纳米线及其制造方法、纳米线分散液以及透明导电膜技术

本发明专利技术提供一种纳米线，所述纳米线能够得到透明性和导电性这两者充分优异的纳米线膜。本发明专利技术涉及一种纳米线，是具有多个粒子一维地连接而成的粒子连结形状的纳米线，将1根纳米线的直径的最大值设为A(nm)，将最小值设为B(nm)时，所述纳米线满足式：1.5≤A/B≤2.5。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】纳米线及其制造方法、纳米线分散液以及透明导电膜
本专利技术涉及纳米线及其制造方法、纳米线分散液以及透明导电膜。
技术介绍
近年来，随着太阳能电池的市场扩大以及智能手机和平板终端等的快速的普及而引起的触摸面板的需求扩大，广泛使用透明导电膜作为透明电极。作为透明导电膜，从轻量化、薄膜化和挠性化的观点出发，大多使用透明导电膜，目前其基本上为使用氧化铟锡作为导电层的ITO膜。然而，ITO膜由于长波长区域的光线透过率低，因此，色调存在问题。另外，由于ITO为半导体，因此，在高导电化方面存在界限。进而，ITO由于缺乏导电层的弯曲性，因此，在抗弯曲性方面存在问题。因此，要求具有更高透过率且高导电性的挠性膜。因此，目前，作为下一代的透明导电膜，提出了各种使用碳纳米管、导电性高分子、构成栅格结构的金属细线、银纳米线等金属纳米材料的透明导电膜。这些材料中，碳纳米管和导电性高分子为半导体程度的导电性，因此，作为下一代的透明导电膜，得不到令人满意的导电性。另外，虽然由金属栅格结构构成的透明导电膜得到非常高的导电性，但是存在可目视到金属细线等问题。另一方面，使用金属纳米线的透明导电膜能够兼顾导电性和透明性，因此，受到瞩目。作为透明导电膜所使用的金属纳米线，已知由银、铜、金、镍等构成的金属纳米线。例如，专利文献1公开了一种纳米线，其直径的变动系数为30％以下，含有选自金、镍和铜中的至少1种金属。另外，例如，专利文献2公开了两端为球状的铜纳米线。另外，例如，专利文献3公开了一种金属纳米线分散液，其含有金属纳米线和该金属纳米线在表面具有的高分子化合物层。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2012－238592号专利文献2：日本特表2013－513220号专利文献3：国际公开第2015/163258号
技术实现思路
然而，以往的纳米线存在以下问题，即，在直径粗时，虽然导电性上升，但透明性降低，另一方面，在直径细时，虽然透明性上升，但导电性降低，或者容易被切断。本专利技术是解决上述课题的专利技术，其目的在于提供能够得到透明性和导电性这两者充分优异的纳米线膜的纳米线及其分散液。本专利技术人等发现通过将纳米线控制为特定的形状，能够尽可能减少纳米线内的导电性损失和可见光的遮蔽，并且能够兼顾高的透明性和高的导电性，从而实现了本专利技术。即，本专利技术的主旨如下。(I)一种纳米线，其特征在于，是具有多个粒子一维地连接而成的粒子连结形状的1根纳米线，将1根纳米线的直径的最大值设为A(nm)、最小值设为B(nm)时，所述纳米线满足下述式(1)。1.5≤A/B≤2.5(1)(II)根据(I)所述的纳米线，其中，A为50～500nm，B为10～200nm。(III)根据(I)所述的纳米线，其中，上述纳米线满足下述式(2)。A+B≤350nm(2)(IV)根据(I)～(III)中任一项所述的纳米线，其中，上述纳米线具有10μm～40μm以下的长度。(V)根据(I)～(IV)中任一项所述的纳米线，其中，上述纳米线为金属纳米线。(VI)根据(I)～(V)中任一项所述的纳米线，其中，上述纳米线由镍构成。(VII)一种多个纳米线，是具有多个粒子一维地连接而成的粒子连结形状的多个纳米线，含有(I)～(VI)中任一项所述的纳米线。(VIII)一种多个纳米线，是具有多个粒子一维地连接而成的粒子连结形状的多个纳米线，将1根纳米线的直径的最大值设为A(nm)、最小值作为B(nm)时，上述多个纳米线满足下述式(1－1)。1.5≤A/B的平均值≤2.5(1－1)(IX)根据(VII)或(VIII)所述的纳米线，其中，A的平均值为50～500nm，B的平均值为10～200nm。(X)根据(VII)～(IX)中任一项所述的多个纳米线，其中，上述多个纳米线满足下述式(1－2)和(1－3)。1.5≤A/B的最大值≤2.5(1－2)1.5≤A/B的最小值≤2.5(1－3)(XI)根据(VII)～(X)中任一项所述的多个纳米线，其中，上述多个纳米线满足下述式(2－1)。A+B的平均值≤350nm(2－1)(XII)根据(VII)～(XI)中任一项所述的多个纳米线，其中，上述多个纳米线满足下述式(2－2)和(2－3)。A+B的最大值≤350nm(2－2)A+B的最小值≤350nm(2－3)(XIII)根据(VII)～(XII)中任一项所述的多个纳米线，其中，上述多个纳米线具有10μm～40μm的平均长度。(XIV)根据(VII)～(XIII)中任一项所述的多个纳米线，其中，上述多个纳米线为金属纳米线。(XV)根据(VII)～(XIV)中任一项所述的多个纳米线，其中，上述多个纳米线由镍构成。(XVI)一种多个纳米线的制造方法，是(XIV)或(XV)所述的多个纳米线的制造方法，包括在磁场中将金属离子还原。(XVII)一种纳米线分散液，是将(VII)～(XV)中任一项所述的多个纳米线分散而成的。(XVIII)一种透明导电膜，含有(VII)～(XV)中任一项所述的多个纳米线。根据本专利技术的纳米线，可得到能够兼顾高的透明性和高的导电性的纳米线膜。附图说明图1是实施例1中制作的镍纳米线的TEM图像。图2是实施例1的纳米线和比较例1和2的纳米线的表面电阻值和透过率的图表。图3是实施例2的纳米线和比较例3和4的纳米线的表面电阻值和透过率的图表。图4是实施例3的纳米线和比较例5的纳米线的表面电阻值和透过率的图表。图5是实施例4的纳米线和比较例6的纳米线的表面电阻值和透过率的图表。图6是实施例5的纳米线和比较例7的纳米线的表面电阻值和透过率的图表。图7是实施例6的纳米线和比较例8的纳米线的表面电阻值和透过率的图表。具体实施方式(纳米线)本专利技术提供具有多个粒子、特别是纳米粒子一维地连接而成的粒子连结形状的1根纳米线。粒子连结形状换言之是指多个粒子串联且连续地连结而成的作为整体为线状的形状。两端的粒子分别与邻接的1个以上的粒子连结，其它各粒子与邻接的2个以上的粒子连结。在这样的粒子连结形状中，通常在连结部分(粒子的边界部分)形成凹部，在粒子部分形成凸部，在粒子的连结方向(纳米线的长边方向)连续地重复凹部和凸部。通常由纳米线构成的透明导电膜的纳米线的形状越粗导电性越高，但透明性降低。另一方面，纳米线的形状越细导电性越低，但透明性提高。本专利技术的具有粒子连结形状的纳米线通过在长边方向重复具有凹凸，凹部减少可见光的遮蔽而抑制透明性(光线透过率)的损失，凸部抑制导电性的损失。作为其结果，作为整体实现了高的透明性与高的导电性的兼顾。本专利技术的纳米线并非必须严密且明确地具有如上所述的粒子连结形状，只要在纳米线的长边方向连续地重复凹部和凸部并具有如后所述的特定的凹凸的关系即可。构成本专利技术的纳米线的各粒子具有大致球形状。大致球形状是指不仅包含具有圆形截面的球形状，而且包含具有三角形以上的多边形、椭圆形或它们的复合形状的截面的立体形状。本专利技术的纳米线具有特定的凹凸关系。详细而言，本专利技术的纳米线在将1根纳米线的直径的最大值设为A(nm)、最小值设为B(nm)时，满足下述式(1)，从进一步提高透明性和导电性的观点出发，优选满足下述式(1’)，更优选满足下述式(1”)。1.5≤A/B≤2.5(1)1.5≤A/B≤2(1’)1.55≤A/B≤1.75(1本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种纳米线，其特征在于，是具有多个粒子一维地连接而成的粒子连结形状的1根纳米线，将1根纳米线的直径的最大值设为A(nm)、最小值设为B(nm)时，所述纳米线满足下述式(1)，1.5≤A/B≤2.5   (1)。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.03.14 JP 2016-0491391.一种纳米线，其特征在于，是具有多个粒子一维地连接而成的粒子连结形状的1根纳米线，将1根纳米线的直径的最大值设为A(nm)、最小值设为B(nm)时，所述纳米线满足下述式(1)，1.5≤A/B≤2.5(1)。2.根据权利要求1所述的纳米线，其中，A为50～500nm，B为10～200nm。3.根据权利要求1或2所述的纳米线，其中，所述纳米线满足下述式(2)，A+B≤350nm(2)。4.根据权利要求1～3中任一项所述的纳米线，其中，所述纳米线具有10μm～40μm的长度。5.根据权利要求1～4中任一项所述的纳米线，其中，所述纳米线为金属纳米线。6.根据权利要求1～5中任一项所述的纳米线，其中，所述纳米线由镍构成。7.一种多个纳米线，是具有多个粒子一维地连接而成的粒子连结形状的多个纳米线，含有权利要求1～6中任一项所述的纳米线。8.一种多个纳米线，是具有多个粒子一维地连接而成的粒子连结形状的多个纳米线，将1根纳米线的直径的最大值设为A(nm)、最小值设为B(nm)时，所述多个纳米线满足下述式(1－1)，1.5≤A/B的平均值≤2.5(1－1)。9.根据权利要求7或8所述的纳米线，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：竹田裕孝，嘉村由梨，稻垣孝司，大西早美，吉永辉政，
申请(专利权)人：尤尼吉可株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP