[发明专利]银纳米线制造方法和银纳米线成长控制剂

说明书

技术领域

本发明涉及银纳米线制造方法，其特征在于让含有通过聚合含N-取代(甲基)丙烯酰胺(N-substituted(meth)acrylamide)的聚合性单体而得到的聚合物的银纳米线成长控制剂和银化合物在多元醇中25～180℃下反应。

背景技术

近年，液晶显示器、等离子显示器、有机EL显示器以及电子纸等显示设备、触摸屏等输入传感器、薄膜型非晶硅太阳能电池以及色素增感太阳能电池等利用太阳光的太阳能电池等的利用增多，而对作为这些设备所必须的部件的透明导电膜的需求也增加了。

这其中主要是使用以透明氧化物ITO(In和Sn的氧化物)为主要成分的薄膜。采用ITO的薄膜，有时是用微粒分散溶液涂布方法制作的，但为了获得高透明度和高导电性，一般是利用溅射装置或蒸汽沉积装置以气相法制作。然而，由于这些制作方法，装置庞大复杂，而且制作中耗费大量能量，所以人们需要开发降低制造成本以及环境负担等的技术。另一方面，透明导电材料有向大面积化发展的趋势，随之对透明导电材料的轻量化、柔软性及低电阻化的要求也提高。

对此，人们对能够利用湿式制法制造、轻量性和柔软性高的、含有金属元素纳米线的透明导电膜进行了研究。由于金属元素纳米线直径小，在250nm以下，所以在可见光范围下的透光性高，可望作为取代ITO的透明导电膜得到应用。使用银纳米线的透明导电膜由于具有高导电性和稳定性，尤为引人注目(譬如参见专利文献1)。

作为银纳米线制造方法，有让银化合物和作为银纳米线成长控制剂的聚乙烯吡咯烷酮（polyvinylpyrrolidone）在多元醇中反应的制造方法。提出了在多元醇中将银化合物和聚乙烯吡咯烷酮一道加热的制造方法(譬如参见专利文献2和非专利文献1)、在多元醇中让银化合物和聚乙烯吡咯烷酮及季铵氯化物（quaternary ammonium chloride)一道反应的制造方法(譬如参见专利文献3)、在多元醇中让银化合物和聚乙烯吡咯烷酮、铁离子及氯化物离子一道反应的制造方法(譬如参见专利文献4)、在多元醇中让银化合物和聚乙烯吡咯烷酮、铜离子及氯化物离子一道反应的制造方法(譬如参见非专利文献2)。

含有银纳米线的透明导电膜是通过银纳米线相互接触、形成三维导电网络结构并于空间上广泛分布而体现导电性的。故，最好是相应于透明导电膜的用途来使用最佳的银纳米线长轴长的银纳米线。有人提出了当作为银纳米线成长控制剂使用聚乙烯吡咯烷酮来制造银纳米线时，通过调整银原子和氯化物离子的质量比来控制线长轴长的制造方法(譬如参见专利文献5参照)。但其能控制的线长轴长最长不过100μm左右。还有，有人提出了使用浓硝酸来使银纳米线长轴长伸长的制造方法(譬如参见专利文献4)，但其能控制的银纳米线长轴长最长不过300μm左右，况且，按该制造方法，需要在130℃下添加浓硝酸，在再现性和安全性上有问题。当作为银纳米线成长控制剂使用聚乙烯吡咯烷酮来制造银纳米线时，难以做到制造银纳米线时宽范地控制长轴长，以至于达到100μm以上。

已有技术文献

专利文献

专利文献1:美国专利申请公开第2007/0074316号说明书

专利文献2:米国专利7585349号

专利文献3:美国专利申请公开第2008/0210052号说明书

专利文献4:美国专利申请公开第2009/0196788号说明书

专利文献5:日本特开第2009-215573号公报

非专利文献

非专利文献1:Journal of Solid State Chemistry,1992,100.p272～280

非专利文献2:Journal of Materials Chemistry,2008,437.p437～441

发明内容

技术问题

本发明在于提供一种能通过改变制造条件来任意地制造从长轴长短的银纳米线到长轴长长的银纳米线的各种银纳米线的银纳米线制造方法和银纳米线成长控制剂。

解决方案