【日经BP社报道】

图1：将基于薄膜转印方式的碳纳米管用作阴极的3极荧光发光管样品
 

图2：基于薄膜转印方式的碳纳米管制作工艺流程
 
　　三菱燃气化学面向FED（场致发射显示器），开发出了一种在底板上形成碳纳米膜后将其转印至粘接薄膜上，然后将其转印至电极上的新工艺。碳纳米管的成膜是利用CVD（化学蒸镀）炉在高温下进行的（气相法），但新工艺由于是从粘接薄膜转印至电极上，因此不会产生热老化（Heat Deterioration）现象，成品率也可得到提高。在2005年11月15日～18日于东京BigSight国际会展中心举办的“2005年化学产业综合展览会（INCHEM TOKYO 2005）”上，该公司展出了三极结构（阴极、栅极和阳极）的FED样品（图1），实现了与CRT相媲美的6000Cd/m2的亮度。除FED外，还将面向液晶显示器背照灯领域开拓产品用途。据悉，今后在征集共同开发商的同时，即将开始供应样品。 

　　该碳纳米管的制造工艺如下（图2）。首先，将触媒架设到陶瓷或金属底板上，在CVD炉中以600～700℃的高温使其在触媒上生长。就能得到直径为5～8nm、层数为5～7层、垂直定向的膜状碳纳米管。底板和触媒材料的选择对于形成均匀的高品质膜非常重要。接着，在转印至高分子粘接薄膜上之后，利用另一个粘接薄膜使之形成层叠状。准备以这种多层薄膜的形式供货。 

　　从FED方面来说，只是在电极部位（阴极）上利用网印方式涂上一层导电性银质胶水。将碳纳米管多层薄膜的其中一层粘接薄膜剥离下来以后，压接到导电胶水部位。这样就会在具有阴极图案的部位形成碳纳米管。据介绍，这种阴极图案接近60μm，间隔为50～150μm.由于分布有碳纳米管，因此场致发射性能得到了提高。 

　　该公司以带有碳纳米管的电极作为阴极，在离阴极0.2mm和2.9mm的位置分别作为栅极和阳极配置上荧光板，由此就试制出了3极结构的荧光管。电流的引导效率（发射出来的电子到达阳极的比例）为60%。在阳极电极为2kV·0.17mA，栅极电压为0.5kV·0.09mA的条件下，能够以6000Cd/m2的亮度进行发光。几乎不会发热。 

　　现有的碳纳米管FED制作方法大体分为2种，一种是直接在电极上进行成膜，另一种是将碳纳米管混入胶水中进行涂布。前一种需要将整个FED电极放入CVD炉中，因此可能导致电极发生热老化现象。另外，只要部分碳纳米管发生损伤，全部都要进行更换，因此该公司认为难以提高成品率。另一种采用胶水的方法，由于碳纳米管是直立而水平配置，因此据称存在着场致发射性能得不到提高的问题。该公司表示，此次开发出了能够解决上述问题的全新材料。 

　　在用途开拓方面，该公司认为和FED一样最有潜力的是液晶显示器背照灯。据悉，其最大的优点是低耗电、不发热。在该领域，LED（发光二极管）也已受到业界关注，但由于LED属于点光源，为了实现面发光，需要使用其他元件材料。与之相比，碳纳米管则有望降低成本。另外，同属面光源的有机EL（电致发光）也已经开始在背照灯领域的应用探讨，不过由于属于电流驱动，因此该公司认为在耗电量和发热方面碳纳米管有优势。（记者：藤堂 安人）