專利名稱：電子部件和電子裝置及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是關(guān)于作為電性接點(diǎn)使用碳納米管的、具備了電極、觸點(diǎn)部件、開關(guān)部件、電子裝置基板、以及該電子部件的開關(guān)、繼電器、斷路器、交換器等電子裝置，以及這些電子裝置的制造方法。
背景技術(shù)：
日本專利早期公開之特開2002-75102號公報[專利文獻(xiàn)2] 日本專利早期公開之特開2000-26760號公報[專利文獻(xiàn)3] 日本專利早期公開之特表2002-503204號公報[非專利文獻(xiàn)1]Y.L.Lyubchenko et al...核酸研究(Nucleic Acids Research).1993.vol.21.p.1117-1123碳納米管(CNT)具有特殊的形狀及特性，所以被應(yīng)用于各個領(lǐng)域。碳納米管的形狀為具有卷起有碳原子的六圓環(huán)所構(gòu)成的石墨片的一維性的筒狀，具有一枚石墨片的結(jié)構(gòu)的碳納米管稱為單層納米管(SWNT)，具有多層結(jié)構(gòu)的稱為多層納米管(MWNT)。SWNT的直徑約為1nm，多層納米管的直徑為數(shù)十nm左右，比以前被稱為碳纖維的物質(zhì)更細(xì)。
而且，碳納米管的特征為具有微米級的長度，與直徑的比例非常大。此外，由于碳納米管中的碳原子的六圓環(huán)排列呈螺旋結(jié)構(gòu)，所以它是一種具有金屬性與半導(dǎo)體性的兩方面性質(zhì)的極其稀有的特性的物質(zhì)。再加上碳納米管的導(dǎo)電性極高，如果換算成電流密度，可以流動100MA/cm2以上的電流。
碳納米管不僅具有電子特性，在機(jī)械性質(zhì)方面，它也具有很多優(yōu)點(diǎn)。即，由于其只由碳原子構(gòu)成，所以不僅重量很輕，還具有超過1TPa的拉伸彈性模量，極其堅韌。而且，由于其為承重物質(zhì)，還富有彈性、復(fù)原性。因為，碳納米管具有各種各樣的優(yōu)秀特性，所以作為工業(yè)材料，是一種極富魅力的物質(zhì)。
至今，利用碳納米管的優(yōu)秀特性的應(yīng)用研究被廣泛地開展。作為強(qiáng)化樹脂和傳導(dǎo)性的復(fù)合材料添加碳納米管、作為掃描探測顯微鏡的探針使用。而且，作為微小的電源，碳納米管被用于電場釋放型電子組件或者平面顯示屏，而且，逐漸用于氫氣的貯存。
由此，考慮到碳納米管的各種應(yīng)用，特別是作為電子材料、電子裝置的應(yīng)用非常引人注目。用于二極管及晶體管的試驗已經(jīng)開始了。
作為一個應(yīng)用實例，在專利文獻(xiàn)1中，揭示了以下事項在粘合劑用聚合物中作為導(dǎo)電性粒子使碳納米管分散，通過把得到的物質(zhì)作為電子材料使用，可以避免在接觸面上形成氧化膜，接觸點(diǎn)阻變化小，且可以長時間穩(wěn)定地使用。
但是，如專利文獻(xiàn)1所示，使碳納米管在樹脂中分散固化得到的物質(zhì)，由于在混合過程中，在碳納米管的表面上附著了樹脂，所以，在碳納米管的表面之間的接觸只是偶然現(xiàn)象，電子線圈只是依存于碳納米管之間的聚合度，所以該物質(zhì)不穩(wěn)定，由于撞擊或者壓焊作用，有可能會產(chǎn)生在觸點(diǎn)內(nèi)部的電子連接被切斷等連接狀態(tài)的變化的危險。而且，由于納米管之間纏繞(許多根結(jié)成束)在一起，利用聚合度來形成結(jié)構(gòu)體，其網(wǎng)眼中的間隙部分很大，密度不均，所以，根據(jù)相對的電性接點(diǎn)接觸的部位，會產(chǎn)生電子傳導(dǎo)率的不均。
而且，在利用相對于電性接點(diǎn)使其它電極連接、斷開，進(jìn)行電路的閉合斷開的開關(guān)中，由于對于電性接點(diǎn)的連接、斷開會重復(fù)進(jìn)行，所以觸點(diǎn)的強(qiáng)度與電阻率同樣重要。因此，使用金屬作為觸點(diǎn)時，使用了銀或者銅與鎢的硬質(zhì)金屬的合金。
另一方面，由于碳納米管自身具有很強(qiáng)的韌性，即使在專利文獻(xiàn)1所示的納米管分散樹脂中，雖然納米管自身由于開閉的操作造成的斷開的可能性很小，但是，可以如上述所示提高導(dǎo)電率，或者均一地分布在觸點(diǎn)中的納米管上，所以在增加納米管的分散量時，伴隨著粘合劑的數(shù)量的減少，觸點(diǎn)自身的強(qiáng)度會降低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的課題為解決上述的以前技術(shù)的問題點(diǎn)。詳細(xì)地說，本發(fā)明的目的在于提供可以有效地活用碳納米管的特性的電極等電子部件以及開關(guān)等的電子裝置。
上述的目的可以利用本發(fā)明來實現(xiàn)。
本發(fā)明的電子部件，具備由基體與碳納米管結(jié)構(gòu)體構(gòu)成的電性接點(diǎn)。碳納米管結(jié)構(gòu)體構(gòu)成了網(wǎng)眼構(gòu)造，此網(wǎng)眼構(gòu)造使在基體上形成的、由官能基結(jié)合而成的多數(shù)碳納米管的官能基之間化學(xué)結(jié)合、相互交聯(lián)。
由于碳納米管相互交聯(lián)，所以本發(fā)明的電子部件與單純的碳納米管表面間的接觸的情況不同，由于可以得到完全穩(wěn)定電子連接，可以確保納米管之間的傳導(dǎo)信道，降低電性接點(diǎn)自身的電阻率。而且，由于電性接點(diǎn)由化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定的碳納米管構(gòu)成，可以長期穩(wěn)定地使用。此外，由于在碳納米管相互交聯(lián)的狀態(tài)下形成了網(wǎng)眼狀，對于與其它電極等的接觸或者壓焊等的撞擊，也不容易被破壞，很難產(chǎn)生由于官能基的存在所造成的纏繞。由于碳納米管具有很強(qiáng)的韌性的同時，還具有柔軟性，網(wǎng)眼化的碳納米管結(jié)構(gòu)體仍然會保持其特性，所以很難產(chǎn)生由于電性接點(diǎn)的切斷造成的脫落，可以長期穩(wěn)定地使用。
電性接點(diǎn)是指為了得到與其它電極的接觸、電子連接的部分，這不僅限于開關(guān)等反復(fù)閉合、切斷的裝置的觸點(diǎn)，還適用于使用在壓焊或者樹脂上，利用其它方法固定接觸狀態(tài)的電性接點(diǎn)的裝置。
而且，制作觸點(diǎn)的基體自身的材料與形狀沒有特定的限制，例如除了用金屬板構(gòu)成制作觸點(diǎn)的基體以外，還可以使用導(dǎo)電性高分子、金屬薄膜、網(wǎng)眼結(jié)構(gòu)的碳納米管結(jié)構(gòu)體的厚膜制作。此外，制作本發(fā)明的電性接點(diǎn)的碳納米管結(jié)構(gòu)體可以均一地形成，即使是在微小的圖案形成方面，也可以降低觸點(diǎn)的電子特性的不均勻。因此，作為與在硅膠基板上形成的細(xì)微的配線圖案中的其它的組件電極的電性接點(diǎn)，也可以在配線圖案上形成。
通過具有由本發(fā)明的電子部件構(gòu)成的第1電極、與可以與該第1電極的電性接點(diǎn)連接的第2電極，可以制造出開關(guān)等電子裝置。本發(fā)明的開關(guān)等電子裝置中，碳納米管自身所具有的化學(xué)性質(zhì)方面的穩(wěn)定性與很強(qiáng)的韌性會特別有效地發(fā)揮作用，可以長時間穩(wěn)定地使用。
其中，作為上述交聯(lián)部位的較佳的第1結(jié)構(gòu)為利用上述溶液中含有的交聯(lián)劑，使多數(shù)的官能基交聯(lián)的結(jié)構(gòu)，如果該交聯(lián)劑具有非自動聚合性就更佳。
如果通過如此的溶液的硬化，制造出上述的碳納米管，則碳納米管之間交聯(lián)的交聯(lián)部位會成為利用作為交聯(lián)劑交聯(lián)反應(yīng)后殘存的殘基的結(jié)合基，使官能基的交聯(lián)反應(yīng)后殘存的殘基之間相互結(jié)合的交聯(lián)結(jié)構(gòu)，可以得到穩(wěn)定的電性接點(diǎn)。
作為使碳納米管之間交聯(lián)的交聯(lián)劑，可以使用例如專利文獻(xiàn)2中記載的醇鹽等物質(zhì)，作為交聯(lián)劑的特性，如果具有象醇鹽一樣的相互之間進(jìn)行聚合反應(yīng)的性質(zhì)(自動聚合性)，那么有時該交聯(lián)劑自身會進(jìn)行多重聚合，形成結(jié)合的組織狀，會形成碳納米管是否在交聯(lián)劑的組織中分散的狀態(tài)，在碳納米管結(jié)構(gòu)體中占實質(zhì)性的碳納米管的密度會降低。此時，作為電性接點(diǎn)使用時，如果不充分地增加觸點(diǎn)自身的尺寸，有時將不能得到所需的導(dǎo)電度。
另一方面，由于交聯(lián)劑具有非自動聚合性，可以把碳納米管的相互之間的間隔控制在使用的交聯(lián)劑的殘基的尺寸之內(nèi)，可以高重復(fù)性地得到所希望的碳納米管的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。而且，如果減小交聯(lián)劑的殘基的尺寸，可以在電子方面和物理方面都非常接近的狀態(tài)下，構(gòu)成碳納米管的相互之間的間隔。而且，可以把結(jié)構(gòu)體中的碳納米管制造成極密的構(gòu)造。
所以，如果交聯(lián)劑具有非自動聚合性，則可以把本發(fā)明中的碳納米管結(jié)構(gòu)體作為可以利用極高維發(fā)揮碳納米管自身所具有的電子特性及機(jī)械特性的物質(zhì)。
結(jié)果，電性接點(diǎn)會均勻且密度很高，可以穩(wěn)定地進(jìn)行電子連接。此外，在本發(fā)明中，“自動聚合性”是指交聯(lián)劑之間在有水分等其它成分的存在狀態(tài)下，或者沒有其它成分存在的狀態(tài)下，相互進(jìn)行聚合反應(yīng)的性質(zhì)。“非自動聚合性”是指不具有該性質(zhì)。
因此，需要在細(xì)微的電極上制造細(xì)微的電性接點(diǎn)時(例如，在電路板的電極上)，也可以制造出高密度且均質(zhì)的電性接點(diǎn)。
并且，如果作為上述交聯(lián)劑選擇非自動聚合性的物質(zhì)時，在本發(fā)明的電子部件上的碳納米管之間交聯(lián)的交聯(lián)部位主要為相同的交聯(lián)結(jié)構(gòu)。而且，作為上述結(jié)合基，使用以碳化氫作為主架的物質(zhì)較佳，作為該碳原子，2～10個較佳。由于減少碳原子數(shù)，交聯(lián)部位會縮短，把碳納米管之間的間隙與碳納米管自身的長度相比，可以使其充分接近，得到實際上只由碳納米管構(gòu)成的網(wǎng)眼構(gòu)造的碳納米管結(jié)構(gòu)體，所以可以把電性接點(diǎn)作為電子特性更加優(yōu)秀的物質(zhì)。
作為官能基，可以列舉的有-OH、-COOH、-COOR(R為置換或者未置換的烴基)、-COX(X為鹵原子)、-NH2及-NCO，從這些物質(zhì)組成的群組中至少選擇一個基較佳，此時，作為上述的交聯(lián)劑，要選擇與上述選擇的官能基進(jìn)行交聯(lián)反應(yīng)得到的物質(zhì)。
而且，作為較佳的交聯(lián)劑，可以列舉的有多元醇、聚胺、聚羧酸、聚羧酸酯、聚羧酸鹵化物、聚碳二酰亞胺以及聚異氰酸酯，從這些物質(zhì)組成的群組中至少選擇一種交聯(lián)劑較佳，此時，作為官能基，要選擇可以與選擇的交聯(lián)劑進(jìn)行交聯(lián)反應(yīng)的物質(zhì)。
從作為較佳的官能基列舉的群組，及作為較佳的交聯(lián)劑列舉的群組中，分別至少選擇一種官能基及交聯(lián)劑，使其成為相互進(jìn)行交聯(lián)反應(yīng)的組合較佳。
作為官能基，可以把-COOR(R為置換或者未置換的烴基)作為最佳列舉出來。向碳納米管中導(dǎo)入羧基，是比較簡單的，且得到的物質(zhì)(碳納米管羧酸)富有反應(yīng)性，所以其后進(jìn)行酯化，把官能基作為-COOR(R為置換或者未置換的烴基)是比較容易的。該官能基容易進(jìn)行交聯(lián)反應(yīng)，適合形成碳納米管的結(jié)構(gòu)體。
而且，作為與該官能基對應(yīng)的上述交聯(lián)劑，可以列舉多元醇。多元醇通過與-COOR(R未置換或者未置換的烴基)的反應(yīng)硬化，容易形成堅固的交聯(lián)體。在多元醇中，丙三醇和乙二醇與上述官能基的反應(yīng)性良好，這是不言而喻的，其自身分解性高，對環(huán)境的負(fù)荷小。
當(dāng)上述官能基為-COOR(R為置換或者未置換的烴基)，作為上述交聯(lián)劑使用乙二醇時，上述多數(shù)的碳納米管相互交聯(lián)的交聯(lián)部位為-COO(CH2)2OCO-，作為上述交聯(lián)劑使用丙三醇時，如果在交聯(lián)中加入兩個OH基，則上述多數(shù)的碳納米管相互交聯(lián)的交聯(lián)部位為-COOCH2CHOHCH2OCO或者-COOCH2CH(OCO-)CH2OH，如果在交聯(lián)中加入三個OH基，則上述多數(shù)的碳納米管相互交聯(lián)的交聯(lián)部位為-COOCH2CH(OCO-)CH2OCO-。交聯(lián)部位的化學(xué)結(jié)構(gòu)可以為從上述4種物質(zhì)構(gòu)成的群組中選擇的任何化學(xué)結(jié)構(gòu)。
而且，作為碳納米管結(jié)構(gòu)體的交聯(lián)部位的結(jié)構(gòu)，較佳的第2種結(jié)構(gòu)為多數(shù)的官能基之間的化學(xué)結(jié)合形成的結(jié)構(gòu)。生成化學(xué)結(jié)合的反應(yīng)為脫水縮合解反應(yīng)、置換反應(yīng)、加成反應(yīng)以及氧化反應(yīng)中的任何一種更佳。
由于通過與該碳納米管結(jié)合的官能基之間進(jìn)行化學(xué)結(jié)合，制造碳納米管，形成交聯(lián)部位，形成了網(wǎng)眼狀的結(jié)構(gòu)體，所以，該碳納米管結(jié)構(gòu)體根據(jù)結(jié)合的官能基，使碳納米管之間結(jié)合的交聯(lián)部位的尺寸成為一定的尺寸。由于碳納米管為極為穩(wěn)定的化學(xué)結(jié)構(gòu)，所以，對其產(chǎn)生作用的官能基以外的官能基進(jìn)行結(jié)合的可能性很小，使該官能基之間結(jié)合時，可以把其作為設(shè)計的交聯(lián)部位的結(jié)構(gòu)，把碳納米管結(jié)構(gòu)體作為均質(zhì)的物質(zhì)。
而且，根據(jù)官能基之間的化學(xué)結(jié)合，與使用交聯(lián)劑使官能基之間交聯(lián)時相比，由于可以縮短碳納米管之間的交聯(lián)部位的長度，所以碳納米管結(jié)構(gòu)體會變密，容易發(fā)揮碳納米管特有的效果。
在本發(fā)明的碳納米管結(jié)構(gòu)體中，由于多數(shù)的碳納米管通過多數(shù)的交聯(lián)部位處于網(wǎng)眼結(jié)構(gòu)的狀態(tài)，如同單獨(dú)的碳納米管的分散膜或者樹脂分散膜，碳納米管之間只是偶然接觸，與實際處于孤立狀態(tài)的材料不同，可以穩(wěn)定地運(yùn)用碳納米管的優(yōu)秀的特性。
作為多數(shù)的官能基之間的化學(xué)結(jié)合，較佳的有在縮合反應(yīng)中，從-COOCO-、-O-、-NHCO-、-COO及-NCH中選擇的一種；在置換反應(yīng)中，從-NH-、-S及-O-中選擇的至少一種；在加成反應(yīng)中，為-NHCOO-；在氧化反應(yīng)中，為-S-S-。
作為在反應(yīng)前與碳納米管結(jié)合的官能基，可以列舉的有-OH、-COOH、-COOR(R為置換或者未置換的烴基)、-X、-COX(X為鹵原子)、-SH、-CHO、-OSO2CH3、-OSO2(C6H4)CH3-NH2及-NCO，從這些物質(zhì)中構(gòu)成的群組中至少選擇一種基較佳。
作為上述官能基，可以把-COOH作為特別合適的物質(zhì)列舉出來。在碳納米管中導(dǎo)入羧基是比較容易的，且得到的物質(zhì)(碳納米管羧酸)富有反應(yīng)性，適合通過利用N-乙基-N’-(3-二甲基胺基丙基)碳化二亞胺等脫水縮合劑，容易進(jìn)行縮合反應(yīng)，形成碳納米管結(jié)構(gòu)體。
作為上述多數(shù)的碳納米管，為導(dǎo)電性高的多壁式碳納米管，在穩(wěn)定地進(jìn)行電子連接方面較佳。
一方面，本發(fā)明的電子部件的制造方法的特征為含有供給工序(向基體表面供給含有官能基結(jié)合的多數(shù)的碳納米管的溶液)、與交聯(lián)工序(使多數(shù)的官能基化學(xué)結(jié)合，把構(gòu)成多數(shù)的碳納米管相互交聯(lián)的網(wǎng)眼結(jié)構(gòu)的碳納米管結(jié)構(gòu)體作為電性接點(diǎn)進(jìn)行形成)。利用安裝由電子部件構(gòu)成的第1電極及第2電極，使第2電極可以與第1電極的電性接點(diǎn)連接的安裝工序，可以制造出本發(fā)明的電子裝置。
在本發(fā)明中，首先，在向基體表面供給包含具有官能基的碳納米管的溶液(以下有時單純稱為“交聯(lián)溶液”)的供給工序中，在基體的表面或者其表面的一部分上，會形成交聯(lián)溶液所產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)體(可以列舉的有膜、層、塊等狀態(tài))。然后，在后續(xù)的交聯(lián)工序中，使供給后產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)體硬化，形成了構(gòu)成多數(shù)的碳納米管相互交聯(lián)的網(wǎng)眼結(jié)構(gòu)的碳納米管結(jié)構(gòu)體。接下來，把該碳納米管結(jié)構(gòu)體作為電性接點(diǎn)使用。經(jīng)過以上兩道工序，在基體的表面，可以使碳納米管結(jié)構(gòu)體的結(jié)構(gòu)自身穩(wěn)定。
供給工序可以作為在基體表面涂布交聯(lián)溶液的涂布工序。作為向基體上涂布溶液的方法，可以選擇直接滴下、網(wǎng)板印刷、自旋涂布法等眾所周知的方法。
形成細(xì)微的電性接點(diǎn)時，具備制作布線圖案工序，在與電性接點(diǎn)對應(yīng)的圖案上形成上述碳納米管結(jié)構(gòu)體的層(以下有時稱為碳納米管結(jié)構(gòu)體層)更佳。在該階段，已經(jīng)利用交聯(lián)工序使該碳納米管結(jié)構(gòu)體層的結(jié)構(gòu)自身穩(wěn)定，由于在該狀態(tài)下形成圖案，所以在圖案形成工序中，不會產(chǎn)生碳納米管飛散的不合格的情況，可以在與電性接點(diǎn)對應(yīng)的圖案上形成圖案。而且，由于碳納米管結(jié)構(gòu)體層的膜自身已經(jīng)結(jié)構(gòu)化，可以確實確保碳納米管的相互間的連接，制造出利用碳納米管的特性的電性接點(diǎn)。
形成官能基間的化學(xué)結(jié)合時，形成交聯(lián)部位的較佳的第1種方法為利用上述溶液中含有的交聯(lián)劑，使多數(shù)的上述官能基交聯(lián)的方法，該交聯(lián)劑具有非自動聚合性更佳。
在本發(fā)明的電子部件及電子裝置的制造方法中，作為官能基，可以列舉的有-OH、-COOH、-COOR(R為置換或者未置換的烴基)、-COX(X為鹵原子)、-NH2及-NCO，從這些物質(zhì)構(gòu)成的群組中至少選擇一個基較佳，此時，作為交聯(lián)劑，要選擇可以與上述選擇的官能基進(jìn)行交聯(lián)反應(yīng)的物質(zhì)。
作為較佳的交聯(lián)劑，可以列舉的有多元醇、聚胺、聚羧酸、聚羧酸酯、聚羧酸鹵化物、聚碳二酰亞胺以及聚異氰酸酯，從這些物質(zhì)構(gòu)成的群組中至少選擇一種物質(zhì)較佳，此時，作為上述官能基，要選擇可以與上述選擇的交聯(lián)劑進(jìn)行交聯(lián)反應(yīng)的物質(zhì)。
從作為較佳的官能基列舉的群組，及作為較佳的交聯(lián)劑列舉的群組中，分別至少選擇一種官能基及交聯(lián)劑，使其成為可以相互進(jìn)行交聯(lián)反應(yīng)的組合較佳。
作為官能基，可以把-COOR(R為置換或者未置換的烴基)作為最佳列舉出來。向碳納米管中導(dǎo)入羧基，是比較簡單的，且得到的物質(zhì)(碳納米管羧酸)富有反應(yīng)性，所以其后進(jìn)行酯化，把官能基作為-COOR(R為置換或者未置換的烴基)是比較容易的。該官能基容易進(jìn)行交聯(lián)反應(yīng)，適合制造碳納米管的結(jié)構(gòu)體。
而且，作為與該官能基對應(yīng)的上述交聯(lián)劑，可以列舉多元醇。多元醇通過與-COOR(R未置換或者未置換的烴基)的反應(yīng)硬化，容易形成堅固的交聯(lián)體。在多元醇中，丙三醇和乙二醇與上述官能基的反應(yīng)性良好，這是不言而喻的，其自身分解性高，對環(huán)境的負(fù)荷小。
形成交聯(lián)部位的第2種較佳的方法為使多數(shù)的官能基之間進(jìn)行化學(xué)結(jié)合的方法。
利用結(jié)合的官能基使碳納米管之間結(jié)合的交聯(lián)部位的尺寸成為一定的。由于碳納米管為極其穩(wěn)定的化學(xué)結(jié)構(gòu)，所以，對其產(chǎn)生作用的官能基以外的官能基進(jìn)行結(jié)合的可能性很小，使該官能基之間結(jié)合時，可以把其作為設(shè)計好的交聯(lián)部位的結(jié)構(gòu)，把碳納米管結(jié)構(gòu)體作為均質(zhì)的物質(zhì)。
而且，根據(jù)官能基之間的化學(xué)結(jié)合，與使用交聯(lián)劑使官能基之間交聯(lián)時相比，由于可以縮短碳納米管之間的交聯(lián)部位的長度，所以碳納米管結(jié)構(gòu)體會變密，容易發(fā)揮碳納米管特有的效果。
作為使官能基之間化學(xué)結(jié)合的反應(yīng)，縮合反應(yīng)、置換反應(yīng)、加成反應(yīng)、氧化反應(yīng)更佳。
作為在本發(fā)明的電子部件及電子裝置的制造方法中使用的碳納米管，如果作為導(dǎo)電性好的多層碳納米管，則使官能基結(jié)合時，從內(nèi)層的石墨片結(jié)構(gòu)的破壞少方面來看，在難以使碳納米管的特性劣化方面較佳。
根據(jù)本發(fā)明，可以提供可長時間進(jìn)行穩(wěn)定的電子連接的電子部件及電子裝置，以及該制造方法。


圖1(a)為用于說明作為本發(fā)明的一種形態(tài)的開關(guān)的制造方法的事例的、制造工序中的基體表面的模式斷面圖，表示交聯(lián)工序之后的基體表面的狀態(tài)。
圖1(b)為用于說明作為本發(fā)明的一種形態(tài)的電極的制造方法的事例的、制造工序中的基體表面的模式斷面圖，表示在形成了碳納米管結(jié)構(gòu)體層14的表面上整體形成了光抗蝕劑層16后的基體表面的狀態(tài)。
圖1(c)為用于說明作為本發(fā)明的一種形態(tài)的電極的制造方法的事例的、制造工序中的基體表面的模式斷面圖，表示經(jīng)過光抗蝕劑層形成工序之后的去除了表面整體的光抗蝕劑層16中曝光部位以外部位的基體表面的狀態(tài)。
圖1(d)為用于說明作為本發(fā)明的一種形態(tài)的電極的制造方法的事例的、制造工序中的基體表面的模式斷面圖，表示經(jīng)過去除工序后，去除了露出部分的碳納米管結(jié)構(gòu)體層的基體表面的狀態(tài)。
圖1(e)為用于說明作為本發(fā)明的一種形態(tài)的電極的制造方法的事例的、制造工序中的基體表面的模式斷面圖，表示經(jīng)過光抗蝕劑層剝離工序后(經(jīng)過圖案形成工序后)的基體表面的狀態(tài)。此外，圖1(e)還是表示根據(jù)該制造工序得到的電極(電子部件)的圖紙。
圖2(a)為用于說明作為本發(fā)明的一種形態(tài)的電極的制造方法的應(yīng)用事例的模式斷面圖，表示在臨時基板22表面形成了碳納米管結(jié)構(gòu)體層24的狀態(tài)。
圖2(b)為用于說明作為本發(fā)明的一種形態(tài)的電極的制造方法的應(yīng)用事例的模式斷面圖，表示與形成了臨時基板22上的碳納米管結(jié)構(gòu)體層24的一側(cè)相對，使基體28的粘著面移動的情況。
圖2(c)為用于說明作為本發(fā)明的一種形態(tài)的電極的制造方法的應(yīng)用事例的模式斷面圖，表示基板28與臨時基板22經(jīng)過碳納米管結(jié)構(gòu)體層24粘貼在一起的狀態(tài)。
圖2(d)為用于說明作為本發(fā)明的一種形態(tài)的電極的制造方法的應(yīng)用事例的模式斷面圖，表示碳納米管結(jié)構(gòu)體層24從臨時基板22脫離，復(fù)制在基體28的粘著面上的狀態(tài)。
圖3是實施形態(tài)1中的(加成工序)中的碳納米管羧酸的合成的反應(yīng)簡圖。
圖4是實施形態(tài)1中的(加成工序)中的酯化的反應(yīng)簡圖。
圖5是實施形態(tài)1中的(交聯(lián)工序)中的酯交換反應(yīng)產(chǎn)生的交聯(lián)的反應(yīng)簡圖。
圖6(a)是用于說明光抗蝕劑層16中殘存部分的形狀的、從形成了碳納米管結(jié)構(gòu)體層14及光抗蝕劑層16的硅片12上的該光抗蝕劑層16一側(cè)看到的平面圖。
圖6(b)是實施形態(tài)1中，從經(jīng)過去除工序后的基板的光抗蝕劑層一例看到的平面圖。
圖7為實施形態(tài)1中的光抗蝕劑層去除后的平面圖。
圖8為表示關(guān)于根據(jù)實施形態(tài)1形成的碳納米管結(jié)構(gòu)體層及根據(jù)比較形態(tài)1形成的堆積物的層的電流-電壓測定結(jié)果的圖表。
圖9為表示作為本發(fā)明的一種形態(tài)的開關(guān)的模式圖的圖紙。
圖10(a)為表示作為本發(fā)明的一種形態(tài)的開關(guān)的旋鈕開關(guān)的模式圖的圖紙，是表示在陶瓷等絕緣性支撐板17上固定多個電性接點(diǎn)14而構(gòu)成的旋鈕開關(guān)的平面圖。
圖10(b)為表示作為本發(fā)明的一種形態(tài)的開關(guān)的旋鈕開關(guān)的模式圖的圖紙，表示圖10(a)的B-B斷面圖。
符號說明12、28基體 14、24碳納米管結(jié)構(gòu)體層16光抗蝕劑層 18導(dǎo)電性端子22臨時基板 30曝光部位50電極(電子部件) 60開關(guān)(電子裝置)具體實施方式
以下，通過本發(fā)明的實施例，詳細(xì)地說明電子裝置之一例的開關(guān)，其具備電子部件之一例的電極，與其制造方法。
作為本發(fā)明的電子裝置的一例的開關(guān)60具有的特征為利用構(gòu)成多數(shù)的碳納米管相互交聯(lián)的網(wǎng)眼結(jié)構(gòu)的碳納米管結(jié)構(gòu)體構(gòu)成電性接點(diǎn)。
圖9表示了開關(guān)60的結(jié)構(gòu)的一例。
在圖9中，開關(guān)60由電性接點(diǎn)14’被固定在基體12’上的可動片(第1電極)50’與電性接點(diǎn)14被固定在基體12上的固定片(第2電極)50構(gòu)成。在這里，在電性接點(diǎn)14及14’上，使用了后述的碳納米管結(jié)構(gòu)體層?？蓜悠?2’在箭頭方向及箭頭的相反方向上移動，進(jìn)行閉合和斷開。即，利用圖中未標(biāo)示電磁石在箭頭方向上使該可動片12’移動，當(dāng)電性接點(diǎn)12處于接觸狀態(tài)時，可動片12’與固定片12的電路連接。另一方面，通過把可動片12’向箭頭的相反方向移動，可以如圖9的狀態(tài)所示，切斷電路。
在本實施方式的開關(guān)中，電性接點(diǎn)如下述所示，由構(gòu)成多數(shù)的碳納米管相互交聯(lián)的網(wǎng)眼結(jié)構(gòu)的碳納米管結(jié)構(gòu)層構(gòu)成。而且，由于交聯(lián)劑為非自動聚合性物質(zhì)，會形成特性均勻的高密度的網(wǎng)絡(luò)，很少產(chǎn)生由于表面氧化所造成的劣化，成為導(dǎo)電性優(yōu)秀的物質(zhì)，提高開關(guān)的電子連接的穩(wěn)定性。
而且，需要對于碳納米管結(jié)構(gòu)體進(jìn)行圖案形成時，要根據(jù)基體的形狀，有時直接在基體表面進(jìn)行圖案形成，有時把各個支撐進(jìn)行圖案形成后的碳納米管結(jié)構(gòu)體的基體分別粘貼在第2基體上使用，有時只復(fù)制進(jìn)行圖案形成后的碳納米管結(jié)構(gòu)體。
作為形成開關(guān)的電性接點(diǎn)的基體，沒有特殊的限制，可以使用金屬、導(dǎo)電性塑料、導(dǎo)電性陶瓷、進(jìn)行導(dǎo)電處理后的半導(dǎo)體等材料。
<碳納米管結(jié)構(gòu)體>
在本發(fā)明中，碳納米管結(jié)構(gòu)體是指構(gòu)成多數(shù)的碳納米管相互交聯(lián)的網(wǎng)眼結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)體。為了構(gòu)成相互交聯(lián)的網(wǎng)眼結(jié)構(gòu)，只要可以形成碳納米管結(jié)構(gòu)體，可以使用任何方法，但是利用下述的本發(fā)明的電子裝置的制造方法制造的物質(zhì)，除了可以簡單地制造以外，還可以得到高性能的電性接點(diǎn)，且特性均勻，控制簡單。
通過使含有具有官能基的碳納米管及與上述官能基產(chǎn)生交聯(lián)反應(yīng)的交聯(lián)劑的溶液(交聯(lián)溶液)硬化，利用下述的電子裝置的制造方法制造的、作為電性接點(diǎn)使用的上述碳納米管結(jié)構(gòu)體的第1結(jié)構(gòu)成為使上述具有碳納米管的上述官能基與上述交聯(lián)劑進(jìn)行交聯(lián)反應(yīng)，形成交聯(lián)部位的物質(zhì)。碳納米管結(jié)構(gòu)體的第2結(jié)構(gòu)，成為使具有官能基的碳納米管的官能基之間化學(xué)結(jié)合，形成交聯(lián)部位的物質(zhì)。
以下，列舉該制造方法的事例，來說明本實施方式的電子部件及電子裝置的電性接點(diǎn)中的上述碳納米管結(jié)構(gòu)體層。并且，在不進(jìn)行特殊說明時，為不限交聯(lián)部位的結(jié)構(gòu)的事項。
(碳納米管)在本發(fā)明中，作為主要構(gòu)成要素的碳納米管既可以為單層碳納米管，也可以為二層以上的多層碳納米管。使用任何一個碳納米管還是把兩方混合，可以根據(jù)電子部件的用途，或者考慮成本，適當(dāng)?shù)剡x擇。
把碳納米管結(jié)構(gòu)體層作為電性接點(diǎn)時，關(guān)于該層中含有的上述多數(shù)的碳納米管，作為多壁式碳納米管(MWXT)是由于可以減少配線所造成的電阻損失(SWNT)，較佳。雖然也可以使用導(dǎo)電性的單壁式碳納米管(SWNT)，但是SWXT是由半導(dǎo)體型的物質(zhì)與導(dǎo)體型物質(zhì)混合制造而成的，由于提取導(dǎo)體型物質(zhì)比較困難，所以主要使用生產(chǎn)導(dǎo)體型的MWNT，在使碳納米管結(jié)構(gòu)體層中承擔(dān)電性接點(diǎn)的功能的情況較佳。
作為單層碳納米管的變種的碳納米喇叭(從一方的端部至另一方的端部連續(xù)進(jìn)行擴(kuò)徑的喇叭形的物質(zhì))、碳納米線圈(整體為螺旋狀的線圈型物質(zhì))、碳納米有孔玻璃珠(中心有管，其貫通由非結(jié)晶碳等構(gòu)成的球狀有孔玻璃珠形狀的物質(zhì))、杯狀層迭型納米管、由碳納米管或者非結(jié)晶碳覆蓋外周的碳納米管等，不是完全的管狀的物質(zhì)，在本發(fā)明中也可以作為碳納米管使用。
此外，在碳納米管中用金屬等內(nèi)包的金屬內(nèi)包納米管、用添密料或者金屬內(nèi)包添密料在碳納米管中內(nèi)包的樞軸納米管等、在碳納米管中內(nèi)包一些物質(zhì)的碳納米管也可以作為本發(fā)明中的碳納米管使用。
如上所述，在本發(fā)明中，除了一般的碳納米管以外，其變種物質(zhì)或者經(jīng)過一些修飾的碳納米管等任何一種形態(tài)的碳納米管，從其反應(yīng)性來看，都可以使用，沒有問題。所以，在本發(fā)明中的“碳納米管”中，這些物質(zhì)都包含在此概念中。
這些碳納米管的合成可以使用眾所周知的電弧放電法、激光磨蝕法、CVD法中的任何一種方法，在本發(fā)明中沒有限制。其中，從可以合成出高純度的碳納米管的觀點(diǎn)來看，在磁場中的電弧放電法較佳。
作為使用的碳納米管的直徑，在0.3nm以上100nm以下較佳。如果碳納米管的直徑超出了此范圍，合成會比較困難，在成本方面不理想。作為碳納米管直徑的較佳的上限，為30nm以下。
另一方面，一般作為碳納米管的直徑的下限，從其結(jié)構(gòu)方面看，為0.3nm左右，如果過細(xì)，有時合成時的收率會降低，不理想。所以在1nm以上時較佳，10nm以上時更佳。
作為使用的碳納米管的長度，在0.1μm以上100μm以下較佳。如果碳納米管的長度超出此范圍，合成會比較困難，且需要使用合成的特殊的方法，在成本方面不理想；如果未達(dá)到該范圍，由于在一根碳納米管中的交聯(lián)結(jié)合點(diǎn)減少，不理想。作為碳納米管的長度的上限，為10μm以下，較佳。作為其下限，在1μm以上較佳。
作為上述交聯(lián)溶液中的碳納米管的含量，要根據(jù)碳納米管的長度·粗細(xì)、單層還是多層、具有的官能基的種類·數(shù)量、用于使交聯(lián)劑以及官能基之間的結(jié)合的添加劑的種類·數(shù)量、溶劑及其它添加劑的有無·種類·數(shù)量等，不能一概而論，雖然希望硬化后形成良好的碳納米管結(jié)構(gòu)體程度需要的高濃度，但是由于涂布適宜性降低，所以希望不要過高。
作為具體的碳納米管的比例，如概述所述，不能一概而論，在不含有官能基的質(zhì)量的條件下，相對于交聯(lián)溶液總量，可以在0.01～10g/l左右的范圍內(nèi)選擇，0.1～5g/l左右的范圍內(nèi)較佳，0.5～1.5g/l左右的范圍內(nèi)更佳。
當(dāng)希望使用的碳納米管的純度不高時，希望在交聯(lián)溶液調(diào)配前，要預(yù)先精制，來提高純度。希望在本發(fā)明中，該純度越高越好，具體來說在90％以上較佳，在95％以上更佳。這是由于如果純度低，有時在作為不純物質(zhì)的非晶體碳等碳生成物中交聯(lián)劑交聯(lián)，碳納米管之間的交聯(lián)距離產(chǎn)生變動，不能得到所希望的特性。對于碳納米管的精制方法沒有特殊的限制，可以采用以前的眾所周知的方法。
在使用的碳納米管中，在附加規(guī)定的官能基的狀態(tài)下，會提供碳納米管結(jié)構(gòu)體的形成。此時，作為附加的官能基，在形成碳納米管結(jié)構(gòu)體方面，根據(jù)使用上述的第1種方法或者第2種方法，希望的物質(zhì)不同(使用第1種方法時為官能基1；使用第2種方法時為官能基2)。
關(guān)于向碳納米管的官能基的導(dǎo)入方法，在下述的(交聯(lián)溶液的調(diào)配方法)的項目中說明。
以下，分為第1種方法與第2種方法，對碳納米管結(jié)構(gòu)體的形成所需的結(jié)構(gòu)成分進(jìn)行說明。
(使用第1種方法時)在使用交聯(lián)劑形成交聯(lián)部位的第1種方法中，作為與碳納米管連接的官能基，可以使其化學(xué)性地附加在碳納米管上，而且，如果利用一些交聯(lián)劑產(chǎn)生交聯(lián)反應(yīng)的物質(zhì)，沒有特別限制，可以選擇任意一種官能基。作為具體的官能基，可以列舉的有-COOR、-COX、-MgX、-X(上述的X為鹵元素)、-OR、-NR1R2、-NCO、-NCS、-COOH、-OH、-NH2、-SH、-SO2H、-R”CH2OH、-CHO、-CX、-COSH、-SR、-SiR’3(以上的R、R1、R2、R’以及R”為分別獨(dú)立的置換或者未置換的烴基。R、R1、R2、以及R’為1價的烴基，分別獨(dú)立，從-CnH2n+1或者-CnH2n-1中選擇較佳，n為1～10的整數(shù)。其中更佳的為甲基或者乙基。R”為2價的烴基，從-CnH2n中選擇較佳，n為1～10的整數(shù)。其中更佳的為甲基或者乙基。)等基，但是并不限定于這些。
其中，從-OH、-COOH、-COOR(R為置換或者未置換的烴基。R從-CnH2n+1或者-CnH2n-1中選擇較佳，n為1～10的整數(shù)。其中更佳的為甲基或者乙基。)、-COX(X為鹵原子)、-NH2及-NCO構(gòu)成的群組中至少選擇一個基較佳，此時，作為交聯(lián)劑，要選擇可以與上述選擇的官能基進(jìn)行交聯(lián)反應(yīng)的物質(zhì)。
特別是，羧基向碳納米管中的導(dǎo)入比較簡單，通過把把據(jù)此得到的物質(zhì)(碳納米管羧酸)酯化，-COOR(R與上述的R相同)可以很簡單地作為官能基導(dǎo)入，而且，由于該物質(zhì)的與交聯(lián)劑的反應(yīng)性良好，使用-COOR特別理想。
官能基-COOR中的R為置換或者未置換的烴基，沒有特殊的限制，但是，從作為反應(yīng)性、溶解度、粘度、交聯(lián)溶液的溶劑使用的方便性來看，使用碳原子數(shù)為1～10的范圍內(nèi)的烷基較佳，使用1～5范圍內(nèi)的烷基更佳，特別是使用甲基或者乙基較佳。
作為官能基的導(dǎo)入量，根據(jù)碳納米管的長度·粗細(xì)度、單層還是多層、官能基的種類、電子部件的用途等各不相同，不能一概而論，但是在一根碳納米管上附加2個官能基的量，從得到的交聯(lián)體的強(qiáng)度、即碳納米管結(jié)構(gòu)體的強(qiáng)度方面來看，較佳。而且，關(guān)于向碳納米管中導(dǎo)入官能基的方法，在下述的[電子裝置的制造方法]中進(jìn)行說明。
(交聯(lián)劑)作為在上述交聯(lián)劑中的必須成分的交聯(lián)劑，可以使用與碳納米管具有的上述官能基進(jìn)行交聯(lián)反應(yīng)的任何物質(zhì)。換句話說，根據(jù)上述官能基的種類，選擇的交聯(lián)劑在一定程度上有所限定。而且，根據(jù)這些組合，由于交聯(lián)反應(yīng)的硬化條件(加熱、紫外線照射、可視光照射、自然硬化等)也會自身決定。
作為具體的較佳的上述交聯(lián)劑，可以列舉的有多元醇、聚胺、聚羧酸、聚羧酸酯、聚羧酸鹵化物、聚碳二酰亞胺以及聚異氰酸酯，從這些物質(zhì)構(gòu)成的群組中至少選擇一種交聯(lián)劑較佳，此時，作為上述官能基，要選擇可以與上述選擇的交聯(lián)劑產(chǎn)生交聯(lián)反應(yīng)的物質(zhì)。
特別是，從作為上述較佳的官能基列舉的群組，及作為上述較佳的交聯(lián)劑列舉的群組中，分別至少選擇一種官能基及交聯(lián)劑，使其成為可以相互進(jìn)行交聯(lián)反應(yīng)的組合較佳。在下表1中，列舉了碳納米管具有的官能基和與其對應(yīng)的可以產(chǎn)生交聯(lián)反應(yīng)的交聯(lián)劑之間的組合與其硬化條件。
表1

*R為置換或者未置換的烴基*X為鹵原子在這些組合中，官能基方面的反應(yīng)性良好的-COOR(R為置換或者未置換的烴基。R為從-CnH2n+1或者-CnH2n-1中選擇較佳，n為1～10的整數(shù)。其中更佳的為甲基或者乙基。)與容易形成堅固的交聯(lián)體的多元醇的組合可以作為適合的物質(zhì)列舉出來。本發(fā)明中所說的“多元醇”是指具有2個以上的OH基的有機(jī)化合物的總稱，其中，從交聯(lián)性與多余部分投入后的溶劑適合性、生分解性所產(chǎn)生的反應(yīng)后的廢液的處理性(環(huán)境適合性)、多元醇合成的收率等方面看，碳原子數(shù)為2～10(2～5更佳)、OH基數(shù)為2～22(2～5更佳)的物質(zhì)較佳。特別是，在可以縮小得到的碳納米管結(jié)構(gòu)體中的碳納米管的相互之間的距離，進(jìn)行實質(zhì)地接觸(接近)方面，上述的碳原子數(shù)在上述范圍內(nèi)較小的物質(zhì)較佳。具體來說，特別是丙三醇和乙二醇較佳，把其中的一種或者兩種作為交聯(lián)劑使用較佳。
從其它觀點(diǎn)看，作為上述的交聯(lián)劑，其為非自動聚合型的交聯(lián)劑較佳。作為上述多元醇而列舉的丙三醇和乙二醇不言而喻，丁烯二醇、己炔二醇、醌醇、以及萘二醇也是非自動聚合性的交聯(lián)劑，從一般方面來看，自身中不具有相互聚合反應(yīng)得到的官能基的群組，是作為非自身聚合性的交聯(lián)劑的條件。從相反方面說，自身聚合性的交聯(lián)劑是自身中具有相互聚合反應(yīng)得到的官能基的群組的物質(zhì)(例如醇鹽)。
在本發(fā)明中的電子部件及電子裝置的制造方法中，使用上述第1種方法時，在含有上述供給工序中使用的上述官能基結(jié)合的多數(shù)的碳納米管及交聯(lián)劑的上述溶液中，可以含有溶劑，并向上述的基體表面供給，根據(jù)上述交聯(lián)劑的種類，該交聯(lián)劑也可能同時是溶劑。
在形成碳納米管結(jié)構(gòu)體的過程中，可以向基體表面供給上述官能基結(jié)合的多數(shù)的碳納米管與上述交聯(lián)劑(本發(fā)明的電子部件或者電子裝置的制造方法中的供給工序)，通過使上述官能基之間的化學(xué)結(jié)合形成交聯(lián)部位(本發(fā)明的電子部件或者電子裝置的制造方法中的交聯(lián)工序)。向基體表面供給上述官能基結(jié)合的多數(shù)的碳納米管與上述交聯(lián)劑時，向上述基體表面供給含有這些物質(zhì)與溶劑的溶液(交聯(lián)溶液)，特別是作為交聯(lián)涂布液體涂布形成交聯(lián)膜，是簡便且便宜的，可以在短時間內(nèi)進(jìn)行操作，較佳。
(使用第2種方法時)使用通過多數(shù)的碳納米管的至少一端分別與不同的碳納米管結(jié)合的多數(shù)的官能基之間的化學(xué)結(jié)合，形成碳納米管結(jié)構(gòu)體的交聯(lián)部位，作為相互交聯(lián)的網(wǎng)眼結(jié)構(gòu)的第2種方法時，作為使碳納米管結(jié)合的官能基，如果其是一種可以使其化學(xué)地附加在碳納米管上，而且，利用一些添加劑使官能基之間產(chǎn)生反應(yīng)的物質(zhì)，沒有特殊的限制，可以選擇任何官能基。作為具體的官能基，可以列舉的有-COOR、-COX、-MgX、-X(上述的X為鹵元素)、-OR、-NR1R2、-NCO、-NCS、-COOH、-OH、-NH2、-SH、-SO2H、-R”CH2OH、-CHO、-CX、-COSH、-SR、-SiR’3(以上的R、R1、R2、R’以及R”為分別獨(dú)立的置換或者未置換的烴基。R、R1、R2、以及R’為1價的烴基，分別獨(dú)立，從-CnH2n+1或者-CnH2n-1中選擇較佳，n為1～10的整數(shù)。其中更佳的為甲基或者乙基。R”為2價的烴基，從-CnH2n中選擇較佳，n為1～10的整數(shù)。其中更佳的為甲基或者乙基。)等基，但是并不限定于這些。
作為使官能基之間產(chǎn)生化學(xué)結(jié)合的反應(yīng)，脫水縮合、置換反應(yīng)、加成反應(yīng)、氧化反應(yīng)特別理想。如果列舉出這些反應(yīng)中，上述官能基中較佳的物質(zhì)，如下所述。
在本發(fā)明中的電子部件或者電子裝置的制造方法中，使用上述第2種方法時，有上述供給工序中使用的上述官能基結(jié)合的多數(shù)的碳納米管、以及根據(jù)需要使溶劑中含有上述的添加劑作為供給用溶液(交聯(lián)溶液)，可以向上述基體表面供給這些物質(zhì)。
使上述官能基之間產(chǎn)生化學(xué)結(jié)合反應(yīng)為脫水縮合反應(yīng)時，作為上述的添加劑，添加縮合劑較佳。作為具體的較佳的縮合劑，可以列舉的有酸催化劑、脫水縮合劑、例如硫酸、N-乙基-N’(3-二甲基胺基丙基)碳化二亞胺、二環(huán)己基碳化二亞胺，從這些物質(zhì)構(gòu)成的群組中至少選擇一種縮合劑較佳。此時，作為上述官能基，要選擇可以利用選擇的縮合劑進(jìn)行官能基之間的反應(yīng)的物質(zhì)。
作為脫水縮合中使用的上述官能基，從-COOR(R為置換或者未置換的烴基。R從-CnH2n+1或者-CnH2n-1中選擇較佳，n為1～10的整數(shù)。其中更佳的為甲基或者乙基。)、-COOH、-COX(X為鹵原子)、-OH、-CHO、-NH2構(gòu)成的群組中至少選擇一種較佳。
作為脫水縮合中使用的上述官能基，可以把-COOH作為最合適的物質(zhì)列舉出來。向碳納米管中導(dǎo)入羧基是比較容易的，而且，得到的物質(zhì)(碳納米管羧酸)富有反應(yīng)性。因此，向一根碳納米管的多數(shù)部位簡單地導(dǎo)入用于形成網(wǎng)眼的官能基，而且該官能基可以簡單地進(jìn)行脫水縮合，說明其適合于碳納米管結(jié)構(gòu)體的形成。在脫水縮合中使用的上述官能基為-COOH時，作為特別適合的縮合劑，有上述的硫酸、N-乙基-N’(3-二甲基胺基丙基)碳化二亞胺、二環(huán)己基碳化二亞胺。
當(dāng)時上述官能基之間產(chǎn)生化學(xué)結(jié)合的反應(yīng)為置換反應(yīng)時，作為上述的添加劑，添加堿基較佳。作為可以添加的堿基，沒有特殊的限制，根據(jù)羥基的酸度，可以選擇任意的堿基。
作為具體的較佳的上述堿基，可以列舉的有氫氧化鈉、氫氧化鉀、吡啶及乙醇鈉，從這些物質(zhì)構(gòu)成的群組中至少選擇一種堿基較佳，此時，作為上述官能基，要選擇根據(jù)選擇的堿基進(jìn)行官能基之間的置換反應(yīng)的物質(zhì)。而且，作為此時的上述官能基，從-NH2、-X(X為鹵原子)、-SH、-OH、-OSO2CH3、以及-OSO2(C6H4)CH3構(gòu)成的群組中至少選擇一種物質(zhì)較佳。
使上述官能基之間產(chǎn)生化學(xué)結(jié)合的反應(yīng)為加成反應(yīng)時，不一定要使用添加劑。作為此時的上述官能基，使用-OH及/或者-NCO較佳。
使上述官能基之間產(chǎn)生化學(xué)結(jié)合的反應(yīng)為氧化反應(yīng)時，雖然不一定要使用添加劑，但是作為上述的添加劑，添加氧化反應(yīng)催化劑較佳。作為適合添加的氧化反應(yīng)催化劑，可以列舉的有碘元素。而且，作為此時的上述官能基，使用-SH較佳。
而且，可以使一部分含有這些官能基的分子與碳納米管結(jié)合，在上述列舉的較佳的官能基部位進(jìn)行化學(xué)結(jié)合。此時，由于與碳納米管結(jié)合的分子量大的官能基可以按照意圖結(jié)合，所以可以控制交聯(lián)部位的長度。
使官能基之間產(chǎn)生化學(xué)結(jié)合時，可以使用使上述官能基之間產(chǎn)生化學(xué)結(jié)合的添加劑。作為使用的添加劑，只要是可以使碳納米管具有的上述官能基之間產(chǎn)生反應(yīng)的添加劑，就可以使用。換句話說，根據(jù)上述官能基的種類及反應(yīng)的種類，選擇的添加劑的種類，在一定程度上有所限制。而且，利用這些組合，根據(jù)反應(yīng)產(chǎn)生的硬化條件(加熱、紫外線照射、可視光照射、自然硬化等)也會自身決定。
從作為上述較佳的官能基列舉的群組中分別選擇至少兩個官能基相互反應(yīng)得到的組合較佳。在下述表2中，列舉了相互進(jìn)行交聯(lián)反應(yīng)的碳納米管所具有的官能基(A)及(B)，以及各自對應(yīng)的反應(yīng)名稱。
表2

*R為置換或者未置換的烴基*X為鹵原子在形成碳納米管結(jié)構(gòu)體的過程中，可以向基體表面供給上述官能基結(jié)合的多數(shù)的碳納米管、以及根據(jù)需要供給上述交聯(lián)劑(本發(fā)明的電子部件或者電子裝置的制造方法中的供給工序)，通過使上述官能基之間的化學(xué)結(jié)合形成交聯(lián)部位(本發(fā)明的電子部件或者電子裝置的制造方法中的交聯(lián)工序)。向基體表面供給上述官能基結(jié)合的多數(shù)的碳納米管時，向上述基體表面供給含有這些物質(zhì)與溶劑的溶液(交聯(lián)熔冶)，特別是作為交聯(lián)涂布液體涂布形成交聯(lián)體膜，在可以簡便且便宜的、在短時間內(nèi)形成本發(fā)明中的電子部件及電子裝置，較佳。
(其它添加劑)在上述交聯(lián)溶液(包括第1種方法及第2種方法)中，可以含有溶劑、粘度調(diào)整劑、分散劑、交聯(lián)催化劑等各種添加劑。溶劑要在只使用上述交聯(lián)劑以及官能基結(jié)合用的添加劑，涂布的適宜性不充分時添加。作為可以使用的溶劑，沒有特別的限制?？梢愿鶕?jù)使用的交聯(lián)劑及官能基結(jié)合用添加劑的種類進(jìn)行選擇。具體來說，甲醇、乙醇、異丙醇、n-丙醇、丁醇、丁酮、甲苯、苯、丙酮、三氯甲烷、二氯甲烷、乙腈、乙醚、四氫呋喃(THF)等有機(jī)溶劑或者水、酸的水溶液、堿的水溶液等。作為使用的溶劑的添加量，可以考慮涂布的適宜性適當(dāng)?shù)卦O(shè)定，沒有特別的限制。
粘度調(diào)整劑要在只使用上述交聯(lián)劑以及官能基結(jié)合用的添加劑，涂布的適宜性不充分時添加。作為可以使用的溶劑，沒有特別的限制，可以根據(jù)使用的交聯(lián)劑及官能基結(jié)合用的添加劑的種類選擇。具體可以列舉的有甲醇、乙醇、異丙醇、n-丙醇、丁醇、丁酮、甲苯、苯、丙酮、三氯甲烷、二氯甲烷、乙腈、乙醚、THF等。
在這些粘度調(diào)整劑中，有些物質(zhì)根據(jù)添加量具有溶劑的功能，明確地區(qū)分兩者沒有什幺意義。作為使用的粘度調(diào)整劑的添加量，可以考慮其涂布的適宜性，適當(dāng)?shù)卦O(shè)定，沒有特別的限制。
分散劑是為了保持交聯(lián)溶液中的碳納米管乃至交聯(lián)劑或者官能基結(jié)合用添加劑的分散穩(wěn)定性而添加的物質(zhì)，可以使用以前眾所周知的各種界面活性劑、水溶性有機(jī)溶劑、水、酸的水溶液、或者堿的水溶液。但是，在本發(fā)明中，由于交聯(lián)溶液的自身分散穩(wěn)定性很高，不一定需要分散劑。而且，根據(jù)得到的本發(fā)明中的電子部件的用途，有時不希望在碳納米管結(jié)構(gòu)體中含有分散劑等不純物質(zhì)，此時當(dāng)然不添加分散劑，或者只添加極少的量。
然后，作為上述交聯(lián)溶液中的交聯(lián)劑及官能基結(jié)合用的添加劑的含量，根據(jù)交聯(lián)劑的種類(包含自身聚合性或者非自身聚合性)和官能基結(jié)合用的添加劑的種類當(dāng)然不言而喻，此外，還根據(jù)碳納米管的長度·粗細(xì)度、單層或者多層、具有的官能基的種類·數(shù)量、溶劑及其它添加劑的有無·種類·數(shù)量等，不能一概而論。特別是丙三醇、乙二醇等物質(zhì)，由于其自身的粘度不高，可以使其兼有溶劑的特性，所以可以過量地添加。
<交聯(lián)溶液的調(diào)配方法>
下面，關(guān)于交聯(lián)溶液的調(diào)配方法進(jìn)行說明。上述交聯(lián)溶液可以通過在具有官能基的碳納米管中混合與上述官能基進(jìn)行交聯(lián)反應(yīng)的交聯(lián)劑或者官能基結(jié)合用的添加劑來進(jìn)行調(diào)配(混合工序)。在該混合工序之前，可以含有導(dǎo)入碳納米管的加成工序。
如果把具有官能基的碳納米管作為初始原料，可以只進(jìn)行混合工序的操作。如果把通常的碳納米管作為初始原料，可以從加成工序開始操作。
<加成工序>
上述的加成工序為向碳納米管中導(dǎo)入所希望的官能基的工序。根據(jù)官能基的種類，導(dǎo)入方法各不相同，不能一概而論?？梢灾苯蛹映伤Ｍ墓倌芑坏?dǎo)入容易加成的官能基，可以進(jìn)行置換該官能基乃至其中一部分、向該官能基加成其它的官能基等的操作，還可以把其作為目的官能基。
此外，還有向碳納米管施加機(jī)-化作用力，使碳納米管表面的石墨片一部分破壞或者變性，在其導(dǎo)入各種官能基的方法。
如果使用從制造時開始表面有許多缺陷的、杯狀層迭型納米管或者利用氣相生成法生成的碳納米管，比較容易導(dǎo)入官能基。但是，石墨片結(jié)構(gòu)完全的物質(zhì)，可以有效地得到碳納米管的特性，還可以簡單地控制其特性，所以，與使用多壁式納米管，在最外層上作為電性接點(diǎn)形成適當(dāng)?shù)娜毕?，使官能基結(jié)合交聯(lián)的一方相比，把結(jié)構(gòu)缺陷少的內(nèi)層作為發(fā)揮碳納米管特性的層使用特別理想。
作為加成工序的操作，沒有特別的限制，可以使用眾所周知的方法。其它，在專利文獻(xiàn)3中記載了各種方法，根據(jù)目的，也可以在本發(fā)明中使用。
下面關(guān)于在上述官能基中，導(dǎo)入特別適合的-COOR(R為置換或者未置換的烴基。R從-CnH2n+1或者-CnH2n-1中選擇較佳，n為1～10的整數(shù)。其中更佳的為甲基或者乙基。)的方法進(jìn)行說明。向碳納米管中導(dǎo)入-COOR(R為置換或者未置換的烴基)過程中，一旦向碳納米管中加成了羧基(1)，還可以把其酯化(2)。
(1)羧基的加成向碳納米管中導(dǎo)入羧基時，可以與具有氧化作用的酸一起環(huán)流。由于該操作比較容易，且可以加成富有反應(yīng)性的羧基，所以較佳。關(guān)于該操作，進(jìn)行簡單地說明。
作為具有氧化作用的酸，可以列舉的有濃硝酸、過氧化氫溶液、硫酸與硝酸的混合液、王水等。特別是使用濃硝酸時，作為其濃度，在5質(zhì)量％以上較佳，60質(zhì)量％以上更佳。
環(huán)流可以使用普通的方法進(jìn)行，作為其溫度，使用接近酸的沸點(diǎn)的溫度較佳。例如，使用濃硝酸時，在120～130℃的范圍內(nèi)較佳。而且，作為環(huán)流時間，在30分鐘～20小時的范圍內(nèi)較佳，在1小時～8小時的范圍內(nèi)更佳。
在環(huán)流之后的反應(yīng)中，會生成加成了羧基的碳納米管(碳納米管羧酸)，將其冷卻至室溫，根據(jù)需要進(jìn)行分離操作乃至洗滌，可以得到希望的碳納米管羧酸。
(2)酯化通過在得到的碳納米管羧酸中添加醇類脫水，進(jìn)行酯化，可以導(dǎo)入目的的官能基-COOR(R為置換或者未置換的烴基。關(guān)于R的較佳的物質(zhì)，如上所述)。
上述酯化中使用的醇類，要根據(jù)上述官能基中的R決定。即，R為CH2時，該醇類為甲醇；R為C2H5時，該醇類為乙醇。
一般，在酯化中可以使用催化劑，在本發(fā)明中也可以使用眾所周知的催化劑，例如硫酸、鹽酸、甲苯磺酸等物質(zhì)。在本發(fā)明中，從不產(chǎn)生副反應(yīng)的觀點(diǎn)來看，作為催化劑，使用硫酸較佳。
上述的酯化可以在碳納米管羧酸中添加醇類與催化劑，在適當(dāng)?shù)臏囟认率蛊湓谶m當(dāng)?shù)臅r間內(nèi)環(huán)流。此時的溫度條件與時間條件根據(jù)催化劑的種類、醇類的種類等，不能一概而論，作為環(huán)流的溫度，接近使用的醇類的沸點(diǎn)較佳。例如使用甲醇時，在60～70℃的范圍內(nèi)較佳。作為環(huán)流的時間，在1～20小時的范圍內(nèi)較佳，在4～6小時的范圍內(nèi)更佳。
通過從酯化反應(yīng)后的反應(yīng)液中分離反應(yīng)物，根據(jù)需要進(jìn)行洗滌，可以得到加成了官能基-COOR(R為置換或者未置換的烴基。關(guān)于R的較佳的物質(zhì)，如上所述)的碳納米管。
(混合工序)上述混合工序為根據(jù)需要向具有官能基的碳納米管中添加與上述官能基進(jìn)行交聯(lián)反應(yīng)的交聯(lián)劑或者官能基結(jié)合用的添加劑，調(diào)配交聯(lián)溶液的工序。在混合工序中，除了具有官能基的碳納米管及交聯(lián)劑以外，還可以混合上述的[開關(guān)]項中說明的其它成分。而且，較佳的是通過考慮涂布的適宜性，調(diào)整溶劑與粘度調(diào)整劑的添加量，調(diào)配出向基體供給(涂布)前的交聯(lián)溶液(交聯(lián)涂布液)。
混合時，單純使用刮刀進(jìn)行攪拌，也可以用攪拌葉式的攪拌機(jī)、磁性攪拌機(jī)或者攪拌泵進(jìn)行攪拌，使碳納米管更加均勻地分散，提高保存的穩(wěn)定性，為了使碳納米管的交聯(lián)得到的網(wǎng)眼結(jié)構(gòu)布滿整體，還可以使用超聲波分散機(jī)、均化器等機(jī)械進(jìn)行強(qiáng)力地分散。但是，使用均化器等攪拌的切斷力強(qiáng)的攪拌裝置時，會切斷含有的碳納米管，造成其損傷，所以可以在極短的時間內(nèi)使用。
通過向上述基體的表面供給以上說明的交聯(lián)溶液，進(jìn)行硬化，可以形成碳納米管結(jié)構(gòu)體。關(guān)于供給方法與硬化方法，將在后面的[電子裝置制造方法]中詳細(xì)說明。
本發(fā)明中的碳納米管結(jié)構(gòu)體處于碳納米管網(wǎng)狀化的狀態(tài)。詳細(xì)說明為該碳納米管結(jié)構(gòu)體硬化為矩陣狀的物質(zhì)，碳納米管之間通過交聯(lián)部位相互連接，可以充分地發(fā)揮其自身所具有的電子、空孔的高傳送特性。即，由于碳納米管之間相互緊密地連接，而且不含其它的粘結(jié)劑，該碳納米管結(jié)構(gòu)體，實際只由碳納米管構(gòu)成，可以最大限度地發(fā)揮碳納米管本來所具有的特性。
作為本發(fā)明中的碳納米管結(jié)構(gòu)體層的厚度，可以根據(jù)用途，從極薄至很厚的范圍內(nèi)選擇。降低使用的上述交聯(lián)溶液中的碳納米管的含量(單純利用降低厚度來降低粘度)，涂布成薄膜狀，將成為極薄的涂膜，同樣增加碳納米管的含量，將成為厚的涂膜。重復(fù)進(jìn)行涂布，可以得到更厚的涂膜。作為極薄的涂膜，其厚度可以達(dá)到10nm，重復(fù)涂布，可以形成無限厚的涂膜。作為一次涂布可以達(dá)到的厚度，可以達(dá)到5nm。而且，向模具中注入調(diào)整含量后的交聯(lián)溶液，通過使其結(jié)合，可以得到希望的形狀。
希望根據(jù)上述第1種方法，形成上述碳納米管結(jié)構(gòu)體時，上述碳納米管之間的交聯(lián)部位，即，上述碳納米管具有的上述官能基與上述交聯(lián)劑產(chǎn)生交聯(lián)反應(yīng)的交聯(lián)部位，成為了利用作為上述交聯(lián)劑的交聯(lián)反應(yīng)后殘存的殘基的結(jié)合基，使上述官能基的交聯(lián)反應(yīng)后殘存的官能基結(jié)合的交聯(lián)結(jié)構(gòu)。
如上所述，在此時的上述交聯(lián)溶液中，作為構(gòu)成要素的交聯(lián)劑具有非自動聚合性，較佳。如果上述交聯(lián)劑具有非自動聚合性，則利用上述交聯(lián)劑中只有一個的殘基，構(gòu)成最終形成的碳納米管結(jié)構(gòu)體中的上述結(jié)合基，可以把交聯(lián)的碳納米管之間相互的間隔控制在使用的交聯(lián)劑的殘基的尺寸內(nèi)，所以，可以高再現(xiàn)性地得到希望的碳納米管的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。而且，由于在碳納米管之間不存在多重的交聯(lián)劑，所以，可以提高碳納米管結(jié)構(gòu)體中的碳納米管的實際的密度。而且，如果降低交聯(lián)劑的殘基的尺寸，在電子性、物理性都極其接近的狀態(tài)下(碳納米管相互進(jìn)行實質(zhì)性地直接接觸的狀態(tài))，可以構(gòu)成碳納米管之間的相互間隔。
利用分別選擇了碳納米管中的官能基中的單一物質(zhì)和交聯(lián)劑中的單一的非自動聚合性物質(zhì)的交聯(lián)溶液，形成碳納米管結(jié)構(gòu)體時，該層中的上述交聯(lián)部位成為相同的交聯(lián)結(jié)構(gòu)(示例1)。而且，即使在利用分別選擇碳納米管中的官能基中的多數(shù)種類的物質(zhì)、以及/或者交聯(lián)劑中的多數(shù)種類的非自動聚合性的交聯(lián)劑，形成了碳納米管結(jié)構(gòu)層時，該層中的上述交聯(lián)部位中，主要使用的上述官能基及非自動聚合性的交聯(lián)劑的組合形成的交聯(lián)結(jié)構(gòu)，也會成為主體(示例2)對此，無論碳納米管中的官能基與交聯(lián)劑是單一的物質(zhì)，還是多數(shù)種類的物質(zhì)，通過交聯(lián)劑中選擇的自身聚合性物質(zhì)，形成了碳納米管結(jié)構(gòu)體時，該碳納米管結(jié)構(gòu)體中的碳納米管之間交聯(lián)的交聯(lián)部位，成為與交聯(lián)劑之間的連接(重合)個數(shù)不同的多數(shù)的結(jié)合基混合的狀態(tài)，特定的交聯(lián)結(jié)構(gòu)不會成為主體。
即，如果選擇作為上述交聯(lián)劑的非自動聚合性物質(zhì)，由于在碳納米管結(jié)構(gòu)體中的碳納米管之間交聯(lián)的交聯(lián)部位通過交聯(lián)劑中唯一的殘基與官能基結(jié)合，成為主要相同的交聯(lián)結(jié)構(gòu)。而且，這里所說的“主要相同”是指如上述(示例1)所示，所有的交聯(lián)部位為相同的交聯(lián)結(jié)構(gòu)時，不言而喻；還包括如上述(示例2)所示，對于整體的交聯(lián)部位，主要使用的上述官能基及非自動聚合性的交聯(lián)劑的組合形成的交聯(lián)結(jié)構(gòu)，成為主體的情況。
稱為“主要相同”時，作為在整體的交聯(lián)部位中的“相同的交聯(lián)部位的比例”，例如，從假想在交聯(lián)部位中，賦予與形成碳納米管的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)不同目的的功能性的官能基與交聯(lián)結(jié)構(gòu)中，并不是一律規(guī)定下限值。但是，為了利用堅固的網(wǎng)絡(luò)會實現(xiàn)碳納米管特有的高電子和物理特性，作為整體的交聯(lián)部位中的“相同的交聯(lián)部位的比例”，在個數(shù)標(biāo)準(zhǔn)方面，希望達(dá)到50％以上，達(dá)到70％以上較佳，達(dá)到90％以上更加，完全相同最佳。這些個數(shù)的比例，可以采用利用紅外線光譜檢測交聯(lián)結(jié)構(gòu)相對應(yīng)的吸收光譜的強(qiáng)度比的方法求得。
如此，如果碳納米管之間交聯(lián)的交聯(lián)部位為主要相同的交聯(lián)結(jié)構(gòu)的碳納米管結(jié)構(gòu)體層，則可以在希望的狀態(tài)下形成碳納米管的均勻的網(wǎng)絡(luò)，可以構(gòu)成具有均勻地、良好地、期待的特性及高再現(xiàn)性的電子乃至物質(zhì)特性。
作為上述的結(jié)合基，以碳化氫為主要成分的物質(zhì)較佳。在這里所說的“以碳化氫為主要成分”是指具有使交聯(lián)地碳納米管的官能基的交聯(lián)反應(yīng)后的殘存的殘基之間結(jié)合作用的結(jié)合基的主鏈部位由碳化氫構(gòu)成的物質(zhì)，將不考慮該部分的氫被其它置換基置換時的側(cè)鏈部位。當(dāng)然，結(jié)合基整體由碳化氫構(gòu)成，更佳。
作為上述碳化氫的碳原子數(shù)，為2～10時比較理想，為2～5個時較佳，為2～3個時更佳。作為上述結(jié)合基，只要為2價以上的物質(zhì)，沒有特殊的限制。
在作為碳納米管所具有的官能基與交聯(lián)劑的較佳的組合列舉的上述官能基-COOR(R為置換或者未置換的烴基。關(guān)于R的較佳物質(zhì)如上所述)與乙二醇的交聯(lián)反應(yīng)中，上述多數(shù)的碳納米管相互交聯(lián)的交聯(lián)部位為-COO(CH2)2OCO-。
在上述官能基-COOR(R為置換或者未置換的烴基。關(guān)于R的較佳物質(zhì)如上所述)與丙三醇的交聯(lián)反應(yīng)中，如果在交聯(lián)中加入兩個OH基，則上述多數(shù)的碳納米管相互交聯(lián)的交聯(lián)部位會成為-COOCH2CHOHCH2OCO-或者-COOCH2CH(OCO-)CH2OH，如果加入三個OH基，則上述多數(shù)的碳納米管相互交聯(lián)的交聯(lián)部位會成為-COOCH2CH(OCO-)CH2OCO-。
如以上說明所示，由于在多數(shù)的碳納米管通過多數(shù)的交聯(lián)部位，形成網(wǎng)眼結(jié)構(gòu)的狀態(tài)下，形成利用上述第1方法形成碳納米管結(jié)構(gòu)體時的碳納米管結(jié)構(gòu)體，所以，如同單一的碳納米管的分散膜，不會產(chǎn)生碳納米管之間的接觸狀態(tài)及配置狀態(tài)不穩(wěn)定的情況，可以穩(wěn)定地發(fā)揮碳納米管所特有的電子與空孔的高傳送性的電子特性、熱傳導(dǎo)、強(qiáng)韌性的物理特性、其它的光吸收性等性質(zhì)。
另一方面，利用上述的第2方法形成上述的碳納米管結(jié)構(gòu)體時，上述多數(shù)的碳納米管之間交聯(lián)的部位、即、上述多數(shù)的碳納米管所具有的各個上述的官能基之間交聯(lián)形成的交聯(lián)部位成為上述官能基交聯(lián)反應(yīng)后殘存的殘基之間結(jié)合的交聯(lián)結(jié)構(gòu)。此時，該碳納米管結(jié)構(gòu)體，可以通過碳納米管之間的交聯(lián)部位，進(jìn)行矩陣狀的連接，簡單地發(fā)揮碳納米管自身所具有的電子及空孔的高傳送性的特征。即，由于碳納米管之間相互緊密連接，且不含其它的粘結(jié)劑，所與可以說該碳納米管結(jié)構(gòu)體實際上只是由碳納米管構(gòu)成的。
由于使官能基之間相互反應(yīng)，形成交聯(lián)部位，可以提高碳納米管結(jié)構(gòu)體中的碳納米管的實際的密度，如果進(jìn)一步縮小官能基的尺寸，可以在電子、物理方面極其接近的狀態(tài)下，構(gòu)成碳納米管相互之間的間隔，更加容易發(fā)揮碳納米管單體的特性。
由于交聯(lián)部位為官能基之間的化學(xué)結(jié)合，且碳納米管結(jié)構(gòu)體是主要相同的交聯(lián)結(jié)構(gòu)，所以可以在希望的狀態(tài)下形成碳納米管的均勻的網(wǎng)絡(luò)，構(gòu)成具有均勻的、良好的、期待的特性及高再現(xiàn)性的電子乃至物理特性。
在本發(fā)明中的電子部件上，可以形成上述碳納米管結(jié)構(gòu)體以外的其它層。例如在上述基體表面與上述碳納米管結(jié)構(gòu)體之間設(shè)置提高兩者粘結(jié)性的粘結(jié)層，可以提高碳納米管結(jié)構(gòu)體的粘結(jié)強(qiáng)度，較佳。關(guān)于粘結(jié)層的形成方法及其它詳細(xì)情況，將在“電子裝置的制造方法”中進(jìn)行說明。
如上述說明所示，由于多數(shù)的碳納米管是通過多數(shù)的交聯(lián)部位，在網(wǎng)眼結(jié)構(gòu)的狀態(tài)下形成的，所以使用本發(fā)明形式中的開關(guān)的電性接點(diǎn)如同單一的碳納米管的分解膜，不會出現(xiàn)碳納米管之間的接觸狀態(tài)及配置狀態(tài)不穩(wěn)定的情況，由于化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，很難出現(xiàn)氧化造成的絕緣，由于碳納米管結(jié)構(gòu)體具有強(qiáng)韌性和柔軟性，對于重復(fù)的閉合、斷開所造成的撞擊的適應(yīng)性強(qiáng)，可以長期良好地進(jìn)行電子連接。而且，由于碳納米管結(jié)構(gòu)體層的圖案自由度高，所以作為電性接點(diǎn)，可以形成(多種形狀)。
而且，即使對于使用開關(guān)以外的眾所周知的電性接點(diǎn)的電子裝置，也可以使用本發(fā)明，可以采用以下的方法在基板上的配線圖案上設(shè)置了成為電性接點(diǎn)的碳納米管結(jié)構(gòu)體后，通過與集成電路等的電子組件接觸，使其進(jìn)行電子連接、不是在基板，而是在電線等的前端電極上設(shè)置碳納米管結(jié)構(gòu)體，與其它電極連接。作為接觸狀態(tài)的固定的方法，可以使用包裝夾住電極與觸點(diǎn)，利用壓焊配件固定等方法。
而且，使電性接點(diǎn)與其它電極接觸后，可以用樹脂等物質(zhì)將其固定，保持接觸狀態(tài)。
或者，可以形成、使用碳納米管結(jié)構(gòu)體與聚合物的復(fù)合體。此時，有碳納米管結(jié)構(gòu)體形成后，復(fù)合聚合物的方法、和在合成與碳納米管結(jié)合的官能基之間的交聯(lián)工序中混合單聚物，使其復(fù)合的方法。作為后者的具體的方法，例如把丙三醇作為交聯(lián)劑，使用羧酸使被修飾的納米管交聯(lián)時，通過使用硫酸等使其脫水且產(chǎn)生氧化反應(yīng)的催化劑使其聚合，來把將丙三醇作為原料的聚酮醚類聚合物與碳納米管結(jié)構(gòu)體高密度地復(fù)合，可以得到高度極高、耐熱性極好的電性接點(diǎn)。
在表示作為本發(fā)明中的電子裝置的一種形式的開關(guān)的制造方法的同時，表示本發(fā)明中的電子部件及電子裝置的制造方法的實施方法。具體來說，包括(A)供給工序(向基體供給溶液(交聯(lián)溶液)，該溶液包含，具有官能基的碳納米管、及根據(jù)需要與上述官能基進(jìn)行交聯(lián)反應(yīng)的交聯(lián)劑、或者使官能基之間化學(xué)結(jié)合添加劑)、(B)交聯(lián)工序(硬化供給后的上述溶液，作為電性接點(diǎn)使用，形成構(gòu)成上述多數(shù)的碳納米管相互之間交聯(lián)的網(wǎng)眼結(jié)構(gòu)的碳納米管結(jié)構(gòu)體層)。
此外，還可以包括(C)圖案形成工序(在對應(yīng)電性接點(diǎn)的圖案上形成上述碳納米管結(jié)構(gòu)體層的圖案)等其它工序。
以下，按照各個工序，利用圖1(a)～(e)說明本實施方式中的開關(guān)的制造方法。
圖1(a)～(e)是為了說明本實施方式中的開關(guān)的制造方法的一例(后述(CA-2))的制造工序中的基體表面的模式斷面圖，按照制造工序，以(a)～(e)的順序表示。圖中，12為板狀的基體、14為碳納米管結(jié)構(gòu)體層、16為光抗蝕劑層。板狀的基體12可以為其它基板上作為基體的層重迭而成的多層結(jié)構(gòu)。
(A)供給工序在本發(fā)明中，“供給工序”是指向上述基體的表面，供給包含具有官能基的碳納米管、及根據(jù)需要與上述官能基進(jìn)行交聯(lián)反應(yīng)的交聯(lián)劑、或者使官能基之間化學(xué)結(jié)合添加劑的溶液(交聯(lián)溶液)的工序。而且，在供給工序中應(yīng)該供給上述交聯(lián)溶液的區(qū)域只要包括上述希望的所有區(qū)域即可，要向上述基體的表面進(jìn)行全面地供給。
對該供給方法沒有限制，可以從單純地滴液、用滑動滾涂抹的方法至一般的涂布方法的廣泛的范圍內(nèi)選擇。作為一般的涂布方法，可以列舉的有自動涂布法、條錠涂布法、鑄件涂布法、滾子涂布法、刷子涂布法、浸漬涂布法、噴涂法、簾式噴涂法等。
而且，關(guān)于基體、具有官能基的碳納米管、交聯(lián)劑以及交聯(lián)溶液的內(nèi)容，如[開關(guān)]項中的說明。
(B)交聯(lián)工序在本發(fā)明中，“交聯(lián)工序”是指硬化供給后的上述交聯(lián)溶液，形成構(gòu)成上述多數(shù)的碳納米管相互之間交聯(lián)的網(wǎng)眼結(jié)構(gòu)的碳納米管結(jié)構(gòu)體。而且，應(yīng)該在交聯(lián)工序中硬化上述交聯(lián)溶液，形成碳納米管結(jié)構(gòu)體層的區(qū)域只要包括上述希望的區(qū)域即可，必須使向上述基體表面供給的上述交聯(lián)溶液完全硬化。圖1(a)中，表示了經(jīng)過該(B)交聯(lián)工序后的基體表面的狀態(tài)的模式斷面圖。
在交聯(lián)工序中的操作是根據(jù)與上述光能基化學(xué)結(jié)合的組合，自身決定的。如果為熱硬化性組合，可以用各種加熱器加熱；如果為紫外線硬化性組合，可以用紫外線燈照射，或者放置在日光下；當(dāng)然，如果是自然硬化性組合，直接放置即可，此“放置”可以理解為利用本發(fā)明中的交聯(lián)工序進(jìn)行的一種操作。
如果為加成了官能基-COOR(R為置換或者未置換的烴基。關(guān)于R的較佳的物質(zhì)如上所述)的碳納米管與多元醇(其中為丙三醇以及/或者乙二醇)的組合時，要進(jìn)行加熱硬化(酯的交換反應(yīng)產(chǎn)生的聚脂化)。通過加熱，酯化的碳納米管羧酸的-COOR與多元醇的R’-OH(R’為置換或者未置換的烴基)進(jìn)行酯交換反應(yīng)。而且，反應(yīng)要多數(shù)多元地進(jìn)行，碳納米管交聯(lián)，最終碳納米管相互連接，形成網(wǎng)絡(luò)狀的碳納米管結(jié)構(gòu)體1。
列舉上述組合時的較佳的條件，作為加熱溫度，具體來說在50～500℃的范圍內(nèi)較佳，在150～200℃的范圍內(nèi)更佳。而且，作為該組合中的加熱時間，具體來說在1分鐘～10小時的范圍內(nèi)較佳，在1～2小時的范圍內(nèi)更佳。
(C)圖案形成工序在本發(fā)明中，“圖案形成工序”是指在與電性接點(diǎn)相應(yīng)的圖案上形成上述碳納米管結(jié)構(gòu)體層的圖案的工序。圖1(c)中，表示了經(jīng)過了該(C)圖案形成工序后的基體表面的狀態(tài)的模式斷面圖。對于圖案形成工序的操作，沒有特別的限制，作為適宜的操作，可以列舉的有下述(C-A)及(C-B)的兩種樣態(tài)。
(C-A)此樣態(tài)為通過對于與上述基體表面上的上述電性接點(diǎn)對應(yīng)的圖案以外的區(qū)域的碳納米管結(jié)構(gòu)體上進(jìn)行干蝕，去除該區(qū)域的碳納米管結(jié)構(gòu)體層，在與電性接點(diǎn)相應(yīng)的圖案上形成上述碳納米管結(jié)構(gòu)體層的圖案的樣態(tài)。
通過進(jìn)行干蝕，在與電性接點(diǎn)相應(yīng)的圖案上形成圖案是指結(jié)果在上述基體表面的上述圖案以外的區(qū)域的碳納米管結(jié)構(gòu)體上照射基(radicaL)等。作為其手法，可以列舉的有直接在圖案以外的區(qū)域的碳納米管結(jié)構(gòu)體上照射基等的方法(C-A-1)、與把上述圖案以外的區(qū)域用光抗蝕劑層覆蓋，在上述基體表面(當(dāng)然是形成了上述碳納米管結(jié)構(gòu)體層及光抗蝕劑層的一側(cè))全面照射基等的方式(C-A-2)。
(C-A-1)直接在圖案以外的區(qū)域的碳納米管結(jié)構(gòu)體上照射基等的方法，詳細(xì)說明為，該圖案形成工序在上述基體表面的上述電性接點(diǎn)對應(yīng)的圖案以外的區(qū)域的碳納米管結(jié)構(gòu)體上，利用離子束選擇性地照射氣體分子的離子，去除該區(qū)域的碳納米管結(jié)構(gòu)體層，在與電性接點(diǎn)相應(yīng)的圖案上形成上述碳納米管結(jié)構(gòu)體層的樣態(tài)。
利用離子束，可以按照數(shù)nm預(yù)定程度的縝密度，選擇性地照射氣體分子的離子，一次操作，可以完成與電性接點(diǎn)對應(yīng)的圖案形成，從此方面來說，較佳。
作為可以選擇的氣體種類，可以列舉的有氧氣、氬氣、氮?dú)?、二氧化碳、六氟化硫等氣體，在本發(fā)明中特別是氧氣較佳。離子束是指向真空中的氣體分子加壓，使其加速，形成離子，作為離子束進(jìn)行照射的方法，作為侵蝕的對象的物質(zhì)及照射精度根據(jù)使用的氣體的種類可以變更。
(C-A-2)此方法為用光抗蝕劑層覆蓋上述圖案以外的領(lǐng)域后，對上述基體表面進(jìn)行全面地照射基的方法，詳細(xì)地說明為本圖案形成的工序包括光抗蝕劑層的形成工序(C-A-2-1)(在上述基體表面上的與上述電性接點(diǎn)對應(yīng)的圖案區(qū)域的碳納米管結(jié)構(gòu)體上，設(shè)置光抗蝕劑層)、與去除工序(C-A-2-2)(在上述基體的上述碳納米管結(jié)構(gòu)體層及光抗蝕劑層重迭的面上，通過進(jìn)行干蝕，去除上述區(qū)域以外的區(qū)域上露出的碳納米管結(jié)構(gòu)體層)，有時在去除工序之后，還有光抗蝕劑層剝離工序(C-A-2-3)(把光抗蝕劑層形成工序中設(shè)置的上述光抗蝕劑層剝離)。
(C-A-2-1)光抗蝕劑層形成工序在光抗蝕劑層形成工序中，在上述基體表面的與上述電性接點(diǎn)對應(yīng)的圖案區(qū)域的碳納米管結(jié)構(gòu)體上，設(shè)置光抗蝕劑層。該工序一般按照被稱為光刻程序的程序進(jìn)行，不是在與上述電性接點(diǎn)對應(yīng)的圖案區(qū)域的碳納米管結(jié)構(gòu)體上直接設(shè)置光抗蝕劑層，而是如圖1(b)所示的，在基體12的形成了碳納米管結(jié)構(gòu)體層14的表面上整體上形成光抗蝕劑層16，使與上述電性接點(diǎn)對應(yīng)的圖案區(qū)域曝光，然后顯影，去除曝光部位以外的部位，最終在與上述電性接點(diǎn)對應(yīng)的圖案區(qū)域的碳納米管結(jié)構(gòu)體14上設(shè)置光抗蝕劑層16的狀態(tài)。
在圖1(C)中表示了在經(jīng)過該(C-A-2-1)光抗蝕劑層形成工序之后的、表面上整體的光抗蝕劑層16中去除了曝光部位以外的部位的基體表面的狀態(tài)的模式斷面圖。根據(jù)光抗蝕劑層的種類，有時會有利用顯影去除曝光部位，殘留非曝光部位的結(jié)構(gòu)。
光抗蝕劑層的形成方法，可以使用眾所周知的方法。具體來說，在基板上使用自旋涂布機(jī)涂布光抗蝕劑劑，利用加熱形成光抗蝕劑層。
作為用于形成光抗蝕劑層16的材料，沒有特別的限制，可以直接使用以前作為光抗蝕劑材料使用的各種材料。其中利用樹脂形成(樹脂層)較佳。碳納米管結(jié)構(gòu)體層14形成了網(wǎng)眼狀的網(wǎng)絡(luò)，為多孔性的結(jié)構(gòu)體，例如，如果象金屬電鍍膜那樣，使用只在表面形成膜，而不滲透至內(nèi)部的材料形成光抗蝕劑層，則在照射等離子時，不能充分地封閉碳納米管(等離子不被照射的狀態(tài))。因此，有時，等離子等會通過孔的部位滲透至光抗蝕劑層16的下層的碳納米管結(jié)構(gòu)體層14，由于等離子等的擴(kuò)展，殘留的碳納米管結(jié)構(gòu)體層14的外形會變小。雖然還可以考慮附加小型化，與上述電性接點(diǎn)對應(yīng)的圖案相比，增加光抗蝕劑層16的外形(面積)的方法，但是此時，不得不擴(kuò)大圖案之間的間隔，將不能形成很密的圖案。
對此，通過使用作為光抗蝕劑層16的材料的樹脂，可以使該樹脂滲入孔的內(nèi)部，減少被等離子等照射的碳納米管，結(jié)果，可以形成碳納米管結(jié)構(gòu)體層14的高密度的圖案。
作為以該樹脂層為主要成分構(gòu)成的樹脂材料，可以列舉的有線型酚醛樹脂、聚甲基異丁烯酸鹽、以及這些物質(zhì)的混合物等。當(dāng)然，并不只限于此。
用于形成光抗蝕劑層的光抗蝕劑材料，為上述的樹脂材料或者其前驅(qū)體與感光材料等的混合物，在本發(fā)明中可以使用以前眾所周知的光抗蝕劑材料。例如可以列舉的有東京應(yīng)化工業(yè)制造的OFPR800、長瀨產(chǎn)業(yè)制造的NPR971O等。
對于光抗蝕劑層16的曝光(光抗蝕劑材料為熱硬化性時，加熱。根據(jù)其它光抗蝕劑材料的種類，適當(dāng)?shù)剡x擇)及顯影的操作乃至條件(例如光源波長、曝光強(qiáng)度、曝光時間、曝光量、曝光時的環(huán)境條件、顯影方法、顯影液的種類·濃度、顯影時間、顯影溫度、前處理及后處理的內(nèi)容等)，要根據(jù)使用的光抗蝕劑材料，適當(dāng)?shù)剡x擇。如果使用市面上出售的光抗蝕劑材料，要按照該光抗蝕劑材料的使用說明書操作。一般來說，從使用的方便性來說，如使用紫外線，與上述電性接點(diǎn)對應(yīng)的圖案，進(jìn)行曝光，利用堿性顯影液進(jìn)行顯影。然后，用水將顯影液沖洗，干燥后，光刻程序結(jié)束。
(C-A-2-2)去除工序在去除工序中，在上述基體的上述碳納米管結(jié)構(gòu)體層及光抗蝕劑層重迭而成的面上，進(jìn)行干蝕，可以去除在上述區(qū)域以外的區(qū)域露出的(參照圖1(c)。碳納米管結(jié)構(gòu)體14從光抗蝕劑層16被去除的部位露出)碳納米管結(jié)構(gòu)體層。圖1(d)中，表示了經(jīng)過該(C-A-2-2)去除工序后的基體表面的狀態(tài)的模式斷面圖。
去除工序的操作一般包括被稱為干蝕的方法，作為其方式，有無功離子方式等方式。上述的(C-A-1)使用離子束的方式就包括在干蝕中。
可以選擇的氣體種類、其它裝置及操作環(huán)境等，如(C-A-1)項中所述。
作為在干蝕中一般可以選擇的氣體種類，可以列舉的有氧氣、氬氣、氟類氣體(氟里昂、SF6、CF4等)，在本發(fā)明中特別是使用氧氣較佳。如果使用氧基，使去除的碳納米管結(jié)構(gòu)體層14的碳納米管氧化(使其燃燒)，產(chǎn)生二氧化碳，沒有產(chǎn)生殘存物所造成的影響，而且，可以形成正確的圖案。
選擇氧氣作為氣體的種類時，通過紫外線照射氧分子，使其產(chǎn)生氧基，可以加以利用。利用此方式生成氧基的裝置，商品名為UV ASSYA，市面上有所出售，容易買到。
(C-A-2-3)光抗蝕劑層剝離工序本發(fā)明中的電子部件的制造方法，至以上的(C-A-2-2)的去除工序為止的操作結(jié)束時，可以結(jié)束，可以得到本發(fā)明中的電子部件的一種樣態(tài)(圖1(d)表示的樣態(tài))的物質(zhì)。但是，希望去除光抗蝕劑層16時，在上述的去除工序之后，還需要進(jìn)行形成光抗蝕劑層工序中設(shè)置的光抗蝕劑層16的光抗蝕劑層剝離工序的操作。圖1(e)中，表示了經(jīng)過該(C-A-2-3)的光抗蝕劑層剝離工序后的基體表面的狀態(tài)的模式斷面圖。
光抗蝕劑層剝離工序的操作，可以根據(jù)形成光抗蝕劑層16時所用的材料進(jìn)行選擇。如果使用的是市面上出售的光抗蝕劑材料，可以按照該材料的使用說明書上記載的方法進(jìn)行。當(dāng)光抗蝕劑層16為樹脂層時，一般來說，要使用可以溶解該樹脂層的有機(jī)溶劑將其去除。
(C-B)此樣態(tài)為包括光抗蝕劑層形成工序(在上述基體表面上的與上述電性接點(diǎn)對應(yīng)的圖案區(qū)域的碳納米管結(jié)構(gòu)體上，設(shè)置光抗蝕劑層)、與去除工序(在上述基體的上述碳納米管結(jié)構(gòu)體層及光抗蝕劑層重迭的面上，通過與干蝕液接觸，去除上述區(qū)域以外的區(qū)域上露出的碳納米管結(jié)構(gòu)體層)的樣態(tài)。
此樣態(tài)一般被稱為濕蝕(藥液＝使用侵蝕液去除任意部分的方法)的方法。
關(guān)于光抗蝕劑層形成工序的詳細(xì)情況，除了希望的在侵蝕液中使用具有耐性的光抗蝕劑材料以外，與上述的(C-A-2-1)的光抗蝕劑層形成工序相同。去除工序之后還可以進(jìn)行光抗蝕劑層剝離工序、以及其詳細(xì)內(nèi)容，與(C-A-2-3)光抗蝕劑層剝離工序中記載的內(nèi)容相同。因此，關(guān)于這些情況，將不再進(jìn)行詳細(xì)地說明。
如果參照圖1(c)進(jìn)行說明，在去除工序中，在基體12的碳納米管結(jié)構(gòu)體層14以及光抗蝕劑層16重迭形成的面上，通過與侵蝕液接觸，去除上述區(qū)域以外的區(qū)域上露出的碳納米管結(jié)構(gòu)體層14。
這里，本發(fā)明中的“接觸”是指是對象物質(zhì)與液體接觸的所有的行為，可以使用浸漬、噴涂、澆釉等任何方法使對象物質(zhì)與液體接觸。
侵蝕液一般為酸或者堿，選擇何種侵蝕液，要根據(jù)構(gòu)成光抗蝕劑層的光抗蝕劑材料及碳納米管結(jié)構(gòu)體層14中的碳納米管之間的交聯(lián)結(jié)構(gòu)決定。希望盡量選擇不易對光抗蝕劑層16侵蝕、且容易去除碳納米管結(jié)構(gòu)體層14的物質(zhì)。但是，只要通過適當(dāng)?shù)乜刂魄治g液的溫度、濃度及接觸時間，可以在光抗蝕劑層16完全消失之前，去除表面露出的碳納米管結(jié)構(gòu)體層14，也可以選擇侵蝕光抗蝕劑層16的侵蝕液。
(D)安裝工序通過安裝經(jīng)過以上各個工序得到的電子部件構(gòu)成的第1電極與第2電極，使第2電極能夠與上述的第1電極的電性接點(diǎn)連接，就可以制造出本發(fā)明的電子裝置。
(E)其它工序經(jīng)過上述的(A)～(C)各個工序，可以制造出本發(fā)明中的電子部件，但是，在本發(fā)明中的電子部件的制造方法中，還可以包括其它工序。
例如在上述的供給工序之前，還可以設(shè)置預(yù)先對上述基體的表面進(jìn)行處理的表面處理工序。表面處理工序可以實現(xiàn)例如由于可以提高供給的交聯(lián)溶液的吸附性，且可以提高作為上層而形成的碳納米管結(jié)構(gòu)體與基體表面的粘結(jié)性，凈化基體表面，調(diào)整基體表面的電傳導(dǎo)度等目的。
以提高交聯(lián)溶液的附著性為目的而進(jìn)行的表面處理工序，可以列舉的有利用硅烷耦合劑(例如氨基丙基三乙氧基硅烷、γ-(2-氨基乙基)氨基丙基三甲氧基硅烷等)的處理。其中，利用氨基丙基三乙氧基硅烷的表面處理被廣泛應(yīng)用，也適用于本發(fā)明中的表面處理。利用氨基丙基三乙氧基硅烷的表面處理被用于，例如非專利文獻(xiàn)1等記載的，以前在DNA的AFM觀察中基板上使用的云母的表面處理。
<本發(fā)明中的電子裝置的制造方法的應(yīng)用實例>
作為本發(fā)明中的電子裝置的制造方法的有效應(yīng)用實例，有在臨時基板上一旦形成了碳納米管結(jié)構(gòu)體層的圖案后，向希望的基體上復(fù)制的方法。而且，在復(fù)制工序中，還可以先從該臨時基板上把圖案形成后的碳納米管結(jié)構(gòu)體層復(fù)制到中間復(fù)制體上，然后再復(fù)制到基體上。
作為該應(yīng)用實例中可以使用的臨時基板，可以使用與“開關(guān)”項中說明的基體相同的材質(zhì)，是比較理想的物質(zhì)。但是，如果復(fù)制工序中的復(fù)制的適宜性，希望至少有一個平面，平面狀的物質(zhì)更佳。
作為在該應(yīng)用實例中可以使用的臨時基板或者中間復(fù)制體，需要具有保持粘著劑的粘著面、或者保持面，當(dāng)然，玻璃紙、紙膠帶、布膠帶、亞胺膠帶等一般膠帶都可以使用。而且，還可以使用由具有象這些膠帶的柔性乃至柔軟性的材料以外的硬質(zhì)材料構(gòu)成的物質(zhì)。當(dāng)使用不保持粘著劑的材料時，可以在保持面上涂抹粘著劑后，作為粘著面，與普通的膠帶一樣使用。
根據(jù)該應(yīng)用實例，可以很容易地制造出本發(fā)明中的電子裝置。
還可以準(zhǔn)備在導(dǎo)電性的基體表面形成了作為電性接點(diǎn)的碳納米管結(jié)構(gòu)體層狀態(tài)的物質(zhì)，粘貼基體表面與導(dǎo)電性基體，制造開關(guān)。
或者，如果在臨時基板(或者中間復(fù)制體)的表面使用支撐碳納米管結(jié)構(gòu)體層的碳納米管復(fù)制體，在上述基體上只復(fù)制上述碳納米管結(jié)構(gòu)體層，去除臨時基板(或者中間復(fù)制體)，則使用者即使省略了交聯(lián)工序，也可以制作出電性接點(diǎn)。并且，在這里，程序上，有時中間復(fù)制體會成為碳納米管復(fù)制體的臨時基板，但是，由于作為碳納米管復(fù)制體自身不需要區(qū)分，所以也包括在該情況中。
如果使用碳納米管復(fù)制體，由于在臨時基板的表面，在交聯(lián)的狀態(tài)下，碳納米管結(jié)構(gòu)體層會被支撐，其后的操作會非常簡單，可以非常容易地進(jìn)行本發(fā)明中的電子裝置的制造。臨時基板的去除方法，可以適當(dāng)?shù)剡x擇單純的剝離、化學(xué)分解、焚燒、熔融、升華、使其溶解等方法。
以下，利用圖2(a)～(d)說明復(fù)制工序。
圖2(a)～(d)是用于說明本應(yīng)用實例中的碳納米管復(fù)制體的制造方法的事例的、制造工序中的臨時基板及基體的模式斷面圖，按照制造工序以(a)～(d)的順序表示。圖中，22為臨時基板、24為碳納米管結(jié)構(gòu)體層、28為基體。并且，碳納米管結(jié)構(gòu)體層24與圖1中的碳納米管結(jié)構(gòu)體層14的結(jié)構(gòu)相同。
首先在上述電子部件的制造方法中，利用臨時基板22代替基體12，經(jīng)過上述的供給工序、交聯(lián)工序及圖案形成工序的操作，制作出如圖2(a)所示的、在臨時基板22上形成了碳納米管結(jié)構(gòu)體層24的物質(zhì)。
然后，如圖(b)所示，準(zhǔn)備例如粘貼了膠帶的基體28，其粘著面要面向形成了碳納米管結(jié)構(gòu)體層24的臨時基板22，沿著箭頭X方向使基體28移動，如圖2(c)所示，兩者粘貼在一起。
如圖2(d)所示，如果使基體28在箭頭方向移動，從形成了碳納米管結(jié)構(gòu)體層24的臨時基板上剝離，則在臨時基板表面22上形成的碳納米管結(jié)構(gòu)體層24會復(fù)制在基體28的粘著面上。
如上所述，經(jīng)過臨時基板22，在基體28上形成碳納米管結(jié)構(gòu)體層24的圖案，制造出具備本發(fā)明中的碳納米管復(fù)制體的電子部件。
例如，當(dāng)使用作為裝置的電極，不適宜直接使用本發(fā)明中的電子部件的制造方法的材質(zhì)以及/或者形狀的物質(zhì)時，具備復(fù)制工序的電子部件的制造方法特別有效。
例如在上述交聯(lián)工序中，為了使供給后的上述溶液硬化而進(jìn)行加熱的溫度為作為開關(guān)的電極使用的材料的熔點(diǎn)乃至玻璃轉(zhuǎn)移點(diǎn)以上時，上述的本發(fā)明中的具備復(fù)制工序的電子部件的制造方法是有效的。此時，通過設(shè)定低于上述臨時基板的熔點(diǎn)的上述加熱溫度，可以確保硬化所需的加熱溫度，適當(dāng)?shù)刂圃斐霰景l(fā)明中的電子部件。
例如，當(dāng)上述圖案形成工序為，通過在上述臨時基板表面上的與上述電性接點(diǎn)對應(yīng)的圖案以外的區(qū)域的碳納米管結(jié)構(gòu)體層上進(jìn)行干蝕，去除該區(qū)域的碳納米管結(jié)構(gòu)體層，在與上述電性接點(diǎn)對應(yīng)的圖案上形成上述碳納米管結(jié)構(gòu)體層的圖案的工序時，用作電極的材料對于上述圖案形成工序中的進(jìn)行的干蝕不具有耐侵蝕的性質(zhì)時，上述的本發(fā)明中的具備復(fù)制工序的電子部件的制造方法是有效的。此時，通過在上述臨時基板上使用對于干蝕有耐侵蝕性的材料，可以確保對于在上述臨時基板上進(jìn)行的圖案形成工序的操作的耐性，適當(dāng)?shù)刂圃毂景l(fā)明中的電子部件。
此外，例如，作為上述圖案形成工序，包含在上述臨時基板表面上的、與上述電性接點(diǎn)對應(yīng)的圖案區(qū)域的碳納米管結(jié)構(gòu)體層上，設(shè)置光抗蝕劑層的光抗蝕劑層形成工序、與使侵蝕液與上述臨時基板的上述碳納米管結(jié)構(gòu)體層與光抗蝕劑層重迭的面接觸，來去除上述區(qū)域以外的露出的碳納米管結(jié)構(gòu)體層的去除工序時，雖然對于上述圖案形成工序中使用的侵蝕液，電極的基體不具有耐性，但是上述臨時基板具有耐性時，上述本發(fā)明的具備復(fù)制工序的電子部件的制造方法是有效的。
具體的耐性、材料等，根據(jù)使用的侵蝕液的種類、濃度、溫度、接觸時間等條件不同而各不相同，所以不能一概而論。例如，侵蝕液為酸性，把弱于酸的鋁等材料作為電極的基體時，由于把耐酸的硅膠等材料用作臨時基板，適用于本應(yīng)用實例，可以解決由于耐性低而造成的制約。另外，根據(jù)侵蝕液的液體性質(zhì)，不能一概而論，通過把如上所述的對于侵蝕液耐性低的材料用于電極的基體，可以解決由于耐性低而造成的制約。
作為其它的樣態(tài)，為了把形成了碳納米管結(jié)構(gòu)體層24的基體作為容易控制的電子裝置，可以粘貼在導(dǎo)電性的第2基體上，構(gòu)成本發(fā)明中的電子部件及使用該部件的電子裝置。作為第2基體，在物理性質(zhì)方面，既可以具有剛性，也可以具有柔性乃至柔軟性，在形狀方面，可以選擇球體、凹凸形狀等多種形狀的物體。
以下，列舉本發(fā)明的實施形態(tài)來具體說明，本發(fā)明并只限定于以下的實施形態(tài)。
根據(jù)圖1中記載的電子部件的制造方法的流程，制造電極，并進(jìn)一步制造具備該電極的開關(guān)。而且，在本實施形態(tài)的說明中，有時會使用圖1的符號。
(A)供給工序(A-1)交聯(lián)溶液的調(diào)配(加成工序)(1)羧基的加成......碳納米管羧酸的合成把30mg的多層碳納米管粉末(純度90％、平均直徑30nm、平均長度3μm；SAIENSU實驗室制造)添加至20ml的濃硝酸(60質(zhì)量％水溶液、關(guān)東化學(xué)制造)中，在120℃的條件下進(jìn)行20小時的環(huán)流，合成碳納米管羧酸。以上反應(yīng)的簡圖如圖3所示。而且，在圖3中，碳納米管(CNT)部分用2根平行線表示(反應(yīng)簡圖相關(guān)的其它圖也一樣)。
待溶液溫度降至室溫后，在5000rpm的條件下進(jìn)行15分鐘的離心分離，分離出上部的澄清液體與沉淀物質(zhì)。在10ml的純水中使回收的沉淀物質(zhì)分散，再在5000rpm的條件下進(jìn)行15分鐘的離心分離，分離出上面的澄清液體與沉淀物質(zhì)(在以上工序中，進(jìn)行1次洗滌操作)。該洗滌操作再次重復(fù)5次，最后，回收沉淀物質(zhì)。
測定回收的沉淀物質(zhì)的紅外線光譜。而且，為了比較，還要測定使用的多層碳納米管原料自身的紅外線光譜。比較兩個光譜，在多層碳納米管原料自身中未被觀測到的被羧酸吸收了有特點(diǎn)的1735cm-1，被上述沉淀物質(zhì)觀測到了。據(jù)此，可以得知通過與硝酸反應(yīng)，羧基被導(dǎo)入碳納米管中。即，可以確認(rèn)沉淀物質(zhì)為碳納米管羧酸。
而且，把回收的沉淀物質(zhì)添加至純水中，可以確認(rèn)其分散性良好。結(jié)果，支持親水性的羧基被導(dǎo)入碳納米管中的紅外線吸收光譜的結(jié)果。
(2)酯化把上述工序中調(diào)配的30mg的碳納米管羧酸添加至25ml的甲醇(和光純藥制造)后，再添加5ml的濃硫酸(98質(zhì)量％，和光純藥制造)，在65℃的條件下進(jìn)行6小時的環(huán)流，進(jìn)行甲酯化。以上反應(yīng)的簡圖如圖4所示。
待溶液的溫度降至室溫后，過濾，分離出沉淀物質(zhì)。水洗、回收沉淀物質(zhì)。對于回收的沉淀物質(zhì)進(jìn)行紅外線吸收光譜的測定。其結(jié)果，觀測到酯中在有特點(diǎn)的1735cm-1及1000～1300cm-1的區(qū)域的吸收，可以確認(rèn)碳納米管羧酸被酯化。
(混合工序)把上述工序中得到的30mg的甲酯化的碳納米管羧酸添加至作為交聯(lián)劑的4g的丙三醇(關(guān)東化學(xué)制造)中，利用超聲波分散機(jī)進(jìn)行混合。然后，再把其添加至作為粘度調(diào)整劑的4g的甲醇中，調(diào)配成交聯(lián)溶液(1)。
(A-2)基體的表面處理工序準(zhǔn)備好作為基體12的硅片(ADOBANTEKKU公司制造，φ76.2mm(直徑3英寸)，厚度380nm，表面氧化膜的厚度1μm)。硅片的表面要離子注入1×1015cm-2左右的碘，再進(jìn)行800℃的熱處理，達(dá)到可以作為基體使用的狀態(tài)。為了提高在其表面涂布的交聯(lián)溶液(1)與該硅片的吸附性，利用氨基丙基三乙氧基硅烷，對硅片的表面進(jìn)行處理。
利用氨基丙基三乙氧基硅烷的表面處理要在密閉的器皿中，利用50μl的氨基丙基三乙氧基硅烷(ARURORITTI公司制造)蒸汽中對上述硅片進(jìn)行3小時左右的漂白。
而且，為了比較，還另外準(zhǔn)備了未進(jìn)行表面處理的硅片。
(A-3)供給工序使用自旋式涂布機(jī)(MIKASA公司制造，1H-DX2)，以100rpm、30秒的條件下把工序(A-1)中調(diào)配的交聯(lián)溶液(1μl)涂布在經(jīng)過表面處理后的基體表面上。在用于與未進(jìn)行表面處理進(jìn)行比較的基板，同樣要進(jìn)行涂布。
(B)交聯(lián)工序涂布交聯(lián)溶液后，在200℃的條件下對形成了該涂布膜的基體12加熱2小時，使涂膜硬化，形成了碳納米管結(jié)構(gòu)體層14(圖1(a))。而且，為了比較，對于未進(jìn)行表面處理的基體，也進(jìn)行相同的操作。反應(yīng)簡圖如圖5所示。
利用光學(xué)顯微鏡確認(rèn)得到的碳納米管結(jié)構(gòu)體層14的狀態(tài)，結(jié)果，為一種極其均勻的硬化膜。與此相對，為了比較，對于用于比較的未進(jìn)行表面處理的基體上形成的碳納米管結(jié)構(gòu)體層，同樣利用光學(xué)顯微鏡進(jìn)行確認(rèn)，結(jié)果與進(jìn)行了表面處理的物質(zhì)相比，其形成了有一些劣化的十分均勻的硬化膜。
(C)圖案形成工序(C-1)光抗蝕劑層形成工序在形成了碳納米管結(jié)構(gòu)體層14的硅片12(經(jīng)過表面處理后)的該碳納米管結(jié)構(gòu)體層14一側(cè)的表面，使用自旋式涂布機(jī)(MIKASA公司制造1H-DX2)，在2000rpm、20秒的條件下涂布光抗蝕劑劑(長瀨產(chǎn)業(yè)制造、NPR9710、粘度50mPa·s)，用加熱板在2分鐘、100℃的條件下進(jìn)行加熱，產(chǎn)生涂膜，形成光抗蝕劑層16(圖1(b))。
光抗蝕劑劑PR9710的組成如下所示。
·丙烯甘醇一甲醚乙酸鹽50～80質(zhì)量％·酚醛清漆樹脂20～50質(zhì)量％·感光劑 不足10質(zhì)量％在碳納米管結(jié)構(gòu)體層14及形成了光抗蝕劑層16的硅片12上的該光抗蝕劑層16一側(cè)的表面上，使用掩模套準(zhǔn)機(jī)(MIKASA公司制造的水銀燈、MA 20、波長436nm)，在光量為12.7mW/cm2、4秒的條件下，曝光成如圖6(a)的曝光部位30所示的形狀。在這里，圖6(a)為用于說明殘存的光抗蝕劑層16的形狀的、從形成了碳納米管結(jié)構(gòu)體層14及光抗蝕劑層16的硅片上的該光抗蝕劑層16看到的擴(kuò)大平面圖，30為光抗蝕劑層16表面的曝光部位。曝光部位30具有本實施形態(tài)中的電性接點(diǎn)的形狀。
利用加熱板在121分鐘、110℃的條件下，對曝光后的基體進(jìn)行加熱后，放置冷卻，使用作為顯影液的東京應(yīng)化工業(yè)制造的NMD-3(四鉀銨氫氧化物2.38質(zhì)量％)，利用顯影機(jī)(AD-1200淹澤產(chǎn)業(yè))進(jìn)行顯影(圖1(c))。此時，利用光學(xué)顯微鏡觀察，可以確認(rèn)光抗蝕劑層形成為電性接點(diǎn)的形狀。
(C-2)去除工序利用UV燈(EKISIMA真空紫外線燈，ATOMU技術(shù)研究公司制造，EXM-2100BM，波長172nm)，把以上所述的形成了規(guī)定的圖案形狀的光抗蝕劑層16的基體12在混合氣體(氧氣10mL/min，氮?dú)?0mL/min)中，在20℃的條件下加熱，再進(jìn)行5小時的紫外線(172nm)照射，使其產(chǎn)生氧基，去除碳納米管結(jié)構(gòu)體層14中的未被光抗蝕劑層16光抗蝕劑的部分。其結(jié)果，如圖6(a)所示，在被光抗蝕劑層16覆蓋的狀態(tài)下，碳納米管結(jié)構(gòu)體層14形成了電性接點(diǎn)的形狀(圖1(d))。
這里，圖6(b)為從經(jīng)過該去除工序后的基體12的光抗蝕劑層16一側(cè)看到的擴(kuò)大平面圖，光抗蝕劑層16通過圖中未表示碳納米管結(jié)構(gòu)體層14，殘存在電極12的表面。
(C-3)光抗蝕劑層去除工序通過用丙酮沖洗，去除作為形成了上述規(guī)定圖案形狀的碳納米管結(jié)構(gòu)體層14的上層殘存的光抗蝕劑層16(圖1(c))，用光學(xué)顯微鏡觀察來確認(rèn)得到的碳納米管裝置的表面，結(jié)果，可以確認(rèn)如圖7所示的，形成了上述規(guī)定圖案的形狀的碳納米管結(jié)構(gòu)體層14。
利用以上的方法，得到了形成了作為實施形態(tài)1中使用的開關(guān)的電性接點(diǎn)而發(fā)揮功能的碳納米管結(jié)構(gòu)體層14的電極50(電子部件)。
而且，同樣要準(zhǔn)備作為可動側(cè)的基體12的磷銅(厚度500μm)。與上述事實形態(tài)相同，調(diào)配交聯(lián)溶液(1)，經(jīng)過供給工序、交聯(lián)工序、圖案形成工序，形成了規(guī)定的圖案的碳納米管結(jié)構(gòu)體層14。
然后，把形成的作為電性接點(diǎn)發(fā)揮功能的碳納米管結(jié)構(gòu)體層14的電極50安裝在如圖9所示的開關(guān)上。利用銀膏，把與未作圖示的電源裝置連接的未作圖示的引線與形成了基體12及12’的電性接點(diǎn)的端部相反的端部連接，并把其作為電極端子，制作成開關(guān)。
然后，使用毫纖安培計4140B(HYURETTOPAKKADO公司制造)，按照2端子方法進(jìn)行直流電流-電壓特性測定，求得得到的實施形態(tài)1的電性接點(diǎn)的碳納米管結(jié)構(gòu)體層14的直流導(dǎo)電率。其結(jié)果，導(dǎo)電率為17S·cm-1?？梢源_認(rèn)碳納米管結(jié)構(gòu)體層被網(wǎng)絡(luò)化。
使10mg的多層碳納米管粉末(純度為90％，平均直徑為30nm，平均長度為3μm，SAIENSU實驗室制造)分散在20g的異丙醇中。該分散液是一種分散性極差，不能保持作為涂料(交聯(lián)溶液)的性質(zhì)形狀的物質(zhì)。
用脈沖工具吸液管，把0.1ml的得到的分散液滴在與實施形態(tài)1相同的基板上，鋪開，通過在100℃的條件下加熱10分鐘，得到未交聯(lián)的多層碳納米管的堆積物(比較形態(tài)1的電極)，利用10倍～20倍左右的光學(xué)顯微鏡觀察得到的堆積物，確認(rèn)其作為凝集體分離成島狀，未呈現(xiàn)出膜狀。據(jù)此可以得知，不含交聯(lián)結(jié)構(gòu)的此比較形態(tài)的分散液乃至堆積物的成膜性差，不能作為碳納米管結(jié)構(gòu)體層發(fā)揮作用。
(驗證試驗)把實施形態(tài)1的電極(第1電極)與通過比較形態(tài)得到的堆積物(比較形態(tài)1的電極)進(jìn)行電子特性的比較。兩者都按照與各個實施形態(tài)·比較形態(tài)中記載方法相同的方法，在SiO/Si基板上，使碳納米管結(jié)構(gòu)體層或者堆積物層重新形成1μm左后厚度的膜，并把得到的物質(zhì)用于本驗證試驗。
對于各自形成的膜，按照開口間隙為350μm，電鍍兩個金屬電極，使用毫纖安培計(HYURETTOPAKKADO公司制造)利用兩端子法，測定直流導(dǎo)電率。在圖8中表示了電流-電壓特性測定結(jié)果。對于在實施形態(tài)1中的電極中流動的5V、0.8A左右的電流，比較形態(tài)1中的電極為3×10-4A左右，可以得知實施形態(tài)1的電極會多流動3行以上的電流。
如果在比較形態(tài)1中，流動6.4×10-4A(6.0A)左右的電流，可以得知電流會急速減少?？梢钥紤]到這是由于在碳納米管相互重迭的部分中，因為沒有象實施形態(tài)1中的碳納米管結(jié)構(gòu)體層那樣進(jìn)行化學(xué)結(jié)合而產(chǎn)生的電阻發(fā)熱，碳納米管相互結(jié)合而產(chǎn)生的電子連接一部分被失去。
作為開關(guān)的變形形態(tài)，在圖10中表示了在旋鈕開關(guān)的電性接點(diǎn)上，使用了構(gòu)成使官能基結(jié)合的多數(shù)的碳納米管的上述官能基之間結(jié)合，相互交聯(lián)的網(wǎng)眼結(jié)構(gòu)的碳納米管結(jié)構(gòu)體的事例。圖10(a)為表示在陶瓷等絕緣性的支撐板17上固定多個電性接點(diǎn)14而構(gòu)成的旋鈕開關(guān)的平面圖，圖10(b)為其B-B的斷面圖。在支撐板17上，埋入了導(dǎo)電性端子18，并與涂布了電性接點(diǎn)材料形成的電性接點(diǎn)14電子連接。
通過與此電性接點(diǎn)相對，由于眾所周知，所以沒有作圖示，在支撐板17的中心作為軸旋轉(zhuǎn)，設(shè)置與電性接點(diǎn)接觸的對向電極，根據(jù)旋轉(zhuǎn)方向設(shè)置選擇性地連接各個觸點(diǎn)的旋轉(zhuǎn)式開關(guān)，可以構(gòu)成旋鈕式開關(guān)。
由于如此作為電性接點(diǎn)17使用網(wǎng)眼狀的碳納米管結(jié)構(gòu)體，所以可以得到長時間穩(wěn)定地接觸產(chǎn)生的電子連接狀態(tài)。
權(quán)利要求
1.一種電子部件，具備基體、與在基體上形成的電性接點(diǎn)，其特征在于電性接點(diǎn)由碳納米管結(jié)構(gòu)體所構(gòu)成，碳納米管結(jié)構(gòu)體構(gòu)成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，上述網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)使官能基結(jié)合的多數(shù)的碳納米管的上述官能基之間化學(xué)結(jié)合而相互交聯(lián)。
2.一種電子裝置，其特征在于包括由權(quán)利要求1所述的電子部件構(gòu)成的第1電極；以及與上述電性接點(diǎn)呈可接觸、分離的第2電極。
3.如權(quán)利要求1所述的電子部件，其特征在于上述碳納米管結(jié)構(gòu)體通過使含有官能基結(jié)合的多數(shù)的碳納米管的溶液硬化，使上述碳納米管連接的多數(shù)的上述官能基之間相互進(jìn)行化學(xué)結(jié)合并形成交聯(lián)部位。
4.如權(quán)利要求3所述的電子部件，其特征在于上述交聯(lián)部位為利用上述溶液中含有的交聯(lián)劑，使多數(shù)的上述官能基之間相互交聯(lián)的結(jié)構(gòu)，該交聯(lián)劑具有非自動聚合性。
5.如權(quán)利要求3所述的電子部件，其特征在于上述交聯(lián)部位是選自于由-COO(CH2)2OCO-、-COOCH2CHOHCH2OCO-、-COOCH2CH(OCO)-CH2OH及-COOCH2CH(OCO-)CH2OCO-組成的群組中的化學(xué)結(jié)構(gòu)。
6.如權(quán)利要求3所述的電子部件，其特征在于上述交聯(lián)部位由上述的多數(shù)的官能基彼此之間的化學(xué)結(jié)合而形成。
7.如權(quán)利要求6所述的電子部件，其特征在于上述化學(xué)結(jié)合的反應(yīng)為選自于縮合反應(yīng)、置換反應(yīng)、加成反應(yīng)以及氧化反應(yīng)其中之一。
8.如權(quán)利要求3所述的電子部件，其特征在于上述交聯(lián)部位為選自于由-COOCO-、-O-、-NHCO-、-COO-、-NCH-、-NH-、-S-、-O-、-NHCOO-、以及-S-S組成的群組的其中之一。
9.如權(quán)利要求1所述的電子部件，其特征在于上述多數(shù)的碳納米管為多層碳納米管。
10.一種電子部件的制造方法，其特征在于包括供給工序，向基體表面供給含有使官能基結(jié)合的多數(shù)的碳納米管的溶液；和交聯(lián)工序，使多數(shù)的上述官能基間化學(xué)結(jié)合，以構(gòu)成使上述多數(shù)的碳納米管相互交聯(lián)的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的碳納米管結(jié)構(gòu)體作為電性接點(diǎn)而形成。
11.如權(quán)利要求10所述的電子部件的制造方法，其特征在于上述溶液含有使多數(shù)的上述官能基間相互交聯(lián)的交聯(lián)劑。
12.如權(quán)利要求11所述的電子部件的制造方法，其特征在于交聯(lián)劑是非自動聚合性的交聯(lián)劑。
13.如權(quán)利要求11所述的電子部件的制造方法，其特征在于上述的官能基為選自于由-OH-、-COOH-、-COOR(R為置換或者未置換的烴基)、-COX(X為鹵原子)、-NH2以及-NCO構(gòu)成的群組中至少其中之一的基，上述交聯(lián)劑為可與選擇的上述官能基進(jìn)行交聯(lián)反應(yīng)的交聯(lián)劑。
14.如權(quán)利要求11所述的電子部件的制造方法，其特征在于上述交聯(lián)劑為選自于由多元醇、聚胺、聚羧酸、聚羧酸酯、聚羧酸鹵化物、聚碳二酰亞胺以及聚異氰酸酯構(gòu)成的群組中至少其中之一的交聯(lián)劑，上述的官能基為與選擇的上述交聯(lián)劑產(chǎn)生交聯(lián)反應(yīng)的官能基。
15.如權(quán)利要求11所述的電子部件的制造方法，其特征在于上述的官能基為選自于由-OH、-COOH、-COOR(R為置換或者未置換的烴基)、-COX(X為鹵原子)、-NH2以及-NCO構(gòu)成的群組中至少其中之一的基，上述交聯(lián)劑為選自于由多元醇、聚胺、聚羧酸、聚羧酸酯、聚羧酸鹵化物、聚碳二酰亞胺以及聚異氰酸酯構(gòu)成的群組中至少其中之的交聯(lián)劑，上述官能基與上述交聯(lián)劑是為了使相互產(chǎn)生反應(yīng)而分別選擇的組合。
16.如權(quán)利要求13所述的電子部件的制造方法，其特征在于上述官能基為-COOR(R為置換或者未置換的烴基)。
17.如權(quán)利要求16所述的電子部件的制造方法，其特征在于上述交聯(lián)劑為多元醇。
18.如權(quán)利要求17所述的電子部件的制造方法，其特征在于上述交聯(lián)劑為選自于丙三醇、乙二醇、丁烯二醇、己炔二醇、醌醇、以及萘二醇構(gòu)成的群組中至少其中之一。
19.如權(quán)利要求10所述的電子部件的制造方法，其特征在于上述溶液還含有溶劑。
20.如權(quán)利要求19所述的電子部件的制造方法，其特征在于上述交聯(lián)劑還兼作溶劑。
21.如權(quán)利要求10所述的電子部件的制造方法，其特征在于生成上述化學(xué)結(jié)合的反應(yīng)是使多數(shù)的上述官能基彼此之間產(chǎn)生化學(xué)結(jié)合反應(yīng)。
22.如權(quán)利要求21所述的電子部件的制造方法，其特征在于上述溶液含有使上述官能基彼此之間產(chǎn)生化學(xué)結(jié)合的添加劑。
23.如權(quán)利要求22所述的電子部件的制造方法，其特征在于上述反應(yīng)為脫水縮合，上述添加劑為縮合劑。
24.如權(quán)利要求23所述的電子部件的制造方法，其特征在于上述官能基為選自于由-COOR(R為置換或者未置換的烴基)、-COOH、-COX(X為鹵原子)、-OH、-CHO、-NH2構(gòu)成的群組中至少其中之一。
25.如權(quán)利要求24所述的電子部件的制造方法，其特征在于上述官能基為-COOH。
26.如權(quán)利要求23所述的電子部件的制造方法，其特征在于上述縮合劑為選自于由硫酸、N-乙基-N’-(3-二甲基胺基丙基)碳化二亞胺及二環(huán)己基碳化二亞胺構(gòu)成的群組中的其中之一。
27.如權(quán)利要求22所述的電子部件的制造方法，其特征在于上述反應(yīng)為置換反應(yīng)，上述添加劑為堿基。
28.如權(quán)利要求27所述的電子部件的制造方法，其特征在于上述官能基為選自于由-NH2、-X(X為鹵原子)、-SH、-OH、-OSO2CH3及-OSO2(C6H4)CH3構(gòu)成的群組中的其中之一。
29.如權(quán)利要求27所述的電子部件的制造方法，其特征在于上述堿基為選自于由氫氧化鈉、氫氧化鉀、吡啶及乙醇鈉構(gòu)成的群組中的其中之一。
30.如權(quán)利要求21所述的電子部件的制造方法，其特征在于上述反應(yīng)為加成反應(yīng)。
31.如權(quán)利要求30所述的電子部件的制造方法，其特征在于上述官能基為選自于由-OH、及-NCO構(gòu)成的群組中至少其中之一。
32.如權(quán)利要求21所述的電子部件的制造方法，其特征在于上述反應(yīng)是氧化反應(yīng)。
33.如權(quán)利要求32所述的電子部件的制造方法，其特征在于上述官能基為-SH。
34.如權(quán)利要求32所述的電子部件的制造方法，其特征在于在上述溶液中含有氧化反應(yīng)催化劑。
35.如權(quán)利要求34所述的電子部件的制造方法，其特征在于上述氧化反應(yīng)催化劑為碘。
36.一種電子裝置的制造方法，其特征在于包括安裝工序，把權(quán)利要求10所述的制造方法得到的電子部件所構(gòu)成的第1電極及第2電極，安裝成使上述的第2電極與上述的第1電極的電性接點(diǎn)呈可接觸、分離的連接。
全文摘要
一種具備基體與在上述基體上形成的電點(diǎn)的電子部件，具備該電子部件的電子裝置，以及電子部件的制造方法。電性接點(diǎn)是一種電子部件，其特征為由構(gòu)成官能基結(jié)合而成的多數(shù)的碳納米管中的上述官能基之間化學(xué)結(jié)合，相互交聯(lián)而成的網(wǎng)眼結(jié)構(gòu)的碳納米管結(jié)構(gòu)體構(gòu)成。其電子部件的制造方法特征包括供給工序(向基體表面供給含有官能基結(jié)合的多數(shù)的碳納米管的溶液)、與交聯(lián)工序(把使多數(shù)的官能基之間化學(xué)結(jié)合，構(gòu)成多數(shù)的碳納米管相互交聯(lián)的網(wǎng)眼結(jié)構(gòu)的碳納米管結(jié)構(gòu)體作為電性接點(diǎn)形成)。借此，提供有效地運(yùn)用碳納米管特性的電極等電子部件、以及開關(guān)等電子裝置。
文檔編號H01H11/04GK1629993SQ200410074160
公開日2005年6月22日 申請日期2004年9月1日 優(yōu)先權(quán)日2003年12月1日
發(fā)明者穴澤一則, 真鍋力, 平方昌紀(jì), 岸健太郎, 重松大志, 渡邊美穗, 磯崎隆司, 渡邊浩之, 大間茂樹, 岡田晉輔 申請人:富士全錄株式會社