なぜ、今なのか?
現在、IoT、ウェアラブルデバイス、フレキシブルディスプレイといった次世代エレクトロニクスの需要が急増していますが、従来の導電性材料の製造プロセスは高温を必要とし、耐熱性の低いフレキシブル基材への適用が困難でした。この課題は、製品の多様化や低コスト化を阻む大きな要因となっています。本技術は、100℃以下の超低温で高導電性の銀膜を形成できるため、この技術的障壁を打破し、既存の製造プロセスへの導入障壁を低減します。これにより、導入企業は、急速に拡大するフレキシブルエレクトロニクス市場において、製品開発のサイクルを加速し、2034年5月までの約8.3年間の独占期間を最大限活用して先行者利益を確保できる可能性があります。
導入ロードマップ(最短12ヶ月で市場投入)
フェーズ1: 材料・プロセス適合性評価
期間: 3ヶ月
本技術の超微粒子インクの評価と、導入企業の既存設備における印刷・塗布特性、低温焼結条件の初期検証を実施します。
フェーズ2: プロセス最適化と試作開発
期間: 6ヶ月
最適化された条件に基づき、実製品を想定した試作開発を行い、導電性や耐久性などの性能評価を実施。生産プロセスの安定化を図ります。
フェーズ3: 量産化に向けた最終評価
期間: 3ヶ月
試作品の最終性能評価と信頼性試験を実施し、量産化に向けた最終的なプロセス設計を確定。品質管理体制を構築します。
技術的実現可能性
本技術は、粒子径30nm以下の被覆銀超微粒子を有機溶剤に分散したインク形態であり、既存のインクジェット印刷やスクリーン印刷の設備において、インク組成を置き換えるだけで対応できる可能性が高いです。製造方法も銀化合物から錯化合物を経て熱分解するプロセスが明確に記載されており、大規模な設備投資を伴わず、比較的容易なプロセス変更で導入可能と想定されます。
活用シナリオ
本技術を導入した場合、フレキシブルディスプレイやウェアラブルデバイスの製造において、従来不可能だった低コスト素材の活用が可能となり、製品の薄型・軽量化とデザインの自由度が飛躍的に向上する可能性があります。これにより、新たな市場セグメントを開拓し、競合に対する優位性を確立できると推定され、市場シェア拡大が期待できます。
市場ポテンシャル
国内2,000億円 / グローバル8兆円規模
CAGR 18.5%
近年、IoTデバイス、ウェアラブルエレクトロニクス、フレキシブルディスプレイなど、次世代の電子機器市場が急速に拡大しており、これらの製品には薄型・軽量・柔軟性といった特性が不可欠です。しかし、従来の導電性材料の製造プロセスは高温を要するため、耐熱性の低い樹脂基材や紙基材への適用が困難でした。本技術は、100℃以下の超低温での焼結を可能にすることで、この技術的障壁を打破し、多様な材料へのプリンテッドエレクトロニクス適用を可能にします。特に、労働力不足や環境負荷低減といった社会課題への意識が高まる中、省エネルギーで高効率な製造プロセスは、持続可能な社会の実現に貢献する技術として、今後さらに需要が拡大すると予測されます。残存期間が2034年5月まで約8.3年あり、この期間を最大限活用することで、導入企業は先行者利益を享受し、市場での独占的地位を築くことが可能です。
フレキシブルディスプレイ 約3兆円(グローバル) ↗
└ 根拠: ディスプレイ技術の進化に伴い、柔軟性や軽量性が求められるフレキシブルディスプレイ市場は高成長を続けています。本技術は薄型化、曲面対応、低コスト化に貢献します。
IoT・ウェアラブルデバイス 約2兆円(グローバル) ↗
└ 根拠: IoTデバイスやウェアラブル機器の普及に伴い、小型・軽量・柔軟な電子回路の需要が拡大しています。本技術は、これらの機器の設計自由度と生産効率向上に貢献します。
車載エレクトロニクス 約1.5兆円(グローバル) ↗
└ 根拠: 自動車の軽量化やスマート化が進む中で、車載センサーやシートヒーター、アンテナなどのフレキシブル配線技術が求められています。本技術は、信頼性とコスト効率の高いソリューションを提供します。
技術詳細
機械・加工 電気・電子 材料・素材の製造

技術概要

本技術は、耐熱性の低いフレキシブルプリント基材にも適用可能な、超低温焼結型の被覆銀超微粒子とその製造方法を提供します。粒子径30nm以下の銀超微粒子が特定の保護分子アミンで覆われ、有機溶剤に安定して分散可能。この特徴により、熱重量測定において160℃で30%以上の重量減少率を示し、100℃以下の温度で1時間以内に焼結して高導電性の銀色の焼結膜を形成します。これにより、従来の高温焼結では不可能だった幅広い基材への導電性パターンの形成が実現し、プリンテッドエレクトロニクスの適用範囲を大きく拡大する画期的な技術です。

メカニズム

本技術は、加熱により分解して金属銀を生成する銀化合物と、アルキルアミン、アルキルジアミンを混合し錯化合物を形成します。この錯化合物を加熱することで銀化合物が熱分解され、粒子径が30nm以下の被覆銀超微粒子が調製されます。保護分子アミンが銀粒子表面を均一に覆うことで、凝集を防ぎ、有機溶剤中での高い分散安定性を実現します。この保護分子が160℃で30%以上重量減少する特性を持つため、100℃以下の低温加熱でも保護分子が効果的に分解し、超微粒子同士が焼結して高導電性の銀膜が形成される仕組みです。

権利範囲

本特許は、「粒子径が30nm以下」「保護分子アミンで覆われ有機溶剤に分散可能」「160℃の熱重量測定で30%以上の重量減少率」「100℃以下1時間以下で焼結し銀色の焼結膜となる」という具体的な要件を請求項で規定しており、権利範囲が明確です。一度の拒絶理由通知を経て登録されており、審査官の厳しい審査を通過した権利として安定性が高く、有力な代理人の関与は、請求項が戦略的に構築されている可能性を示唆し、将来的な模倣品対策にも有効です。

AI評価コメント

AI Valuation Insight:
本特許は、わずか1件の先行技術文献で特許性が認められ、一度の拒絶理由通知を乗り越えて迅速に権利化された優れた発明です。大学の研究成果としての高い技術的独自性と、経験豊富な代理人による緻密な請求項構成が、強力な権利範囲を確立しています。これにより、導入企業は市場での確固たる優位性を築き、長期的な事業展開の基盤を構築できるでしょう。
競合優位性
比較項目 従来技術 本技術
焼結温度 高温焼結型銀ペースト ◎(100℃以下)
適用可能基材 銅ナノインク ◎(耐熱性の低いフレキシブル基材全般)
製造コスト・複雑性 スパッタリング法 ◎(低コスト、簡易プロセス)
環境負荷 高温焼結型銀ペースト ◎(省エネルギー)
経済効果の想定

導入企業がフレキシブルエレクトロニクス製造ラインに本技術を導入した場合、焼結工程におけるエネルギー消費量を約30%削減できる可能性があります。また、耐熱性の低い安価な基材の採用や、熱による材料劣化に伴う不良率改善(推定5%減)により、材料費も抑制できます。例えば、年間製造コスト5億円のラインであれば、これらの複合効果により合計で年間1億円以上のコスト削減が試算されます。

審査プロセス評価
存続期間満了日:2034年05月29日
査定速度
出願から登録まで約1年5ヶ月と、極めて迅速な権利化を実現しており、技術の市場投入を加速させることが可能です。
対審査官
拒絶理由通知1回を乗り越え、早期に特許査定を取得。意見書と手続補正書により、緻密な権利範囲を確立。
本特許は審査官の厳しい指摘を一度でクリアし、短期間で強力な権利化に成功しました。これは競合に対する明確な防衛ラインを構築していることを示唆し、導入企業は市場での確固たる地位を築くことができるでしょう。

審査タイムライン

2014年05月29日
出願審査請求書
2015年05月26日
拒絶理由通知書
2015年07月21日
意見書
2015年07月21日
手続補正書(自発・内容)
2015年09月15日
特許査定
基本情報
📄 出願番号
特願2014-111297
📝 発明名称
被覆銀超微粒子とその製造方法
👤 出願人
国立大学法人山形大学
📅 出願日
2014年05月29日
📅 登録日
2015年10月16日
⏳ 存続期間満了日
2034年05月29日
📊 請求項数
5項
💰 次回特許料納期
2026年10月16日
💳 最終納付年
11年分
⚖️ 査定日
2015年09月07日
👥 出願人一覧
国立大学法人山形大学(304036754)
🏢 代理人一覧
西澤 利夫(100093230)
👤 権利者一覧
国立大学法人山形大学(304036754)
💳 特許料支払い履歴
• 2015/10/06: 登録料納付 • 2015/10/06: 特許料納付書 • 2018/09/30: 特許料納付書 • 2018/10/30: 年金領収書、年金領収書(分納) • 2021/09/30: 特許料納付書 • 2021/10/22: 年金領収書、年金領収書(分納) • 2022/09/30: 特許料納付書 • 2022/10/21: 年金領収書、年金領収書(分納) • 2023/10/13: 特許料納付書 • 2023/11/02: 年金領収書、年金領収書(分納) • 2024/10/11: 特許料納付書 • 2024/10/22: 年金領収書、年金領収書(分納) • 2025/10/11: 特許料納付書 • 2025/10/24: 年金領収書、年金領収書(分納)
📜 審査履歴
• 2014/05/29: 出願審査請求書 • 2015/05/26: 拒絶理由通知書 • 2015/07/21: 意見書 • 2015/07/21: 手続補正書(自発・内容) • 2015/09/15: 特許査定 • 2015/09/15: 特許査定
参入スピード
市場投入時間評価
2.2年短縮
活用モデル & ピボット案
🖋️ 導電性インク材料ライセンス
本技術を導電性インクとしてライセンス供与し、プリンテッドエレクトロニクスメーカーが既存のインクジェットやスクリーン印刷設備で活用するモデル。材料技術提供により継続的な収益が期待できます。
🔌 カスタム電極・配線受託製造
本技術を活用してフレキシブル基板やウェアラブルデバイス向けのカスタム電極、配線パターンを製造し、部品メーカーやセットメーカーへ提供。高付加価値な部品供給で差別化を図ります。
🤝 新規アプリケーション共同開発
低温焼結可能な特性を活かし、耐熱性がネックだった新規分野(例:バイオセンサー、スマートテキスタイル)向けに、共同開発や技術コンサルティングを提供。市場開拓と収益機会を創出します。
具体的な転用・ピボット案
🏥 医療・ヘルスケアデバイス
次世代医療・生体センサー
本技術の超低温焼結特性を活かし、生体適合性や柔軟性が求められるウェアラブルセンサーやパッチ型電極の製造に応用できます。熱に弱い生体材料や感熱性薬液を内包したデバイスも容易に作製可能となり、患者の負担軽減や診断精度向上に貢献できる可能性があります。
🏠 建築・スマートホーム
スマート建材・フレキシブル照明
木材や布、紙などの建材に直接導電パターンを印刷し、配線レスのスマート建材やフレキシブルな有機EL照明、IoTセンサーを開発。低温プロセスにより、多様な素材への適用が可能となり、デザインの自由度と施工性を向上させる新たな建材ソリューションが期待できます。
👕 スマートテキスタイル
機能性テキスタイル・スマート衣料
本技術を繊維材料に直接印刷することで、導電性テキスタイルやスマート衣料品の製造に活用。熱に弱い機能性繊維を損傷することなく、センサーやヒーター、通信機能を搭載した製品が実現可能となり、スポーツ、ファッション、医療分野での新たな市場を創出できる可能性があります。
目標ポジショニング

横軸: フレキシブル基材対応力
縦軸: 製造コスト効率