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公開番号2025032609
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-03-12
出願番号2023137978
出願日2023-08-28
発明の名称導電粒子の分散方法
出願人株式会社レゾナック,国立大学法人山形大学
代理人個人,個人,個人
主分類B01J 19/08 20060101AFI20250305BHJP(物理的または化学的方法または装置一般)
要約【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、しかも分散配置した導電粒子の粒子間距離のバラつきも充分抑制す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、配合粒子Pにおける導電粒子と媒介粒子との質量比が1:500～1:1500である。
【選択図】図1

特許請求の範囲【請求項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、前記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、前記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、前記配置部と前記吸着部との間で往復運動させて前記導電粒子を前記吸着部に吸着させる工程、を備え、
前記配合粒子における前記導電粒子と前記媒介粒子との質量比が１：５００～１：１５００である、導電粒子の分散方法。
続きを表示（約 790 文字）【請求項２】
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、前記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、前記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、前記配置部と前記吸着部との間で往復運動させて前記導電粒子を前記吸着部に吸着させる工程、を備え、
前記配合粒子における前記導電粒子と前記媒介粒子との体積比が１：９００～１：２６００である、導電粒子の分散方法。
【請求項３】
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、前記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、前記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、前記配置部と前記吸着部との間で往復運動させて前記導電粒子を前記吸着部に吸着させる工程、を備え、
前記配合粒子における前記導電粒子と前記媒介粒子との個数比が３０：１～１００：１である、導電粒子の分散方法。
【請求項４】
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、請求項１～３のいずれか一項に記載の導電粒子の分散方法。
【請求項５】
前記吸着部に吸着した前記導電粒子を、前記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を更に備える、請求項１～３のいずれか一項に記載の導電粒子の分散方法。
【請求項６】
前記媒介粒子が、平均粒径１００～１５０μｍのカーボン粒子である、請求項１～３のいずれか一項に記載の導電粒子の分散方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、導電粒子の分散方法に関する。
続きを表示（約 2,800 文字）【背景技術】
【０００２】
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。
【０００３】
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）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２００９－２２３１５４号公報
特開２０２１－０７４７０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
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。更に、分散配置した導電粒子の粒子間距離のバラつきを小さくすることができれば、実用上における利点を増やすことができる。
【０００６】
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、しかも分散配置した導電粒子の粒子間距離のバラつきも充分抑制することができる導電粒子の分散方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一側面は、以下の［１］～［６］に記載の方法に関する。
【０００８】
［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、前記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、前記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、前記配置部と前記吸着部との間で往復運動させて前記導電粒子を前記吸着部に吸着させる工程、を備え、前記配合粒子における前記導電粒子と前記媒介粒子との質量比が１：５００～１：１５００である、導電粒子の分散方法。
［２］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、前記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、前記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、前記配置部と前記吸着部との間で往復運動させて前記導電粒子を前記吸着部に吸着させる工程、を備え、前記配合粒子における前記導電粒子と前記媒介粒子との体積比が１：９００～１：２６００である、導電粒子の分散方法。
［３］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、前記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、前記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、前記配置部と前記吸着部との間で往復運動させて前記導電粒子を前記吸着部に吸着させる工程、を備え、前記配合粒子における前記導電粒子と前記媒介粒子との個数比が３０：１～１００：１である、導電粒子の分散方法。
［４］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、［１］～［３］のいずれかに記載の導電粒子の分散方法。
［５］前記吸着部に吸着した前記導電粒子を、前記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を更に備える、［１］～［４］のいずれかに記載の導電粒子の分散方法。
［６］前記媒介粒子が、平均粒径１００～１５０μｍのカーボン粒子である、［１］～［５］のいずれかに記載の導電粒子の分散方法。
【発明の効果】
【０００９】
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、しかも分散配置した導電粒子の粒子間距離のバラつきも充分抑制す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。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
本発明の一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。
図２の（ａ）は吸着部の一例を模式的に示す平面図であり、図２の（ｂ）は図２の（ａ）のＩｂ－Ｉｂ線における断面図である。
吸着部の開口部に導電粒子が収容された状態を模式的に示す断面図である。
吸着部の別の開口パターンの一例を模式的に示す平面図である。
本発明の一実施形態に係る導電粒子の分散方法で用いられる配合粒子を示す模式図である。
本発明の一実施形態に係る導電粒子の分散方法を説明するための模式図である。
導電粒子の分散方法の他の実施形態を説明するための模式図である。
本発明の一実施形態に係る導電粒子の分散方法を説明するための模式図である。
本発明の一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。
図１０の（ａ－１）～（ｄ－１）は配置部の例を模式的に示す平面図であり、図１０の（ａ－２）～（ｄ－２）はそれぞれ図１０の（ａ－１）～（ｄ－１）のＩ－Ｉ線～ＩＶ－ＩＶ線における断面図であり、図１０の（ａ－３）～（ｄ－３）は配置部の他の断面形状を示す断面図である。
図１１の（ｅ－１）～（ｆ－１）は配置部の例を模式的に示す平面図であり、図１１の（ｅ－２）～（ｆ－２）はそれぞれ図１１の（ｅ－１）～（ｆ－１）のＶ－Ｖ線～ＶＩ－ＶＩ線における断面図であり、図１１の（ｅ－３）～（ｆ－３）は配置部の他の断面形状を示す断面図である。
図１２の（ｇ－１）～（ｊ－１）は配置部の例を模式的に示す平面図であり、図１２の（ｇ－２）～（ｊ－２）はそれぞれ図１２の（ｇ－１）～（ｊ－１）のＶＩＩ－ＶＩＩ線～Ｘ－Ｘ線における断面図であり、図１２の（ｇ－３）～（ｊ－３）は配置部の他の断面形状を示す断面図である。
本発明の一実施形態に係る導電粒子の分散方法を説明するための模式図である。
静電吸着装置の一例を説明するための模式図である。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

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