JP6476104B2 - CNT structure manufacturing method and manufacturing apparatus - Google Patents

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Description

本発明はカーボンナノチューブ（以下、ＣＮＴともいう）の構造体（以下、ＣＮＴ構造体ともいう）の製造方法および製造装置に関する。   The present invention relates to a method for manufacturing a carbon nanotube (hereinafter also referred to as CNT) structure (hereinafter also referred to as a CNT structure) and a manufacturing apparatus.

ＣＮＴは、グラフェンからなる外側面を有するという特異的な構造を有するため、様々な分野における機能材料や構造材料への応用が期待されている。ＣＮＴの有する優れた特性としては、機械的強度が高く、質量が軽く、電気伝導特性が良く、耐熱性、熱伝導性などの熱特性が良く、化学的耐腐食性が高く、且つ電界電子放出特性がよいことが挙げられる。したがって、ＣＮＴを応用した機能材料や構造材料の具体的な用途として、軽量高強度ワイヤ、走査プローブ顕微鏡（ＳＰＭ）の探針、電界放出ディスプレイ（ＦＥＤ）の冷陰極、導電性樹脂、高強度樹脂、耐腐食性樹脂、耐摩耗性樹脂、高度潤滑性樹脂、二次電池や燃料電池の電極、ＬＳＩの層間配線材料、バイオセンサーなどが考えられている。   Since CNT has a specific structure of having an outer surface made of graphene, it is expected to be applied to functional materials and structural materials in various fields. The excellent properties of CNTs include high mechanical strength, light mass, good electrical conductivity, good thermal properties such as heat resistance and thermal conductivity, high chemical corrosion resistance, and field electron emission. The characteristic is good. Therefore, specific applications of functional materials and structural materials using CNT include lightweight high-strength wires, scanning probe microscope (SPM) probes, field emission display (FED) cold cathodes, conductive resins, and high-strength resins. Corrosion-resistant resins, abrasion-resistant resins, highly lubricious resins, secondary battery and fuel cell electrodes, LSI interlayer wiring materials, biosensors, and the like are considered.

種々の用途に応用可能なＣＮＴ構造体の製造方法として、簡単な工程による高効率な製造を目的として、相互に平行であり基板に垂直な複数のＣＮＴを含むＣＮＴアレイから、ウェブやフィルム等を引き出す製造方法が提案されている（例えば、特許文献１）。
特許文献１には、ＣＮＴアレイの端部に接着面を接着させてＣＮＴフィルムを引き出すＣＮＴ構造体の製造方法において、複数のＣＮＴを基板に０〜９０°の角度で傾倒させて接着面との接触面積を増大させる方法が記載されている。当該方法は、ＣＮＴフィルムを均一に引き出すために、ＣＮＴアレイの端部を引出開始位置としてＣＮＴ構造体の製造する方法である。 As a method of manufacturing a CNT structure applicable to various uses, for the purpose of high-efficiency manufacturing by a simple process, a web, a film, or the like is obtained from a CNT array including a plurality of CNTs parallel to each other and perpendicular to a substrate. A manufacturing method for drawing out has been proposed (for example, Patent Document 1).
In Patent Document 1, in a method of manufacturing a CNT structure in which an adhesive surface is bonded to an end of a CNT array and a CNT film is drawn out, a plurality of CNTs are tilted at an angle of 0 to 90 ° with respect to the substrate. A method for increasing the contact area is described. This method is a method of manufacturing a CNT structure using the end of the CNT array as a drawing start position in order to draw the CNT film uniformly.

特開２０１０−２４８０６９号公報JP 2010-248069 A

しかし、ＣＮＴアレイの端部は、内部と比較してＣＮＴの均一性が低いことが多い。このため、特許文献１に記載されているＣＮＴ構造体の製造方法では、仮にＣＮＴアレイ端部のＣＮＴを十分に接着できたとしても、ＣＮＴアレイ端部の均一性の低さに起因して、均一なＣＮＴ構造体を引き出せないことがある。
そこで、本発明は、端部の均一性が低いＣＮＴアレイを原料とする場合でも、ウェブやフィルム等のＣＮＴ構造体を容易かつ安定的に引き出して、均一性の高いＣＮＴ構造体を形成することができる製造方法および装置の提供を目的としている。 However, the end portion of the CNT array is often less uniform in CNT than the inside. For this reason, in the manufacturing method of the CNT structure described in Patent Document 1, even if the CNTs at the end of the CNT array can be sufficiently bonded, due to the low uniformity of the CNT array end, A uniform CNT structure may not be pulled out.
Therefore, the present invention can easily and stably pull out a CNT structure such as a web or a film to form a highly uniform CNT structure even when a CNT array with low uniformity at the end is used as a raw material. It is an object of the present invention to provide a manufacturing method and apparatus capable of performing the above.

上記課題を解決するために提供される本発明は、次のとおりである。
［１］基板表面に配列された複数のＣＮＴを含むＣＮＴアレイの一部からＣＮＴ構造体を引き出すＣＮＴ構造体の製造方法であって、前記ＣＮＴアレイの表面側から前記基板側に引出開始位置設定手段を移動させて、所定位置で停止させて引出開始位置を設定する引出開始位置設定ステップと、ＣＮＴアレイから取り除かれる除去部を前記ＣＮＴアレイのＣＮＴ供給源側から離れる方向に移動させてＣＮＴ構造体を引き出す引出ステップと、を備えている、ＣＮＴ構造体の製造方法。
［２］前記引出開始位置設定ステップでは、前記所定位置は前記引出開始位置設定手段が前記基板表面に接触せず、前記引出開始位置設定手段と前記基板表面との間に前記ＣＮＴアレイの連続部を残す位置であり、前記引出ステップでは、前記連続部を引出開始位置としてＣＮＴ構造体を引き出す［１］に記載のＣＮＴ構造体の製造方法。
［３］前記引出ステップは、前記引出開始位置設定手段を、前記ＣＮＴアレイのＣＮＴ供給源側から離れる方向に移動させてＣＮＴ構造体を引き出す［１］または［２］に記載のＣＮＴ構造体の製造方法。
［４］前記引出開始位置設定手段が板状部材を有する［２］または［３］に記載のＣＮＴ構造体の製造方法。
［５］前記板状部材は、前記ＣＮＴ構造体に挿入される側の断面形状が端部に向かって徐々に細くなる先細りのテーパー状である［４］に記載のＣＮＴ構造体の製造方法。
［６］前記引出開始位置設定ステップと前記引出ステップとの間に、前記所定位置において前記板状部材を前記除去部側に傾ける傾斜ステップを備えている［４］または［５］に記載のＣＮＴ構造体の製造方法。
［７］前記板状部材は、前記除去部側にのみ斜面を備えている［５］または［６］に記載のＣＮＴ構造体の製造方法。
［８］前記引出開始位置設定手段が糸状部材を有する［１］〜［３］のいずれか一つに記載のＣＮＴ構造体の製造方法。
［９］前記引出ステップでは、前記引出位置設定ステップにおいて前記引出開始位置設定手段が挿入された前記所定位置から、前記引出開始位置設定手段を移動させてＣＮＴ構造体を引き出す［１］〜［８］のいずれか一つに記載のＣＮＴ構造体の製造方法。 The present invention provided to solve the above problems is as follows.
[1] A method of manufacturing a CNT structure that pulls out a CNT structure from a part of a CNT array including a plurality of CNTs arranged on a substrate surface, wherein a drawing start position is set from the surface side of the CNT array to the substrate side A pulling start position setting step for moving the means and stopping at a predetermined position to set a pulling start position; and a removal unit to be removed from the CNT array is moved in a direction away from the CNT supply source side of the CNT array. A method for producing a CNT structure, comprising: a drawing step for pulling out the body.
[2] In the drawing start position setting step, the predetermined position is set so that the drawing start position setting means does not contact the substrate surface, and the continuous portion of the CNT array is between the drawing start position setting means and the substrate surface. The method for producing a CNT structure according to [1], wherein in the extraction step, the CNT structure is pulled out using the continuous portion as the extraction start position.
[3] In the extraction step, the extraction start position setting unit is moved in a direction away from the CNT supply source side of the CNT array, and the CNT structure is extracted, [1] or [2] Production method.
[4] The method for producing a CNT structure according to [2] or [3], wherein the drawing start position setting means includes a plate-like member.
[5] The method for manufacturing a CNT structure according to [4], wherein the plate-like member has a tapered shape in which a cross-sectional shape on the side inserted into the CNT structure is gradually narrowed toward an end.
[6] The CNT according to [4] or [5], further including an inclination step for inclining the plate member toward the removal portion at the predetermined position between the extraction start position setting step and the extraction step. Manufacturing method of structure.
[7] The method for producing a CNT structure according to [5] or [6], wherein the plate-like member has a slope only on the removal portion side.
[8] The method for producing a CNT structure according to any one of [1] to [3], wherein the drawing start position setting unit includes a thread-like member.
[9] In the extraction step, the CNT structure is pulled out by moving the extraction start position setting means from the predetermined position where the extraction start position setting means is inserted in the extraction position setting step. ] The manufacturing method of the CNT structure as described in any one of.

［１０］基板表面に配列された複数のＣＮＴを含むＣＮＴアレイの一部からＣＮＴ構造体を引き出すことによりＣＮＴ構造体を製造する製造装置であって、前記ＣＮＴアレイから前記ＣＮＴ構造体の引出を開始する引出開始位置設定手段と、前記引出開始位置設定手段の位置を制御する制御手段を備えており、前記制御手段が、前記引出開始位置設定手段を前記ＣＮＴアレイの表面側から前記基板側に移動させて、所定位置で停止させることにより引出開始位置を設定し、前記引出開始位置設定手段を前記ＣＮＴアレイから除去される除去部側に移動させて、前記ＣＮＴアレイから前記ＣＮＴ構造体を引き出すことを特徴とするＣＮＴ構造体の製造装置。
［１１］前記開始部設定手段は板状部材を有しており、前記制御手段は、前記所定位置において、前記板状部材を前記除去部側に傾斜可能である［１０］に記載のＣＮＴ構造体の製造装置。
［１２］前記引出開始位置設定手段は、糸状部材を有する［１０］または［１１］に記載のＣＮＴ構造体の製造装置。
［１３］前記引出開始位置設定手段は、前記除去部側の面と前記ＣＮＴアレイとの付着性が、前記ＣＮＴ供給源側面と前記ＣＮＴアレイとの付着性よりも高い［１０］〜［１２］のいずれか一つに記載のＣＮＴ構造体の製造装置。 [10] A manufacturing apparatus for manufacturing a CNT structure by pulling out a CNT structure from a part of a CNT array including a plurality of CNTs arranged on a substrate surface, wherein the CNT structure is pulled out from the CNT array. A drawing start position setting means for starting, and a control means for controlling the position of the drawing start position setting means. The control means moves the drawing start position setting means from the surface side of the CNT array to the substrate side. The extraction start position is set by moving and stopping at a predetermined position, and the extraction start position setting means is moved to the removal portion side removed from the CNT array, and the CNT structure is pulled out from the CNT array. An apparatus for producing a CNT structure characterized by the above.
[11] The CNT structure according to [10], wherein the start unit setting unit includes a plate member, and the control unit can tilt the plate member toward the removal unit at the predetermined position. Body manufacturing equipment.
[12] The CNT structure manufacturing apparatus according to [10] or [11], wherein the drawing start position setting unit includes a thread-like member.
[13] In the drawing start position setting means, the adhesion between the surface on the removal unit side and the CNT array is higher than the adhesion between the CNT supply source side surface and the CNT array [10] to [12] The manufacturing apparatus of the CNT structure as described in any one of these.

ＣＮＴアレイの表面側から基板側に引出開始位置設定手段を移動させることにより、ＣＮＴアレイの端ではなく均一性の高い内側にＣＮＴ構造体の引出開始位置を設定することができる。したがって、ＣＮＴアレイの端部が不均一な場合でも、均一性の高いＣＮＴ構造体を容易かつ安定的に形成することができる。   By moving the extraction start position setting means from the surface side of the CNT array to the substrate side, it is possible to set the extraction start position of the CNT structure not on the edge of the CNT array but on the inside with high uniformity. Therefore, even when the ends of the CNT array are not uniform, a highly uniform CNT structure can be formed easily and stably.

本発明の実施形態のＣＮＴ構造体の製造方法を模式的に示す、（ａ）ＣＮＴアレイの表面側から引出開始位置設定手段の挿入を開始する段階（所定位置Ｘへ移動させる前）の斜視図、（ｂ）引出開始位置設定手段をＣＮＴアレイに挿入して所定位置Ｘで停止させた段階の斜視図、（ｃ）ＣＮＴアレイのＣＮＴ供給源側から離れる方向に引出開始位置設定手段を移動させた段階（所定位置Ｘから移動させた後）の斜視図The perspective view of the stage (before moving to predetermined position X) which starts insertion of (a) drawer start position setting means from the surface side of a CNT array which shows typically the manufacturing method of the CNT structure of an embodiment of the present invention. (B) Perspective view of the stage where the extraction start position setting means is inserted into the CNT array and stopped at the predetermined position X, (c) The extraction start position setting means is moved away from the CNT supply source side of the CNT array. Perspective view after moving from a predetermined position X 本発明の実施形態に係る製造方法における板状部材を備えている引出開始位置設定手段の断面形状の一例について引出開始位置設定手段が所定位置Ｘで停止した段階を示す、図１（ｂ）のＡ−Ａ矢視断面図FIG. 1B shows a stage where the drawing start position setting means stops at a predetermined position X with respect to an example of the cross-sectional shape of the drawing start position setting means provided with the plate-like member in the manufacturing method according to the embodiment of the present invention. A-A arrow cross-sectional view 本発明の実施形態に係る製造方法における、断面形状が異なる引出開始位置設定手段の他の一例が所定位置Ｘで停止した段階を示す断面図Sectional drawing which shows the step which another example of the drawing start position setting means from which cross-sectional shape differs in the manufacturing method which concerns on embodiment of this invention stopped at the predetermined position X 本発明の実施形態に係る製造方法における、断面形状が異なる引出開始位置設定手段のさらに他の一例が所定位置Ｘで停止した段階を示す断面図Sectional drawing which shows the step which another example of the drawing start position setting means from which cross-sectional shape differs in the manufacturing method which concerns on embodiment of this invention stopped at the predetermined position X 本発明の実施形態に係る製造方法における、断面形状が異なる引出開始位置設定手段が所定位置Ｘで停止した段階を示す断面図Sectional drawing which shows the step which the drawer start position setting means from which cross-sectional shape differs in the manufacturing method which concerns on embodiment of this invention stopped at the predetermined position X 本発明の実施形態に係る製造方法における傾斜ステップを模式的に示す、（ａ）引出開始位置設定手段を所定位置Ｘで停止させた段階の側面図、（ｂ）引出開始位置設定手段の下端を所定位置Ｘに保持したままで、基板表面の法線Ｖを基準として引出開始位置設定手段をＣＮＴアレイ供給源の反対側に傾けた段階の側面図The inclination step in the manufacturing method which concerns on embodiment of this invention is shown typically, (a) The side view of the stage which stopped the drawer start position setting means at the predetermined position X, (b) The lower end of the drawer start position setting means Side view of the stage where the extraction start position setting means is tilted to the opposite side of the CNT array supply source with the normal position V of the substrate surface as a reference while being held at the predetermined position X 所定位置Ｘに移動した段階において、引出開始位置設定手段の除去部側の側面がＣＮＴアレイの端よりも内側にある場合を示す側面図The side view which shows the case where the side surface by the side of the removal part of a drawing start position setting means exists inside the edge of a CNT array in the stage which moved to the predetermined position X 所定位置Ｘに移動した段階において、引出開始位置設定手段の除去部側の側面がＣＮＴアレイの端よりも外側にある場合を示す側面図The side view which shows the case where the side surface by the side of the removal part of a drawing start position setting means exists outside the edge of a CNT array in the stage which moved to the predetermined position X 本発明の実施形態に係る製造方法において、糸状部材を有する引出開始位置設定手段を用いた場合を模式的に示す、（ａ）ＣＮＴアレイの表面側から引出開始位置設定手段の挿入を開始する段階（所定位置Ｘへ移動させる前）の斜視図、（ｂ）引出開始位置設定手段を所定位置Ｘで停止させた段階の斜視図、（ｃ）引出開始位置設定手段を、ＣＮＴアレイのＣＮＴ供給源側から離れる方向に移動させてＣＮＴ構造体を引き出した段階（所定位置Ｘから移動させた後）の斜視図In the manufacturing method according to the embodiment of the present invention, (a) the step of starting the insertion of the drawing start position setting means from the surface side of the CNT array schematically shows the case where the drawing start position setting means having a thread-like member is used. A perspective view (before moving to a predetermined position X), (b) a perspective view at a stage where the extraction start position setting means is stopped at the predetermined position X, and (c) a CNT supply source of the CNT array. The perspective view of the stage (after moving from the predetermined position X) where the CNT structure is pulled out by moving in a direction away from the side 本発明の実施形態に係る製造方法における糸状部材を有する引出開始位置設定手段の断面形状の一例を示す、所定位置Ｘに移動した段階における図９（ｂ）のＢ−Ｂ矢視断面図FIG. 9B is a cross-sectional view taken along the line B-B of FIG. 9B at the stage of moving to the predetermined position X, showing an example of the cross-sectional shape of the drawing start position setting means having the thread-like member in the manufacturing method according to the embodiment of the present invention. 本発明の実施形態に係るＣＮＴ構造体の製造装置のブロック図The block diagram of the manufacturing apparatus of the CNT structure which concerns on embodiment of this invention 本発明の実施例１の結果を示す図面代用写真Drawing substitute photograph showing results of Example 1 of the present invention 本発明の実施例２の結果を示す図面代用写真Drawing substitute photograph showing results of Example 2 of the present invention

以下、本発明の実施形態について説明する。
［ＣＮＴ構造体の製造方法］
基板表面に配列された複数のＣＮＴを含むＣＮＴアレイの一部からＣＮＴ構造体を引き出すＣＮＴ構造体の製造方法として、本発明を実施する形態について、以下、説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described.
[Method for producing CNT structure]
As a method for manufacturing a CNT structure in which a CNT structure is drawn from a part of a CNT array including a plurality of CNTs arranged on the substrate surface, an embodiment for carrying out the present invention will be described below.

図１（ａ）〜（ｃ）は、本実施形態のＣＮＴ構造体の製造方法を模式的に示している。図１（ａ）はＣＮＴアレイの表面側から引出開始位置設定手段の挿入を開始する段階（所定位置Ｘへ移動させる前）の斜視図であり、図１（ｂ）は引出開始位置設定手段をＣＮＴアレイに挿入して、所定位置Ｘで停止させた段階の斜視図であり、図１（ｃ）はＣＮＴアレイのＣＮＴ供給源側から離れる方向に引出開始位置設定手段を移動させた段階（所定位置Ｘから移動させた後）の斜視図である。図１（ａ）〜図１（ｃ）を参酌しつつ、本実施形態のＣＮＴ構造体の製造方法における、引出開始位置設定ステップおよび引出ステップについて説明する。   1A to 1C schematically show a method for manufacturing a CNT structure according to this embodiment. FIG. 1 (a) is a perspective view of a stage of starting the insertion of the drawing start position setting means from the surface side of the CNT array (before moving to the predetermined position X), and FIG. 1 (b) is a drawing start position setting means. FIG. 1C is a perspective view of a stage where the CNT array is inserted and stopped at a predetermined position X, and FIG. 1C is a stage where the extraction start position setting means is moved in a direction away from the CNT supply source side of the CNT array (predetermined It is a perspective view after moving from the position X. The drawing start position setting step and the drawing step in the method of manufacturing the CNT structure according to the present embodiment will be described with reference to FIGS.

［引出開始位置設定ステップ］
引出開始位置設定ステップは、ＣＮＴアレイの表面側から基板側に引出開始位置設定手段を移動させて、所定位置で停止させることにより、ＣＮＴアレイに引出開始位置を設定する工程である。本実施形態において、「ＣＮＴアレイの表面」とは、ＣＮＴの先端により形成される面をいう。ＣＮＴの先端側をＣＮＴアレイの「表面側」といい、基板のＣＮＴアレイが成長する面を基板表面という。ＣＮＴが基板と接している側をＣＮＴアレイの「基板側」または「基板表面側」という。 [Drawer start position setting step]
The extraction start position setting step is a step of setting the extraction start position in the CNT array by moving the extraction start position setting means from the surface side of the CNT array to the substrate side and stopping at a predetermined position. In the present embodiment, the “surface of the CNT array” refers to a surface formed by the tips of the CNTs. The tip side of the CNT is called the “surface side” of the CNT array, and the surface of the substrate on which the CNT array grows is called the substrate surface. The side where the CNT is in contact with the substrate is referred to as the “substrate side” or “substrate surface side” of the CNT array.

図１（ａ）〜図１（ｃ）のうち、図１（ａ）から図１（ｂ）までの工程が引出開始位置設定ステップに相当する。図１（ａ）に示すように、ＣＮＴアレイ２の表面２１側からＣＮＴアレイ２内部に引出開始位置設定手段１を挿入して、図１（ｂ）に示すように、挿入した引出開始位置設定手段１を所定位置Ｘで停止させて、引出開始位置２３を設定する。引出開始位置設定手段１が所定位置Ｘに挿入された状態においては、引出開始位置設定手段１と基板表面３１との間には、ＣＮＴ供給源２Ａと除去部２Ｂとを接続する連続部２Ｃが形成される。   1A to 1C, the steps from FIG. 1A to FIG. 1B correspond to the drawing start position setting step. As shown in FIG. 1 (a), the drawer start position setting means 1 is inserted into the CNT array 2 from the surface 21 side of the CNT array 2, and the inserted drawer start position is set as shown in FIG. 1 (b). The means 1 is stopped at the predetermined position X, and the drawing start position 23 is set. In a state where the extraction start position setting means 1 is inserted at the predetermined position X, a continuous part 2C connecting the CNT supply source 2A and the removal part 2B is provided between the extraction start position setting means 1 and the substrate surface 31. It is formed.

図１（ａ）〜図１（ｃ）では、引出開始位置設定手段１を移動させて、ＣＮＴアレイ２内に挿入する例を示している。しかし、引出開始位置設定ステップは、引出開始位置設定手段１をＣＮＴアレイ２内に挿入する場合のみではなく、引出開始位置設定手段１を移動させて、ＣＮＴアレイ２の端２２を有する部分を表面２１側から基板３方向に押しつぶす場合も含んでいる（図８参照）。   1A to 1C show an example in which the drawing start position setting means 1 is moved and inserted into the CNT array 2. However, in the drawing start position setting step, not only the drawing start position setting means 1 is inserted into the CNT array 2, but the drawing start position setting means 1 is moved so that the portion having the end 22 of the CNT array 2 is surfaced. This includes the case of crushing from the 21 side toward the substrate 3 (see FIG. 8).

引出開始位置設定ステップにおいて引出開始位置設定手段１を所定位置Ｘまで挿入することにより、引出ステップによりＣＮＴアレイ２が分割される引出開始位置２３を規定できる。引出ステップにより、基板表面２１上に残ってＣＮＴ供給源となるＣＮＴアレイ２の一方をＣＮＴ供給源２Ａといい、基板表面２１から取り除かれるＣＮＴアレイ２の他方を除去部２Ｂという。図１（ｃ）には、引出開始位置設定手段１とともに除去部２Ｂを所定位置Ｘから移動させて除去部２Ｂを取り除く例を示した。しかし、除去部２ＢをＣＮＴ供給源側から離れる方向に移動させる手段として、引出開始位置設定手段１とは別の部材を用いてもよい。例えば、引出開始位置設定手段１とともに除去部２Ｂを所定位置Ｘから移動せることなく、別の部材を用いて除去部２Ｂを取り除くこととしてもよい。   By inserting the drawing start position setting means 1 to the predetermined position X in the drawing start position setting step, the drawing start position 23 where the CNT array 2 is divided by the drawing step can be defined. One of the CNT arrays 2 remaining on the substrate surface 21 and serving as the CNT supply source by the extraction step is referred to as a CNT supply source 2A, and the other of the CNT arrays 2 removed from the substrate surface 21 is referred to as a removal unit 2B. FIG. 1C shows an example in which the removal unit 2B is moved from the predetermined position X together with the drawing start position setting unit 1 to remove the removal unit 2B. However, a member other than the drawing start position setting unit 1 may be used as a unit that moves the removal unit 2B in a direction away from the CNT supply source side. For example, the removal unit 2B may be removed using another member without moving the removal unit 2B from the predetermined position X together with the drawing start position setting unit 1.

ＣＮＴアレイの連続部２Ｃは、後の引出ステップでＣＮＴ構造体が最初に引き出される引出開始位置２３となる。引出開始位置設定ステップにより、ＣＮＴアレイ２の端２２ではなく、ＣＮＴアレイ２内に引出開始位置２３を設定する。ＣＮＴの均一性が高い連続部２Ｃが引出開始位置２３となるから、後の引出ステップによって引き出しを開始した最初の段階から均質なＣＮＴ構造体４を製造することが可能になる。   The continuous portion 2C of the CNT array becomes the extraction start position 23 from which the CNT structure is first extracted in a subsequent extraction step. In the extraction start position setting step, the extraction start position 23 is set not in the end 22 of the CNT array 2 but in the CNT array 2. Since the continuous portion 2C having high CNT uniformity is the extraction start position 23, it is possible to manufacture the homogeneous CNT structure 4 from the first stage where the extraction is started in the subsequent extraction step.

［引出ステップ］
引出ステップは、ＣＮＴアレイの除去部をＣＮＴアレイの除去部側（ＣＮＴ供給源の反対側）に移動させてＣＮＴ構造体を引き出すステップであり、引出位置設定ステップにおいて引出開始位置設定手段により規定された除去部をＣＮＴアレイから取り除いてＣＮＴ構造体を引き出す工程である。 [Drawing step]
The extraction step is a step of extracting the CNT structure by moving the removal unit of the CNT array to the removal unit side of the CNT array (opposite side of the CNT supply source), and is defined by the extraction start position setting means in the extraction position setting step. In this step, the removed portion is removed from the CNT array and the CNT structure is pulled out.

図１（ａ）〜図１（ｃ）のうち、図１（ｂ）から図１（ｃ）までの工程（引出開始位置設定手段を所定位置Ｘから移動させる工程）が引出ステップに相当する。図１（ｂ）に示すように、引出開始位置設定手段１を所定位置Ｘで停止させた後に、図１（ｃ）に示すように、除去部２Ｂ側の方向（ＣＮＴ供給源２Ａとは反対側の方向）に引出開始位置設定手段１を移動させる。引出開始位置設定手段１を移動させることにより、ＣＮＴ供給源２ＡからＣＮＴ構造体４を連続的に引き出す。   1A to 1C, the process from FIG. 1B to FIG. 1C (the process of moving the extraction start position setting means from the predetermined position X) corresponds to the extraction step. As shown in FIG. 1 (b), after the drawing start position setting means 1 is stopped at the predetermined position X, as shown in FIG. 1 (c), the direction toward the removal unit 2B (opposite to the CNT supply source 2A) The drawing start position setting means 1 is moved in the direction of the side). By moving the drawing start position setting means 1, the CNT structure 4 is continuously pulled out from the CNT supply source 2A.

引出ステップにおいて、引出開始位置設定手段１を除去部２Ｂ側に移動させるとは、所定位置Ｘを基準として、ＣＮＴ供給源２Ａとは反対側に引出開始位置設定手段１を移動させることをいう。   In the extraction step, the movement of the extraction start position setting means 1 toward the removal unit 2B means that the extraction start position setting means 1 is moved to the side opposite to the CNT supply source 2A with the predetermined position X as a reference.

なお、図１（ｃ）には、引出開始位置設定手段１を基板３の基板表面３１に対して斜め方向（図中では右下の方向）に移動させる形態を示したが、このように引出開始位置設定手段１を基板表面３１と完全に平行な方向（基板表面３１に対して０°の方向）に移動させることは必要でなく、基板表面３１に対して斜め方向に引出開始位置設定手段１を移動させてもよい。引出開始位置設定手段１の移動方向は、基板表面３１に対して０°〜７０°の範囲とすることが好ましい。   FIG. 1C shows a form in which the drawing start position setting means 1 is moved in an oblique direction (lower right direction in the drawing) with respect to the substrate surface 31 of the substrate 3. It is not necessary to move the start position setting means 1 in a direction completely parallel to the substrate surface 31 (a direction of 0 ° with respect to the substrate surface 31), and the drawing start position setting means is inclined with respect to the substrate surface 31. 1 may be moved. The moving direction of the drawing start position setting means 1 is preferably in the range of 0 ° to 70 ° with respect to the substrate surface 31.

［板状部材］
図２は、図１（ｂ）のＡ−Ａ矢視断面図であり、本発明の実施形態に係るＣＮＴ構造体の製造方法において用いられる引出開始位置設定手段の断面形状の一例について引出開始位置設定手段が所定位置Ｘで停止した段階を示している。同図に示すように、引出開始位置設定ステップにおける所定位置Ｘは、引出開始位置設定手段（板状部材）１が基板表面３１に接触しない位置であり、引出開始位置設定手段１と基板表面３１との間にＣＮＴアレイ２の連続部２Ｃを形成する。このようにＣＮＴ供給源２Ａと除去部２Ｂとの間に連続部２Ｃを形成することにより、引出開始位置設定手段１をＣＮＴ供給源２Ａの反対側に移動させる引出ステップにおいて、連続部２Ｃを引出開始位置２３としてＣＮＴ構造体４を引き出すことができる。 [Plate-shaped member]
FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. 1 (b) and shows an example of the drawing start position of the drawing start position setting means used in the method for manufacturing a CNT structure according to the embodiment of the present invention. A stage where the setting means stops at a predetermined position X is shown. As shown in the drawing, the predetermined position X in the drawing start position setting step is a position at which the drawing start position setting means (plate member) 1 does not contact the substrate surface 31, and the drawing start position setting means 1 and the substrate surface 31 are not in contact with each other. A continuous portion 2C of the CNT array 2 is formed between the two. Thus, by forming the continuous part 2C between the CNT supply source 2A and the removal part 2B, the continuous part 2C is pulled out in the extraction step of moving the extraction start position setting means 1 to the opposite side of the CNT supply source 2A. The CNT structure 4 can be pulled out as the start position 23.

ＣＮＴアレイ２の高さをＨとし、ＣＮＴアレイ２の連続部２Ｃの高さをＨｃとすると、引出開始位置設定ステップにおいて、引出開始位置設定手段１を所定位置Ｘに挿入した状態における、連続部２Ｃの高さをＨｃが下記の式（１）を満たすことが好ましい。
０．１Ｈ≦ＨＣ≦０．９Ｈ・・・（１） Assuming that the height of the CNT array 2 is H and the height of the continuous portion 2C of the CNT array 2 is Hc, the continuous portion in the state where the extraction start position setting means 1 is inserted at the predetermined position X in the extraction start position setting step. It is preferable that the height of 2C satisfies the following formula (1).
0.1H ≦ H C ≦ 0.9H (1)

連続部２Ｃの高さＨＣを０．９Ｈ以下とすること、すなわちＣＮＴアレイの表面２１から引出開始位置設定手段１を挿入する距離を０．１Ｈ以上とすることより、引出開始位置設定ステップの後の引出ステップにおいて、除去部２Ｂを安定的に引出開始位置設定手段１とともに移動させることができる。 The continuous portion 2C height H C or less 0.9H, i.e. than to a distance of inserting a pull-out start position setting unit 1 from the surface 21 of the CNT array with more than 0.1H, lead start position setting step In the subsequent extraction step, the removal unit 2B can be moved together with the extraction start position setting means 1 in a stable manner.

連続部２Ｃの高さＨＣを０．１Ｈ以上とすること、すなわちＣＮＴアレイの表面２１から引出開始位置設定手段１を挿入する距離を０．９Ｈ以下とすることより、引出開始位置設定ステップの後の引出ステップによってＣＮＴアレイ２が分割されることを防止して、安定的に引出開始位置２３からＣＮＴ構造体４を引き出すことができる。 It is of the continuous portion 2C height H C or more 0.1H, i.e. than to a distance of inserting a pull-out start position setting unit 1 from the surface 21 of the CNT array than 0.9H, lead start position setting step It is possible to prevent the CNT array 2 from being divided by the subsequent extraction step, and to stably extract the CNT structure 4 from the extraction start position 23.

基板表面３１からのＣＮＴアレイ２の高さＨは限定されないが、例えば、０．２ｍｍ〜１．５ｍｍ程度とすれば、安定的に引出開始位置２３とからＣＮＴ構造体４を引き出すことができる。   The height H of the CNT array 2 from the substrate surface 31 is not limited. For example, if the height H is about 0.2 mm to 1.5 mm, the CNT structure 4 can be stably pulled out from the extraction start position 23.

図２に示すように、ＣＮＴアレイ２の端２２は凹凸などが形成され不均一であることが多い。このため、端２２を引出開始位置としてＣＮＴ構造体４（図１（ｃ）参照）を引き出すと、端２２の凹凸に影響されて、均一なＣＮＴ構造体４を引き出すことが困難である。そこで、本実施形態の製造方法は、ＣＮＴアレイ２の表面２１側から引出開始位置設定手段１を挿入することにより、端２２から内側に入った均一性の高いＣＮＴアレイ２の領域に連続部２Ｃを形成して、引出開始位置２３とする。端２２からどの程度離れた位置を連続部２Ｃとするかは、ＣＮＴアレイ２の端２２の不均一性や、ＣＮＴ構造体４に要求される均一性などに応じて、適宜設定することができる。   As shown in FIG. 2, the end 22 of the CNT array 2 is often uneven due to the formation of irregularities. For this reason, when the CNT structure 4 (see FIG. 1C) is pulled out with the end 22 as the extraction start position, it is difficult to pull out the uniform CNT structure 4 due to the unevenness of the end 22. Therefore, in the manufacturing method of the present embodiment, by inserting the drawing start position setting means 1 from the surface 21 side of the CNT array 2, the continuous portion 2 </ b> C is formed in the region of the highly uniform CNT array 2 entering from the end 22. Is formed as a drawing start position 23. How far away from the end 22 is the continuous portion 2C can be appropriately set according to the non-uniformity of the end 22 of the CNT array 2, the uniformity required for the CNT structure 4, and the like. .

図２では、引出開始位置設定手段１の基板３側が基板表面３１と略平行な端面１０を備えている断面矩形の板状部材を示す。同図に示すように、端面１０を備える引出開始位置設定手段１を用いた場合、引出開始位置設定ステップにおいて引出開始位置設定手段１を挿入することにより（図１（ａ）および図１（ｂ）参照）、端面１０によりＣＮＴアレイ２が押しつぶされて連続部２ＣのＣＮＴ密度が高くなる。したがって、引出開始位置設定手段１を所定位置で停止させた段階では、ＣＮＴ供給源２Ａと除去部Ｂとが密度の高い連続部Ｃにより接続されるから、安定的に連続部Ｃを引出開始位置２３としてＣＮＴ構造体を引き出ことができる。   In FIG. 2, a plate-like member having a rectangular cross section in which the substrate 3 side of the drawing start position setting means 1 has an end face 10 substantially parallel to the substrate surface 31 is shown. As shown in the figure, when the drawer start position setting means 1 having the end face 10 is used, the drawer start position setting means 1 is inserted in the drawer start position setting step (FIGS. 1A and 1B). )), The CNT array 2 is crushed by the end face 10, and the CNT density of the continuous portion 2C is increased. Therefore, at the stage where the drawing start position setting means 1 is stopped at a predetermined position, the CNT supply source 2A and the removal unit B are connected by the continuous portion C having a high density, so that the continuous portion C is stably pulled out. As 23, the CNT structure can be pulled out.

図３は、断面形状が異なる引出開始位置設定手段の他の一例が所定位置Ｘで停止した段階を示す断面図である。同図に示す引出開始位置設定手段（板状部材）５の断面形状は、ＣＮＴ構造体２に挿入される側に２つの傾斜面５１を備え、基板表面３１側端に向かって徐々に細くなり、端部５０を備えた先細りのテーパー状である。ＣＮＴ構造体２に挿入される側の断面形状を先細りのテーパー状とすることにより、ＣＮＴアレイ２の表面２１側からの挿入を円滑にすることができる。したがって、引出開始位置設定手段５を挿入することによって、ＣＮＴ構造体２のＣＮＴの配列状態が乱されることを抑制できる。   FIG. 3 is a cross-sectional view showing a stage where another example of the drawing start position setting means having a different cross-sectional shape stops at the predetermined position X. The cross-sectional shape of the drawing start position setting means (plate-like member) 5 shown in the figure is provided with two inclined surfaces 51 on the side to be inserted into the CNT structure 2 and gradually becomes narrower toward the substrate surface 31 side end. The taper is tapered with an end 50. By making the cross-sectional shape on the side inserted into the CNT structure 2 into a tapered shape, insertion from the surface 21 side of the CNT array 2 can be made smooth. Therefore, by inserting the drawing start position setting means 5, it is possible to prevent the CNT arrangement state of the CNT structure 2 from being disturbed.

図４は、断面形状が異なる引出開始位置設定手段のさらに他の一例が所定位置Ｘで停止した段階を示す断面図である。同図に示す引出開始位置設定手段６の断面形状は、端部６０を備えている点において、端部５０を備えた引出開始位置設定手段５と同様であるが、一方側のみが傾斜面６１である点において、両側とも傾斜面５１である引出開始位置設定手段５とは異なっている。しかし、引出開始位置設定手段（板状部材）６がＣＮＴアレイ２の表面２１側からの挿入を円滑化する作用を奏するという点は、引出開始位置設定手段５と同じである。なお、図４には、ＣＮＴ供給源２Ａとは反対側の除去部２Ｂ側のみに傾斜面６１を形成した例を示したが、ＣＮＴ供給源２Ａ側のみを傾斜面６１としてもよい。   FIG. 4 is a cross-sectional view showing a stage where still another example of the drawing start position setting means having a different cross-sectional shape stops at the predetermined position X. The sectional shape of the drawing start position setting means 6 shown in the figure is the same as that of the drawing start position setting means 5 provided with the end portion 50 in that the end portion 60 is provided. Is different from the drawing start position setting means 5 which is the inclined surface 51 on both sides. However, it is the same as the drawing start position setting means 5 in that the drawing start position setting means (plate member) 6 has an effect of facilitating insertion from the surface 21 side of the CNT array 2. 4 shows an example in which the inclined surface 61 is formed only on the removal portion 2B side opposite to the CNT supply source 2A, the inclined surface 61 may be formed only on the CNT supply source 2A side.

本実施形態において「先細りのテーパー状」とは、断面形状が端部に向かって徐々に細くなる先細り形状をいい、引出開始位置設定手段として厚みが同じ板状部材を用いた場合に、図２の断面矩形とした構成と比較して、所定位置Ｘまで挿入される時の抵抗を軽減する作用を奏する形状をいう。図３および図４に示したように、両面が傾斜した両刃形状および一方の面のみが傾斜した片刃形状のいずれでもよい。傾斜は一定である必要は無く、連続的または不連続的に変化するものでもよい。例えば、図５に示したように、端面７０および傾斜面７１の両方を備えている断面形状が台形である引出開始位置設定手段７も、先細りのテーパー状に含まれる。   In the present embodiment, the “tapered taper shape” refers to a taper shape whose cross-sectional shape gradually narrows toward the end, and when a plate-like member having the same thickness is used as the drawing start position setting means, FIG. Compared to the configuration having a rectangular cross section, it refers to a shape that acts to reduce resistance when inserted to a predetermined position X. As shown in FIGS. 3 and 4, either a double-edged shape with both sides inclined or a single-edged shape with only one side inclined may be used. The inclination does not need to be constant, and may change continuously or discontinuously. For example, as illustrated in FIG. 5, the drawing start position setting means 7 having a trapezoidal cross-sectional shape including both the end surface 70 and the inclined surface 71 is also included in the tapered shape.

［傾斜ステップ］
本実施形態のＣＮＴ構造体の製造方法は、引出開始位置設定ステップと、引出ステップとの間に、所定位置において板状部材をＣＮＴ引出側のＣＮＴアレイ側に傾ける傾斜ステップを備えていてもよい。
図６（ａ）および図６（ｂ）は、本発明の実施形態に係るＣＮＴ構造体の製造方法における傾斜ステップを模式的に示している。図６（ａ）は引出開始位置設定手段を所定位置Ｘで停止させた段階の側面図であり、図６（ｂ）は引出開始位置設定手段の下端を所定位置Ｘに保持したままで、基板表面の法線Ｖを基準として引出開始位置設定手段を、除去部側に傾けた段階の側面図である。 [Inclination step]
The manufacturing method of the CNT structure according to the present embodiment may include an inclination step for inclining the plate-like member toward the CNT array side on the CNT extraction side at a predetermined position between the extraction start position setting step and the extraction step. .
FIG. 6A and FIG. 6B schematically show tilt steps in the method for manufacturing a CNT structure according to the embodiment of the present invention. FIG. 6A is a side view of the stage where the drawing start position setting means is stopped at the predetermined position X, and FIG. 6B is a view of the substrate with the lower end of the drawing start position setting means held at the predetermined position X. It is a side view at the stage where the extraction start position setting means is tilted toward the removal portion with respect to the surface normal V.

傾斜ステップは、図６（ａ）に示すように、引出開始位置設定ステップで引出開始位置設定手段（板状部材）１をＣＮＴアレイ２の所定位置Ｘに挿入した後、図６（ｂ）に示すように、引出開始位置設定手段１の下端を所定位置Ｘに保持したままで、ＣＮＴアレイ２のＣＮＴ供給源２Ａとは反対側、すなわち除去部２Ｂ側に傾ける工程である。この傾斜ステップにより、引出開始位置設定手段１のＣＮＴ供給源２Ａ側の側面１ＡをＣＮＴ供給源２Ａから離れる方向に移動させて、引出開始位置設定手段１とＣＮＴ供給源２Ａとの接触を弱めることができる。同時に、引出開始位置設定手段１の除去部２Ｂ側の側面１ＢをＣＮＴアレイ２の除去部２Ｂ側に移動させて、引出開始位置設定手段１の除去部２Ｂとの接触を強めつつ、除去部２Ｂを押し固めて塊とする。これにより、引出ステップの開始時に、ＣＮＴ供給源２Ａと接している引出開始位置設定手段１の側面１Ａが引出開始位置２３となることを防ぎ、除去部２Ｂを塊状にして移動させることができる。したがって、連続部２Ｃを引出開始位置２３として、ＣＮＴ供給源２ＡからＣＮＴ構造体４をより安定的に引き出すことができる（図１（ａ）〜図１（ｃ）参照）。   As shown in FIG. 6 (a), the tilting step is performed as shown in FIG. 6 (b) after the drawing start position setting means (plate member) 1 is inserted into the predetermined position X of the CNT array 2 in the drawing start position setting step. As shown, while the lower end of the drawing start position setting means 1 is held at a predetermined position X, the CNT array 2 is tilted to the side opposite to the CNT supply source 2A, that is, to the removal unit 2B side. By this inclination step, the side surface 1A on the CNT supply source 2A side of the drawing start position setting means 1 is moved away from the CNT supply source 2A to weaken the contact between the drawing start position setting means 1 and the CNT supply source 2A. Can do. At the same time, the side surface 1B on the removal unit 2B side of the extraction start position setting unit 1 is moved to the removal unit 2B side of the CNT array 2 to strengthen the contact with the removal unit 2B of the extraction start position setting unit 1 while removing the unit 2B. Press to harden to make a lump. Thereby, at the start of the extraction step, the side surface 1A of the extraction start position setting means 1 in contact with the CNT supply source 2A can be prevented from becoming the extraction start position 23, and the removal unit 2B can be moved in a lump. Therefore, the CNT structure 4 can be pulled out more stably from the CNT supply source 2A with the continuous portion 2C as the drawing start position 23 (see FIGS. 1A to 1C).

所定位置Ｘから引出開始位置設定手段１を傾ける角度θ（基板表面３１の法線Ｖと引出開始位置設定手段１の除去部２Ｂ側の側面１Ｂとにより形成される角度）を大きくすれば、引出ステップの前に、板状部材をＣＮＴアレイ供給部との接触を弱めるとともに、引き出される側のＣＮＴアレイの除去部２Ｂを引出開始位置設定手段で押し固めてブロック化し、より安定なＣＮＴの塊を形成することができる。   If the angle θ for tilting the drawing start position setting means 1 from the predetermined position X (the angle formed by the normal V of the substrate surface 31 and the side surface 1B on the removal portion 2B side of the drawing start position setting means 1) is increased, the drawing is performed. Before the step, the plate-like member is weakened in contact with the CNT array supply unit, and the removed CNT array removal unit 2B is pressed and solidified by the extraction start position setting means to form a more stable block of CNTs. Can be formed.

所定位置Ｘから引出開始位置設定手段１を傾ける角度θを小さくすれば、基板表面３１と平行な方向に引出開始位置設定手段１を移動させる際、安定的に引出開始位置設定手段１に除去部２Ｂを引っかけて引出開始位置設定手段１と一緒に移動させることができるから、ＣＮＴ構造体を容易に引き出すことが可能になる。   If the angle θ for inclining the extraction start position setting means 1 from the predetermined position X is reduced, the removal start position setting means 1 can be stably removed by the removal start position setting means 1 when the extraction start position setting means 1 is moved in a direction parallel to the substrate surface 31. Since 2B can be hooked and moved together with the drawing start position setting means 1, the CNT structure can be pulled out easily.

所定位置Ｘから引出開始位置設定手段１を傾ける角度θは、ＣＮＴアレイの性質に応じて適宜調整すればよいが、除去部２ＢをＣＮＴの塊とする観点から、４５°以上８９°以下の範囲とすることが好ましい。引出開始位置設定手段１を傾ける角度θを上記の範囲とすることにより、引出開始位置設定手段１により除去部２Ｂを塊の状態で引出開始位置設定手段１の側面１Ｂに接着させることができるから、ＣＮＴ構造体を容易に引き出すことが可能になる。   The angle θ for inclining the drawing start position setting means 1 from the predetermined position X may be adjusted as appropriate according to the properties of the CNT array. However, from the viewpoint of making the removal portion 2B a lump of CNTs, a range of 45 ° or more and 89 ° or less. It is preferable that By setting the angle θ for inclining the drawing start position setting means 1 within the above range, the removal portion 2B can be adhered to the side surface 1B of the drawing start position setting means 1 in a lump state by the drawing start position setting means 1. The CNT structure can be easily pulled out.

図６（ａ）および図６（ｂ）では、引出開始位置設定手段１を所定位置Ｘに挿入した後の傾斜ステップにより、除去部２Ｂを押し固めて塊とする形態を説明した。以下では、図７および図８を参照して、引出開始位置設定手段６を表面２１側から基板表面３１側に移動させる引出位置設定ステップと同時に、除去部２Ｂを押し固めて塊とする形態を説明する。   6 (a) and 6 (b), the configuration has been described in which the removal unit 2B is pressed and solidified into a lump by an inclination step after the drawing start position setting means 1 is inserted into the predetermined position X. Hereinafter, referring to FIG. 7 and FIG. 8, a form in which the removal unit 2 </ b> B is pressed and consolidated into a lump simultaneously with the extraction position setting step of moving the extraction start position setting means 6 from the surface 21 side to the substrate surface 31 side. explain.

図７は所定位置（引出開始位置）Ｘに移動した引出開始位置設定手段６の除去部２Ｂ側の側面６ＢがＣＮＴアレイ２の端２２の内側にある場合を示す側面図であり、図８は、所定位置Ｘに移動した引出開始位置設定手段６の除去部２Ｂ側の側面６ＢがＣＮＴアレイ２の端２２よりも外側にある場合を示す側面図である。   FIG. 7 is a side view showing a case where the side surface 6B on the removal portion 2B side of the drawing start position setting means 6 moved to a predetermined position (drawing start position) X is inside the end 22 of the CNT array 2, and FIG. FIG. 6 is a side view showing a case where the side surface 6B on the removal portion 2B side of the drawing start position setting means 6 moved to the predetermined position X is outside the end 22 of the CNT array 2.

図７および図８に示すように、引出位置設定ステップにおいて、引出開始位置設定手段６がＣＮＴアレイ２の表面２１から所定位置Ｘに移動すると同時に、斜面６１によって、除去部２ＢのＣＮＴを押し固めて塊とすることができる。したがって、引出開始位置設定手段６を用いることにより、引出位置設定ステップが上述した傾斜ステップと同様の作用を奏することができる。   As shown in FIGS. 7 and 8, in the extraction position setting step, the extraction start position setting means 6 moves from the surface 21 of the CNT array 2 to the predetermined position X, and at the same time, the CNTs of the removal portion 2B are pressed and consolidated by the inclined surface 61. It can be made into a lump. Therefore, by using the drawing start position setting means 6, the drawing position setting step can perform the same operation as the tilt step described above.

傾斜面６１によりＣＮＴを押し固めて塊とする観点から、基板表面３１の法線Ｖと引出開始位置設定手段６の除去部２Ｂ側の傾斜面６１との角度θは、４５°以上８９°以下の範囲であることが好ましい。   From the viewpoint of pressing and solidifying the CNTs by the inclined surface 61 to form a lump, the angle θ between the normal V of the substrate surface 31 and the inclined surface 61 on the removal portion 2B side of the extraction start position setting means 6 is 45 ° or more and 89 ° or less. It is preferable that it is the range of these.

ＣＮＴ供給源２Ａ側のＣＮＴは、引出ステップにおいてＣＮＴ構造体の原料となることから、引出位置設定ステップにおいて押し固められないようにすることが均一なＣＮＴ原料体を形成するために好ましい。この観点から、引出位置設定ステップでは、引出開始位置設定手段６のＣＮＴ供給源２Ａ側の側面６Ａには傾斜面６１が設けられていない引出開始位置設定手段６を、側面６Ａが上記法線Ｖと平行となるように、移動させることが好ましい。   Since the CNT on the CNT supply source 2A side becomes a raw material of the CNT structure in the extraction step, it is preferable that the CNT supply source 2A side be prevented from being compressed in the extraction position setting step in order to form a uniform CNT raw material. From this point of view, in the drawing position setting step, the drawing start position setting means 6 in which the inclined surface 61 is not provided on the side surface 6A on the CNT supply source 2A side of the drawing start position setting means 6 is shown in FIG. It is preferable to move it so that it is parallel to.

図７および図８に示したように、除去部２Ｂ側の側面６Ｂにのみ傾斜面６１が形成された引出開始位置設定手段６を用いれば、引出位置設定ステップによって、ＣＮＴ供給源２Ａ側のＣＮＴは押し固めることなく、除去部２Ｂを塊として取り除きやすくしながら引出開始位置２３を設定することができる。したがって、引出ステップにより、引出開始位置２３から均質なＣＮＴ構造体４を容易かつ安定的に引き出すことができる（図１（ａ）〜図１（ｃ）参照）。   As shown in FIG. 7 and FIG. 8, if the drawing start position setting means 6 in which the inclined surface 61 is formed only on the side surface 6B on the removal unit 2B side is used, the CNT on the CNT supply source 2A side is obtained by the drawing position setting step. The extraction start position 23 can be set while easily removing the removal portion 2B as a lump without pressing. Therefore, the homogeneous CNT structure 4 can be easily and stably extracted from the extraction start position 23 by the extraction step (see FIGS. 1A to 1C).

引出開始位置設定手段として、引出開始位置設定手段１、５、６、７および後述されている８（図９〜図１０参照）のいずれを用いるかは、原料として用いるＣＮＴアレイや形成するＣＮＴ構造体の性質等に応じて、適宜選択すればよい。   Which of the drawing start position setting means 1, 5, 6, 7 and 8 described later (see FIGS. 9 to 10) is used as the drawing start position setting means depends on the CNT array used as a raw material and the CNT structure to be formed What is necessary is just to select suitably according to the property etc. of a body.

［糸状部材］
図９（ａ）〜図９（ｃ）は、本発明の実施形態に係る製造方法において、糸状部材を有する引出開始位置設定手段を用いた場合を模式的に示している。図９（ａ）はＣＮＴアレイの表面側から引出開始位置設定手段の挿入を開始する段階（所定位置Ｘへ移動させる前）の斜視図であり、図９（ｂ）は引出開始位置設定手段を所定位置Ｘで停止させた段階の斜視図であり、図９（ｃ）引出開始位置設定手段をＣＮＴアレイのＣＮＴ供給源側から離れる方向に移動させてＣＮＴ構造体を引き出した段階（所定位置Ｘから移動させた後）の斜視図である。同図に示すＣＮＴ構造体の製造方法は、引出開始位置設定手段が板状部材ではなく、糸状部材８１を有している引出開始位置設定手段８を用いる点において、図１（ａ）〜図１（ｃ）に示した製造方法と異なっている。 [Threaded member]
FIG. 9A to FIG. 9C schematically show the case where the drawing start position setting means having a thread-like member is used in the manufacturing method according to the embodiment of the present invention. FIG. 9A is a perspective view of the stage of starting insertion of the drawing start position setting means from the surface side of the CNT array (before moving to the predetermined position X), and FIG. 9B shows the drawing start position setting means. FIG. 9C is a perspective view of a stage stopped at a predetermined position X, and FIG. 9C is a stage at which the CNT structure is pulled out by moving the extraction start position setting means away from the CNT supply source side of the CNT array (predetermined position X); FIG. The manufacturing method of the CNT structure shown in FIG. 1 is that the drawing start position setting means uses a drawing start position setting means 8 having a thread-like member 81 instead of a plate-like member. This is different from the manufacturing method shown in 1 (c).

図１０は、本発明の実施形態に係る製造方法における糸状部材を備えている引出開始位置設定手段の断面形状の一例を示す、所定位置Ｘに移動した段階における図９（ｂ）のＢ−Ｂ矢視断面図である。本実施形態において「糸状部材」とは、細長く連続した形状の部材をいい、図１０に示すように、ＣＮＴアレイ２の高さＨよりも、糸状部材の直径Ｌが小さいことをいう。換言すれば、所定位置Ｘに挿入された状態（図９（ｂ）参照）において、ＣＮＴアレイ２の表面２１の外側に位置する部分が有しないことをいう。   FIG. 10 shows an example of the cross-sectional shape of the drawing start position setting means provided with the thread-like member in the manufacturing method according to the embodiment of the present invention, and shows the BB in FIG. It is arrow sectional drawing. In the present embodiment, the “thread-like member” means a member having an elongated and continuous shape, and means that the diameter L of the thread-like member is smaller than the height H of the CNT array 2 as shown in FIG. In other words, it means that there is no portion located outside the surface 21 of the CNT array 2 in the state of being inserted at the predetermined position X (see FIG. 9B).

細長く連続した方向に対して垂直に切断した糸状部材８１の断面形状としては、例えば、円形、楕円形、矩形、多角形などが挙げられる。また、糸状部材８１には細長いリボン状のものも含まれる。これら例示した断面形状では、ＣＮＴアレイ２に挿入する際にどの側面から挿入しても同じ条件となるという点において、断面円形の糸状部材８が好ましい。   Examples of the cross-sectional shape of the thread-like member 81 cut perpendicular to the elongated and continuous direction include a circle, an ellipse, a rectangle, and a polygon. Further, the thread-like member 81 includes an elongated ribbon. In these exemplified cross-sectional shapes, the thread-like member 8 having a circular cross-section is preferable in that the same condition is satisfied regardless of which side is inserted into the CNT array 2.

［ＣＮＴ構造体の製造装置］
ＣＮＴ構造体の製造装置として本発明を実施する形態について、以下に説明する。
図１１は、本発明の実施形態に係るＣＮＴ構造体の製造装置のブロック図である。本実施形態のＣＮＴ構造体の製造装置１００は、基板表面に配列された複数のＣＮＴを含むＣＮＴアレイの一部からＣＮＴ構造体を引き出すことによりＣＮＴ構造体を製造する製造装置であって、引出開始位置設定手段１０１と、引出開始位置設定手段１０１の位置を制御する制御手段１０２とを備えている。 [CNT structure manufacturing equipment]
A mode for carrying out the present invention as an apparatus for manufacturing a CNT structure will be described below.
FIG. 11 is a block diagram of a CNT structure manufacturing apparatus according to an embodiment of the present invention. The CNT structure manufacturing apparatus 100 of this embodiment is a manufacturing apparatus that manufactures a CNT structure by pulling out a CNT structure from a part of a CNT array including a plurality of CNTs arranged on a substrate surface. A start position setting means 101 and a control means 102 for controlling the position of the drawing start position setting means 101 are provided.

引出開始位置設定手段１０１は、ＣＮＴアレイ２からＣＮＴ構造体４の引き出しを開始するための手段であり、上述した引出開始位置設定手段１、５〜８などを用いることができる（図１〜１０参照）。   The extraction start position setting means 101 is a means for starting the extraction of the CNT structure 4 from the CNT array 2, and the above-described extraction start position setting means 1, 5 to 8, etc. can be used (FIGS. 1 to 10). reference).

制御手段１０２は、引出開始位置設定手段１０１をＣＮＴアレイ２の表面側から基板３側に移動させて、所定位置Ｘで停止させて引出開始位置を設定し、引出開始位置設定手段１０１をＣＮＴアレイ２から除去される除去部２Ｂ側に移動させて、ＣＮＴアレイ２からＣＮＴ構造体４を引き出す。例えば、引出開始位置設定手段１０１の位置をレールで規定して移動させる構成や、引出開始位置設定手段１０１の位置をロボットアームで移動させる構成や、除去部２Ｂをつまんで移動させる構成などが挙げられる。引出開始位置設定手段１０１の位置制御は、コンピュータなどを用いて行うことができる。   The control means 102 moves the drawing start position setting means 101 from the surface side of the CNT array 2 to the substrate 3 side, stops at the predetermined position X, sets the drawing start position, and sets the drawing start position setting means 101 to the CNT array. Then, the CNT structure 4 is pulled out from the CNT array 2. For example, a configuration in which the position of the drawing start position setting unit 101 is defined by a rail and moved, a configuration in which the position of the drawing start position setting unit 101 is moved by a robot arm, a configuration in which the removal unit 2B is pinched and moved, and the like. It is done. The position control of the drawing start position setting means 101 can be performed using a computer or the like.

板状部材を有する引出開始位置設定手段を用いる場合、制御手段は、所定位置において、板状部材を除去部側に傾斜可能な構成とすることが好ましい。板状部材の基板側の端部を同じ位置に維持したまま、反対側の端部を除去部側に移動させることにより、板状部材を除去部側に傾斜させることができる。この構成により、安定的に連続部２Ｃを引出開始位置２３としてＣＮＴ構造を引き出すことができる（図６（ａ）、図６（ｂ）参照）。   When using the drawing start position setting means having a plate-like member, it is preferable that the control means is configured to be able to incline the plate-like member toward the removal portion at a predetermined position. The plate-like member can be inclined to the removal portion side by moving the opposite end portion to the removal portion side while maintaining the substrate-side end portion of the plate-like member at the same position. With this configuration, the CNT structure can be pulled out stably with the continuous portion 2C as the drawing start position 23 (see FIGS. 6A and 6B).

糸状部材８１を有する引出位置設定手段８を用いることにより、引出位置設定手段８とＣＮＴアレイ２との接触を弱めることができるから、引出位置設定手段８に接するＣＮＴ供給源２Ａが引出開始位置となる可能性を低下させて、連続部２Ｃを引出開始位置２３とすることができる（図９（ａ）〜図９（ｃ）、図１０参照）。   By using the drawing position setting means 8 having the thread-like member 81, the contact between the drawing position setting means 8 and the CNT array 2 can be weakened, so that the CNT supply source 2A in contact with the drawing position setting means 8 is set to the drawing start position. The possibility of becoming lower can be reduced, and the continuous portion 2C can be set to the extraction start position 23 (see FIGS. 9A to 9C and FIG. 10).

引出開始位置設定手段とＣＮＴアレイとの付着性は、ＣＮＴ供給源側面よりも、除去部側面が高いことが好ましい。除去部側の側面のＣＮＴアレイに対する付着性を高くすることにより、引出開始位置設定手段とＣＮＴアレイ供給部との接触を弱めるとともに、引出開始位置設定手段とＣＮＴアレイの除去部との接触を強めることができる。したがって、ＣＮＴ構造体が引き出される際に、引出開始位置設定手段のＣＮＴアレイ供給部側面が引出開始位置となる可能性を低下させて、ＣＮＴアレイの所定位置と基板表面との間の連続部を引出開始位置として均一なＣＮＴ構造体を引き出すことができる。   The adhesion between the drawing start position setting means and the CNT array is preferably higher on the side of the removal unit than on the side of the CNT supply source. By increasing the adhesion of the side surface on the removal unit side to the CNT array, the contact between the drawing start position setting unit and the CNT array supply unit is weakened, and the contact between the drawing start position setting unit and the removal unit of the CNT array is strengthened. be able to. Therefore, when the CNT structure is pulled out, the possibility that the side of the CNT array supply unit of the pulling start position setting means becomes the pulling start position is reduced, and a continuous portion between the predetermined position of the CNT array and the substrate surface is reduced. A uniform CNT structure can be drawn out as a drawing start position.

ＣＮＴアレイに対する「付着性」とは、ＣＮＴアレイの付着しやすさの程度をいう。例えば、引出開始位置設定手段の側面に接着剤や粘着剤を塗布することにより、ＣＮＴアレイを付着しやすくすることができる。接着剤や粘着剤の種類は特定されず、一般に用いられている天然系や合成系の接着剤や粘着剤を用いることができる   “Adhesiveness” to a CNT array refers to the degree of ease with which the CNT array adheres. For example, the CNT array can be easily attached by applying an adhesive or a pressure-sensitive adhesive to the side surface of the drawing start position setting means. The type of adhesive or pressure-sensitive adhesive is not specified, and commonly used natural and synthetic adhesives and pressure-sensitive adhesives can be used.

「ＣＮＴ供給源側面」とは、引出開始位置設定手段のＣＮＴ供給源に接する側面をいう（図６、図１０参照）。引出開始位置設定手段が、図６に示す板状部材１を有する場合、ＣＮＴ供給源２Ａと接する側面１ＡがＣＮＴ供給源側面である。図１０に示す糸状部材８を有する場合、同図に示す糸状部材８１の断面の中心線Ｙを基準としてＣＮＴ供給源２Ａ側の側面８１ＡがＣＮＴ供給源側面である。   The “CNT supply source side surface” refers to a side surface in contact with the CNT supply source of the drawing start position setting means (see FIGS. 6 and 10). When the drawing start position setting means has the plate-like member 1 shown in FIG. 6, the side surface 1A in contact with the CNT supply source 2A is the CNT supply source side surface. When the thread-like member 8 shown in FIG. 10 is provided, the side surface 81A on the CNT supply source 2A side is the CNT supply source side face with reference to the center line Y of the cross-section of the thread-like member 81 shown in FIG.

「除去部側面」とは、引出開始位置設定手段の除去部に接する側面をいう（図６、図１０参照）。引出開始位置設定手段が、図６に示す板状部材１を有する場合、除去部２Ｂと接する側面１Ｂが除去部側面である。図１０に示す糸状部材８１を有する場合、同図に示す糸状部材８１の断面の中心線Ｙを基準として、除去部２Ｂ側の側面８１Ｂが除去部側面である。   The “removal part side surface” means a side surface in contact with the removal part of the drawing start position setting means (see FIGS. 6 and 10). When the drawing start position setting means has the plate-like member 1 shown in FIG. 6, the side surface 1B in contact with the removal portion 2B is the removal portion side surface. When the thread-like member 81 shown in FIG. 10 is provided, the side surface 81B on the removal portion 2B side is the removal portion side surface with reference to the center line Y of the cross-section of the thread-like member 81 shown in FIG.

［実施例１］
図１２は、引出開始位置設定手段として板状部材を用いて、ＣＮＴアレイからＣＮＴ構造体を引き出した実施例の結果を示す図面代用写真である。同図に示すように、板状部材を有する引出開始位置設定手段を用いた本発明のＣＮＴ構造体の製造方法によって、均一なＣＮＴ構造体を引き出すことができた。
［実施例２］
図１３は、引出開始位置設定手段として糸状部材を用いて、ＣＮＴアレイからＣＮＴ構造体を引き出した実施例の結果を示す図面代用写真である。同図に示すように、糸状部材を有する引出開始位置設定手段を用いた本発明のＣＮＴ構造体の製造方法によって、均一なＣＮＴ構造体を引き出すことができた。 [Example 1]
FIG. 12 is a drawing-substituting photograph showing the results of an example in which a CNT structure was drawn from a CNT array using a plate-like member as a drawing start position setting means. As shown in the figure, a uniform CNT structure could be pulled out by the method for manufacturing a CNT structure of the present invention using the drawing start position setting means having a plate-like member.
[Example 2]
FIG. 13 is a drawing-substituting photograph showing the results of an example in which a CNT structure was pulled out from a CNT array using a thread-like member as a drawing start position setting means. As shown in the figure, a uniform CNT structure could be pulled out by the method for producing a CNT structure of the present invention using the drawing start position setting means having a thread-like member.

本発明によれば、原料であるＣＮＴアレイから安定的にＣＮＴ構造体を引き出すことができるから、ＣＮＴ構造体の製造方法として有用である。   According to the present invention, a CNT structure can be stably extracted from a CNT array that is a raw material, which is useful as a method for manufacturing a CNT structure.

１、５、６、７ 引出開始位置設定手段（板状部材）
８ 引出開始位置設定手段
８１ 糸状部材
１Ａ、６Ａ、８１Ａ 側面（ＣＮＴ供給源側面）
１Ｂ、６Ｂ、８１Ｂ 側面（除去部側面）
１０、７０ 端面（端部）
５０、６０ 端部
５１、６１、７１ 傾斜面
２ ＣＮＴアレイ
２Ａ ＣＮＴ供給源
２Ｂ 除去部
２Ｃ 連続部
２１ 表面
２２ 端
２３ 引出開始位置
３ 基板
３１ 基板表面
４ ＣＮＴ構造体
Ｘ 所定位置
Ｖ 基板表面の法線
Ｙ 糸状部材の中心線
１００ ＣＮＴ構造体の製造装置
１０１ 引出開始位置設定手段
１０２ 制御手段 1, 5, 6, 7 Drawing start position setting means (plate member)
8 Pull-out start position setting means 81 Threaded members 1A, 6A, 81A Side surface (CNT supply source side surface)
1B, 6B, 81B Side (removal part side)
10, 70 End face (end)
50, 60 End portions 51, 61, 71 Inclined surface 2 CNT array 2A CNT supply source 2B Removal portion 2C Continuous portion 21 Surface 22 End 23 Drawing start position 3 Substrate 31 Substrate surface 4 CNT structure X Predetermined position V Substrate surface method Line Y Centerline 100 of thread-like member CNT structure manufacturing apparatus 101 Drawing start position setting means 102 Control means

Claims (13)

基板表面に配列された複数のＣＮＴを含むＣＮＴアレイの一部からＣＮＴ構造体を引き出すＣＮＴ構造体の製造方法であって、
前記ＣＮＴアレイの表面側から前記基板側に引出開始位置設定手段を移動させて、所定位置で停止させる引出開始位置設定ステップと、
ＣＮＴアレイから取り除かれる除去部を前記ＣＮＴアレイのＣＮＴ供給源側から離れる方向に移動させてＣＮＴ構造体を引き出す引出ステップと、を備えている、ＣＮＴ構造体の製造方法。 A method of manufacturing a CNT structure that pulls out a CNT structure from a part of a CNT array including a plurality of CNTs arranged on a substrate surface,
A drawing start position setting step of moving the drawing start position setting means from the surface side of the CNT array to the substrate side and stopping at a predetermined position;
A method for producing a CNT structure, comprising: a step of moving a removing portion removed from the CNT array in a direction away from the CNT supply source side of the CNT array to pull out the CNT structure. 前記引出開始位置設定ステップでは、前記所定位置は前記引出開始位置設定手段が前記基板表面に接触せず、前記引出開始位置設定手段と前記基板表面との間に前記ＣＮＴアレイの連続部を残す位置であり、
前記引出ステップでは、前記連続部を前記引出開始位置としてＣＮＴ構造体を引き出す請求項１に記載のＣＮＴ構造体の製造方法。 In the extraction start position setting step, the predetermined position is a position where the extraction start position setting means does not contact the substrate surface, and a continuous portion of the CNT array is left between the extraction start position setting means and the substrate surface. And
The method for producing a CNT structure according to claim 1, wherein in the drawing step, the CNT structure is pulled out using the continuous portion as the drawing start position. 前記引出ステップは、前記引出開始位置設定手段を、前記ＣＮＴアレイのＣＮＴ供給源側から離れる方向に移動させてＣＮＴ構造体を引き出す請求項１または２に記載のＣＮＴ構造体の製造方法。   3. The method of manufacturing a CNT structure according to claim 1, wherein in the drawing step, the drawing start position setting unit is moved in a direction away from the CNT supply source side of the CNT array to pull out the CNT structure. 前記引出開始位置設定手段が板状部材を有する請求項２または３に記載のＣＮＴ構造体の製造方法。   The method for producing a CNT structure according to claim 2 or 3, wherein the drawing start position setting means has a plate-like member. 前記板状部材は、前記除去部側の前記ＣＮＴ構造体に挿入される側の断面形状が端部に向かって徐々に細くなる先細りのテーパー状である請求項４に記載のＣＮＴ構造体の製造方法。   5. The CNT structure according to claim 4, wherein the plate-like member has a tapered shape in which a cross-sectional shape on a side to be inserted into the CNT structure on the removal portion side is gradually tapered toward an end portion. Method. 前記引出開始位置設定ステップと前記引出ステップとの間に、
前記所定位置において前記板状部材を前記除去部側に傾ける傾斜ステップを備えている請求項４または５に記載のＣＮＴ構造体の製造方法。 Between the drawing start position setting step and the drawing step,
6. The method of manufacturing a CNT structure according to claim 4, further comprising an inclining step for inclining the plate-like member toward the removing portion at the predetermined position. 前記板状部材は、前記除去部側にのみ斜面を備えている請求項５または６に記載のＣＮＴ構造体の製造方法。   The said plate-shaped member is a manufacturing method of the CNT structure of Claim 5 or 6 provided with the slope only in the said removal part side. 前記引出開始位置設定手段が糸状部材を有する請求項１〜３のいずれか１項に記載のＣＮＴ構造体の製造方法。   The method for producing a CNT structure according to any one of claims 1 to 3, wherein the drawing start position setting means includes a thread member. 前記引出ステップでは、前記引出位置設定ステップにおいて前記引出開始位置設定手段が挿入された前記所定位置から、前記引出開始位置設定手段を移動させてＣＮＴ構造体を引き出す請求項１〜８のいずれか１項に記載のＣＮＴ構造体の製造方法。   9. The pulling-out step, wherein the pull-out start position setting means is moved from the predetermined position where the pull-out start position setting means is inserted in the pull-out position setting step to pull out a CNT structure. The manufacturing method of CNT structure as described in claim | item. 基板表面に配列された複数のＣＮＴを含むＣＮＴアレイの一部からＣＮＴ構造体を引き出すことによりＣＮＴ構造体を製造する製造装置であって、前記ＣＮＴアレイから前記ＣＮＴ構造体の引き出しを開始する引出開始位置設定手段と、前記引出開始位置設定手段の位置を制御する制御手段を備えており、
前記制御手段が、前記引出開始位置設定手段を前記ＣＮＴアレイの表面側から前記基板側に移動させて、所定位置で停止させることにより引出開始位置を設定し、前記引出開始位置設定手段を前記ＣＮＴアレイから除去される除去部側に移動させて、前記ＣＮＴアレイから前記ＣＮＴ構造体を引き出すことを特徴とするＣＮＴ構造体の製造装置。 A manufacturing apparatus for manufacturing a CNT structure by pulling out a CNT structure from a part of a CNT array including a plurality of CNTs arranged on a substrate surface, wherein the pull-out starts to pull out the CNT structure from the CNT array A start position setting means, and a control means for controlling the position of the drawer start position setting means,
The control means sets the extraction start position by moving the extraction start position setting means from the surface side of the CNT array to the substrate side and stopping it at a predetermined position, and sets the extraction start position setting means to the CNT An apparatus for producing a CNT structure, wherein the CNT structure is pulled out from the CNT array by moving to a removal portion side removed from the array. 前記開始部設定手段は板状部材を有しており、前記制御手段は、前記所定位置において、前記板状部材を前記除去部側に傾斜可能である請求項１０に記載のＣＮＴ構造体の製造装置。   The CNT structure manufacturing method according to claim 10, wherein the start unit setting unit includes a plate-like member, and the control unit can tilt the plate-like member toward the removal unit at the predetermined position. apparatus. 前記引出開始位置設定手段は、糸状部材を有する請求項１０または１１に記載のＣＮＴ構造体の製造装置。   The CNT structure manufacturing apparatus according to claim 10 or 11, wherein the drawing start position setting means includes a thread-like member. 前記引出開始位置設定手段は、前記除去部側の面と前記ＣＮＴアレイとの付着性が、前記ＣＮＴ供給源側面と前記ＣＮＴアレイとの付着性よりも高い請求項１０〜１２のいずれか１項に記載のＣＮＴ構造体の製造装置。   The pull-out start position setting means according to any one of claims 10 to 12, wherein the adhesion between the surface on the removal portion side and the CNT array is higher than the adhesion between the CNT supply source side surface and the CNT array. An apparatus for producing a CNT structure as described in 1.
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