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2010年12月14日 (火)

PE-2 ナノ粒子インク

プリンテッド・エレクトロニクスの続きとして、今回から何回かに分けて導電性インクについての話をする。第2回目は、ナノ粒子を使った導電性インクについて。

金属やカーボンをナノ粒子にして、それをインクに調合する手法が最も多く用いられている。

ここでは、金属ナノ粒子のインクについて現状をまとめてみる。(カーボンとシリコンはそれぞれ別の回で取り上げる。)

もっとも多く用いられているのは銀でその次は銅である。一部では金やプラチナなどもあるようだが、主流はシルバーとカッパーだといってもよいだろう。

銀や銅のナノ粒子でのインクはもっぱら配線用とアンテナ用として考えれられているようだ。皆が最も期待しているのは、RFIDのアンテナである。RFIDはすでに実用化されていて、米国のウォールマートが採用を決めたことで、一気に需要が拡大した。

銀はナノ粒子やナノワイヤーの形で作製され、インクに調合される。粒径によって物性面での挙動が変わったり、ナノワイヤーで粒子間の電気的接続を確保したりと、さまざまな工夫がされている。また、溶剤もいろいろで、それによって印刷後の硬化条件が変わってくる。

銅のナノ粒子を使ったインクは、配線抵抗を下げるためには有利だが、インクの硬化に高温が必要になるケースが多い。プラスチックフィルムを基材にするケースを考えて、インクの硬化温度をできるだけ低くする工夫を各社で競っている。そのため、印刷後の硬化装置をインクと合わせて開発している会社もある。

ナノ粒子のインクを発売している会社は、ざっと見ただけで十数社、おそらく20社以上あるだろう。
銀ナノ粒子インクは、DNK, InkTec, Creative Materials, Mothode Electronics, NanoGap, NanoMas, NovaCentrix などが開発している。銅ナノ粒子インクは、Applied Nanotech, NovaCentrixなどが開発している。

写真は、Tenasi Energy System のRFDI

http://www.tenasisys.com/rfid_solutions.html

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