JP2011077268A - 導電性インクによる導体の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】金属ナノ粒子と分散剤を溶剤に混合させた導電性インクを、基板上に塗布し、乾燥させて導電性インク中の溶剤を蒸発させる。次に、酸素とアルゴンの混合ガスによる大気圧プラズマを導電性インクに照射する。これにより、導電性インク中の分散剤を分解除去し、導電性インク中の金属ナノ粒子を凝集させる。その後、水素とアルゴンの混合ガスによる大気圧プラズマを導電性インクに照射し、前工程によって酸化した金属ナノ粒子を還元する。
【選択図】図1
Description
実施例1の工程において、酸素とアルゴンの混合ガスによる大気圧プラズマの照射を行わず、水素とアルゴンの混合ガスによる大気圧プラズマの照射のみとすると、導電性インク膜2は茶色から多少白っぽく変色したが、導電性は得られなかった。これは、分散剤を十分に除去しきれていないためと考えられる。
実施例1の工程において、酸素とアルゴンの混合ガスによる大気圧プラズマ照射のみとし、その後に水素とアルゴンの混合ガスによる大気圧プラズマを照射しなかったところ、導電性インクは茶色から黒色に変化し、導電性は得られなかった。これは、酸素プラズマによって銀ナノ粒子の凝集体が酸化してしまったためと考えられる。
実施例1の工程において、先に水素とアルゴンの混合ガスによる大気圧プラズマの照射を行い、その後に酸素とアルゴンの混合ガスによる大気圧プラズマの照射したところ、大気圧プラズマ照射領域の導電性インクは茶色から黒色に変色し、照射領域の周囲は銀色に変色したが、導電性は得られなかった。
なお、実施例では基板を加熱しながら導電性インクを塗布することで、速やかに導電性インクを乾燥させるようにしているが、基板を加熱しないで導電性インクを塗布し、その後に加熱して導電性インクを乾燥させるようにしてもよい。また、導電性インクを凍結させ、溶剤を昇華させることにより乾燥させてもよい。
2:導電性インク膜
10:筐体
12:ガス導入部
16:案内部
18:拡散部
20:排出部
23、24:孔
100:大気圧プラズマ発生装置
P:プラズマ化領域
Claims (15)
- 金属ナノ粒子と分散剤とを溶剤中に混合させた導電性インクを基板上に塗布する第1工程と、
前記導電性インクに、酸化性ガスを含む電離用ガスによる大気圧プラズマを照射する第2工程と、
前記導電性インクに、還元性ガスを含む電離用ガスによる大気圧プラズマを照射する第3工程と、
を有することを特徴とする導電性インクによる導体の製造方法。 - 前記第2工程の前に、前記基板に塗布した前記導電性インクを乾燥させる工程を有することを特徴とする導電性インクによる導体の製造方法。
- 前記第1工程は、前記基板を加熱しながら行うことを特徴とする請求項1または請求項2に記載の導電性インクによる導体の製造方法。
- 前記第2工程は、
絶縁体に囲われた柱状のプラズマ化領域に対し、前記プラズマ化領域の長手方向に垂直な方向から長手方向に一様に前記電離用ガスを供給し、
前記プラズマ化領域において前記長手方向に離間して1対の電極を配置し、その1対の電極間に電圧を印加して前記プラズマ化領域に大気圧プラズマを発生させ、
前記プラズマ化領域に接続し、前記プラズマ化領域の長手方向に沿って配列し、前記大気圧プラズマの流れる方向に長く伸びた孔を通して、前記大気圧プラズマを排出し、前記導電性インクに前記大気圧プラズマを照射する、
ことを特徴とする請求項1ないし請求項3のいずれか1項に記載の導電性インクによる導体の製造方法。 - 前記プラズマ化領域への前記電離用ガスの供給は、
前記電離用ガスを前記プラズマ化領域の長手方向へ一様に拡散させた後、長手方向に垂直な方向へ案内する、
ことを特徴とする請求項4に記載の導電性インクによる導体の製造方法。 - 前記孔の長さは、前記導電性インクに対して放電が生じない長さとする、ことを特徴とする請求項4または請求項5に記載の導電性インクによる導体の製造方法。
- 前記孔の前記大気圧プラズマ排出側の先端の直径は、0.1〜1mmであることを特徴とする請求項4ないし請求項6のいずれか1項に記載の導電性インクによる導体の製造方法。
- 前記孔の長さは、前記一対の電極間の距離の1/2以上であることを特徴とする請求項4ないし請求項7のいずれか1項に記載の導電性インクによる導体の製造方法。
- 前記孔の全体または一部は、前記プラズマ化領域の長手方向に垂直な方向に対して傾斜している、ことを特徴とする請求項4ないし請求項8のいずれか1項に記載の導電性インクによる導体の製造方法。
- 前記一対の電極間の距離は、1〜50cmであることを特徴とする請求項4ないし請求項9のいずれか1項に記載の導電性インクによる導体の製造方法。
- 前記一対の電極の少なくとも一方には、他方と対向する表面に凹凸が形成されている、ことを特徴とする請求項4ないし請求項10のいずれか1項に記載の導電性インクによる導体の製造方法。
- 前記プラズマ化領域の長手方向の長さLcmと、長手方向に垂直な断面積σmm2 との関係は、2≦Lσ≦200かつ3≦σ≦25であることを特徴とする請求項4ないし請求項11のいずれか1項に記載の導電性インクによる導体の製造方法。
- 前記孔のガス流に垂直な断面は、円、楕円、配列方向に垂直な方向に長辺を有する長方形又はスリット状であることを特徴とする請求項4ないし請求項12のいずれか1項に記載の導電性インクによる導体の製造方法。
- 前記酸化性ガスは、酸素であることを特徴とする請求項1ないし請求項13のいずれか1項に記載の導電性インクによる導体の製造方法。
- 前記還元性ガスは、水素であることを特徴とする請求項1ないし請求項14のいずれか1項に記載の導電性インクによる導体の製造方法。
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