CN1629993A - 电子部件和电子装置及其制造方法 - Google Patents

Abstract

一种具备基体与在上述基体上形成的电点的电子部件，具备该电子部件的电子装置，以及电子部件的制造方法。电性接点是一种电子部件，其特征为由构成官能基结合而成的多数的碳纳米管中的上述官能基之间化学结合，相互交联而成的网眼结构的碳纳米管结构体构成。其电子部件的制造方法特征包括供给工序(向基体表面供给含有官能基结合的多数的碳纳米管的溶液)、与交联工序(把使多数的官能基之间化学结合，构成多数的碳纳米管相互交联的网眼结构的碳纳米管结构体作为电性接点形成)。借此，提供有效地运用碳纳米管特性的电极等电子部件、以及开关等电子装置。

Description

电子部件和电子装置及其制造方法

技术领域

本发明是关于作为电性接点使用碳纳米管的、具备了电极、触点部件、开关部件、电子装置基板、以及该电子部件的开关、继电器、断路器、交换器等电子装置，以及这些电子装置的制造方法。

背景技术

[专利文献1]           日本专利早期公开之特开2002-75102号公报

[专利文献2]           日本专利早期公开之特开2000-26760号公报

[专利文献3]           日本专利早期公开之特表2002-503204号公报

[非专利文献1]

Y.L.Lyubchenko et al...核酸研究(Nucleic Acids Research).1993.vol.21.p.1117-1123

碳纳米管(CNT)具有特殊的形状及特性，所以被应用于各个领域。碳纳米管的形状为具有卷起有碳原子的六圆环所构成的石墨片的一维性的筒状，具有一枚石墨片的结构的碳纳米管称为单层纳米管(SWNT)，具有多层结构的称为多层纳米管(MWNT)。SWNT的直径约为1nm，多层纳米管的直径为数十nm左右，比以前被称为碳纤维的物质更细。

而且，碳纳米管的特征为具有微米级的长度，与直径的比例非常大。此外，由于碳纳米管中的碳原子的六圆环排列呈螺旋结构，所以它是一种具有金属性与半导体性的两方面性质的极其稀有的特性的物质。再加上碳纳米管的导电性极高，如果换算成电流密度，可以流动100MA/cm²以上的电流。

碳纳米管不仅具有电子特性，在机械性质方面，它也具有很多优点。即，由于其只由碳原子构成，所以不仅重量很轻，还具有超过1TPa的拉伸弹性模量，极其坚韧。而且，由于其为承重物质，还富有弹性、复原性。因为，碳纳米管具有各种各样的优秀特性，所以作为工业材料，是一种极富魅力的物质。

至今，利用碳纳米管的优秀特性的应用研究被广泛地开展。作为强化树脂和传导性的复合材料添加碳纳米管、作为扫描探测显微镜的探针使用。而且，作为微小的电源，碳纳米管被用于电场释放型电子组件或者平面显示屏，而且，逐渐用于氢气的贮存。

由此，考虑到碳纳米管的各种应用，特别是作为电子材料、电子装置的应用非常引人注目。用于二极管及晶体管的试验已经开始了。

作为一个应用实例，在专利文献1中，揭示了以下事项：在粘合剂用聚合物中作为导电性粒子使碳纳米管分散，通过把得到的物质作为电子材料使用，可以避免在接触面上形成氧化膜，接触点阻变化小，且可以长时间稳定地使用。

但是，如专利文献1所示，使碳纳米管在树脂中分散固化得到的物质，由于在混合过程中，在碳纳米管的表面上附着了树脂，所以，在碳纳米管的表面之间的接触只是偶然现象，电子线圈只是依存于碳纳米管之间的聚合度，所以该物质不稳定，由于撞击或者压焊作用，有可能会产生在触点内部的电子连接被切断等连接状态的变化的危险。而且，由于纳米管之间缠绕(许多根结成束)在一起，利用聚合度来形成结构体，其网眼中的间隙部分很大，密度不均，所以，根据相对的电性接点接触的部位，会产生电子传导率的不均。

而且，在利用相对于电性接点使其它电极连接、断开，进行电路的闭合断开的开关中，由于对于电性接点的连接、断开会重复进行，所以触点的强度与电阻率同样重要。因此，使用金属作为触点时，使用了银或者铜与钨的硬质金属的合金。

另一方面，由于碳纳米管自身具有很强的韧性，即使在专利文献1所示的纳米管分散树脂中，虽然纳米管自身由于开闭的操作造成的断开的可能性很小，但是，可以如上述所示提高导电率，或者均一地分布在触点中的纳米管上，所以在增加纳米管的分散量时，伴随着粘合剂的数量的减少，触点自身的强度会降低。

发明内容

本发明的课题为解决上述的以前技术的问题点。详细地说，本发明的目的在于提供可以有效地活用碳纳米管的特性的电极等电子部件以及开关等的电子装置。

上述的目的可以利用本发明来实现。

本发明的电子部件，具备由基体与碳纳米管结构体构成的电性接点。碳纳米管结构体构成了网眼构造，此网眼构造使在基体上形成的、由官能基结合而成的多数碳纳米管的官能基之间化学结合、相互交联。

由于碳纳米管相互交联，所以本发明的电子部件与单纯的碳纳米管表面间的接触的情况不同，由于可以得到完全稳定电子连接，可以确保纳米管之间的传导信道，降低电性接点自身的电阻率。而且，由于电性接点由化学性质稳定的碳纳米管构成，可以长期稳定地使用。此外，由于在碳纳米管相互交联的状态下形成了网眼状，对于与其它电极等的接触或者压焊等的撞击，也不容易被破坏，很难产生由于官能基的存在所造成的缠绕。由于碳纳米管具有很强的韧性的同时，还具有柔软性，网眼化的碳纳米管结构体仍然会保持其特性，所以很难产生由于电性接点的切断造成的脱落，可以长期稳定地使用。

电性接点是指为了得到与其它电极的接触、电子连接的部分，这不仅限于开关等反复闭合、切断的装置的触点，还适用于使用在压焊或者树脂上，利用其它方法固定接触状态的电性接点的装置。

而且，制作触点的基体自身的材料与形状没有特定的限制，例如：除了用金属板构成制作触点的基体以外，还可以使用导电性高分子、金属薄膜、网眼结构的碳纳米管结构体的厚膜制作。此外，制作本发明的电性接点的碳纳米管结构体可以均一地形成，即使是在微小的图案形成方面，也可以降低触点的电子特性的不均匀。因此，作为与在硅胶基板上形成的细微的配线图案中的其它的组件电极的电性接点，也可以在配线图案上形成。

通过具有由本发明的电子部件构成的第1电极、与可以与该第1电极的电性接点连接的第2电极，可以制造出开关等电子装置。本发明的开关等电子装置中，碳纳米管自身所具有的化学性质方面的稳定性与很强的韧性会特别有效地发挥作用，可以长时间稳定地使用。

其中，作为上述交联部位的较佳的第1结构为利用上述溶液中含有的交联剂，使多数的官能基交联的结构，如果该交联剂具有非自动聚合性就更佳。

如果通过如此的溶液的硬化，制造出上述的碳纳米管，则碳纳米管之间交联的交联部位会成为利用作为交联剂交联反应后残存的残基的结合基，使官能基的交联反应后残存的残基之间相互结合的交联结构，可以得到稳定的电性接点。

作为使碳纳米管之间交联的交联剂，可以使用例如专利文献2中记载的醇盐等物质，作为交联剂的特性，如果具有象醇盐一样的相互之间进行聚合反应的性质(自动聚合性)，那么有时该交联剂自身会进行多重聚合，形成结合的组织状，会形成碳纳米管是否在交联剂的组织中分散的状态，在碳纳米管结构体中占实质性的碳纳米管的密度会降低。此时，作为电性接点使用时，如果不充分地增加触点自身的尺寸，有时将不能得到所需的导电度。

另一方面，由于交联剂具有非自动聚合性，可以把碳纳米管的相互之间的间隔控制在使用的交联剂的残基的尺寸之内，可以高重复性地得到所希望的碳纳米管的网络结构。而且，如果减小交联剂的残基的尺寸，可以在电子方面和物理方面都非常接近的状态下，构成碳纳米管的相互之间的间隔。而且，可以把结构体中的碳纳米管制造成极密的构造。

所以，如果交联剂具有非自动聚合性，则可以把本发明中的碳纳米管结构体作为可以利用极高维发挥碳纳米管自身所具有的电子特性及机械特性的物质。

结果，电性接点会均匀且密度很高，可以稳定地进行电子连接。此外，在本发明中，“自动聚合性”是指交联剂之间在有水分等其它成分的存在状态下，或者没有其它成分存在的状态下，相互进行聚合反应的性质。“非自动聚合性”是指不具有该性质。

因此，需要在细微的电极上制造细微的电性接点时(例如，在电路板的电极上)，也可以制造出高密度且均质的电性接点。

并且，如果作为上述交联剂选择非自动聚合性的物质时，在本发明的电子部件上的碳纳米管之间交联的交联部位主要为相同的交联结构。而且，作为上述结合基，使用以碳化氢作为主架的物质较佳，作为该碳原子，2～10个较佳。由于减少碳原子数，交联部位会缩短，把碳纳米管之间的间隙与碳纳米管自身的长度相比，可以使其充分接近，得到实际上只由碳纳米管构成的网眼构造的碳纳米管结构体，所以可以把电性接点作为电子特性更加优秀的物质。

作为官能基，可以列举的有：-OH、-COOH、-COOR(R为置换或者未置换的烃基)、-COX(X为卤原子)、-NH₂及-NCO，从这些物质组成的群组中至少选择一个基较佳，此时，作为上述的交联剂，要选择与上述选择的官能基进行交联反应得到的物质。

而且，作为较佳的交联剂，可以列举的有：多元醇、聚胺、聚羧酸、聚羧酸酯、聚羧酸卤化物、聚碳二酰亚胺以及聚异氰酸酯，从这些物质组成的群组中至少选择一种交联剂较佳，此时，作为官能基，要选择可以与选择的交联剂进行交联反应的物质。

从作为较佳的官能基列举的群组，及作为较佳的交联剂列举的群组中，分别至少选择一种官能基及交联剂，使其成为相互进行交联反应的组合较佳。

作为官能基，可以把-COOR(R为置换或者未置换的烃基)作为最佳列举出来。向碳纳米管中导入羧基，是比较简单的，且得到的物质(碳纳米管羧酸)富有反应性，所以其后进行酯化，把官能基作为-COOR(R为置换或者未置换的烃基)是比较容易的。该官能基容易进行交联反应，适合形成碳纳米管的结构体。

而且，作为与该官能基对应的上述交联剂，可以列举多元醇。多元醇通过与-COOR(R未置换或者未置换的烃基)的反应硬化，容易形成坚固的交联体。在多元醇中，丙三醇和乙二醇与上述官能基的反应性良好，这是不言而喻的，其自身分解性高，对环境的负荷小。

当上述官能基为-COOR(R为置换或者未置换的烃基)，作为上述交联剂使用乙二醇时，上述多数的碳纳米管相互交联的交联部位为-COO(CH₂)₂OCO-，作为上述交联剂使用丙三醇时，如果在交联中加入两个OH基，则上述多数的碳纳米管相互交联的交联部位为-COOCH₂CHOHCH₂OCO或者-COOCH₂CH(OCO-)CH₂OH，如果在交联中加入三个OH基，则上述多数的碳纳米管相互交联的交联部位为-COOCH₂CH(OCO-)CH₂OCO-。交联部位的化学结构可以为从上述4种物质构成的群组中选择的任何化学结构。

而且，作为碳纳米管结构体的交联部位的结构，较佳的第2种结构为多数的官能基之间的化学结合形成的结构。生成化学结合的反应为脱水缩合解反应、置换反应、加成反应以及氧化反应中的任何一种更佳。

由于通过与该碳纳米管结合的官能基之间进行化学结合，制造碳纳米管，形成交联部位，形成了网眼状的结构体，所以，该碳纳米管结构体根据结合的官能基，使碳纳米管之间结合的交联部位的尺寸成为一定的尺寸。由于碳纳米管为极为稳定的化学结构，所以，对其产生作用的官能基以外的官能基进行结合的可能性很小，使该官能基之间结合时，可以把其作为设计的交联部位的结构，把碳纳米管结构体作为均质的物质。

而且，根据官能基之间的化学结合，与使用交联剂使官能基之间交联时相比，由于可以缩短碳纳米管之间的交联部位的长度，所以碳纳米管结构体会变密，容易发挥碳纳米管特有的效果。

在本发明的碳纳米管结构体中，由于多数的碳纳米管通过多数的交联部位处于网眼结构的状态，如同单独的碳纳米管的分散膜或者树脂分散膜，碳纳米管之间只是偶然接触，与实际处于孤立状态的材料不同，可以稳定地运用碳纳米管的优秀的特性。

作为多数的官能基之间的化学结合，较佳的有：在缩合反应中，从-COOCO-、-O-、-NHCO-、-COO及-NCH中选择的一种；在置换反应中，从-NH-、-S及-O-中选择的至少一种；在加成反应中，为-NHCOO-；在氧化反应中，为-S-S-。

作为在反应前与碳纳米管结合的官能基，可以列举的有：-OH、-COOH、-COOR(R为置换或者未置换的烃基)、-X、-COX(X为卤原子)、-SH、-CHO、-OSO₂CH₃、-OSO₂(C₆H₄)CH₃-NH₂及-NCO，从这些物质中构成的群组中至少选择一种基较佳。

作为上述官能基，可以把-COOH作为特别合适的物质列举出来。在碳纳米管中导入羧基是比较容易的，且得到的物质(碳纳米管羧酸)富有反应性，适合通过利用N-乙基-N’-(3-二甲基胺基丙基)碳化二亚胺等脱水缩合剂，容易进行缩合反应，形成碳纳米管结构体。

作为上述多数的碳纳米管，为导电性高的多壁式碳纳米管，在稳定地进行电子连接方面较佳。

一方面，本发明的电子部件的制造方法的特征为：含有供给工序(向基体表面供给含有官能基结合的多数的碳纳米管的溶液)、与交联工序(使多数的官能基化学结合，把构成多数的碳纳米管相互交联的网眼结构的碳纳米管结构体作为电性接点进行形成)。利用安装由电子部件构成的第1电极及第2电极，使第2电极可以与第1电极的电性接点连接的安装工序，可以制造出本发明的电子装置。

在本发明中，首先，在向基体表面供给包含具有官能基的碳纳米管的溶液(以下有时单纯称为“交联溶液”)的供给工序中，在基体的表面或者其表面的一部分上，会形成交联溶液所产生的结构体(可以列举的有：膜、层、块等状态)。然后，在后续的交联工序中，使供给后产生的结构体硬化，形成了构成多数的碳纳米管相互交联的网眼结构的碳纳米管结构体。接下来，把该碳纳米管结构体作为电性接点使用。经过以上两道工序，在基体的表面，可以使碳纳米管结构体的结构自身稳定。

供给工序可以作为在基体表面涂布交联溶液的涂布工序。作为向基体上涂布溶液的方法，可以选择直接滴下、网板印刷、自旋涂布法等众所周知的方法。

形成细微的电性接点时，具备制作布线图案工序，在与电性接点对应的图案上形成上述碳纳米管结构体的层(以下有时称为碳纳米管结构体层)更佳。在该阶段，已经利用交联工序使该碳纳米管结构体层的结构自身稳定，由于在该状态下形成图案，所以在图案形成工序中，不会产生碳纳米管飞散的不合格的情况，可以在与电性接点对应的图案上形成图案。而且，由于碳纳米管结构体层的膜自身已经结构化，可以确实确保碳纳米管的相互间的连接，制造出利用碳纳米管的特性的电性接点。

形成官能基间的化学结合时，形成交联部位的较佳的第1种方法为利用上述溶液中含有的交联剂，使多数的上述官能基交联的方法，该交联剂具有非自动聚合性更佳。

在本发明的电子部件及电子装置的制造方法中，作为官能基，可以列举的有：-OH、-COOH、-COOR(R为置换或者未置换的烃基)、-COX(X为卤原子)、-NH₂及-NCO，从这些物质构成的群组中至少选择一个基较佳，此时，作为交联剂，要选择可以与上述选择的官能基进行交联反应的物质。

作为较佳的交联剂，可以列举的有：多元醇、聚胺、聚羧酸、聚羧酸酯、聚羧酸卤化物、聚碳二酰亚胺以及聚异氰酸酯，从这些物质构成的群组中至少选择一种物质较佳，此时，作为上述官能基，要选择可以与上述选择的交联剂进行交联反应的物质。

从作为较佳的官能基列举的群组，及作为较佳的交联剂列举的群组中，分别至少选择一种官能基及交联剂，使其成为可以相互进行交联反应的组合较佳。

作为官能基，可以把-COOR(R为置换或者未置换的烃基)作为最佳列举出来。向碳纳米管中导入羧基，是比较简单的，且得到的物质(碳纳米管羧酸)富有反应性，所以其后进行酯化，把官能基作为-COOR(R为置换或者未置换的烃基)是比较容易的。该官能基容易进行交联反应，适合制造碳纳米管的结构体。

而且，作为与该官能基对应的上述交联剂，可以列举多元醇。多元醇通过与-COOR(R未置换或者未置换的烃基)的反应硬化，容易形成坚固的交联体。在多元醇中，丙三醇和乙二醇与上述官能基的反应性良好，这是不言而喻的，其自身分解性高，对环境的负荷小。

形成交联部位的第2种较佳的方法为使多数的官能基之间进行化学结合的方法。

利用结合的官能基使碳纳米管之间结合的交联部位的尺寸成为一定的。由于碳纳米管为极其稳定的化学结构，所以，对其产生作用的官能基以外的官能基进行结合的可能性很小，使该官能基之间结合时，可以把其作为设计好的交联部位的结构，把碳纳米管结构体作为均质的物质。

而且，根据官能基之间的化学结合，与使用交联剂使官能基之间交联时相比，由于可以缩短碳纳米管之间的交联部位的长度，所以碳纳米管结构体会变密，容易发挥碳纳米管特有的效果。

作为使官能基之间化学结合的反应，缩合反应、置换反应、加成反应、氧化反应更佳。

作为在本发明的电子部件及电子装置的制造方法中使用的碳纳米管，如果作为导电性好的多层碳纳米管，则使官能基结合时，从内层的石墨片结构的破坏少方面来看，在难以使碳纳米管的特性劣化方面较佳。

根据本发明，可以提供可长时间进行稳定的电子连接的电子部件及电子装置，以及该制造方法。

附图说明

图1(a)为用于说明作为本发明的一种形态的开关的制造方法的事例的、制造工序中的基体表面的模式断面图，表示交联工序之后的基体表面的状态。

图1(b)为用于说明作为本发明的一种形态的电极的制造方法的事例的、制造工序中的基体表面的模式断面图，表示在形成了碳纳米管结构体层14的表面上整体形成了光抗蚀剂层16后的基体表面的状态。

图1(c)为用于说明作为本发明的一种形态的电极的制造方法的事例的、制造工序中的基体表面的模式断面图，表示经过光抗蚀剂层形成工序之后的去除了表面整体的光抗蚀剂层16中曝光部位以外部位的基体表面的状态。

图1(d)为用于说明作为本发明的一种形态的电极的制造方法的事例的、制造工序中的基体表面的模式断面图，表示经过去除工序后，去除了露出部分的碳纳米管结构体层的基体表面的状态。

图1(e)为用于说明作为本发明的一种形态的电极的制造方法的事例的、制造工序中的基体表面的模式断面图，表示经过光抗蚀剂层剥离工序后(经过图案形成工序后)的基体表面的状态。此外，图1(e)还是表示根据该制造工序得到的电极(电子部件)的图纸。

图2(a)为用于说明作为本发明的一种形态的电极的制造方法的应用事例的模式断面图，表示在临时基板22表面形成了碳纳米管结构体层24的状态。

图2(b)为用于说明作为本发明的一种形态的电极的制造方法的应用事例的模式断面图，表示与形成了临时基板22上的碳纳米管结构体层24的一侧相对，使基体28的粘着面移动的情况。

图2(c)为用于说明作为本发明的一种形态的电极的制造方法的应用事例的模式断面图，表示基板28与临时基板22经过碳纳米管结构体层24粘贴在一起的状态。

图2(d)为用于说明作为本发明的一种形态的电极的制造方法的应用事例的模式断面图，表示碳纳米管结构体层24从临时基板22脱离，复制在基体28的粘着面上的状态。

图3是实施形态1中的(加成工序)中的碳纳米管羧酸的合成的反应简图。

图4是实施形态1中的(加成工序)中的酯化的反应简图。

图5是实施形态1中的(交联工序)中的酯交换反应产生的交联的反应简图。

图6(a)是用于说明光抗蚀剂层16中残存部分的形状的、从形成了碳纳米管结构体层14及光抗蚀剂层16的硅片12上的该光抗蚀剂层16一侧看到的平面图。

图6(b)是实施形态1中，从经过去除工序后的基板的光抗蚀剂层一例看到的平面图。

图7为实施形态1中的光抗蚀剂层去除后的平面图。

图8为表示关于根据实施形态1形成的碳纳米管结构体层及根据比较形态1形成的堆积物的层的电流-电压测定结果的图表。

图9为表示作为本发明的一种形态的开关的模式图的图纸。

图10(a)为表示作为本发明的一种形态的开关的旋钮开关的模式图的图纸，是表示在陶瓷等绝缘性支撑板17上固定多个电性接点14而构成的旋钮开关的平面图。

图10(b)为表示作为本发明的一种形态的开关的旋钮开关的模式图的图纸，表示图10(a)的B-B断面图。

符号说明

12、28：基体               14、24：碳纳米管结构体层

16：光抗蚀剂层             18：导电性端子

22：临时基板               30：曝光部位

50：电极(电子部件)         60：开关(电子装置)

具体实施方式

以下，通过本发明的实施例，详细地说明电子装置之一例的开关，其具备电子部件之一例的电极，与其制造方法。

[开关]

作为本发明的电子装置的一例的开关60具有的特征为：利用构成多数的碳纳米管相互交联的网眼结构的碳纳米管结构体构成电性接点。

图9表示了开关60的结构的一例。

在图9中，开关60由电性接点14’被固定在基体12’上的可动片(第1电极)50’与电性接点14被固定在基体12上的固定片(第2电极)50构成。在这里，在电性接点14及14’上，使用了后述的碳纳米管结构体层。可动片12’在箭头方向及箭头的相反方向上移动，进行闭合和断开。即，利用图中未标示电磁石在箭头方向上使该可动片12’移动，当电性接点12处于接触状态时，可动片12’与固定片12的电路连接。另一方面，通过把可动片12’向箭头的相反方向移动，可以如图9的状态所示，切断电路。

在本实施方式的开关中，电性接点如下述所示，由构成多数的碳纳米管相互交联的网眼结构的碳纳米管结构层构成。而且，由于交联剂为非自动聚合性物质，会形成特性均匀的高密度的网络，很少产生由于表面氧化所造成的劣化，成为导电性优秀的物质，提高开关的电子连接的稳定性。

而且，需要对于碳纳米管结构体进行图案形成时，要根据基体的形状，有时直接在基体表面进行图案形成，有时把各个支撑进行图案形成后的碳纳米管结构体的基体分别粘贴在第2基体上使用，有时只复制进行图案形成后的碳纳米管结构体。

作为形成开关的电性接点的基体，没有特殊的限制，可以使用金属、导电性塑料、导电性陶瓷、进行导电处理后的半导体等材料。

<碳纳米管结构体>

在本发明中，碳纳米管结构体是指构成多数的碳纳米管相互交联的网眼结构的结构体。为了构成相互交联的网眼结构，只要可以形成碳纳米管结构体，可以使用任何方法，但是利用下述的本发明的电子装置的制造方法制造的物质，除了可以简单地制造以外，还可以得到高性能的电性接点，且特性均匀，控制简单。

通过使含有具有官能基的碳纳米管及与上述官能基产生交联反应的交联剂的溶液(交联溶液)硬化，利用下述的电子装置的制造方法制造的、作为电性接点使用的上述碳纳米管结构体的第1结构成为使上述具有碳纳米管的上述官能基与上述交联剂进行交联反应，形成交联部位的物质。碳纳米管结构体的第2结构，成为使具有官能基的碳纳米管的官能基之间化学结合，形成交联部位的物质。

以下，列举该制造方法的事例，来说明本实施方式的电子部件及电子装置的电性接点中的上述碳纳米管结构体层。并且，在不进行特殊说明时，为不限交联部位的结构的事项。

(碳纳米管)

在本发明中，作为主要构成要素的碳纳米管既可以为单层碳纳米管，也可以为二层以上的多层碳纳米管。使用任何一个碳纳米管还是把两方混合，可以根据电子部件的用途，或者考虑成本，适当地选择。

把碳纳米管结构体层作为电性接点时，关于该层中含有的上述多数的碳纳米管，作为多壁式碳纳米管(MWXT)是由于可以减少配线所造成的电阻损失(SWNT)，较佳。虽然也可以使用导电性的单壁式碳纳米管(SWNT)，但是SWXT是由半导体型的物质与导体型物质混合制造而成的，由于提取导体型物质比较困难，所以主要使用生产导体型的MWNT，在使碳纳米管结构体层中承担电性接点的功能的情况较佳。

作为单层碳纳米管的变种的碳纳米喇叭(从一方的端部至另一方的端部连续进行扩径的喇叭形的物质)、碳纳米线圈(整体为螺旋状的线圈型物质)、碳纳米有孔玻璃珠(中心有管，其贯通由非结晶碳等构成的球状有孔玻璃珠形状的物质)、杯状层迭型纳米管、由碳纳米管或者非结晶碳覆盖外周的碳纳米管等，不是完全的管状的物质，在本发明中也可以作为碳纳米管使用。

此外，在碳纳米管中用金属等内包的金属内包纳米管、用添密料或者金属内包添密料在碳纳米管中内包的枢轴纳米管等、在碳纳米管中内包一些物质的碳纳米管也可以作为本发明中的碳纳米管使用。

如上所述，在本发明中，除了一般的碳纳米管以外，其变种物质或者经过一些修饰的碳纳米管等任何一种形态的碳纳米管，从其反应性来看，都可以使用，没有问题。所以，在本发明中的“碳纳米管”中，这些物质都包含在此概念中。

这些碳纳米管的合成可以使用众所周知的电弧放电法、激光磨蚀法、CVD法中的任何一种方法，在本发明中没有限制。其中，从可以合成出高纯度的碳纳米管的观点来看，在磁场中的电弧放电法较佳。

作为使用的碳纳米管的直径，在0.3nm以上100nm以下较佳。如果碳纳米管的直径超出了此范围，合成会比较困难，在成本方面不理想。作为碳纳米管直径的较佳的上限，为30nm以下。

另一方面，一般作为碳纳米管的直径的下限，从其结构方面看，为0.3nm左右，如果过细，有时合成时的收率会降低，不理想。所以在1nm以上时较佳，10nm以上时更佳。

作为使用的碳纳米管的长度，在0.1μm以上100μm以下较佳。如果碳纳米管的长度超出此范围，合成会比较困难，且需要使用合成的特殊的方法，在成本方面不理想；如果未达到该范围，由于在一根碳纳米管中的交联结合点减少，不理想。作为碳纳米管的长度的上限，为10μm以下，较佳。作为其下限，在1μm以上较佳。

作为上述交联溶液中的碳纳米管的含量，要根据碳纳米管的长度·粗细、单层还是多层、具有的官能基的种类·数量、用于使交联剂以及官能基之间的结合的添加剂的种类·数量、溶剂及其它添加剂的有无·种类·数量等，不能一概而论，虽然希望硬化后形成良好的碳纳米管结构体程度需要的高浓度，但是由于涂布适宜性降低，所以希望不要过高。

作为具体的碳纳米管的比例，如概述所述，不能一概而论，在不含有官能基的质量的条件下，相对于交联溶液总量，可以在0.01～10g/l左右的范围内选择，0.1～5g/l左右的范围内较佳，0.5～1.5g/l左右的范围内更佳。

当希望使用的碳纳米管的纯度不高时，希望在交联溶液调配前，要预先精制，来提高纯度。希望在本发明中，该纯度越高越好，具体来说在90％以上较佳，在95％以上更佳。这是由于如果纯度低，有时在作为不纯物质的非晶体碳等碳生成物中交联剂交联，碳纳米管之间的交联距离产生变动，不能得到所希望的特性。对于碳纳米管的精制方法没有特殊的限制，可以采用以前的众所周知的方法。

在使用的碳纳米管中，在附加规定的官能基的状态下，会提供碳纳米管结构体的形成。此时，作为附加的官能基，在形成碳纳米管结构体方面，根据使用上述的第1种方法或者第2种方法，希望的物质不同(使用第1种方法时为官能基1；使用第2种方法时为官能基2)。

关于向碳纳米管的官能基的导入方法，在下述的(交联溶液的调配方法)的项目中说明。

以下，分为第1种方法与第2种方法，对碳纳米管结构体的形成所需的结构成分进行说明。

(使用第1种方法时)

在使用交联剂形成交联部位的第1种方法中，作为与碳纳米管连接的官能基，可以使其化学性地附加在碳纳米管上，而且，如果利用一些交联剂产生交联反应的物质，没有特别限制，可以选择任意一种官能基。作为具体的官能基，可以列举的有：-COOR、-COX、-MgX、-X(上述的X为卤元素)、-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”为分别独立的置换或者未置换的烃基。R、R¹、R²、以及R’为1价的烃基，分别独立，从-C_nH_2n+1或者-C_nH_2n-1中选择较佳，n为1～10的整数。其中更佳的为甲基或者乙基。R”为2价的烃基，从-C_nH_2n中选择较佳，n为1～10的整数。其中更佳的为甲基或者乙基。)等基，但是并不限定于这些。

其中，从-OH、-COOH、-COOR(R为置换或者未置换的烃基。R从-C_nH_2n+1或者-C_nH_2n-1中选择较佳，n为1～10的整数。其中更佳的为甲基或者乙基。)、-COX(X为卤原子)、-NH₂及-NCO构成的群组中至少选择一个基较佳，此时，作为交联剂，要选择可以与上述选择的官能基进行交联反应的物质。

特别是，羧基向碳纳米管中的导入比较简单，通过把把据此得到的物质(碳纳米管羧酸)酯化，-COOR(R与上述的R相同)可以很简单地作为官能基导入，而且，由于该物质的与交联剂的反应性良好，使用-COOR特别理想。

官能基-COOR中的R为置换或者未置换的烃基，没有特殊的限制，但是，从作为反应性、溶解度、粘度、交联溶液的溶剂使用的方便性来看，使用碳原子数为1～10的范围内的烷基较佳，使用1～5范围内的烷基更佳，特别是使用甲基或者乙基较佳。

作为官能基的导入量，根据碳纳米管的长度·粗细度、单层还是多层、官能基的种类、电子部件的用途等各不相同，不能一概而论，但是在一根碳纳米管上附加2个官能基的量，从得到的交联体的强度、即碳纳米管结构体的强度方面来看，较佳。而且，关于向碳纳米管中导入官能基的方法，在下述的[电子装置的制造方法]中进行说明。

(交联剂)

作为在上述交联剂中的必须成分的交联剂，可以使用与碳纳米管具有的上述官能基进行交联反应的任何物质。换句话说，根据上述官能基的种类，选择的交联剂在一定程度上有所限定。而且，根据这些组合，由于交联反应的硬化条件(加热、紫外线照射、可视光照射、自然硬化等)也会自身决定。

作为具体的较佳的上述交联剂，可以列举的有：多元醇、聚胺、聚羧酸、聚羧酸酯、聚羧酸卤化物、聚碳二酰亚胺以及聚异氰酸酯，从这些物质构成的群组中至少选择一种交联剂较佳，此时，作为上述官能基，要选择可以与上述选择的交联剂产生交联反应的物质。

特别是，从作为上述较佳的官能基列举的群组，及作为上述较佳的交联剂列举的群组中，分别至少选择一种官能基及交联剂，使其成为可以相互进行交联反应的组合较佳。在下表1中，列举了碳纳米管具有的官能基和与其对应的可以产生交联反应的交联剂之间的组合与其硬化条件。

表1

碳纳米管具有的官能基	交联剂	硬化条件
			-COOR	多元醇	加热硬化
-COX	多元醇	加热硬化
			-COOH	聚胺	加热硬化
-COX	聚胺	加热硬化
			-OH	聚羧酸酯	加热硬化
-OH	聚羧酸卤化物	加热硬化
			-NH2	聚羧酸	加热硬化
-NH2	聚羧酸卤化物	加热硬化
			-COOH	聚碳二酰亚胺	加热硬化
-OH	聚碳二酰亚胺	加热硬化
			-NH2	聚碳二酰亚胺	加热硬化
-NCO	多元醇	加热硬化
			-OH	聚异氰酸酯	加热硬化
-COOH	氨错合物	加热硬化
			-COOH	醌醇	加热硬化

^*  R为置换或者未置换的烃基

^*  X为卤原子

在这些组合中，官能基方面的反应性良好的-COOR(R为置换或者未置换的烃基。R为从-C_nH_2n+1或者-C_nH_2n-1中选择较佳，n为1～10的整数。其中更佳的为甲基或者乙基。)与容易形成坚固的交联体的多元醇的组合可以作为适合的物质列举出来。本发明中所说的“多元醇”是指具有2个以上的OH基的有机化合物的总称，其中，从交联性与多余部分投入后的溶剂适合性、生分解性所产生的反应后的废液的处理性(环境适合性)、多元醇合成的收率等方面看，碳原子数为2～10(2～5更佳)、OH基数为2～22(2～5更佳)的物质较佳。特别是，在可以缩小得到的碳纳米管结构体中的碳纳米管的相互之间的距离，进行实质地接触(接近)方面，上述的碳原子数在上述范围内较小的物质较佳。具体来说，特别是丙三醇和乙二醇较佳，把其中的一种或者两种作为交联剂使用较佳。

从其它观点看，作为上述的交联剂，其为非自动聚合型的交联剂较佳。作为上述多元醇而列举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动聚合性的交联剂，从一般方面来看，自身中不具有相互聚合反应得到的官能基的群组，是作为非自身聚合性的交联剂的条件。从相反方面说，自身聚合性的交联剂是自身中具有相互聚合反应得到的官能基的群组的物质(例如：醇盐)。

在本发明中的电子部件及电子装置的制造方法中，使用上述第1种方法时，在含有上述供给工序中使用的上述官能基结合的多数的碳纳米管及交联剂的上述溶液中，可以含有溶剂，并向上述的基体表面供给，根据上述交联剂的种类，该交联剂也可能同时是溶剂。

在形成碳纳米管结构体的过程中，可以向基体表面供给上述官能基结合的多数的碳纳米管与上述交联剂(本发明的电子部件或者电子装置的制造方法中的供给工序)，通过使上述官能基之间的化学结合形成交联部位(本发明的电子部件或者电子装置的制造方法中的交联工序)。向基体表面供给上述官能基结合的多数的碳纳米管与上述交联剂时，向上述基体表面供给含有这些物质与溶剂的溶液(交联溶液)，特别是作为交联涂布液体涂布形成交联膜，是简便且便宜的，可以在短时间内进行操作，较佳。

(使用第2种方法时)

使用通过多数的碳纳米管的至少一端分别与不同的碳纳米管结合的多数的官能基之间的化学结合，形成碳纳米管结构体的交联部位，作为相互交联的网眼结构的第2种方法时，作为使碳纳米管结合的官能基，如果其是一种可以使其化学地附加在碳纳米管上，而且，利用一些添加剂使官能基之间产生反应的物质，没有特殊的限制，可以选择任何官能基。作为具体的官能基，可以列举的有：-COOR、-COX、-MgX、-X(上述的X为卤元素)、-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”为分别独立的置换或者未置换的烃基。R、R¹、R²、以及R’为1价的烃基，分别独立，从-C_nH_2n+1或者-C_nH_2n-1中选择较佳，n为1～10的整数。其中更佳的为甲基或者乙基。R”为2价的烃基，从-C_nH_2n中选择较佳，n为1～10的整数。其中更佳的为甲基或者乙基。)等基，但是并不限定于这些。

作为使官能基之间产生化学结合的反应，脱水缩合、置换反应、加成反应、氧化反应特别理想。如果列举出这些反应中，上述官能基中较佳的物质，如下所述。

在本发明中的电子部件或者电子装置的制造方法中，使用上述第2种方法时，有上述供给工序中使用的上述官能基结合的多数的碳纳米管、以及根据需要使溶剂中含有上述的添加剂作为供给用溶液(交联溶液)，可以向上述基体表面供给这些物质。

使上述官能基之间产生化学结合反应为脱水缩合反应时，作为上述的添加剂，添加缩合剂较佳。作为具体的较佳的缩合剂，可以列举的有：酸催化剂、脱水缩合剂、例如硫酸、N-乙基-N’(3-二甲基胺基丙基)碳化二亚胺、二环己基碳化二亚胺，从这些物质构成的群组中至少选择一种缩合剂较佳。此时，作为上述官能基，要选择可以利用选择的缩合剂进行官能基之间的反应的物质。

作为脱水缩合中使用的上述官能基，从-COOR(R为置换或者未置换的烃基。R从-C_nH_2n+1或者-C_nH_2n-1中选择较佳，n为1～10的整数。其中更佳的为甲基或者乙基。)、-COOH、-COX(X为卤原子)、-OH、-CHO、-NH₂构成的群组中至少选择一种较佳。

作为脱水缩合中使用的上述官能基，可以把-COOH作为最合适的物质列举出来。向碳纳米管中导入羧基是比较容易的，而且，得到的物质(碳纳米管羧酸)富有反应性。因此，向一根碳纳米管的多数部位简单地导入用于形成网眼的官能基，而且该官能基可以简单地进行脱水缩合，说明其适合于碳纳米管结构体的形成。在脱水缩合中使用的上述官能基为-COOH时，作为特别适合的缩合剂，有上述的硫酸、N-乙基-N’(3-二甲基胺基丙基)碳化二亚胺、二环己基碳化二亚胺。

当时上述官能基之间产生化学结合的反应为置换反应时，作为上述的添加剂，添加碱基较佳。作为可以添加的碱基，没有特殊的限制，根据羟基的酸度，可以选择任意的碱基。

作为具体的较佳的上述碱基，可以列举的有：氢氧化钠、氢氧化钾、吡啶及乙醇钠，从这些物质构成的群组中至少选择一种碱基较佳，此时，作为上述官能基，要选择根据选择的碱基进行官能基之间的置换反应的物质。而且，作为此时的上述官能基，从-NH₂、-X(X为卤原子)、-SH、-OH、-OSO₂CH₃、以及-OSO₂(C₆H₄)CH₃构成的群组中至少选择一种物质较佳。

使上述官能基之间产生化学结合的反应为加成反应时，不一定要使用添加剂。作为此时的上述官能基，使用-OH及/或者-NCO较佳。

使上述官能基之间产生化学结合的反应为氧化反应时，虽然不一定要使用添加剂，但是作为上述的添加剂，添加氧化反应催化剂较佳。作为适合添加的氧化反应催化剂，可以列举的有碘元素。而且，作为此时的上述官能基，使用-SH较佳。

而且，可以使一部分含有这些官能基的分子与碳纳米管结合，在上述列举的较佳的官能基部位进行化学结合。此时，由于与碳纳米管结合的分子量大的官能基可以按照意图结合，所以可以控制交联部位的长度。

使官能基之间产生化学结合时，可以使用使上述官能基之间产生化学结合的添加剂。作为使用的添加剂，只要是可以使碳纳米管具有的上述官能基之间产生反应的添加剂，就可以使用。换句话说，根据上述官能基的种类及反应的种类，选择的添加剂的种类，在一定程度上有所限制。而且，利用这些组合，根据反应产生的硬化条件(加热、紫外线照射、可视光照射、自然硬化等)也会自身决定。

从作为上述较佳的官能基列举的群组中分别选择至少两个官能基相互反应得到的组合较佳。在下述表2中，列举了相互进行交联反应的碳纳米管所具有的官能基(A)及(B)，以及各自对应的反应名称。

表2

结合部位	碳纳米管具有的官能基(A)	碳纳米管具有的官能基(B)	反应
				-COOCO-	-COOH	-	脱水缩合
-S-S-	-SH	-	氧化反应
				-O-	-OH	-	脱水缩合
-NH-CO-	-COOH	-NH2	脱水缩合
				-COO-	-COOH	-OH	脱水缩合
-COO-	-COOR	-OH	脱水缩合
				-COO-	-COX	-OH	脱水缩合
-CN＝N-	-CHO	-NH2	脱水缩合
				-NH-	-NH2	-X	置换反应
-S-	-SH	-X	置换反应
				-O-	-OH	-X	置换反应
-O-	-OH	-OSO2CH3	置换反应
				-O-	-OH	-OSO2(C6H4)CH3	置换反应
-NH-COO-	-OH	-N＝C＝O	加成反应

^*  R为置换或者未置换的烃基

^*  X为卤原子

在形成碳纳米管结构体的过程中，可以向基体表面供给上述官能基结合的多数的碳纳米管、以及根据需要供给上述交联剂(本发明的电子部件或者电子装置的制造方法中的供给工序)，通过使上述官能基之间的化学结合形成交联部位(本发明的电子部件或者电子装置的制造方法中的交联工序)。向基体表面供给上述官能基结合的多数的碳纳米管时，向上述基体表面供给含有这些物质与溶剂的溶液(交联熔冶)，特别是作为交联涂布液体涂布形成交联体膜，在可以简便且便宜的、在短时间内形成本发明中的电子部件及电子装置，较佳。

(其它添加剂)

在上述交联溶液(包括第1种方法及第2种方法)中，可以含有溶剂、粘度调整剂、分散剂、交联催化剂等各种添加剂。溶剂要在只使用上述交联剂以及官能基结合用的添加剂，涂布的适宜性不充分时添加。作为可以使用的溶剂，没有特别的限制。可以根据使用的交联剂及官能基结合用添加剂的种类进行选择。具体来说，甲醇、乙醇、异丙醇、n-丙醇、丁醇、丁酮、甲苯、苯、丙酮、三氯甲烷、二氯甲烷、乙腈、乙醚、四氢呋喃(THF)等有机溶剂或者水、酸的水溶液、碱的水溶液等。作为使用的溶剂的添加量，可以考虑涂布的适宜性适当地设定，没有特别的限制。

粘度调整剂要在只使用上述交联剂以及官能基结合用的添加剂，涂布的适宜性不充分时添加。作为可以使用的溶剂，没有特别的限制，可以根据使用的交联剂及官能基结合用的添加剂的种类选择。具体可以列举的有：甲醇、乙醇、异丙醇、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。

在这些粘度调整剂中，有些物质根据添加量具有溶剂的功能，明确地区分两者没有什幺意义。作为使用的粘度调整剂的添加量，可以考虑其涂布的适宜性，适当地设定，没有特别的限制。

分散剂是为了保持交联溶液中的碳纳米管乃至交联剂或者官能基结合用添加剂的分散稳定性而添加的物质，可以使用以前众所周知的各种界面活性剂、水溶性有机溶剂、水、酸的水溶液、或者碱的水溶液。但是，在本发明中，由于交联溶液的自身分散稳定性很高，不一定需要分散剂。而且，根据得到的本发明中的电子部件的用途，有时不希望在碳纳米管结构体中含有分散剂等不纯物质，此时当然不添加分散剂，或者只添加极少的量。

然后，作为上述交联溶液中的交联剂及官能基结合用的添加剂的含量，根据交联剂的种类(包含自身聚合性或者非自身聚合性)和官能基结合用的添加剂的种类当然不言而喻，此外，还根据碳纳米管的长度·粗细度、单层或者多层、具有的官能基的种类·数量、溶剂及其它添加剂的有无·种类·数量等，不能一概而论。特别是丙三醇、乙二醇等物质，由于其自身的粘度不高，可以使其兼有溶剂的特性，所以可以过量地添加。

<交联溶液的调配方法>

下面，关于交联溶液的调配方法进行说明。上述交联溶液可以通过在具有官能基的碳纳米管中混合与上述官能基进行交联反应的交联剂或者官能基结合用的添加剂来进行调配(混合工序)。在该混合工序之前，可以含有导入碳纳米管的加成工序。

如果把具有官能基的碳纳米管作为初始原料，可以只进行混合工序的操作。如果把通常的碳纳米管作为初始原料，可以从加成工序开始操作。

<加成工序>

上述的加成工序为向碳纳米管中导入所希望的官能基的工序。根据官能基的种类，导入方法各不相同，不能一概而论。可以直接加成所希望的官能基，一旦导入容易加成的官能基，可以进行置换该官能基乃至其中一部分、向该官能基加成其它的官能基等的操作，还可以把其作为目的官能基。

此外，还有向碳纳米管施加机-化作用力，使碳纳米管表面的石墨片一部分破坏或者变性，在其导入各种官能基的方法。

如果使用从制造时开始表面有许多缺陷的、杯状层迭型纳米管或者利用气相生成法生成的碳纳米管，比较容易导入官能基。但是，石墨片结构完全的物质，可以有效地得到碳纳米管的特性，还可以简单地控制其特性，所以，与使用多壁式纳米管，在最外层上作为电性接点形成适当的缺陷，使官能基结合交联的一方相比，把结构缺陷少的内层作为发挥碳纳米管特性的层使用特别理想。

作为加成工序的操作，没有特别的限制，可以使用众所周知的方法。其它，在专利文献3中记载了各种方法，根据目的，也可以在本发明中使用。

下面关于在上述官能基中，导入特别适合的-COOR(R为置换或者未置换的烃基。R从-C_nH_2n+1或者-C_nH_2n-1中选择较佳，n为1～10的整数。其中更佳的为甲基或者乙基。)的方法进行说明。向碳纳米管中导入-COOR(R为置换或者未置换的烃基)过程中，一旦向碳纳米管中加成了羧基(1)，还可以把其酯化(2)。

(1)羧基的加成

向碳纳米管中导入羧基时，可以与具有氧化作用的酸一起环流。由于该操作比较容易，且可以加成富有反应性的羧基，所以较佳。关于该操作，进行简单地说明。

作为具有氧化作用的酸，可以列举的有：浓硝酸、过氧化氢溶液、硫酸与硝酸的混合液、王水等。特别是使用浓硝酸时，作为其浓度，在5质量％以上较佳，60质量％以上更佳。

环流可以使用普通的方法进行，作为其温度，使用接近酸的沸点的温度较佳。例如，使用浓硝酸时，在120～130℃的范围内较佳。而且，作为环流时间，在30分钟～20小时的范围内较佳，在1小时～8小时的范围内更佳。

在环流之后的反应中，会生成加成了羧基的碳纳米管(碳纳米管羧酸)，将其冷却至室温，根据需要进行分离操作乃至洗涤，可以得到希望的碳纳米管羧酸。

(2)酯化

通过在得到的碳纳米管羧酸中添加醇类脱水，进行酯化，可以导入目的的官能基-COOR(R为置换或者未置换的烃基。关于R的较佳的物质，如上所述)。

上述酯化中使用的醇类，要根据上述官能基中的R决定。即，R为CH₂时，该醇类为甲醇；R为C₂H₅时，该醇类为乙醇。

一般，在酯化中可以使用催化剂，在本发明中也可以使用众所周知的催化剂，例如：硫酸、盐酸、甲苯磺酸等物质。在本发明中，从不产生副反应的观点来看，作为催化剂，使用硫酸较佳。

上述的酯化可以在碳纳米管羧酸中添加醇类与催化剂，在适当的温度下使其在适当的时间内环流。此时的温度条件与时间条件根据催化剂的种类、醇类的种类等，不能一概而论，作为环流的温度，接近使用的醇类的沸点较佳。例如：使用甲醇时，在60～70℃的范围内较佳。作为环流的时间，在1～20小时的范围内较佳，在4～6小时的范围内更佳。

通过从酯化反应后的反应液中分离反应物，根据需要进行洗涤，可以得到加成了官能基-COOR(R为置换或者未置换的烃基。关于R的较佳的物质，如上所述)的碳纳米管。

(混合工序)

上述混合工序为根据需要向具有官能基的碳纳米管中添加与上述官能基进行交联反应的交联剂或者官能基结合用的添加剂，调配交联溶液的工序。在混合工序中，除了具有官能基的碳纳米管及交联剂以外，还可以混合上述的[开关]项中说明的其它成分。而且，较佳的是：通过考虑涂布的适宜性，调整溶剂与粘度调整剂的添加量，调配出向基体供给(涂布)前的交联溶液(交联涂布液)。

混合时，单纯使用刮刀进行搅拌，也可以用搅拌叶式的搅拌机、磁性搅拌机或者搅拌泵进行搅拌，使碳纳米管更加均匀地分散，提高保存的稳定性，为了使碳纳米管的交联得到的网眼结构布满整体，还可以使用超声波分散机、均化器等机械进行强力地分散。但是，使用均化器等搅拌的切断力强的搅拌装置时，会切断含有的碳纳米管，造成其损伤，所以可以在极短的时间内使用。

通过向上述基体的表面供给以上说明的交联溶液，进行硬化，可以形成碳纳米管结构体。关于供给方法与硬化方法，将在后面的[电子装置制造方法]中详细说明。

本发明中的碳纳米管结构体处于碳纳米管网状化的状态。详细说明为该碳纳米管结构体硬化为矩阵状的物质，碳纳米管之间通过交联部位相互连接，可以充分地发挥其自身所具有的电子、空孔的高传送特性。即，由于碳纳米管之间相互紧密地连接，而且不含其它的粘结剂，该碳纳米管结构体，实际只由碳纳米管构成，可以最大限度地发挥碳纳米管本来所具有的特性。

作为本发明中的碳纳米管结构体层的厚度，可以根据用途，从极薄至很厚的范围内选择。降低使用的上述交联溶液中的碳纳米管的含量(单纯利用降低厚度来降低粘度)，涂布成薄膜状，将成为极薄的涂膜，同样增加碳纳米管的含量，将成为厚的涂膜。重复进行涂布，可以得到更厚的涂膜。作为极薄的涂膜，其厚度可以达到10nm，重复涂布，可以形成无限厚的涂膜。作为一次涂布可以达到的厚度，可以达到5nm。而且，向模具中注入调整含量后的交联溶液，通过使其结合，可以得到希望的形状。

希望根据上述第1种方法，形成上述碳纳米管结构体时，上述碳纳米管之间的交联部位，即，上述碳纳米管具有的上述官能基与上述交联剂产生交联反应的交联部位，成为了利用作为上述交联剂的交联反应后残存的残基的结合基，使上述官能基的交联反应后残存的官能基结合的交联结构。

如上所述，在此时的上述交联溶液中，作为构成要素的交联剂具有非自动聚合性，较佳。如果上述交联剂具有非自动聚合性，则利用上述交联剂中只有一个的残基，构成最终形成的碳纳米管结构体中的上述结合基，可以把交联的碳纳米管之间相互的间隔控制在使用的交联剂的残基的尺寸内，所以，可以高再现性地得到希望的碳纳米管的网络结构。而且，由于在碳纳米管之间不存在多重的交联剂，所以，可以提高碳纳米管结构体中的碳纳米管的实际的密度。而且，如果降低交联剂的残基的尺寸，在电子性、物理性都极其接近的状态下(碳纳米管相互进行实质性地直接接触的状态)，可以构成碳纳米管之间的相互间隔。

利用分别选择了碳纳米管中的官能基中的单一物质和交联剂中的单一的非自动聚合性物质的交联溶液，形成碳纳米管结构体时，该层中的上述交联部位成为相同的交联结构(示例1)。而且，即使在利用分别选择碳纳米管中的官能基中的多数种类的物质、以及/或者交联剂中的多数种类的非自动聚合性的交联剂，形成了碳纳米管结构层时，该层中的上述交联部位中，主要使用的上述官能基及非自动聚合性的交联剂的组合形成的交联结构，也会成为主体(示例2)

对此，无论碳纳米管中的官能基与交联剂是单一的物质，还是多数种类的物质，通过交联剂中选择的自身聚合性物质，形成了碳纳米管结构体时，该碳纳米管结构体中的碳纳米管之间交联的交联部位，成为与交联剂之间的连接(重合)个数不同的多数的结合基混合的状态，特定的交联结构不会成为主体。

即，如果选择作为上述交联剂的非自动聚合性物质，由于在碳纳米管结构体中的碳纳米管之间交联的交联部位通过交联剂中唯一的残基与官能基结合，成为主要相同的交联结构。而且，这里所说的“主要相同”是指如上述(示例1)所示，所有的交联部位为相同的交联结构时，不言而喻；还包括如上述(示例2)所示，对于整体的交联部位，主要使用的上述官能基及非自动聚合性的交联剂的组合形成的交联结构，成为主体的情况。

称为“主要相同”时，作为在整体的交联部位中的“相同的交联部位的比例”，例如，从假想在交联部位中，赋予与形成碳纳米管的网络结构不同目的的功能性的官能基与交联结构中，并不是一律规定下限值。但是，为了利用坚固的网络会实现碳纳米管特有的高电子和物理特性，作为整体的交联部位中的“相同的交联部位的比例”，在个数标准方面，希望达到50％以上，达到70％以上较佳，达到90％以上更加，完全相同最佳。这些个数的比例，可以采用利用红外线光谱检测交联结构相对应的吸收光谱的强度比的方法求得。

如此，如果碳纳米管之间交联的交联部位为主要相同的交联结构的碳纳米管结构体层，则可以在希望的状态下形成碳纳米管的均匀的网络，可以构成具有均匀地、良好地、期待的特性及高再现性的电子乃至物质特性。

作为上述的结合基，以碳化氢为主要成分的物质较佳。在这里所说的“以碳化氢为主要成分”是指具有使交联地碳纳米管的官能基的交联反应后的残存的残基之间结合作用的结合基的主链部位由碳化氢构成的物质，将不考虑该部分的氢被其它置换基置换时的侧链部位。当然，结合基整体由碳化氢构成，更佳。

作为上述碳化氢的碳原子数，为2～10时比较理想，为2～5个时较佳，为2～3个时更佳。作为上述结合基，只要为2价以上的物质，没有特殊的限制。

在作为碳纳米管所具有的官能基与交联剂的较佳的组合列举的上述官能基-COOR(R为置换或者未置换的烃基。关于R的较佳物质如上所述)与乙二醇的交联反应中，上述多数的碳纳米管相互交联的交联部位为-COO(CH₂)₂OCO-。

在上述官能基-COOR(R为置换或者未置换的烃基。关于R的较佳物质如上所述)与丙三醇的交联反应中，如果在交联中加入两个OH基，则上述多数的碳纳米管相互交联的交联部位会成为-COOCH₂CHOHCH₂OCO-或者-COOCH₂CH(OCO-)CH₂OH，如果加入三个OH基，则上述多数的碳纳米管相互交联的交联部位会成为-COOCH₂CH(OCO-)CH₂OCO-。

如以上说明所示，由于在多数的碳纳米管通过多数的交联部位，形成网眼结构的状态下，形成利用上述第1方法形成碳纳米管结构体时的碳纳米管结构体，所以，如同单一的碳纳米管的分散膜，不会产生碳纳米管之间的接触状态及配置状态不稳定的情况，可以稳定地发挥碳纳米管所特有的电子与空孔的高传送性的电子特性、热传导、强韧性的物理特性、其它的光吸收性等性质。

另一方面，利用上述的第2方法形成上述的碳纳米管结构体时，上述多数的碳纳米管之间交联的部位、即、上述多数的碳纳米管所具有的各个上述的官能基之间交联形成的交联部位成为上述官能基交联反应后残存的残基之间结合的交联结构。此时，该碳纳米管结构体，可以通过碳纳米管之间的交联部位，进行矩阵状的连接，简单地发挥碳纳米管自身所具有的电子及空孔的高传送性的特征。即，由于碳纳米管之间相互紧密连接，且不含其它的粘结剂，所与可以说该碳纳米管结构体实际上只是由碳纳米管构成的。

由于使官能基之间相互反应，形成交联部位，可以提高碳纳米管结构体中的碳纳米管的实际的密度，如果进一步缩小官能基的尺寸，可以在电子、物理方面极其接近的状态下，构成碳纳米管相互之间的间隔，更加容易发挥碳纳米管单体的特性。

由于交联部位为官能基之间的化学结合，且碳纳米管结构体是主要相同的交联结构，所以可以在希望的状态下形成碳纳米管的均匀的网络，构成具有均匀的、良好的、期待的特性及高再现性的电子乃至物理特性。

在本发明中的电子部件上，可以形成上述碳纳米管结构体以外的其它层。例如：在上述基体表面与上述碳纳米管结构体之间设置提高两者粘结性的粘结层，可以提高碳纳米管结构体的粘结强度，较佳。关于粘结层的形成方法及其它详细情况，将在“电子装置的制造方法”中进行说明。

如上述说明所示，由于多数的碳纳米管是通过多数的交联部位，在网眼结构的状态下形成的，所以使用本发明形式中的开关的电性接点如同单一的碳纳米管的分解膜，不会出现碳纳米管之间的接触状态及配置状态不稳定的情况，由于化学性质稳定，很难出现氧化造成的绝缘，由于碳纳米管结构体具有强韧性和柔软性，对于重复的闭合、断开所造成的撞击的适应性强，可以长期良好地进行电子连接。而且，由于碳纳米管结构体层的图案自由度高，所以作为电性接点，可以形成(多种形状)。

而且，即使对于使用开关以外的众所周知的电性接点的电子装置，也可以使用本发明，可以采用以下的方法：在基板上的配线图案上设置了成为电性接点的碳纳米管结构体后，通过与集成电路等的电子组件接触，使其进行电子连接、不是在基板，而是在电线等的前端电极上设置碳纳米管结构体，与其它电极连接。作为接触状态的固定的方法，可以使用包装夹住电极与触点，利用压焊配件固定等方法。

而且，使电性接点与其它电极接触后，可以用树脂等物质将其固定，保持接触状态。

或者，可以形成、使用碳纳米管结构体与聚合物的复合体。此时，有碳纳米管结构体形成后，复合聚合物的方法、和在合成与碳纳米管结合的官能基之间的交联工序中混合单聚物，使其复合的方法。作为后者的具体的方法，例如把丙三醇作为交联剂，使用羧酸使被修饰的纳米管交联时，通过使用硫酸等使其脱水且产生氧化反应的催化剂使其聚合，来把将丙三醇作为原料的聚酮醚类聚合物与碳纳米管结构体高密度地复合，可以得到高度极高、耐热性极好的电性接点。

[电子装置的制造方法]

在表示作为本发明中的电子装置的一种形式的开关的制造方法的同时，表示本发明中的电子部件及电子装置的制造方法的实施方法。具体来说，包括(A)供给工序(向基体供给溶液(交联溶液)，该溶液包含，具有官能基的碳纳米管、及根据需要与上述官能基进行交联反应的交联剂、或者使官能基之间化学结合添加剂)、(B)交联工序(硬化供给后的上述溶液，作为电性接点使用，形成构成上述多数的碳纳米管相互之间交联的网眼结构的碳纳米管结构体层)。

此外，还可以包括(C)图案形成工序(在对应电性接点的图案上形成上述碳纳米管结构体层的图案)等其它工序。

以下，按照各个工序，利用图1(a)～(e)说明本实施方式中的开关的制造方法。

图1(a)～(e)是为了说明本实施方式中的开关的制造方法的一例(后述(CA-2))的制造工序中的基体表面的模式断面图，按照制造工序，以(a)～(e)的顺序表示。图中，12为板状的基体、14为碳纳米管结构体层、16为光抗蚀剂层。板状的基体12可以为其它基板上作为基体的层重迭而成的多层结构。

(A)供给工序

在本发明中，“供给工序”是指向上述基体的表面，供给包含具有官能基的碳纳米管、及根据需要与上述官能基进行交联反应的交联剂、或者使官能基之间化学结合添加剂的溶液(交联溶液)的工序。而且，在供给工序中应该供给上述交联溶液的区域只要包括上述希望的所有区域即可，要向上述基体的表面进行全面地供给。

对该供给方法没有限制，可以从单纯地滴液、用滑动滚涂抹的方法至一般的涂布方法的广泛的范围内选择。作为一般的涂布方法，可以列举的有：自动涂布法、条锭涂布法、铸件涂布法、滚子涂布法、刷子涂布法、浸渍涂布法、喷涂法、帘式喷涂法等。

而且，关于基体、具有官能基的碳纳米管、交联剂以及交联溶液的内容，如[开关]项中的说明。

(B)交联工序

在本发明中，“交联工序”是指硬化供给后的上述交联溶液，形成构成上述多数的碳纳米管相互之间交联的网眼结构的碳纳米管结构体。而且，应该在交联工序中硬化上述交联溶液，形成碳纳米管结构体层的区域只要包括上述希望的区域即可，必须使向上述基体表面供给的上述交联溶液完全硬化。图1(a)中，表示了经过该(B)交联工序后的基体表面的状态的模式断面图。

在交联工序中的操作是根据与上述光能基化学结合的组合，自身决定的。如果为热硬化性组合，可以用各种加热器加热；如果为紫外线硬化性组合，可以用紫外线灯照射，或者放置在日光下；当然，如果是自然硬化性组合，直接放置即可，此“放置”可以理解为利用本发明中的交联工序进行的一种操作。

如果为加成了官能基-COOR(R为置换或者未置换的烃基。关于R的较佳的物质如上所述)的碳纳米管与多元醇(其中为丙三醇以及/或者乙二醇)的组合时，要进行加热硬化(酯的交换反应产生的聚脂化)。通过加热，酯化的碳纳米管羧酸的-COOR与多元醇的R’-OH(R’为置换或者未置换的烃基)进行酯交换反应。而且，反应要多数多元地进行，碳纳米管交联，最终碳纳米管相互连接，形成网络状的碳纳米管结构体1。

列举上述组合时的较佳的条件，作为加热温度，具体来说在50～500℃的范围内较佳，在150～200℃的范围内更佳。而且，作为该组合中的加热时间，具体来说在1分钟～10小时的范围内较佳，在1～2小时的范围内更佳。

(C)图案形成工序

在本发明中，“图案形成工序”是指在与电性接点相应的图案上形成上述碳纳米管结构体层的图案的工序。图1(c)中，表示了经过了该(C)图案形成工序后的基体表面的状态的模式断面图。对于图案形成工序的操作，没有特别的限制，作为适宜的操作，可以列举的有下述(C-A)及(C-B)的两种样态。

(C-A)

此样态为通过对于与上述基体表面上的上述电性接点对应的图案以外的区域的碳纳米管结构体上进行干蚀，去除该区域的碳纳米管结构体层，在与电性接点相应的图案上形成上述碳纳米管结构体层的图案的样态。

通过进行干蚀，在与电性接点相应的图案上形成图案是指结果在上述基体表面的上述图案以外的区域的碳纳米管结构体上照射基(radicaL)等。作为其手法，可以列举的有：直接在图案以外的区域的碳纳米管结构体上照射基等的方法(C-A-1)、与把上述图案以外的区域用光抗蚀剂层覆盖，在上述基体表面(当然是形成了上述碳纳米管结构体层及光抗蚀剂层的一侧)全面照射基等的方式(C-A-2)。

(C-A-1)

直接在图案以外的区域的碳纳米管结构体上照射基等的方法，详细说明为，该图案形成工序在上述基体表面的上述电性接点对应的图案以外的区域的碳纳米管结构体上，利用离子束选择性地照射气体分子的离子，去除该区域的碳纳米管结构体层，在与电性接点相应的图案上形成上述碳纳米管结构体层的样态。

利用离子束，可以按照数nm预定程度的缜密度，选择性地照射气体分子的离子，一次操作，可以完成与电性接点对应的图案形成，从此方面来说，较佳。

作为可以选择的气体种类，可以列举的有：氧气、氩气、氮气、二氧化碳、六氟化硫等气体，在本发明中特别是氧气较佳。离子束是指向真空中的气体分子加压，使其加速，形成离子，作为离子束进行照射的方法，作为侵蚀的对象的物质及照射精度根据使用的气体的种类可以变更。

(C-A-2)

此方法为用光抗蚀剂层覆盖上述图案以外的领域后，对上述基体表面进行全面地照射基的方法，详细地说明为：本图案形成的工序包括光抗蚀剂层的形成工序(C-A-2-1)(在上述基体表面上的与上述电性接点对应的图案区域的碳纳米管结构体上，设置光抗蚀剂层)、与去除工序(C-A-2-2)(在上述基体的上述碳纳米管结构体层及光抗蚀剂层重迭的面上，通过进行干蚀，去除上述区域以外的区域上露出的碳纳米管结构体层)，有时在去除工序之后，还有光抗蚀剂层剥离工序(C-A-2-3)(把光抗蚀剂层形成工序中设置的上述光抗蚀剂层剥离)。

(C-A-2-1)光抗蚀剂层形成工序

在光抗蚀剂层形成工序中，在上述基体表面的与上述电性接点对应的图案区域的碳纳米管结构体上，设置光抗蚀剂层。该工序一般按照被称为光刻程序的程序进行，不是在与上述电性接点对应的图案区域的碳纳米管结构体上直接设置光抗蚀剂层，而是如图1(b)所示的，在基体12的形成了碳纳米管结构体层14的表面上整体上形成光抗蚀剂层16，使与上述电性接点对应的图案区域曝光，然后显影，去除曝光部位以外的部位，最终在与上述电性接点对应的图案区域的碳纳米管结构体14上设置光抗蚀剂层16的状态。

在图1(C)中表示了在经过该(C-A-2-1)光抗蚀剂层形成工序之后的、表面上整体的光抗蚀剂层16中去除了曝光部位以外的部位的基体表面的状态的模式断面图。根据光抗蚀剂层的种类，有时会有利用显影去除曝光部位，残留非曝光部位的结构。

光抗蚀剂层的形成方法，可以使用众所周知的方法。具体来说，在基板上使用自旋涂布机涂布光抗蚀剂剂，利用加热形成光抗蚀剂层。

作为用于形成光抗蚀剂层16的材料，没有特别的限制，可以直接使用以前作为光抗蚀剂材料使用的各种材料。其中利用树脂形成(树脂层)较佳。碳纳米管结构体层14形成了网眼状的网络，为多孔性的结构体，例如，如果象金属电镀膜那样，使用只在表面形成膜，而不渗透至内部的材料形成光抗蚀剂层，则在照射等离子时，不能充分地封闭碳纳米管(等离子不被照射的状态)。因此，有时，等离子等会通过孔的部位渗透至光抗蚀剂层16的下层的碳纳米管结构体层14，由于等离子等的扩展，残留的碳纳米管结构体层14的外形会变小。虽然还可以考虑附加小型化，与上述电性接点对应的图案相比，增加光抗蚀剂层16的外形(面积)的方法，但是此时，不得不扩大图案之间的间隔，将不能形成很密的图案。

对此，通过使用作为光抗蚀剂层16的材料的树脂，可以使该树脂渗入孔的内部，减少被等离子等照射的碳纳米管，结果，可以形成碳纳米管结构体层14的高密度的图案。

作为以该树脂层为主要成分构成的树脂材料，可以列举的有：线型酚醛树脂、聚甲基异丁烯酸盐、以及这些物质的混合物等。当然，并不只限于此。

用于形成光抗蚀剂层的光抗蚀剂材料，为上述的树脂材料或者其前驱体与感光材料等的混合物，在本发明中可以使用以前众所周知的光抗蚀剂材料。例如：可以列举的有东京应化工业制造的OFPR800、长濑产业制造的NPR971O等。

对于光抗蚀剂层16的曝光(光抗蚀剂材料为热硬化性时，加热。根据其它光抗蚀剂材料的种类，适当地选择)及显影的操作乃至条件(例如：光源波长、曝光强度、曝光时间、曝光量、曝光时的环境条件、显影方法、显影液的种类·浓度、显影时间、显影温度、前处理及后处理的内容等)，要根据使用的光抗蚀剂材料，适当地选择。如果使用市面上出售的光抗蚀剂材料，要按照该光抗蚀剂材料的使用说明书操作。一般来说，从使用的方便性来说，如使用紫外线，与上述电性接点对应的图案，进行曝光，利用碱性显影液进行显影。然后，用水将显影液冲洗，干燥后，光刻程序结束。

(C-A-2-2)去除工序

在去除工序中，在上述基体的上述碳纳米管结构体层及光抗蚀剂层重迭而成的面上，进行干蚀，可以去除在上述区域以外的区域露出的(参照图1(c)。碳纳米管结构体14从光抗蚀剂层16被去除的部位露出)碳纳米管结构体层。图1(d)中，表示了经过该(C-A-2-2)去除工序后的基体表面的状态的模式断面图。

去除工序的操作一般包括被称为干蚀的方法，作为其方式，有无功离子方式等方式。上述的(C-A-1)使用离子束的方式就包括在干蚀中。

可以选择的气体种类、其它装置及操作环境等，如(C-A-1)项中所述。

作为在干蚀中一般可以选择的气体种类，可以列举的有：氧气、氩气、氟类气体(氟里昂、SF₆、CF₄等)，在本发明中特别是使用氧气较佳。如果使用氧基，使去除的碳纳米管结构体层14的碳纳米管氧化(使其燃烧)，产生二氧化碳，没有产生残存物所造成的影响，而且，可以形成正确的图案。

选择氧气作为气体的种类时，通过紫外线照射氧分子，使其产生氧基，可以加以利用。利用此方式生成氧基的装置，商品名为UV ASSYA，市面上有所出售，容易买到。

(C-A-2-3)光抗蚀剂层剥离工序

本发明中的电子部件的制造方法，至以上的(C-A-2-2)的去除工序为止的操作结束时，可以结束，可以得到本发明中的电子部件的一种样态(图1(d)表示的样态)的物质。但是，希望去除光抗蚀剂层16时，在上述的去除工序之后，还需要进行形成光抗蚀剂层工序中设置的光抗蚀剂层16的光抗蚀剂层剥离工序的操作。图1(e)中，表示了经过该(C-A-2-3)的光抗蚀剂层剥离工序后的基体表面的状态的模式断面图。

光抗蚀剂层剥离工序的操作，可以根据形成光抗蚀剂层16时所用的材料进行选择。如果使用的是市面上出售的光抗蚀剂材料，可以按照该材料的使用说明书上记载的方法进行。当光抗蚀剂层16为树脂层时，一般来说，要使用可以溶解该树脂层的有机溶剂将其去除。

(C-B)

此样态为包括光抗蚀剂层形成工序(在上述基体表面上的与上述电性接点对应的图案区域的碳纳米管结构体上，设置光抗蚀剂层)、与去除工序(在上述基体的上述碳纳米管结构体层及光抗蚀剂层重迭的面上，通过与干蚀液接触，去除上述区域以外的区域上露出的碳纳米管结构体层)的样态。

此样态一般被称为湿蚀(药液＝使用侵蚀液去除任意部分的方法)的方法。

关于光抗蚀剂层形成工序的详细情况，除了希望的在侵蚀液中使用具有耐性的光抗蚀剂材料以外，与上述的(C-A-2-1)的光抗蚀剂层形成工序相同。去除工序之后还可以进行光抗蚀剂层剥离工序、以及其详细内容，与(C-A-2-3)光抗蚀剂层剥离工序中记载的内容相同。因此，关于这些情况，将不再进行详细地说明。

如果参照图1(c)进行说明，在去除工序中，在基体12的碳纳米管结构体层14以及光抗蚀剂层16重迭形成的面上，通过与侵蚀液接触，去除上述区域以外的区域上露出的碳纳米管结构体层14。

这里，本发明中的“接触”是指是对象物质与液体接触的所有的行为，可以使用浸渍、喷涂、浇釉等任何方法使对象物质与液体接触。

侵蚀液一般为酸或者碱，选择何种侵蚀液，要根据构成光抗蚀剂层的光抗蚀剂材料及碳纳米管结构体层14中的碳纳米管之间的交联结构决定。希望尽量选择不易对光抗蚀剂层16侵蚀、且容易去除碳纳米管结构体层14的物质。但是，只要通过适当地控制侵蚀液的温度、浓度及接触时间，可以在光抗蚀剂层16完全消失之前，去除表面露出的碳纳米管结构体层14，也可以选择侵蚀光抗蚀剂层16的侵蚀液。

(D)安装工序

通过安装经过以上各个工序得到的电子部件构成的第1电极与第2电极，使第2电极能够与上述的第1电极的电性接点连接，就可以制造出本发明的电子装置。

(E)其它工序

经过上述的(A)～(C)各个工序，可以制造出本发明中的电子部件，但是，在本发明中的电子部件的制造方法中，还可以包括其它工序。

例如：在上述的供给工序之前，还可以设置预先对上述基体的表面进行处理的表面处理工序。表面处理工序可以实现：例如由于可以提高供给的交联溶液的吸附性，且可以提高作为上层而形成的碳纳米管结构体与基体表面的粘结性，净化基体表面，调整基体表面的电传导度等目的。

以提高交联溶液的附着性为目的而进行的表面处理工序，可以列举的有：利用硅烷耦合剂(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)的处理。其中，利用氨基丙基三乙氧基硅烷的表面处理被广泛应用，也适用于本发明中的表面处理。利用氨基丙基三乙氧基硅烷的表面处理被用于，例如非专利文献1等记载的，以前在DNA的AFM观察中基板上使用的云母的表面处理。

<本发明中的电子装置的制造方法的应用实例>

作为本发明中的电子装置的制造方法的有效应用实例，有在临时基板上一旦形成了碳纳米管结构体层的图案后，向希望的基体上复制的方法。而且，在复制工序中，还可以先从该临时基板上把图案形成后的碳纳米管结构体层复制到中间复制体上，然后再复制到基体上。

作为该应用实例中可以使用的临时基板，可以使用与“开关”项中说明的基体相同的材质，是比较理想的物质。但是，如果复制工序中的复制的适宜性，希望至少有一个平面，平面状的物质更佳。

作为在该应用实例中可以使用的临时基板或者中间复制体，需要具有保持粘着剂的粘着面、或者保持面，当然，玻璃纸、纸胶带、布胶带、亚胺胶带等一般胶带都可以使用。而且，还可以使用由具有象这些胶带的柔性乃至柔软性的材料以外的硬质材料构成的物质。当使用不保持粘着剂的材料时，可以在保持面上涂抹粘着剂后，作为粘着面，与普通的胶带一样使用。

根据该应用实例，可以很容易地制造出本发明中的电子装置。

还可以准备在导电性的基体表面形成了作为电性接点的碳纳米管结构体层状态的物质，粘贴基体表面与导电性基体，制造开关。

或者，如果在临时基板(或者中间复制体)的表面使用支撑碳纳米管结构体层的碳纳米管复制体，在上述基体上只复制上述碳纳米管结构体层，去除临时基板(或者中间复制体)，则使用者即使省略了交联工序，也可以制作出电性接点。并且，在这里，程序上，有时中间复制体会成为碳纳米管复制体的临时基板，但是，由于作为碳纳米管复制体自身不需要区分，所以也包括在该情况中。

如果使用碳纳米管复制体，由于在临时基板的表面，在交联的状态下，碳纳米管结构体层会被支撑，其后的操作会非常简单，可以非常容易地进行本发明中的电子装置的制造。临时基板的去除方法，可以适当地选择单纯的剥离、化学分解、焚烧、熔融、升华、使其溶解等方法。

以下，利用图2(a)～(d)说明复制工序。

图2(a)～(d)是用于说明本应用实例中的碳纳米管复制体的制造方法的事例的、制造工序中的临时基板及基体的模式断面图，按照制造工序以(a)～(d)的顺序表示。图中，22为临时基板、24为碳纳米管结构体层、28为基体。并且，碳纳米管结构体层24与图1中的碳纳米管结构体层14的结构相同。

首先在上述电子部件的制造方法中，利用临时基板22代替基体12，经过上述的供给工序、交联工序及图案形成工序的操作，制作出如图2(a)所示的、在临时基板22上形成了碳纳米管结构体层24的物质。

然后，如图(b)所示，准备例如粘贴了胶带的基体28，其粘着面要面向形成了碳纳米管结构体层24的临时基板22，沿着箭头X方向使基体28移动，如图2(c)所示，两者粘贴在一起。

如图2(d)所示，如果使基体28在箭头方向移动，从形成了碳纳米管结构体层24的临时基板上剥离，则在临时基板表面22上形成的碳纳米管结构体层24会复制在基体28的粘着面上。

如上所述，经过临时基板22，在基体28上形成碳纳米管结构体层24的图案，制造出具备本发明中的碳纳米管复制体的电子部件。

例如，当使用作为装置的电极，不适宜直接使用本发明中的电子部件的制造方法的材质以及/或者形状的物质时，具备复制工序的电子部件的制造方法特别有效。

例如：在上述交联工序中，为了使供给后的上述溶液硬化而进行加热的温度为作为开关的电极使用的材料的熔点乃至玻璃转移点以上时，上述的本发明中的具备复制工序的电子部件的制造方法是有效的。此时，通过设定低于上述临时基板的熔点的上述加热温度，可以确保硬化所需的加热温度，适当地制造出本发明中的电子部件。

例如，当上述图案形成工序为，通过在上述临时基板表面上的与上述电性接点对应的图案以外的区域的碳纳米管结构体层上进行干蚀，去除该区域的碳纳米管结构体层，在与上述电性接点对应的图案上形成上述碳纳米管结构体层的图案的工序时，用作电极的材料对于上述图案形成工序中的进行的干蚀不具有耐侵蚀的性质时，上述的本发明中的具备复制工序的电子部件的制造方法是有效的。此时，通过在上述临时基板上使用对于干蚀有耐侵蚀性的材料，可以确保对于在上述临时基板上进行的图案形成工序的操作的耐性，适当地制造本发明中的电子部件。

此外，例如，作为上述图案形成工序，包含在上述临时基板表面上的、与上述电性接点对应的图案区域的碳纳米管结构体层上，设置光抗蚀剂层的光抗蚀剂层形成工序、与使侵蚀液与上述临时基板的上述碳纳米管结构体层与光抗蚀剂层重迭的面接触，来去除上述区域以外的露出的碳纳米管结构体层的去除工序时，虽然对于上述图案形成工序中使用的侵蚀液，电极的基体不具有耐性，但是上述临时基板具有耐性时，上述本发明的具备复制工序的电子部件的制造方法是有效的。

具体的耐性、材料等，根据使用的侵蚀液的种类、浓度、温度、接触时间等条件不同而各不相同，所以不能一概而论。例如，侵蚀液为酸性，把弱于酸的铝等材料作为电极的基体时，由于把耐酸的硅胶等材料用作临时基板，适用于本应用实例，可以解决由于耐性低而造成的制约。另外，根据侵蚀液的液体性质，不能一概而论，通过把如上所述的对于侵蚀液耐性低的材料用于电极的基体，可以解决由于耐性低而造成的制约。

作为其它的样态，为了把形成了碳纳米管结构体层24的基体作为容易控制的电子装置，可以粘贴在导电性的第2基体上，构成本发明中的电子部件及使用该部件的电子装置。作为第2基体，在物理性质方面，既可以具有刚性，也可以具有柔性乃至柔软性，在形状方面，可以选择球体、凹凸形状等多种形状的物体。

以下，列举本发明的实施形态来具体说明，本发明并只限定于以下的实施形态。

[实施形态1]

根据图1中记载的电子部件的制造方法的流程，制造电极，并进一步制造具备该电极的开关。而且，在本实施形态的说明中，有时会使用图1的符号。

(A)供给工序

(A-1)交联溶液的调配(加成工序)

(1)羧基的加成......碳纳米管羧酸的合成

把30mg的多层碳纳米管粉末(纯度90％、平均直径30nm、平均长度3μm；SAIENSU实验室制造)添加至20ml的浓硝酸(60质量％水溶液、关东化学制造)中，在120℃的条件下进行20小时的环流，合成碳纳米管羧酸。以上反应的简图如图3所示。而且，在图3中，碳纳米管(CNT)部分用2根平行线表示(反应简图相关的其它图也一样)。

待溶液温度降至室温后，在5000rpm的条件下进行15分钟的离心分离，分离出上部的澄清液体与沉淀物质。在10ml的纯水中使回收的沉淀物质分散，再在5000rpm的条件下进行15分钟的离心分离，分离出上面的澄清液体与沉淀物质(在以上工序中，进行1次洗涤操作)。该洗涤操作再次重复5次，最后，回收沉淀物质。

测定回收的沉淀物质的红外线光谱。而且，为了比较，还要测定使用的多层碳纳米管原料自身的红外线光谱。比较两个光谱，在多层碳纳米管原料自身中未被观测到的被羧酸吸收了有特点的1735cm^-1，被上述沉淀物质观测到了。据此，可以得知：通过与硝酸反应，羧基被导入碳纳米管中。即，可以确认沉淀物质为碳纳米管羧酸。

而且，把回收的沉淀物质添加至纯水中，可以确认其分散性良好。结果，支持亲水性的羧基被导入碳纳米管中的红外线吸收光谱的结果。

(2)酯化

把上述工序中调配的30mg的碳纳米管羧酸添加至25ml的甲醇(和光纯药制造)后，再添加5ml的浓硫酸(98质量％，和光纯药制造)，在65℃的条件下进行6小时的环流，进行甲酯化。以上反应的简图如图4所示。

待溶液的温度降至室温后，过滤，分离出沉淀物质。水洗、回收沉淀物质。对于回收的沉淀物质进行红外线吸收光谱的测定。其结果，观测到酯中在有特点的1735cm^-1及1000～1300cm^-1的区域的吸收，可以确认碳纳米管羧酸被酯化。

(混合工序)

把上述工序中得到的30mg的甲酯化的碳纳米管羧酸添加至作为交联剂的4g的丙三醇(关东化学制造)中，利用超声波分散机进行混合。然后，再把其添加至作为粘度调整剂的4g的甲醇中，调配成交联溶液(1)。

(A-2)基体的表面处理工序

准备好作为基体12的硅片(ADOBANTEKKU公司制造，φ76.2mm(直径3英寸)，厚度380nm，表面氧化膜的厚度1μm)。硅片的表面要离子注入1×10¹⁵cm^-2左右的碘，再进行800℃的热处理，达到可以作为基体使用的状态。为了提高在其表面涂布的交联溶液(1)与该硅片的吸附性，利用氨基丙基三乙氧基硅烷，对硅片的表面进行处理。

利用氨基丙基三乙氧基硅烷的表面处理要在密闭的器皿中，利用50μl的氨基丙基三乙氧基硅烷(ARURORITTI公司制造)蒸汽中对上述硅片进行3小时左右的漂白。

而且，为了比较，还另外准备了未进行表面处理的硅片。

(A-3)供给工序

使用自旋式涂布机(MIKASA公司制造，1H-DX2)，以100rpm、30秒的条件下把工序(A-1)中调配的交联溶液(1μl)涂布在经过表面处理后的基体表面上。在用于与未进行表面处理进行比较的基板，同样要进行涂布。

(B)交联工序

涂布交联溶液后，在200℃的条件下对形成了该涂布膜的基体12加热2小时，使涂膜硬化，形成了碳纳米管结构体层14(图1(a))。而且，为了比较，对于未进行表面处理的基体，也进行相同的操作。反应简图如图5所示。

利用光学显微镜确认得到的碳纳米管结构体层14的状态，结果，为一种极其均匀的硬化膜。与此相对，为了比较，对于用于比较的未进行表面处理的基体上形成的碳纳米管结构体层，同样利用光学显微镜进行确认，结果与进行了表面处理的物质相比，其形成了有一些劣化的十分均匀的硬化膜。

(C)图案形成工序

(C-1)光抗蚀剂层形成工序

在形成了碳纳米管结构体层14的硅片12(经过表面处理后)的该碳纳米管结构体层14一侧的表面，使用自旋式涂布机(MIKASA公司制造1H-DX2)，在2000rpm、20秒的条件下涂布光抗蚀剂剂(长濑产业制造、NPR9710、粘度50mPa·s)，用加热板在2分钟、100℃的条件下进行加热，产生涂膜，形成光抗蚀剂层16(图1(b))。

光抗蚀剂剂PR9710的组成如下所示。

·丙烯甘醇一甲醚乙酸盐：        50～80质量％

·酚醛清漆树脂：                20～50质量％

·感光剂：                      不足10质量％

在碳纳米管结构体层14及形成了光抗蚀剂层16的硅片12上的该光抗蚀剂层16一侧的表面上，使用掩模套准机(MIKASA公司制造的水银灯、MA 20、波长436nm)，在光量为12.7mW/cm²、4秒的条件下，曝光成如图6(a)的曝光部位30所示的形状。在这里，图6(a)为用于说明残存的光抗蚀剂层16的形状的、从形成了碳纳米管结构体层14及光抗蚀剂层16的硅片上的该光抗蚀剂层16看到的扩大平面图，30为光抗蚀剂层16表面的曝光部位。曝光部位30具有本实施形态中的电性接点的形状。

利用加热板在121分钟、110℃的条件下，对曝光后的基体进行加热后，放置冷却，使用作为显影液的东京应化工业制造的NMD-3(四钾铵氢氧化物2.38质量％)，利用显影机(AD-1200淹泽产业)进行显影(图1(c))。此时，利用光学显微镜观察，可以确认光抗蚀剂层形成为电性接点的形状。

(C-2)去除工序

利用UV灯(EKISIMA真空紫外线灯，ATOMU技术研究公司制造，EXM-2100BM，波长172nm)，把以上所述的形成了规定的图案形状的光抗蚀剂层16的基体12在混合气体(氧气10mL/min，氮气40mL/min)中，在20℃的条件下加热，再进行5小时的紫外线(172nm)照射，使其产生氧基，去除碳纳米管结构体层14中的未被光抗蚀剂层16光抗蚀剂的部分。其结果，如图6(a)所示，在被光抗蚀剂层16覆盖的状态下，碳纳米管结构体层14形成了电性接点的形状(图1(d))。

这里，图6(b)为从经过该去除工序后的基体12的光抗蚀剂层16一侧看到的扩大平面图，光抗蚀剂层16通过图中未表示碳纳米管结构体层14，残存在电极12的表面。

(C-3)光抗蚀剂层去除工序

通过用丙酮冲洗，去除作为形成了上述规定图案形状的碳纳米管结构体层14的上层残存的光抗蚀剂层16(图1(c))，用光学显微镜观察来确认得到的碳纳米管装置的表面，结果，可以确认如图7所示的，形成了上述规定图案的形状的碳纳米管结构体层14。

利用以上的方法，得到了形成了作为实施形态1中使用的开关的电性接点而发挥功能的碳纳米管结构体层14的电极50(电子部件)。

而且，同样要准备作为可动侧的基体12的磷铜(厚度500μm)。与上述事实形态相同，调配交联溶液(1)，经过供给工序、交联工序、图案形成工序，形成了规定的图案的碳纳米管结构体层14。

然后，把形成的作为电性接点发挥功能的碳纳米管结构体层14的电极50安装在如图9所示的开关上。利用银膏，把与未作图示的电源装置连接的未作图示的引线与形成了基体12及12’的电性接点的端部相反的端部连接，并把其作为电极端子，制作成开关。

然后，使用毫纤安培计4140B(HYURETTOPAKKADO公司制造)，按照2端子方法进行直流电流-电压特性测定，求得得到的实施形态1的电性接点的碳纳米管结构体层14的直流导电率。其结果，导电率为17S·cm^-1。可以确认碳纳米管结构体层被网络化。

[比较形态1]

使10mg的多层碳纳米管粉末(纯度为90％，平均直径为30nm，平均长度为3μm，SAIENSU实验室制造)分散在20g的异丙醇中。该分散液是一种分散性极差，不能保持作为涂料(交联溶液)的性质形状的物质。

用脉冲工具吸液管，把0.1ml的得到的分散液滴在与实施形态1相同的基板上，铺开，通过在100℃的条件下加热10分钟，得到未交联的多层碳纳米管的堆积物(比较形态1的电极)，利用10倍～20倍左右的光学显微镜观察得到的堆积物，确认其作为凝集体分离成岛状，未呈现出膜状。据此可以得知，不含交联结构的此比较形态的分散液乃至堆积物的成膜性差，不能作为碳纳米管结构体层发挥作用。

(验证试验)

把实施形态1的电极(第1电极)与通过比较形态得到的堆积物(比较形态1的电极)进行电子特性的比较。两者都按照与各个实施形态·比较形态中记载方法相同的方法，在SiO/Si基板上，使碳纳米管结构体层或者堆积物层重新形成1μm左后厚度的膜，并把得到的物质用于本验证试验。

对于各自形成的膜，按照开口间隙为350μm，电镀两个金属电极，使用毫纤安培计(HYURETTOPAKKADO公司制造)利用两端子法，测定直流导电率。在图8中表示了电流-电压特性测定结果。对于在实施形态1中的电极中流动的5V、0.8A左右的电流，比较形态1中的电极为3×10^-4A左右，可以得知：实施形态1的电极会多流动3行以上的电流。

如果在比较形态1中，流动6.4×10^-4A(6.0A)左右的电流，可以得知电流会急速减少。可以考虑到这是由于在碳纳米管相互重迭的部分中，因为没有象实施形态1中的碳纳米管结构体层那样进行化学结合而产生的电阻发热，碳纳米管相互结合而产生的电子连接一部分被失去。

[实施形态2]

作为开关的变形形态，在图10中表示了在旋钮开关的电性接点上，使用了构成使官能基结合的多数的碳纳米管的上述官能基之间结合，相互交联的网眼结构的碳纳米管结构体的事例。图10(a)为表示在陶瓷等绝缘性的支撑板17上固定多个电性接点14而构成的旋钮开关的平面图，图10(b)为其B-B的断面图。在支撑板17上，埋入了导电性端子18，并与涂布了电性接点材料形成的电性接点14电子连接。

通过与此电性接点相对，由于众所周知，所以没有作图示，在支撑板17的中心作为轴旋转，设置与电性接点接触的对向电极，根据旋转方向设置选择性地连接各个触点的旋转式开关，可以构成旋钮式开关。

由于如此作为电性接点17使用网眼状的碳纳米管结构体，所以可以得到长时间稳定地接触产生的电子连接状态。

Claims (36)

1.一种电子部件，具备：基体、与在基体上形成的电性接点，其特征在于：

电性接点由碳纳米管结构体所构成，碳纳米管结构体构成网状结构，上述网状结构使官能基结合的多数的碳纳米管的上述官能基之间化学结合而相互交联。

2.一种电子装置，其特征在于包括：

由权利要求1所述的电子部件构成的第1电极；以及

与上述电性接点呈可接触、分离的第2电极。

3.如权利要求1所述的电子部件，其特征在于：上述碳纳米管结构体通过使含有官能基结合的多数的碳纳米管的溶液硬化，使上述碳纳米管连接的多数的上述官能基之间相互进行化学结合并形成交联部位。

4.如权利要求3所述的电子部件，其特征在于：上述交联部位为利用上述溶液中含有的交联剂，使多数的上述官能基之间相互交联的结构，该交联剂具有非自动聚合性。

5.如权利要求3所述的电子部件，其特征在于：上述交联部位是选自于由-COO(CH₂)₂OCO-、-COOCH₂CHOHCH₂OCO-、-COOCH₂CH(OCO)-CH₂OH及-COOCH₂CH(OCO-)CH₂OCO-组成的群组中的化学结构。

6.如权利要求3所述的电子部件，其特征在于：上述交联部位由上述的多数的官能基彼此之间的化学结合而形成。

7.如权利要求6所述的电子部件，其特征在于：上述化学结合的反应为选自于缩合反应、置换反应、加成反应以及氧化反应其中之一。

8.如权利要求3所述的电子部件，其特征在于：上述交联部位为选自于由-COOCO-、-O-、-NHCO-、-COO-、-NCH-、-NH-、-S-、-O-、-NHCOO-、以及-S-S组成的群组的其中之一。

9.如权利要求1所述的电子部件，其特征在于：上述多数的碳纳米管为多层碳纳米管。

10.一种电子部件的制造方法，其特征在于包括：

供给工序，向基体表面供给含有使官能基结合的多数的碳纳米管的溶液；和

交联工序，使多数的上述官能基间化学结合，以构成使上述多数的碳纳米管相互交联的网状结构的碳纳米管结构体作为电性接点而形成。

11.如权利要求10所述的电子部件的制造方法，其特征在于：上述溶液含有使多数的上述官能基间相互交联的交联剂。

12.如权利要求11所述的电子部件的制造方法，其特征在于：交联剂是非自动聚合性的交联剂。

13.如权利要求11所述的电子部件的制造方法，其特征在于：上述的官能基为选自于由-OH-、-COOH-、-COOR(R为置换或者未置换的烃基)、-COX(X为卤原子)、-NH₂以及-NCO构成的群组中至少其中之一的基，上述交联剂为可与选择的上述官能基进行交联反应的交联剂。

14.如权利要求11所述的电子部件的制造方法，其特征在于：上述交联剂为选自于由多元醇、聚胺、聚羧酸、聚羧酸酯、聚羧酸卤化物、聚碳二酰亚胺以及聚异氰酸酯构成的群组中至少其中之一的交联剂，上述的官能基为与选择的上述交联剂产生交联反应的官能基。

15.如权利要求11所述的电子部件的制造方法，其特征在于：上述的官能基为选自于由-OH、-COOH、-COOR(R为置换或者未置换的烃基)、-COX(X为卤原子)、-NH₂以及-NCO构成的群组中至少其中之一的基，上述交联剂为选自于由多元醇、聚胺、聚羧酸、聚羧酸酯、聚羧酸卤化物、聚碳二酰亚胺以及聚异氰酸酯构成的群组中至少其中之的交联剂，上述官能基与上述交联剂是为了使相互产生反应而分别选择的组合。

16.如权利要求13所述的电子部件的制造方法，其特征在于：上述官能基为-COOR(R为置换或者未置换的烃基)。

17.如权利要求16所述的电子部件的制造方法，其特征在于：上述交联剂为多元醇。

18.如权利要求17所述的电子部件的制造方法，其特征在于：上述交联剂为选自于丙三醇、乙二醇、丁烯二醇、己炔二醇、醌醇、以及萘二醇构成的群组中至少其中之一。

19.如权利要求10所述的电子部件的制造方法，其特征在于：上述溶液还含有溶剂。

20.如权利要求19所述的电子部件的制造方法，其特征在于：上述交联剂还兼作溶剂。

21.如权利要求10所述的电子部件的制造方法，其特征在于：生成上述化学结合的反应是使多数的上述官能基彼此之间产生化学结合反应。

22.如权利要求21所述的电子部件的制造方法，其特征在于：上述溶液含有使上述官能基彼此之间产生化学结合的添加剂。

23.如权利要求22所述的电子部件的制造方法，其特征在于：上述反应为脱水缩合，上述添加剂为缩合剂。

24.如权利要求23所述的电子部件的制造方法，其特征在于：上述官能基为选自于由-COOR(R为置换或者未置换的烃基)、-COOH、-COX(X为卤原子)、-OH、-CHO、-NH₂构成的群组中至少其中之一。

25.如权利要求24所述的电子部件的制造方法，其特征在于：上述官能基为-COOH。

26.如权利要求23所述的电子部件的制造方法，其特征在于：上述缩合剂为选自于由硫酸、N-乙基-N’-(3-二甲基胺基丙基)碳化二亚胺及二环己基碳化二亚胺构成的群组中的其中之一。

27.如权利要求22所述的电子部件的制造方法，其特征在于：上述反应为置换反应，上述添加剂为碱基。

28.如权利要求27所述的电子部件的制造方法，其特征在于：上述官能基为选自于由-NH₂、-X(X为卤原子)、-SH、-OH、-OSO₂CH₃及-OSO₂(C₆H₄)CH₃构成的群组中的其中之一。

29.如权利要求27所述的电子部件的制造方法，其特征在于：上述碱基为选自于由氢氧化钠、氢氧化钾、吡啶及乙醇钠构成的群组中的其中之一。

30.如权利要求21所述的电子部件的制造方法，其特征在于：上述反应为加成反应。

31.如权利要求30所述的电子部件的制造方法，其特征在于：上述官能基为选自于由-OH、及-NCO构成的群组中至少其中之一。

32.如权利要求21所述的电子部件的制造方法，其特征在于：上述反应是氧化反应。

33.如权利要求32所述的电子部件的制造方法，其特征在于：上述官能基为-SH。

34.如权利要求32所述的电子部件的制造方法，其特征在于：在上述溶液中含有氧化反应催化剂。

35.如权利要求34所述的电子部件的制造方法，其特征在于：上述氧化反应催化剂为碘。

36.一种电子装置的制造方法，其特征在于：包括安装工序，把权利要求10所述的制造方法得到的电子部件所构成的第1电极及第2电极，安装成使上述的第2电极与上述的第1电极的电性接点呈可接触、分离的连接。

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