專利名稱：固定了碳纖維的基體的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及連續(xù)生成碳納米管或石墨納米纖維等碳纖維(纖維狀碳)的成膜方法和裝置。
背景技術(shù)：
作為碳纖維之一的碳納米管是具有把石墨卷成圓筒形的形狀的管狀物質(zhì)，由于具有特異的物理特性，所以是期待著用于各種領(lǐng)域的新材料。圖2表示了專利文獻(xiàn)1中描述的以往的基于電弧放電的碳納米管的生成方法。如圖2所示，在惰性氣體中，把石墨等碳材料作為陽極2使用，并且把耐熱性導(dǎo)電材料作為陰極3使用，如果進(jìn)行直流電弧放電，則變?yōu)楦邷氐年枠O2一側(cè)的碳材料蒸發(fā)。該蒸發(fā)的碳的大約一半以氣相凝結(jié)，形成煤或納米管，附著在容器內(nèi)壁面上，剩下的碳蒸氣直接凝結(jié)在陰極3頂端，形成碳的堅(jiān)硬的淀積物16。以往，回收這些容器內(nèi)壁面和陰極3頂端的淀積物16來制造碳納米管。在圖2中，4是用于向容器內(nèi)導(dǎo)入惰性氣體的惰性氣體導(dǎo)入端口，8是用于電弧放電的在陽極2和陰極3之間外加電壓的電流供給裝置。
使用這樣的以往的電弧放電方法而取得的碳納米管因?yàn)榈矸e在容器內(nèi)壁面和陰極3上，所以需要提供一種回收方法，因此工作量增加。此外，在該以往的電弧放電法中，因?yàn)樘疾牧系矸e在陰極3上，所以伴隨著陰極3的淀積物16的生長，有必要一邊調(diào)整陽極2和陰極3之間的間隔，一邊進(jìn)行放電，存在伴隨著淀積物16的生長，陽極2和陰極3之間的間隔不一定，放電變?yōu)椴环€(wěn)定的缺陷。此外，因?yàn)樯傻年帢O淀積物16長時間存在于電弧放電的場所中，所以碳納米管的收獲率低。而且，雖然在通過電弧放電生成的淀積物16中混有碳納米管，但是生成的碳納米管趨于凝集，在襯底上成膜碳納米管時，分散處理成為必要。
此外，在襯底上成膜碳納米管等碳纖維的方法中，提出了配置催化劑金屬膜，進(jìn)行該膜的構(gòu)圖，在所需位置形成催化劑，以它為核心，用CVD進(jìn)行高溫處理來生長碳納米管的方法(專利文獻(xiàn)2)；使輔助劑附著在襯底上，通過電場外加等離子體CVD法，在襯底的所需位置形成碳納米管的方法(專利文獻(xiàn)3)?？墒牵媚姆N方法都是工時多，成本升高。
特開平6-280116號公報(bào)[專利文獻(xiàn)2]特開2000-086216號公報(bào)[專利文獻(xiàn)3]特開2000-057934號公報(bào)發(fā)明內(nèi)容在以往的制造方法中，當(dāng)通過電弧放電制造碳納米管等碳纖維時，碳纖維淀積在電弧放電容器內(nèi)的壁面或陰極上，通過回收這些淀積物，制造了包含碳纖維的碳材料，所以無法連續(xù)制造碳纖維，增加了工時。此外，容器內(nèi)壁面或陰極上的包含碳纖維的淀積物由于會發(fā)生凝集，所以分散處理成為必要。
此外，在襯底上形成碳纖維的方法中，存在在配置催化劑金屬的位置進(jìn)行基于抗蝕劑的點(diǎn)狀的構(gòu)圖，在所需位置形成催化劑，以它為核心用CVD進(jìn)行高溫處理，使碳納米管等碳纖維生長的方法；使輔助劑(催化劑)附著在襯底上，通過電場附加等離子體CVD法，在襯底的所需位置形成碳納米管等碳纖維的方法；但是都是工時多，成本提高。
本發(fā)明是為了解決這樣的以往技術(shù)的缺點(diǎn)而提出的，其目的在于連續(xù)生成碳纖維并固定在所需的基體上。此外，其目的在于據(jù)此減少工時和制造成本。
為了解決所述問題，在本發(fā)明中，使通過電弧放電生成的碳纖維直接煙霧化為運(yùn)輸氣體，輸送到碳納米纖維成膜室中，把碳纖維固定在基體上。
即在本發(fā)明的固定了碳纖維的基體的制造方法中，其特征在于包括(A)準(zhǔn)備在內(nèi)部配置了具有碳的陽極和與該陽極相對的陰極的第一室、在內(nèi)部配置了基體并且通過輸送管與所述第一室連通的第二室的步驟；(B)把所述第二室內(nèi)的壓力設(shè)定為比所述第一室內(nèi)的壓力低的步驟；(C)通過使所述陽極和陰極之間產(chǎn)生電弧放電，生成碳纖維的步驟；(D)利用所述第一室和所述第二室的壓力差，使在所述第一室內(nèi)產(chǎn)生的碳纖維從位于所述第二室內(nèi)的所述輸送管的頂端放出，撞擊所述基體的步驟。
此外，本發(fā)明使用了具有碳纖維的電極的電子器件的制造方法的特征在于包括(A)準(zhǔn)備在內(nèi)部配置了具有碳的陽極和與該陽極相對的陰極的第一室、在內(nèi)部配置了具有電極的基體并且通過輸送管與所述第一室連通的第二室的步驟；(B)把所述第二室內(nèi)的壓力設(shè)定為比所述第一室內(nèi)的壓力低的步驟；(C)通過使所述陽極和陰極之間產(chǎn)生電弧放電，生成碳纖維的步驟；(D)利用所述第一室和所述第二室的壓力差，使在所述第一室內(nèi)產(chǎn)生的碳纖維從位于所述第二室內(nèi)的所述輸送管的頂端放出，撞擊所述電極的步驟。
在這些制造方法中，希望向所述第一室內(nèi)供給非氧化性的氣體。此外，所述陽極可具有催化劑材料。這里，所述電子器件例如是電子發(fā)射元件。
此外，本發(fā)明的具有多個電子發(fā)射元件的顯示器的制造方法的特征在于所述電子發(fā)射元件由所述制造方法制造。
此外，本發(fā)明的碳纖維的淀積裝置的特征在于包括第一室；輸送管；通過該輸送管與所述第一室連通的第二室；配置在所述第一室內(nèi)的包含碳的陽極；與包含碳的陽極相對配置在所述第一室內(nèi)的陰極；用于把所述第一室內(nèi)的壓力維持在比所述第二室內(nèi)的壓力高的壓力控制部件。
此外，本發(fā)明的碳纖維的淀積裝置的特征在于在惰性氣體氣氛中，通過由碳電極構(gòu)成的陽極和與該碳電極相對配置的陰極之間的電弧放電，使碳蒸發(fā)、凝結(jié)，生成碳纖維的同時，把生成的碳纖維分散在惰性氣體中，通過與該惰性氣體一起輸送，由噴嘴噴射，在基體上配置碳纖維。
包含所述碳纖維的膜的淀積裝置由以下部分構(gòu)成把碳材料作為陽極，通過與該陽極隔開一定間隔設(shè)置的陰極之間的電弧放電，加熱所述碳材料，使其蒸發(fā)，具有位于蒸發(fā)源的上方的輸送管的吸入口和惰性氣體的導(dǎo)入部的碳纖維生成室；所述輸送管；具有連接在該輸送管的端部的噴嘴、與該噴嘴相對配置的襯底、惰性氣體排出部的碳纖維成膜室；可以使用從所述蒸發(fā)源加熱蒸發(fā)而生成的所述碳纖維由于碳纖維生成室和碳纖維成膜室的壓力差而與所述惰性氣體一起由所述輸送管輸送，從所述噴嘴噴出，在所述襯底上配置基于所述碳纖維的膜或包含碳纖維的小塊的氣相淀積方法。
本發(fā)明的包含碳纖維的膜的淀積方法的特征在于在惰性氣體中，在通過由碳電極構(gòu)成的陽極和與該碳電極相對配置的陰極之間的電弧放電，使碳蒸發(fā)、凝結(jié)，生成碳纖維的同時，把生成的碳纖維分散到惰性氣體中，與該惰性氣體一起輸送，通過從噴嘴噴射，在膜形成對象物上形成包含碳纖維的膜。
所述包含碳纖維的膜的淀積方法使用把碳材料作為陽極、通過與該陽極隔開一定間隔設(shè)置的陰極之間的電弧放電、加熱所述碳材料、使其蒸發(fā)、具有位于蒸發(fā)源的上方的輸送管的吸入口和惰性氣體的導(dǎo)入部的碳纖維生成室、所述輸送管、具有連接在該輸送管的端部的噴嘴、與該噴嘴相對配置的襯底、惰性氣體排出部的碳纖維成膜室，通過從所述蒸發(fā)源加熱蒸發(fā)而生成的所述碳纖維由于碳纖維生成室和碳纖維成膜室的壓力差而與所述惰性氣體一起由所述輸送管輸送，從所述噴嘴噴出，在所述襯底上配置基于所述碳纖維的膜或包含碳纖維的小塊的氣相淀積方法，形成包含所述碳纖維的膜。


圖1是本發(fā)明一實(shí)施形態(tài)的碳納米管的生成、成膜裝置的結(jié)構(gòu)圖。
圖2是以往的碳納米管的制造裝置的結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施例方式
在本發(fā)明的一首選實(shí)施形態(tài)中，其特征在于在惰性氣體氣氛中，在通過由碳電極構(gòu)成的陽極和與該碳電極相對配置的陰極之間的電弧放電，使碳蒸發(fā)、凝結(jié)，生成納米管的同時，使生成的碳納米管分散到惰性氣體中，與惰性氣體一起輸送，由噴嘴噴射，在膜形成對象物上形成碳納米管。
即其特征在于基于通過電弧放電加熱碳材料，使其蒸發(fā)，使用碳納米管生成室和碳納米管成膜室的壓力差，把加熱蒸發(fā)而生成的碳納米管與惰性氣體一起通過輸送管輸送，在襯底上形成所述碳納米管薄膜或碳納米管腫塊的氣相淀積方法。
下面，參照圖1說明本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)的碳纖維的生成、成膜裝置?？墒?，只要沒有特別的記載，本發(fā)明的范圍并不局限于本實(shí)施形態(tài)中記載的構(gòu)成部件的尺寸、材料、相對配置等。
在以下的說明中，以生成碳納米管時的情形為例進(jìn)行說明，但是本發(fā)明并不局限于碳納米管，如果是以能使用電弧放電而形成的碳為主成分的纖維狀的物質(zhì)，就能應(yīng)用于任意的碳纖維中。如果列舉碳纖維的一個例子，例如有所述碳納米管、在纖維的長度方向?qū)盈B了石墨面(c軸與纖維的軸(長度方向)不垂直)的石墨納米纖維、在纖維的長度方向?qū)盈B了杯狀石墨的杯層疊型的碳纖維、螺旋狀(helical)的碳纖維、扭曲(twist)的碳纖維等。
把一片石墨稱作“石墨面”或“石墨薄層”。更具體而言，石墨是通過sp2雜化，把碳原子通過共價鍵配置為六邊形的碳平面，理想狀態(tài)彼此保持3.354×10-10m的距離，層疊而成，但是把這一個一個碳平面稱作“石墨面”或“石墨薄層”。
圖1表示本發(fā)明的一個實(shí)施形態(tài)的碳納米管的生成、成膜裝置的概略圖。在圖1中，1是碳納米管生成室，在該碳納米管生成室1內(nèi)配置有陽極2和陰極3。作為構(gòu)成陽極2的碳材料，列舉出石墨，但是，有時也在碳材料中混入促進(jìn)納米管生長的Fe、Ni、Pd等催化劑。作為促進(jìn)納米管生長的催化劑，使用鐵族、鉑族、稀土類、鐵族-稀土類混合物。作為陰極材料，能列舉出碳、石墨、銅等?？墒?，陽極2和陰極3的組合希望都使用碳材料。為了產(chǎn)生穩(wěn)定的放電，陽極2可以是多個。須指出的是，陽極2連接在電流注入端子2a上，陰極3也同樣與電流注入端子3a連接。此外，陽極2能通過可進(jìn)行直線運(yùn)動、旋轉(zhuǎn)運(yùn)動的移動旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)2b而移動。該直線的移動方向是圖1的紙面左右方向，旋轉(zhuǎn)的移動方向以構(gòu)成陽極2的電極棒的中心為軸旋轉(zhuǎn)。陰極3能通過可進(jìn)行直線運(yùn)動的移動機(jī)構(gòu)3b移動。該直線的移動方向是圖2的紙面左右方向。這些移動旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)2b和移動機(jī)構(gòu)3b并不一定必要，但是為了放電的穩(wěn)定化，還是希望設(shè)置它們。
此外，在碳納米管生成室1內(nèi)具有調(diào)整碳納米管生成室1內(nèi)的氣氛，導(dǎo)入用于使生成的碳納米管煙霧化的惰性氣體的導(dǎo)入端口4，此外，具有連接在被煙霧化的碳納米管與惰性氣體一起輸送的輸送管5上的輸送端口6。作為惰性氣體，能列舉出氦、氬、氮?dú)?、氮?dú)浠旌蠚怏w，但是本發(fā)明并不局限于它們。
在圖1中，7是壓力計(jì)，8是供給用于使陽極2和陰極3之間產(chǎn)生電弧放電的電力的電力供給裝置。連接在輸送端口6上的輸送管5導(dǎo)入碳納米管成膜室9內(nèi)，與安裝在輸送管5的端部上的噴嘴10連接。此外，在噴嘴10上設(shè)置有加熱機(jī)構(gòu)11。在碳納米管成膜室9內(nèi)設(shè)置了作為碳納米管成膜對象物的襯底12和使襯底12移動的工作臺13，此外，設(shè)置了排出碳納米管成膜室9內(nèi)的惰性氣體的排出端口14。排出端口14連接在真空泵15上。
下面，說明使用了上述的生成、成膜裝置的碳納米管的生成、成膜方法。首先，使碳納米管生成室1內(nèi)、輸送管5內(nèi)、碳納米管成膜室9內(nèi)的壓力為10-2Pa以下的真空度。接著，一邊通過真空泵15把碳納米管成膜室9抽真空，一邊通過惰性氣體導(dǎo)入端口4向碳納米管生成室1內(nèi)導(dǎo)入惰性氣體，使碳納米管生成室1內(nèi)的壓力為70kPa左右。這里，壓力沒必要一定是70kPa，希望是適合于碳納米管等生成的壓力，此外，有必要選定適合于碳納米管生成室1和碳納米管成膜室9的差壓的壓力。此外，這時，碳納米管成膜室9內(nèi)的壓力希望為數(shù)百Pa以下。希望通過碳納米管生成室1和碳納米管成膜室9的壓力差，形成穩(wěn)定的惰性氣體流。接著，在陽極上連接(+)，在陰極上連接(-)的狀態(tài)下，通過電力供給裝置8外加直流電壓，使陽極2和陰極3之間產(chǎn)生電弧放電。這樣，陽極2的碳材料蒸發(fā)，蒸發(fā)的碳材料凝結(jié)，通過再結(jié)晶，生成碳納米管。放電穩(wěn)定后，通過移動旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)2b、移動機(jī)構(gòu)3b使陽極2、陰極3移動，使陽極2和陰極3的間隔總是一定。
生成的碳納米管分散到惰性氣體中，煙霧化。包含碳納米管的惰性氣體通過碳納米管生成室1和碳納米管成膜室9的壓力差引起的惰性氣流，通過輸送管5向碳納米管成膜室9輸送。向碳納米管成膜室9輸送的包含碳納米管的惰性氣體通過安裝在輸送管5的端部的噴嘴10，從噴嘴10以高速噴射，向襯底12噴射，在襯底12上成膜。這時，希望預(yù)先加熱輸送管5、噴嘴10和襯底12。從噴嘴10噴射的速度希望至少為數(shù)十m/s以上。
此外，如果在碳纖維撞擊的襯底表面設(shè)置電極，則碳纖維固定在該電極上。結(jié)果，能向碳纖維提供電子，也能應(yīng)用于電子發(fā)射元件或晶體管等各種電子器件。如果在襯底上排列多個固定了碳纖維的電極，就能形成在平面上排列了多個電子發(fā)射元件的電子源。此外，如果與所述固定了碳纖維的電極相對配置具有熒光體等發(fā)光體的陽極電極，就能形成顯示器。
下面，說明本發(fā)明的實(shí)施例，但是本發(fā)明并不局限于這些實(shí)施例。
(實(shí)施例1)下面，參照圖1，說明本發(fā)明實(shí)施例1的碳納米管的生成、成膜裝置和制造方法。陰極3使用直徑Φ10mm的石墨電極，陽極2使用在直徑Φ10mm、長度10cm的碳中以20wt％混入了Ni的電極，把電極間距設(shè)定為1mm。首先，把碳納米管生成室1、輸送管5和碳納米管成膜室9內(nèi)抽真空到壓力為10-2Pa以下，接著，通過惰性氣體導(dǎo)入端口4向碳納米管生成室1內(nèi)提供氦氣，使碳納米管生成室1內(nèi)的壓力為70kPa左右。這時，通過真空泵15把碳納米管成膜室9抽真空，把碳納米管成膜室9內(nèi)的壓力調(diào)整為200Pa。在該階段，使碳納米管生成室1和碳納米管成膜室9產(chǎn)生壓力差，調(diào)整氦氣的供給量，使氦氣從碳納米管生成室1通過輸送管5穩(wěn)定地流向碳納米管成膜室9。
接著，在把陽極連接在(+)，把陰極連接在(-)的狀態(tài)下，通過電力供給裝置8外加直流電壓，使陽極2和陰極3之間產(chǎn)生電弧放電，把放電電流調(diào)整為50A，成為穩(wěn)定的放電狀態(tài)。放電穩(wěn)定后，通過移動旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)2b、移動機(jī)構(gòu)3b使陽極2、陰極3移動，進(jìn)行控制，使陽極2和陰極3的間隔總是一定。由于電弧放電，陽極2的碳材料蒸發(fā)，通過該蒸發(fā)的碳材料凝結(jié)、再結(jié)晶，生成了碳納米管。
由碳納米管生成室1生成的碳納米管分散到氦氣中，煙霧化，包含碳納米管的氦氣通過氣流，通過輸送管5向碳納米管成膜室9輸送。向碳納米管成膜室9輸送的包含碳納米管的氦氣通過安裝在輸送管5的端部的噴嘴10，從噴嘴10以高速噴射，向襯底12噴射，通過緊貼，在襯底12上形成碳納米管膜。這時，把輸送管5加熱到200℃，把噴嘴10加熱到300℃，把襯底12加熱到150℃。從噴嘴10噴射的速度為50m/s以上。此外，因?yàn)閲娮?0被固定著，所以通過工作臺13掃描襯底12，形成線狀的碳納米管薄膜。須指出的是，襯底12的移動速度為0.1mm/s。
須指出的是，碳納米管的成膜條件為噴嘴直徑Φ1mm，襯底Al，襯底加熱150℃，碳納米管生成室壓力70kPa，He氣流量10L/min，碳納米管成膜室壓力200Pa。
根據(jù)本實(shí)施例，通過電弧放電連續(xù)生成碳納米管，能直接輸送生成的碳納米管，并形成于襯底上，所以碳納米管的回收、分散處理變得沒有必要，能減少工作量。
(實(shí)施例2)下面，參照圖2，說明本發(fā)明的實(shí)施例2的碳納米管的生成、成膜裝置和制造方法。陰極3使用直徑Φ10mm的石墨電極，陽極2使用直徑Φ10mm、長度10cm的包含Ni-Co合金芯的碳電極，把電極間距設(shè)定為1mm。首先，把碳納米管生成室1、輸送管5和碳納米管成膜室9內(nèi)抽真空到壓力為10-2Pa以下，接著，通過惰性氣體導(dǎo)入端口4向碳納米管生成室1內(nèi)提供氦氣，使碳納米管生成室1內(nèi)的壓力為70kPa左右。這時，通過真空泵15把碳納米管成膜室9抽真空，把碳納米管成膜室9內(nèi)的壓力調(diào)整為200Pa。在該階段，使碳納米管生成室1和碳納米管成膜室9產(chǎn)生壓力差，調(diào)整氦氣的供給量，使氦氣從碳納米管生成室1通過輸送管5穩(wěn)定地流向碳納米管成膜室9。
接著，在把陽極連接在(+)，把陰極連接在(-)的狀態(tài)下，通過電力供給裝置8外加直流電壓，使陽極2和陰極3之間產(chǎn)生電弧放電，把放電電流調(diào)整為50A，成為穩(wěn)定的放電狀態(tài)。放電穩(wěn)定后，通過移動旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)2b、移動機(jī)構(gòu)3b使陽極2、陰極3移動，進(jìn)行控制，使陽極2和陰極3的間隔總是一定。由于電弧放電，陽極2的碳材料蒸發(fā)，通過該蒸發(fā)的碳材料凝結(jié)、再結(jié)晶，生成了碳納米管。
由碳納米管生成室1生成的碳納米管分散到氦氣中，煙霧化，包含碳納米管的氦氣通過氣流，通過輸送管5向碳納米管成膜室9輸送。向碳納米管成膜室9輸送的包含碳納米管的氦氣通過安裝在輸送管5的端部的噴嘴10，從噴嘴10以高速噴射，向襯底12噴射，通過緊貼，在襯底12上形成碳納米管膜。這時，把輸送管5加熱到200℃，把噴嘴10加熱到300℃，把襯底12加熱到150℃。從噴嘴10噴射的速度為50m/s以上。此外，因?yàn)閲娮?0被固定著，所以通過工作臺13掃描襯底12，形成線狀的碳納米管薄膜。須指出的是，襯底12的移動速度為0.1mm/s。
須指出的是，碳納米管的成膜條件為噴嘴直徑Φ1mm，襯底Al，襯底加熱150℃，碳納米管生成室壓力70kPa，He氣流量10L/min，碳納米管成膜室壓力200Pa。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明，通過電弧放電連續(xù)生成碳纖維，能直接輸送生成的碳纖維，并形成于襯底上，所以碳纖維的回收、分散處理變得沒有必要，能減少工作量和制造成本。在本發(fā)明的方法中，能進(jìn)行連續(xù)生產(chǎn)，工業(yè)上的實(shí)用性極高。
權(quán)利要求
1.一種固定了碳纖維的基體的制造方法，其特征在于包括(A)準(zhǔn)備在內(nèi)部配置了具有碳的陽極和與該陽極相對的陰極的第一室、在內(nèi)部配置了基體并且通過輸送管與所述第一室連通的第二室的步驟；(B)把所述第二室內(nèi)的壓力設(shè)定為比所述第一室內(nèi)的壓力低的步驟；(C)通過使所述陽極和陰極之間產(chǎn)生電弧放電，生成碳纖維的步驟；(D)利用所述第一室和所述第二室的壓力差，使在所述第一室內(nèi)產(chǎn)生的碳纖維從位于所述第二室內(nèi)的所述輸送管的頂端放出，撞擊所述基體的步驟。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的固定了碳纖維的基體的制造方法，其特征在于向所述第一室內(nèi)提供非氧化性的氣體。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的固定了碳纖維的基體的制造方法，其特征在于所述陽極具有催化劑材料。
4.一種使用了具有碳纖維的電極的電子器件的制造方法，其特征在于包括(A)準(zhǔn)備在內(nèi)部配置了具有碳的陽極和與該陽極相對的陰極的第一室、在內(nèi)部配置了具有電極的基體并且通過輸送管與所述第一室連通的第二室的步驟；(B)把所述第二室內(nèi)的壓力設(shè)定為比所述第一室內(nèi)的壓力低的步驟；(C)通過使所述陽極和陰極之間產(chǎn)生電弧放電，生成碳纖維的步驟；(D)利用所述第一室和所述第二室的壓力差，使在所述第一室內(nèi)產(chǎn)生的碳纖維從位于所述第二室內(nèi)的所述輸送管的頂端放出，撞擊所述電極的步驟。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的使用了具有碳纖維的電極的電子器件的制造方法，其特征在于向所述第一室內(nèi)提供非氧化性的氣體。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的使用了具有碳纖維的電極的電子器件的制造方法，其特征在于所述陽極具有催化劑材料。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的使用了具有碳纖維的電極的電子器件的制造方法，其特征在于制造電子發(fā)射元件作為所述電子器件。
8.一種具有多個電子發(fā)射元件的顯示器的制造方法，其特征在于所述電子發(fā)射元件由權(quán)利要求7所述的制造方法制造。
9.一種碳纖維的淀積裝置，其特征在于包括第一室；輸送管；通過該輸送管與所述第一室連通的第二室；配置在所述第一室內(nèi)的包含碳的陽極；與包含碳的陽極相對配置在所述第一室內(nèi)的陰極；用于把所述第一室內(nèi)的壓力維持在比所述第二室內(nèi)的壓力高的壓力控制部件。
10.一種碳纖維的淀積裝置，其特征在于在惰性氣體氣氛中，通過由碳電極構(gòu)成的陽極和與該碳電極相對配置的陰極之間的電弧放電，使碳蒸發(fā)、凝結(jié)，生成碳纖維的同時，把生成的碳纖維分散在惰性氣體中，通過與該惰性氣體一起輸送，由噴嘴噴射，在基體上配置碳纖維。
11.一種包含權(quán)利要求10所述的碳纖維的膜的淀積裝置，其特征在于由以下部分構(gòu)成把碳材料作為陽極，通過與該陽極隔開一定間隔設(shè)置的陰極之間的電弧放電，加熱所述碳材料，使其蒸發(fā)，具有位于蒸發(fā)源上方的輸送管吸入口和惰性氣體導(dǎo)入部的碳纖維生成室；所述輸送管；具有連接在該輸送管端部的噴嘴、與該噴嘴相對配置的襯底和惰性氣體排出部的碳纖維成膜室；使用從所述蒸發(fā)源加熱蒸發(fā)而生成的所述碳纖維通過碳纖維生成室和碳纖維成膜室的壓力差而與所述惰性氣體一起由所述輸送管輸送，從所述噴嘴噴出，在所述襯底上配置所述碳纖維薄膜或碳纖維腫塊的氣相淀積方法。
12.一種包含碳纖維的膜的淀積方法，其特征在于在惰性氣體氣氛中，在通過由碳電極構(gòu)成的陽極和與該碳電極相對配置的陰極之間的電弧放電，使碳蒸發(fā)、凝結(jié)，生成碳纖維的同時，把生成的碳纖維分散到惰性氣體中，與該惰性氣體一起輸送，通過從噴嘴噴射，在膜形成對象物上形成包含碳纖維的膜。
13.一種包含權(quán)利要求12所述的碳纖維的膜的淀積方法，其特征在于使用把碳材料作為陽極、通過與該陽極隔開一定間隔設(shè)置的陰極之間的電弧放電、加熱所述碳材料、使其蒸發(fā)、具有位于蒸發(fā)源上方的輸送管吸入口和惰性氣體導(dǎo)入部的碳纖維生成室、所述輸送管、具有連接在該輸送管端部的噴嘴、與該噴嘴相對配置的襯底和惰性氣體排出部的碳纖維成膜室，使用從所述蒸發(fā)源加熱蒸發(fā)而生成的所述碳纖維通過碳纖維生成室和碳纖維成膜室的壓力差而與所述惰性氣體一起由所述輸送管輸送，從所述噴嘴噴出，在所述襯底上配置所述碳纖維薄膜或碳纖維腫塊的氣相淀積方法，形成包含所述碳纖維的膜。
全文摘要
在惰性氣體氣氛中，通過由碳電極構(gòu)成的陽極2和與該碳電極2相對配置的陰極3之間的電弧放電，使碳蒸發(fā)、凝結(jié)，生成碳納米管的同時，把生成的碳納米管分散在惰性氣體中，通過輸送管5與該惰性氣體一起輸送，由噴嘴10噴射，在作為對象物的襯底12上形成碳納米管。用簡單的步驟形成碳納米管，通過在襯底上成膜，簡化CNT構(gòu)圖步驟，在降低成本方面具有效果。
文檔編號H01J1/30GK1497073SQ200310101428
公開日2004年5月19日 申請日期2003年10月17日 優(yōu)先權(quán)日2003年10月17日
發(fā)明者齋藤康行, 石倉淳理, 理 申請人:佳能株式會社