JP2024029650A - Conductive particle dispersion method and electrostatic adsorption device - Google Patents
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Abstract
【課題】 基材上に導電粒子を離間させて二次元的に配置することができ、しかも導電粒子の分散配置の効率を高めることができる導電粒子の分散方法を提供すること。【解決手段】 導電粒子の分散方法は、粒子を配置する静電気拡散性又は導電性を有する配置部2を有する第一の電極4と、配置部2と対向する吸着部5を有する第二の電極7との間に電界を形成することにより、配置部2に配置された、媒介粒子に該媒介粒子よりも粒径が小さい導電粒子を付着させた配合粒子Pを、配置部2と吸着部5との間で往復運動させて導電粒子を吸着部5に吸着させる工程、を備え、配置部2が吸着部5側に開口する凹部30を有し、凹部30は、吸着部5側に向かって開口幅が増大するようにテーパがつけられている内壁面S1を有し、凹部30に配合粒子Pが配置される。【選択図】図1An object of the present invention is to provide a method for dispersing conductive particles, which can two-dimensionally arrange conductive particles at a distance on a base material, and can improve the efficiency of dispersing the conductive particles. [Solution] A method for dispersing conductive particles includes: a first electrode 4 having a placement part 2 having electrostatic dissipative or conductive properties in which particles are placed; and a second electrode having an adsorption part 5 facing the placement part 2. By forming an electric field between the arrangement part 2 and the adsorption part 5, the blended particles P, in which conductive particles having a particle size smaller than that of the intermediary particles are attached to the intermediary particles arranged in the arrangement part 2, are transferred between the arrangement part 2 and the adsorption part 5. The arrangement part 2 has a recess 30 that opens toward the adsorption part 5, and the recess 30 has a recess 30 that opens toward the adsorption part 5. It has an inner wall surface S1 that is tapered so that the opening width increases, and the blended particles P are arranged in the recess 30. [Selection diagram] Figure 1
Description
本発明は、導電粒子の分散方法及び静電吸着装置に関する。 The present invention relates to a method for dispersing conductive particles and an electrostatic adsorption device.
基材上に粒子を二次元的に配列する方法として、球状粒子を分散した分散液に基板を浸漬させ、その基板を引き上げた後、分散媒を乾燥して除去するディップコート法や、移流集積法などが知られている(例えば、下記特許文献1を参照)。これらの方法は、粒子の自己集積現象を利用しており、粒子を最密充填配置するときや粒子膜を形成するときに好適な技術である。
Methods for arranging particles two-dimensionally on a substrate include the dip coating method, in which the substrate is immersed in a dispersion liquid containing spherical particles, the substrate is pulled up, and the dispersion medium is dried and removed, and the advection accumulation method. methods are known (for example, see
一方、本発明者らは、これまでに基材上に導電粒子を離間させて二次元的に配置する技術の開発を進めてきており、特定の吸着部を有する静電吸着装置と、媒介粒子に導電粒子を付着させた配合粒子とを用いて、吸着部に導電粒子を分散配置させる技術を提案している(例えば、下記特許文献2を参照)。
On the other hand, the present inventors have been developing a technology for two-dimensionally arranging conductive particles at a distance on a base material. A technique has been proposed in which conductive particles are dispersed and arranged in an adsorption part using blended particles to which conductive particles are attached (see, for example,
上記特許文献2に記載の導電粒子の分散方法は、導電粒子同士に静電斥力を働かせ、ドライプロセスで導電粒子を分散させており、導電粒子へのダメージが小さいことや分散溶媒が不要であることなどの利点を有している。この方法は、導電粒子の分散配置の効率が向上すれば、更に有用な技術になり得る。
The method for dispersing conductive particles described in
そこで、本発明は、基材上に導電粒子を離間させて二次元的に配置することができ、しかも導電粒子の分散配置の効率を高めることができる導電粒子の分散方法及び当該方法に用いることができる静電吸着装置を提供することを目的とする。 Therefore, the present invention provides a method for dispersing conductive particles that can two-dimensionally arrange conductive particles at a distance on a base material, and that can improve the efficiency of dispersion of conductive particles, and a method for use in the method. The purpose of the present invention is to provide an electrostatic adsorption device that can.
本発明の一側面は、静電気拡散性又は導電性を有する配置部を有する第一の電極と、配置部と対向する吸着部を有する第二の電極との間に電界を形成することにより、配置部に配置された、媒介粒子に該媒介粒子よりも粒径が小さい導電粒子を付着させた配合粒子を、配置部と吸着部との間で往復運動させて導電粒子を吸着部に吸着させる工程、を備え、配置部が吸着部側に開口する凹部を有し、凹部は、吸着部側に向かって開口幅が増大するようにテーパがつけられている内壁面を有し、凹部に配合粒子が配置される、導電粒子の分散方法を提供する。 One aspect of the present invention is to form an electric field between a first electrode having a dissipating portion having static electricity dissipation or conductivity, and a second electrode having an adsorption portion facing the dispersing portion. A process of adsorbing the conductive particles to the adsorption part by reciprocating the blended particles arranged in the part, in which conductive particles having a particle size smaller than that of the intermediary particles are attached, between the arrangement part and the adsorption part. , the placement part has a recess that opens toward the suction part, the recess has an inner wall surface that is tapered such that the opening width increases toward the suction part, and the blended particles are placed in the recess. A method for dispersing conductive particles is provided.
上記の方法によれば、基材上に導電粒子を離間させて二次元的に配置することができ、しかも導電粒子の分散配置の効率を高めることができる。 According to the above method, the conductive particles can be arranged two-dimensionally on the base material at a distance, and the efficiency of dispersion of the conductive particles can be improved.
媒介粒子の粒径は、導電粒子の粒径の10~100倍であってもよい。この場合、配合粒子の凝集を抑制しつつ配合粒子を移動させやすくなる。 The particle size of the mediating particles may be 10 to 100 times the particle size of the conductive particles. In this case, it becomes easier to move the blended particles while suppressing aggregation of the blended particles.
導電粒子の粒径は2~50μmであってもよい。 The particle size of the conductive particles may be 2 to 50 μm.
吸着部は、配置部側に開口する開口パターンを有してもよい。 The adsorption section may have an opening pattern that opens toward the arrangement section.
本発明の他の一側面は、静電気拡散性又は導電性を有する配置部、を有する第一の電極と、吸着部を有する第二の電極と、を備え、配置部と吸着部とが対向することができ、配置部が吸着部側に開口する凹部を有し、凹部は、吸着部側に向かって開口幅が増大するようにテーパがつけられている内壁面を有する、静電吸着装置を提供する。 Another aspect of the present invention includes a first electrode having an arrangement section having static electricity dissipation property or conductivity, and a second electrode having an adsorption section, the arrangement section and the adsorption section facing each other. An electrostatic adsorption device is provided, in which the arrangement part has a recess opening toward the adsorption part, and the recess has an inner wall surface tapered such that the opening width increases toward the adsorption part. provide.
このような静電吸着装置は、媒介粒子に該媒介粒子よりも粒径が小さい導電粒子を付着させた配合粒子を用いることにより、導電粒子の分散装置として用いることができる。 Such an electrostatic adsorption device can be used as a dispersion device for conductive particles by using blended particles in which conductive particles smaller in particle size than the mediator particles are attached to the mediator particles.
本発明によれば、基材上に導電粒子を離間させて二次元的に配置することができ、しかも導電粒子の分散配置の効率を高めることができる導電粒子の分散方法及び当該方法に用いることができる静電吸着装置を提供することができる。 According to the present invention, a method for dispersing conductive particles that can two-dimensionally arrange conductive particles at a distance on a base material, and that can improve the efficiency of dispersion of conductive particles, and a method for use in the method. It is possible to provide an electrostatic adsorption device that can.
以下、場合により図面を参照しつつ、本発明を実施するための形態について詳細に説明する。ただし、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。 DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described in detail, with reference to the drawings as the case may be. However, the present invention is not limited to the following embodiments.
なお、本明細書中に段階的に記載されている数値範囲において、ある段階の数値範囲の上限値又は下限値は、他の段階の数値範囲の上限値又は下限値に置き換えてもよい。また、本明細書中に記載されている数値範囲において、その数値範囲の上限値又は下限値は、実施例に示されている値に置き換えてもよい。また、本明細書では、便宜上、複数の導電粒子の集合も「導電粒子」と称する。媒介粒子や配合粒子についても同様である。 Note that in the numerical ranges described in stages in this specification, the upper limit or lower limit of the numerical range of one stage may be replaced with the upper limit or lower limit of the numerical range of another stage. Furthermore, in the numerical ranges described in this specification, the upper limit or lower limit of the numerical range may be replaced with the values shown in the examples. Furthermore, in this specification, for convenience, a collection of a plurality of conductive particles is also referred to as a "conductive particle." The same applies to mediating particles and compounding particles.
[導電粒子の分散方法]
本実施形態の導電粒子の分散方法は、静電気拡散性又は導電性を有する配置部を有する第一の電極と、配置部と対向する吸着部を有する第二の電極との間に電界を形成することにより、配置部に配置された、媒介粒子に該媒介粒子よりも粒径が小さい導電粒子を付着させた配合粒子を、配置部と吸着部との間で往復運動させて導電粒子を吸着部に吸着させる工程、を備える。この工程において、配置部は、吸着部側に開口する凹部を有し、凹部は、吸着部側に向かって開口幅が増大するようにテーパがつけられている内壁面を有し、凹部に配合粒子が配置される。
[Dispersion method of conductive particles]
The method for dispersing conductive particles according to the present embodiment includes forming an electric field between a first electrode having an arrangement part having static dissipative properties or conductivity, and a second electrode having an adsorption part facing the arrangement part. By doing this, the blended particles arranged in the arrangement section, in which conductive particles smaller in particle size than the intermediary particles are attached, are reciprocated between the arrangement section and the adsorption section, and the conductive particles are transferred to the adsorption section. and a step of adsorbing it to. In this step, the placement part has a recess that opens toward the suction part, and the recess has an inner wall surface that is tapered so that the opening width increases toward the suction part. Particles are placed.
上記の方法によれば、吸着部が静電気拡散性又は導電性を有する場合、配合粒子の往復運動、すなわち配合粒子が第二の電極と逆極性に帯電することで生じる静電引力による第二の電極への移動と、吸着部に接触した配合粒子が第二の電極と同極性に帯電することで生じる静電斥力による第一の電極への移動との繰り返しによって、粒径の大きい媒介粒子の表面に付着している粒径の小さい導電粒子を吸着部に吸着させることができる。また、上記の方法によれば、配置部が上記の凹部を有することにより、吸着部に吸着させた導電粒子の付着密度を高くすることができ、導電粒子の分散配置の効率を高めることができる。なお、導電粒子の付着密度が高くなる理由について、本発明者らは以下のとおり推察する。第一の電極における配置部が上記の内壁面を有する凹部を有していることにより、等電位面が凹部付近で凹型に曲がった等電位分布となり、静電気力が凹部の中央に集まりやすくなると考えられる。これにより、配合粒子が上下運動中に凹部の外に飛散することが抑制され、単位時間及び単位面積当たりに往復させることができる配合粒子の数が増大することで上記の効果が得られたと考えられる。 According to the above method, when the adsorption part has electrostatic dissipation property or conductivity, the second electrode is generated by the reciprocating movement of the compounded particles, that is, the electrostatic attraction generated when the compounded particles are charged with the opposite polarity to the second electrode. By repeating the movement to the electrode and the movement to the first electrode due to the electrostatic repulsion generated when the blended particles in contact with the adsorption part are charged to the same polarity as the second electrode, the medium particles with a large particle size are Conductive particles with a small particle size adhering to the surface can be adsorbed to the adsorption part. Further, according to the above method, since the arrangement section has the above-mentioned recess, the adhesion density of the conductive particles adsorbed to the adsorption section can be increased, and the efficiency of dispersion and arrangement of the conductive particles can be increased. . In addition, the present inventors speculate as follows about the reason why the adhesion density of conductive particles becomes high. It is thought that because the arrangement part of the first electrode has a recess with the above-mentioned inner wall surface, the equipotential surface becomes a concavely curved equipotential distribution near the recess, making it easier for electrostatic force to gather at the center of the recess. It will be done. This is thought to have resulted in the above effect being achieved by suppressing the scattering of the blended particles outside the recess during vertical movement and increasing the number of blended particles that can be reciprocated per unit time and unit area. It will be done.
また、吸着部が絶縁性を有する場合、吸着部が配置部よりも重力方向の上方側に配置されることで、配合粒子の往復運動、すなわち配合粒子が第二の電極と逆極性に帯電することで生じる静電引力による第二の電極への移動と、吸着部に接触した配合粒子が導電粒子を離すことで帯電がなくなり、自重による第一の電極への移動との繰り返しによって、粒径の大きい媒介粒子の表面に付着している粒径の小さい導電粒子を吸着部に吸着させることができる。 In addition, when the adsorption part has insulating properties, the adsorption part is placed above the arrangement part in the direction of gravity, which causes the reciprocating movement of the compounded particles, that is, the compounded particles are charged with a polarity opposite to that of the second electrode. The particle size decreases by repeating the process of movement to the second electrode due to the electrostatic attraction generated by the electrostatic attraction, and then the compound particles that have contacted the adsorption part release the conductive particles, which removes the charge, and then move to the first electrode due to their own weight. The conductive particles with a small particle size attached to the surface of the large medium particle can be adsorbed to the adsorption part.
上記方法は、静電気拡散性又は導電性を有する配置部を有する第一の電極と、吸着部を有する第二の電極と、を備え、配置部と吸着部とが対向することができ、配置部が吸着部側に開口する上述した凹部を有する静電吸着装置を用意し、配置部の凹部に、媒介粒子に媒介粒子よりも粒径が小さい導電粒子を付着させた配合粒子を配置する工程(以下、第1工程ともいう)と、第一の電極と第二の電極との間に電界を形成して、配置部と吸着部との間で配合粒子を往復運動させて導電粒子を吸着部に吸着させる工程(以下、第2工程ともいう)とを備えることができる。 The above method includes a first electrode having an arrangement part having static dissipative properties or conductivity, and a second electrode having an adsorption part, in which the arrangement part and the adsorption part can face each other, and the arrangement part A step of preparing an electrostatic adsorption device having the above-mentioned concave portion that opens toward the adsorption portion, and arranging blended particles in which conductive particles having a particle size smaller than that of the intermediary particles are attached to the intermediary particles in the recess of the arrangement portion ( (hereinafter also referred to as the first step), an electric field is formed between the first electrode and the second electrode, and the blended particles are reciprocated between the placement section and the adsorption section to transfer the conductive particles to the adsorption section. (hereinafter also referred to as the second step).
静電気拡散性の配置部及び静電気拡散性の吸着部はそれぞれ、表面抵抗率が1×1013Ω以下であってもよく、1×106Ω以上であってもよい。導電性の配置部及び導電性の吸着部はそれぞれ、表面抵抗率が1×106Ω以下であってもよく、1×10-3Ω以上であってもよい。 The electrostatic dissipative arrangement portion and the electrostatic dissipative adsorption portion may each have a surface resistivity of 1×10 13 Ω or less, or 1×10 6 Ω or more. The conductive arrangement portion and the conductive suction portion may each have a surface resistivity of 1×10 6 Ω or less, or 1×10 −3 Ω or more.
図1は、本実施形態に係る導電粒子の分散方法で用いられる静電吸着装置の概略構成を示す図である。静電吸着装置1は、粒子を配置する配置部2を有する下部電極(第一の電極)4と、配置部2よりも重力方向の上方側に配置され、配置部2と対向する吸着部5を有する上部電極(第二の電極)7と、下部電極4及び上部電極7に接続された電源8と、電源8に接続された制御部9とを備える。
FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of an electrostatic adsorption device used in the method for dispersing conductive particles according to the present embodiment. The
静電吸着装置1においては、下部電極4が電極本体3と配置部2とから構成されており、上部電極7が電極本体6と吸着部5とから構成されている。下部電極は電極本体と配置部とが一体となっていてもよく、吸着部が静電気拡散性又は導電性を有する場合、上部電極は電極本体と吸着部とが一体となっていてもよい。これらの場合、下部電極の上部電極と対向する側の表面を配置部とすることができ、上部電極の下部電極と対向する側の表面を吸着部とすることができる。
In the
下部電極4を構成する電極本体3の材質としては、静電気拡散性又は導電性を有するものを用いることができる。例えば、表面抵抗率が1×1013Ω以下の材料を用いることができ、具体的には、金属、ガラス等が挙げられる。電極本体3の形状としては、特に限定されないが、例えば、平板状、ロール状などであってもよい。
As the material of the
配置部2の材質としては、静電気拡散性又は導電性を有するものを用いることができる。例えば、表面抵抗率が1×1013Ω以下の材料を用いることができ、具体的には、金属、ガラス、及び、導電性ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)等の導電性樹脂などが挙げられる。配置部2の形状としては、粒子を配置できるものであれば特に限定されず、電極本体3の表面に形成された膜若しくはフィルムであってもよい。
As the material for the
配置部2は、吸着部5側に開口する凹部30が設けられている。凹部30は、吸着部5に向かって開口幅が増大するようにテーパがつけられている内壁面S1を有する。図1に示される配置部は、平面部S0と、半球面状の凹部30とを有しており、凹部30に配合粒子Pを配置することができる。凹部は、他の形状であってもよく、複数設けられていてもよく、所定のパターンで設けられていてもよい。
The
凹部の形状は、例えば、半球面状、逆円錐状、逆円錐台形状、逆三角錐状及び逆四角推状等の逆多角推状、逆四角推台形状等の逆多角推台形状、横断面がV字、U字又は逆台形等の谷状などであってもよい。なお、凹部が谷状である場合、凹部の開口幅とは谷の幅を意味する。 The shape of the recess may be, for example, a hemispherical shape, an inverted conical shape, an inverted truncated conical shape, an inverted polygonal shape such as an inverted triangular pyramid shape or a reversed square shape, an inverted polygonal truncated shape such as an inverted square truncated shape, or a transverse shape. The surface may be V-shaped, U-shaped, or valley-shaped such as an inverted trapezoid. In addition, when a recessed part is valley-shaped, the opening width of a recessed part means the width of a valley.
凹部の内壁面は、凹部の底部から吸着部に向かって開口面積が増大するようにテーパがつけられていてもよい。 The inner wall surface of the recess may be tapered such that the opening area increases from the bottom of the recess toward the suction portion.
テーパがつけられている内壁面は、凹部の内壁の一部であってもよく、全部であってもよい。凹部は、開口幅が増大しない壁面を有していてもよい。 The tapered inner wall surface may be part or all of the inner wall of the recess. The recess may have a wall surface in which the opening width does not increase.
テーパがつけられている内壁面は、階段状であってもよく、粗さを有していてもよい。 The tapered inner wall surface may have a stepped shape or may have roughness.
図2~図4は、凹部が設けられた配置部の例を示す図である。図2の(a-1)~(a-3)に示される配置部2aは、半球面状の凹部30aが設けられている。図2の(a-3)に示されるように、配置部2aの凹部が設けられている側とは反対側面は平坦であってもよい。図2の(b-1)~(b-3)に示される配置部2bは、平坦な底面S2を有する逆円錐台形状の凹部30bが設けられている。図2の(b-3)に示されるように、配置部2bの凹部が設けられている側とは反対側面は平坦であってもよい。図2の(c-1)~(c-3)に示される配置部2cは、逆四角錐状の凹部30cが設けられている。図2の(c-3)に示されるように、配置部2cの凹部が設けられている側とは反対側面は平坦であってもよい。図2の(d-1)~(d-3)に示される配置部2dは、平坦な底面S2を有する逆四角錐台形状の凹部30dが設けられている。図2の(d-3)に示されるように、配置部2dの凹部が設けられている側とは反対側面は平坦であってもよい。
2 to 4 are diagrams showing examples of arrangement portions provided with recesses. The
図3の(e-1)~(e-3)に示される配置部2eは、一方向に延びるU字谷状の凹部30eが設けられている。図3の(e-3)に示されるように、配置部2eの凹部が設けられている側とは反対側面は平坦であってもよい。図3の(f-1)~(f-3)に示される配置部2fは、一方向に延びるV字谷状の凹部30fが設けられている。図3の(f-3)に示されるように、配置部2fの凹部が設けられている側とは反対側面は平坦であってもよい。
The
図4の(g-1)~(g-2)に示される配置部2gは、複数の逆四角推状の凹部30gが格子のパターンで設けられている。配置部2gは、凹部30g間に平坦部を有している。図4の(h-1)~(h-2)に示される配置部2hは、複数のU字谷状の凹部30hが並べて設けられている。配置部2hは、凹部30h間に平坦部を有している。図4の(i-1)~(i-2)に示される配置部2iは、複数の逆四角推状の凹部30iが所定のパターンで設けられている。図4の(j-1)~(j-2)に示される配置部2jは、複数のU字谷状の凹部30jが並べて設けられている。
In the
凹部のサイズ(幅、開口面積、容積、内壁面のテーパ角度及び深さ等)は、配置する配合粒子の量に応じて適宜設定すればよい。例えば、凹部が半球面状、逆円錐状、又は逆円錐台形状である場合、開口の最大径が2~200mmであってもよく、最大深さが0.1~100mmであってもよく、最大径/最大深さが0.02~2000であってもよい。凹部が逆多角推状又は逆多角推台形状である場合、開口の最大幅が2~200mmであってもよく、最大深さが0.1~100mmであってもよく、最大幅/最大深さが0.02~2000であってもよい。凹部が谷状である場合、谷の最大幅が2~200mmであってもよく、最大深さが0.1~100mmであってもよく、最大幅/最大深さが0.02~2000であってもよい。 The size of the recess (width, opening area, volume, taper angle and depth of the inner wall surface, etc.) may be appropriately set depending on the amount of blended particles to be placed. For example, when the recess has a hemispherical shape, an inverted conical shape, or an inverted truncated conical shape, the maximum diameter of the opening may be 2 to 200 mm, and the maximum depth may be 0.1 to 100 mm, The maximum diameter/maximum depth may be 0.02 to 2000. When the recess has an inverted polygonal thrust shape or an inverted polygonal trapezoid shape, the maximum width of the opening may be 2 to 200 mm, the maximum depth may be 0.1 to 100 mm, and the maximum width/maximum depth The length may be 0.02 to 2000. When the recess is valley-shaped, the maximum width of the valley may be 2 to 200 mm, the maximum depth may be 0.1 to 100 mm, and the maximum width/maximum depth may be 0.02 to 2000. There may be.
電極本体と配置部とが一体である下部電極としては、例えば、金属、ガラス等の表面抵抗率が1×1013Ω以下の材料から構成されるものを用いることができる。 As the lower electrode in which the electrode body and the arrangement portion are integrated, for example, one made of a material such as metal or glass having a surface resistivity of 1×10 13 Ω or less can be used.
上部電極7を構成する電極本体6としては、静電気拡散性又は導電性を有するものを用いることができる。例えば、表面抵抗率が1×1013Ω以下の材料を用いることができ、具体的には、金属、ガラス等が挙げられる。電極本体6の形状としては、特に限定されないが、例えば、平板状、ロール状などであってもよい。なお、電極本体3及び電極本体6の一方がロール状であり、他方が平板状である場合、ロールの回転軸と平板の主面とが平行関係にあり、回転軸と主面とを最短で結ぶ線上において吸着部と配置部とが所定の距離を隔てて対向できるように、電極4及び電極7を構成してもよい。また、電極本体3及び電極本体6の両方がロール状である場合、両方のロールの回転軸が平行関係にあり、回転軸同士を最短で結ぶ線上において吸着部と配置部とが所定の距離を隔てて対向できるように、電極4及び電極7を構成してもよい。
As the
吸着部5の材質としては、静電気拡散性又は導電性を有するものを用いることができる。例えば、表面抵抗率が1×1013Ω以下の材料を用いることができ、具体的には、金属、ガラス、及び、導電性PTFE等の導電性樹脂などが挙げられる。吸着部5の形状としては、特に限定されず、電極本体6の表面に形成された膜若しくはフィルムであってもよい。
As the material of the
電極本体と吸着部とが一体である上部電極としては、例えば、金属、ガラス等の表面抵抗率が1×1013Ω以下の材料から構成されるものを用いることができる。 As the upper electrode in which the electrode body and the suction part are integrated, for example, one made of a material such as metal or glass having a surface resistivity of 1×10 13 Ω or less can be used.
吸着部5の材質としては、絶縁性を有するものを用いることもできる。例えば、表面抵抗率が1×1013Ω超の材料を用いることができる。例えば、ポリテトラフルオロエチレン等の樹脂などが挙げられる。吸着部5の形状としては、特に限定されず、電極本体6の表面に形成された膜若しくはフィルムであってもよく、電極本体とは分離可能なフィルムであってもよい。
As the material of the
吸着部5は、配置部側に開口する開口パターン(複数の開口部(例えば凹部))が設けられていてもよい。このような吸着部5の形状としては、電極本体6の表面に形成された膜若しくはフィルムであってもよく、電極本体6とは分離可能なフィルムであってもよい。
The
開口部は、開口部の底部側から配置部側に向けて開口面積が拡大するテーパ状に形成されていることが好ましい。開口部のサイズ(幅、容積、テーパ角度及び深さ等)は、収容する導電粒子のサイズに応じて設定すればよい。 The opening is preferably formed in a tapered shape such that the opening area increases from the bottom side of the opening toward the arrangement section. The size of the opening (width, volume, taper angle, depth, etc.) may be set depending on the size of the conductive particles to be accommodated.
例えば、開口の幅は、導電粒子の粒径に対して、1.0~1.5倍とすることができ、1.05~1.45倍とすることができる。また、媒介粒子の粒径は、開口の幅に対して、2.0~110倍とすることができ、2.5~100倍とすることができる。 For example, the width of the opening can be 1.0 to 1.5 times, or 1.05 to 1.45 times, the particle size of the conductive particles. Further, the particle size of the mediating particles can be 2.0 to 110 times, or 2.5 to 100 times, the width of the opening.
開口部の形状は、開口の形状が円形であってもよく、楕円形、三角形、四角形、多角形等であってよい。底部については、平面以外の形状であってもよく、例えば、山型、谷型、微細な突起の集合体等であってよい。 The shape of the opening may be circular, oval, triangular, quadrilateral, polygonal, or the like. The bottom portion may have a shape other than a flat surface, for example, a mountain shape, a valley shape, an aggregate of fine protrusions, or the like.
静電気拡散性又は導電性を有する吸着部5を構成する材料としては、例えば、シリコン、各種セラミックス、ガラス、ステンレススチール等の金属等の無機材料、並びに、各種樹脂等の有機材料を使用することができる。吸着部の開口部は、フォトリソグラフ法、ナノインプリント等の公知の方法によって形成することができる。また、吸着部5は、単層であってもよく、基体層と開口部が設けられた開口部層との積層体のように複数の層から構成されていてもよい。吸着部5が積層体である場合、例えば、PET等の基体層上に、光硬化性樹脂組成物を用い、フォトリソグラフ法、ナノインプリント等の方法によって形成された開口部層を備えるフィルムであってもよい。吸着部の静電気拡散性又は導電性は、構成する材料の種類や表面処理等によって調節することができる。
As the material constituting the
絶縁性を有する吸着部5を構成する材料としては、例えば、シリコン、各種セラミックス等の無機材料、並びに、各種樹脂等の有機材料を使用することができる。また、絶縁性を有する吸着部5を構成する材料としては、例えば、静電気拡散性又は導電性を有する材料に、シリコン、各種セラミックス等の無機材料、並びに、各種樹脂等の有機材料を積層又は被覆した材料を使用することもできる。吸着部の開口部は、フォトリソグラフ法、ナノインプリント等の公知の方法によって形成することができる。また、吸着部5は、単層であってもよく、基体層と開口部が設けられた開口部層との積層体のように複数の層から構成されていてもよい。吸着部5が積層体である場合、例えば、PET等の基体層上に、光硬化性樹脂組成物を用い、フォトリソグラフ法、ナノインプリント等の方法によって形成された開口部層を備えるフィルムであってもよい。
As the material constituting the insulating
開口パターンは、目的とする配置で導電粒子を分散できるよう、適宜設定することができる。例えば、丸孔の開口部が直列で格子状に設けられていてもよく、60°千鳥であってもよい。また、開口パターンは、開口部が整列して設けられていてもよく、ランダムに設けられているものであってもよい。 The opening pattern can be appropriately set so that the conductive particles can be dispersed in a desired arrangement. For example, the openings of the round holes may be arranged in series in a grid pattern, or may be arranged in a 60° staggered pattern. Further, the opening pattern may be such that the openings are arranged in a row or randomly.
静電吸着装置1において、下部電極4と上部電極7とは所定の間隔を設けて配置されており、その電極間距離は0.5~100mmとすることができ、1~20mmであってもよく、2~15mmであってもよい。
In the
静電吸着装置1において下部電極4は移動可能であってもよく、この場合、配合粒子を連続的に供給することが容易となる。例えば、ベルト又は円柱状のローラーの表面に下部電極を設けることができる。
In the
静電吸着装置1において上部電極7は移動可能であってもよく、この場合、導電粒子を吸着させる吸着部を連続的に供給することが容易となる。例えば、ベルト又は円柱状のローラーの表面に上部電極を設けることができる。
In the
電源8は、下部電極及び上部電極の間に電界を形成できるものであればよく、例えば、公知の高圧電源を用いることができる。高圧電源は、直流電源であってもよく、交流電源であってもよい。
The
制御部9は、例えば、印加する電圧の調整、印加時間等の機能を有することができる。
The
<第1工程>
第1工程では、上述した静電吸着装置1の配置部2の凹部30に、媒介粒子に媒介粒子よりも粒径が小さい導電粒子を付着させた配合粒子を配置する(収容する)。図5は、配合粒子を示す模式図である。図5に示すように、配合粒子Pは、媒介粒子10と、媒介粒子の表面に付着した導電粒子12とから構成される。
<First step>
In the first step, blended particles in which conductive particles having a particle size smaller than the mediating particles are attached to the mediating particles are placed (accommodated) in the
媒介粒子10としては、静電気拡散性又は導電性を有している粒子であればよく、表面抵抗率が1×1013Ω以下の材料を含む粒子を用いることができる。例えば、カーボン粒子、はんだ等の金属粒子、ガラス粒子、静電気拡散性を有する無機粒子を用いることができる。これらは、一種を単独で又は二種以上を組み合わせて用いることができる。
The mediating
媒介粒子10は、球状又は略球状であってもよく、表面に凹部、凸部、又は凹部及び凸部が設けられていてもよい。
The mediating
媒介粒子10の粒径は、配合粒子の凝集を抑制しつつ配合粒子を移動させやすくする観点から、30~500μmであってもよく、40~400μmであってもよく、50~300μmであってもよい。
The particle size of the mediating
本実施形態においては、平均粒径が上記範囲である媒介粒子を用いてもよい。なお、本明細書において粒子の平均粒径は、粒子100個について、走査型電子顕微鏡(SEM)を用いた観察により粒径の測定を行い、それらの平均値を取ることにより得られる。なお、粒子が突起を有するなどの球形ではない場合、粒子の粒径は、SEMの画像における粒子に外接する円の直径とする。 In this embodiment, mediating particles having an average particle size within the above range may be used. In this specification, the average particle diameter of particles is obtained by measuring the particle diameters of 100 particles by observation using a scanning electron microscope (SEM) and taking the average value. In addition, when a particle is not spherical, such as having a protrusion, the particle size of the particle is the diameter of a circle circumscribing the particle in an SEM image.
また、媒介粒子10は、第2工程が行われる静電吸着装置の配置部に配置して、後述する所定の条件で電界を印加したときに、下部電極(第一の電極)及び上部電極(第二の電極)の間で往復運動することを確認する方法により選定してもよい。
Further, when the mediating
導電粒子12としては、導電性の材料を含み、導電材料として機能するものであればよく、例えば、金、銀、ニッケル、銅、ハンダ等の金属粒子、カーボン粒子、ガラス、セラミック、プラスチック等の非導電性粒子を金属等の導電物質で被覆した導電被覆粒子などが挙げられる。非導電性粒子を被覆する金属としては、金、銀、ニッケル、銅、ハンダ等が挙げられ、多層構造を有していてもよい。また、導電粒子は、導電粒子の外表面の少なくとも一部に絶縁性被覆(例えば、絶縁性微粒子など)が存在していてもよい。
The
導電粒子は、一種を単独で又は二種以上を組み合わせて用いることができる。 The conductive particles can be used alone or in combination of two or more.
導電粒子12は、球状又は略球状であってもよく、導電粒子と導電粒子の外表面の少なくとも一部に設けられた複数の絶縁性微粒子とを備える複合粒子であってもよい。
The
導電粒子12の粒径は、1~50μmであってもよく、2~50μmであってもよく、1~40μmであってもよく、1.5~30μmであってもよく、2~20μmであってもよい。
The particle size of the
本実施形態においては、平均粒径が上記範囲である導電粒子を用いてもよい。 In this embodiment, conductive particles having an average particle size within the above range may be used.
配合粒子Pを構成する媒介粒子の粒径は、導電粒子を効率よく吸着部に吸着させる観点から、導電粒子の粒径の5~200倍であってもよく、10~150倍であってもよく、10~100倍であってもよい。 The particle size of the mediating particles constituting the blended particles P may be 5 to 200 times the particle size of the conductive particles, or even 10 to 150 times, from the viewpoint of efficiently adsorbing the conductive particles to the adsorption part. It may be 10 to 100 times more.
配合粒子Pは、媒介粒子と導電粒子とを混合することにより調製することができる。混合方法は特に限定されないが、例えば、撹拌機等の公知の混合手段を用いてもよく、媒介粒子及び導電粒子を入れた容器を振とうしてもよい。混合は、粒子が損傷しない範囲で行うことが好ましい。 Compounded particles P can be prepared by mixing mediating particles and conductive particles. The mixing method is not particularly limited, but for example, a known mixing means such as a stirrer may be used, or a container containing the mediator particles and conductive particles may be shaken. Mixing is preferably carried out within a range that does not damage the particles.
媒介粒子と導電粒子との配合割合は、媒介粒子の表面に導電粒子を充分に付着させるように適宜設定することができる。なお、導電粒子の配合量が多すぎると導電粒子の凝集が生じやすいため、導電粒子の凝集を抑制できる範囲で配合割合を設定することが好ましい。 The mixing ratio of the mediating particles and the conductive particles can be appropriately set so that the conductive particles are sufficiently attached to the surfaces of the mediating particles. Note that if the blending amount of the conductive particles is too large, agglomeration of the conductive particles tends to occur, so it is preferable to set the blending ratio within a range that can suppress aggregation of the conductive particles.
<第2工程>
第2工程では、第一の電極及び第二の電極の間に電界を形成して、配置部と吸着部との間で配合粒子を往復運動させて、導電粒子を吸着部に吸着させる。
<Second process>
In the second step, an electric field is formed between the first electrode and the second electrode to cause the blended particles to reciprocate between the placement section and the adsorption section, thereby adsorbing the conductive particles to the adsorption section.
図6は、第2工程を説明するための図であり、図6の(a)は、下部電極(第一の電極)及び上部電極(第二の電極)の間に電界を印加したときの配合粒子の往復運動(上下運動)を示す。配置部で上部電極と逆極性に帯電している配合粒子は静電引力によって上昇する。上昇した配合粒子は吸着部に接触する。このとき、粒径の大きい媒介粒子の表面に付着している粒径の小さい導電粒子が吸着部に吸着する。吸着部が静電気拡散性又は導電性を有する場合、吸着部に接触した配合粒子は、上部電極と同極性に帯電し、静電斥力と、本実施形態においては重力によって下降する。また、吸着部が絶縁性を有する場合、吸着部に接触した配合粒子は、導電粒子が吸着部に移動することで帯電がなくなり、本実施形態においては重力によって下降する。下降した配合粒子は配置部で上部電極と逆極性に帯電し、静電引力によって上昇する。これらの繰り返しによって、吸着部に導電粒子が吸着していく。また、導電粒子を媒介粒子の表面に付着させていることにより、導電粒子同士が凝集することを抑制でき、吸着部に吸着した導電粒子は粒子同士が離間して配置される。また、本実施形態においては、配置部が上記の凹部を有することにより、吸着部に吸着させた導電粒子の付着密度を高くすることができ、導電粒子の分散配置の効率を高めることができる。こうして、図6の(b)に示すように、吸着部5に導電粒子12が吸着した上部電極7、すなわち導電粒子付き電極20が得られる。
FIG. 6 is a diagram for explaining the second step, and (a) in FIG. 6 shows the state when an electric field is applied between the lower electrode (first electrode) and the upper electrode (second electrode). It shows the reciprocating motion (up and down motion) of the blended particles. The blended particles, which are charged to the opposite polarity to the upper electrode at the placement part, rise due to electrostatic attraction. The blended particles that have risen come into contact with the adsorption section. At this time, the small-sized conductive particles adhering to the surface of the large-sized medium particles are attracted to the adsorption part. When the adsorption part has electrostatic dissipation properties or conductivity, the blended particles that come into contact with the adsorption part are charged to the same polarity as the upper electrode, and descend due to electrostatic repulsion and, in this embodiment, gravity. Further, when the adsorption part has insulating properties, the blended particles that have come into contact with the adsorption part are no longer charged as the conductive particles move to the adsorption part, and in this embodiment, they descend due to gravity. The blended particles that have descended are charged with the opposite polarity to that of the upper electrode at the placement part, and are lifted up by electrostatic attraction. By repeating these operations, the conductive particles are attracted to the adsorption part. Furthermore, by attaching the conductive particles to the surface of the mediating particles, it is possible to suppress the conductive particles from aggregating with each other, and the conductive particles adsorbed to the adsorption part are arranged at a distance from each other. Furthermore, in this embodiment, since the arrangement section has the above-mentioned recess, the adhesion density of the conductive particles adsorbed to the adsorption section can be increased, and the efficiency of dispersion and arrangement of the conductive particles can be increased. In this way, as shown in FIG. 6(b), the
印加する電界強度としては、0.1~30kV/cmとすることができ、0.5~30kV/cmであってもよく、1~20kV/cmであってもよい。 The applied electric field strength can be 0.1 to 30 kV/cm, may be 0.5 to 30 kV/cm, or may be 1 to 20 kV/cm.
電界の印加は、連続的であってもよく、断続的であってもよい。 Application of the electric field may be continuous or intermittent.
電界の印加時間としては、吸着部に吸着させる導電粒子の量に応じて適宜設定することができる。 The application time of the electric field can be appropriately set depending on the amount of conductive particles to be attracted to the attraction part.
第2工程を経て得られる導電粒子付き電極20は、そのまま導電粒子が離間して二次元的に配置された基材として用いてもよく、所定の基材上に導電粒子を移すために用いてもよい。
The
また、吸着部5が開口パターンを有する場合、上記と同様に第2工程を行うことにより、吸着部5の開口部に導電粒子12が収容された上部電極7、すなわち導電粒子付き電極20が得られる。
Further, when the
吸着部5が開口パターンを有する場合の本実施形態に係る分散方法は、吸着部に付着している、開口部に収容されている導電粒子以外の粒子(余剰粒子)を除去するための工程(以下、余剰粒子除去工程ともいう)を更に備えていてもよい。余剰粒子除去工程は、開口部に収容されている導電粒子を、所定の粘着性基材上に転写する前に行うことができる。この場合、吸着部から除去された粒子を回収してリサイクルしてもよく、余剰粒子のうちの少なくとも導電粒子を回収してリサイクルすることが好ましい。
The dispersion method according to the present embodiment when the
余剰粒子を除去する方法としては、エアブロー、ブラシ、スキージ等の物理的に除去する手段、イオナイザー等の静電的に除去する手段が挙げられる。 Examples of methods for removing excess particles include physical removal means such as air blow, brush, and squeegee, and electrostatic removal means such as ionizer.
本実施形態の導電粒子の分散方法においては、吸着部に吸着した導電粒子を、吸着部と対向するように配置された絶縁性を有する第2の吸着部に静電吸着させる工程(以下、第3工程ともいう)を更に備えることができる。 In the method for dispersing conductive particles of the present embodiment, the conductive particles adsorbed on the adsorption part are electrostatically adsorbed to a second adsorption part having an insulating property disposed to face the adsorption part (hereinafter referred to as a step). (also referred to as 3 steps).
<第3工程>
第3工程で用いられる静電吸着装置は、上述した静電吸着装置1における下部電極4に代えて第2工程を経て得られる導電粒子付き電極20を用い、上部電極7に代えて、導電粒子付き電極20の吸着部5と対向するように配置された絶縁性の第2の吸着部を備える第三の電極を用いること以外は静電吸着装置1と同様の構成を有することができる。
<3rd process>
The electrostatic adsorption device used in the third step uses an
第三の電極は、電極本体と第2の吸着部とから構成することができる。 The third electrode can be composed of an electrode body and a second suction part.
第三の電極を構成する電極本体としては、静電気拡散性又は導電性を有するものを用いることができる。例えば、表面抵抗率が1×1013Ω以下の材料を用いることができ、具体的には、金属、ガラス等が挙げられる。電極本体の形状としては、特に限定されないが、例えば、平板状、ロール状などであってもよい。 As the electrode body constituting the third electrode, one having static electricity dissipation properties or conductivity can be used. For example, a material having a surface resistivity of 1×10 13 Ω or less can be used, and specific examples include metal, glass, and the like. The shape of the electrode body is not particularly limited, but may be, for example, flat, rolled, or the like.
第2の吸着部の材質としては、絶縁性材料を用いることができる。例えば、表面抵抗率が1×1013Ω超の材料を用いることができ、具体的には、ポリテトラフルオロエチレン等の樹脂などが挙げられる。第2の吸着部の形状としては、特に限定されず、電極本体の表面に形成された膜若しくはフィルムであってもよく、電極本体とは分離可能なフィルムであってもよい。 An insulating material can be used as the material of the second suction part. For example, a material having a surface resistivity of more than 1×10 13 Ω can be used, and specific examples thereof include resins such as polytetrafluoroethylene. The shape of the second suction part is not particularly limited, and may be a membrane or film formed on the surface of the electrode body, or may be a film that is separable from the electrode body.
上述した静電吸着装置において、導電粒子付き電極と第三の電極との間に電界を形成することにより、導電粒子付き電極の導電粒子は第三の電極の極性とは反対の極性に帯電した状態となり、静電引用によって上昇し、第2の吸着部に吸着する。これにより、導電粒子が吸着した吸着部が得られる。 In the electrostatic adsorption device described above, by forming an electric field between the electrode with conductive particles and the third electrode, the conductive particles of the electrode with conductive particles are charged to a polarity opposite to that of the third electrode. state, rises due to electrostatic attraction, and is attracted to the second attraction part. As a result, an adsorption portion to which the conductive particles are adsorbed is obtained.
第3工程が設けられていることにより、粒子密度を調整すること、導電粒子同士の間隔をより揃えることが容易となる。 By providing the third step, it becomes easier to adjust the particle density and to make the intervals between the conductive particles more uniform.
また、絶縁性の第2の吸着部に導電粒子が吸着することによる電界の減少作用によって、第2の吸着部に所定量の導電粒子が吸着した時点で導電粒子の静電吸着を止めることもでき、上記の効果が得られやすくなる。すなわち、導電粒子付き電極及び第三の電極の電極間の電界の強さは第2の吸着部に導電粒子が付着すればするほど小さくなることから、導電粒子付き電極の表面に導電粒子がなくなること以外に、電極間の電界を十分に小さくすることで導電粒子の飛翔を止めることもできる。この現象を利用し、例えば、導電粒子付き電極を移動可能にすることで十分な量の導電粒子を供給できるようにすれば、電界が十分弱くなるまで導電粒子を第三の電極の吸着部に吸着させることができる。このとき、導電粒子はすべて同じ極性に帯電していると考えられ、既に吸着している導電粒子と同じ場所に導電粒子が飛翔しても、静電反発力によって衝突をさけるように導電粒子が移動し、導電粒子が吸着していないところに吸着させることができる。よって、第3工程を設けることにより、特には、十分な数の導電粒子を吸着部に付着させつつ、粒子と粒子との間隔を略等間隔にすること、すなわち導電粒子密度と均一分散とを高水準で両立させることが期待できる。 Furthermore, due to the reduction in the electric field caused by the adsorption of conductive particles to the insulating second adsorption part, the electrostatic adsorption of the conductive particles can be stopped when a predetermined amount of conductive particles are adsorbed to the second adsorption part. This makes it easier to achieve the above effects. In other words, the strength of the electric field between the electrode with conductive particles and the third electrode becomes smaller as more conductive particles adhere to the second adsorption part, so that there are no conductive particles on the surface of the electrode with conductive particles. In addition, the flight of conductive particles can be stopped by sufficiently reducing the electric field between the electrodes. By utilizing this phenomenon, for example, if we can supply a sufficient amount of conductive particles by making the electrode with conductive particles movable, we can move the conductive particles to the adsorption part of the third electrode until the electric field becomes sufficiently weak. It can be adsorbed. At this time, all conductive particles are considered to be charged with the same polarity, and even if a conductive particle flies to the same place as a conductive particle that has already been adsorbed, the conductive particle will avoid collision due to electrostatic repulsion. It can be moved and adsorbed to areas where conductive particles are not adsorbed. Therefore, by providing the third step, in particular, it is possible to attach a sufficient number of conductive particles to the adsorption part and to make the intervals between the particles approximately equal, that is, to achieve the conductive particle density and uniform dispersion. It is expected that both can be achieved at a high level.
第2の吸着部は、配置部側に開口する開口パターン(複数の開口部)が設けられていてもよい。このような吸着部の形状としては、電極本体の表面に形成された膜若しくはフィルムであってもよく、電極本体とは分離可能なフィルムであってもよい。 The second adsorption section may be provided with an opening pattern (a plurality of openings) that opens toward the arrangement section. The shape of such an adsorption portion may be a membrane or film formed on the surface of the electrode body, or may be a film that is separable from the electrode body.
開口パターンを有する第2の吸着部は、絶縁性であることを除いて、上述した開口パターンを有する吸着部5と同様に設計することができる。
The second adsorption section having an opening pattern can be designed similarly to the above-mentioned
また、上述した余剰粒子除去工程を行うことができる。 Further, the above-mentioned surplus particle removal step can be performed.
第3工程で用いられる静電吸着装置において第三の電極は移動可能であってもよく、この場合、導電粒子を吸着させる吸着部を連続的に供給することが容易となる。例えば、ベルト又は円柱状のローラーの表面に第三の電極を設けることができる。また、第2の吸着部が連続的に供給されるフィルムであってもよい。 In the electrostatic adsorption device used in the third step, the third electrode may be movable, and in this case, it becomes easy to continuously supply the adsorption portion that adsorbs the conductive particles. For example, a third electrode can be provided on the surface of a belt or a cylindrical roller. Alternatively, the second suction section may be a film that is continuously supplied.
上述した静電吸着装置では、第一の電極と第二の電極、及び導電粒子付き電極と第三の電極がそれぞれ重力方向に対して下側及び上側に配置されているが、本実施形態の導電粒子の分散方法においては、配合粒子又は導電粒子の移動方向が、水平であってもよく、重力方向に対して傾斜していてもよい。これらの場合においても、第一の電極、第二の電極及び第三の電極は上記と同様の構成とすることができる。更に、第1の工程、第2の工程及び第3の工程が連続的に実施されてもよい。 In the electrostatic adsorption device described above, the first electrode, the second electrode, the electrode with conductive particles, and the third electrode are arranged on the lower side and the upper side with respect to the direction of gravity, respectively. In the method for dispersing conductive particles, the moving direction of the blended particles or conductive particles may be horizontal or may be inclined with respect to the direction of gravity. Even in these cases, the first electrode, second electrode, and third electrode can have the same configuration as above. Furthermore, the first step, the second step, and the third step may be performed continuously.
本実施形態の導電粒子の分散方法によれば、導電粒子を離間させて二次元的に配置することができるため、導電性材料等の各種電子材料への適用が可能である。 According to the method for dispersing conductive particles of the present embodiment, since the conductive particles can be spaced apart and arranged two-dimensionally, the method can be applied to various electronic materials such as conductive materials.
[静電吸着装置]
本実施形態の静電吸着装置は、静電気拡散性又は導電性を有する配置部、を有する第一の電極と、吸着部を有する第二の電極と、を備え、配置部と吸着部とが対向することができ、配置部が吸着部側に開口する凹部を有し、凹部は、吸着部に向かって開口幅が増大するようにテーパがつけられている内壁面を有する。吸着部は、静電気拡散性又は導電性を有するものであってもよく、絶縁性を有するものであってもよい。
[Electrostatic adsorption device]
The electrostatic adsorption device of the present embodiment includes a first electrode having an arrangement section having static dissipative properties or conductivity, and a second electrode having an adsorption section, and the arrangement section and the adsorption section are opposed to each other. The arrangement part has a recess opening toward the suction part, and the recess has an inner wall surface that is tapered such that the opening width increases toward the suction part. The adsorption part may have static electricity dissipation properties or conductivity, or may have insulation properties.
本実施形態の静電吸着装置は、上述した導電粒子の分散方法に用いられる静電吸着装置と同様の構成を有することができ、導電粒子の分散装置として機能することができる。 The electrostatic adsorption device of this embodiment can have the same configuration as the electrostatic adsorption device used in the above-described method for dispersing conductive particles, and can function as a dispersion device for conductive particles.
図7は、静電吸着装置の一例を示す図である。この静電吸着装置は、第一の電極として、図4の(g-1)及び(g-2)に示される複数の逆四角推状の凹部30gが格子のパターンで設けられている配置部2gを有し、第二の電極として、円柱状のローラー40の側面に設けられた吸着部5aを有し、配置部2gは矢印Bの方向(又はその他の方向)に水平移動することができ、吸着部5aは矢印Aの方向(又はその反対方向)に回転することができる。また、配置部2gが固定されており、吸着部5aが回転及び水平移動をしてもよい。
FIG. 7 is a diagram showing an example of an electrostatic adsorption device. This electrostatic adsorption device has an arrangement part in which a plurality of inverted rectangular thrust-shaped
本開示はまた、下記の[1]~[6]の発明を提供することができる。
[1] 静電気拡散性又は導電性を有する配置部を有する第一の電極と、配置部と対向する吸着部を有する第二の電極との間に電界を形成することにより、配置部に配置された、媒介粒子に該媒介粒子よりも粒径が小さい導電粒子を付着させた配合粒子を、配置部と吸着部との間で往復運動させて導電粒子を吸着部に吸着させる工程、を備え、配置部が吸着部側に開口する凹部を有し、凹部は、吸着部側に向かって開口幅が増大するようにテーパがつけられている内壁面を有し、凹部に配合粒子が配置される、導電粒子の分散方法。
[2] 媒介粒子の粒径が、導電粒子の粒径の10~100倍である、上記[1]に記載の導電粒子の分散方法。
[3] 導電粒子の粒径が、2~50μmである、上記[1]又は[2]に記載の導電粒子の分散方法。
[4] 吸着部が、配置部側に開口する開口パターンを有している、上記[1]~[3]のいずれか一項に記載の導電粒子の分散方法。
[5] 静電気拡散性又は導電性を有する配置部、を有する第一の電極と、吸着部を有する第二の電極と、を備え、配置部と吸着部とが対向することができ、配置部が吸着部側に開口する凹部を有し、凹部は、吸着部側に向かって開口幅が増大するようにテーパがつけられている内壁面を有する、静電吸着装置。
[6] 吸着部が、配置部側に開口する開口パターンを有している、上記[5]に記載の静電吸着装置。
The present disclosure can also provide the following inventions [1] to [6].
[1] By forming an electric field between a first electrode having an arrangement part having static electricity dissipative property or conductivity and a second electrode having an adsorption part facing the arrangement part, The method further comprises a step of reciprocating blended particles, in which conductive particles having a particle size smaller than the mediator particles are attached to the mediator particles, between the arrangement part and the adsorption part to adsorb the conductive particles to the adsorption part, The placement part has a recess that opens toward the suction part, the recess has an inner wall surface that is tapered such that the opening width increases toward the suction part, and the blended particles are arranged in the recess. , a method for dispersing conductive particles.
[2] The method for dispersing conductive particles according to [1] above, wherein the particle size of the mediating particles is 10 to 100 times the particle size of the conductive particles.
[3] The method for dispersing conductive particles according to [1] or [2] above, wherein the conductive particles have a particle size of 2 to 50 μm.
[4] The method for dispersing conductive particles according to any one of [1] to [3] above, wherein the adsorption section has an opening pattern that opens toward the arrangement section.
[5] A first electrode having an arrangement part having static electricity dissipative property or conductivity, and a second electrode having an adsorption part, the arrangement part and the adsorption part can face each other, and the arrangement part An electrostatic adsorption device, wherein the recess has a recess that opens toward the suction part, and the recess has an inner wall surface that is tapered such that the opening width increases toward the suction part.
[6] The electrostatic adsorption device according to [5] above, wherein the adsorption section has an opening pattern that opens toward the arrangement section.
以下、実施例及び比較例によって、本発明をさらに具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。 EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be explained in more detail with reference to Examples and Comparative Examples, but the present invention is not limited to the following Examples.
[配合粒子の調製]
(調製例1)
ガラス製の容器に、媒介粒子として直径が120~150μmであるカーボン粒子(日本カーボン(株)製、製品名「NICA beads ICB-15020」)1200質量部、及び導電粒子として直径2.5μmのプラスチックのコア粒子の表面にNiめっきを施した平均粒径3μmの導電被覆粒子1質量部を入れ、容器を振って混ぜ合わせることにより配合粒子Pを得た。なお、得られた配合粒子Pを走査型電子顕微鏡により観察して、媒介粒子の表面に導電粒子が付着していることを確認した。
[Preparation of blended particles]
(Preparation example 1)
In a glass container, 1200 parts by mass of carbon particles with a diameter of 120 to 150 μm (manufactured by Nippon Carbon Co., Ltd., product name "NICA beads ICB-15020") as mediating particles, and plastic with a diameter of 2.5 μm as conductive particles. Compounded particles P were obtained by adding 1 part by mass of conductive coated particles having an average particle size of 3 μm and having been subjected to Ni plating on the surface of the core particles, and shaking the container to mix. The obtained blended particles P were observed using a scanning electron microscope, and it was confirmed that the conductive particles were attached to the surface of the mediator particles.
[導電粒子の分散配置]
(実施例1)
上述した実施形態に係る静電吸着装置1と同様の構成を有する装置を用意した。この装置では、図8の(a)に示されるように、下部電極4として、直径D1が6mm、最大深さが0.5mmの半球面状の凹部30aが中央に設けられた銅板(奥行10cm×幅10cm×厚み0.5mm)を用い、上部電極7としてステンレス平板(奥行10cm×幅15cm×厚み1mm)を用い、電極間距離d1を3mmに設定した。
[Dispersion arrangement of conductive particles]
(Example 1)
A device having the same configuration as the
銅板(下部電極)の凹部に調製例1で得られた配合粒子Pを10~11mg配置し、電極間に0.7kVの電圧を印加して、配合粒子を上下運動させた。これにより、ステンレス平板の表面に導電粒子が離間して吸着した導電粒子付きステンレス平板を得た。 10 to 11 mg of the blended particles P obtained in Preparation Example 1 were placed in the recessed part of the copper plate (lower electrode), and a voltage of 0.7 kV was applied between the electrodes to move the blended particles up and down. Thereby, a stainless steel plate with conductive particles was obtained, in which the conductive particles were adsorbed at intervals on the surface of the stainless steel plate.
(参考例1)
配置部に凹部が設けられていないこと以外は上述した実施形態に係る静電吸着装置1と同様の構成を有する装置を用意した。この装置では、図8の(b)に示されるように、下部電極4として銅板(奥行10cm×幅10cm×厚み0.5mm)を用い、上部電極7としてステンレス平板(奥行10cm×幅15cm×厚み1mm)を用い、電極間距離d2を3mmに設定した。
(Reference example 1)
A device having the same configuration as the
銅板(下部電極)の6mm四方の領域に調製例1で得られた配合粒子Pを10~11mg配置し、電極間に0.8kVの電圧を印加して、配合粒子を上下運動させた。これにより、ステンレス平板の表面に導電粒子が離間して吸着した導電粒子付きステンレス平板を得た。 10 to 11 mg of the blended particles P obtained in Preparation Example 1 were placed in a 6 mm square area of the copper plate (lower electrode), and a voltage of 0.8 kV was applied between the electrodes to move the blended particles up and down. Thereby, a stainless steel plate with conductive particles was obtained, in which the conductive particles were adsorbed at intervals on the surface of the stainless steel plate.
[導電粒子の付着密度の評価]
導電粒子付きステンレス平板について、配合粒子を配置した領域の中心部の直上の部分を中心点とし、中心点から左右3mmの範囲(図8の(a)におけるS11、図8の(b)におけるS12)の導電粒子の付着密度を以下の手順で測定した。先ず、導電粒子付きステンレス平板の上記範囲が含まれる領域にセロハンテープを貼り付けて、セロハンテープに導電粒子を移した。次に、このセロハンテープを、マイクロスコープを用いて400倍に拡大して観測し、導電粒子数をカウントすることにより、1mm2あたりの導電粒子数を粒子密度として算出した。
[Evaluation of adhesion density of conductive particles]
Regarding the stainless steel flat plate with conductive particles, the center point is the part directly above the center of the area where the blended particles are arranged, and the range of 3 mm to the left and right from the center point (S 11 in Fig. 8 (a), S 11 in Fig. 8 (b) The adhesion density of conductive particles in S 12 ) was measured using the following procedure. First, a cellophane tape was attached to an area including the above range of a stainless steel flat plate with conductive particles, and the conductive particles were transferred to the cellophane tape. Next, this cellophane tape was observed at 400 times magnification using a microscope, and the number of conductive particles was counted to calculate the number of conductive particles per 1 mm 2 as particle density.
実施例1で得られた導電粒子付きステンレス平板は、中心点から左右3mmの範囲において、2200個/mm2~3050個/mm2の粒子密度を有していることが確認された。一方、参考例1で得られた導電粒子付きステンレス平板は、中心点から左右3mmの範囲において、1100個/mm2~1250個/mm2の粒子密度を有していた。 It was confirmed that the stainless steel plate with conductive particles obtained in Example 1 had a particle density of 2200 particles/mm 2 to 3050 particles/mm 2 in a range of 3 mm left and right from the center point. On the other hand, the stainless steel plate with conductive particles obtained in Reference Example 1 had a particle density of 1100 particles/mm 2 to 1250 particles/mm 2 in a range of 3 mm left and right from the center point.
1…静電吸着装置、2…配置部、3…電極本体、4…下部電極(第一の電極)、5…吸着部、6…電極本体、7…上部電極(第二の電極)、8…電源、9…制御部、10…媒介粒子、12…導電粒子、20…導電粒子付き電極、30…凹部、P…配合粒子。
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記配置部が前記吸着部側に開口する凹部を有し、
前記凹部は、前記吸着部側に向かって開口幅が増大するようにテーパがつけられている内壁面を有し、
前記凹部に前記配合粒子が配置される、導電粒子の分散方法。 By forming an electric field between a first electrode having an arrangement part having static dissipative or conductive properties and a second electrode having an adsorption part facing the arrangement part, , a step of causing mixed particles, in which conductive particles having a smaller particle size than the mediating particles are attached to the mediating particles, to be reciprocated between the arrangement portion and the adsorption portion to adsorb the conductive particles to the adsorption portion; Equipped with
The placement part has a recess that opens toward the suction part,
The recess has an inner wall surface that is tapered such that the opening width increases toward the suction part,
A method for dispersing conductive particles, wherein the blended particles are placed in the recesses.
吸着部を有する第二の電極と、を備え、
前記配置部と前記吸着部とが対向することができ、
前記配置部が前記吸着部側に開口する凹部を有し、
前記凹部は、前記吸着部側に向かって開口幅が増大するようにテーパがつけられている内壁面を有する、静電吸着装置。 a first electrode having an arrangement part having static dissipative properties or conductivity;
a second electrode having an adsorption part;
The arrangement part and the suction part can face each other,
The placement part has a recess that opens toward the suction part,
In the electrostatic adsorption device, the recess has an inner wall surface that is tapered such that the opening width increases toward the adsorption part side.
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