(57)【要約】    【課題】      カーボンナノチューブ集合体の膜をレーザーにより均一にかつ高い電子放出能が得られるように起毛させる手段を提供する。    【解決手段】  上記課題は、カーボンナノチューブの純度が９０重量％以上のカーボンナノチューブ集合体の膜が付着している基板上に、略均一に孔が分布しているマスクを通して略平行のレーザービームを照射して略均一に電子放出させることを特徴とする、カーボンナノチューブの起毛方法によって解決される。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
カーボンナノチューブの純度が８０重量％以上のカーボンナノチューブ集合体の膜が付着している基板上に、略均一に孔が分布しているマスクを通して略平行のレーザービームを照射して略均一に電子を放出させることを特徴とするカーボンナノチューブの起毛方法。
【請求項２】
前記レーザービームは、１００ｍＪ／ｃｍ2以上１０００ｍＪ／ｃｍ2以下のエネルギー密度で、１ｎｓｅｃ以上５０ｎｓｅｃ以下のパルス幅にて照射されることを特徴とする請求項１に記載のカーボンナノチューブの起毛方法。
【請求項３】
前記マスクの孔の間隔は５μｍ以上５０μｍ以下で、孔径は５μｍ以上１００μｍ以下であることを特徴とする請求項１または２に記載のカーボンナノチューブの起毛方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カーボンナノチューブを用いた電界放出型電子放出素子を作製するためのカーボンナノチューブの表面加工方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
カーボンナノチューブは、化学的気相成長法（ＣＶＤ法）またはアーク放電法等によって生成され、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。
【０００３】
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、長さは１〜数μｍ程度である。一方、グラフェンシートの筒が同心状に幾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、グラフェンシートが略円錐状に丸まったものをカーボンナノホーンと称し、単層または多層カーボンナノホーン（ＳＷＣＮＨ、ＭＷＣＮＨ）がある。本発明においては、これらをカーボンナノチューブ（以下、ＣＮＴと称す。）と総称する。また、このＣＮＴ単体をＣＮＴ繊維、該ＣＮＴ繊維が集合したものをＣＮＴ集合体と称す。
【０００４】
このＣＮＴの先端部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用材料として、実用化が検討されている。
【０００５】
アーク放電法、ＣＶＤ法等によりＣＮＴはほとんどの場合単体で生成されるため、これを用いたＣＮＴ電極素子は、ＣＮＴ繊維を導電性ペースト材料に混ぜて、陰極基板にスクリーン印刷等により成膜して製作する方法が一般的である。
【０００６】
ところで、電界放出型冷陰極素子への実用化に最も必要な技術は、ＣＮＴを基板材料に貼付けて電極とした状態において高い電子放出能を得ることである。ところが、ＣＮＴをスプレー法や前述の導電性ペースト材料に混ぜて基板上に成膜した状態では、ＣＮＴは多くが寝た状態にあって電子放出能がほとんど得られない。そこで、高い電子放出能を得るためにＣＮＴ先端部を基板面と垂直な方向へ配向させる（起毛させる）ことが必要であり、そのための方法が数多く提案されている。
【０００７】
例えば、導電性ペースト材料に埋もれた状態のＣＮＴ先端をレーザー照射、プラズマ、エッチング等で露出させる方法が特許文献１に提案されている。例えばレーザー照射は、ＹＡＧレーザーを用い、約１．１Ｊの条件で０．６〜０．７ｍｓの間隔でパルス照射することによって行っている。
【０００８】
本発明者らは、レーザーによって起毛させる方法に以前より着目し、特定の波長とエネルギー密度で行う方法（特許文献２）、部分的にレーザービームを照射して、例えば線状に起毛させる方法（特許文献３）などを提案した。
【０００９】
ところで、レーザービームを、エネルギー密度を空間的に変調させて照射することにより、レーザー照射部と非照射部を形成することは知られている（特許文献４）。この空間的に変調させる手段には、所定のパターンのマスクと、そのマスクを通過したレーザービームを集光レンズで集光させてエネルギーを局部的に集めることによって行っており、それによりＣＮＴの起毛を効率よく均一に行わせている。
【００１０】
【特許文献１】特開２０００−３６２４３号公報
【特許文献２】特開２００５−１６６４３２号公報
【特許文献３】特開２００６−１２５５１号公報
【特許文献４】特開２００５−３５３５７６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明者が先に提案した線状に起毛させる方法（特許文献３）によれば、起毛の高さや間隔が不均一であるため、電子放出特性が悪いことが判明した。
また、マスクを通過したレーザービームを集光レンズで集光させる（縮小露光）方法（特許文献４）では、その図１３に示されているような成膜表面に凹凸がある場合や、基板の反り、基板裏面への異物（埃など）付着により基板が傾斜すると、焦点ずれが起きるために所望のエネルギー密度、あるいは所望の形状や寸法の照射パターンでレーザービームを照射することができない。
【００１２】
焦点ずれの問題を解決するために、実施の形態７の［００７８］では、マスクとカソードがほぼ密着した互いに近接した構造としているが、この構造にした場合には飛散物がマスクに付着する。そのため、照射の都度に洗浄などで飛散物を除去しなければならず、作業効率や能率が悪い。
【００１３】
ところで、電界放出特性を向上させるためには、ＣＮＴの純度は高い方が望ましい。その理由は、基板上に成膜したＣＮＴ膜中に不純物が多い場合、不純物の影響により電子放出を行う際の真空度が悪化して異常放電を引き起こすこと、成膜面の平滑度が悪い為にエミッションの均一性が劣ること、基板とＣＮＴ膜との付着力が低下するためＣＮＴ膜が基板から剥離し易くなることなどの問題があるからである。
【００１４】
しかしながら、不純物が少ない高純度ＣＮＴを用いて成膜した場合においても、ＣＮＴ膜中に存在するアモルファスカーボンや導電性ペーストに残存する樹脂成分等が接着剤のような働きをするため、レーザービームを成膜面に照射することにより、成膜面でＣＮＴ同士が密着しＣＮＴが膜状に起毛し易くなる。ＣＮＴが膜状に起毛した場合、起毛膜の大きさは成膜時の膜厚や膜質の均一性、成膜後に加熱して導電性ペースト等を除去するために行う焼成時の温度分布、レーザービームのパワー均一性や繰り返し精度などによることが多く制御が困難であるため、起毛膜の高さや起毛膜の間隔が一定でなく不揃いになり易い。電子放出能を有するエミッションサイトは高く起毛した先端部分であるため、起毛膜の高さが一定でなければエミッションの均一性が悪い。また、起毛膜の間隔が広過ぎた場合にはエミッションの均一性が悪く、一方、起毛膜の間隔が狭過ぎた場合には電界が集中し難くエミッション特性が悪い。
【００１５】
従って、ＣＮＴ膜から均一かつ高いエミッション特性を得るためには、適正な間隔で、しかも、均一な高さに起毛することが重要となる。
本発明の目的は、エミッション分布の均一性が悪いＣＮＴ膜を、均一なかつ高い電子放出能が得られるように起毛させる手段を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明は、エミッション分布の均一性が悪いＣＮＴ膜を、均一かつ高い電子放出能が得られるように起毛させる手段を開発するべく鋭意検討の結果、レーザービームを、略均一に孔が分布しているマスクを通して照射することにより、膜の剥れ面積を規制して膜状の起毛を微小かつ均一にすることができ、それによって均一かつ高い電子放出能が得られることを見出して、この知見に基づいて本発明を完成するに至った。
【００１７】
すなわち、本発明は、カーボンナノチューブの純度が８０重量％以上のカーボンナノチューブ集合体の膜が付着している基板上に、略均一に孔が分布しているマスクを通して略平行のレーザービームを照射して略均一に電子を放出させることを特徴とするカーボンナノチューブの起毛方法に関するものである。
また、本発明は、前記の方法において、前記レーザービームは、１００ｍＪ／ｃｍ2以上１０００ｍＪ／ｃｍ2以下のエネルギー密度で、１ｎｓｅｃ以上５０ｎｓｅｃ以下のパルス幅にて照射されることを特徴とするカーボンナノチューブの起毛方法に関するものである。
さらに、本発明は、前記の方法において、前記マスクの孔の間隔は５μｍ以上５０μｍ以下で、孔径は５μｍ以上１００μｍ以下であることを特徴とするカーボンナノチューブの起毛方法に関するものである。
本発明では、マスクの孔部のみをレーザービームが通過するため、この部分のみが起毛する。起毛の大きさは、孔径と同程度かそれ以下になるため、起毛の高さが揃いやすい。また、起毛の間隔は孔の間隔と同程度になる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明により、ＣＮＴ膜をレーザーにより均一に起毛させることができ、起毛されたＣＮＴ膜は電極素子に用いると高い電子放出能を有する。しかも、レーザー照射に要する処理時間を短縮することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
本発明で使用されるＣＮＴはその純度が高く、成膜後に起毛されたＣＮＴ膜は電極素子に用いると高い電子放出能を有するものである。従来のアーク放電法で得られるＣＮＴの純度は、一般に７０重量％程度であるが、本発明では８０重量％以上、好ましくは９０重量％以上のものが用いられる。この純度は、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）を用いて観察することにより測定したものであり、アモルファスカーボン等の不純物を含むＣＮＴ集合体におけるＣＮＴの占める割合を意味する。このようなＣＮＴは、例えば、特開２００４−２９２１８４号公報に開示されているテープ状のＣＮＴの製造方法で得ることができる。
【００２０】
基板は導電性のものである。これは、ステンレス鋼やＦｅ−Ｎｉ系合金等のＮｉ合金、Ａｌ、Ｃｕ、Ｗ、Ｔｉ、Ｃｏ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｎｂ、Ｍｎ、Ｓｉ等の金属およびその合金製のもののほか、ガラスやセラミック等の表面に金属や導電性半導体を蒸着等により被着させたもの等がある。半導体の例としては、導電性の良好なＩＴＯ（錫ドープ酸化インジウム）、ＺｎＯ、ＳｎＯ2、ＴｉＯ2などのｎ型酸化物半導体等を挙げることができる。基板の形状や大きさは基板の用途等に応じて定まるが、通常は、基本形状が円形、４角形、長方形等の板状、等である。
【００２１】
ＣＮＴ膜を付着させる面は鏡面加工あるいは脱脂処理、酸化膜除去たとえば熱処理イオンボンバート等の前処理を施すことができる。
本発明の電子放出素子の製造方法は以下のとおりである。まず、複数のＣＮＴが絡み合って一体化して生成されたＣＮＴ集合体の膜を基板上に成膜させる。このとき、ＣＮＴは基板面に垂直な方向へ配向させる必要はなく、むしろ全体的にはＣＮＴの軸方向が基板と平行方向に配向した（寝た）状態で均一なものが良い。
【００２２】
このような方法は特に制限されないが、例えば、ＣＮＴ集合体を分散媒中に分散させてスプレー等で散布する方法（スプレー堆積法）、シート状（テープ状を含む。）のＣＮＴ集合体をアルコール等の液体で貼り付ける方法、ＣＮＴ集合体を含有する導電性ペーストを基板上にスクリーン印刷法でパターニングする方法等を利用できる。
ＣＮＴ集合体に導電性微粒子を混合させることにより、ＣＮＴを導電性微粒子の表面に付着させることができ、基板表面に対して比較的平行な部分と起毛した部分を有した電子放出素子を得ることができる。この結果として、起毛した領域に有効に電界を集中させることができ、低い印加電圧により高い電子放出能を得ることが可能となる。導電性微粒子として、金属や導電性化合物、黒鉛などが利用できる。また、導電性微粒子のサイズは、１００ｎｍから１０μｍ程度のものが良く、望ましくは１μｍ程度のものが良い。
【００２３】
スプレー堆積法に用いる分散媒としては、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール等のアルコール、純水等を用いることができる。分散媒に分散させるＣＮＴの濃度としては、要はこれを均一に散布できる程度でよく、例えば０．０５〜０．５ｍｇ／ｃｍ３程度が適当である。ＣＮＴを投入した分散媒は、超音波処理するなどして均一に分散させてから散布するのがよい。散布はスプレー等を用いて常温で行えばよく、その後は放置して自然乾燥すればよい。
【００２４】
ＣＮＴ集合体と基板との付着力はファンデルワールス力によるものと考えられ、状態を維持するのに十分なものである。
さらに、これらの方法ではＣＮＴ集合体の基板への付着が不十分な場合には、ＣＮＴ集合体を導電性接着剤やろう材で基板に接着接合させることもできる。その場合でも接着剤やろう材がＣＮＴ集合体の表面まで滲み出てこないようにする必要がある。
【００２５】
ＣＮＴを基板にろう付するために用いるろう材は低い融点の金属（合金を含む。）や金属化合物であり、かつ、ＣＮＴ及び基板に濡れ性のよいものである。ろう材の融点は、ＣＮＴの分解、ダメージを与えない１５０〜８００℃のものがよい。
【００２６】
ろう材料の例としては、基板がステンレススチールの場合には、インジウム、インジウム系はんだ等を用いることができる。
ろう付けを行う場合には、ろう材をまず基板のろう付け面に付着させる。
ろう材の基板面への付着は、均一に行うため、蒸着が好ましいが、その他の付着手段、例えば粉末ろう材の散布、懸濁液や溶液の吹付けあるいはその他の手段による塗布、箔等にしての貼着等、如何なる手段によってもよい。ただし、ろう材の膜厚は、ＣＮＴの膜厚以下が必要である。例えば０．１〜１００μｍ程度、通常１〜１０μｍ程度でよい。
【００２７】
ＣＮＴの基板へのろう付けは、この状態でＣＮＴを基板面に密着させて加熱する。
ＣＮＴの基板面への密着は、ＣＮＴが前記のスプレー堆積法により基板等に付着されたものあるいは膜状、シート状等の成形品であればこれを基板面に押付ければよい。
【００２８】
加熱は、ろう材およびＣＮＴが酸化変質しない雰囲気がよく、これはろう材が安定でありかつＣＮＴが変質や分解しない温度と時間であれば大気中でもよい。必要により、真空（減圧）あるいは、Ｎ2、Ｈｅ、Ａｒ等の不活性ガス雰囲気が用いられる。
【００２９】
このＣＮＴ集合体は膜厚では１〜１０００μｍ程度、通常１〜５００μｍ程度、特に１〜１００μｍ程度である。
上記のようなＣＮＴが付着している基板上にレーザービームを照射する。
【００３０】
照射するレーザーのエネルギー密度は１０〜３０００ｍＪ／ｃｍ2、好ましくは１００〜１０００ｍＪ／ｃｍ2、より好ましくは２００〜５００ｍＪ／ｃｍ2の範囲で、ＣＮＴ集合体の性質（単層、多層、長さ、密度、純度）やＣＮＴ集合体膜の条件（膜厚、密度等）により最適値と照射回数を調整する。エネルギー密度が低いとＣＮＴ膜には何の変化もなく照射効果もなくなる。逆にエネルギー密度が高すぎるとＣＮＴが多く飛散するようになる。レーザーのエネルギー照射時間（パルス幅）は１〜５０ｎｓｅｃ程度、通常５〜２０ｎｓｅｃ程度が適当である。パルス幅が１ｎｓｅｃ未満になれば、１回のレーザー照射ではパワーが少ないため複数回のレーザー照射が必要になり作業効率が低下する。一方、パルス幅が５０ｎｓｅｃを越えるとレーザーのパワー総量が過剰になり電子放出能の高い起毛状態にならない。レーザ−波長の影響としては、短波長ほど光子エネルギーが高く、低い強度で効果を得ることができると考えられる。ただし２００ｎｍ以下の紫外領域では光子エネルギーが炭素間の結合エネルギーを超え、ＣＮＴが分解、損傷する可能性が高くなる。また波長が長くなるほど光子エネルギーのＣＮＴへの吸収率が低くなるため効果が悪くなり、ビームのスポット径も広がるため赤外波長域は適さない。以上より、波長範囲としては２００ｎｍ超１１００ｎｍ以下、より好ましくは２００ｎｍ超６８０ｎｍ以下が最適な波長であると考えられる。
使用するレーザーとしては、例えばＸｅＣｌレーザー、ＫｒＦレーザー等のエキシマレーザーを用いることができるが、ＹＡＧレーザーや炭酸ガスレーザーを用いてもよい。
【００３１】
本発明では、レーザービームに拡散や収束を起こさない平行光になるような光学系が用いられる。
また、レーザー発振器とＣＮＴ膜との間にはマスクが配置される。
マスクは、孔が略均一に分布しているものである。この均一に分布とは全体として均一に分布していればよく、個々の孔の配置は規則的であっても不規則であってもよい。孔の間隔は５〜５０μｍ程度、好ましくは１０〜３０μｍ程度である。この間隔は縁であり、間隔が最も小さくなる方向の直線状に並んでいる孔の平均の間隔である。マスクの孔の配置の例を図２に示す。孔の径は５〜１００μｍ程度、通常は１０〜７０μｍ程度が適当である。孔の形は通常は円形であるが、それに限定されるものではなく、長円形、４角形、短冊状、くの字状等如何なる形状であってもよい。前記孔の径は、孔が円形でない場合は、その面積を有する孔の径を意味する。また、マスクのレーザービーム照射部における孔の開口率（孔の面積の総和／マスク面積）は１０〜８０％程度、好ましくは２０〜６０％程度が適当である。マスクの材質および厚みは、要は孔部以外はレーザービームを通過させなければよく、通常は金属が用いられる。このマスクには、特開２００３−１６９１１号公報、特開２００５−３５３５７６号公報に開示されているものも利用できる。
【００３２】
マスクを配置する位置は、あまりＣＮＴに近づけると、レーザー照射時の飛散物が付着するなどの問題があるため、ＣＮＴと５〜５０ｍｍ程度離した位置が望ましい。
【実施例】
【００３３】
特開２００４−２９２１８４号公報の実施例１に記載されているテープ状ＣＮＴを用いた。
上記の高純度ＣＮＴ１ｍｇをメチルアルコール１０ｍｌに加え、超音波を照射して分散させた。
【００３４】
基板にはφ１０ｍｍ×１０ｍｍＬの円柱のＳＵＳ３０４材を用いた。
上記のＣＮＴ分散液をスプレーノズルを用いて基板に散布し、自然乾燥させた。ＣＮＴの膜厚は約５μｍであった。
レーザービーム照射装置としては、図１に概略構成を示す装置を用いた。この装置は、レーザー発振器５から出たレーザービームを拡散や収束を起こさないコリメーション光学系４で平行にし、マスク３を介して基板１上のＣＮＴ膜２に照射するものである。
【００３５】
マスクとして、スクリーン印刷用のステンレス製メッシュを用いた。メッシュはステンレスの糸が平織りにされていることによって、線と孔が規則的に配置されている。メッシュの線が非透過部であり、メッシュの孔が光を透過部分となる。メッシュの孔をレーザー光が透過して、その部分が起毛するので、起毛高さは孔の大きさ以下になる。すなわち、孔の大きさで起毛高さが決まる。メッシュの線の部分は非透過部なので起毛しない。従って、線の幅で起毛間隔が決まる。実験では、線幅と孔経の異なるメッシュをレーザー照射時のマスクとして用いて、エミッションの均一性を検討した。
【００３６】
このＣＮＴ膜２が付着している基板１上に、波長５３２ｎｍ、エネルギー密度３００〜５００ｍＪ／ｃｍ2、パルス幅６．７ｎｓｅｃのＹＡＧレーザーを電極基板直上から法線方向に照射した。
プラス電位の電極とマイナス電位のＣＮＴ膜を真空チャンバーの中で対向させて配置し、両電極に電位差を設け、ＣＮＴ膜からプラス電位の電極に放出された電子の放出密度分布を評価することにより、電子放出特性を評価した。
【００３７】
供試した８種類のメッシュマスクの寸法およびＣＮＴの純度を表１に、メッシュマスクを用いたレーザー照射後のＣＮＴ膜の走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）写真および基板の電子放出密度分布を表２にそれぞれ示し、ＳＥＭ写真から起毛状態を、電子放出密度分布から電子放出特性を評価した結果も併せて示した。なお、表２の水準は表１の水準に対応するものである。
【表１】
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【表２】
2009104928.tif 000004
【００３８】
上記の結果から、いずれの場合においても、起毛の膜が大きすぎることがなく、均一で密な電子放出密度分布を有し、電子放出特性は良好であることがわかった。ただし、メッシュマスクの孔径が大きいと起毛の高さが揃い難く大きな膜で高く起毛しており（図３）、エミッションしている面の中央よりもエッジ部分のエミッションの方が大きく（図４）、特定の場所のみ強いエミッションサイトとなっていた。また、エミッションサイト数は、図９および図１３に比べて少ないことがわかる。
【００３９】
次に、メッシュマスクを用いたレーザー照射後のＣＮＴ膜を陰極として、一定の電流値をエミッションするのに要する電界値を比較したところ、水準４の電界値／水準５の電界値＝１．２、水準８の電界値／水準５の電界値＝１．２であった。
【００４０】
このことから、メッシュマスクの孔経がほぼ同程度で線幅の異なる水準４と水準５を比較すると、メッシュマスクの線幅が小さい方がエミッションに要する電圧は低く、低電圧で高い電子放出能を得ることが可能であった。また、メッシュマスクの線幅がほぼ同程度で孔経の異なる水準５と水準８を比較すると、メッシュマスクの孔径が大きい方がエミッションに要する電圧は低く、低電圧で高い電子放出能を得ることが可能であった。
すなわち、メッシュマスクの孔径が小さい場合には起毛高さが低くなり、また、メッシュマスクの線幅が大きい場合には起毛しないＣＮＴの割合が大きくなり、電子放出しないＣＮＴの割合が増加するため、エミッションに要する電界は大きくなる傾向があった。
【００４１】
一方、メッシュマスクを使用せずに、メッシュマスクを使用した場合と同様のレーザー照射条件で照射した後のＣＮＴ膜のＳＥＭ写真を図１４に、基板の電子放出密度分布を図１５に示した。なお、供試したＣＮＴの純度は９０重量％であった。
図１４および図１５に見られるように、起毛した膜は大きく、また、疎な電子放出密度分布を有し、エミッションサイト数も少なかった。
【産業上の利用可能性】
【００４２】
以上より、本発明に係るＣＮＴ膜接合基板を電子放出源として用いる場合、放出特性が高くかつ揃った任意の面積、形状の電極が可能なため、種々の電気機器または電子装置に設置することができる。
【００４３】
特に、ＶＦＤやＦＥＤなどは一様かつ高密度の大断面積電極が求められるため、容易に製造が可能となる。さらに高放出特性のため省電力、電源小型化（低電圧化が可能）等もできる。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明の方法でＣＮＴを起毛させる装置の概略構成を示す図である。
【図２】そこで使用されるマスクの孔の分布の例を示す図である。
【図３】表１中の水準２のメッシュをマスクとして使用した場合のＣＮＴ膜の走査型電子顕微鏡写真である。
【図４】表１中の水準２のメッシュをマスクとして使用した場合の基板の電子放出密度分布を示す図である。
【図５】表１中の水準３のメッシュをマスクとして使用した場合のＣＮＴ膜の走査型電子顕微鏡写真である。
【図６】表１中の水準４のメッシュをマスクとして使用した場合のＣＮＴ膜の走査型電子顕微鏡写真である。
【図７】表１中の水準４のメッシュをマスクとして使用した場合の基板の電子放出密度分布を示す図である。
【図８】表１中の水準５のメッシュをマスクとして使用した場合のＣＮＴ膜の走査型電子顕微鏡写真である。
【図９】表１中の水準５のメッシュをマスクとして使用した場合の基板の電子放出密度分布を示す図である。
【図１０】表１中の水準６のメッシュをマスクとして使用した場合のＣＮＴ膜の走査型電子顕微鏡写真である。
【図１１】表１中の水準７のメッシュをマスクとして使用した場合のＣＮＴ膜の走査型電子顕微鏡写真である。
【図１２】表１中の水準８のメッシュをマスクとして使用した場合のＣＮＴ膜の走査型電子顕微鏡写真である。
【図１３】表１中の水準８のメッシュをマスクとして使用した場合の基板の電子放出密度分布を示す図である。
【図１４】マスクを使用しない場合のＣＮＴ膜の走査型電子顕微鏡写真である。
【図１５】マスクを使用しない場合の基板の電子放出密度分布を示す図である。
【符号の説明】
【００４５】
１  基板
２  ＣＮＴ膜
３  マスク
４  コリメーション光学系
５  レーザー発振器
６  メッシュの線
７  メッシュの孔
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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