(57)【要約】【課題】ＣＮＴが具備する電子放電特性を損なうことなく、特別の装置を必要としないで簡単安価に、ＣＮＴを含むテープ状物質を基板に付着した電界放出型電極とその製造方法および該電界放出型電極を用いた機器を提供する。【解決手段】ＣＮＴを含むテープ状物質を一対の基板の間に挟み、加圧後引離し、基板にテープ状剥離物質が付着したものを電界放出型電極とする。さらに、テープ状物質を基板と該基板より変形能の高い物質との間に挟み、加圧後引離し、基板にテープ状剥離物質が付着したものを電界放出型電極とする。そして、該電界放出型電極を用いて電気機器または電子機器を、さらに、該電気機器または電子機器を組み込んで装置およびプラントを形成する。【選択図】        図１
2004265665.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
カーボンナノチューブを含むテープ状物質を、一対の基板を対向させた間に挟み、加圧後引離し、前記基板に引き剥がされた前記テープ状物質が付着していることを特徴とする電界放出型電極。
【請求項２】
前記カーボンナノチューブを含むテープ状物質を、基板と該基板より変形能の高い物質との間に挟み、加圧後引離し、前記基板に剥がされた前記テープ状物質が付着していることを特徴とする電界放出型電極。
【請求項３】
前記カーボンナノチューブを含むテープ状物質がアーク放電法によって合成され、その合成時における陽極側の面が前記基板に当たるように、挟み込むことを特徴とする請求項２記載の電界放出型電極。
【請求項４】
請求項１乃至３の何れかに記載の電界放出型電極を用いたことを特徴とする電気機器または電子機器。
【請求項５】
請求項４記載の電気機器または電子機器を組み込んだことを特徴とする装置およびプラント。
【請求項６】
カーボンナノチューブを含むテープ状物質を、一対の基板を対向させた間に挟み、加圧後引離し、前記基板に引き剥がされた前記テープ状物質を付着させることを特徴とする電界放出型電極の製造方法。
【請求項７】
カーボンナノチューブを含むテープ状物質を、基板と該基板より変形能の高い物質との間に挟み、加圧後引離し、前記基板に引き剥がされた前記テープ状物質を付着させることを特徴とする電界放出型電極の製造方法。
【請求項８】
前記カーボンナノチューブを含むテープ状物質がアーク放電法によって合成され、その合成時における陽極側の面が前記基板に当たるように、挟み込むことを特徴とする請求項７記載の電界放出型電極の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、カーボンナノチューブを用いた電界放出型電極、特に、高純度カーボンナノチューブを含むテープ状物質を用いた電界放出型電極とその製造方法、および該電界放出型電極を用いた機器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
（カーボンナノチューブ）
カーボンナノチューブは、主に気相成長法（ＣＶＤ法）またはアーク放電法によって生成され、炭素原子が六角形状に規則正しく並んだシート（以下、グラフェンシートと称す）が円筒形に丸まったものであり、特異な性質を有していることから新素材として注目されている。
なお、グラフェンシートの筒が一重のものを単層カーボンナノチューブ（ＳＷＣＮＴ）と称し、その直径は１〜数ｎｍである。一方、グラフェンシートの筒が同心状に何重も重なっているものを多層カーボンナノチューブ（ＭＷＣＮＴ）と称し、その直径は数ｎｍ〜数十ｎｍである。また、カーボンナノチューブの両端は、炭素原子の六角形状の並びの一部に五角形状が加わり略円錐状に閉じたものや、円筒形のまま切れているものなどが存在する。
【０００３】
本発明においては、ＳＷＣＮＴとＭＷＣＮＴとをまとめてカーボンナノチューブ（以下、ＣＮＴと称す）と総称し、また、このＣＮＴの単体を「ＣＮＴ繊維」、該ＣＮＴ繊維を含む集合体であって、テープ状（たとえば、厚さ１０〜５００μｍ、幅１〜１０ｍｍ、で任意の長さのもの）のものを「ＣＮＴを含むテープ状物質（単にテープ状物質と称す場合がある）」と称す。
【０００４】
ＣＮＴは非常に高い電界電子放出特性を有しており、蛍光表示管、Ｘ線管、フィールドエミッションディスプレイ（ＦＥＤ）等の電界放出型冷陰極素子用材料（本発明において、電界放出型電極と称す）として、実用化が検討されている。
実用化に必要な技術は、高い電子放出特性を維持した状態でＣＮＴを電極基板（以下、基板と称す）に付着することにある。
たとえば、基板上にＣＮＴを含有するペースト（正確には、導電性を有する粘性溶液に複数のＣＮＴが集合して構成されたバンドルを分散させたバンドルぺースト）をパターン印刷し、該パターン表面にレーザを照射してペーストを除去する。その結果、ＣＮＴを露出させる技術が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
また、基板上にＣＮＴを含有するペーストをパターン印刷し、該パターン表面に接着剤層を形成し、該接着剤層を剥離することによって、前記ペースト層を層間剥離する。その結果、凹凸が生じた剥離面にＣＮＴを露出させる技術が開示されている（例えば、特許文献２参照）。
【０００５】
【特許文献１】
特開２０００−３６２４３号公報（第４頁、図１）
【特許文献２】
特開２００３−１６９１１号公報（第３頁、図３）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許文献１に開示された技術は、ＣＮＴがほぼ同一方向を向いて集合した構造体であるバンドルを用いるため、当該バンドルを安定して合成することが困難であるという問題点、また、レーザ照射処理をするため、製造装置が高価になったり複雑になったりするという問題点があった。
また、特許文献２に開示された技術は、ペーストを用いてＣＮＴを基板上に接着するものであるため、ＣＮＴと基板との間の導電性が保証されない場合があるという問題点、また、ペースト中にＣＮＴを均一に分散させることが困難であるため、基板上にパターン印刷された基板上のＣＮＴを一様に高密度にすることができないという問題点がある。
【０００７】
本発明はかかる問題点を解決するためになされたもので、ＣＮＴが具備する電子放電特性を損なうことなく、特別の装置を必要としないで簡単安価に、ＣＮＴを含むテープ状物質を基板に付着した電界放出型電極とその製造方法および該電界放出型電極を用いた機器を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る電界放出型電極は、下記のとおりである。
（１）カーボンナノチューブを含むテープ状物質を、一対の基板を対向させた間に挟み、加圧後引離し、前記基板に引き剥がされた前記テープ状物質が付着していることを特徴とするものである。
【０００９】
（２）前記カーボンナノチューブを含むテープ状物質を、基板と該基板より変形能の高い物質との間に挟み、加圧後引離し、前記基板に剥がされた前記テープ状物質が付着していることを特徴とするものである。
（３）前記（２）において、前記カーボンナノチューブを含むテープ状物質がアーク放電法によって合成され、その合成時における陽極側の面が前記基板に当たるように、挟み込むことを特徴とするものである。
【００１０】
また、本発明に係る電界放出型電極を用いた機器は、下記のとおりである。
（４）前記（１）乃至（３）の何れかにおける電界放出型電極を用いたことを特徴とする電気機器または電子機器である。
（５）前記（４）における電気機器または電子機器を組み込んだことを特徴とする装置およびプラントである。
【００１１】
さらに、本発明に係る電界放出型電極の製造方法は、下記のとおりである。
（６）カーボンナノチューブを含むテープ状物質を、一対の基板を対向させた間に挟み、加圧後引離し、前記基板に引き剥がされた前記テープ状物質を付着させることを特徴とするものである。
（７）カーボンナノチューブを含むテープ状物質を、基板と該基板より変形能の高い物質との間に挟み、加圧後引離し、前記基板に引き剥がされた前記テープ状物質を付着させることを特徴とするものである。
（８）前記（７）において、前記カーボンナノチューブを含むテープ状物質がアーク放電法によって合成され、その合成時における陽極側の面が前記基板に当たるように、挟み込むことを特徴とするものである。
【００１２】
【発明の実施の形態】
［実施の形態１］
（電界放出型電極の製造方法）
図１は本発明に係る電界放出型電極の製造方法の実施の形態１を説明する模式図である。図１において、１０はＣＮＴを含むテープ状物質（以下、テープ状物質と称す）、２１および２２は基板である。
まず、厚さ５０〜５００μｍ程度のテープ状あるいはシート状のテープ状物質１０を一対の基板２１、２２の間に配置する（図１の（ａ））。次に、テープ状物質１０を挟み付け加圧する（図１の（ｂ））。さらに、一対の基板２１、２２を引き離す（図１の（ｃ））。
このとき、テープ状物質１０は厚さ方向で２枚に引き剥がされるから、基板２１、２２には、それぞれ引き剥がされたテープ状物質１１、１２（以下、テープ状剥離物質と称す）が付着している。すなわち、基板２１とテープ状剥離物質１１とによって電界放出型電極４１が、基板２２とテープ状剥離物質１２とによって電界放出型電極４２がそれぞれ形成されている。
基板材料としては導電性の金属や不導体の樹脂等、種々材料が使用可能であるが、電界放出型電極用の基板材料としてはステンレス、アルミニウム、銅、タングステン等の金属およびその合金が用いられる。
【００１３】
（電界放出型電極）
図２は本発明に係る電界放出型電極の実施の形態１を説明する模式図である。なお、図１と同じ部分にはこれと同じ符号を付し、一部の説明を省略する。
基板２１にテープ状剥離物質１１が付着（付着面を１１Ｂとする）し、テープ状剥離物質１１の表面１１ＴではＣＮＴ繊維が毛羽立っている（以下、詳細に説明する）。
【００１４】
（接合面）
図３は図１に示す製造方法における、基板２１とテープ状剥離物質１１との接合面１１Ｂ近傍の電子顕微鏡写真である。前記加工によって得られたテープ状剥離物質１１の引き剥がし面１２Ｔの上に粘着テープを一旦貼りつけた後、該粘着テープを引き剥がし、基板２１を切断研磨したものである。
元素分析結果によれば、写真中央部の白い部分がＣＮＴ繊維、それより下側はアルミニウム基板であることが確認されており、粘着テープによる引き剥がし程度では、ほとんどのＣＮＴ繊維が基板２１の表面上に残存している。
すなわち、ＣＮＴ繊維と基板２１とは隙間無く密着し、ＣＮＴ繊維と基板との接合強さがＣＮＴ繊維と粘着テープとの接合強さよりも大きいことが示めされている。
さらに、接合前のアルミニウム基板は、表面凹凸が０．１μｍ以下まで鏡面仕上げされたものであり、全体的に凹凸が数μｍ程度に増大していることから、加圧により基板の微小変形が起きており、ＣＮＴ繊維との接触面積の増大や密着、さらに、ＣＮＴ繊維の基板へのくい込みが生じ、いわゆる機械的接合の状態も存在すると推定される。
よって、基板２１、２２へのＣＮＴの付着機構は、加圧によって、ＣＮＴの一部が基板２１、２２の材料表面の凹凸に入り込み、機械的な引っかかりを生じることによって結合力を発生する、いわゆる投錨機構（機械的結合）、および基板２１、２２の材料表面が変形しＣＮＴがめり込むことによって生じる同効果、およびＣＮＴを構成している炭素原子の一部が基板２１、２２の原子と結合する化学的接合、およびファンデルワールス力などの物理的結合、の何れか一つまたは各種の結合力が組合わさって作用しているものと考えられる。
【００１５】
（引き剥がし面）
図４および図５は、図１に示す製造方法におけるテープ状剥離物質１１の引き剥がし面１１Ｔを示す電子顕微鏡写真であって、図４は引き剥がし面１１Ｔを上から見たもの、図５は引き剥がし面１１Ｔを垂直に切断したものである。
図４および図５において、ＣＮＴ繊維層の表面に羽毛のような模様が全面に観察される。また、羽毛のような箇所を横方向から見ると、ＣＮＴ繊維が毛羽立って開放空間に向けて伸びている。すなわち、絡み合っていたＣＮＴ繊維が前記製造方法によって解きほぐされたものと推定される。
すなわち、テープ状物質を構成しているＣＮＴ繊維の１本１本は、互いに複雑に絡み合いながらも、テープの厚み方向に成長し、そして、ＣＮＴは圧縮されると相互に結集する性質があるため、加圧時にはＣＮＴは結集するものの、その結集力は基板への付着力より弱いものである。
【００１６】
したがって、加圧した後、基板２１、２２を引離すと、基板２１、２２に付着している絡まり合ったＣＮＴ繊維は、その結集部から解きほぐされ（引き剥がされ）て切断されるから、該切断されたＣＮＴ繊維は引き離し方向に平行（基板２１、２２の対向する面に垂直）に配向されたものと考えられる。
つまり、テープ状物質１０を構成するＣＮＴ繊維は、基本的にテープ状物質の厚み方向に成長していることと、その長さが十分に長く、かつ複雑に絡み合っていることとによって、引き離した後、引き剥がし面１１Ｔ、１２Ｔが毛羽立った形態を有しているものと推定される。
【００１７】
よって、基板２１、２２とテープ状剥離物質１１、１２との付着面１１Ｂ、１２Ｂにおける導電性が保証され、且つ引き剥がし面１１Ｔ、１２Ｔにおける電子放出特性に優れた電界放出型電極が簡単に製造される。
すなわち、引き剥がされたままの状態で電気機器または電子装置に設置することができるから、ＣＮＴ繊維が密集したテープ状物質を用いることによって、ＣＮＴを電子源としての特性を発揮しやすい形態に貼り付けた電界放出型電極を簡単に製造することができる。
【００１８】
［実施の形態２］
（電界放出型電極の製造方法）
図６は本発明に係る電界放出型電極の製造方法の実施の形態２を説明する模式図である。なお、実施の形態１（図１）と同じ部分にはこれと同じ符号を付し、一部の説明を省略する。
図６において、２３は基板２２よりも変形能が高い物質（以下、変形板と称す）である。まず、テープ状物質１０を基板２２と変形板２３との間に配置する（図６の（ａ））。次に、テープ状物質１０を挟み付け加圧する（図６の（ｂ））。さらに、基板２２と変形板２３とを引き離す（図６の（ｃ））。
【００１９】
このとき、テープ状物質１０は厚さ方向で２枚に引き剥がされるから、基板２２および変形板２３には、それぞれテープ状剥離物質１２、１３が付着している。
すなわち、基板２２とテープ状剥離物質１２とによって電界放出型電極４２が、変形板２３とテープ状剥離物質１３とによってテープ状物質付着変形板４３がそれぞれ形成されている。
【００２０】
なお、変形板２３の表面が加圧によって変形するため、テープ状物質付着変形板４３の表面でテープ状剥離物質１３の周囲に盛り上がり部２４が形成されている。すなわち、変形板２３が塑性流動を起こすことによって、基板２２の表面全体には加圧力が均一に働くようになる。この結果、付着ムラのない、より均一なＣＮＴの付着面１２Ｂを得ることができる。
とくに、基板２２の表面が完璧に平滑でない場合であっても、基板２２の比較的突出した部分および比較的陥没した部分の何れの部分にも、加圧力が均一に働くから、均一な付着が得られる。よって、引き剥がされた際に、付着面１２Ｂが基板２２の表面から部分的に剥離することがない。すなわち、付着面１２Ｂにおける導電性が保証されることになる。
なお、アーク放電によってテープ状物質１０を合成する際に陽極側に位置したテープ状物質１０の面の方が、陰極側の面より基板への付着力が強い（テープ状物質の陰極電極側は、多少陰極の炭素材料が付着してＣＮＴの純度が陽極側よりも悪い。これについては別途説明する）。また、変形能の大きい変形板２３の方が基板２２よりも付着力が強い。このため、テープ状物質１０の陽極側の面を基板２２側にし、陰極側の面を変形板２３側に配置すれば、それぞれの面における付着強度が略等しく（それらの差が小さく）なり、且つ基板２２に付着ムラのない、より均一なＣＮＴの付着面１２Ｂを得ることができる。
【００２１】
また、基板２２の材料としては導電性の金属や不導体の樹脂等、種々材料が使用可能であるが、電界放出型電極用の基板材料としてはステンレス、アルミニウム、銅、タングステン等の金属およびその合金が用いられる。
たとえば、基板２２のをステンレス円盤（たとえば、直径５ｍｍ）とした場合、変形板２３としてインジウムのブロックを用いることができる。また、鉛、はんだ、アルミニウム等を用いても同様な結果が得られた。
【００２２】
（電界放出型電極の他の製造方法）
図７は本発明に係る電界放出型電極の製造方法の実施の形態２における他の製造方法を説明する模式図である。なお、図６と同じ部分にはこれと同じ符号を付し、一部の説明を省略する。
図７の（ａ）において、基板２２と、変形板２３と、テープ状物質１０の平面視形状をそれぞれ略同一にして、該平面視形状と同一形状の貫通孔を具備する雌型５０（ダイスに相当）の中に配置する。
図７の（ｂ）において、雌型５０内の変形板２３をパンチ６０にて押圧する。このとき、変形板２３の外郭が雌型５０に拘束されて外郭方向に変形しないから、テープ状物質１０への加圧が確実になる。
図７の（ｃ）において、基板２２と変形板２３とを引き離すと、図４と同様に、基板２２とこれに付着したテープ状剥離物質１２とによって電界放出型電極４２が形成され、変形板２３とこれに付着したテープ状剥離物質１３とによってテープ状物質付着変形板４３が形成される。
このとき、変形板２３が加圧によって外周側に変形することも、その表面が盛り上がることもなく、より均一な付着が得られてる。なお、通常、該引き剥がしは、雌型５０の外で行われるものである。
【００２３】
（電界放出型電極）
本発明に係る電界放出型電極の実施の形態２は、実施の形態１に同じであるため、説明を省略する。
【００２４】
（電界放出型電極の電界放出特性）
表１は  本発明に係る電界放出型電極の電界放出特性を従来法と比較したものであって、真空中で、電界放出型電極を陰極とし、陽極との距離を０．１ｍｍとして、所定の電流密度（１０ｍＡ／ｃｍ２）が得られる際の印加電圧を比較したものである。
従来法に比べ、本発明法による電界放出型電極は、所定の電流密度が得られる際の印加電圧が格段に減少し、電子放出能が極めて高いことが確認されている。
すなわち、粉末状のＣＮＴを含むペーストやテープ状物質を貼り付けたものは印加電圧が６８０Ｖや４４０Ｖであるのに対して、基板同士で挟み付ける方法や基板と変形板とによって挟み付ける方法によるものは印加電圧が２１０Ｖや１９２Ｖであって、電子放出能が向上している。
【００２５】
【表１】
2004265665.tif 000003
【００２６】
［実施の形態３］
（電子機器等）
本発明に係るＣＮＴを含むテープ状物質を貼り付けた電界放出用電極は、ＣＮＴの純度も高く、かつ、１本１本のＣＮＴがその細束性を維持した状態で、均一な薄い膜状に貼られているので、電極加熱用の電源を必要とせず、また従来のものより、より低い電圧で多くの電子を引き出せるので、それを用いた「電気機器または電子機器」は、省エネ化、小型化、低コスト化、高出力化を達成できる。
【００２７】
すなわち、ＣＮＴを含むテープ状物質は、ＣＮＴの純度も高く、かつ、合成されたままの状態、つまり１本１本のＣＮＴが互いに部分的にしか接しておらず、その細束性を維持した状態で、均一な薄い膜状であるので、そのまま基板に押し付けて引き離すだけで、高性能の電界放出型電極として用いることができる。
たとえば、電界放出用電子源として、蛍光表示管やフィールドエミッションディスプレイ（ＦＥＤ）などの陰極材料および電子顕微鏡の探針などへの利用が考えられている。
とくに、テープ状物質を基板に押し付けて付着すれば、その後の表面処理等は不要であるため、製造工程ならびに製造コストの低減を図ることができる。
【００２８】
一方、従来の電子源は、熱電子放出型が主流であり、これは、電子放出を行わせるために電子源を加熱する必要があった。そのために、加熱用の電源が必要であり、装置が大型かつ複雑になると共に、消費電力も大きいものであった。また、電界放出型の電子源としては、針状金属を用いたものおよびＣＮＴを用いたものがあるが、金属製のものは耐久性に問題があり、寿命の低いものであった。
また、ＣＮＴは炭素からできているので耐熱性および導電性に優れ、耐久性において金属に勝るが、従来のものでは、先に述べたように、細束性を維持した状態で、均一に基板や電極上に貼付けることは難しく、高い電界強度を与えなければ電界放出させることはできなかった。そのため、高電圧の電源装置を用意しなければならず、装置が大型かつ高価なものになっていた。
【００２９】
［実施の形態４］
（プラント等）
本発明に係るＣＮＴを含むテープ状物質を貼り付けた電界放出用電極を用いた電気機器または電子機器を組み込んだ「装置およびプラント」は、従来にない省エネ化、小型化、低コスト化、高出力化を達成できる。
放電機器を組み込んだ装置およびプラントは、オゾナイザー、空気清浄装置、イオン発生装置、Ｘ線発生装置、水質浄化プラント、土壌浄化プラント、プラズマリアクター、コピー機、薄型テレビなど数多いが、放電機器の性能が、これら装置およびプラントの性能を決定する最重要項目である。
従来は、放電機器の高消費電力、大型、高コスト、小出力電流のため、放電機器を組み込んだこれら装置およびプラントのコストパフォーマンスは低いものであった。
【００３０】
［テープ状物質（実施の形態１〜４に共通）］
本発明におけるテープ状物質（ＣＮＴを含むテープ状物質）は、極度に集中して安定したアーク放電を達成することによって合成されたものであって、従来にない、高純度のＣＮＴが密集したものである。
【００３１】
すなわち、アーク放電を起こすためには、電極間空間を電離する必要がある。原子の電離には、種々の過程があるが、アーク放電においては、電子との衝突による電離過程が支配的である。
一般に、原子番号の小さいＨｅ、Ｎｅを除き、Ａｒ、Ｋｒ、Ｘｅなどの不活性ガスは、酸素、窒素等に比べて電子との衝突による電離能率が高く、アークを発生しやすい空間を提供する。
したがって、これらの不活性ガスもしくは不活性ガスを含む混合ガスをプラズマガスとして供給しながらアーク放電を行うと、アークは該プラズマガスのガス流路に沿って集中して発生することになる。
つまり、陽極電極から陰極電極に向けて前記プラズマガスを噴出することによって、アークを集中させ、陰極点を安定化させることができる。
【００３２】
さらに、発明者は種々の検討の結果、高純度のＣＮＴを効率よく合成するためには、ＣＮＴが生成される陰極表面上のアーク発生点における温度履歴が重要であること、すなわち、該温度履歴が常に同一となるように電極を相対移動することが必須であることを見出した。
換言すると、ＣＮＴが生成される陰極の温度を適正な温度範囲に保つことが重要であって、移動するアーク発生点を基準にした場合、時間に無関係な一様な温度場が実現される準定常状態とするように電極を相対移動させることが必要である。そして、かかる知見に基づいて適正な温度履歴が得られる電極の相対移動をすることによって、ＣＮＴの純度ならびに収量の増加がほぼ全線にわたり得られる。
【００３３】
たとえば、幅ならびに厚さの略一定な平板上を直線的に重ならないようにして移動させたり、円柱もしくは円筒状陰極の側面を螺旋状に重ならないようにして移動させる方法が良い。これらの方法によると、アークの発生開始位置と終了位置付近を除き、ほぼ一定な温度履歴をアーク発生点は受けることになり、アーク発生点を適正な温度履歴とすることができる。
さらに、ＣＮＴが十分に成長する条件下では、従来見られなかった高純度のＣＮＴが密集したテープ状物質を連続して合成することが可能となる。また、このテープ状物質は、テープ状のまま陰極から引き剥がすことが可能であるので、回収が至って容易である。
【００３４】
（実施例）
図８および図９は本発明に係る電界放出型電極の実施の形態２〜４におけるテープ状物質を合成する一実施例を説明する模式図であって、図８は合成状況、図９は合成後の状況である。
図８の（ａ）は側面視、（ｂ）は平面視である。図８において、筒状陽極１の貫通孔１ａから陰極２に向けて放電用ガス４を吹き出しながら、筒状陽極１を一方向に移動してアーク放電を行っている。合成条件は、たとえば、（１）筒状陽極１：外径１０ｍｍで内径４ｍｍの筒状炭素材料、
（２）陰極２：板状炭素材料（抵抗値３５００μΩ・ｃｍ）、
（３）雰囲気：開放空間すなわち大気圧下で大気雰囲気、
（４）放電用ガス４：３％の水素を含むアルゴンガス、１リットル／分の流量（筒状陽極１の貫通孔１ａから陰極２に向けて吹き出し）、
（５）アーク放電：電流１００Ａ、電圧２０Ｖ（アーク長約１ｍｍ）にて１分間アーク放電、
（６）陽極移動速度：１０ｃｍ／分、である。
このとき、陰極２の表面２ａに帯状に堆積物５（以下、陰極堆積物と称す）が付着し、陰極堆積物５は中央部のテープ状物質１０とその両側の付着物質６とによって構成されている。
テープ状物質１０はアーク３の中心部３ａ（陰極点に同じ）が走査した経路に帯状に合成され、アーク放電後の冷却（自然冷却または強制冷却）によって陰極２の表面２ａから容易に剥離するものである。このテープ状物質１０を走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）および透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）により観察したところ高純度のＣＮＴの集合体で構成されていることが判明した
一方、付着物質６はアモルファスカーボンであった。
【００３５】
テープ状物質１０は静止アークの場合と同様に合成されるものであって、アーク３の中心部３ａにＣＮＴが合成され、その周辺部にアモルファスカーボンが堆積するものである。このため、陽極１を移動すると、アーク３の移動に伴ってＣＮＴが生成され易い条件も一緒に移動する。
このとき、アーク３が近づくとアーク３の周辺部にアモルファスカーボン６が堆積し、ここに、アーク３が到達すると、既に堆積しているアモルファスカーボン６の上にＣＮＴが合成され易い条件（アーク３の中心部３ａに同じ）ができるから、ここにＣＮＴが合成される。
さらに、アーク３の中心部が去っていくと、合成されたＣＮＴの位置においてＣＮＴが合成され易い条件が崩れるため、合成したＣＮＴの上にアモルファスカーボン６が堆積することになる。
よって、アーク３の移動によって、ＣＮＴは上下左右の面をアモルファスカーボン６に包囲されたテープ状に形成される。
さらに、アーク３が過ぎ去った後、アモルファスカーボン６は高温の状態で大気と触れ合うため、酸化・燃焼して一部が焼失し、その後、陰極堆積物５が低温になると、テープ状物質１０とアモルファスカーボン６との熱膨張率の相違により、テープ状物質１０が剥離する現象が起っている（図９参照）。
なお、剥離したテープ状物質１０の上面（陽極側）は、堆積したアモルファスカーボン６の一部が焼失するため、下面（陰極側）に比較してアモルファスカーボン６の付着量が少なく純度の高いものになっている。
【００３６】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、ＣＮＴ繊維が具備する特性を損なうことなく、特別の装置を必要としないで簡単安価に、テープ状物質（ＣＮＴを含むテープ状物質）が付着された電界放出型電極とその製造方法、および該電界放出型電極を用いた電気機器または電子機器、並びに該電気機器または電子機器を組み込んだプラントを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る電界放出型電極の製造方法の実施の形態１を説明する模式図である。
【図２】本発明に係る電界放出型電極の実施の形態１を説明する模式図である。
【図３】図１に示す製造方法における、基板と引き剥がされたテープ状物質の接合面近傍の電子顕微鏡写真である。
【図４】図１に示す製造方法における、テープ状物質が引き剥がされた引き剥がし面を示す上から見た電子顕微鏡写真である。
【図５】図１に示す製造方法における、テープ状物質１０が引き剥がされた引き剥がし面を示す垂直に切断した電子顕微鏡写真である。
【図６】本発明に係る電界放出型電極の製造方法の実施の形態２を説明する模式図である。
【図７】本発明に係る電界放出型電極の製造方法の実施の形態２における他の製造方法を説明する模式図である。
【図８】本発明に係る電界放出型電極の実施の形態２〜４におけるテープ状物質を合成する一実施例の合成状況を説明する模式図である。
【図９】本発明に係る電界放出型電極の実施の形態２〜４におけるテープ状物質を合成する一実施例の合成後の状況を説明する模式図である。
【符号の説明】
１０  テープ状物質、          １１  テープ状剥離物質、
１２  テープ状剥離物質、      ２１  基板、
２２  基板、                  ２３  変形板、
４１  電界放出型電極、        ４２  電界放出型電極、
４３  テープ状物質付着変形板
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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