[发明专利]纳米构造基板

说明书

本发明提供一种纳米构造基板，是由还原析出而成的被覆层展现凝聚的分极作用及/或电磁的分极作用的复合粒子群所形成。又，提供一种藉由使这种活性位置飞跃性增加而使介质在纳米构造基板的整体中均匀反应的纳米构造基板。从水溶液使金微粒子群(平均粒径20nm)还原析出而使其在透明的半硬化性的聚酯树脂膜上自组装化。此金微粒子群的下部一半沉入聚酯树脂膜中，而埋设于透明的树脂基体的表面侧。然后，将此透明基板重复浸渍于无电解金镀覆液，而使金结晶粒析出于已固定的金微粒子群上。

技术领域

本发明关于利用析出金属的凝聚分极作用及/或电磁分极作用的纳米构造基板，例如，可应用于利用局部表面电浆子共振(以下称为电浆子)的各种装置的纳米构造基板。

背景技术

若使金属粒子微细化至小于100nm的数十纳米尺寸，则可展现在块状金属中未见的功能。例如，从水溶液还原的金属微粒子群，即使在水溶液中亦具有强大的凝聚力。因此，已知微粒子彼此之间发生凝聚分极作用，金属的微粒子彼此相互黏结。又，金微粒子群的电浆子在可见光区域产生强吸收带而为人所知。此电浆子被视为是因入射光所诱发的纳米粒子中的自由电子共振振动。

一般而言，若测量纳米柱这种具有高长宽比的金属微粒子群的吸收光谱，可观测到由纵向振动而来的电浆子与由横向振动而来的电浆子。又，在照射电磁波的状态下，2个、3个或5个纳米粒子若以数纳米的距离放置，则会因为纳米粒子间的相互作用，而产生称为热点(热区)的高温区域。这样的现象，会因为金属微粒子的尺寸及形状、金属微粒子群的构成及金属微粒子所接触的介质等而有所变化。如此，纳米构造基板中产生了块状金属中未见的各种现象。

目前为止，由纳米构造基板而来的电浆子，被应用于电子、装饰及医疗用途等，并期待将其应用于有机电致发光组件、无机电致发光组件、无机LED组件、光电转换组件(太阳能电池组件)、生物传感器、发光雷射、LCD用彩色滤光片等广泛的装置。将金属微粒子群使用于装置的情况，从材料的操作性、稳定性、应用领域的多样性等的观点来看，一般是将金属微粒子群固定于支撑体。目前为止，已有人提出以各种方法进行湿式还原、修饰且固定化的金微粒子群的集合体及纳米构造基板。

例如，日本特开2004-051997号公报(后述专利文献1)的权利要求1中揭示：“一种金属微粒子分散液，其特征为含有：以分散于分散介质中的粒径10nm以下的金属胶体超微粒子为核，藉由还原法使金属析出于该核表面而具有特定尺寸的平均粒径的金属胶体微粒子”。

相同公报的权利要求3中揭示下述发明：“如权利要求1的金属微粒子分散液，其中前述分散液中包含分散剂，该分散剂选自烷胺、羧酸酰胺及胺基羧酸盐中的至少一种”，而相同公报的段落0016～0018中记载了烷胺等的具体例及含量。

又，日本特开2013-10884号公报(后述专利文献2)的权利要求1揭示了下述发明：“一种金属微粒子复合体，具备基质树脂与固定于前述基质树脂的多个金属微粒子；至少一部分的金属微粒子，具有包埋于前述基质树脂的部位与从前述基质树脂表面突出至外部的部位；更具备被覆前述突出部位的金属膜”，在同一篇的权利要求7中揭示了下述发明：“一种金属微粒子复合体的制造方法，具备以下的步骤A～C：A)准备未处理的金属微粒子复合体的步骤，该金属微粒子复合体具备基质树脂与固定于该基质树脂的多个金属微粒子，至少一部分的金属微粒子具有包埋于上述基质树脂的部位与从上述基质树脂表面突出至外部的突出部位；B)在上述金属微粒子的突出部位形成覆盖该突出部位的镀覆皮膜的步骤；及C)对于上述镀覆皮膜进行热处理，使其形状变化为径长小于该镀覆皮膜的金属膜而得到金属微粒子复合体的步骤”。

日本特开2013-10884号公报(后述专利文献2)的权利要求1揭示的发明，是利用于以仅分散于基质树脂表面的金属微粒子复合体而形成的传感器等用途(相同公报的段落0012～0014)。然而，若从背面侧照射电磁波，则埋包于基质树脂的金属微粒子群亦受到影响。因此，此发明中，是从基质树脂的表面侧照射电磁波。