CNT的直径为几个nm，几十nm，长度为几个μm，几十μm，属于无接缝的圆柱形晶格结构。结构的顶端是，由6个五圆环状所形成的闭合式构造。这种仅用碳原子制成的中空型光纤，虽然功率函数为4.8eV左右，但是由于直径比很高，长度／直径比达到了1000左右，所以电场集中系数特别大，在仅有几 V/μm的低电场强度下，仍可以得到超过1A/c㎡高电流密度。
除此以外，CNT还具有很多优点，例如，拥有较佳的机械特性，相当高的化学稳定性等等。目前的CNT的制作大多运用雷射蚀刻、电弧放电法、化学气相成长法等等技术来制作，并且根据层数的不同，可以分为单层（SWNT）和多层（MWNT）的CNT结构。最近，由于具有催化作用的金属，其特性和大小都获得不错的进展，因此也陆续被研发出兼具放射特性和活性特性，双重特性的双层CNT（MWNT）的方法。而目前CNT的最大问题是，如何以高品质化、高纯度化、低价格化为重心，来生产出低缺陷CNT、混杂物的分离／提炼、提高良率以及能够大量生产等等。
■电场Emission特性与问题
电场Emission结构
一般电场放射型阴极的Emission电流，在施加电压的条件下，可以用包含功率函数和电场集中系数的公式来表示。这里的a和b是常数。因此，上方的局部电子状态密度、气体分子的吸附／脱离、曲率半径等等的变化，对CNT的电场放射特性的影响很大。（*注）
I/V2＝a exp(-bΦ3/2/βV)
I：电流、V：施加电压、Φ：功率函数、β：电场集中系数
残留气体对电场Emission造成影响
面板内的残留气体，对于电场放射的影响，从阴极寿命的方面来看，也是一个相当重要的问题。因为极高的化学稳定性，使得CNT在10(-5)Pa的真空下，可以连续以稳定的状态运作长达100小时，不过，部分研究报告资料显示，在10(-3)Pa的条件下，电场Emission的能力会迅速降低。
因此不同的气体会对Emission能力带来不同的影响，而会使Emission降低的气体包括了CH4，O2，CO，CO2，H2O等等。会造成这样现象的原因，大多都被研究员或学者认为由两个原因所造成，包括，由氧引起的Reactant Ion Etching（反应性离子蚀刻），以及在碳氢化合物为主体的非晶质层，发生的CNT尖端的放射面被遮盖，针对这一方面的困难，业界期待着在未来，因为材料和真空封装技术的改善，而降低因为残留气体而对于Emission的影响。
观察电场Emission的劣化结构
因为电场Emission的劣化，会严重的影响CNT的寿命，这样的现象，研究人员大多是利用高分解能，来穿透过电子显微镜（TEM）来作为观察，在电场放射中的CNT的Emission劣化结构，到目前为止，所观察出来的劣化的原因有焦尔热、离子冲击、静电震动、机械应力、残留气体分子的吸着 •反应、放电、剥离等等的原因，此外，在结构上也发现，MWNT和DWNT的阴极寿命比SWNT结构更长。因此，包括CNT固有的特性、FED面板的真空度（残留气体分压）、运作条件（阳极电压、放射电流密度）、三极闸电路构造、以及阴极使用寿命等等，相关的技术或所衍生出来的问题，都是需要持续进行研发与努力的。
■现阶段CNT制程技术
涂布技术需控制制程温度
一般情况下，CNT阴极的制作都是使用涂布法。利用电弧放电法等技术所生成的CNT，和有机接合剂混合在一起，而形成膏状的材料，之后再于玻璃基板上进行照相印刷（Screen Print）生产出显示面板。
应用在开发FED显示器时，也是在CNT在闸极电路内，使用Photo litho Graphic技术来进行选择性涂布。做法是，一开始在整个基板上，把CNT和接合剂混合在一起的膏状材料，之后的涂布方式目前有三种做法，一、利用照相印刷（Screen Print）、旋转表面涂层法等来进行涂布。二、使用分散剂，在溶剂中让CNT形成分散的悬浮液体，之后再利用喷雾式法进行涂布。三、利用电泳法涂布，在形成CNT薄膜之后，再把CNT薄膜用湿式是干蚀刻的方式制作FED。
进一步的关键是，如果考虑燃烧温度的话，在当CNT薄膜形成之后，制程过程中的温度，应该被控制在550℃以下，此外，在闸极电路内，也需要考虑涂布后，CNT垂直排列的活性处理。
触媒CVD技术适合大尺寸生产
因为涂布法的过程相当的繁琐，所以，目前研究单位或业者正在积极的开发利用触媒CVD方式（催化剂CVD法）来代替涂布技术，这个构想是，利用触媒CVD方式，使垂直排列的CNT，在闸极电路内直接生长。
事先在闸极电路中，用来作为生长触媒关键的（Ni）镀气金属元素，选择性的运用电浆增强化学气相沉积（PE）CVD技术，来生长出CNT结构。另外，利用照相印刷涂布技术和分散剂，再配合触媒CVD技术，就可以形成CNT阴极层。
在目前，就电场Emission特性而言，虽然利用涂布法来生成CNT是可以获得较佳的特性，不过触媒CVD的技术，事实上也相当被业界看好，被且也被期待着，因为对于大尺寸应用而言，是具有生产效率较佳的特色，所以，触媒CVD方式所使用的PECVD设备，也正积极的被开发中。
期待改善CNT FED均匀性及降低电压
目前CNT FED最重要的问题是，如何改善画素内以及画素间，放射Emission的均匀性以及，如何降低驱动所需的电压。改善电场Emission电流的均匀性与降低驱动电压，采用SWNT和DWNT结构而在改善电流的均匀性方面，是可以有不错的效果，因为就阀值电压而言，SWNT和DWNT的构造相对是较低的。可以利用活性化处理被涂布面，或者是利用其它生产技术，来有效控制直接生长CNT阴极层的放射地密度，来达到最合适状态，例如雷射照射法等等的技术。另一方面，对于减轻驱动电路的负荷来说，如何降低驱动电压是相当重要，所以也有研究人员朝向开发较佳的3极型闸电路结构，来达到降低驱动电压的目标。
■现阶段实际成品开发情况
因为CNT的新一代制程技术陆续被开发出来，所以到目前为止，包括三星、NORITAKE、摩托罗拉、LETI，以及cDream都已经发表自己所开发的CNT-FED面板。
利用涂布技术开发低电压型FED
三星是利用涂布技术来生产CNT-FED面板，而达到完成15吋的彩色CNT-FED显示器。在制程上，三星使用的是电弧放电技术，来让SWNT形成膏状材料，然后再利用照相印刷（Screen Print）在玻璃基板上涂布材料，而进行活性处理的。这样所形成的CNT阴极孔径是20μm，在荧光体的部分是使用Y2O2S：Eu（Red）， ZnS：Cu.Al（Green），ZnS：Ag.Cl（Blue）作为三原色的材料，驱动电压分别是阳极电压1KV、闸极电路电压50V。而在未来，三星将朝向利用，开发大尺寸双闸极结构的涂布－高电压型FED面板为目标，在6KV、2.5μm/c㎡的CNT结构下，整体面板辉度可以达到400cd/c ㎡。
日本NORITAKE开发彩色高电压型FED文字显示器
日本NORITAKE发表了一款面积为48×480mm2的彩色FED文字显示器，这是利用高温CVD技术来完成的，日本在NORITAKE铁（Fe）合金基板上，直接生长MWNT，之后再采用KrF雷射照射完成活性处理。这款显示器的荧光体是使用了Y2O3：Eu（Red），ZnS： Cu.Al（Green），ZnS：Ag（Blue）作为三色材料，阳极电压为7KV，而且附上一层铝金属背光，表面覆盖特殊的材料来防止静电，画素尺寸为1×1m㎡，屏幕的整体的辉度高达4000cd/c㎡。
摩托罗拉采用CVD－低电压技术开发单色CNT-FED
摩托罗拉则是在较早之前发表了6吋的单色CNT-FED显示器。利用Filament CVD技术，在50℃的环境下，在玻璃基板上直接生长的MWNT，如此可以达到画面具有均匀性的效果。而因为是单色显示的原因，所以荧光体只有绿色，使用的是Y2SiO5：Tb材料，阳极电压为3KV，闸极电压100V，电流密度达到了10mA/c㎡，屏幕辉度也高达1400cd/c㎡，最出色的是， CNT的寿命可达到9000小时以上。而最关键的部分，CNT的劣化结构已经获得极大的改善，随后，摩托罗拉在2005年，利用同样的技术又发表了4.6 吋的彩色FED。
