银纳米线的制造方法、银纳米线、分散液及透明导电膜技术

提供不用缩小线径即可使电浆子吸收带的极大吸光向短波长侧偏移的银纳米线的制造方法。银纳米线的制造方法包括借由将银纳米线的分散液与不同于银的过渡金属的金属离子的混合液加热，使金属离子还原，而在银纳米线表面以分散状析出过渡金属的聚集体的工序。以该方式制得的银纳米线在长度方向以分散状具有金属聚集体，可使电浆子吸收带的极大吸光向短波长侧偏移。

Fabrication of Silver Nanowires, Silver Nanowires, Dispersion Solutions and Transparent Conductive Films

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】银纳米线的制造方法、银纳米线、分散液及透明导电膜
本专利技术关于在长度方向以分散状具有金属聚集体的银纳米线的制造方法等。
技术介绍
透明导电膜为兼具可见光穿透性与电导性的薄膜，已广泛用作液晶显示器、电致发光显示器、触控面板、太阳能电池等的透明电极。其中，因氧化铟锡(ITO)的溅镀膜具有高度透明性与导电性，而广泛用在智能电话等4吋左右的小型用途、或平板计算机终端等7至10吋左右的中型用途的电容式触控面板的薄膜传感器。近年来，在笔记型个人计算机(NotePC)或一体成型个人计算机(All-in-OnePC)等14至23吋的大型制品或电子黑板等大型触控面板中所使用的透明导电膜特性上虽要求为低电阻性，但为了使ITO薄膜低电阻化，则必须将导电层的ITO加厚。若直接将ITO薄膜加厚，则薄膜的透明性会降低，图案成形后的透视度风险也会变高等，对显示器的可辨识性会造成影响。作为这种ITO薄膜的替代品，一种可使用液相法制造又兼具低电阻性及透明性，且含有具柔软性的金属纳米线的透明导电膜正在探究中。其中，使用银纳米线的透明导电膜因具有高导电性及稳定性而特别受到瞩目。ITO虽是陶瓷的一种，非常脆，但银的延展性在金属中却相当优异，而且，若成为纳米线形状时，其耐弯曲性更为提升。银纳米线的制造方法中，在聚乙烯吡咯烷酮(PVP：Polyvinylpyrrolidone)的存在下，借由多元醇的乙二醇将硝酸银还原的多元醇法已为众所公知(参照例如专利文献1等)。以多元醇法制成银纳米线时，因采取使(100)的5个面邻接于银的结晶面成长方向[100]，且使(111)的10个面覆盖其上而形成5次旋转多重双晶构造，故银纳米线的剖面为呈五角形。若该角为锐角时，电子会局部集在该角，使电浆子吸收增加，而有黄色残留等使透明性恶化的问题。非专利文献1中即记载了关于线径及上述光学特性改善的记述。在该非专利文献1中，提案有借由将线径更缩小为40、30、20nm，而使可见光领域的银纳米线特有的电浆子吸收顶峰向375、370、365nm进行短波长蓝偏移，以提升可见光领域的透明性的方法。[现有技术文献][专利文献][专利文献1]日本特许第5936759号[非专利文献][非专利文献1]Eun-JongLee、Yong-HoeKim、DoKyungHwang、WonKookChoib、Jin-YeolKim，“Synthesisandoptoelectroniccharacteristicsof20nmdiametersilvernanowiresforhighlytransparentelectrodefilms”，RSCAdv.6巻，11702-11710页，2016年
技术实现思路
[专利技术所欲解决的课题]如上述非专利文献1所记载，通过将银纳米线的线径缩小，可将电浆子吸收带的极大吸光向短波长侧偏移。然而，因线径缩得越细，热的稳定性越降低，将银纳米线涂布于薄膜时，会因在干燥过程中断线，而有无法获得预设的导电性的问题。本专利技术为解决上述课题而进行研创，其目的在提供不用将银纳米线的线径缩小即可使电浆子吸收带的极大吸光向短波长偏移的银纳米线的制造方法等。[解决课题的技术方案]经本案专利技术人对上述课题专志锐意研究的结果，发现借由在银纳米线的长度方向以分散状存在金属聚集体，不需将线径缩小即可将电浆子吸收带的极大吸光向短波长侧偏移，从而完成本专利技术。亦即，本专利技术为如下所述。本专利技术的银纳米线的制造方法，为使银纳米线在长度方向以分散状具有金属聚集体，该制造方法具备：借由将银纳米线的分散液与不同于银的过渡金属的金属离子的混合液加热，借由使金属离子还原，使过渡金属的聚集体以分散状在银纳米线表面析出的工序。再者，本专利技术银纳米线的制造方法中，在使过渡金属的聚集体析出的工序中，混合液的加热温度也可为300℃以下。此外，本专利技术银纳米线的制造方法中，过渡金属为铜，在析出铜的工序中，在各铜的聚集体的两侧也析出银的聚集体，且该制造方法进一步具备将在银纳米线表面析出的铜的聚集体除去的工序，金属聚集体也可为在析出铜的工序中在铜的聚集体两侧析出的银的聚集体。而且，本专利技术银纳米线的制造方法中，金属聚集体也可为在过渡金属析出工序中所析出的过渡金属的聚集体。再者，本专利技术银纳米线的制造方法中，过渡金属也可为选自镍、铁、钴的至少1种。再者，本专利技术的银纳米线为在长度方向以分散状具有金属聚集体，而金属聚集体为析出物。此外，本专利技术的银纳米线中，金属聚集体也可为选自银、镍、铁、钴的1种以上聚集体。此外，本专利技术的分散液具有上述银纳米线。此外，本专利技术的透明导电膜具有上述银纳米线。此外，本专利技术的银纳米线的制造方法，为使银纳米线在长度方向以分散状具有金属氧化物的聚集体，该制造方法具备：将银纳米线的分散液与不同于银的过渡金属的金属离子的混合液加热，借由使金属离子还原，使过渡金属的聚集体以分散状在银纳米线的表面析出，且借由使表面析出过渡金属的聚集体的银纳米线曝露在大气中，使过渡金属的聚集体被氧化的工序。此外，本专利技术的银纳米线为在长度方向以分散状具有金属氧化物的聚集体，而金属氧化物的聚集体为金属析出物的氧化物。[专利技术效果]若依据本专利技术银纳米线的制造方法等，不用将线径缩小即可将电浆子吸收带的极大吸光向短波长偏移。附图说明图1为显示实施例1所制得的分散液A、B、C的吸收光谱的图。图2为显示实施例1所制得的分散液A、B、C的TEM影像的图。图3为显示实施例1所制得的分散液A、C的FE－SEM影像的图。图4为显示实施例1、2所制得的分散液的吸收光谱的图。图5为显示实施例3所制得的分散液的TEM影像、及关于镍结晶向银纳米线表面析出的面方位的图。图6为显示实施例3所制得的分散液的吸收光谱的图。具体实施方式针对具备借由将银纳米线的分散液与过渡金属的金属离子的混合液加热，使金属离子还原，而使过渡金属的聚集体以分散状在银纳米线的表面析出的工序，而在长度方向以分散状具有金属聚集体的银纳米线的制造方法加以说明。作为起始物的银纳米线的分散液只要是具有银纳米线的分散液，以任何方式制得皆可。银纳米线可为使用例如多元醇法制造，也可为借由在包含卤化物或还原剂的水溶剂中添加银错合物溶液并加热的方法制造，也可为利用其他方法制造。作为起始物的银纳米线在长度方向的线径为一定，亦即，线径以在长度方向无变化(参照例如图2(a)、图3(a))为优选。所谓在长度方向线径为一定，可为例如对于1条银纳米线按每一定长度(例如，50nm等)量测线径多次，使用该量测结果计算标准偏差。该算出的1条银纳米线的标准偏差，在针对多条银纳米线平均所得的平均标准偏差的5nm以下即可。再者，长度方向的线径一定的银纳米线在甲醇分散液的电浆子吸收带中，具有例如347nm及371nm的2个顶峰。因此，在电浆子吸收带中具有这种2个顶峰的银纳米线也可视为在长度方向的线径为一定的银纳米线。基于透明导电膜的制造过程中防止银纳米线断线的观点，该银纳米线的平均线径以大的为优选。作为起始物的银纳米线的平均线径可为20nm以上、也可为25nm以上、或30nm以上。另一方面，从提升透明度，且使电浆子吸收带的极大吸光波长不偏向长波长侧的观点来看，该银纳米线的平均线径以小的为优选。该银纳米线的平均线径可为50nm以下、也可为45nm以下、本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种银纳米线的制造方法，该银纳米线为在长度方向以分散状具有金属聚集体，其特征在于，该制造方法具备：将银纳米线的分散液与不同于银的过渡金属的金属离子的混合液加热，借由使前述金属离子还原，使前述过渡金属的聚集体以分散状析出于前述银纳米线的表面的工序。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.12.12 JP 2016-2400801.一种银纳米线的制造方法，该银纳米线为在长度方向以分散状具有金属聚集体，其特征在于，该制造方法具备：将银纳米线的分散液与不同于银的过渡金属的金属离子的混合液加热，借由使前述金属离子还原，使前述过渡金属的聚集体以分散状析出于前述银纳米线的表面的工序。2.根据权利要求1所述的银纳米线的制造方法，其特征在于，在前述过渡金属的聚集体的析出工序中，前述混合液的加热温度为300℃以下。3.根据权利要求1或2所述的银纳米线的制造方法，其特征在于，前述过渡金属为铜；在析出铜的工序中，在各铜的聚集体的两侧也析出银的聚集体；该制造方法进一步具备将在前述银纳米线表面析出的铜的聚集体除去的工序；前述金属聚集体为在析出铜的工序中在铜的聚集体两侧析出的银的聚集体。4.根据权利要求1或2所述的银纳米线的制造方法，其特征在于，前述金属聚集体为析出过渡金属的工序中所析出的过渡金属的聚集体。5.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：山内智央，坂本圭，
申请(专利权)人：微波化学有限公司，
类型：发明
国别省市：日本,JP