KR102277621B1

KR102277621B1 - 나노와이어 및 그의 제조 방법, 나노와이어 분산액, 및 투명 도전막

Info

Publication number: KR102277621B1
Application number: KR1020187022802A
Authority: KR
Inventors: 히로타카 다케다; 유리 가무라; 고지 이나가키; 하야미 오니시; 데루마사 요시나가
Original assignee: 유니티카 가부시끼가이샤
Priority date: 2016-03-14
Filing date: 2017-03-09
Publication date: 2021-07-15
Anticipated expiration: 2037-03-09
Also published as: JPWO2017159537A1; KR20180121882A; CN108602119A; TW201801822A; CN108602119B; TWI709448B; JP6334076B2; WO2017159537A1

Abstract

본 발명은 투명성 및 도전성의 양쪽이 충분히 우수한 나노와이어막을 얻을 수 있는 나노와이어를 제공한다. 본 발명은 복수의 입자가 일차원적으로 이어진 입자 연결 형상을 갖는 나노와이어로서, 나노와이어 1본에 있어서의 직경의 최대값을 A(nm), 최소값을 B(nm)로 한 경우에, 상기 나노와이어가 식: 1.5 ≤ A/B ≤ 2.5를 만족시키는 나노와이어에 관한 것이다.

Description

나노와이어 및 그의 제조 방법, 나노와이어 분산액, 및 투명 도전막

본 발명은 나노와이어 및 그의 제조 방법, 나노와이어 분산액, 및 투명 도전막에 관한 것이다.

근년, 태양 전지의 시장 확대, 및 스마트폰 및 태블릿 단말 등의 급속한 보급에 의한 터치 패널의 수요 확대에 수반하여, 투명 전극으로서 투명 도전막이 널리 이용되고 있다. 투명 도전막으로서는, 경량화, 박막화 및 플렉시블(flexible)화의 관점에서, 투명 도전 필름이 많이 이용되고 있고, 현재는 그 대부분이, 산화 인듐 주석을 도전층으로서 이용하는 ITO 필름이다.

그러나, ITO 필름은 장파장 영역의 광선 투과율이 낮은 것에 기인하여, 색조에 문제가 있었다. 또한 ITO는 반도체이기 때문에 고도전화에 한계가 있었다. 더욱이, ITO는 도전층의 굴곡성이 부족하기 때문에 절곡(折曲)성에 문제가 있었다. 이 때문에, 보다 고투과율이고 또한 고도전성을 갖는 플렉시블 필름의 요구가 있었다.

그래서, 현재, 차세대의 투명 도전 필름으로서, 카본 나노튜브, 도전성 고분자, 메시 구조를 구성하는 금속 세선, 은 나노와이어 등의 금속 나노 재료를 이용한 투명 도전 필름이 여러 가지 제안되고 있다.

이들 중에서, 카본 나노튜브 및 도전성 고분자는 반도체 정도의 도전성이고, 그 때문에, 차세대의 투명 도전 필름으로서는 만족하는 도전성이 얻어지는 것은 아니었다. 또한, 금속 메시 구조로 이루어지는 투명 도전 필름은 매우 높은 도전성이 얻어지지만, 금속 세선이 육안으로 보이게 되어 버리는 등의 문제가 있었다. 한편, 금속 나노와이어를 이용한 투명 도전 필름은 도전성과 투명성을 양립 가능하기 때문에 주목받고 있다.

투명 도전 필름에 이용되는 금속 나노와이어로서는, 은, 구리, 금, 니켈 등으로 이루어지는 금속 나노와이어가 알려져 있다. 예를 들면, 특허문헌 1에는, 직경의 변동 계수가 30% 이하인, 금, 니켈 및 구리로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 금속을 포함하는 나노와이어가 개시되어 있다. 또한 예를 들면, 특허문헌 2에는, 양단이 구상인 구리 나노와이어가 개시되어 있다. 또한 예를 들면, 특허문헌 3에는, 금속 나노와이어 및 당해 금속 나노와이어가 표면에 갖는 고분자 화합물층을 포함하는 금속 나노와이어 분산액이 개시되어 있다.

일본 특허공개 2012-238592호 일본 특허공표 2013-513220호 국제 공개 제2015/163258호

그러나, 종래의 나노와이어는 직경이 굵은 경우에는 도전성이 높아지지만, 투명성이 저하되고, 한편 직경이 가는 경우에는 투명성은 높아지지만, 도전성은 낮아지거나, 또는 절단되기 쉽다는 문제가 있었다.

본 발명은 상기 과제를 해결하는 것으로서, 투명성 및 도전성의 양쪽이 충분히 우수한 나노와이어막을 얻을 수 있는 나노와이어 및 그의 분산액을 제공하는 것을 목적으로 하는 것이다.

본 발명자들은 나노와이어를 특정한 형상으로 제어함으로써, 나노와이어 내의 도전성 손실과 가시광의 차폐를 최대한 저감할 수 있어, 높은 투명성과 높은 도전성을 양립할 수 있다는 것을 발견하여, 본 발명에 도달했다.

즉, 본 발명의 요지는 이하와 같다.

(I) 복수의 입자가 일차원적으로 이어진 입자 연결 형상을 갖는 1본의 나노와이어로서,

나노와이어 1본에 있어서의 직경의 최대값을 A(nm), 최소값을 B(nm)로 한 경우에, 상기 나노와이어가 하기 식(1)을 만족시키는 것을 특징으로 하는 나노와이어.

1.5 ≤ A/B ≤ 2.5 (1)

(II) A가 50∼500nm이고,

B가 10∼200nm인, (I)에 기재된 나노와이어.

(III) 상기 나노와이어가 하기 식(2)를 만족시키는, (I)에 기재된 나노와이어.

A+B ≤ 350nm (2)

(IV) 상기 나노와이어가 10μm 이상 40μm 이하의 길이를 갖는, (I)∼(III) 중 어느 하나에 기재된 나노와이어.

(V) 상기 나노와이어가 금속 나노와이어인, (I)∼(IV) 중 어느 하나에 기재된 나노와이어.

(VI) 상기 나노와이어가 니켈로 구성되는, (I)∼(V) 중 어느 하나에 기재된 나노와이어.

(VII) 복수의 입자가 일차원적으로 이어진 입자 연결 형상을 갖는 복수의 나노와이어로서,

(I)∼(VI) 중 어느 하나에 기재된 나노와이어를 포함하는 복수의 나노와이어.

(VIII) 복수의 입자가 일차원적으로 이어진 입자 연결 형상을 갖는 복수의 나노와이어로서,

나노와이어 1본에 있어서의 직경의 최대값을 A(nm), 최소값을 B(nm)로 한 경우에, 상기 복수의 나노와이어가 하기 식(1-1)을 만족시키는 복수의 나노와이어.

1.5 ≤ A/B의 평균값 ≤ 2.5 (1-1)

(IX) A의 평균값이 50∼500nm이고,

B의 평균값이 10∼200nm인, (VII) 또는 (VIII)에 기재된 복수의 나노와이어.

(X) 상기 복수의 나노와이어가 하기 식(1-2) 및 (1-3)을 만족시키는, (VII)∼(IX) 중 어느 하나에 기재된 복수의 나노와이어.

1.5 ≤ A/B의 최대값 ≤ 2.5 (1-2)

1.5 ≤ A/B의 최소값 ≤ 2.5 (1-3)

(XI) 상기 복수의 나노와이어가 하기 식(2-1)을 만족시키는, (VII)∼(X) 중 어느 하나에 기재된 복수의 나노와이어.

A+B의 평균값 ≤ 350nm (2-1)

(XII) 상기 복수의 나노와이어가 하기 식(2-2) 및 (2-3)을 만족시키는, (VII)∼(XI) 중 어느 하나에 기재된 복수의 나노와이어.

A+B의 최대값 ≤ 350nm (2-2)

A+B의 최소값 ≤ 350nm (2-3)

(XIII) 상기 복수의 나노와이어가 10μm 이상 40μm 이하의 평균 길이를 갖는, (VII)∼(XII) 중 어느 하나에 기재된 복수의 나노와이어.

(XIV) 상기 복수의 나노와이어가 금속 나노와이어인, (VII)∼(XIII) 중 어느 하나에 기재된 복수의 나노와이어.

(XV) 상기 복수의 나노와이어가 니켈로 구성되는, (VII)∼(XIV) 중 어느 하나에 기재된 복수의 나노와이어.

(XVI) (XIV) 또는 (XV)에 기재된 복수의 나노와이어의 제조 방법으로서,

자장 중에서 금속 이온을 환원하는 것을 포함하는 복수의 나노와이어의 제조 방법.

(XVII) (VII)∼(XV) 중 어느 하나에 기재된 복수의 나노와이어가 분산된 나노와이어 분산액.

(XVIII) (VII)∼(XV) 중 어느 하나에 기재된 복수의 나노와이어를 포함하는 투명 도전막.

본 발명의 나노와이어에 의하면, 높은 투명성과 높은 도전성을 양립할 수 있는 나노와이어막을 얻을 수 있다.

도 1은 실시예 1에서 제작한 니켈 나노와이어의 TEM 화상.
도 2는 실시예 1의 나노와이어와 비교예 1 및 2의 나노와이어의 표면 저항값과 투과율의 그래프.
도 3은 실시예 2의 나노와이어와 비교예 3 및 4의 나노와이어의 표면 저항값과 투과율의 그래프.
도 4는 실시예 3의 나노와이어와 비교예 5의 나노와이어의 표면 저항값과 투과율의 그래프.
도 5는 실시예 4의 나노와이어와 비교예 6의 나노와이어의 표면 저항값과 투과율의 그래프.
도 6은 실시예 5의 나노와이어와 비교예 7의 나노와이어의 표면 저항값과 투과율의 그래프.
도 7은 실시예 6의 나노와이어와 비교예 8의 나노와이어의 표면 저항값과 투과율의 그래프.

(나노와이어)

본 발명은 복수의 입자, 특히 나노입자가 일차원적으로 이어진 입자 연결 형상을 갖는 1본의 나노와이어를 제공한다. 입자 연결 형상이란, 환언하면, 복수의 입자가 직렬이고 또한 연속적으로 연결되어 이루어지는, 전체적으로 선상의 형상이다. 양단의 입자는 각각 인접하는 1개 이상의 입자와 연결되고, 그 밖의 각 입자는 인접하는 2개 이상의 입자와 연결되어 있다. 이와 같은 입자 연결 형상에 있어서는 통상, 연결 부분(입자의 경계 부분)에서 오목부를 형성하고, 입자 부분에서 볼록부를 형성하고, 입자의 연결 방향(나노와이어의 긴 쪽 방향)에 있어서 오목부와 볼록부가 연속적으로 반복되어 있다. 일반적으로 나노와이어로 이루어지는 투명 도전막은 나노와이어의 형상이 굵은 편이 도전성은 높아지지만, 투명성은 저하된다. 한편, 나노와이어의 형상이 가는 편이 도전성은 낮아지지만, 투명성은 향상된다. 본 발명의 입자 연결 형상을 갖는 나노와이어는, 긴 쪽 방향에 있어서, 요철을 반복해서 가짐으로써, 오목부가 가시광의 차폐를 저감하여 투명성(광선 투과율)의 손실을 억제하고, 볼록부가 도전성의 손실을 억제한다. 그 결과로서, 전체적으로 높은 투명성과 높은 도전성의 양립이 달성된다. 본 발명의 나노와이어는 엄밀하고 또한 명확하게 상기와 같은 입자 연결 형상을 갖지 않으면 안 된다는 것은 아니고, 나노와이어의 긴 쪽 방향에 있어서 오목부와 볼록부가 연속적으로 반복되어, 후술과 같은 특정한 요철의 관계를 갖고 있으면 된다.

본 발명의 나노와이어를 구성하는 각 입자는 대략 구 형상을 갖는다. 대략 구 형상이란 원형 단면을 갖는 구 형상뿐만 아니라, 삼각형 이상의 다각형, 타원형 또는 그들의 복합 형상의 단면을 갖는 입체 형상을 포함해서 의미하는 것으로 한다.

본 발명의 나노와이어는 특정한 요철의 관계를 갖는 것이다. 상세하게는, 본 발명의 나노와이어는, 나노와이어 1본에 있어서의 직경의 최대값을 A(nm), 최소값을 B(nm)로 한 경우에, 하기 식(1)을 만족시키고, 투명성 및 도전성의 더한층의 향상의 관점에서, 하기 식(1')를 만족시키는 것이 바람직하고, 하기 식(1'')를 만족시키는 것이 보다 바람직하다.

1.5 ≤ A/B ≤ 2.5 (1)

1.5 ≤ A/B ≤ 2 (1')

1.55 ≤ A/B ≤ 1.75 (1'')

식(1)에 있어서, A/B의 값이 1.5 미만인 경우, 높은 투명성과 높은 도전성의 양립이 어려워져, 투명성 또는 도전성 중 한쪽이 저하된다. A/B의 값이 2.5 초과인 경우, 약한 응력으로도 나노와이어가 절단되기 쉬워지기 때문에, 분산 시 또는 성막 시의 응력으로 나노와이어의 절단이 일어나고, 도전성이 저하된다. 본 발명에서는, 나노와이어 1본에서 상기 식을 만족시키고 있는 것이 바람직하다. 긴 쪽 방향에 있어서 대략 일정한 단면 형상을 갖는 봉 형상의 나노와이어를, 굵은 것과 가는 것을 혼합해서 이용하더라도, 높은 투명성과 높은 도전성의 양립은 어려워, 투명성 또는 도전성 중 한쪽이 저하된다.

본 발명의 나노와이어에 있어서, 직경의 최대값 A는 통상 50∼500nm, 특히 50∼400nm이고, 투명성 및 도전성의 더한층의 향상의 관점에서, 바람직하게는 50∼300nm, 보다 바람직하게는 50∼200nm, 더 바람직하게는 60∼200nm, 가장 바람직하게는 60∼150nm이다.

본 발명의 나노와이어에 있어서, 직경의 최소값 B는 통상 10∼200nm, 특히 20∼200nm이고, 투명성 및 도전성의 더한층의 향상의 관점에서, 바람직하게는 30∼150nm, 보다 바람직하게는 30∼90nm, 더 바람직하게는 40∼90nm이다.

본 발명에 있어서 직경은 나노와이어의 긴 쪽 방향에 대한 수직 단면에 있어서의 직경을 의미하고, 직경의 최대값 및 최소값은 나노와이어의 TEM 화상에서 판독할 수 있다. 본 발명의 나노와이어는 1본의 나노와이어에 있어서 단부가 아닌 곳에서 직경의 최대값 A를 제공한다. 단부란 나노와이어의 끝으로부터 100nm 이내인 곳이다.

본 발명의 나노와이어는 또한, A+B가 통상은 500nm 이하, 특히 80∼500nm이고, 투명성 및 도전성, 특히 투명성의 더한층의 향상의 관점에서, 하기 식(2)를 만족시키는 것이 바람직하고, 하기 식(2')를 만족시키는 것이 보다 바람직하며, 하기 식(2'')를 만족시키는 것이 더 바람직하다.

A+B ≤ 350nm (2)

80nm ≤ A+B ≤ 350nm (2')

100nm ≤ A+B ≤ 250nm (2'')

나노와이어의 길이는 나노와이어로부터 제작되는 투명 도전막의 도전성이나 투명성에 영향을 준다. 나노와이어가 지나치게 짧으면 단위 면적당 나노와이어간의 접점이 많아져, 투명 도전막의 도전성이 저하된다. 나노와이어가 지나치게 길면 나노와이어의 분산성이 저하되기 때문에, 제작되는 투명 도전막에 불균일이 생기기 쉬워, 균일한 투명성과 도전성이 얻어지지 않는다. 그 때문에, 본 발명에서는, 나노와이어의 길이는 10μm 이상 40μm 이하가 바람직하고, 15μm 이상 40μm 이하가 보다 바람직하고, 15μm 이상 30μm 이하가 더 바람직하며, 20μm 이상 30μm 이하가 가장 바람직하다.

본 발명의 나노와이어는 도전성을 갖는 재료로 구성되어 있으면 되고, 예를 들면, 금속 나노와이어여도 되고, 반도체나 도전성 고분자의 나노와이어여도 된다. 본 발명의 나노와이어는, 도전성의 관점에서, 금속 나노와이어인 것이 바람직하다. 또, 본 발명의 금속 나노와이어는 제조 방법의 점에서 니켈, 코발트, 철로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상의 금속으로 구성되는 것이 바람직하다. 또, 본 발명의 나노와이어는 니켈 및/또는 코발트, 특히 니켈로 구성되는 것이 바람직하다. 니켈 및/또는 코발트로 구성되는 상기 형상의 나노와이어이면, 시판되고 있는 은 나노와이어와 동등한 투명성 및 도전성을 갖고, 더욱이 이온 마이그레이션 내성이 우수한 투명 도전막을 얻을 수 있다. 나노와이어가 니켈 및/또는 코발트로 구성된다란, 당해 나노와이어는 실질적으로 니켈 및/또는 코발트만으로 구성되어 있다는 의미이고, ICP 발광 분석 또는 형광 X선에 의해 니켈 및 코발트는 정량 가능하다. 이 경우, 나노와이어는 엄밀히 니켈 및/또는 코발트만으로 구성되지 않으면 안 된다는 것은 아니고, 나노와이어 및 그 원료의 합성 시 등에 있어서, 본 발명의 효과를 해치지 않는 범위 내에서 니켈 및 코발트 이외의 물질을 불순물로서 포함해도 된다.

(복수의 나노와이어)

본 발명의 복수의 나노와이어는 상기한 나노와이어를 포함한다. 나노와이어의 형상 및 치수는 분산액 또는 투명 도전막 중에 있어서의 모든 나노와이어에 대하여 파악하는 것은 현실적으로 불가능하다. 본 발명에서는, 분산액 또는 투명 도전막 중의 전체 나노와이어 중 임의의 일부를 평가하여, 상기 조건을 만족시키고 있으면, 투명성 및 도전성의 더한층의 향상 효과가 얻어진다는 것을 확인하고 있다.

본 발명의 복수의 나노와이어는, 구체적으로는 입자 연결 형상을 갖는 것이고, 나노와이어 1본에 있어서의 직경의 최대값을 A(nm), 최소값을 B(nm)로 한 경우에, 하기 식(1-1)을 만족시키고, 투명성 및 도전성의 더한층의 향상의 관점에서, 하기 식(1-1')를 만족시키는 것이 바람직하며, 하기 식(1-1'')를 만족시키는 것이 보다 바람직하다.

1.5 ≤ A/B의 평균값 ≤ 2.5 (1-1)

1.5 ≤ A/B의 평균값 ≤ 2 (1-1')

1.55 ≤ A/B의 평균값 ≤ 1.75 (1-1'')

A/B의 평균값이란, 임의의 100본의 나노와이어에 대한 A/B의 평균값이다.

식(1-1)에 있어서 A/B의 평균값이 1.5 미만인 경우 및 2.5 초과인 경우는, 각각 상기 식(1)에 있어서 A/B의 값이 1.5 미만인 경우 및 2.5 초과인 경우와 마찬가지이다.

본 발명의 복수의 나노와이어에 있어서, 직경의 최대값 A의 평균값은 통상 50∼500nm, 특히 50∼400nm이고, 투명성 및 도전성의 더한층의 향상의 관점에서, 바람직하게는 50∼300nm, 보다 바람직하게는 50∼200nm, 더 바람직하게는 60∼200nm, 가장 바람직하게는 60∼150nm이다. A의 평균값이란, 임의의 100본의 나노와이어에 대한 A의 평균값이다.

본 발명의 복수의 나노와이어에 있어서, 직경의 최소값 B의 평균값은 통상 10∼200nm, 특히 20∼200nm이고, 투명성 및 도전성의 더한층의 향상의 관점에서, 바람직하게는 30∼150nm, 보다 바람직하게는 30∼90nm, 더 바람직하게는 40∼90nm이다. B의 평균값이란, 임의의 100본의 나노와이어에 대한 B의 평균값이다.

본 발명의 복수의 나노와이어는, 투명성 및 도전성의 더한층의 향상의 관점에서, 하기 식(1-2) 및 (1-3)을 만족시키는 것이 바람직하고, 하기 식(1-2') 및 (1-3')를 만족시키는 것이 바람직하며, 하기 식(1-2'') 및 (1-3'')를 만족시키는 것이 바람직하다.

1.5 ≤ A/B의 최대값 ≤ 2.5 (1-2)

1.55 ≤ A/B의 최대값 ≤ 2.2 (1-2')

1.65 ≤ A/B의 최대값 ≤ 1.85 (1-2'')

1.5 ≤ A/B의 최소값 ≤ 2.5 (1-3)

1.5 ≤ A/B의 최소값 ≤ 1.9 (1-3')

1.45 ≤ A/B의 최소값 ≤ 1.65 (1-3'')

A/B의 최대값이란, 임의의 100본의 나노와이어에 대한 A/B의 최대값이다.

A/B의 최소값이란, 임의의 100본의 나노와이어에 대한 A/B의 최소값이다.

본 발명의 복수의 나노와이어는 또한, A+B의 평균값이 통상은 500nm 이하, 특히 80∼500nm이고, 투명성 및 도전성, 특히 투명성의 더한층의 향상의 관점에서, 하기 식(2-1)을 만족시키는 것이 바람직하고, 하기 식(2-1')를 만족시키는 것이 보다 바람직하며, 하기 식(2-1'')를 만족시키는 것이 더 바람직하다.

A+B의 평균값 ≤ 350nm (2-1)

80nm ≤ A+B의 평균값 ≤ 350nm (2-1')

100nm ≤ A+B의 평균값 ≤ 250nm (2-1'')

A+B의 평균값이란, 임의의 100본의 나노와이어에 대한 A+B의 평균값이다.

본 발명의 복수의 나노와이어는 또, A+B의 최대값이 통상 520 이하, 특히 90∼520nm이고, A+B의 최소값이 통상 480 이하, 특히 70∼480nm이다. 본 발명의 복수의 나노와이어는, 투명성 및 도전성의 더한층의 향상의 관점에서, 하기 식(2-2) 및 (2-3)을 만족시키는 것이 바람직하고, 하기 식(2-2') 및 (2-3')를 만족시키는 것이 보다 바람직하고, 하기 식(2-2'') 및 (2-3'')를 만족시키는 것이 더 바람직하며, 하기 식(2-2''') 및 (2-3''')를 만족시키는 것이 더 바람직하다.

A+B의 최대값 ≤ 350nm (2-2)

A+B의 최소값 ≤ 350nm (2-3)

80nm ≤ A+B의 최대값 ≤ 350nm (2-2')

80nm ≤ A+B의 최소값 ≤ 350nm (2-3')

100nm ≤ A+B의 최대값 ≤ 350nm (2-2'')

80nm ≤ A+B의 최소값 ≤ 250nm (2-3'')

100nm ≤ A+B의 최대값 ≤ 250nm (2-2''')

100nm ≤ A+B의 최소값 ≤ 250nm (2-3''')

A+B의 최대값이란, 임의의 100본의 나노와이어에 대한 A+B의 최대값이다.

A+B의 최소값이란, 임의의 100본의 나노와이어에 대한 A+B의 최소값이다.

본 발명의 복수의 나노와이어에 있어서, 평균 지름은, 투명성 및 도전성의 더한층의 향상의 관점에서, 40∼300nm가 바람직하고, 50∼200nm가 보다 바람직하고, 50∼180nm가 더 바람직하며, 70∼180nm가 가장 바람직하다.

평균 지름은 지지막 부착 그리드 상에서 건조한 나노와이어를 투과형 전자 현미경으로 60만배에서 촬영하고, 10시야 중에 있어서의 임의의 100점에 대한 나노와이어 지름의 평균값을 계측했다.

본 발명의 복수의 나노와이어에 있어서, 평균 길이는, 투명성 및 도전성의 더한층의 향상의 관점에서, 10μm 이상 40μm 이하가 바람직하고, 15μm 이상 40μm 이하가 보다 바람직하고, 15μm 이상 30μm 이하가 더 바람직하며, 20μm 이상 30μm 이하가 더 바람직하다.

평균 길이란, 임의의 200본의 나노와이어에 대한 평균 길이이다.

본 발명의 복수의 나노와이어는 상기한 나노와이어와 마찬가지의 재료로 구성되어 있으면 되고, 예를 들면, 금속 나노와이어여도 되고, 반도체나 도전성 고분자의 나노와이어여도 된다. 본 발명의 나노와이어는, 도전성의 관점에서, 금속 나노와이어인 것이 바람직하다. 또, 본 발명의 금속 나노와이어는 제조 방법의 점에서 니켈, 코발트, 철로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상의 금속으로 구성되는 것이 바람직하다. 또, 본 발명의 복수의 나노와이어는 니켈 및/또는 코발트, 특히 니켈로 구성되는 것이 바람직하다.

본 발명의 복수의 나노와이어는 용매 중에 있어서 분산 가능한 형태를 갖고 있는 것이 바람직하다. 용매 중에 있어서 분산 가능한 형태란, 당해 나노와이어를 후술의 분산매에 0.1∼2.0질량%의 농도로 첨가하여 1분간 교반하는 것만으로, 육안에 의한 응집물이 없는 상태가 되는 형태이고, 더욱이 나노와이어의 절단이 없는 상태인 것이 바람직하다.

본 발명의 복수의 나노와이어는 실질적으로 고분자의 층을 갖지 않는 것이 바람직하다. 나노와이어는 실질적으로 고분자의 층을 갖지 않는다란, 나노와이어를 인 텅스텐산 염색법으로 염색시켜, 투과형 전자 현미경으로 60만배에서 관찰하더라도, 나노와이어의 표면에 고분자의 층이 전혀 관찰되지 않는다는 의미이다. 고분자의 층이란, 고분자가 나노와이어의 표면을 둘레 방향에 걸쳐서 연속해서 덮고 있는 형태이다. 본 발명에 있어서 나노와이어는 그와 같은 층의 형태를 갖지 않는 고분자를 갖고 있어도 되지만, 분산성의 향상의 관점에서 갖지 않는 것이 바람직하다. 나노와이어의 둘레 방향이란, 나노와이어의 긴 쪽 방향에 대한 수직 단면에 있어서의 나노와이어의 둘레 방향이다.

(나노와이어의 제조 방법)

이하, 복수의 나노와이어의 제조 방법에 대하여 설명하지만, 본 발명의 1본의 나노와이어도 제조할 수 있는 것은 분명하다. 이하, 특기하지 않는 한, 나노와이어는 복수의 나노와이어이다.

본 발명의 나노와이어(특히 금속 나노와이어)는, 예를 들면 이하의 방법에 의해 제조할 수 있다. 상세하게는, 자장 중에서 금속 이온, 특히 니켈 이온을 환원한다. 이하에 그의 제조 방법을 나타낸다.

금속 이온(예를 들면 니켈 이온)을 자장 중에서 환원하기 위해서는, 금속염을 용매에 용해시키는 것이 바람직하다. 금속염의 형상(형태)은 사용하는 용매에 가용이고, 환원 가능한 상태로 금속 이온을 공급할 수 있는 것이면 된다. 금속염으로서는, 예를 들면, 금속(특히 니켈)의 염화물, 황산염, 질산염, 아세트산염 등을 들 수 있다. 이들 염은 수화물이어도, 무수물이어도 된다.

환원되는 금속 이온의 농도는, 나노와이어의 형상 제어의 관점에서, 반응 용액 전량에 대해서 1.5∼20μmol/g으로 하는 것이 바람직하고, 1.5∼15μmol/g 정도로 하는 것이 보다 바람직하며, 1.5∼10μmol/g 정도로 하는 것이 더 바람직하다. 금속 이온의 농도가 20μmol/g 이하이면, 나노와이어의 삼차원적인 응집의 발생(부직포 형태의 생성)을 억제하는 것이 가능해진다. 금속 이온의 농도가 1.5μmol/g이상이면, 상기 형상을 만족시키는 나노와이어가 제작 가능해진다.

금속 이온을 환원하는 방법으로서는, 환원제를 사용하는 것이 바람직하다. 본 제조 방법에 있어서는, 환원제로서는, 예를 들면, 하이드라진, 하이드라진 일수화물, 염화 제일철, 차아인산, 수소화 붕소염, 아미노보레인류, 수소화 알루미늄 리튬, 아황산염, 하이드록실아민류(예를 들면 다이에틸하이드록실아민), 아연 아말감, 수소화 다이아이소뷰틸알루미늄, 아이오딘화 수소산, 아스코르브산, 옥살산, 폼산, 염화 제일철, 차아인산, 수소화 붕소염, 아미노보레인류, 아스코르브산, 옥살산, 폼산을 들 수 있다. 바람직한 환원제는 하이드라진, 하이드라진 일수화물이다.

환원제, 특히 하이드라진 일수화물의 첨가 농도로서는, 반응 용액에 대해서, 통상은 0.05∼1.0질량%이고, 부직포 형태의 생성 억제의 관점에서는 0.1∼0.5질량%가 바람직하다.

반응 용매로서는, 에틸렌 글라이콜, 프로필렌 글라이콜 등의 폴리올류가 바람직하다. 폴리올류이면, 금속염(특히 니켈염) 및 환원제를 용해할 수 있고, 또 반응 온도에 있어서도 비등이 일어나지 않기 때문에, 재현 좋게 반응이 가능해진다.

금속 이온(예를 들면 니켈 이온)을 환원하기 위해서는 pH 및 온도의 제어가 필요하다. 환원제에 따라, 그 pH, 온도는 상이하지만, 예를 들면, 에틸렌 글라이콜 중에서 하이드라진 일수화물을 사용하여 환원 반응을 행하는 경우, 그 온도는 70℃ 내지 100℃, pH는 11 내지 12로 하는 것이 바람직하다.

금속 이온을 환원할 때에 인가하는 자장으로서는, 나노와이어의 형상 제어의 관점에서, 반응 용기의 중심 자장이 10∼200mT 정도, 특히 80∼180mT인 것이 바람직하다. 자장이 약하면 나노와이어가 생성되지 않는다. 또한 강한 자장은 발생시키는 것이 어렵기 때문에, 현실적이지 않다.

본 발명에 있어서는, 반응 용액에 고분자 화합물을 첨가할 필요는 없다. 나노와이어 제작 시에 고분자 화합물을 첨가함으로써, 분산성이 우수한 나노와이어가 제조 가능해지지만, 고분자 화합물에 의해, 상기 기재의 요철이 발생하기 어려워지는 경우가 있다.

나노와이어의 표면 요철, 평균 지름 및 평균 길이를 제어하기 위해, 환원되는 금속 이온 및 환원제의 종류에 따라, 반응 용액에 핵형성제 및/또는 착화제를 첨가해도 된다.

핵형성제로서는, 예를 들면, 금, 은, 백금, 팔라듐, 로듐, 이리듐, 루테늄, 오스뮴 등의 귀금속의 염을 들 수 있다. 귀금속염의 구체예로서, 예를 들면, 염화 백금산, 염화 금산, 염화 팔라듐을 들 수 있다. 바람직한 핵형성제는 백금의 염, 특히 염화 백금산이다.

핵형성제의 양은 본 발명의 투명성 및 도전성의 향상 효과가 얻어지는 한 특별히 한정되지 않고, 예를 들면, 핵형성제의 귀금속 이온 1몰에 대해서, 환원되는 금속 이온의 몰수가 5,000∼10,000,000, 특히 10,000∼10,000,000이 되는 양인 것이 바람직하다.

환원 반응의 환원 시간은 본 발명의 나노와이어가 제작될 수 있는 한 특별히 한정되지 않고, 나노와이어의 형상 제어의 관점에서, 예를 들면 10분∼1시간이며, 바람직하게는 10분∼30분이다. 그 후, 원심 분리, 여과, 자석에 의한 흡착 등으로 나노와이어를 정제 회수함으로써, 금속 나노와이어를 얻을 수 있다.

상기 제조 방법으로 제작된 나노와이어는 제작 및 정제 중에 산화되기 때문에, 추가로 환원 처리를 실시하는 것이 바람직하다. 환원 처리로서는, 에틸렌 글라이콜 등의 폴리올 용매 중에서 150℃ 정도로 가열하면 된다. 이에 의해, ESCA로 나노와이어 표면에 금속 단체 유래의 피크를 확인할 수 있게 된다.

(나노와이어 분산액 및 그의 제조 방법)

본 발명은 상기한 나노와이어가 분산된 분산액도 제공한다. 분산액 중의 나노와이어의 농도는 특별히 한정되지 않고, 분산성의 더한층의 향상의 관점에서는, 0.01∼2.0질량% 정도가 바람직하다. 당해 농도는 분산액 전량에 대한 비율이다. 분산매로서는, 특별히 한정되는 것은 아니지만, 나노와이어 표면에 수산기 등의 극성기를 갖기 때문에, 에틸렌 글라이콜, 아이소프로판올 등의 알코올류, 아세토나이트릴, DMSO, DMF 등의 극성의 유기 용매가 보다 바람직하다.

본 발명의 나노와이어 분산액은 그의 성능을 저하시키지 않는 한, 바인더, 산화 방지제, 젖음제, 레벨링제 등의 첨가제를 포함해도 되지만, 특히 바인더를 포함하지 않는 것이 바람직하다.

산화 방지제로서는, 도포 후에 산화 방지제 또는 부생성물이 잔존하지 않는 것이 바람직하고, 예를 들면, 하이드라진류, 하이드록실아민류를 들 수 있다. 또한, 분산액 중의 산화 방지제의 농도는 특별히 한정되지 않지만, 산화 방지제에 의한 분산성의 저하를 막기 위해서는, 0.01∼2.0질량% 정도가 바람직하다.

본 발명의 나노와이어 분산액은, 상기한 나노와이어를, 원하는 첨가제가 함유된 분산매에 첨가하고, 교반하는 것에 의해 얻을 수 있다.

(나노와이어 분산액의 사용)

본 발명의 나노와이어 분산액을 기재에 도포하고, 건조하는 것에 의해, 막, 적층체 및 배선 등을 형성할 수 있다. 기재로서는, 예를 들면, 유리 기판, 폴리에틸렌 테레프탈레이트 필름, 폴리카보네이트 필름, 사이클로올레핀 필름, 폴리이미드 필름, 폴리아마이드 필름을 들 수 있다.

도포 방법은 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면, 와이어 바 코터칠, 필름 어플리케이터칠, 스프레이칠, 그라비어 롤 코팅법, 스크린 인쇄법, 리버스 롤 코팅법, 립 코팅, 에어 나이프 코팅법, 커튼 플로 코팅법, 침지 코팅법, 다이 코팅법, 스프레이법, 볼록판 인쇄법, 오목판 인쇄법, 잉크젯법을 들 수 있다.

본 발명에 있어서 나노와이어막은 바인더를 포함하지 않는 나노와이어층이고, 투명 도전막의 용도에 유용하다. 나노와이어막은 바인더를 포함하지 않는 본 발명의 나노와이어 분산액을 기재 상에 도포하고, 건조하는 것에 의해 형성할 수 있다. 본 발명에 있어서 나노와이어막을 기재 상에 형성하여 투명 도전막으로서 사용하는 경우, 당해 나노와이어막 상에 광경화성 수지 등을 도포하여 나노와이어막이 기재로부터 벗겨지지 않도록 할 수 있다. 투명 도전막은 통상, 기재 및 당해 기재 상에 형성된 나노와이어막을 포함한다.

본 발명에 있어서 나노와이어막은 투명성 및 도전성이 충분히 우수하기 때문에, 투명 도전막도 또한 투명성 및 도전성이 충분히 우수하다. 나노와이어막 또는 투명 도전막에 있어서 양호한 표면 저항값을 얻기 위해서 나노와이어 분산액의 도포량을 증가시키면, 막의 투과율은 일반적으로 현저하게 저하된다. 그러나, 본 발명의 나노와이어 분산액을 이용하는 경우는, 충분히 낮은 표면 저항값을 달성하기 위해서 도포량을 증가시켜도, 투과율의 저하는 충분히 억제된다. 따라서, 본 발명의 나노와이어 및 나노와이어막은 투명 도전막, 특히 터치 패널용 투명 도전막(터치 패널용 투명 전극)의 도전재로서 유용하다.

본 발명에 있어서 나노와이어막은, 예를 들면, 표면 저항값이 100Ω/□일 때, 85% 이상, 바람직하게는 88% 이상, 보다 바람직하게는 91% 이상의 투과율을 달성한다. 표면 저항값이 100Ω/□일 때의 투과율은, 예를 들면, 나노와이어막의 표면 저항값이 약 100Ω/□가 되도록 도포량을 변화시킨 5종류의 나노와이어막의 표면 저항값 및 투과율을 측정하여, 표면 저항값과 투과율의 그래프로부터 판독하는 것에 의해 얻을 수 있다. 나노와이어막의 표면 저항값 및 투과율의 상세한 측정 방법은 실시예에 나타내는 대로이다.

본 발명에 있어서 나노와이어막을 투명 도전막, 특히 터치 패널용 투명 도전막(터치 패널용 투명 전극)의 도전재로서 사용하는 경우, 당해 나노와이어막의 평량은 통상 1∼30mg/m², 바람직하게는 5∼20mg/m²이다.

실시예

다음으로, 본 발명을 실시예에 의해 설명하지만, 본 발명은 이들 발명에 의해 한정되는 것은 아니다.

실시예 및 비교예에서 이용한 평가 방법은 이하와 같다.

(1) 나노와이어 평균 지름의 측정

지지막 부착 그리드 상에서 건조한 나노와이어를 투과형 전자 현미경으로 60만배에서 촬영하고, 10시야 중에 있어서의 임의의 100점에 대한 나노와이어 지름의 평균값을 계측했다.

(2) 나노와이어 지름의 측정

분산액을 지지막 부착 그리드 상에서 건조하고, 얻어진 나노와이어를, 투과형 전자 현미경으로 10만∼100만배 정도에서 나노와이어를 촬영하고, 나노와이어 1본에 있어서의 직경의 최대값, 최소값을 임의의 100본에 대하여 계측했다. 그 값으로부터 나노와이어 1본마다의 A값, B값, A/B값, A+B값을 산출하고, 결과를 표 1에 정리했다.

(3) 나노와이어 길이의 측정

분산액을 시료대 상에서 건조하고, 얻어진 나노와이어를 주사형 전자 현미경으로 2000∼6000배에서 촬영하고, 나노와이어 길이를 계측했다. 임의의 합계 200본의 나노와이어 길이로부터 평균 길이를 산출하고, 결과를 표 2에 정리했다.

(4) 나노와이어막의 표면 저항값 및 투과율의 측정

얻어진 나노와이어 분산액을 어플리케이터로 슬라이드 글라스 상에 도포하여, 투과율(도포량)이 상이한 나노와이어막을 5매 얻었다.

얻어진 나노와이어막의 표면 저항값에 대하여, 미쓰비시화학애널리테크사제 저항률계 MCP-T610으로 측정했다.

투과율에 대해서는, 슬라이드 글라스를 블랭크값으로 해서, 파장 550nm에서의 광선 투과율을 측정했다. 따라서, 투과율은 나노와이어막만의 투과율이다.

얻어진 5매의 표면 저항값과 대응하는 투과율을 표 3∼표 8에 기재하고, 도 2∼도 7에 나타냈다. 각 표 또는 도에 기재되어 있는 실시예 및 비교예는 유의한 비교가 가능하도록, 나노와이어의 평균 지름 및 평균 길이가 대략 동등한 실시예와 비교예를 조합한 것이다.

실시예 1

염화 니켈 육수화물 0.25g(1.05mmol)을 에틸렌 글라이콜에 첨가하여, 전량으로 50g으로 했다. 이 용액을 90℃로 가열하여, 염화 니켈을 용해시켰다.

한편, 수산화 나트륨 0.40g, 염화 백금산 육수화물 30.7μg(59.4nmol)을 에틸렌 글라이콜에 첨가하여, 전량으로 49.9g으로 했다. 이 용액을 90℃로 가열하여, 수산화 나트륨과 염화 백금산을 용해시켰다.

각 용액 중의 화합물이 모두 용해된 후, 수산화 나트륨이 포함되는 용액에 하이드라진 일수화물 0.1g을 용해시키고, 그 후, 2개의 용액을 혼합했다.

혼합한 용액은 바로, 중심에 150mT의 자장을 인가할 수 있는 자기 회로에 넣고, 당해 자장을 인가하고, 90∼95℃로 유지한 채로 15분간 정치하여 환원 반응을 행했다. pH는 11.5였다. 반응 용액 중의 니켈 이온의 농도는 10μmol/g이었다.

반응 후, 네오디뮴 자석에 의해, 나노와이어를 모으고, 취출함으로써 정제 회수했다. 회수한 나노와이어는 에틸렌 글라이콜 30g과 혼합하고, 150℃에서 3시간 가열했다. 가열 후, 재차 자석에 의해 회수함으로써 니켈 나노와이어를 얻었다.

얻어진 나노와이어를 하이드라진 일수화물이 함유된 아이소프로판올에 가하여, 나노와이어 농도 0.5질량%, 하이드라진 일수화물 농도 0.5질량%로 한 나노와이어 분산액을 제작했다.

본 실시예에서 제작한 나노와이어의 TEM 화상을 도 1에 나타낸다.

실시예 2

염화 니켈 육수화물 0.20g(0.84mmol)을 에틸렌 글라이콜에 첨가하여, 전량으로 50g으로 했다. 이 용액을 90℃로 가열하여, 염화 니켈을 용해시켰다.

혼합한 용액은 바로, 중심에 150mT의 자장을 인가할 수 있는 자기 회로에 넣고, 당해 자장을 인가하고, 90∼95℃로 유지한 채로 15분간 정치하여 환원 반응을 행했다. pH는 11.5였다. 반응 용액 중의 니켈 이온의 농도는 8.4μmol/g이었다.

얻어진 나노와이어를 하이드라진 일수화물이 함유된 아이소프로판올에 가하여, 나노와이어 0.5질량%, 하이드라진 일수화물 0.5질량%로 한 나노와이어 분산액을 제작했다.

실시예 3

한편, 수산화 나트륨 0.40g을 에틸렌 글라이콜에 첨가하여, 전량으로 49.9g으로 했다. 이 용액을 90℃로 가열하여, 수산화 나트륨을 용해시켰다.

실시예 4

염화 니켈 육수화물 0.20g(0.84mmol), 시트르산 삼나트륨 이수화물 50mg(0.17mmol)을 에틸렌 글라이콜에 첨가하여, 전량으로 50g으로 했다. 이 용액을 90℃로 가열하여, 염화 니켈을 용해시켰다.

실시예 5

염화 니켈 육수화물 0.20g(0.84mmol), 시트르산 삼나트륨 이수화물 100mg(0.34mmol)을 에틸렌 글라이콜에 첨가하여, 전량으로 50g으로 했다. 이 용액을 90℃로 가열하여, 염화 니켈을 용해시켰다.

실시예 6

혼합한 용액은 바로, 중심에 100mT의 자장을 인가할 수 있는 자기 회로에 넣고, 당해 자장을 인가하고, 90∼95℃로 유지한 채로 15분간 정치하여 환원 반응을 행했다. pH는 11.5였다. 반응 용액 중의 니켈 이온의 농도는 10μmol/g이었다.

비교예 1

AGS Material사제의 은 나노와이어 분산액(Agnws-90)을 하이드라진 일수화물이 함유된 아이소프로판올에 가하여, 나노와이어 농도 0.5질량%, 하이드라진 일수화물 농도 0.5질량%로 한 나노와이어 분산액을 제작했다.

비교예 2, 3 및 5∼7

일본 특허공개 2012-238592호와 마찬가지의 방법에 의해, 자장을 이용하는 일 없이 금속 이온을 환원하여, 나노와이어를 제작했다. 얻어진 나노와이어는, 나노와이어 50mg에 대해서, 에틸렌 글라이콜 30g과 혼합하고, 150℃에서 3시간 가열했다. 가열 후, 자석에 의해 나노와이어를 회수하고, 얻어진 나노와이어를 하이드라진 일수화물이 함유된 아이소프로판올에 가하여, 나노와이어 농도 0.5질량%, 하이드라진 일수화물 농도 0.5질량%로 한 나노와이어 분산액을 제작했다.

비교예 4

염화 니켈 육수화물 0.3g(1.26mmol)을 에틸렌 글라이콜에 첨가하여, 전량으로 50g으로 했다. 이 용액을 90℃로 가열하여, 염화 니켈을 용해시켰다.

혼합한 용액은 바로, 중심에 150mT의 자장을 인가할 수 있는 자기 회로에 넣고, 당해 자장을 인가하고, 90∼95℃로 유지한 채로 15분간 정치하여 환원 반응을 행했다. pH는 11.5였다. 반응 용액 중의 니켈 이온의 농도는 12.6μmol/g이었다.

비교예 8

국제 공개 제2015/163258호와 마찬가지의 방법에 의해, 나노와이어 분산액을 제작했다. 상세하게는, 이하의 방법을 이용했다.

에틸렌 글라이콜에 염화 니켈 육수화물 0.40g(1.68mmol), 시트르산 삼나트륨 이수화물 50mg(0.17mmol)을 용해시켰다. 추가로, 수산화 나트륨 0.32g, 다이이치 공업제약제 피츠콜 K120L의 건조물 3.0g, 0.054M의 염화 백금산 수용액 0.92ml를 순서대로 용해시키고, 전량으로 75g이 되도록 에틸렌 글라이콜을 첨가했다.

한편, 에틸렌 글라이콜에 수산화 나트륨 0.10g, 시트르산 삼나트륨 이수화물 50mg(0.17mmol)을 용해시켰다. 추가로, 피츠콜 K120L의 건조물 1.0g, 하이드라진 일수화물 1.25g을 순서대로 용해시키고, 그 후, 전량으로 25g이 되도록 에틸렌 글라이콜을 첨가하여, 환원제 용액을 제작했다.

상기 2액을 모두 90∼95℃로 가열한 후, 온도를 유지한 채로 혼합하고, 반응 용액의 중심에 150mT의 자장을 인가하고, 1시간 30분간 정치하여 환원 반응을 행했다. pH는 11.5였다.

얻어진 반응액으로부터 나노와이어를 정제 및 회수하기 위해, 반응액 100g을 에틸렌 글라이콜로 10배로 희석하고, 네오디뮴 자석에 의해, 나노와이어를 모으고, 취출함으로써 정제 회수했다. 회수한 나노와이어는 에틸렌 글라이콜 30g과 혼합하고, 150℃에서 3시간 가열했다. 가열 후, 재차 자석에 의해 회수함으로써 니켈 나노와이어를 얻었다.

실시예 및 비교예에서 얻어진 나노와이어 및 나노와이어 분산액의 평가 결과를 표 1∼표 9에 나타낸다. 나노와이어의 평균 지름 및 평균 길이가 대략 동등한 실시예와 비교예의 조합마다, 평가 결과를 표 3∼표 8에 나타내고, 또한 나노와이어의 표면 저항값과 투과율의 그래프를 도 2∼도 7에 나타냈다. 각 도에 있어서, 「1.E+01」은 「10」을, 「1.E+02」는 「100」을, 「1.E+03」은 「1000」을 의미한다.

각 실시예에 대하여, 표면 저항값이 100Ω/□일 때의 투과율(T)을 각 그래프로부터 판독하여 표 9에 나타내고, 이하의 순위매김에 따라 평가했다.

◎: 91% ≤ T(가장 좋음);

○: 88% ≤ T ＜ 91%(보다 좋음);

△: 85% ≤ T ＜ 88%(좋음).

실시예 1 내지 6의 나노와이어는 상기한 식(1-1): A/B값의 평균, 식(2-1): A+B값의 평균, 및 나노와이어의 평균 길이를 만족시키고 있다. 그 때문에, 이들 나노와이어로 구성되는 나노와이어막은 종래의 니켈 나노와이어, 또는 평균 길이, 평균 지름이 비슷한 나노와이어로 구성되는 나노와이어막보다 표면 저항값과 투과율이 충분히 우수했다.

특히, 실시예 1, 4의 나노와이어는 상기한 식(1-2) 및 (1-3): A/B값의 최대값과 최소값, 및 식(2-2) 및 (2-3): A+B값의 최대값과 최소값 모두를 만족시키고 있다. 그 때문에, 실시예 1, 4의 나노와이어로 구성되는 나노와이어막은 한층 더 낮은 표면 저항값에서도, 한층 더 높은 투과율을 달성하고 있었다.

비교예 1은 일반적인 은 나노와이어이다. 체적 고유 저항값은 니켈보다 은쪽이 낮은 값임에도 불구하고, 본 발명에서 규정하는 형상을 만족하고 있지 않기 때문에, 마찬가지의 평균 지름, 평균 길이를 갖는 실시예 1의 니켈 나노와이어보다 표면 저항값과 투과율이 뒤떨어져 있었다. 실시예 1의 나노와이어와 비교예 1의 나노와이어의 표면 저항값과 투과율의 그래프를 도 2에 나타낸다.

비교예 2∼8은 각 실시예에 상당하는 평균 지름, 평균 길이를 갖는 니켈 나노와이어이지만, 본 발명에서 규정하는 형상을 만족하고 있지 않기 때문에, 마찬가지의 평균 지름, 평균 길이를 갖는 각 실시예의 니켈 나노와이어보다 표면 저항값과 투과율이 뒤떨어져 있었다. 각 실시예의 나노와이어와 상당하는 비교예의 나노와이어의 표면 저항값과 투과율의 그래프를 도 2∼7에 나타낸다.

본 발명의 나노와이어는 투명 전극 및 투명 도전막의 도전재, 특히 터치 패널용 투명 도전막 등의 플렉시블 투명 도전막의 도전재로서 유용하다.

Claims

복수의 입자가 일차원적으로 이어진 입자 연결 형상을 갖는 1본의 나노와이어로서,
나노와이어 1본에 있어서의 직경의 최대값을 A(nm), 최소값을 B(nm)로 하고, 상기 직경의 최대값 A가 상기 1본의 나노와이어에 있어서 끝으로부터 100nm 이내인 단부가 아닌 곳에서의 직경의 최대값인 경우에, 상기 나노와이어가 하기 식(1)을 만족시키고,
상기 나노와이어가 금속 나노와이어이고,
상기 나노와이어가 실질적으로 고분자의 층을 갖지 않는 것을 특징으로 하는 나노와이어.
1.5 ≤ A/B ≤ 2.5 (1)
제 1 항에 있어서,
A가 50∼500nm이고,
B가 10∼200nm인 나노와이어.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 나노와이어가 하기 식(2)를 만족시키는 나노와이어.
A+B ≤ 350nm (2)
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 나노와이어가 10μm 이상 40μm 이하의 길이를 갖는 나노와이어.
삭제
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 나노와이어가 니켈로 구성되는 나노와이어.
복수의 입자가 일차원적으로 이어진 입자 연결 형상을 갖는 복수의 나노와이어로서,
상기 복수의 나노와이어가 금속 나노와이어이고,
제 1 항에 기재된 나노와이어를 포함하는 복수의 나노와이어.
복수의 입자가 일차원적으로 이어진 입자 연결 형상을 갖는 복수의 나노와이어로서,
나노와이어 1본에 있어서의 직경의 최대값을 A(nm), 최소값을 B(nm)로 하고, 상기 직경의 최대값 A가 상기 1본의 나노와이어에 있어서 끝으로부터 100nm 이내인 단부가 아닌 곳에서의 직경의 최대값인 경우에, 상기 복수의 나노와이어가 하기 식(1-1)을 만족시키고,
상기 복수의 나노와이어가 금속 나노와이어이고,
상기 나노와이어가 실질적으로 고분자의 층을 갖지 않는, 복수의 나노와이어.
1.5 ≤ A/B의 평균값 ≤ 2.5 (1-1)
제 7 항 또는 제 8 항에 있어서,
A의 평균값이 50∼500nm이고,
B의 평균값이 10∼200nm인 나노와이어.
제 7 항 또는 제 8 항에 있어서,
상기 복수의 나노와이어가 하기 식(1-2) 및 (1-3)을 만족시키는 복수의 나노와이어.
1.5 ≤ A/B의 최대값 ≤ 2.5 (1-2)
1.5 ≤ A/B의 최소값 ≤ 2.5 (1-3)
제 7 항 또는 제 8 항에 있어서,
상기 복수의 나노와이어가 하기 식(2-1)을 만족시키는 복수의 나노와이어.
A+B의 평균값 ≤ 350nm (2-1)
제 7 항 또는 제 8 항에 있어서,
상기 복수의 나노와이어가 하기 식(2-2) 및 (2-3)을 만족시키는 복수의 나노와이어.
A+B의 최대값 ≤ 350nm (2-2)
A+B의 최소값 ≤ 350nm (2-3)
제 7 항 또는 제 8 항에 있어서,
상기 복수의 나노와이어가 10μm 이상 40μm 이하의 평균 길이를 갖는 복수의 나노와이어.
삭제
제 7 항 또는 제 8 항에 있어서,
상기 복수의 나노와이어가 니켈로 구성되는 복수의 나노와이어.
제 7 항 또는 제 8 항에 기재된 복수의 나노와이어의 제조 방법으로서,
자장 중에서 금속 이온을 환원하는 것을 포함하는 복수의 나노와이어의 제조 방법.
제 16 항에 있어서,
상기 환원에 환원제를 사용하고,
상기 환원제의 반응 용액에 대한 농도가 0.05~1.0질량%인 복수의 나노와이어의 제조 방법.
제 7 항 또는 제 8 항에 기재된 복수의 나노와이어가 분산된 나노와이어 분산액.
제 7 항 또는 제 8 항에 기재된 복수의 나노와이어를 포함하는 투명 도전막.