(57)【要約】【課題】所望の形状を有するガラス部材を円滑に低コストで製造できるガラス部材の製造方法を提供する。【解決手段】所定形状を有するガラス部材の製造方法は、第１溶媒にほぼ不溶且つ第１溶媒とは異なる第２溶媒に可溶な第１材料で、所定形状に応じた形状を有する第１部材を形成する工程と、第２溶媒にほぼ不溶且つ第１溶媒に可溶な第２材料を第１部材上に供給し、第１部材を型として第２材料で第１部材上に第２部材を形成する工程と、第１部材を第２溶媒で溶かして第２部材上より第１部材を除去する工程と、第１溶媒にほぼ不溶なヒートレスガラス材料を第２部材上に供給し、第２部材を型としてヒートレスガラス材料で第２部材上にガラス部材を形成する工程と、第２部材を第１溶媒で溶かしてガラス部材上より第２部材を除去する工程と、を含む。【選択図】図１
2007284258.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定形状を有するガラス部材の製造方法であって、
第１溶媒にほぼ不溶且つ前記第１溶媒とは異なる第２溶媒に可溶な第１材料で、前記所定形状に応じた形状を有する第１部材を形成する工程と、
前記第２溶媒にほぼ不溶且つ前記第１溶媒に可溶な第２材料を前記第１部材上に供給し、前記第１部材を型として前記第２材料で前記第１部材上に第２部材を形成する工程と、
前記第１部材を前記第２溶媒で溶かして前記第２部材上より前記第１部材を除去する工程と、
前記第１溶媒にほぼ不溶なヒートレスガラス材料を前記第２部材上に供給し、前記第２部材を型として前記ヒートレスガラス材料で前記第２部材上に前記ガラス部材を形成する工程と、
前記第２部材を前記第１溶媒で溶かして前記ガラス部材上より前記第２部材を除去する工程と、を含むガラス部材の製造方法。
【請求項２】
前記第１材料を原型部材上に供給し、前記原型材料を型として前記第１材料で前記原型部材上に前記第１部材を形成する工程を、
前記原型部材上に形成された前記第１部材と該原型部材とを剥離する工程とを含む請求項１記載のガラス部材の製造方法。
【請求項３】
前記第１材料は、エチレン・酢酸ビニル共重合樹脂を含み、
前記第２材料は、ポリビニルアルコールを含み、
前記第１溶媒は、水を含む請求項１又は２記載のガラス部材の製造方法。
【請求項４】
前記第２部材上に前記ガラス部材を形成する工程は、前記第２部材上に前記ヒートレスガラス材料を含む溶液を供給して前記第２部材上に前記ヒートレスガラス材料の膜を形成する第１動作と、前記形成された膜を硬化する第２動作とを含み、
前記第１動作と前記第２動作とを交互に複数回実行する請求項１〜３のいずれか一項記載のガラス部材の製造方法。
【請求項５】
第１基板と前記第１基板に対向する第２基板とを有するフィールドエミッションディスプレイ装置の製造方法であって、
前記第１基板と前記第２基板との間に配置されるガラス部材を製造する工程を有し、
前記ガラス部材は、請求項１〜請求項４のいずれか一項のガラス部材の製造方法を用いて製造されるフィールドエミッションディスプレイ装置の製造方法。
【請求項６】
前記ガラス部材は、前記第１基板と前記第２基板とのギャップを規定するスペーサ部材として機能する請求項５記載のフィールドエミッションディスプレイ装置の製造方法。
【請求項７】
前記ガラス部材には、前記第１基板上の第１電極から放出され、前記第２基板上の第２電極へ向かう電子を通過させるための孔が形成される請求項５又は６記載のフィールドエミッションディスプレイ装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、所定形状を有するガラス部材の製造方法、及びフィールドエミッションディスプレイ装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、フラットパネルディスプレイ装置の１つとして、フィールドエミッションディスプレイ（ＦＥＤ：field emission display)装置が注目されている。ＦＥＤ装置は、金属あるいは半導体等の固体の表面に所定値以上の電界が印加された場合、トンネル効果によってその固体の表面より常温でも真空中に電子が放出される現象、すなわち電界放出(field emission)現象を利用したものである。ＦＥＤ装置は、カソード（陰極）を有するカソード基板と、そのカソード基板に対向するように配置され、アノード（陽極）を有するアノード基板とを有し、カソードから電界放出現象によって放出され、アノードへ向かう電子を、アノード基板側に設けられた蛍光体に衝突させ、その蛍光体を励起させて発光させることによって画像を表示する。カソード基板とアノード基板との間の電子が通過する空間は真空である。ＦＥＤ装置においては、カソード基板とアノード基板との間の十分な電気的絶縁性を維持することなどを目的として、カソード基板とアノード基板との間にスペーサ部材を配置することが行われている。下記特許文献には、カソード基板とアノード基板との間に、スペーサ部材としてガラス部材を配置する技術の一例が開示されている。
【特許文献１】特開２００１−２８３７２１号公報
【特許文献２】特開２００３−２１７４７８号公報
【特許文献３】特開２００３−２４２９１２号公報
【特許文献４】特開２００５−２６３６１３号公報
【特許文献５】特開２００５−３４７１７１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ＦＥＤ装置において、例えばカソード基板とアノード基板との間に１ｍｍ以上のギャップが要求され、０．３ｍｍ程度と小さい画素ピッチが要求される場合であっても、ガラス部材（スペーサ部材）を円滑に形成できる技術の案出が望まれる。また、ＦＥＤ装置においては、電子が通過する空間を良好に真空にできるガラス部材の案出が望まれる。また、そのようなガラス部材を低コストで生産性良く製造できる技術の案出が望まれる。
【０００４】
本発明はこのような課題に鑑みてなされたもので、所望の形状を有するガラス部材を円滑に低コストで製造できるガラス部材の製造方法、及びその方法を用いるフィールドエミッションディスプレイ装置の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記の課題を解決するため、本発明は、所定形状を有するガラス部材の製造方法であって、第１溶媒にほぼ不溶且つ前記第１溶媒とは異なる第２溶媒に可溶な第１材料で、前記所定形状に応じた形状を有する第１部材を形成する工程と、前記第２溶媒にほぼ不溶且つ前記第１溶媒に可溶な第２材料を前記第１部材上に供給し、前記第１部材を型として前記第２材料で前記第１部材上に第２部材を形成する工程と、前記第１部材を前記第２溶媒で溶かして前記第２部材上より前記第１部材を除去する工程と、前記第１溶媒にほぼ不溶なヒートレスガラス材料を前記第２部材上に供給し、前記第２部材を型として前記ヒートレスガラス材料で前記第２部材上に前記ガラス部材を形成する工程と、前記第２部材を前記第１溶媒で溶かして前記ガラス部材上より前記第２部材を除去する工程と、を含むガラス部材の製造方法を提供する。
【０００６】
本発明によれば、所望の形状を有するガラス部材を円滑に低コストで製造することができる。
【０００７】
本発明のガラス部材の製造方法において、前記第１材料を原型部材上に供給し、前記原型材料を型として前記第１材料で前記原型部材上に前記第１部材を形成する工程を、前記原型部材上に形成された前記第１部材と該原型部材とを剥離する工程とを含む構成を採用することができる。これにより、原型部材を用いて、複数の第１部材を円滑に形成することができる。
【０００８】
本発明のガラス部材の製造方法において、前記第１材料は、エチレン・酢酸ビニル共重合樹脂を含み、前記第２材料は、ポリビニルアルコールを含み、前記第１溶媒は、水を含む構成を採用することができる。これにより、ガラス部材を円滑に低コストで製造することができる。
【０００９】
本発明のガラス部材の製造方法において、前記第２部材上に前記ガラス部材を形成する工程は、前記第２部材上に前記ヒートレスガラス材料を含む溶液を供給して前記第２部材上に前記ヒートレスガラス材料の膜を形成する第１動作と、前記形成された膜を硬化する第２動作とを含み、前記第１動作と前記第２動作とを交互に複数回実行する構成を採用することができる。これにより、所望の厚みを有するガラス部材を円滑に形成することができる。
【００１０】
また本発明は、第１基板と前記第１基板に対向する第２基板とを有するフィールドエミッションディスプレイ装置の製造方法であって、前記第１基板と前記第２基板との間に配置されるガラス部材を製造する工程を有し、前記ガラス部材は、上記記載のガラス部材の製造方法を用いて製造されるフィールドエミッションディスプレイ装置の製造方法を提供する。
【００１１】
本発明によれば、所望の形状を有するガラス部材を円滑に低コストで製造することができるので、所望の性能を有するフィールドエミッションディスプレイ装置を製造することができる。
【００１２】
本発明のフィールドエミッションディスプレイ装置の製造方法において、前記ガラス部材は、前記第１基板と前記第２基板とのギャップを規定するスペーサ部材として機能する構成を採用することができる。これにより、ガラス部材を用いて、第１基板と第２基板との間のギャップを所定量に維持することができる。
【００１３】
本発明のフィールドエミッションディスプレイ装置の製造方法において、前記ガラス部材には、前記第１基板上の第１電極から放出され、前記第２基板上の第２電極へ向かう電子を通過させるための孔が形成される構成を採用することができる。これにより、電子が通過する空間を所望状態に維持することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。なお、以下の説明においては、ＸＹＺ直交座標系を設定し、このＸＹＺ直交座標系を参照しつつ各部材の位置関係について説明する。そして、水平面内における所定方向をＸ軸方向、水平面内においてＸ軸方向と直交する方向をＹ軸方向、Ｘ軸方向及びＹ軸方向のそれぞれに直交する方向（すなわち鉛直方向）をＺ軸方向とする。また、Ｘ軸、Ｙ軸、及びＺ軸まわりの回転方向をそれぞれ、θＸ、θＹ、及びθＺ方向とする。
【００１５】
＜第１実施形態＞
図１は、本実施形態に係るガラス部材の製造方法を示すフローチャート図である。図１に示すように、本実施形態に係る製造方法は、所定形状を有するガラス部材の製造方法であって、マスター部材上に第１材料を供給し、そのマスター部材を型として第１材料でマスター部材上に第１レプリカ部材を形成する工程（ステップＳ１）と、マスター部材上に形成された第１レプリカ部材とマスター部材とを剥離する工程（ステップＳ２）と、形成された第１レプリカ部材上に第２材料を供給し、その第１レプリカ部材を型として第２材料で第１レプリカ部材上に第２レプリカ部材を形成する工程（ステップＳ３）と、第２レプリカ部材と接続されるように形成された第１レプリカ部材を所定の溶媒で溶かして第２レプリカ部材上より第１レプリカ部材を除去する工程（ステップＳ４）と、形成された第２レプリカ部材上にヒートレスガラス材料を供給し、その第２レプリカ部材を型としてヒートレスガラス材料で第２レプリカ部材上にガラス部材を形成する工程（ステップＳ５）と、ガラス部材と接続されるように形成された第２レプリカ部材を所定の溶媒で溶かしてガラス部材上より第２レプリカ部材を除去する工程（ステップＳ６）とを含む。
【００１６】
図２は、本実施形態に係るガラス部材１を示す斜視図である。図２において、ガラス部材１は、板状のガラス製の基材２と、その基材（ガラス板）２に形成された複数の孔３とを有している。孔３のそれぞれは、基材２をＺ軸方向（板厚方向）に貫通するように形成されている。また、複数の孔３はＸＹ方向に並列に形成されている。本実施形態においては、図２に示すガラス部材１を製造する場合を例にして説明する。
【００１７】
まず、ガラス部材１を形成するためのマスター部材が用意される。図３は、本実施形態に係るマスター部材５を示す斜視図である。マスター部材５は、ガラス部材１に対してほぼ反転した形状を有しており、板部材６と、板部材６上に形成され、ガラス部材１の孔３に対応する複数の柱状部材７とを有している。
【００１８】
マスター部材５は、所定の強度（硬度）を有する材料によって形成されている。マスター部材５を形成する材料としては、例えば、金属、石英、及びシリコン等が挙げられる。マスター部材５は、例えばサンドブラスト法、フォトリソグラフィ法等の所定の手法を用いて、金属、石英、及びシリコン等の基材をパターニングすることによって形成される。マスター部材５は、繰り返し使用されるので、熱変形や経時的な劣化が少ない材料によって、サンドブラスト法、フォトリソグラフィ法等の所定の手法を用いて、高い形状精度で形成される。
【００１９】
図４の模式図に示すように、第１レプリカ部材を形成するための第１材料１１がマスター部材５上に供給される。第１レプリカ部材を形成するための第１材料１１は、第１溶媒Ｌ１にほぼ不溶且つ第１溶媒Ｌ１とは異なる第２溶媒Ｌ２に可溶な材料である。本実施形態においては、第１材料１１は、エチレン・酢酸ビニル共重合樹脂（ＥＶＡ:ethylene-vinylacetate copolymer）を含む。エチレン・酢酸ビニル共重合樹脂は、例えば、水、メチルエチルケトン、塩化メチレン、アセトン等には不溶であり、トルエン、ベンゼン、トリクロロエチレン、ＴＨＦ等の所定の有機溶媒には可溶である。
【００２０】
本実施形態においては、マスター部材５上に、第１材料１１を含む溶液が、例えばスピンコート法によって成膜される。第１材料１１を含む溶液を塗布することによって成膜する工程は、例えば真空中で行われることが望ましい。第１材料１１を含む溶液の膜は、複数の柱状部材７どうしの間を埋めるように、板部材６上に形成される。そして、マスター部材５上に第１材料１１を含む溶液の膜を形成した後、その膜に対する乾燥及び硬化処理が行われる。これにより、図５の模式図に示すように、マスター部材５を型として、第１材料１１でマスター部材５上に第１レプリカ部材１０が形成される。
【００２１】
マスター部材５上に第１レプリカ部材１０が形成された後、図６の模式図に示すように、そのマスター部材５上に形成された第１レプリカ部材１０とマスター部材５とが剥離される。マスター部材５は、高い強度（硬度）を有する材料によって形成されており、第１レプリカ部材１０は、柔軟な材料によって形成されているので、第１レプリカ部材１０とマスター部材５とは、第１レプリカ部材１０の劣化（損傷）を抑えつつ、円滑に剥離可能である。
【００２２】
なお、マスター部材５上に第１材料を含む溶液を供給する前に、マスター部材５の表面に離型剤を塗布しておくことにより、第１レプリカ部材１０とマスター部材５との剥離をより円滑に行うことができる。
【００２３】
以上により、第１材料１１で、第１レプリカ部材１０が形成される。第１レプリカ部材１０は、マスター部材５に対してほぼ反転した形状を有し、図２に示すガラス部材１に応じた形状を有しており、複数の孔１３を有する。孔１３は、第１レプリカ部材１０の上面と下面とを貫通するように形成される。
【００２４】
第１レプリカ部材１０が形成された後、図７の模式図に示すように、第２レプリカ部材を形成するための第２材料２１が第１レプリカ部材１０上に供給される。第２レプリカ部材を形成するための第２材料２１は、第２溶媒Ｌ２にほぼ不溶且つ第１溶媒Ｌ１に可溶な材料である。本実施形態においては、第２材料２１は、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ:polyvinylalcohol）を含む。また、本実施形態においては、第１溶媒Ｌ１は、水を含み、第２溶媒Ｌ２は、所定の有機溶媒を含む。ポリビニルアルコールは、水に可溶である。
【００２５】
上述のように、エチレン・酢酸ビニル共重合樹脂は、水にほぼ不溶且つ所定の有機溶媒に可溶である。また、ポリビニルアルコールは、所定の有機溶媒にほぼ不溶且つ水に可溶である。このように、本実施形態においては、第１レプリカ部材を形成する材料として、第１溶媒Ｌ１にほぼ不溶且つ第２溶媒Ｌ２に可溶な第１材料１１が用いられ、第２レプリカ部材を形成する材料として、第２溶媒Ｌ２にほぼ不溶且つ第１溶媒Ｌ１に可溶な第２材料２１が用いられている。
【００２６】
本実施形態においては、第１レプリカ部材１０上に、第２材料２１を含む溶液が、例えばスピンコート法によって成膜される。第２材料２１を含む溶液の膜は、複数の孔１３を埋めるように、第１レプリカ部材１０上に形成される。第２材料２１を含む溶液を塗布することによって成膜する工程は、例えば真空中で行われることが望ましい。これにより、第２材料２１を含む溶液を孔１３に円滑に満たすことができる。そして、第１レプリカ部材１０上に第２材料２１を含む溶液の膜を形成した後、その膜に対する乾燥及び硬化処理が行われる。これにより、図８の模式図に示すように、第１レプリカ部材１０を型として、第２材料２１で第１レプリカ部材１０上に第２レプリカ部材２０が形成される。
【００２７】
第１レプリカ部材１０上に第２レプリカ部材２０が形成された後、図９の模式図に示すように、その第２レプリカ部材２０上に形成された第１レプリカ部材１０が、第２溶媒（有機溶媒）Ｌ２によって溶かされ、第２レプリカ部材２０上より第１レプリカ部材１０が除去される。第１レプリカ部材１０は、第２溶媒Ｌ２に可溶であり、第２レプリカ部材２０は、第２溶媒Ｌ２に不溶なので、第２レプリカ部材２０は溶けることなく、第１レプリカ部材１０のみが第２溶媒Ｌ２に溶けて、除去される。なお、第２溶媒Ｌ２によって第１レプリカ部材１０を除去する工程は、例えば真空中で行ってもよい。
【００２８】
以上により、第２材料２１で、第２レプリカ部材２０が形成される。第２レプリカ部材２０は、第１レプリカ部材１０に対してほぼ反転した形状を有し、図３に示すマスター部材５に応じた形状を有しており、板部材２６とその板部材２６上に形成された複数の柱状部材２７とを有する。
【００２９】
第２レプリカ部材１０が形成された後、図１０の模式図に示すように、ガラス部材１を形成するための材料４が第２レプリカ部材２０上に供給される。材料４は、第１溶媒Ｌ１にほぼ不溶である。
【００３０】
本実施形態においては、ガラス部材１を形成するための材料４は、例えば特許第２５３８５２７号公報に開示されているような、常温で液体で、且つ硬化後にはガラス質を示すヒートレスガラス材料である。
【００３１】
本実施形態においては、第２レプリカ部材２０上に、ヒートレスガラス材料４を含む溶液が、例えばスピンコート法によって成膜される。ヒートレスガラス材料４を含む溶液の膜は、複数の柱状部材２７どうしの間を埋めるように、板部材２６上に形成される。ヒートレスガラス材料４を含む溶液を塗布することによって成膜する工程は、例えば真空中で行われることが望ましい。そして、第２レプリカ部材２０上にヒートレスガラス材料４を含む溶液の膜を形成した後、その膜に対する乾燥及び硬化処理が行われる。硬化処理は、例えば赤外光を照射する処理を含む。これにより、図１１の模式図に示すように、第２レプリカ部材２０を型として、ヒートレスガラス材料４で第２レプリカ部材２０上にガラス部材１が形成される。
【００３２】
第２レプリカ部材２０上にガラス部材１が形成された後、図１２の模式図に示すように、そのガラス部材１上に形成された第２レプリカ部材２０が、第１溶媒（水）Ｌ１によって溶かされ、ガラス部材１上より第２レプリカ部材２０が除去される。第２レプリカ部材２０は、第１溶媒Ｌ１に可溶であり、ガラス部材１は、第１溶媒Ｌ１に不溶なので、ガラス部材１は溶けることなく、第２レプリカ部材２０のみが第１溶媒Ｌ１に溶けて、除去される。なお、第１溶媒Ｌ１によって第２レプリカ部材２０を除去する工程は、例えば真空中で行ってもよい。
【００３３】
以上により、ヒートレスガラス材料４で、図２に示したようなガラス部材１が形成される。ガラス部材１は、基材２と、その基材２に形成された複数の孔３とを有する。ガラス部材１に形成される孔３は、そのガラス部材１の上面と下面とを貫通するように形成される。本実施形態においては、孔３の直径は、例えば約２００μｍであり、孔３の長さ（基材２のＺ軸方向の距離）は、例えば１ｍｍ〜５ｍｍである。
【００３４】
なお、基材２の厚み（Ｚ軸方向の距離）を所望値にするために、例えば図１０を参照して説明した、ヒートレスガラス材料４を含む溶液を第２レプリカ部材２０上に例えばスピンコート法によって成膜する成膜処理を複数回繰り返してもよい。また、ヒートレスガラス材料４を含む溶液を成膜する成膜処理と、その成膜されたヒートレスガラス材料４を乾燥及び硬化する硬化処理とを交互に複数回繰り返して実行するようにしてもよい。例えば、１回の成膜処理（塗布処理）によって、例えばひび割れ等の不具合が生じることなく形成可能なヒートレスガラス材料４の膜の厚みが例えば０．１ｍｍ程度の場合において、製造後の基材２の厚みを約１ｍｍにしたい場合には、成膜処理を複数回繰り返すことにより、所望の厚みを有する基材２（ガラス部材１）を形成することができる。このように、第２レプリカ部材２０上にガラス部材１を形成する際、第２レプリカ部材２０上にヒートレスガラス材料４を含む溶液を供給して第２レプリカ部材２０上にヒートレスガラス材料４の膜を形成する第１動作と、その形成された膜を硬化する第２動作とを交互に複数回実行することができる。これにより、例えば形成されるヒートレスガラス材料４にひび割れが発生する等といった不具合を抑制しつつ、所望の厚みを有するガラス部材１を円滑に形成することができる。
【００３５】
以上説明したように、本実施形態によれば、所望の形状を有するガラス部材１を円滑に低コストで製造できる。本実施形態においては、第１、第２レプリカ部材１０、２０は、使い捨てされるので、例えばガラス部材を形成するための型が磨耗して、製造されるガラス部材の形状が所望状態でなくなる、という不具合の発生を抑制することができる。
【００３６】
ヒートレスガラス材料４は、常温で液体で、且つ硬化後にはガラス質を示す材料であり、常温範囲（例えば２００℃以下）で硬化可能である。本実施形態においては、ヒートレスガラス材料を用いて、例えばエッチング処理や高温処理等を経ることなく、所望形状のガラス部材１を円滑に低コストで製造することができる。本実施形態においては、第２レプリカ部材２０上にヒートレスガラス材料４を供給し、これを硬化後、第２レプリカ材料２０を第１溶媒Ｌ１で溶かすのみで、所望形状のガラス部材１を製造することができる。
【００３７】
また、本実施形態においては、マスター部材５を形成した後、そのマスター部材５を型として第１レプリカ部材１０を形成し、その第１レプリカ部材１０を形成した後、その第１レプリカ部材１０を型として第２レプリカ部材２０を形成し、その第２レプリカ部材２０を形成した後、その第２レプリカ部材２０を型としてガラス部材１を形成している。これにより、アスペクト比が高い孔３を有するガラス部材１を円滑に形成することができる。ここで、孔３のアスペクト比とは、（孔３の長さ）／（孔３の直径）である。上述のように、本実施形態においては、孔３の直径は約２００μｍであり、孔３の長さは１ｍｍ〜５ｍｍであり、アスペクト比は、５〜２５である。高いアスペクト比を有する孔を有するガラス部材を形成するために、例えば、第１レプリカ部材を形成する工程を省いた場合、マスター部材は、最終製品であるガラス部材に対応した形状に形成される必要がある。すなわち、マスター部材にアスペクト比が高い孔を形成し、そのマスター部材上に、レプリカ部材を形成するための材料を供給し、マスター部材を型としてレプリカ部材を形成した後、そのマスター部材とレプリカ部材とを剥離する工程を実行する必要がある。その場合、レプリカ部材が柔軟な材料で形成されていると、マスター部材の孔に配置された部分、すなわちレプリカ部材の柱状部材の一部に、マスター部材とレプリカ部材とを剥離する際に応力が集中してクラックが生じたり、あるいはその柱状部材が千切れてしまったり、変形してしまったりする可能性がある。
【００３８】
本実施形態においては、第１レプリカ部材１０を形成する工程と、第２レプリカ部材２０を形成する工程とを設け、第２レプリカ部材２０を形成するときには、第１レプリカ部材１０を型として第２レプリカ部材２０を形成した後、第１レプリカ部材１０を第２溶媒Ｌ２で溶かすことによって除去することができ、ガラス部材１を形成するときには、第２レプリカ部材２０を型としてガラス部材１を形成した後、第２レプリカ部材２０を第１溶媒Ｌ１で溶かすことによって除去することができるので、部材に応力を集中させてしまうような剥離工程を経ることなく、高いアスペクト比の孔３を有するガラス部材１を円滑に形成することができる。
【００３９】
＜第２実施形態＞
上述の第１実施形態で示したガラス部材の製造方法を用いて、フィールドエミッションディスプレイ（ＦＥＤ：field emission display)装置の一部を形成することができる。図１３は、ＦＥＤ装置５０を示す概略構成図である。
【００４０】
図１３において、ＦＥＤ装置５０は、カソード基板５１と、カソード基板５１に対向するアノード基板５２と、アノード基板５１とカソード基板５２との間に配置されるガラス部材１とを有している。ガラス部材１は、上述の第１実施形態で説明した製造方法によって形成される。ガラス部材１は、カソード基板５１とアノード基板５２とのギャップを規定するスペーサ部材として機能する。ガラス部材１によって、カソード基板５１とアノード基板５２との間のギャップは、例えば１ｍｍ〜５ｍｍに設定されている。また、カソード基板５１とアノード基板５２との周縁には、シール部材５５が配置されている。
【００４１】
カソード基板５１には、カソード（陰極）５３が設けられ、アノード基板５２には、アノード（陽極）５４が設けられている。ガラス部材１には、カソード基板５１上のカソード（陰極）５３から放出され、アノード基板５２上のアノード（陽極）５４へ向かう電子を通過させるための孔３が形成されている。孔３の内側の空間を含むカソード基板５１とアノード基板５２との間の空間は真空状態に維持されている。孔３の直径は、例えば約２００μｍである。また、孔３は、各画素に対応して形成されている。本実施形態においては、画素どうしの間隔（画素ピッチ）は、約３００μｍであり、複数の孔３は、画素ピッチに応じて複数設けられている。
【００４２】
また、アノード基板５２側には、画素に対応するように、複数の蛍光体が配置されている。本実施形態においては、蛍光体は、赤色蛍光体５６Ｇ、緑色蛍光体５６Ｇ、及び青色蛍光体５６Ｂを含む。すなわち、本実施形態のＦＥＤ装置５０は、フルカラー表示が可能である。
【００４３】
カソード５３から電界放出現象によって放出された電子は、真空状態に維持された孔３を通過して、アノード５４へ向かう。アノード基板５２側には、蛍光体５６Ｒ、５６Ｇ、５６Ｂが設けられており、孔３を通過した電子は、蛍光体５６Ｒ、５６Ｇ、５６Ｂに衝突する。電子が衝突された蛍光体５６Ｒ、５６Ｇ、５６Ｂは励起し、発光する。これにより、ＦＥＤ装置５０は、画像を表示可能である。
【００４４】
本実施形態によれば、ガラス部材１は、高いアスペクト比を有する孔３を備えており、カソード基板５１とアノード基板５２との間のギャップを所望量（例えば１ｍｍ以上）に維持しつつ、狭い画素ピッチに対応するように、孔３を配置することができる。すなわち、比較的大きなギャップを確保しつつ、小さい画素ピッチに対応できるガラス部材１を円滑に低コストで形成することができる。したがって、ＦＥＤ装置５０全体の低コスト化や生産性の向上に寄与することができる。
【００４５】
また、電子が通過する空間（真空空間）は、ガラス部材１の基材２を貫通する孔３によって形成されており、十分な真空状態を維持することができる。したがって、所望の性能を有するガラス部材１及びそのガラス部材１を備えたＦＥＤ装置５０を製造することができる。
【００４６】
なお、本実施形態においては、カソード基板５１とアノード基板５２との間には、１枚のガラス部材１が配置されている場合を例にして説明したが、カソード基板５１とアノード基板５２との間に複数のガラス部材１を重ねるようにして配置してもよい。こうすることにより、カソード基板５１とアノード基板５２との間のギャップをより大きくすることができる。
【００４７】
なお、上述の実施形態においては、マスター部材５を用意し、そのマスター部材５上に第１材料１１を供給して、第１レプリカ部材１０を形成しているが、マスター部材５を用意すること無く、例えば樹脂フィルムを用いて、ナノインプリント（熱インプリント）の手法を用いて、第１レプリカ部材１０を形成することも可能である。ナノインプリントは、例えば石英等によってモールド（型）を形成し、合成樹脂製（例えばＥＶＡ製）のフィルム状部材など、第１レプリカ部材１０を形成するための基板とモールドとを、基板のガラス転移温度以上に加熱する。そして、基板とモールドとを押し付け、一定時間保持する。その後、基板とモールドとを、基板のガラス転移温度以下に冷却し、基板とモールドとを離す。これにより、所望の形状を有する合成樹脂製（例えばＥＶＡ製）の第１レプリカ部材１０が形成される。このように、モールド（型）を形成した後、そのモールドの形状を基板に熱転写する、所謂ナノインプリントの手法により、第１レプリカ部材１０を形成することも可能である。
【００４８】
なお、上述の実施形態においては、第１材料１１として、エチレン・酢酸ビニル共重合樹脂を用い、第２材料２１として、ポリビニルアルコールを用い、第１溶媒Ｌ１として、水を用いているが、第１材料１１が第１溶媒Ｌ１にほぼ不溶且つ第２溶媒Ｌ２に可溶であり、第２材料２１が第２溶媒Ｌ２にほぼ不溶且つ第１溶媒Ｌ１に可溶であるならば、それらの材料の選定は任意である。例えば、第２材料２１として、ポリビニルアルコールの他に、例えばポリアクリルアミド、ポリビニルピロリドン、ポリエチレンオキシド、ポリビニルメチルエーテル、ポリエチレングリコール等を用いることもできる。
【００４９】
なお、上述の実施形態においては、ガラス製の基材２に孔３を有するガラス部材１を製造する場合を例にして説明したが、種々のガラス部材を製造する場合に、本実施形態を適用可能である。例えば、上述のガラス部材の製造方法を用いて、例えば特開平６−３４７６２８号公報に開示されているような回折格子を製造することもできるし、特開昭６２−２５４３３８号公報、特開平６−６０７９９号公報等に開示されているような、マイクロチャネルプレートを製造することもできるし、液晶装置の配向膜等を製造することもできるし、プラズマディスプレイ装置の隔壁を製造することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】ガラス部材の製造方法の一実施形態を示すフローチャート図である。
【図２】本実施形態に係るガラス部材を示す斜視図である。
【図３】原型部材を示す斜視図である。
【図４】本実施形態に係るガラス部材の製造方法を説明するための模式図である。
【図５】本実施形態に係るガラス部材の製造方法を説明するための模式図である。
【図６】本実施形態に係るガラス部材の製造方法を説明するための模式図である。
【図７】本実施形態に係るガラス部材の製造方法を説明するための模式図である。
【図８】本実施形態に係るガラス部材の製造方法を説明するための模式図である。
【図９】本実施形態に係るガラス部材の製造方法を説明するための模式図である。
【図１０】本実施形態に係るガラス部材の製造方法を説明するための模式図である。
【図１１】本実施形態に係るガラス部材の製造方法を説明するための模式図である。
【図１２】本実施形態に係るガラス部材の製造方法を説明するための模式図である。
【図１３】本実施形態に係るフィールドエミッションディスプレイ装置を示す概略構成図である。
【符号の説明】
【００５１】
１…ガラス部材、２…基材、３…孔、４…ヒートレスガラス材料、５…マスター部材、１０…第１レプリカ部材、１１…第１材料、２０…第２レプリカ部材、２１…第２材料、５０…フィールドエミッション装置、５１…カソード基板、５２…アノード基板、５３…カソード、５４…アノード、Ｌ１…第１溶媒、Ｌ２…第２溶媒
【図１】
2007284258.tif 000003
【図２】
2007284258.tif 000004
【図３】
2007284258.tif 000005
【図４】
2007284258.tif 000006
【図５】
2007284258.tif 000007
【図６】
2007284258.tif 000008
【図７】
2007284258.tif 000009
【図８】
2007284258.tif 000010
【図９】
2007284258.tif 000011
【図１０】
2007284258.tif 000012
【図１１】
2007284258.tif 000013
【図１２】
2007284258.tif 000014
【図１３】
2007284258.tif 000015