JP2009170419A

JP2009170419A - 金属ナノ粒子組成物、導電性機能部品を基板の上に形成させる方法

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Publication number: JP2009170419A
Application number: JP2009002114A
Authority: JP
Inventors: Yuning Li; リーユニン; Yiliang Wu; ウーイーリャン; Hualong Pan; パンファーロン; Ping Liu; リューピン; Paul F Smith; エフスミスポール; Hadi K Mahabadi; ケーマハバディハディ
Original assignee: Xerox Corp
Current assignee: Xerox Corp
Priority date: 2008-01-14
Filing date: 2009-01-08
Publication date: 2009-07-30
Also published as: EP2093309A3; US20090181183A1; CA2648539A1; EP2093309A2; CA2648539C

Abstract

【課題】導電性機能部品を形成し得る金属ナノ粒子組成物を提供する。
【解決手段】金属ナノ粒子組成物は、熱分解性またはＵＶ分解性の安定剤を用いて安定化された金属ナノ粒子を含む。導電性機能部品は、金属ナノ粒子と共に熱分解性またはＵＶ分解性の安定剤を含む溶液を該基板の上に析出させる途中、または析出させた後に、約１８０℃未満の温度での加熱処理またはＵＶ処理によって該安定剤を除去することにより、基板の上に形成される。
【選択図】なし

Description

液体析出法（liquid deposition technique(s)）を使用して電子回路素子を製造することに強い関心が寄せられているが、その理由は、そのような方法が、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）、発光ダイオード（ＬＥＤ）、ＲＦＩＤタグ、光電池などの電子用途においてこれまで主流となっているアモルファスシリコン法に対する、低コストな代替法となる可能性があるからである。

特開２００６−３４４９５２号公報特開２００６−２９５１６６号公報特開２００６−２９５１６５号公報

しかしながら、実用化する際の導電性、加工性、およびコストの要求に適合するように、機能性電極、画素パッド、ならびにトレース、ラインおよびトラックを析出および／またはパターン成形させることは、大きな挑戦課題であった。

溶液加工可能な導体は、電極、薄膜トランジスタ、ＲＦＩＤタグ、光電池などにおける導電線として、プリント電子用途においては、高い関心が寄せられている。金属ナノ粒子をベースとするインキは、プリント電子機器のための代表的な有望材料である。しかしながら、ほとんどの金属ナノ粒子では、適切な溶解性および安定性を確保しようとすると、大分子量の安定剤を必要とする。そのような大分子量の安定剤は必然的に、その安定剤を焼いて除去するためには、金属ナノ粒子のアニール温度を２００℃よりも高く上げることが必要となるが、そのような温度は、ほとんどのプラスチック基板には不適切であって、それらに損傷を与える可能性がある。

さらに、小分子量の安定剤を使用しても問題があるが、その理由は、より小さな安定剤は多くの場合、適切な溶解性が与えられず、使用するまでに金属ナノ粒子が凝集（coalescence）したり、および／または合一（aggregation）したりすることを効果的に防止することができないことが多い。

開示されているのは、一般的に言えば、金属ナノ粒子組成物、およびそれの製造方法であるが、その製造方法は、その組成物を低温、例えば約１８０℃未満で加熱アニールすることを可能とする安定剤で安定化され、それによって、基板のより広い範囲で金属機能部品を形成するために使用することができる。

いくつかの実施態様において記載されているのは、熱分解性安定剤またはＵＶ分解性安定剤を用いて安定化された金属ナノ粒子を含む金属ナノ粒子組成物である。

さらなる実施態様において記載されているのは、基板の上に導電性機能部品を形成させる方法であって、その方法に含まれるのは、金属ナノ粒子と共に安定剤を含む溶液を準備する工程、およびその溶液をその基板の上に液体析出させる工程、を含み、ここで、基板の上に溶液を析出させる途中、または析出させた後に、約１８０℃未満の温度で加熱処理するかまたはＵＶ処理することによってその安定剤を除去して、その基板の上に導電性機能部品を形成させる。

さらなる実施態様において記載されているのは、基板の上に導電性機能部品を形成させる方法であって、その方法に含まれるのは、金属ナノ粒子と共に熱分解性またはＵＶ分解性の安定剤を含む溶液を準備する工程、その溶液をその基板の上に液体析出させる工程、その熱分解性安定剤を熱的に処理するか、またはそのＵＶ分解性安定剤を紫外線に暴露させることによって、低分子量の破片を形成させる工程、を含み、そしてここで、低分子量の破片を形成させる間またはその後に、その基板を約１８０℃以下の温度までさらに加熱して、その低分子量の破片を容易に除去できるようにする。

本明細書における実施態様によって達成される利点の一つは、熱分解性安定剤または紫外線（ＵＶ）分解性安定剤を用いて安定化させた金属ナノ粒子は、基板の上に液体析出させることが可能であるからである。その熱分解性またはＵＶ分解性の安定剤分子は、次いで、（１）１８０℃以下の温度に加熱するか、または（２）ＵＶ照射することによって、低分子量の破片にまで分解することができる。その結果として、安定な金属ナノ粒子溶液が得られると共に、析出させた後の加熱アニーリングを、低温、例えば１８０℃以下で実施することが可能となるが、このことは、プラスチック基板の上に導電性パターンを形成するには特に好適である。

導電性機能部品を基板の上に形成させる方法が記載されているが、そこでは安定化金属ナノ粒子溶液を基板の上に液体析出させる。金属ナノ粒子を安定化させるために使用される安定剤は、約１８０℃未満の温度で実質的に除去される。

本明細書における金属ナノ粒子溶液では、液体系の中に金属ナノ粒子を含んでいる。いくつかの実施態様においては、その金属ナノ粒子は、（ｉ）１種または複数の金属、または（ｉｉ）１種または複数の金属複合材料を含む。好適な金属としては、例えばＡｌ、Ａｇ、Ａｕ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｃｕ、Ｃｏ、Ｃｒ、Ｉｎ、およびＮｉ、特に遷移金属、例えばＡｇ、Ａｕ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｃｕ、Ｃｒ、Ｎｉ、およびそれらの混合物が挙げられる。好適な金属として、銀を使用するのがよい。好適な金属複合材料としては、Ａｕ−Ａｇ、Ａｇ−Ｃｕ、Ａｇ−Ｎｉ、Ａｕ−Ｃｕ、Ａｕ−Ｎｉ、Ａｕ−Ａｇ−Ｃｕ、およびＡｕ−Ａｇ−Ｐｄが挙げられる。その金属複合材料には非金属、例えばＳｉ、Ｃ、およびＧｅが含まれていてもよい。金属複合材料の各種の成分は、例えば約０．０１％〜約９９．９重量％、特に約１０％〜約９０重量％の範囲の量で存在させるのがよい。いくつかの実施態様においては、その金属複合材料が、銀と１種、２種またはそれ以上の金属とを含む金属合金（metal alloy）であって、銀が、例えば重量でナノ粒子の少なくとも約２０％、特に重量でナノ粒子の約５０％を超える量を占める。特に断らない限り、本明細書において、金属ナノ粒子の成分のために使用する重量パーセントには、安定剤は含まない。

「金属ナノ粒子」で使用される「ナノ」という用語は、例えば約１，０００ｎｍ未満、例えば約０．５ｎｍ〜約１，０００ｎｍ、例えば約１ｎｍ〜約８００ｎｍ、約１ｎｍ〜約５００ｎｍ、約１ｎｍ〜約１００ｎｍ、または約１ｎｍ〜約２０ｎｍの粒径であることを指している。粒径とは、ＴＥＭ（透過型電子顕微鏡）またはその他の適切な方法によって求められた、金属ナノ粒子の平均直径を指している。

液体系としては、例えば有機溶媒および水も含めて各種適切な液体または溶媒を、金属ナノ粒子溶液のために使用することができる。金属ナノ粒子溶液の中の溶媒の容積は、例えば約１０重量パーセント〜約９８重量パーセント、約５０重量パーセント〜約９０重量パーセント、約６０重量パーセント〜約８５重量パーセントである。例えば、液体溶媒としては、水、アルコール、例えばメタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール、ペンタノール、ヘキサノール、ヘプタノール、オクタノール；炭化水素、例えばペンタン、ヘキサン、シクロヘキサン、ヘプタン、オクタン、ノナン、デカン、ウンデカン、ドデカン、トリデカン、テトラデカン、トルエン、ベンゼン、キシレン、メシチレン、テトラヒドロフラン；クロロベンゼン；ジクロロベンゼン；トリクロロベンゼン；ニトロベンゼン；シアノベンゼン；アセトニトリル；またはそれらの混合物などが挙げられる。

金属ナノ粒子溶液においては、１種、２種、３種またはそれ以上の溶媒を使用してもよい。２種以上の溶媒を使用する実施態様においては、それぞれの溶媒は、各種適切な容積比またはモル比、例えば約９９（第一溶媒）：１（第二溶媒）から、約１（第一溶媒）：９９（第二溶媒）までで存在させるのがよい。

金属ナノ粒子溶液中の金属の濃度は、例えば金属ナノ粒子溶液の、約２重量パーセント〜約９０重量パーセント、約５重量パーセント〜約８０重量パーセント、約１０重量パーセント〜約６０重量パーセント、または約１５重量パーセント〜約５０重量パーセントであってよい。

本明細書で使用したり、さらには実施態様において記載したりする安定剤は、約１８０℃未満の温度で除去できるような安定剤である。安定剤は、例えば（１）熱エネルギーを用いて熱分解性安定剤を処理するか、または（２）紫外線を用いて紫外線分解性安定剤を処理するかによって、除去すればよい。

それらの安定剤は好ましくは、金属ナノ粒子の外表面と会合している。そうすることによって、その金属ナノ粒子が、分散溶液中に十分に安定して留まることができる。すなわち、十分な時間、例えば（液体析出させる前の）ナノ粒子の沈降または合一が最小となるような期間、例えば少なくとも約３時間、または約３時間〜約１ヶ月、約１日〜約３ヶ月、約１日〜約６ヶ月、約１週間〜１年以上の間、実質的に均質に分散された態様で懸濁状態に留まることができる。このようにすれば、液体析出させたときに、導電性機能部品（conductive features）を基板の上に形成させることができる。

いくつかの実施態様において記載されているのは、金属ナノ粒子溶液中の安定剤が熱分解性安定剤である場合の、導電性機能部品を基板の上に形成させる方法である。その熱分解性安定剤は、熱的に処理してその安定剤を分解させて低分子量の破片とし、次いでそれは、約１８０℃の温度でアニーリングしている間に容易に除去することができる。

いくつかの実施態様においては、その熱分解性安定剤を式Ｘ_ｎ−Ｙで表すことができるが、ここで、Ｘは、金属ナノ粒子を安定化させる官能基であり、ｎはＸ基の数であって、約１〜約５０００、約１〜約５００、約１〜約１００、そして約１〜約１０であり、Ｙは、約２０個を超える炭素原子を有する熱分解性官能基であって、官能基、例えば分岐状アルキルカルボキシレートを含む炭化水素基、Ｎ−スルフィンアミド、フラン、スクシンイミド、またはそれらの組合せのディールス−アルダー付加物である。Ｘの例としては、チオール、アミン、カルボン酸、−ＯＨ（アルコール）、−Ｃ_５Ｈ_４Ｎ（ピリジル）、−ＯＣ（＝Ｓ）ＳＨ（キサントゲン酸）、Ｒ’Ｒ’’Ｐ−およびＲ’Ｒ’’Ｐ（＝Ｏ）−が挙げられるが、ここでＲ’およびＲ’’は、１〜約４０個の炭素原子、約２〜約３０個の炭素原子、約５〜２５個の炭素原子を有する炭化水素基である。

特に断らない限り、「炭化水素基」という文言には、非置換炭化水素基と置換炭化水素基の両方を包含している。非置換炭化水素基は、例えば直鎖アルキル基、分岐状アルキル基、シクロアルキル基、アリール基、アルキルアリール基、およびアリールアルキル基であってよい。アルキル基の例としては、例えばメチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル、ヘプチル、オクチル、ノニル、デシル、ウンデシル、ドデシル、トリデシル、テトラデシル、ペンタデシル、シクロペンチル、シクロヘキシル、シクロヘプチル、およびそれらの異性体の形態が挙げられる。置換炭化水素基は、例えばハロゲン（塩素、臭素、フッ素、およびヨウ素）、ニトロ、シアノ、アルコキシ基（メトキシル、エトキシル、およびプロポキシル）、またはそれらの混合物を用いて、１個、２個またはそれ以上を置換された、本明細書に記載の非置換炭化水素基であってよい。いくつかの実施態様においては、その炭化水素基が、場合によっては置換されたアルキルおよび場合によっては置換されたアリールなどであってよい。

いくつかの実施態様においては、その熱分解性安定剤は、約８０℃〜約１８０℃、約１００℃〜約１５０℃、または約１１０℃〜約１４０℃の温度に加熱して、熱分解性安定剤を分解させて低分子量の破片とするのがよい。

その低分子量の破片は、熱分解性安定剤の、加熱で除去することが可能な誘導体を表している。低分子量の破片は、熱分解性安定剤よりも低い分子量を有しているが、それは、熱分解性安定剤を用いて安定化させた金属ナノ粒子を約８０℃〜約１８０℃の温度に暴露させると、熱分解性安定剤が分解されてより小さな誘導体または低分子量の破片となるからである。低分子量の破片は、約２〜約６０個の炭素原子、例えば約２〜約５０個の炭素原子、または約２〜約４０個の炭素原子を有することができる。

以下のスキーム１（化１）に示したように、Ｙ基を含む熱分解性安定剤、例えばＮ−スルフィンアミド、フラン、またはスクシンイミドのディールス−アルダー付加物を加熱して逆ディールス−アルダー反応を起こさせ、それによって、熱分解性安定剤を分解させてより低分子量の破片とする。さらに、分岐状アルキルカルボキシレートのＹ基を含む熱分解性安定剤を加熱して、脱離反応をさせ、それによって低分子量の破片、例えば小分子量アルケンおよび小分子量カルボン酸を形成させてもよい。

さらなる実施態様において記載されているのは、基板の上に導電性機能部品を形成させる方法であって、金属ナノ粒子溶液中の安定剤が紫外線（ＵＶ）分解性安定剤であり、約１８０℃未満の温度でＵＶ線に露光させることによって、その安定剤が分解される。

そのＵＶ分解性安定剤は、式Ｘ_ｎ−Ｚで表すことができるが、ここで、Ｘは、チオール、アミン、カルボン酸、−ＯＨ（アルコール）、−Ｃ_５Ｈ_４Ｎ（ピリジル）、−ＯＣ（＝Ｓ）ＳＨ（キサントゲン酸）、Ｒ’Ｒ’’Ｐ−およびＲ’Ｒ’’Ｐ（＝Ｏ）−（ここでＲ’およびＲ’’は、１〜約４０個の炭素原子、約２〜約３０個の炭素原子、および約５〜２５個の炭素原子を有する炭化水素基である）からなる群より選択される官能基であり、ｎは、約１〜約５０００、約１〜約５００、約１〜約１００、約１〜約１０のＸ基の数であり、Ｚは、約２０個を超える炭素原子を有するＵＶで分解可能な官能基であり、紫外線の下で光分解的に解離される残基、例えば（Ｓｉ−Ｓｉ結合を含む）ジシランまたはポリシランである。

スキーム２（化２）は、ＵＶ線に暴露させたときに光分解する、Ｓｉ−Ｓｉ結合としてＺ基を有するＵＶ分解性安定剤を表している。Ｓｉ−Ｓｉ結合をＵＶ線に暴露させると、分解して低分子量の破片となり、それは、約１８０℃未満の温度で熱的に除去することができる。

いくつかの実施態様においては、ＵＶ分解性安定剤は、約１ミリ秒〜約１時間、約１秒〜約１０分、約５秒〜約５分、または約１０秒〜約１分の間、紫外線に暴露させる。

その低分子量の破片は、ＵＶ分解性安定剤の、熱的に除去することが可能な誘導体を表している。その低分子量の破片は、ＵＶ分解性安定剤よりも低い分子量を有しているが、その理由は、ＵＶ分解性安定剤を用いてＵＶ線に対して安定化された金属ナノ粒子を暴露させると、そのＵＶ分解性安定剤が分解して、より小さなサイズの誘導体すなわち低分子量の破片となるからである。低分子量の破片は、約２〜約６０個の炭素原子、例えば約２〜約５０個の炭素原子、または約２〜約４０個の炭素原子を有することができる。その低分子量の破片は、約１８０℃未満の温度で熱的に除去することができる。

いくつかの実施態様においては、熱分解性またはＵＶ分解性の安定剤を有する金属ナノ粒子は、その他の各種材料、例えば他の金属ナノ粒子、金属酸化物ナノ粒子、金属塩、絶縁性ポリマー、有機半導体、ポリマー半導体、導電性ポリマーなど、およびそれらの混合物と混合されていてもよい。その混合物中の金属ナノ粒子の重量百分率は、約１重量パーセント〜約９９重量パーセント、約５重量パーセント〜約９０重量パーセント、または約１０重量パーセント〜約８０重量パーセントとすることができる。

基板は、例えばシリコン、ガラスプレート、プラスチック製のフィルムまたはシート、などとすることができる。構造的に可撓性のあるデバイスとするためには、プラスチック基板、例えばポリエステル、ポリカーボネート、ポリイミドのシートなどを使用してもよい。基板の厚みは、特に可撓性のプラスチック基板では、約１０マイクロメートル〜約１０ミリメートル、約５０マイクロメートル〜約２ミリメートル、剛直な基板、例えばガラスまたはシリコンの場合には、約０．４ミリメートル〜約１０ミリメートルとするのがよい。

いくつかの実施態様においては、金属ナノ粒子の析出された組成物を、例えば約１８０℃未満、約１７０℃以下、または約１５０℃未満の温度に加熱することによって、金属ナノ粒子から、電子デバイス中の導電性素子として使用するのに適した導電層を形成させる。その加熱温度は、予め析出させた層（１層または複数）または基板（単一層基板であるか多層基板であるかには関わらない）の性質にマイナスの変化を起こさせることがないような温度である。さらに、上述のように加熱温度を低くすることによって、約２００℃を超えるアニール温度には耐えられないような、低コストのプラスチック基板を使用することも可能となる。

本明細書で使用するとき、「加熱」という用語には、加熱される材料に十分なエネルギーを与えて所望の結果を得ることが可能な各種の方法が含まれ、そのようなものとしては、加熱（例えばホットプレート、オーブン、およびバーナー）、赤外線（「ＩＲ」）照射、マイクロ波照射、またはそれらの組合せが挙げられる。

加熱は、例えば約１秒〜約１０時間、および約１０秒〜約１時間の時間範囲で実施することができる。その加熱は、空気中で、不活性雰囲気下、例えば窒素またはアルゴン下で、あるいは、還元性雰囲気下、例えば約１〜約２０容積％の水素を含む窒素下で、実施することができる。加熱はさらに、常圧条件下、または減圧下、例えば１０００ｈＰａ（ｍｂａｒ）〜約０．０１ｈＰａ（ｍｂａｒ）で実施することもまた可能である。

安定化金属ナノ粒子を各種適切な分散溶媒の中に分散させて、液体析出させることによって基板の上に金属機能部品を形成させることが可能な、溶液を形成させることができる。分散溶液中の安定化金属ナノ粒子の重量百分率は、例えば約５重量パーセント〜約８０重量パーセント、約１０重量パーセント〜約６０重量パーセント、または約１５重量パーセント〜約５０重量パーセントとするのがよい。分散溶媒の例としては、例えば水、ペンタン、ヘキサン、シクロヘキサン、ヘプタン、オクタン、ノナン、デカン、ウンデカン、ドデカン、トリデカン、テトラデカン、トルエン、キシレン、メシチレンなど；アルコール、例えばメタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール、ペンタノール、ヘキサノール、ヘプタノール、オクタノールなど；テトラヒドロフラン；クロロベンゼン；ジクロロベンゼン；トリクロロベンゼン；ニトロベンゼン；シアノベンゼン；アセトニトリル；ジクロロメタン；Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）、およびそれらの混合物などが挙げられる。１種、２種、３種またはそれ以上の溶媒を使用してもよい。２種以上の溶媒を使用する実施態様においては、それぞれの溶媒は、各種適切な容積比またはモル比、例えば約９９（第一溶媒）：１（第二溶媒）から、約１（第一溶媒）：９９（第二溶媒）までで存在させるのがよい。

いくつかの実施態様においては、加熱をした後に得られる導電層は、例えば約５ナノメートル〜約５マイクロメートル、および約１０ナノメートル〜約１０００ナノメートルの範囲の厚みを有する。

析出させた金属ナノ粒子組成物を加熱することの結果として得られる金属素子の導電率は、例えば約１００ジーメンス／センチメートル（「Ｓ／ｃｍ」）を超える、約１０００Ｓ／ｃｍを超える、約２，０００Ｓ／ｃｍを超える、約５，０００Ｓ／ｃｍを超える、または約１０，０００Ｓ／ｃｍを超える。

得られる導電性素子は、電子デバイス、例えば薄膜トランジスタ、有機発光ダイオード、ＲＦＩＤ（ラジオ周波数認識）タグ、光電池、およびその他の導電性素子または構成要素を必要とする電子デバイスの中の、電極、導電性パッド、薄膜トランジスタ、導電性ライン、導電性トラックなどとして使用することができる。

その金属ナノ粒子組成物（単に「組成物」とも称する）から導電性素子を製造することは、基板の上に他の１層または複数の層を形成させるより前または後の適切なタイミングで、液体析出法を使用して、その基板の上に組成物を析出させることによって実施することができる。したがって、基板の上に組成物を液体析出させることは、基板の上、または、層材料、例えば半導体層および／または絶縁層を既に含んでいる基板の上で起こさせることができる。

「液体析出法」（liquid deposition technique）または「液体析出」（liquid depositing）という語句は、例えば液体コーティングまたは印刷のような液体プロセスを使用して組成物を析出させることを指しているが、ここでその液体は溶液または分散液である。印刷を使用する場合には、その金属ナノ粒子組成物はインキと呼ばれてもよい。液体コーティングプロセスの例としては、例えばスピンコート法、ブレードコーティング法、ロッドコーティング法、ディップコーティング法などが挙げられる。印刷方法の例としては、例えばリソグラフィ印刷もしくはオフセット印刷、グラビア印刷、フレキソ印刷、スクリーン印刷、ステンシル印刷、インクジェット印刷、スタンプ印刷（例えばマイクロコンタクト印刷法）などが挙げられる。液体析出では、約５ナノメートル〜約５マイクロメートル、好ましくは約１０ナノメートル〜約１０００ナノメートルの範囲の厚みを有する組成物の層を析出させる。この段階では、その析出された金属ナノ粒子組成物は、明らかな導電率を示していても、示していなくてもよい。

安定化金属ナノ粒子は、基板の上に、例えば約１０秒〜約１０００秒、約５０秒〜約５００秒、または約１００秒〜約１５０秒間、例えば約１００回転／分（「ｒｐｍ」）〜約５０００ｒｐｍ、約５００ｒｐｍ〜約３０００ｒｐｍ、そして約５００ｒｐｍ〜約２０００ｒｐｍの速度で、溶液に分散させた金属ナノ粒子からスピンコーディングさせることができる。

［実施の形態１］
ａ．オレイルアミン安定化銀ナノ粒子の合成
酢酸銀（３．３４ｇ、２０ｍｍｏｌ）およびオレイルアミン（１３．４ｇ、５０ｍｍｏｌ）を、４０ｍＬのトルエン中に溶解させ、５５℃で５分間撹拌する。トルエン（１０ｍＬ）中フェニルヒドラジン（１．１９ｇ、１１ｍｍｏｌ）溶液を、上述の溶液の中に激しく撹拌しながら、滴下により添加する。得られた溶液をさらに１０分間５５℃で撹拌してから、アセトン／メタノール（１５０ｍＬ／１５０ｍＬ）を滴下により添加すると沈殿物が形成する。その銀ナノ粒子の沈殿物を濾過し、アセトンとメタノールを用いて簡単に洗浄すると、褐色の固形物が得られる。

ｂ．フラン−２−カルボン酸／Ｎ−オクチルマレイミドのアダクトを用いて安定化させた銀ナノ粒子の合成
上述のようにして調製された銀ナノ粒子を、５０ｍＬのヘキサン中に溶解させ、室温で、フラン−２−カルボン酸／Ｎ−オクチルマレイミドのアダクト（フラン−２−カルボン酸とＮ−オクチルマレイミドのディールス−アルダー反応により調製したもの）（１６．０７ｇ、５０ｍｍｏｌ）をヘキサン（５０ｍＬ）中に含む溶液に、滴下により添加する。３０分後に、ヘキサンを除去し、その残渣を、撹拌しているメタノール（２００ｍＬ）の中に注ぎ込む。濾過し、メタノールを用いて洗浄し、乾燥（真空中）させると、褐色の固形物が得られる。

フラン−２−カルボン酸／Ｎ−オクチルマレイミドのアダクトを用いて安定化させた銀ナノ粒子を、トルエンの中に溶解させて、均質な分散溶液を形成させる。その分散溶液の全重量は４グラムであり、元素の銀の濃度（the concentration of element silver）は、１．２５ｍｍｏｌ／ｇである。次いで、その分散溶液を、０．２μｍのＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン、テフロン（登録商標））またはガラスフィルターを使用して濾過する。

上述の分散溶液を、ガラス基板の上に、１０００ｒｐｍの速度で１２０秒かけてスピンコーティングする。次いで、空気中、ホットプレートでナノ粒子の薄層を有する基板を加熱して、フラン−２−カルボン酸／Ｎ−オクチルマレイミド安定剤を除去する。次いで、その基板を１５０℃の温度で３０分間加熱すると、導電性の銀膜が得られる。

［実施の形態２］
酢酸銀（３．３４ｇ、２０ｍｍｏｌ）およびアミノ（ＮＨ_２）基含有ポリ（ジメチルシラン）（分子量＝約１０００；５０ｇ、５０ｍｍｏｌ）を４０ｍＬのトルエン中に溶解させ、５５℃で５分間撹拌する。次いで、トルエン（１０ｍＬ）中にフェニルヒドラジン（１．１９ｇ、１１ｍｍｏｌ）を含有する溶液を、上述の溶液の中に激しく撹拌しながら、滴下により添加する。得られた溶液を５５℃でさらに１０分間撹拌してから、アセトン／メタノール（１５０ｍＬ／１５０ｍＬ）の混合物を添加すると沈殿物が形成する。その銀ナノ粒子の沈殿物を濾過し、アセトンとメタノールを用いて簡単に洗浄すると、褐色の固形物が得られる。

そのアミノ基含有ポリ（ジメチル）シランを用いて安定化させた銀ナノ粒子をトルエン中に溶解させて、均質な分散溶液を形成させる。その分散溶液の全重量は４グラムであり、元素の銀の濃度は、１．２５ｍｍｏｌ／ｇである。次いで、その分散溶液を、０．２μｍのＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン、テフロン（登録商標））またはガラスフィルターを使用して濾過する。

上述の分散溶液を、ガラス基板の上に、１０００ｒｐｍの速度で１２０秒かけてスピンコーティングする。次いで、ＵＶランプ（２５４ｎｍ）の下に５分間その基板を置く。次いで、その基板を空気中、ホットプレート上で加熱して、ＵＶ照射による副生物（低分子量の破片）を除去する。次いで、その基板を１５０℃の温度で３０分間加熱すると、導電性の銀膜が得られる。

Claims

熱分解性安定剤またはＵＶ分解性安定剤を用いて安定化された金属ナノ粒子を含む、金属ナノ粒子組成物。
導電性機能部品を基板の上に形成させる方法であって、前記方法が、
金属ナノ粒子と共に安定剤を含む溶液を準備する工程と、
前記溶液を前記基板の上に液体析出させる工程であって、前記基板の上に前記溶液を析出させる途中、または析出させた後に、約１８０℃未満の温度で加熱処理するかまたはＵＶ処理することによって前記安定剤を除去して、前記基板の上に導電性機能部品を形成させる工程と、
を含む、方法。
導電性機能部品を基板の上に形成させる方法であって、前記方法が、
金属ナノ粒子と共に熱分解性またはＵＶ分解性の安定剤を含む溶液を準備する工程と、
前記溶液を前記基板の上に液体析出させる工程と、
熱分解性安定剤を熱的に処理するか、またはＵＶ分解性安定剤を紫外線に暴露させることによって、低分子量の破片を形成させる工程と、
を含み、
前記低分子量の破片を形成させる間またはその後に、前記基板を約１８０℃以下の温度まで加熱して、前記低分子量の破片を容易に除去できるようにする工程をさらに含む、方法。