【特集】プリンテッドエレクトロニクスのための金属系導電性インク

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はじめに
Preface

菅沼克昭　(大阪大学)

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導電性ペースト・インクの開発状況
Advances in Development of Conductive Inks

菅沼克昭　(大阪大学)

　プリンテッド・エレクトロニクス(PE)技術を支える材料技術には, 半導体, 無機・有機配線材料など様々な開発が進められている。本稿では, その中でもPE 技術を市場に定着させる配線技術の現状と最新動向をまとめる。特に, 新たな注目が集まるIoTの入り口となるセンサ, ウェアラブルなどの技術展開について紹介する。

【目次】
1. はじめに
2. 導電性接着剤
2.1　導電性接着剤の主な用途
2.2　導電性接着剤配線における留意点
3. 金属ナノ粒子インク
4. 金属ナノワイヤインク
5. これから

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銀ナノワイヤーインク
Silver Nanowire Ink

内田　博　(昭和電工(株))

　銀ナノワイヤーを用いてスクリーン印刷による直接パターニングが可能な銀ナノワイヤーインクを開発し, また焼成方法についてもパルス光焼成を適用することにより, PETのような耐熱性の低い基材でも, 光学特性を損なうことなく導電性を発現でき, 高い屈曲性を有する銀ナノワイヤーフィルムを作製することを可能にした。

【目次】
1. はじめに
2. 銀ナノワイヤーの概要
2.1　銀ナノワイヤーとは
2.2　種々の透明導電材料における銀ナノワイヤーの位置づけ
3. 銀ナノワイヤーインクを用いた透明導電膜の作製技術
3.1　銀ナノワイヤーインクの塗布方法
3.2　銀ナノワイヤーインクを用いたスクリーン印刷
3.2.1　インク組成について
3.3　銀ナノワイヤーの焼成技術
3.3.1　パルス光照射による焼成技術
3.3.2　 焼成方法に違いによる銀ナノワイヤー塗布膜性能への影響
3.3.3　 銀ナノワイヤーと基材(フィルム)との密着性について
4. 銀ナノワイヤー透明導電膜の保護膜技術
5. おわりに

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導電性銀ペーストREXALPHAシリーズ
Conductive Silver Paste REXALPHA Series

田中稔彦　(東洋インキSCホールディングス(株))

　印刷による回路形成は, プリンテッドエレクトロニクス(PE)として各種用途開発が進められているが, 実用化されている用途としてはタッチパネルにおける引き出し線が主流である。急速に普及するスマートフォン, タブレット端末での細線回路形成の最新動向を中心に, 当社導電性銀ペースト「REXALPHA」について紹介する。

【目次】
1. はじめに
2. 「REXALPHA」シリーズ
3. レーザー加工による高精細回路形成
4. レーザー加工用銀ペースト
5. PEの用途開拓
6. おわりに

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超高純度金属ナノインク
COLLOIDAL INK: The Purest Metal Nanoink

金原正幸　((株)コロイダル・インク)

　金属ナノインクは, 印刷によって電極および配線を形成させるために必須の材料である。良い塗布膜を得るには, 金属純度の高いナノインクを用いる必要がある。本稿では, その理由や当社独自の超高純度金属ナノインクについて述べる。

【目次】
1. はじめに
2. 金属ナノインクの開発
3. π接合金属ナノ粒子インクの特徴
4. 室温PE技術
5. その他の期待される応用
6. おわりに

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グラビアオフセット印刷用導電性インク
Conductive Ink for Gravure Offset Printing System

片山嘉則　(DIC(株))

　本論では, プリンテッドエレクトロニクス分野で注目されてきたグラビアオフセット印刷方式について, 既存のスクリーン印刷方式と比較しながら, その原理から特徴, 応用例までを説明する。さらに, このグラビアオフセット印刷に適用可能な導電性インクとして, 導電性銀インクの例を挙げる。

【目次】
1. はじめに
2. グラビアオフセット印刷の原理
3. グラビアオフセット印刷の特徴
4. グラビアオフセット印刷用導電性インク
5. グラビアオフセット印刷の応用例(導電インク)
6. まとめ

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銅微粒子を用いる配線基材の開発
Development of Wiring Materials with Copper Fine Particles

米澤　徹　(北海道大学)

　本小文では, 銅微粒子を用いた導電性配線基材の開発について, 特に高分子保護銅微粒子の我々の研究例を挙げて解説する。最初に金属微粒子合成法の概略を述べ, 粒子径を制御しながらの大量合成, 微粒子の回収, 再分散について議論を行う。また, こうして得た銅微粒子の2ステップ法による低温焼成についても触れた。

【目次】
1. はじめに
2. ゼラチン保護銅微粒子の大量合成
3. ゼラチン保護銅微粒子の回収と分散
4. ゼラチン保護銅微粒子の低温焼成
5. おわりに

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インクジェット用Cu ナノ粒子インク
Copper Nanoparticle Inks for Conductive Patterning by Inkjet Technique

柏木行康　((地独)大阪市立工業研究所)
梶原康一　((株)イオックス)
白川直樹　(国立研究開発法人 産業技術総合研究所)
村田和広　((株)SIJ テクノロジ)

　プリンテッドエレクトロニクス技術において, 主に信頼性の面からCuナノ粒子インクによる配線形成法の確立が期待されている。酸化の問題をはらむCuナノ粒子インクをあえて使うべき用途として超微細配線形成を想定し, その手法としてインクジェット法を選択したことについて述べ, 微細パターン形成と導電性を高い水準で両立した応用例を紹介する。

【目次】
1. はじめに
2. PE技術におけるインクジェット法の特徴
3. Cuナノ粒子の開発動向
4. インクジェット用Cuナノ粒子インクの開発
5. インクジェット法による超微細Cu配線形成の応用
6. おわりに

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Material Report -R&D-

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フナムシの脚を模倣した微小流路の開発
Fabrication of Micro Channels Learning from Legs of Ligia Exotica

石井大佑　(名古屋工業大学)

　本稿は, フナムシのもつ流路を模倣し, ポンプ不要で効率よく液体を吸い上げることが可能な微小流路の開発について論じる。この流路は, 平板状の微細突起構造が異方的に配列している。突起配列構造や表面化学組成を制御することで, 吸引ポンプを要せずに重力に逆らって液体輸送でき, 液体操作デバイスへの応用も期待できる。

【目次】
1. はじめに
1.1　バイオミメティクス
1.2　液体を操る生物表面
2. フナムシの脚を模倣した微小流路
2.1　フナムシの脚の微小流路
2.2　フナムシ模倣流路構造の作製
2.3　表面処理による化学組成制御
2.4　フナムシ模倣流路の静的接触角測定
3. フナムシ模倣流路の応用
3.1　構造の間隔による流速最適化
3.2　構造の大きさや配列による流速最適化
3.3　模倣流路を用いたエラー回避システム
3.4　液体輸送デバイスの設計
4. おわりに


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ものづくりの“ 奥義” を見極める―伝統技術の科学的解明と未来展望―　第6回

京弓に見る伝統技術とハイブリッド複合材料
Traditional Technology and Hybrid Composites in Kyoto Bow

濱田泰以　(京都工芸繊維大学)

　京弓は, 代表的な伝統産業である。そのものづくりには, 匠の受け続けてきた知恵が集約されている。材料の使い方, 道具の使い方, 構造の形成のやり方などなど, 学ぶことは多い。本稿では, 御弓師21代目柴田勘十郎氏の技に迫ってみたいとおもう。驚くべき, 材料の使い方はハイブリッドであった。

【目次】
1. はじめに
2. 京弓の形状, 大きさ
3. 京弓の内部構造
4. 曲げ試験
5. おわりに

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タッチパネル関係の材料技術トレンド(5)

タッチパネルの内蔵化技術と材料
Built‒in Technology and Material of the Touch Panel

鵜飼育弘　(Ukai Display Device Institute)

　「タッチパネル内蔵化技術と材料」に関して技術動向を紹介する。本題に入る前に, ディスプレイモジュールの内蔵化について, 目的と開発・実用化の経緯を概説する。次に, タッチパネルの構造と定義について述べ, 内蔵型タッチパネルの特徴および構造と検出原理を詳述する。最後に, 内蔵化タッチパネルの製造技術と市場動向についても触れる。タッチパネルの内蔵化の目的は, 薄型・軽量・堅牢・狭額縁・高視認性および低消費電力で, 消費者目線の特性を実現すること。さらに, ディスプレイメーカの付加価値を高めることである。これらの目的に合致するデバイス構造および製造プロセスに基づいた製造技術の確立が重要である。

【目次】
1. はじめに
2. ディスプレイモジュールにとっての内蔵化(In‒cell化)
3. タッチパネルの構造と定義
4. 内蔵型タッチパネル
4.1　内蔵型タッチパネルの特徴
4.2　内蔵型タッチパネルの構造と検出原理
4.3　In‒Cell型
4.3.1　光学式
4.3.2　投影型静電容量式
4.4　On‒Cell型
5. In‒Cell化実現のための製造技術
6. 市場動向
7. おわりに