입할 수 있다. 몰드(30)와 배면 기판(21) 사이에 물질을 배치시키기 위해 사용된 방법은 특히, 배면 기판(21) 상에 형성될 마이크로 구조(25)의 가로세로비, 마이크로 구조-형성 물질의 점도, 및 몰드(30)의 강성에 좌우된다. 일반적으로, 그 폭(높은 가로세로비 구조)에 비교되는 큰 높이를 갖는 마이크로 구조(25)들은 비교적 깊은 오목면(indencation)을 갖는 몰드(30)를 사용한다. 이러한 경우들에서, 물질의 점도에 따라, 어떤 힘에 의해 물질이 몰드(30)의 오목면 내로 주입되지 않는다면 몰드(30)의 오목면을 완전히 채우기는 어려워질 수 있다. 바람직하게는, 물질에 버블이나 공기 주머니가 생기는 것을 최소화하면서 몰드(30)의 오목면을 완전히 채운다.
몰드(30)와 배면 기판(21) 간에 경화가능 물질을 위치시키는 한편, 배면 기판(21)과 몰드(30) 사이에 압력을 가함으로써 도 2에서와 같이 랜드부(34)의 두께로 설정한다. 랜드부(34)는 일반적으로 부분적으로 둘러싸는 장벽부(32)는 장벽부(32)들 사이에 있는 마이크로 구조(25)의 일부이거나 또는 배면 전극(23) 상부에 배치되거나 부분적으로 둘러싸고 있다. 랜드부(34)의 두께가 제로가 바람직하다면, 몰드(30)를 물질로 채운다음 배면 기판(21)과 콘택하기 앞서 블레이드나 스퀴지를 사용하여 몰드(30)로부터 어떤 추가의 물질을 제거하는 것이 바람직할 수 있다. 다른 애플리케이션으로서, 랜드부(34)의 두께를 제로로 하지 않는 것이 바람직할 수 있다. 따라서, PDP의 경우, 마이크로 구조(25)를 형성하는 재료는 일반적으로 유전체이고, 랜드부(34)의 두께는 배면 전극(23) 상에 배치된 유전체 재료의 두께를 판정한다. PDP의 경우, 랜드부(34)의 두께는, 플라즈마를 발생하고 화소를 활성화시키기 위해 배면 전극(23)과 지속형 전극(53) 사이에 어떤 전압을 인가할 것인지를 판정하는 데 중요할 수 있다.
몰드(30)의 패턴을 기판 패턴으로 정렬한 후, 몰드(30)와 배면 기판(21) 사이에 물질을 경화시켜 배면 기판(21)의 표면에 접착된 생 상태의 마이크로 구조(45)를 형성한다. 탈지(debinding)에 앞서, 마이크로 구조들을 생 상태 마이크로 구조라고 언급할 수 있다. 예를들어, 상기 물질은 가시광, 자외선 광, 전자 빔 조사, 다른 형태의 방사, 열 경화 또는 융해된 상태로부터의 냉각 내지 결정화를 이용하여 경화될 수 있다. 복사에 의한 경화의 경우, 배면 기판(21)을 통해, 몰드(30)를 통해 또는 배면 기판(21) 및 몰드(30)를 통해 복사가 전파될 수 있다. 바람직하게는, 경화 시스템이 선택되어 경화된 물질을 배면 기판(21)에 용이하게 접착시킨다. 이와 같은 물질이 사용되는 경우, 경화(hardening) 및 방사선 경화(radiation curing) 동안 줄어드는 경향이 있는 물질이 사용되는 경우에는, 그 물질은 바람직하게는 배면 기판(21)을 통한 방사에 의해 경화된다. 만약 물질이 몰드(30)를 통해서만 경화된다면, 그 물질은 경화(curing) 동안 줄어듦으로써 배면 기판(21)으로부터 벗져질 수 있으므로, 배면 기판(21)에 대한 점착에 악영향을 미칠 수 있다. 본 출원에서, 경화가능(curable)이란 것은 상술한 바와 같이 경화될 수 있는 물질을 의미한다.
물질을 경화한 다음 배면 기판(21) 표면에 점착된 생 상태 마이크로 구조(45)를 형성하고, 배면 기판(21)의 패턴에 정렬시키면 몰드(30)가 제거될 수 있다. 신장가능하고 유동성있는 몰드(30)를 제공하면 몰드(30) 제거에 도움을 줄 수 있는 데 이것은 디몰딩 포스(demolding force)가 좀 더 작은 표면적에 포커싱될 수 있도록 몰드(30)가 벗겨지기 때문이다. 도 3에 도시된 바와 같이, 장벽부(32)를 갖는 생 상태 마이크로 구조(45)들이 몰드되는 경우, 몰드(30)는 바람직하게는 장벽부(32)와 몰드(30)의 패턴에 병렬 방향으로 벗겨짐으로써 제거된다. 이것은 몰드 제거 동안 장벽부(32)에 수직으로 인가된 압력을 감소시킴으로써, 장벽부(32)의 손상 가능성을 감소시킨다. 바람직하게는, 몰드(30)의 패턴화된 표면 상에 코팅으로서 또는 마이크로 구조(25) 자체를 형성하기 위해 사용되는 물질에 몰드 박리제가 포함된다. 몰드 박리 물질은 높은 가로세로비 구조물이 형성됨에 따라 좀 더 중요해질 수 있다. 높은 가로세로비 구조는 디몰딩을 좀 더 어렵게 만들고, 마이크로 구조(25)에 손상을 줄 수 있다. 상술한 바와 같이, 배면 기판(21)측으로부터 물질을 경화하는 것은 경화된 생 상태 마이크로 구조(45)를 배면 기판(21)에 점착시키는 것을 향상시킬 뿐아니라, 경화동안 생 상태 마이크로 구조(45)가 배면 기판(21)측으로 줄어들 수 있게 함으로써, 몰드(30)를 벗겨내어 디몰딩을 좀 더 용이하게 할 수 있다.
몰드(30)가 제거된 후, 나머지는 배면 기판(21)의 패턴을 따라 정렬되고 그 위에 점착된 다수의 경화된 생 상태 마이크로 구조(45)를 갖는 패턴화된 배면 기판(21)이다. 애플리케이션에 따라, 이것은 최종 제품일 수 있다. 다른 애플리케이션에서 경화된 물질은 바람직하게는 고온에서 탈지함으로써 제거되는 바인더를 포함한다. 탈지 또는 바인더 발화 후, 생 상태 마이크로 구조를 발화시키면 유리 입자들을 융해시키거나 마이크로 구조 재료로 된 세라믹 입자들을 소결시킨다. 이것은 마이크로 구조(25)의 강도 및 견고성을 증가시킨다. 수축은 또한 마이크로 구조(25)가 조밀화됨에 따라 발화동안 발생할 수 있다. 도 4은 패턴화된 배면 전극(23)을 갖는 배면 기판(21) 상에서의 발화 이후 세라믹 마이크로 구조(25)를 도시한다. 발화가 마이크로 구조(25)를 강화시킴으로써 그 형상은 표시된 바와 같이 생 상태 마이크로 구조(45)의 형상에서 다소 줄어든다. 도시된 바와 같이, 발화된 마이크로 구조(25)는 배면 기판(21) 패턴에 따라 그 위치 및 피치를 유지한다.
PDP 디스플레이 애플리케이션으로서, 인광 물질이 마이크로 구조(25)의 채널들에 도포된다. 발화된 마이크로 구조(25)를 갖는 배면 기판(21)은 디스플레이 어셈블리 내에 설치될 수 있다. 이것은 지속형 전극(53)을 갖는 전면 기판(51)을 배면 기판(21)으로 정렬하는 것을 포함할 수 있으며, 이 배면 기판(21)은 도 1에 도시된 바와 같이, 지속형 전극(53)이 배면 전극(23)에 수직하는 인광 물질, 배면 전극(23), 및 마이크로 구조(25)를 갖는다. 이 대향하는 전극들을 교차하는 에리어는 디스플레이의 화소를 제한할 수 있다. 기판들이 같이 접착되고 그 에지들에서 밀봉됨에 따라, 기판들 간에 공간이 비어진다음 비활성 가스로 채워진다.
유전체 두께를 포함하는 마이크로 구조(25)의 랜드부(34)의 두께 프로파일은 플라즈마 디스플레이 패널의 중요한 양태일 수 있다. 랜드부(34)의 두께는 플라즈마 디스플레이 패널의 전기 성능에 영향을 줄 수 있다. 마이크로 구조(25)들은 몰드될 수 있거나 그렇지않으면 랜드부(34)의 두께 프로파일을 생성하도록 형성된다. 두께 프로파일은 랜드부(34)의 폭에 대해 일정한 두께를 제공하도록 설계될 수 있다. 다른 경우에서, 랜드부(34)의 두께 프로파일은 랜드부(34)의 폭에 대해 가변가능한 두께를 제공하도록 설계될 수 있다. 가변 두께 프로파일은 PDP의 다른 양태들 예를들면, 배면 전극(23)의 배치 및 디멘젼 또는 장벽부(32)의 아키텍쳐와 호환가능할 수 있다. 그러나, 프로세싱 동안 PDP의 전기 성능에 바람직하지 않은 영향을 갖는 마이크로 구조(25)의 물질에 변화가 생길 수 있다.
개별 랜드부(31)간의 실질적인 차 예를들면, 랜드부(34)의 다른 두께 또는 다른 두께 프로파일들은 바람직하지않은 발광 패턴(예를들어, 인광 물질의 불균일한 방출)으로 될 수 있다. 그 결과 예를들어, 개별 랜드부들 간에 실질적인 차에 따라 플라즈마 디스플레이 패널의 동작 동안 개별 화소들에 대한 스위칭 전압에 실질적인 차가 발생될 수 있다. 이 바람직하지 않은 발광 패턴들은 화소 대 화소 휘도 변동에 의해 명시될 수 있거나 또는 임의의 화소들을 조명하는 데 곤란함이 있다.
전기성능은 또한 마이크로 구조(25)로 도입되는 결함과 이후의 제조 공정(큐어링 또는 열 처리 공정 등의)에 의해 손상될 수도 있다. 마이크로 구조(25)는 예를들어, 틈(fracturing), 파열(splintering), 파손(brakage), 불균일한 수축(unequal shrinkage), 분할(splitting) 및 버글링(bugling) 등의 결함을 겪을 수 있다. 도 4에 도시된 바와 같이, 마이크로 구조(25)에서의 틈(33) 또는 다른 결함들은 배면 전극(23)의 일부, 배면 기판(21) 또는 둘다를 노출시킬 수 있다. 이러한 결함들은 또한 플라즈마 디스플레이 패널의 동작 동안 스위칭 전압에서 실질적인 차를 생성함으로써 플라즈마 디스플레이의 바람직하지않은 전기성능을 야기시킬 수 있다. 더우기, 동작 동안 시간이 경과함에 따라 인접 셀들 내로 확산하는 가스 종들을 틈들에 트랩할 수 있다. 이것은 사용 동안 플라즈마 디스플레이 패널의 성능을 떨어뜨리고 결국에는 그 수명을 단축시킨다.
형성을 위해 약간의 공정이 요구될 뿐아니라, 균일한 랜드부(34) 및 장벽부(32)로 몰드된 마이크로 구조들은 바람직한 물리적 특성을 가질 수 있다. 랜드부(34)의 존재는 몰드된 마이크로 구조(25)에 전반적인 구조적 안정성을 제공할 수 있다. 그러나, 탈지 및 소결 동안 랜드부(34) 내에 또는 인접하여 또는 그 내부에 틈들이 생기면 장벽부(32)의 배면 기판(21)으로의 부착에 잠재적으로 손상을 줄 수 있다.
마이크로 구조(25)가 조밀해짐에 따라 발화동안 수축될 수 있다. 도 4는 발화후 배면 기판(21)에서의 마이크로 구조(25)의 횡방향 단면도를 도시하고, 도 5는 발화후 배면 기판(21) 상의 마이크로 구조(25)의 종단에서의 측면 단면도를 도시한다. 발화은 마이크로 구조(5)를 조밀화시킴으로써 표시된 바와 같이 그 프로파일은 생 상태 프로파일(45)에서 다소 줄어든다. 도시된 바와 같이, 발화된 마이크로 구조(25)의 대부분들은 통상 생 상태 마이크로 구조(45)의 형상에 따라 그 관련 형상을 유지한다. 도 4는 또한 발화된 마이크로 구조(25)가 통상 배면 기판(21)과 그 배면 기판(21) 상에 패턴화된 배면 전극(23)에 대해 그 위치 및 피치를 유지함을 도시한다. 그러나, 발화동안의 마이크로 구조(25)의 수축은 발화된 물질에 스트레스를 증가시킬 수 있다. 이러한 스트레스는 발화 또는 냉각 프로세스 동안 해제되고 마이크로 구조(25)에 균열이나 틈을 발생시킬 수 있다.
열 프로세싱에 앞서, 생 상태 마이크로 구조(45)의 형상에 적어도 일부 틈(33)이 있다고 생각될 수 있다. 도 4에 도시된 것과 유사한 형상을 형성하기 위해 몰드된 생 상태 마이크로 구조(45)는 특히 발화 후에 틈(33)으로부터 손상을 입을 것이다. 이것은 특히, 생 상태 마이크로 구조(45)의 횡방향 절단면 프로파일이 랜드부(34) 근방에 표면 불연속(3)을 포함하는 경우 특히 그렇다. 도 4에 도시된 바와 같이, 마이크로 구조(25)는 표면(61)을 갖는 채널(16)을 포함하고, 이 표면(61)은 장벽면(52) 및 랜드면(54)을 포함한다. 표면 불연속(43)은 표면(61)의 두개 부분들이 만나는 점(도 4에 도시된 바와 같이 장벽면(52)이 랜드면(54)을 만나는 점)이고 거기에는 실질적으로 경사에 불연속 예를들어, 랜드면(54)의 경사에 대한 장벽면(52)의 경사의 실질적으로 불연속하다.
다른 예가 도 6에 도시되어 있는 데, 여기에서 만곡부(36)를 갖는 마이크로 구조(25)를 도시한다. 본 예에서, 점(43)에서 표면 불연속은, 랜드면(54)의 경사가 점(43)에서의 만곡면(56)의 경사와 실질적으로 동일하지 않는 경우, 만곡면(56)과 랜드면(54) 사이에 있는 표면(61) 상에 존재할 수 있다. 표면 불연속은 표면(61)의 평탄성을 깨뜨리는 것으로 가시화될 수 있다. 표면 불연속은 또한 예를들어, 만곡면(56)이 장벽부(52)를 만나는 점에 존재할 수 있지만, 랜드부(34)에 근접하는 표면 불연속 근방에 또는 거기에서 틈이 발생하는 것이 일반적이다.
표면(61)은, 한 방향에서 도달된 한 점(43)에서의 경사(102)와 도 14에 도시된 바와 같이, 반대 방향에서 도달된 한 점(43)에서의 경사(104) 간의 실질적인 차가 있는 경우, 한 점(43)에서 불연속한 것으로 간주된다. 즉, 본원에 사용된 바와 같이, 도 14에서 도시되는 바와 같이 선형으로 확장하는 경우, 표면(61)을 따라 두개 방향으로부터 한 점에 도달함으로써 도출된 순간 선형 경사(102, 104)가 기껏해야 대략 5°각도(106) 정도, 바람직하게는 대략 3°정도 차가 난다면 표면(61)은 한 점(100)에서 연속적이다.
마이크로 구조 문제의 다른 원인으로서, 마이크로 구조 발화 동안에 발생하는 수축이 장벽부의 종단에 영향을 미칠 수 있다. 도 5에 도시된 바와 같이, 측면 절단면은 열 처리 이후에 마이크로 구조(25)의 장벽부 종단(29)에 나타나는 변형(예를들어, 변형(37))을 도시한다. 발화은 마이크로 구조(25)를 조밀화시킴으로써 그 프로파일이 도시된 바와 같이 생 상태 프로파일(45)에서 줄어든다. 적어도 어떤 예들에서, 그 수축은 발화 이후 30 % 내지 40% 범위에 있다.
도시된 바와 같이, 장벽부(32)의 길이 대부분을 덮는 장벽부의 상단부(48)는 비교적 평탄한 표면을 유지한다. 그러나, 장벽부 종단(29)은 통상 장벽부(32)의 나머지 부분과 균일하게 수축하지는 않고 장벽부 종단(29)의 미소한 구부러짐(curling)이 생겨 변형(37)에 이르게 된다. 이러한 변형(37)은 어셈블리 및 플라즈마 디스플레이 패널 또는 다른 디바이스의 기능에 다수의 문제들을 발생시킬 수 있다. 첫번째, 디스플레이의 밀봉 및 핸들링 동안, 기계적인 힘이 변형(37)을 야기시켜 절단되게 할 수 있다. 절단된 종단 부품들은 PDP 기능과 수명에 유해할 수 있다. 두번째, 변형(37)이 디스플레이 내에 손상되지 않은채로 그대로 있다면, 변형(37)은 전면 기판(51)에 대해 리프트 에리어를 제공할 것이다. 전면 기판(51)은 장벽부(32)의 길이를 따라 장벽부의 상부(48)와 동일 평면에 있게 될 것이고 장벽부의 상부(48)와 전면 기판(51)의 표면 사이에 갭이 생성된다. 이것은 동작 동안 스위칭 전압에서 큰 차 뿐아니라 인접 셀들에서 여기된 가스 종들 간에 크로스토크를 발생시킬 수 있다.
신규한 형상을 포함하는 마이크로 구조들이 개발되어왔다. 본 발명은 바람직하다면, 물질의 열 처리와 관련된 하나 이상의 문제 예를들어, 그 물질의 변형 및 틈과 같은 문제들을 극복하기 위해 이용될 수 있다. 이것은 랜드부와 장벽부를 포함하는 마이크로 구조를 준비하는 데 특히 유용하다. 일실시예에서, 마이크로 구조들은 랜드부의 랜드면과 연속하는 만곡부의 만곡면을 갖는 것으로 구비된다. 다른 실시예에서, 마이크로 구조들은 얇은 장벽 폭 프로파일을 갖는 것으로 구비된다. 이러한 실시예들에서, 마이크로 구조의 형상 또는 크기는 전형적으로는 증가된 틈-저항(fracture-resistance)을 제공한다. 본 발명의 다른 실시예에서, 마이크로 구조는 종단부분에 모양을 부여하는 데 특히, 종단부분의 모양이 스텝 형상인 장벽부를 포함한다. 또 다른 실시예에서 장벽부의 종단에 웨이트를 둠으로써 마이크로 구조의 장벽 종단부분을 형상화시키는 방법이 제공된다. 또한, 마이크로 구조를 몰딩하고 형성할 수 있는 기술들이 본 발명의 실시예들이다.
마이크로 구조(25)의 형상은 통상 배면 기판(21) 상에 형성된 생 상태 마이크로 구조의 역 이미지로 만들어지는 패턴화된 몰드(30)에 의해 형성된다. 마이크로 구조(25)들은 통상 몰드(30)로 된 패턴화된 표면과 배면 기판(21) 사이에 물질을 배치시킴으로써 형성된다. 도 6에 도시된 바와 같이 일 실시예에서, 패턴화된 몰드(30)는 다수개의 반복하는 마이크로 구조 유닛(15)들로 물질을 형상화하고, 각 반복 마이크로 구조 유닛(15)은 3개의 주요 부분들; 장벽부(32), 랜드부(34), 및 만곡부(36)를 갖는다. 반복 마이크로 구조 유닛(15)들은 물질로 다수개 채널(16)들을 형성하고, 이 채널들은 장벽부(32), 랜드부(24), 및 만곡부(36)의 형상에 의해 만곡되고 정의되는 부분인 표면(61)을 갖는다. 채널(16)의 표면(61)은 각 부분들의 표면에 대응하는 장벽면(52), 랜드면(54), 및 만곡면(56)을 포함할 수 있다.
마이크로 구조(25)들은 원한다면, 도 4에 도시된 바와 같이, 장벽부(32)가 랜드부(34)를 만나는 마이크로 구조(25)의 영역 근처에 틈(33)이 생길 가능성을 감소시키도록 형상화될 수 있다. 일 실시예에서, 도 6에 도시되는 예에서, 만곡부(36)로부터 랜드부(24)로의 실질적인 연속하는 표면(61)이 제공된다. 본원에서 논의된 바와 같이, 본 발명은 랜드면(54)에 연속하는 만곡면(56)을 갖는 만곡부(36)를 포함하는 마이크로 구조(25)와, 마이크로 구조(25) 형성 기술을 설명한다. 표면(61)을 포함한 마이크로 구조(25)의 전체 형상을 설명하는 파라미터의 예들을 이하에 설명한다.
전형적인 플라즈마 디스플레이 패널(도 1)로서, 패턴화된 몰드(30)가 배면 기판(21)의 표면 상에 1000 ∼ 5000 또는 그 이상의 반복 마이크로 구조 유닛(15)을 형성할 수 있다. 배면 기판(21)의 표면은 전형적으로는 병렬 어드레스 전극(23)으로 패턴화되고, 마이크로 구조(25)가 형성된 경우, 이 마이크로 구조(25)들이 배면 전극(23)과 정렬된다. 전형적으로 랜드부(34)들이 배면 전극(23)과 정렬된다.
장벽부(32)는 플라즈마 디스플레이 패널의 비활성 가스들을 물리적으로 포함하는 장벽 구조를 형성한다. 장벽부(32)의 물질이 랜드부(34) 및 만곡부(36)의 물질과 물리적으로 연속한다하더라도, 장벽부(32)의 바운더리를 인위적으로 정의함으로써 본 발명을 구체적으로 설명하기가 용이해진다. 장벽부(32)의 각 사이드는 장벽 라인(42)으로 경계된다. 장벽 라인(42)은 장벽부 상부(48)로부터 마이크로 구조/기판 인터페이스(41) 상의 점까지이다. 장벽 라인(42)은 장벽부 상부(48) 근처의 장벽부(32)의 수직 표면의 경사로 이어진다. 장벽 라인 각도(49)는 장벽 라인(42)과 마이크로 구조/기판 인터페이스(41)에 의해 형성된다. 장벽 라인 각도(49)는 통상 130°내지 90°범위이고 전형적으로는 115°내지 90°범위에 있으며 95°내지 90°범위에서 있을 수 있다.
플라즈마 디스플레이 패널의 일 실시예는 마이크로 구조/기판 인터페이스(41)로부터 장벽부 상부(48)에까지 측정된 바와 같이, 80 내지 200 ㎛ 또는 100 내지 170 ㎛ 범위에 있는 높이(hBP)를 갖는 장벽부(32)를 포함한다. 장벽부 상부(48)에서, 장벽부(32)의 폭은 전형적으로는 예를들어, 20 내지 80 ㎛이다. 마이크로 구조/기판 인터페이스(41)에서 장벽부(32)의 폭은 통상 예를들어, 20 내지 120 ㎛ 범위에 있다.
어떤 경우들에서 랜드부(34)는 배면 기판(21)의 표면 상에 배면 전극(23)의 측면들과 상부들을 포함하는 유전체층을 형성할 수 있다. 예를들어, 배면 전극(23)이 배면 기판(21)의 표면 상(예를들어, 마이크로 구조/기판 인터페이스(41) 위)에 형성되면, 마이크로 구조(25)의 물질은 배면 전극의 상부와 측면들과 접촉한다. 다른 경우들에서 배면 전극(23)은 배면 기판(21) 내에 형성됨으로써 마이크로 구조(25)의 물질이 배면 전극(23)의 상부와만 콘택하거나 또는 배면 전극(23)과 전혀 콘택하지 않을 수 있다.
랜드부(34)의 물질은 장벽부(32)와 만곡부(36)의 물질과 접촉한다. 랜드부(34)의 각 측면은 인접한 장벽부(32)의 장벽 라인(42)에 의해 경계지어되고; 따라서 장벽 라인(42)들은 랜드부(34)의 폭을 한정할 수 있다. 랜드부(34)의 바닥부는 마이크로 구조/기판 인터페이스(41)에 의해 경계지어지고 랜드부(34)의 상부는 랜드면(54)을 따라 이어지는 수평선인 랜드 라인(44)에 의해 경계지어진다. 랜드 라인(44)은 랜드부(34)로부터 표면(61)이 만곡될 때 랜드면(54)으로부터 이탈한다.
플라즈마 디스플레이 패널의 일 에에서, 랜드부는 마이크로 구조/기판 인터페이스(41)로부터 랜드면(54)까지 측정된 바와 같이, 8 내지 25 ㎛ 범위의 두께를 갖는다. 랜드부의 폭은 예를들어, 100 내지 400 ㎛ 범위에 있고 인접한 장벽부(32)의 장벽 라인(42)들 사이의 거리로서 측정된다. 랜드부(34)의 물질의 일부는 배면 전극(23) 위에 유전체층을 형성하고, 어떤 예들에서는 이 층의 두께를 적어도 일부의 배면 전극(23)의 폭 이상으로 일정하게 유지하는 것이 바람직하다. 예를들어, 그 두께는 전극의 적어도 75%, 85%, 95% 또는 바람직하게는 100% 이상이다.
본 발명의 일 실시예에서, 도 6에 도시된 바와 같이, 표면(61)은 실질적으로 만곡면(56)에서 랜드면(54)까지 연속한다. 표면(61)은 만곡면(56)과 장벽면(52) 사이에 표면 불연속을 선택적으로 포함할 수 있다. 따라서, 만곡면(56)은 장벽면(52)과 연속하지 않을 수 있다. 만곡면(56)을 장벽면(52)에서 시작하고 랜드면(54)에서 종료하는 것으로서 정의함으로써 본 실시예를 구체적으로 설명하기가 용이해진다. 일 실시예에서, 만곡면(56)은 바람직하게는 장벽부 상부(48)보다 마이크로 구조/기판 인터페이스(41)에 좀 더 근접한 장벽 라인(42)에서 시작된다. 만곡면(56)은 바람직하게는 배면 전극(23) 보다는 장벽 라인(42)에 더 가까운 랜드 라인(44)에서 종료한다.
다른 실시예에서, 도 7에 도시된 바와 같이, 표면(61)은 장벽면(52)과 랜드면(54) 사이에 실질적으로 연속적일 수 있다. 표면(61)을 따른 연속성은 채널(16) 내에 표면 불연속을 제공하지 않는다. 일 실시예에서, 만곡면(56)은 바람직하게는 장벽부 상부(48)보다는 마이크로 구조/기판 인터페이스(41)에 더 근접한 장벽 라인(42)에서 시작한다. 일 실시예에서, 만곡면(56)은 바람직하게는 배면 전극(23)보다는 장벽 라인(42)에 더 근접한 랜드 라인(44) 상의 한 점에서 종료한다.
본 발명의 다른 실시예에서, 도 8에 도시된 바와 같이, 만곡면(56)은 장벽 상부 코너(63)에서 시작하고 랜드면(54) 상에 수평면상에 종료한다. 만곡면(56)이 장벽 상부 코너(63)에서 시작되기 때문에 장벽부(32)의 측면은 대체로 곡률을 갖는다. 일 실시예에서, 만곡면(56)은 바람직하게는 배면 전극(23)보다는 장벽 라인(42)의 측면에 더 근접한 랜드 라인(44) 상의 한 점에서 종료한다.
어떤 예들에서, 곡률 반경 R에 의해 만곡면(56) 또는 표면(61)을 정의하는 것이 유용하다. 곡률 반경 R과 곡률 κ는 서로 반비례하며 수학식으로 표시될 수 있다:
곡률 반경 R이 증가함에 따라, 곡률 κ가 감소한다. 만곡면에서의 곡률 반경 R은 마이크로 구조(25)의 다른 크기들 예를들어, 장벽부 높이 hBP, 장벽부 폭 wBP, 또는 랜드부 두께 hLP와 상관하여 설명될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 마이크로 구조(25)의 만곡면(56)은 하나의 곡률 반경을 갖는다. 이것은 곡률 반경 κ가 만곡면(56)을 따라 어떤 점에서 변하지 않는다는 것을 나타낸다. 만곡면(56)의 형상은 원호의 형상과 동일할 수 있고, 여기서, 원의 반경은 만곡면(56)의 곡률 반경 R과 동일하다. 곡률 반경 R은 마이크로 구조(25)의 다른 크기에 기초하여 선택될 수 있다. 예를들어, 곡률 반경 R은 장벽부 높이 hBP의 분율(fraction)일 수 있다. 본 발명의 유용한 실시예에서 마이크로 구조(25)는 만곡면(56)을 갖고 이 만곡면(56)은 하나의 곡률 반경 R로 정의되고, 곡률 반경 R은 장벽부 높이 hBP의 5% 내지 80% 범위 내, 장벽부 높이 hBP의 10% 내지 50% 범위 내, 또는 장벽부 높이 hBP의 12% 내지 25% 범위 내에 있다.
본 발명의 다른 실시예에서, 만곡면(56)은 하나의 곡률 반경 이상으로 규정된다. 도 6에 도시된 바와 같이 본 실시예의 일 예에서, 두개의 곡률 반경 R1 및 R2는 만곡면(56)을 규정하고 여기서 랜드면(54)은 만곡면(56)과 만나고 만곡면(56)은 장벽면(52)과 각각 만난다. 두 개 이상의 곡률 반경이 사용될 수 있다. 임의의 실시예들에서, 하나 이상의 곡률 반경을 포함하는 만곡면(56)은 실질적으로 연속적이다(즉, 표면 불연속성이 없다). 예를들어, 만곡면은 만곡면(56) 상에 개별 점들에 대한 값 R1과 R2 사이에 있는 곡률 반경을 포함한다. 만곡면을 따라있는 한 점들에 대한 곡률 반경의 변화는 만곡면(56)의 기능으로 이어진다. 곡률 반경의 변화는, 도 6, 7 및 8에 도시된 어떤 실시예들에 대해 설명한 바와 같이 마이크로 구조(25)의 만곡면(56)의 어떤 형상과 조합하여 사용될 수 있다.
본 발명의 다른 양태는 마이크로 구조(25)의 크기를 수정함으로써 틈 발생을 감소하거나 방지하는 것과 관련된다. 또한, 장벽부의 폭을 감소시킴으로써 마이크로 구조 물질을 탈지하고 소결할 때 발생하는 응력-관련 틈의 발생을 감소시키거나 방지한다는 것이 밝혀졌다. 따라서, 다른 실시예에서 도 9에 도시된 바와 같이, 본 발명은 감소된 장벽부 폭 wBP를 갖는 장벽부(32)를 갖는 마이크로 구조(25)를 포함한다. 본 실시예에서 장벽부 폭 wBP은 마이크로 구조/기판 인터페이스(41)에서 측정된 바와 같이, 바람직하게는 25-75 ㎛이고, 좀 더 바람직하게는 50-75 ㎛ 범위 내에 있으며, 가장 바람직하게는 65-75 ㎛ 범위 내에 있다. 장벽부 높이 hBP는 통상 100-170 ㎛ 범위 내에 있다.
통상, 본원에 기술된 방법들 및 구조들은 틈 발생을 감소시키는 마이크로 구조를 갖는 물건 및 디바이스를 형성하기 위해 사용될 수 있다. 예를들어, 물건 및 디바이스들이 기판 상에 적어도 99%, 바람직하게는 100%의 마이크로 구조들 즉, 마이크로 구조/기판 인터페이스(41)와 랜드라인(44) 사이에 측정된 바와 같이 랜드 두께의 25% 또는 그 이상의 깊이를 갖는 크랙을 갖지 않는 마이크로 구조들로 형성될 수 있다.
탈지 및 소결에 이어, 장벽부의 상부(48)는 평탄하고 실질적으로는 물리적인 불규칙성이 없는 것이 바람직하다. 이러한 평탄성은 그 전체 길이를 따라 장벽부들의 상부(48)와 대향 유리 기판(51)의 콘택을 촉진한다. 이 완전한 콘택은 장벽부(32)들에 의해 형성된 채널(15)을 "밀봉(seals)"하고 인접 채널(15)들에서의 가스 종들이 장벽부의 상부들과 대향 유리 기판(51) 사이의 갭을 통해 탈출하는 것을 방지하거나 또는 실질적으로 방해한다.
탈지 및 소결 동안, 마이크로 구조(25)의 장벽부(32)의 종단은 수축되고 스트레스가 불공평하게 릴리즈된다. 도 5에 도시된 바와 같이, 측면 절단면은 탈지 및 소결 이후의 마이크로 구조(25)의 장벽부(32)의 종단에서의 변형을 도시한다. 발화이 마이크로 구조(25)을 조밀화시킴으로써 그 프로파일이 도시된 바와 같이 생 상태 프로파일(45)에서 줄어든다. 도시된 바와 같이, 장벽부 종단(29)들 사이에서, 장벽부(32)의 대부분의 길이에 걸쳐있는 장벽부의 상부(48)는 생 상태 마이크로 구조(45)의 형상에 따라 평탄한 표면을 유지한다. 그러나, 장벽부 종단(29)은 장벽부(32)의 나머지와 균일하게 수축하지 않고 장벽부 종단(29)에 미소한 구부러짐이 발생하여 변형(37)에 이른다. 변형(37)이 존재하면 장벽부 종단(29) 부근에 있는 장벽부들의 상부(48)에 리프트 에리어를 생성할 수 있다. 변형(37)은 플라즈마 디스플레이 패널의 어셈블리 및 기능에 다수의 문제를 만들 수 있다. 첫번째, 디스플레이의 밀봉 및 핸들링 동안, 기계적인 힘이 변형(37)을 야기시켜 절단되게 할 수 있다. 절단된 종단 부품들은 PDP 기능과 수명에 유해할 수 있다. 두번째, 앞서 나타낸 바와 같이, 변형(37)은 대향하는 유리 기판(51)과 장벽부의 상부(48)와의 완전한 접촉을 방해할 수 있다. 완전한 접촉이 아니면, 장벽부의 상부(48)와 전면 기판(51)의 표면 사이에 갭이 존재할 수 있다. 이것은 인접한 셀들에서 여기된 가스 종들 간에 크로스토크뿐아니라 동작 동안 스위칭 전압에서 큰 차를 발생시킬 수 있다.
따라서, 변형이 PDP의 기능 또는 적합한 어셈블리와 간섭하는 것을 방지하는 이러한 방식에서 생 상태 마이크로 구조(45)들의 장벽 종단을 형상화하는 것이 바람직하다. 도 10에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예는 특히, 마이크로 구조를 탈지하고 소결시 발생하는 변형(37)과 관련된 문제들을 극복하는 스텝 형상 종단(476)을 갖도록 몰드된 생 상태 마이크로 구조(45)를 제공한다.
도 10에 도시된 바와 같이, 장벽부의 스텝 형상 종단(47)은 제1 스텝(58), 제2 스텝(68), 및 제3 스텝(78)을 갖는다. 바람직하게는, 스텝 형상의 종단(47)은 적어도 2개의 스텝들을 갖는다. 스텝 형상의 종단(47)의 각 스텝은 스텝 높이 hS, 스텝 폭 wS, 및 스텝 각도(67)를 갖는다. 스텝-형상 종단(47)의 각 스텝은 각각 다른 스텝 높이 hS, 다른 스텝 폭 wS, 및 다른 스텝 각도(67)를 가질 수 있다. 바람직하게는, 각 스텝의 스텝 높이 hS는 적어도 20 ㎛이고 바람직하게는, 스텝 폭 wS는 스텝 높이 hS이거나 더 크다. 스텝 각도는 통상 90 내지 175 °범위에 있고 전형적으로는 90 내지 145 °범위 내에 있으며, 90 내지 125 °또는 90 내지 110 °범위 내에 있을 수 있다. 발화 이후 마이크로 구조(25)의 형상은 장벽부(32)의 전체 측면 절단면 프로파일에 걸쳐 스텝 형상의 종단(47)을 포함하는 생 상태 마이크로 구조(45)를 모방할 수 있다. 스텝 형상 종단(47)의 위치, 보통은 배면 기판(21)에 인접한 스텝 예를들어, 제3 스텝(78)에서, 스텝 형상 종단(47)은 탈지 및 소결 이후에 나타나는 변형(37)을 표시할 수 있다. 그러나, 스텝 형상 종단(47)에서 이러한 변형(37)은 어셈블리 또는 PDP의 기능에 유해할 것 같지는 않다.
본 실시예의 다른 변형에서, 도 11에 도시된 바와 같이, 배면 기판(21)에 인접하는 스텝 예를들어, 제3 스텝(78)이 연장된다. 바람직하게는, 배면 기판(21)에 인접한 스텝 예를들어 제3 스텝(78)에 대한 스텝 높이 hS 대 스텝 폭 wS(hS: wS)의 비는 1:1 내지 1: 10 범위 내에 있고, 좀 더 바람직하게는 1:1.5 내지 1:8 범위 내에, 가장 바람직하게는 1:2 내지 1:6 범위에 있다.
본 발명의 다른 실시예에서, 도 12에 도시된 바와 같이, 장벽부(32)의 종단(47)은 장벽부 상부(48)로부터 배면 기판(21) 표면까지 테이퍼(taper)된다. 장벽부(32)의 테이프된 종단(47)은 다양한 형상 또는 기하학적 구조로 될 수 있고 열적으로 처리된 경우 구조적으로 건실하고 장벽부 상부(48) 상에 실질적인 변형을 만들지는 않는 생 구조 형상(green structure shape: 47)을 제공한다. 바람직하게는, 생 상태 테이퍼 종단(47)의 테이퍼된 종단 각(57)은 15 °이상 60 °이하이다.
도 12에 도시된 바와 같이, 생 구조(green structure) 상태로 된 장벽부(32)의 테이퍼 종단(47)의 적합한 형상은 생 상태 마이크로 구조(45)의 상부로부터 배면 기판(21)의 표면까지 이어지는 직선을 포함한다. 이어서 열 처리하면, 마이크로 구조가 생 상태 형상(45)에서 처리된 상태(25)로 줄어든다. 그러나, 테이퍼된 종단(47) 때문에, 열 처리 동안에 발생하는 장벽부(32)의 종단에서의 형상의 어떤 변화가 장벽부 상부(48)의 평탄성 또는 장벽부의 종단의 안정성에 실제로 영향을 미치지는 않는다.
다른 실시예는 마이크로 구조(25)의 탈지 및 소결 동안 장벽부(32) 종단이 구부러지는 가능성 또는 그 양을 감소시키거나 방지한다. 도 13에 도시된 바와 같이 장벽부의 상부 코너(77)와 접촉하여 웨이트(19)를 배치한다. 전형적으로는 웨이트는 장벽부의 적어도 하나의 상부 코너(77)에서 접촉할 것이다. 다수의 웨이들이 장벽 종단을 나타내는 어셈블리의 각 에지를 따라 존재될 수 있다. 바람직한 실시예에서, 장벽 종단을 나타내는 각 어셈블리 에지를 따라 웨이트가 배치되고, 이 웨이트는 장벽부의 상부 코너들 모두 또는 대부분과 접촉한다.
바람직하게는, 장벽부의 상부 코너(77) 상에 웨이트에 의해 미치는 압력은 탈지 및 소결 동안 (예를들어, 도 5에 도시된 바와 같은) 변형(37)의 발생을 방지하기에 충분하다. 탈지 및 소결동안 웨이트에 의해 미치는 압력은 각진 장벽 종단 코너(87)를 생성할 수 있다. 그 압력은 장벽부(32)의 종단을 배면 기판(21)의 표면에까지 평탄화시킬 만큼 상단히 크지는 않다. 전형적으로는 장벽 종단 당 0.0001 내지 0.002 N(Newton)의 범위 내가 바람직하고, 좀 더 바람직하게는 장벽 종단 당 0.0001 내지 0.001 N의 범위 내이고, 가장 바람직하게는 장벽 종단 당 0.0002 내지 0.0005 N의 범위 내이다. 웨이트(19)는 다양한 형상 예를들어, 장방형, 삼각형, 사다리꼴, 또는 장사방형일 수 있다. 바람직하게는, 웨이트(19)의 하부(75)는 평탄하지만, 웨이트(19)의 웨이트 하부(75)가 장벽부의 상부 코너(77)와 뚜렷하게 접촉한다면, 다소 구부러져있거나 각이 진 하부(75)가 사용될 수 있다.
일 실시예에서, 도 13에 도시된 바와 같이, 장벽부의 상부 코너(77)와 웨이트 하부(75)의 한 점 간에 접촉이 이루어지고, 배면 기판(21)의 기판 상의 한 점에서 외측 하부 코너(71)와 배면 기판(21) 간에도 접촉이 이루어진다. 그러나, 외측 하부 코너(71)는 대안적으로는, 다른 표면 예를들면, 어셈블리와 관련되지 않는 오브젝트의 표면과 접촉할 수 있다. 배면 기판(21)의 표면 상의 한 점에서 외측 하부 코너(71)와 배면 기판(21)의 접촉은 웨이트/기판 각(85)을 생성할 수 있다. 웨이트/기판 각(85)은 대체로 0.5 내지 2.5°이고, 전형적으로는 0.5 내지 1°이고, 0.5 내지 0.8 °사이일 수 있다.
웨이트(19)는 전형적으로는 세라믹 물질 예를들어, 유리 또는 금속의 탈지 및 소결 동안 도달된 온도를 견딜 수 있는 물질들로 구성된다. 바람직하게는 이러한 물질들은 탈지 및 소결 동안 접착하지 않거나 이 세라믹 물질과 화학적으로 반응하지 않는다. 적합한 물질들의 예들은 알루미늄 산화물, 소다석회 유리, 및 산화 지르코늄을 포함한다. 일 바람직한 물질은 산화 지르코늄이다. 언프라임 소다석회 유리는 소결 동안 약간 리브 포뮬레이션에 장해가 된다. 알루미늄 및 지르코늄은 장해가 되지 않는다. 지르코늄은 가장 반응이 적다.
다른 물건들은 또한 몰드된 마이크로 구조들로 된 기판을 사용하여 형성될 수 있다. 예를들어, 몰드된 마이크로 구조들은 전자 포토레지스트 플레이트와 같은 애플리케이션에 대한 모세관 채널(capillary channels)을 형성하기 위해 사용될 수 있다. 더우기, 몰드된 마이크로 구조들은 광을 생산하는 플라즈마 또는 다른 애플리케이션용으로 사용될 수 있다.
예들
예1-10
장벽 리브는 몰드 및 광경화성 유리 프릿 슬러리를 사용하여 기판 상에 형성되었다. 유리 프릿 슬러리가 준비되었다. 본 예들에서 사용된 유리 프릿 슬러리 포뮬레이션은 TiO2 및 Al2O3 등의 내화 필러와 납 붕규산 유리 프릿을 함유하는 RFW030 유리 파우더(일본 동경에 있는 아사이 유리 공업주식회사)를 웨이트 80으로 포함한다. 유리 파우더에, Sartomer Company, Inc, PA로부터 이용가능한 BisGMA(bisphenol-a diglycidyl ether dimethacrylate)를 웨이트 8.034으로 그리고, 일본 Kyoeisha Chemical Co., Ltd로부터 이용가능한 TEGDMA(triethylene glycol dimethacrylate)를 웨이트로 4.326를 첨가하였다. 희석제로서, 웨이트 7로 1, 3 butanediol(Aldrich Chemical Co.,Milwaukee, WI)를 사용하였다. 추가하여, 3M Company, St. Paul, MN으로부터 이용가능한 POCAⅡ(phosphate polyoxyalkyl polyol)(다른 제작사들로부터 이용가능한 다른 폴록시알킬 폴올도 사용될 수 있임)를 웨이트 0.12로 분산제로서 첨가하였고, A174 실란(Aldrich Chemical Co.,Milwaukee,WI)의 A174 실란을 웨이트 0.16으로 실란 결합제로서 첨가하였으며, IrgacurTM 819를 웨이트 0.16으로 경화 개시자(cure initiator)로서 첨가하였다. 또한, BYK Chemie USA, Wallingford, CT로부터 BYK A555를 웨이트 0.20으로 디에어링 에이전트(deairing agent)로서 첨가하였다.
모든 액체로 된 성분과 광-개시제(photo-initiator)가 스테인레스 스틸 혼합 콘테이너에서 혼합되었다. 성분들이 공기 모터에 의해 구동된 카울 블레이트(VWR Scientific Products, West Chester, PA)를 사용하여 섞여졌다. 혼합 블레이드를 작동하여, 고체 성분들이 천천히 첨가되었다. 모든 성분들이 섞인 후, 혼합물이 5분 동안 추가로 섞여졌다. 슬러리가 1/2 인치 원주형 고밀도 알루미늄 산화물 밀링제로 충전된 고밀도 폴리에틸렌 콘테이너로 운반되었다. 페인트 컨디셔너(Red Devil Model 5100, Union, NJ)를 사용하여 30분 동안 밀링을 행한다. 그런다음 슬러리가 볼 밀로부터 유출된다. 결국, 슬러리를 3-롤 밀(Model 2.5x 5 TRM, Charles Ross & Son Company, Haupauge, NY)를 사용하여 60 ℃에서 밀링되었다.
2.3 ㎜ 두께의 소다석회 유리 기판(Libbey Owen Ford Glass Co., Charleston, WV)을 코팅하기 위해 나이프 코터가 사용되었다. 나이프 갭이 모든 샘플들에 대해 75 ㎛로 설정되었다.
코팅후, 장벽 리브 특성을 갖는 몰드가 코팅된 기판 위에 라미네이트되었다. 라미네이션 압력은 명목상 0.68㎏/㎝이고 라미네이션 속도는 명목상 3 ㎝/sec이다. 사용된 몰드는, 125 ㎛ 두께 PET(E.I. Du Pont De Nemours and Company, Wilmington, DE) 등의 높은 강성(stiffness) 베이킹 물질 상으로 캐스트되고 경화된 폴리카보네이트 또는 광경화가능 아크릴레이트 물질이다. 몰드는 금속 툴에 대해 아크릴 수지를 캐스트하고 경화시킴으로써 생산되었다. 다른 타입의 장벽 리브 마이크로 구조를 갖는 몰드들이 측정되었다.
몰딩 후, 코팅된 기판이 청색 광 소스에 노출되어 유리 프릿 슬러리를 굳게한다. 경화는 1.5 인치(대략 3.8 ㎝) 샘플 표면에서 청색 광 소스를 사용하여 행해졌다. 광 소스는 2 인치(대략 5.1 ㎝) 이격된 10 슈퍼-방사선 형광 램프(Model TLDK 30W/03, Philips Electronics N.V., Einhoven, Netherlands)로 구성된다. 이러한 슈퍼방사선 램프는 대략 400 내지 500 ㎚의 파장 범위로 광을 제공한다. 경화 시간은 전형적으로 30초이다.
몰드가 제거되고 샘플들이 다음의 열 사이클에 따라 대기중에서 소결되었다: 3 ℃/min 내지 300 ℃, 5 ℃/min 내지 560 ℃/min, 20분 동안 물에 담그고 2 내지 3 ℃/min 대기에서 냉각함.
소결 동안, 장벽 리브들이 강체 유리 기판에 속박되었다. 이러한 속박때문에, 소결 동안 장벽 리브가 조밀해지고 수축됨에 따라 평면 내 스트레스가 전개되었다. 또한, 장벽 리브와 인접한 연속 랜드 영역 간에 특성 두께 차가 크기 때문에, 소결 동안 거대한 차동 스트레스가 전개될 수 있다. 따라서, 장벽 리브의 베이스에서의 급격한 코너는 소결 동안 크랙킹하기 쉽다는 것을 나타낸다. 그 결과는 이러한 에리어에 경사이음 가공을 하는 것(chamfer)과 다를바 없다. 이러한 크랙킹을 완화시키기 위해, 장벽 리브로부터 랜드로의 전이가 비교적 평이한 방법으로 행해졌다. 수학적으로, 장벽 리브 측벽으로부터 랜드로의 전이를 연속하는 라인으로서 나타내었다면, 이것에 파생하는 기능은 바람직하게는 거대한 스트레스 집중을 계속 피하는 것이다. 예 4-8 및 10에서, 다양한 리브 베이스를 갖는 장벽 리브 곡률 반경이 테스트되었다. 크랙이 없는 부품들이 모두 생산되었다. 예 3 및 9의 경우에서, 반경 블렌드가 랜드층에 완전히 접하는 것은 아니고 크랙들이 관찰되었다.
광 현미경(전송된 광을 통한)(Leitz DMRBEM, Leica Mikroskopie & Systewm GmbH, Wetzlar, Germany) 및 주사 전자 현미경(AMPAX model 1920, Bedford, MA)을 사용하여 리브 크랙들이 관찰되었다. 모든 크랙들이 리브 베이스에서 관찰되었다. 다음의 표는 각 예에서 생산된 제품의 정보를 제공한다. 소결에 앞서 생 상태에 대한 모든 디멘젼들이 제공된다. 드래프트 각은 직각에 대한 장벽 라인의 각을 의미한다.
예11-14는, 코팅 갭이 금속 필러 게이지를 사용하여 조정된다는 것을 제외하고 예1-10과 동일한 방법으로 이루어진다. 이러한 몰드들에 대한 장벽 리브 디멘젼은 360 ㎛ 피치, 213 ㎛ 높이, 37 ㎛ 리브 상부 폭, 8 °드래프트 각, 및 50 ㎛ 평활원 반경 블렌드.
이것은 랜드 두께가 코팅 두께의 선택에 의해 제어될 수 있음을 나타낸다.
예 15
마이크로 구조된 장벽 리브들이 예1 내지 10에 대해 설명된 바와 같이 기판 상에 형성된다. 탈지 및 소결 공정 동안, 변형을 방지하기 위해 장벽 리브 종단들에 웨이트가 부가되었다. 3개의 다른 스트립 재료가 1) 98% 알루미늄, 2) 이트륨 안정화된 지르코늄, 및 3) 소다석회 유리의 웨이트들로 사용되었다. 알루미늄 피스들은 102 ㎝ ×25.4 ㎝ ×0.060 ㎝, 6.0 그램이고, 360 ㎛ 피치에서 대략 282 리브를 코팅한다. 유리 피스들은 14.2 ×2 ×0.28 ㎝, 19.8 그램이고, 360 ㎛ 피치에서 대략 394 리브를 코팅한다. 지르코늄 피스들은 5.8 ×2 ×0.5 ㎝, 34.8 그램이고, 대략 161 리브를 코팅한다. 다음 표에 표시된 바와 같이, 리브 에지들에 다른 부하들이 부가된다. 리브 높이는 모든 샘플들에 대해 202 ㎛ 및 360 ㎛ 피치이다. 리브 넘버= 길이/피치이다. 각도, 무게, 및 웨이트의 폭에 기초하여, 뉴튼(N)/리브 단위로 리브 부하를 계산할 수 있다.
모든 경우들에서, 탈지 및 소결에 이어, 소결 동안 리브 종단이 실질적으로 리프트되는 것은 아니다. 공정 동안 지르코늄 웨이트가 사용된 경우, 리브 종단은 10-20 ㎛ 더 짧았다. 탈지 및 소결 이후 지르코늄 웨이트는 유리 프릿에 대한 최소량의 점착을 증명했고, 소다석회 유리는 최대량의 점착을 증명했다. 소결 이후에 지르코늄 웨이트에 대해 관찰된 잔여 유리 프릿은 없다. 소량의 유리 프릿들만이 소결 이후 소다석회 유리 스트립에 접착되었다.
본 발명은 상술한 특정한 실시예들에 제한되어 고려되어서는 안되며, 그러기보다는 첨부된 특허청구범위에서 설정된 발명의 모든 양태를 커버하는 범위에서 이해되어야 한다. 본원 발명에 대한 다양한 변형, 등가의 프로세스뿐 아니라 수개의 구조들이 이용가능하며 이것은 당업자라면 특정한 실시예를 리뷰한 후에 더욱 용이하게 이해할 수 있을 것이다.

Claims (25)

  1. 기판, 및
    상기 기판 상에 배치되는 다수의 마이크로 구조 -상기 다수의 마이크로 구조는 장벽면 및 랜드면을 각각 갖는 장벽부와 랜드부를 번갈아 포함하고, 각 장벽부와 인접 랜드부는 상기 랜드면과 실질적으로 연속하고 그로부터 연장하는 만곡면을 갖는 만곡부에 의해 연결됨-
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 어셈블리.
  2. 제1항에 있어서, 상기 기판은 그 위에 다수의 전극들이 배치된 유리 기판인 것을 특징으로 하는 어셈블리.
  3. 제2항에 있어서, 상기 마이크로 구조들은 상기 기판 상의 다수의 전극들과 정렬된 것을 특징으로 하는 어셈블리.
  4. 제1항에 있어서, 상기 만곡면은 하나의 곡률 반경으로 규정되는 것을 특징으로 하는 어셈블리.
  5. 제4항에 있어서, 상기 만곡면은 장벽부의 높이의 5- 200 % 범위 내에 있는 곡률 반경을 포함하는 것을 특징으로 하는 어셈블리.
  6. 제1항에 있어서, 상기 만곡면은 적어도 두개의 곡률 반경으로 규정되는 것을 특징으로 하는 어셈블리.
  7. 제6항에 있어서, 최소 곡률 반경은 상기 장벽부의 높이의 적어도 5 %이고, 최대 곡률 반경은 상기 장벽부의 높이의 200 % 이하인 것을 특징으로 하는 어셈블리.
  8. 제6항에 있어서, 상기 만곡면은 랜드면에 근접한 제1 곡률 반경과, 상기 장벽면에 근접한 제2 곡률 반경을 포함하고,
    상기 제2 곡률 반경은 상기 제1 곡률 반경보다 작은 것을 특징으로 하는 어셈블리.
  9. 제1항에 있어서, 상기 만곡면은 상기 장벽부의 상부보다는 기판에 더 근접한 장벽 경사 라인에서부터 시작하는 것을 특징으로 하는 어셈블리.
  10. 제1항에 있어서, 상기 만곡면은 장벽 경사 라인보다는 장벽부에 인접한 전극 측에 더 근접한 랜드 라인에서 종료하는 것을 특징으로 하는 어셈블리.
  11. 제1항에 있어서, 상기 만곡부의 절단 면적은 상기 장벽부 면적의 5 - 80 % 범위 내에 있는 것을 특징으로 하는 어셈블리.
  12. 제1항에 있어서, 상기 장벽부는 스텝-형상 종단(step-shaped ends)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 어셈블리.
  13. 제12항에 있어서, 상기 스텝-형상 종단은 적어도 2개의 스텝을 포함하는 것을 특징으로 하는 어셈블리.
  14. 제13항에 있어서, 각 스텝은
    적어도 20 ㎛의 높이를 갖는 수직 스텝면, 및
    수직 스텝 면의 상기 높이보다 더 큰 폭을 갖는 수평 스텝면을 포함하고,
    상기 수직 스텝면 및 상기 수평 스텝면은 스텝 각을 형성하고, 상기 스텝 각은 적어도 90 °인 것을 특징으로 하는 어셈블리.
  15. 제1항에 있어서, 상기 만곡면과 상기 장벽면은 실질적으로 연속하는 것을 특징으로 하는 어셈블리.
  16. 기판, 및
    상기 기판 상에 배치되고, 장벽부들 및 랜드부들을 번갈아 포함하는 다수의 마이크로 구조 -상기 장벽부 각각은 그 상부에서의 폭이 75 ㎛ 이하임-
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 어셈블리.
  17. 패턴을 형성하는 단독으로 어드레스가능한 다수의 전극들을 갖는 배면 유리 기판, 및
    장벽면 및 랜드면을 각각 갖는 장벽부와 랜드부를 번갈아 포함하는 다수의 세라믹 마이크로 구조 -상기 장벽부 및 인접한 랜드부 각각은 상기 랜드면과 실질적으로 연속하고 그로부터 연장하는 만곡면을 갖는 만곡부에 의해 연결됨-
    를 포함하고, 상기 세라믹 마이크로 구조들은 기판 상의 전극들과 정렬되는 것을 특징으로 하는 어셈블리.
  18. 마이크로 구조 형성 프로세스로서,
    패턴화된 기판 상에 경화가능 물질을 배치하는 단계,
    상기 경화가능 물질을 몰드로 패턴화된 기판 상에 배치된 다수의 마이크로 구조들로 형상화하는 단계 -상기 다수의 마이크로 구조들은 장벽면 및 랜드면을 각각 갖는 장벽부와 랜드부를 번갈아 포함하고, 각 장벽부 및 인접한 랜드부는 랜드면과 실질적으로 연속하고 그로부터 연장하는 만곡면을 갖는 만곡부에 의해 연결됨-, 및
    상기 몰드를 제거하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 프로세스.
  19. 제18항에 있어서, 상기 형상화 단계는 상기 경화가능 물질을 경화시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 프로세스.
  20. 제18항에 있어서, 상기 형상화 단계는, 상기 마이크로 구조들을 실질적으로 단단하게 하도록 상기 마이크로 구조를 취급하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 프로세스.
  21. 제18항에 있어서, 상기 형상화 단계는, 상기 마이크로 구조를 실질적으로 단단하게 하도록 상기 마이크로 구조를 탈지하고 발화하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 프로세스.
  22. 제18항에 있어서, 상기 몰드를 신장하여 다수의 마이크로 구조들의 적어도 일부를 상기 패턴화된 기판에 정렬시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 프로세스.
  23. 마이크로 구조 형성 프로세스로서,
    세라믹 파우더와 경화가능 퓨지티브 바인더의 혼합물을 포함하는 슬러리를, 다수의 전극들로 패턴화된 유리 기판 상에 배치하는 단계,
    상기 슬러리를, 패턴화된 몰드로 된 기판 상에 배치된 다수의 마이크로 구조들로 형상화하는 단계 -상기 다수의 마이크로 구조들은 장벽면 및 랜드면을 각각 갖는 장벽부와 랜드부를 번갈아 포함하고, 각 장벽부 및 인접 랜드부는 상기 랜드면과 실질적으로 연속하고 그로부터 연장하는 만곡면을 갖는 만곡부에 의해 연결됨-,
    상기 경화가능 퓨지티브 바인더를 경화시켜 슬러리를 굳어지게하고 상기 슬러리를 상기 기판 상에 접착시키는 단계,
    상기 몰드를 제거하여 상기 유리 기판에 접착된 상기 슬러리를 생 상태 마이크로 구조(green state microstructure)로 두고, 상기 생 상태 마이크로 구조들은 실질적으로는 상기 패턴화된 몰드를 복제하는 단계, 및
    상기 생 상태 마이크로 구조를 탈지 및 발화하여, 퓨지티브 바인더를 실질적으로 연소시키고 상기 세라믹 파우더를 소결하여 세라믹 마이크로 구조를 형성하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 프로세스.
  24. 마이크로 구조들의 장벽 종단 형상화 프로세스로서,
    웨이트를 적어도 하나의 생 상태 마이크로 구조의 장벽 종단에 부가하는 단계 -상기 웨이트의 하부의 일부분은 상기 장벽 종단의 상부 코너와 접촉함-,
    상기 생 상태 마이크로 구조를 탈지하고 발화하는 단계, 및
    상기 웨이트를 제거하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 프로세스.
  25. 제24항에 있어서, 상기 웨이트는 산화지르코늄(zirconia)을 포함하는 것을 특징으로 하는 프로세스.
KR1020047005160A 2001-10-09 2002-08-27 몰드를 사용하여 기판 상에 세라믹 마이크로 구조를 형성하는 방법 및 그 방법에 의해 형성되는 물건 KR100909756B1 (ko)

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