(57)【要約】【課題】低コストで、低温でアニール可能であり、十分な貯蔵寿命を有する、安定な金属ナノ粒子組成物を提供する。【解決手段】金属ナノ粒子の外面に会合した二座アミン安定剤を含む、二座アミン安定化金属ナノ粒子。また、分散された金属ナノ粒子の溶液を供給し、二座アミン安定化金属ナノ粒子分散液を基板上に堆積し、印刷された基板を加熱して基板の表面上に導電性構造部を形成して、基板上に導電性構造部を形成する方法。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属ナノ粒子の外面に会合した二座アミン安定剤を含む、二座アミン安定化金属ナノ粒子であって、前記二座アミン安定剤中の二座アミンが、
次式
【化１】
2009221606.tif 000004
によって表され、
ｎが約０から約４までの繰り返し単位の数を表し、
Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3、Ｒ4、Ｒ5、Ｒ6、Ｒ7及びＲ8が、水素原子、１個から約１５個までの炭素原子を有する炭化水素基、ヘテロ原子、及びその組み合わせからなる群から独立して選択される側鎖であり、
Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3、Ｒ4、Ｒ5、Ｒ6、Ｒ7及びＲ8のうちの少なくとも１つは水素原子ではないことを特徴とする二座アミン安定化金属ナノ粒子。
【請求項２】
二座アミン安定化金属ナノ粒子の製造方法であって、
二座アミン及び還元剤の存在下で金属化合物を還元して、金属ナノ粒子の表面上に二座アミン安定剤を有する金属ナノ粒子を形成することを含むことを特徴とする方法。
【請求項３】
基板上に導電性構造部を製造する方法であって、
分散された金属ナノ粒子の溶液を準備し、
前記分散された金属ナノ粒子の溶液に二座アミンを添加して、二座アミン安定化金属ナノ粒子分散液を形成し、
前記二座アミン安定化金属ナノ粒子分散液を基板上に堆積し、
前記印刷された基板を加熱して前記基板の表面上に導電性構造部を形成する、
ステップを含むことを特徴とする方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
液体堆積技術を用いる電子回路素子の製作は、そうした技術が、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）、発光ダイオード（ＬＥＤ）、ＲＦＩＤタグ、光電装置等のような電子用途のための従来の主流のアモルファス・シリコン技術に対する潜在的な低コストの代替法を提供するので、深い関心が寄せられている。しかしながら、実用のための導電性、加工及びコストの要件に見合う、機能性電極、ピクセル・パッド、並びに導電性のトレース、ライン及びトラックの堆積及び／又はパターン形成は、大きな課題に直面している。
【背景技術】
【０００２】
ポリアニリンのような共役ポリマー、カーボンブラック・ペースト及び金属ペーストを用いる従前の手法には、低い導電性、乏しい作動安定性、及び高いコストに悩まされてきた。
【０００３】
銀ナノ粒子もまた、１）アミン安定化銀ナノ粒子を使用し、２）アミン安定剤をカルボン酸安定剤で置き換えて、調製されている。しかしながら、この方法は典型的に、溶液処理のために十分な溶解度を与えるために、１２個の炭素原子を超える炭素鎖長を有するカルボン酸を必要とする。そうした長鎖カルボン酸の高い沸点と、カルボン酸と銀ナノ粒子との間の強い結合のせいで、導電性銀フィルムを得るのに必要なアニーリング温度は、典型的には２００℃よりも高い。幾つかの特殊プラスチック基板は、２００℃又はそれ以上のアニーリング温度に耐えることができるが、大部分の低価格のプラスチック基板は耐えることができない。
銀ナノ粒子はさらに、例えば、非特許文献１に記載されているように、銀ナノ粒子を形成するために二座アミン（Ｎ−ヘキサデシルエチレンジアミン）硝酸銀錯体を用いて調製されている。しかしながら、この論文は、１８個の炭素原子を有する１つの二座アミン、すなわちＮ−ヘキサデシルエチレンジアミンの使用を挙げているのみであり、そしてさらに、二座アミンで金属ナノ粒子を安定化することで得ることができる１５０℃を下回る低いアニーリング温度は挙げていない。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】Ｍａｎｎａ他著「Ｆｏｒｍａｔｉｏｎ  ｏｆ  Ｓｉｌｖｅｒ  Ｎａｎｏｐａｒｔｉｃｌｅｓ  ｆｒｏｍ  ａ  Ｎ−ｈｅｘａｄｅｃｙｌｅｔｈｙｌｅｎｅｄｉａｍｉｎｅ  Ｓｉｌｖｅｒ  Ｎｉｔｒａｔｅ  Ｃｏｍｐｌｅｘ」
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
したがって、ここで開示される主題によって対処される、１）低価格のプラスチック基板上に印刷することができ、少なくとも約１５０℃よりも低い温度でアニールすることができ、２）十分な貯蔵寿命を有する、安定な金属ナノ粒子組成物を調製する方法に対する必要性が存在している。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
金属ナノ粒子の外面に会合した二座アミン安定剤を含む、二座アミン安定化金属ナノ粒子が説明され、この二座アミン安定剤中の二座アミンは、次式
【化１】
2009221606.tif 000002
で表され、ここで、ｎは、約０から約４までの繰り返し単位の数を表し、Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3、Ｒ4、Ｒ5、Ｒ6、Ｒ7及びＲ8は、水素原子、１個から約１５個までの炭素原子を有する炭化水素基、ヘテロ原子、及びそれらの組み合わせからなる群から独立して選択される側鎖であり、ここで、Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3、Ｒ4、Ｒ5、Ｒ6、Ｒ7及びＲ8のうちの少なくとも１つは水素原子ではない。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
導電性ナノ粒子の製造方法は、二座アミン安定剤を添加して、金属ナノ粒子の表面上に二座アミン安定剤を有する金属ナノ粒子を形成することによって実施することができる。この方法は、金属ナノ粒子の表面上に安定剤分子を有する金属ナノ粒子を単離することができる。その後、金属ナノ粒子を分散液中に分散させて、金属ナノ粒子の表面上に二座アミン安定剤分子を有する金属ナノ粒子から構成される安定化された分散液を形成することができる。
【０００８】
「金属ナノ粒子」に用いられる「ナノ」という用語は、例えば、約０．５ｎｍから約１，０００ｎｍまで、例えば、１ｎｍから約５００ｎｍまで、１ｎｍから約１００ｎｍまで、又は１ｎｍから約２０ｎｍまでといった約１，０００ｎｍよりも小さい粒径のことをいう。粒径は、ＴＥＭ（透過型電子顕微鏡）又は他の適切な方法によって測定された、金属粒子の平均直径のことをいう。
【０００９】
実施形態において、金属ナノ粒子は、（ｉ）１つ又はそれ以上の金属、又は（ｉｉ）１つ又はそれ以上の金属複合材料から構成される。適切な金属は、例えばＡｇ、Ａｕ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｃｕ、Ｃｏ、Ｃｒ、Ｉｎ及びＮｉ、特に遷移金属、例えばＡｇ、Ａｕ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｃｕ、Ｃｒ、Ｎｉ、及びそれらの混合物を含むことができる。銀は、特に適切な金属として用いることができる。適切な金属複合材料は、Ａｕ−Ａｇ、Ａｇ−Ｃｕ、Ａｇ−Ｎｉ、Ａｕ−Ｎｉ、Ａｕ−Ｃｕ、Ａｕ−Ａｇ−Ｃｕ及びＡｕ−Ａｇ−Ｐｄを含むことができる。金属複合材料は、例えばＳｉ、Ｃ及びＧｅのような非金属を含むことができる。銀複合材料の種々の成分は、例えば約０．０１重量％から約９９．９重量％まで、特に約１０重量％から約９０重量％までの範囲の量で存在することができる。実施形態において、金属複合材料は、銀と１つ、２つ又はそれ以上の他の金属からなる金属合金であり、銀は、例えばナノ粒子の少なくとも約２０重量％、特にナノ粒子の約５０重量％より多くを構成する。特に断りのない限り、ここで挙げられる金属ナノ粒子の成分についての重量パーセントは安定剤を含まない。
【００１０】
金属ナノ粒子に二座アミン安定剤を添加すると、金属ナノ粒子の表面上に二座アミン安定剤を有する金属ナノ粒子が形成される。二座アミン安定剤を添加することにより、金属ナノ粒子の表面上に安定剤の分子を有する金属ナノ粒子が単離され、それにより二座アミン安定化金属ナノ粒子が形成される。
【００１１】
実施形態において、二座アミン安定化金属ナノ粒子は、還元剤を用いて二座アミンの存在下で金属化合物を還元することによって直接調製することができる。金属化合物の例は、金属酸化物、金属硝酸塩、金属亜硝酸塩、金属カルボン酸塩、金属酢酸塩、金属炭酸塩、金属過塩素酸塩、金属硫酸塩、金属塩化物、金属臭化物、金属ヨウ化物、金属トリフルオロ酢酸塩、金属リン酸塩、金属トリフルオロ酢酸塩、金属安息香酸塩、金属乳酸塩、及びそれらの組み合わせからなる群から選択することができる。
【００１２】
還元剤は、金属化合物を元素金属（価数ゼロの金属）に還元することができるいずれかの化合物とすることができる。
還元剤は、その水和物及び塩を含めたヒドラジン（ＮＨ2ＮＨ2）、及びヒドラジン化合物とすることができる。ここで用いられる「ヒドラジン化合物」という用語は、例えば、置換ヒドラジン或いはそれらの適切な水和物又は塩のことをいう。置換ヒドラジンは、１個の炭素原子から約３０個の炭素原子、１個の炭素原子から約２５個の炭素原子、約２個の炭素原子から約２０個の炭素原子、及び約２個の炭素原子から約１６個の炭素原子を含むことができる。実施形態において、置換ヒドラジンとしては、例えば、ヒドロカルビルヒドラジン、ヒドラジド、カルバジン酸エステル（ｃａｒｂａｚａｔｅ）、及びスルホノヒドラジドを挙げることができる。
還元剤としてのヒドラジン化合物の使用には、例えば、１）置換に応じて、水、極性有機溶媒又は非極性有機溶媒への溶解度を有する、２）置換に応じて強から弱までの還元能力を有する、３）例えば水素化ホウ素ナトリウムといった他の還元剤中におけるような不揮発性金属イオンが存在せず、これにより副生成物又は未反応還元剤の除去を容易になる、といった多くの利点がある。
【００１３】
ヒドロカルビルヒドラジンの例としては、例えば、ＲＮＨＮＨ2、ＲＮＨＮＨＲ’及びＲＲ’ＮＮＨ2があり、ここで、１つの窒素原子はＲ又はＲ’で一置換又は二置換され、他の窒素原子は、任意にＲ又はＲ’で一置換又は二置換され、各Ｒ又はＲ’は炭化水素基である。ヒドロカルビルヒドラジンの例には、例えば、メチルヒドラジン、ｔｅｒｔ−ブチルヒドラジン、２−ヒドロキシエチルヒドラジン、ベンジルヒドラジン、フェニルヒドラジン、トリルヒドラジン、ブロモフェニルヒドラジン、クロロフェニルヒドラジン、ニトロフェニルヒドラジン、１，１−ジメチルヒドラジン、１，１−ジフェニルヒドラジン、１，２−ジエチルヒドラジン、及び１，２−ジフェニルヒドラジンがある。
【００１４】
別に示されない限り、種々の還元剤のＲ及びＲ’としての置換基を識別するにあたって、「炭化水素基」という語句は、非置換炭化水素基と置換炭化水素基の両方を包含する。非置換炭化水素基は、例えば、水素原子、直鎖又は分枝鎖アルキル基、シクロアルキル基、アリール基、アルキルアリール基、アリールアルキル基又はそれらの組み合わせといったいずれの適切な置換基を含むこともできる。アルキル及びシクロアルキル置換基は、約１個から約３０個の炭素原子、約５個から２５個の炭素原子、及び約１０個から２０個の炭素原子を含むことができる。アルキル及びシクロアルキル置換基の例には、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、ヘキサデシル、ヘプタデシル、オクタデシル、ノナデシル、又はエイコサニル、及びそれらの組み合わせがある。アリール基置換基は、約６個から約４８個の炭素原子、約６個から約３６個の炭素原子、及び約６個から２４個の炭素原子を含むことができる。アリール置換基の例には、例えば、フェニル、メチルフェニル（トリル）、エチルフェニル、プロピルフェニル、ブチルフェニル、ペンチルフェニル、ヘキシルフェニル、ヘプチルフェニル、オクチルフェニル、ノニルフェニル、デシルフェニル、ウンデシルフェニル、ドデシルフェニル、トリデシルフェニル、テトラデシルフェニル、ペンタデシルフェニル、ヘキサデシルフェニル、ヘプタデシルフェニル、オクタデシルフェニル、又はそれらの組み合わせがある。置換炭化水素基は、例えば、ハロゲン（塩素、フッ素、臭素及びヨウ素）、ニトロ基、シアノ基、アルコキシ基（メトキシル、エトキシル、及びプロポキシ）、又はヘテロアリールで１回、２回又はそれ以上の回数置換された、本明細書に記載の非置換炭化水素基とすることができる。ヘテロアリール基の例としては、チエニル、フラニル、ピリジニル、オキサゾイル、ピロイル、トリアジニル、イミダゾイル、ピリミジニル、ピラジニル、オキサジアゾイル、ピラゾイル、トリアゾイル、チアゾイル、チアジアゾイル、キノリニル、キナゾリニル、ナフチリジニル、カルバゾイル、又はそれらの組み合わせを挙げることができる。
【００１５】
ヒドラジン化合物の例として、例えば、ヒドラジド類、ＲＣ（Ｏ）ＮＨＮＨ2及びＲＣ（Ｏ）ＮＨＮＨＲ’及びＲＣ（Ｏ）ＮＨＮＨＣ（Ｏ）Ｒを挙げることができ、ここで、１つ又は両方の窒素原子が化学式ＲＣ（Ｏ）のアシル基で置換され、各Ｒは水素及び炭化水素基から独立して選択され、且つ、１つ又は両方の窒素原子が任意にＲ’で一置換又は二置換され、各Ｒ’は水素又は炭化水素基から独立して選択される。ヒドラジドの例としては、例えば、ギ酸ヒドラジド、アセトヒドラジド、ベンズヒドラジド、アジピン酸ジヒドラジド、カルボヒドラジド、ブタノヒドラジド、ヘキサン酸ヒドラジド、オクタン酸ヒドラジド、オキサミド酸ヒドラジド、マレイン酸ヒドラジド、Ｎ−メチルヒドラジンカルボキサミド、及びセミカルバジドを挙げることができる。
【００１６】
ヒドラジン化合物の例として、例えば、カルバゼート類及びヒドラジノカルボキシレート類、例えば、ＲＯＣ（Ｏ）ＮＨＮＨＲ’、ＲＯＣ（Ｏ）ＮＨＮＨ2及びＲＯＣ（Ｏ）ＮＨＮＨＣ（Ｏ）ＯＲを挙げることができ、ここで、１つ又は両方の窒素原子が化学式ＲＯＣ（Ｏ）のエステル基によって置換され、各Ｒは水素及び炭化水素基から独立して選択され、且つ、１つ又は両方の窒素原子が任意にＲ’で一置換又は二置換され、各Ｒ’は水素又は炭化水素基から独立して選択される。カルバジン酸エステルの例としては、例えば、カルバジン酸メチル（ヒドラジノカルボン酸メチル）、カルバジン酸エチル、カルバジン酸ブチル、カルバジン酸ベンジル、及びカルバジン酸２−ヒドロキシエチルを挙げることができる。
【００１７】
スルホノヒドラジド類の例には、例えば、ＲＳＯ2ＮＨＮＨ2、ＲＳＯ2ＮＨＮＨＲ’、及びＲＳＯ2ＮＨＮＨＳＯ2Ｒがあり、ここで、１つ又は両方の窒素原子が化学式ＲＳＯ2のスルホニル基によって置換され、各Ｒは水素及び炭化水素基から独立して選択され、且つ、１つ又は両方の窒素原子が任意にＲ’で一置換又は二置換され、各Ｒ’は水素又は炭化水素基から独立して選択される。スルホノヒドラジドの例としては、例えば、メタンスルホノヒドラジド、ベンゼンスルホノヒドラジド（benezensulfonohydrazine）、２，４，６−トリメチルベンゼンスルホノヒドラジド、及びｐ−トルエンスルホノヒドラジドがある。
他のヒドラジン化合物としては、例えば、アミノグアニジン、チオセミカルバジド、ヒドラジンカルボイミドチオ酸メチル、及びチオカルボヒドラジドを挙げることができる。
【００１８】
還元剤はまた金属水素化物であってもよい。金属水素化物は、ヒドリド基における１つ又はそれ以上の金属から構成される。金属水素化物の例としては、例えば、ＮａＢＨ4、ＬｉＢＨ4、ＫＢＨ4、ＮａＡｌＨ4、ＬｉＡｌＨ4、ＣａＨ2及びそれらの組み合わせを挙げることができる。金属水素化物の別の例としては、例えば、ボラン−Ｎ，Ｎ−ｔｅｒｔ−ブチルアミン錯体、ボラン−Ｎ，Ｎ−ジイソプロピルエチルアミン錯体、ボラン−ジメチルアミン錯体、ボラン−ピリジン錯体、ボラン−テトラヒドロフラン錯体、ボラン−トリエチルアミン錯体、ボラン−トリフェニルホスフィン錯体、及びそれらの組み合わせといった、ボラン（ＢＨ3）錯体を挙げることができる。
【００１９】
還元剤はまた、スズ（ＩＩ）化合物又はスズ（ＩＩ）化合物水素化物であってもよい。スズ（ＩＩ）化合物の例には、例えば、塩化スズ（ＩＩ）、臭化スズ（ＩＩ）、ヨウ化スズ（ＩＩ）、酢酸スズ（ＩＩ）、２−エチルヘキサン酸スズ（ＩＩ）、パルミチン酸スズ（ＩＩ）、ステアリン酸スズ（ＩＩ）、シュウ酸スズ（ＩＩ）、硫酸スズ（ＩＩ）、硫化スズ（ＩＩ）、及びそれらの組み合わせがある。
【００２０】
還元剤はまた、化学式ＣＨ2ＯＨ（ＣＨＯＨ）nＣＨ2ＯＨで表されるポリオールであってもよく、ここで、ｎは、１から約１０まで、例えば１から約８まで、１から約５まで又は約２から約４までの、繰返し単位の数である。例示的なポリオールとしては、例えば、エチレングリコール、グリセロール、プロピレングリコール、ジエチレングリコール又はそれらの混合物を挙げることができる。
【００２１】
還元剤はまた、化学式ＲＣＨＯによって表され、不飽和カルボニル基（Ｃ＝Ｏ）によって特徴付けられるアルデヒドであってもよく、ここで、Ｒは、水素原子であるか、又は１個から約２０個までの炭素原子、１個から約１２個までの炭素原子、１個から約８個までの炭素原子、及び約２個から約５個までの炭素原子で構成される炭化水素基であるように選択される。アルデヒドの例としては、例えば、メタナール、エタナール、プロパナール、ブタナール、ヘキサナール、４−クロロブタナール、プロピナール、３−オキソブタナール、及びそれらの組み合わせを挙げることができる。
【００２２】
還元剤はまた、化学式ＲＣＯＲ’によって表され、不飽和カルボニル基（Ｃ＝Ｏ）によって特徴付けられるケトンであってもよく、ここで、Ｒは、水素原子であるか、又は１個から約２０個までの炭素原子、１個から約１２個までの炭素原子、１個から約８個までの炭素原子、及び約２個から約５個までの炭素原子で構成される炭化水素基であるように選択され、Ｒ’は、水素原子であるか、又は１個から約２０個までの炭素原子、１個から約１２個までの炭素原子、１個から約８個までの炭素原子、及び約２個から約５個までの炭素原子で構成される炭化水素基であるように選択される。カルボニル基は、炭素鎖中の適切などの炭素原子のところに配置されてもよい。ケトンの例としては、例えば、アセトン、エチルメチルケトン、ジエチルケトン、ベンゾフェノン、２−ペンタノン、４−クロロ−６−メチル−３−ヘプタノン、及びそれらの組み合わせを挙げることができる。
【００２３】
実施形態において、還元剤は、還元剤溶液の１つの成分である。例えば有機溶媒及び水を含めて、どのような適切な液体又は溶媒も還元剤溶液のために用いることができる。液体有機溶媒は、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、オクタノールといったアルコール、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、テトラヒドロフランといった炭化水素溶媒、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、アルコール類、又はそれらの組み合わせを含むことができる。
還元剤溶液中の溶媒の重量パーセントは、例えば、総溶液重量の約０重量パーセントから約９５重量パーセントまで、約２０重量パーセントから約８０重量パーセントまで、又は約３０重量パーセントから約６０重量パーセントまでである。還元剤溶液中のヒドラジン化合物の濃度は、例えば、溶液の約１重量パーセントから約１００重量パーセントまで、約５重量パーセントから約８０重量パーセントまで、約１０重量パーセントから約６０重量パーセントまで、又は約１５重量パーセントから約５０重量パーセントまでとすることができる。
【００２４】
１つ、２つ、３つ又はそれ以上の還元剤を用いることができる。２つ又はそれ以上の還元剤が用いられる実施形態においては、各々の還元剤は、例えば、約９９（第１還元剤）：１（第２還元剤）から約１（第１還元剤）：９９（第２還元剤）までといったどのような適切な重量比又はモル比で存在することもできる。
【００２５】
実施形態において、良好な溶解度と少なくとも１５０℃を下回るアニーリング温度の両方を達成するために、二座アミンは、約４個から約１６個までの炭素原子、約６個から約１６個までの炭素原子、約８個から約１６個までの炭素原子から構成されるものとすることができる。
実施形態において、二座アミン安定剤は、化学式（１）
【化２】
2009221606.tif 000003
（１）
によって表すことができ、ここで、ｎは、０から約４まで、及び０から約２までの繰り返し単位の数を表し、Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3、Ｒ4、Ｒ5、Ｒ6、Ｒ7及びＲ8は、水素原子、１個から約１５個までの炭素原子、１個から約１２個までの炭素原子、及び約２個から約１０個までの炭素原子を有する炭化水素基、ヘテロ原子、及びそれらの組み合わせからなる群から独立して選択される側鎖である。
【００２６】
別に示されない限り、Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3、Ｒ4、Ｒ5、Ｒ6、Ｒ7、及びＲ8の置換基を識別するにあたって、「炭化水素基」という語句は、非置換炭化水素基と置換炭化水素基の両方を包含する。非置換炭化水素基は、例えば、１個から約１５個までの炭素原子、１個から約１２個までの炭素原子、又は約２個から約１０個までの炭素原子を含むことができる。非置換の炭化水素基の例としては、例えば、上記の量の炭素原子を有する、直鎖アルキル基、分枝鎖アルキル基、シクロアルキル基、アリール基、アルキルアリール基、及びアリールアルキル基を挙げることができる。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、及びそれらの異性体を挙げることができる。
【００２７】
置換炭化水素基は、例えば、フッ素、臭素、塩素、ヨウ素、硫黄、アミノ、ニトロ、シアノ、メトキシル、エトキシル、プロポキシ、又はそれらの組み合わせで置換された、例えば、１個から約１５までの炭素原子、１個から約１２個までの炭素原子、又は約２個から約１０個までの炭素原子を含むことができる。置換炭化水素基には、例えば、ヘテロ原子を有する、直鎖アルキル基、分枝鎖アルキル基、シクロアルキル基、アリール基、アルキルアリール基、アリールアルキル基がある。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、及びそれらの異性体を挙げることができる。実施形態において、炭化水素基は、任意に置換アルキル、及び任意に置換アリールとすることができる。
別に示されない限り、Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3、Ｒ4、Ｒ5、Ｒ6、Ｒ7、及びＲ8の置換基を識別するにあたって、「ヘテロ原子」という用語は、フッ素、臭素、塩素、ヨウ素、硫黄、窒素、酸素、又はそれらの組み合わせを含む。
【００２８】
適切な二座アミンの例には、Ｎ，Ｎ−ジプロピルエチレンジアミン、Ｎ，Ｎ−ジブチルエチレンジアミン、Ｎ，Ｎ−ジペンチルエチレンジアミン、Ｎ，Ｎ−ジヘキシルエチレンジアミン、Ｎ，Ｎ−ジヘプチルエチレンジアミン、Ｎ，Ｎ−ジブチルアミノプロピルアミン、Ｎ，Ｎ−ジペンチルアミノプロピルアミン、Ｎ，Ｎ−ジヘキシルアミノプロピルアミン、Ｎ，Ｎ−ジヘプチルアミノプロピルアミン、Ｎ，Ｎ−ジエチル−１，４−ブタンジアミン、Ｎ，Ｎ−ジプロピル−１，４−ブタンジアミン、Ｎ，Ｎ−ジブチル−１，４−ブタンジアミン、Ｎ，Ｎ−ジペンチル−１，４−ブタンジアミン、Ｎ，Ｎ−ジヘキシル−１，４−ブタンジアミン、Ｎ−ブチルエチレンジアミン、Ｎ−ペンチルエチレンジアミン、Ｎ−ヘキシルエチレンジアミン、Ｎ−ヘプチルエチレンジアミン、Ｎ−オクチルエチレンジアミン、Ｎ−ノニルエチレンジアミン、Ｎ−デシルエチレンジアミン、Ｎ−ドデシルエチレンジアミン、Ｎ−ウンデシルエチレンジアミン、Ｎ−トリデシルエチレンジアミン、Ｎ−テトラデシルエチレンジアミン、Ｎ−ペンタデシルエチレンジアミン、Ｎ−プロピル−１，３−プロパンジアミン、Ｎ−ブチル−１，３−プロパンジアミン、Ｎ−ペンチル−１，３−プロパンジアミン、Ｎ−ヘキシル−１，３−プロパンジアミン、Ｎ−ヘプチル−１，３−プロパンジアミン、Ｎ−オクチル−１，３−プロパンジアミン、Ｎ−ノニル−１，３−プロパンジアミン、Ｎ−デシル−１，３−プロパンジアミン、Ｎ−ウンデシル−１，３−プロパンジアミン、Ｎ−ドデシル−１，３−プロパンジアミン、Ｎ−トリデシル−１，３−プロパンジアミン、Ｎ−テトラデシル−１，３−プロパンジアミン、Ｎ−プロピル−１，４−ブタンジアミン、Ｎ−ブチル−１，４−ブタンジアミン、Ｎ−ペンチル−１，４−ブタンジアミン、Ｎ−ヘキシル−１，４−ブタンジアミン、Ｎ−ヘプチル−１，４−ブタンジアミン、Ｎ−オクチル−１，４−ブタンジアミン、Ｎ−ノニル−１，４−ブタンジアミン、Ｎ−デシル−１，４−ブタンジアミン、Ｎ−ウンデシル−１，４−ブタンジアミン、Ｎ−ドデシル−１，４−ブタンジアミン、Ｎ−トリデシル−１，４−ブタンジアミン、又はそれらの組み合わせがある。
【００２９】
二座アミン安定剤は、金属化合物と二座アミンを第１の溶媒中に溶解することによってナノ粒子の表面上に形成することができる。溶解速度を高めるために、得られた溶液を、任意に、例えば、約３５℃から約１５０℃まで、約４０℃から約１００℃まで、又は約４５℃から約８０℃までの温度まで加熱してもよい。
任意に第２の溶媒中に入れた、フェニルヒドラジンのような還元剤を添加した後で、得られた反応混合物を、例えば、約１分から約２時間、約１５分から約１時間、又は約２０分から約４０分間攪拌し、任意に、例えば、約３５℃から約１５０℃まで、約４０℃から約１００℃まで、又は約４５℃から約８０℃までの温度まで加熱して、それにより金属ナノ粒子の表面上に二座アミン安定剤を有する金属ナノ粒子を形成することができる。二座アミン安定剤を含有する金属ナノ粒子の溶液を任意に室温まで冷却した後で、金属ナノ粒子をいずれかの適切な方法によって溶液から収集することができる。一例において、ナノ粒子は、第３の溶媒の使用によって溶液から沈殿させることによって収集することができる。
例えば有機溶媒及び／又は水を含む、どのような適切な溶媒も、第１溶媒及び第２溶媒のために用いることができる。有機溶媒には、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、キシレン、メシチレン等のような炭化水素溶媒、メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール、ペンタノール等のようなアルコール、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）、及びそれらの混合物がある。１つ、２つ、３つ又はそれ以上の溶媒を用いることができる。２る又はそれ以上の溶媒が用いられる実施形態において、各々の溶媒は、例えば、約９９（第１溶媒）：１（第２溶媒）から約１（第１溶媒）：９９（第２溶媒）までといったどのような適切な体積比又はモル比で存在することもできる。
【００３０】
実施形態において、二座アミン安定化金属ナノ粒子は、二座アミンをモノアミン安定化金属ナノ粒子分散液中に添加することによって調製することもできる。少なくとも２つの窒素原子を持つ二座アミンの方がより強い電子供与／受容効果を有するため、二座アミンは、モノアミンよりも強い金属ナノ粒子との結合力を有する。したがって、二座アミンは、金属ナノ粒子の表面のモノアミンに置き換わって、金属ナノ粒子を再安定化させることができる。
モノアミン安定化金属ナノ粒子の分散液は、還元剤を用いる化学還元法、金属の真空蒸着、又は金属のスパッタリングを含むいずれかの適切な方法によって調製することができる。
モノアミン安定化金属ナノ粒子分散液中のモノアミンは、約８個から約１７個までの炭素原子、約９個から約１６個までの炭素原子、及び約１２個から約１５個までの炭素原子から構成されるものとすることができる。モノアミンの適切な例としては、オクチルアミン、ノニルアミン、デシルアミン、ウンデシルアミン、ドデシルアミン、トリデシルアミン、テトラデシルアミン、ヘキサデシルアミン、ヘプタデシルアミン、又はそれらの組み合わせを挙げることができる。
【００３１】
金属ナノ粒子が液体中で凝集するのを最小にする機能又は防止する機能を有し、液体への金属ナノ粒子の溶解性又は分散性を提供する機能を任意に有する、種々の二座アミン安定剤を用いることができる。さらに、二座アミン安定剤は、金属ナノ粒子の表面に結びつけられ、基板上での金属構造部の形成中に金属ナノ粒子がアニーリングされるまでは除去されない。
実施形態において、二座アミン安定剤は、金属ナノ粒子の表面に物理的又は化学的に会合する。このようにして、ナノ粒子は、液体系の外部でナノ粒子上に安定剤を有することになる。すなわち、その上に安定剤を有するナノ粒子を、ナノ粒子を形成するのに用いられた反応混合物溶液から単離し、回収することができる。したがって、安定化されたナノ粒子は、その後、液体処理可能な分散液を形成するための液体系中に容易且つ均一に分散させることができる。
ここで用いられる金属ナノ粒子と安定剤との間の「物理的又は化学的に会合する」という語句は、化学結合及び／又は他の物理的付着とすることができる。化学結合は、例えば、共有結合、水素結合、配位錯体結合、又はイオン結合、或いは異なる化学結合の混合の形態をとることができる。物理的付着は、例えば、ファンデルワールス力、又は双極子−双極子相互作用、或いは異なる物理的付着の混合の形態をとることができる。
【００３２】
実施形態において、二座アミン安定剤に加えて他の有機安定剤を用いることができる。「有機安定剤」における「有機」という用語は、例えば、炭素原子の存在のことをいうが、有機安定剤は、窒素、酸素、硫黄、ケイ素、ハロゲン等のような１つ又はそれ以上の非金属へテロ原子を含んでもよい。他の有機安定剤の例としては、例えば、チオール及びその誘導体、−ＯＣ（＝Ｓ）ＳＨ（キサントゲン酸）、ポリエチレングリコール、ポリビニルピリジン、ポリビニルピロリドン（polyninylpyrolidone）、及び他の有機界面活性剤を挙げることができる。有機安定剤は、例えばブタンチオール、ペンタンチオール、ヘキサンチオール、ヘプタンチオール、オクタンチオール、デカンチオール及びドデカンチオールといったチオール、例えば１，２−エタンジチオール、１，３−プロパンジチオール、及び１，４−ブタンジチオールといったジチオール、又はチオールとジチオールとの混合物からなる群から選択することができる。有機安定剤は、例えば、Ｏ−メチルキサントゲン酸塩、Ｏ−エチルキサントゲン酸塩、Ｏ−プロピルキサントゲン酸、Ｏ−ブチルキサントゲン酸、Ｏ−ペンチルキサントゲン酸、Ｏ−ヘキシルキサントゲン酸、Ｏ−ヘプチルキサントゲン酸、Ｏ−オクチルキサントゲン酸、Ｏ−ノニルキサントゲン酸、Ｏ−デシルキサントゲン酸、Ｏ−ウンデシルキサントゲン酸、Ｏ−ドデシルキサントゲン酸といったキサントゲン酸からなる群から選択することができる。金属ナノ粒子を安定化することができる、ピリジン誘導体（例えばドデシルピリジン）及び／又は有機ホスフィンを含有する有機安定剤もまた潜在的な安定剤として用いることができる。
金属ナノ粒子の合成中に、二座アミン以外に１つ、２つ、３つ又はそれ以上の付加的な安定剤を用いることができる。１つ、２つ又はそれ以上の付加的な安定剤が用いられる実施形態において、二座アミン以外の付加的な安定剤は、二座アミンに対して、例えば、約９９（付加的な安定剤）：１（二座アミン）から約１（付加的な安定剤）：９９（二座アミン）までといったどのような適切な重量比で存在することもできる。
【００３３】
金属ナノ粒子の表面上を安定剤が被覆する程度は、例えば、安定剤が金属ナノ粒子を安定化させる能力に応じて、部分的な被覆から全体的な被覆まで変化することができる。もちろん、個々の金属ナノ粒子間で、安定剤の被覆程度も同様にばらつきがある。
【００３４】
二座アミン安定化金属ナノ粒子は、基板上に導電性構造部を形成するための液体堆積に用いることができる二座アミン安定化金属ナノ粒子分散液を形成するために、どのような適切な分散溶媒中に分散させることもできる。二座アミン安定化金属ナノ粒子分散液の重量パーセントは、例えば、約５重量パーセントから約８０重量パーセントまで、約１０重量パーセントから約６０重量パーセントまで、又は約１５重量パーセントから約５０重量パーセントまでとすることができる。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、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、オクタノールなどのようなアルコール、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）、及びそれらの混合物を挙げることができる。１つ、２つ、３つ又はそれ以上の溶媒を用いることができる。２つ又はそれ以上の溶媒が用いられる実施形態において、各々の溶媒は、例えば、約９９（第１溶媒）：１（第２溶媒）から約１（第１溶媒）：９９（第２溶媒）までといったどのような適切な体積比又はモル比で存在することもできる。
【００３５】
二座アミン安定化金属ナノ粒子分散液からの導電性素子の製造は、基板上に他の１つ又はそれ以上の任意層を形成する前又は後のいずれかの適切な時点で、液体堆積技術を用いて基板上に組成物を堆積することによって実施することができる。したがって、基板上での組成物の液体堆積は、基板上、又は、例えば半導体層及び／又は絶縁体層といった層状材料をすでに含む基板上のいずれかにおいて行われることができる。
「液体堆積技術」という語句は、液体のコーティング又は印刷といった液体プロセスを用いる組成物の堆積のことをいい、この場合、液体は二座アミン安定化金属ナノ粒子の均質又は不均質分散液である。金属ナノ粒子組成物は、印刷を用いるときにはインクと呼ぶことができる。液体コーティングプロセスの例としては、例えば、スピン・コーティング、ブレード・コーティング、ロッド・コーティング、浸漬コーティング等を挙げることができる。印刷技法の例としては、例えば、リソグラフィ又はオフセット印刷、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、スタンピング（マイクロコンタクト印刷のような）等を挙げることができる。液体堆積は、約５ナノメートルから約５ミリメートルまで、好ましくは約１０ナノメートルから約１０００マイクロメートルまでの範囲の厚さを有する組成物の層を堆積する。
安定化された金属ナノ粒子は、例えば、約１０秒から約１０００秒、約５０秒から約５００秒、又は約１００秒から約１５０秒間にわたって、例えば、毎分約１００回転（「ｒｐｍ」）から約５０００ｒｐｍまで、約５００ｒｐｍから約３０００ｒｐｍまで、及び約５００ｒｐｍから約２０００ｒｐｍまでの速度で、二座アミン安定化金属ナノ粒子分散液から基板上にスピン・コーティングすることができる。
【００３６】
基板は、例えば、シリコン、ガラス板、プラスチック・フィルム又はシートから構成されるものとすることができる。構造的に可撓性のあるデバイスのためには、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等のようなプラスチック基板を用いることができる。基板の厚さは、約１０マイクロメートルから約１０ミリメートルまで、特に可撓性プラスチック基板については約５０マイクロメートルから約２ミリメートルまで、ガラス又はシリコンのような硬質基板については約０．４ミリメートルから約１０ミリメートルまでとすることができる。
【００３７】
堆積された組成物を例えば約１５０℃で又はそれを下回る温度で加熱することで、金属ナノ粒子に、電子デバイスにおける導電素子として用いるのに適した導電層を形成させる。加熱温度は、先に堆積された層又は基板（単層基板又は多層基板のどちらであろうとも）の特性に悪影響を及ぼさない温度である。また、前述の低い加熱温度は、アニーリング温度が１５０℃を下回る、低価格のプラスチック基板の使用を可能にする。
加熱は、例えば、１秒から約１０時間まで、及び約１０秒から１時間までの範囲の時間で実行することができる。加熱は、空気中、例えば窒素下又はアルゴン下といった不活性雰囲気中、又は、例えば１から約２０体積パーセントの水素を含有する窒素下といった還元性雰囲気中で実施することができる。加熱はまた、標準大気圧、又は、例えば約１０００ｍｂａｒから約０．０１ｍｂａｒまでの減圧下で実施することができる。
ここで用いられる「加熱」という用語は、加熱された材料又は基板に所望の結果を引き起こすのに十分なエネルギーを与えることができる、熱的加熱（例えばホット・プレート、オーブン及びバーナー）、赤外線（「ＩＲ」）照射、レーザ・ビーム、マイクロ波照射、又はＵＶ照射、或いはそれらの組み合わせといった、いかなる技術をも包含する。
加熱は多くの効果を生み出す。加熱の前には、堆積された金属ナノ粒子の層は、電気的絶縁性であるか、又は非常に低い導電性であり得るが、加熱によって、アニールされた金属ナノ粒子から構成される、導電性が高められた導電層がもたらされる。実施形態において、アニールされた金属ナノ粒子は、合体した、又は部分的に合体した金属ナノ粒子とすることができる。実施形態において、アニールされた金属ナノ粒子の中で、金属ナノ粒子は、合体することなく導電層を形成するのに十分な粒子間接触を達成することが可能であり得る。
【００３８】
実施形態において、加熱後に、得られた導電層は、例えば、約５ナノメートルから約５ミクロンまで、及び約１０ナノメートルから約２ミクロンまでの範囲の厚さを有する。
堆積された金属ナノ粒子組成物を加熱することによって得られる金属素子の導電率は、例えば、約１００シーメンス／センチメートル（「Ｓ／ｃｍ」）を超え、約１０００Ｓ／ｃｍを超え、約２，０００Ｓ／ｃｍを超え、約５，０００Ｓ／ｃｍを超え、又は約１０，０００Ｓ／ｃｍを超える。
得られた導電素子は、薄膜トランジスタ、有機発光ダイオード、ＲＦＩＤ（無線周波数識別）タグ、光電装置といった電子デバイス、及びその他の導電性の素子又は構成要素を必要とする電子デバイスにおける、電極、導電性パッド、薄膜トランジスタ、導電性ライン、導電性トラック等として用いることができる。
【００３９】
さらに別の実施形態においては、
（ａ）誘電体層と、
（ｂ）ゲート電極と、
（ｃ）半導体層と、
（ｄ）ソース電極と、
（ｅ）ドレーン電極と、
（ｆ）基板と、
を含む薄膜トランジスタが提供され、誘電体層、ゲート電極、半導体層、ソース電極、ドレーン電極、及び基板は、ゲート電極と半導体層の両方が絶縁誘電体層に接触し、且つソース電極とドレーン電極の両方が半導体層に接触する限りは、いかなる順序であってもよく、半導体層は有機、無機又は有機／無機混成の半導体化合物から構成される。
【００４０】
実施形態において、そして本開示をさらに参照すると、基板層は一般に、意図された用途に応じて、種々の適切な形態のシリコンを含むシリコン材料、金属フィルム又はシート、ガラス板、プラスチック・フィルム又はシート、紙、布等とすることができる。
【００４１】
ソース及びドレーン電極からゲート電極を分離し、半導体層と接触することができる絶縁誘電体層は、一般に、無機材料フィルム、有機ポリマー・フィルム又は有機−無機複合フィルムとすることができる。誘電体層として適している無機材料の例としては、酸化ケイ素、窒化ケイ素、酸化アルミニウム、チタン酸バリウム、チタン酸ジルコン酸バリウム等を挙げることができる。誘電体層のための有機ポリマーの例としては、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリ（ビニルフェノール）、ポリイミド、ポリスチレン、ポリ（メタクリレート）、ポリ（アクリレート）、エポキシ樹脂などを挙げることができる。無機−有機複合材料の例としては、ｐＭＳＳＱ（ポリメチルシルセスキオキサン）のようなスピン・オン・ガラス、ポリエステル、ポリイミド、エポキシ樹脂等のようなポリマー中に分散された金属酸化物ナノ粒子を挙げることができる。
【００４２】
例えば、誘電体層とソース／ドレーン電極との間に、それらに接触した状態で配置されるのは、半導体から構成される活性半導体層である。
【００４３】
ゲート電極は、薄い金属フィルム、導電性ポリマー・フィルム、導電性インク又はペーストから生成される導電性フィルム、又は基板自体（例えば重度にドープされたシリコン）とすることができる。ゲート電極材料の例としては、金、クロム、インジウムスズ酸化物、ポリスチレンスルホン酸ドープされたポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）（ＰＳＳ／ＰＥＤＯＴ）のような導電性ポリマー、ポリマー・バインダ中に含有されたカーボンブラック／グラファイト又はコロイド状銀の分散体から構成される導電性インク／ペースト、及び銀充填導電性熱可塑性インク等を挙げることができる。
【００４４】
ソース及びドレーン電極層は、半導体層に対して低抵抗のオーム接触を提供する材料から製造することができる。ソース及びドレーン電極として用いるのに適した典型的な材料としては、銀、金、ニッケル、アルミニウム、プラチナ、導電性ポリマー、及び導電性インクといったゲート電極の材料を挙げることができる。
【００４５】
実施形態において、薄膜トランジスタにおけるゲート、ソース又はドレーン電極のうちの少なくとも１つは、基板上に導電性構造部を形成するための本明細書で説明される方法を用いることによって形成され、その方法は、分散された金属ナノ粒子の溶液を準備し、分散された金属ナノ粒子の溶液に二座アミンを添加して二座アミン安定化金属ナノ粒子分散液を形成し、二座アミン安定化金属ナノ粒子分散液を基板上に堆積し、印刷された基板をアニーリングして基板の表面上に導電性構造部を形成することを含む。
【００４６】
ここで開示された実施形態を、以下、その特定の例示的な実施形態に関して詳細に説明する。すべてのパーセント及び部は、他に示されない限り重量によるものである。室温とは、例えば約２０から約２５℃までの範囲の温度のことをいう。
【実施例】
【００４７】
酢酸銀（１．６７グラム、１０ｍｍｏｌ）と１−ドデシルアミン（４．６３グラム、２５ｍｍｏｌ）を、２０ｍＬのトルエン中に溶解し、酢酸銀が十分に溶解するまで５５℃で約２分間から５分間にわたって攪拌した。５ｍＬのトルエン中のフェニルヒドラジン（０．６グラム、５．５ｍｍｏｌ）溶液を、上記の溶液に滴下して加え、暗赤褐色になるまで勢いよく攪拌した。得られた溶液を５５℃でさらに５分間攪拌した後で、室温まで冷却させ、アセトン／メタノール（１５０ｍＬ／１５０ｍＬ）の混合物に滴下して加え、沈殿物を形成させた。沈殿物（収量：１．３３グラム）をその後ろ過し、アセトンとメタノールで短時間洗い、空気中で乾燥させてフラスコに入れた。
上記のフラスコに、１．３３グラムの３−ジブチルアミノプロピルアミンと６．２１グラムのトルエンを加えて、１５重量パーセントの銀ナノ粒子と１５重量パーセントの３−ジブチルアミノプロピルアミンとを含有する分散液を形成した。混合物を５分間振とうして固体を溶解させ、０．４ミクロンのシリンジ・フィルタを用いてろ過して暗褐色の分散液を得た。
暗褐色の分散液を１０００ｒｐｍで２分間にわたってガラス・スライド上にスピン・コーティングして銀ナノ粒子の褐色の薄膜を得、その後、ホット・プレート上で１２０℃で２０分間にわたって加熱して、厚さ約１１０ｎｍの光沢のある鏡状の薄膜を得た。薄膜の導電率は、１〜３．５×１０4Ｓ／ｃｍまでの間であり、従来の四探針法を用いて測定された。上記の方法によって作成された銀ナノ粒子の分散液は、室温で３０日以上にわたって安定であった。
【００４８】
酢酸銀（１．６７グラム、１０ｍｍｏｌ）と１−ヘキサデシルアミン（６．０４グラム、２５ｍｍｏｌ）を、２０ｍＬのトルエン中に溶解し、酢酸銀が十分に溶解するまで６０℃で約２分間から５分間にわたって攪拌した。トルエン（５ｍＬ）中のフェニルヒドラジン（０．６グラム、５．５ｍｍｏｌ）溶液を、上記の溶液に滴下して加え、暗赤褐色になるまで勢いよく攪拌した。得られた溶液を６０℃でさらに５分間攪拌した後で、室温まで冷却させ、アセトン／メタノール（１５０ｍＬ／１５０ｍＬ）の混合物に滴下して加え、沈殿物を形成させた。沈殿物（収量：１．４４グラム）をその後ろ過し、アセトンとメタノールで短時間洗い、空気中で乾燥させてフラスコに入れた。
上記のフラスコに、０．９６グラムの３−ジブチルアミノプロピルアミンと７．２０グラムのトルエンを加えて、１５重量パーセントの銀ナノ粒子と１０重量パーセントの３−ジブチルアミノプロピルアミンとを含有する分散液を形成した。混合物を５分間振とうして固体を溶解させ、０．４ミクロンのシリンジ・フィルタを用いてろ過して暗褐色の分散液を得た。
暗褐色の分散液を１０００ｒｐｍで２分間にわたってガラス・スライド上にスピン・コーティングして銀ナノ粒子の褐色の薄膜を得、その後、ホット・プレート上で１４０℃で２０分間にわたって加熱して、厚さ約１１０ｎｍの光沢のある鏡状の薄膜を得た。薄膜の導電率は、１〜３．５×１０4Ｓ／ｃｍまでの間であり、従来の四探針法を用いて測定された。上記の方法によって作成された銀ナノ粒子の分散液は、室温で３０日以上にわたって安定であった。
【００４９】
酢酸銀（１．６７グラム、１０ｍｍｏｌ）とＮ，Ｎ−ジブチルアミノプロピルアミン（４．６３グラム、２５ｍｍｏｌ）を、３０ｍＬのトルエン中に溶解し、酢酸銀が十分に溶解するまで４０℃で約２分間から５分間にわたって攪拌した。トルエン５ｍＬ中のフェニルヒドラジン（０．６グラム、５．５ｍｍｏｌ）溶液を、上記の溶液に滴下して加え、暗赤褐色になるまで勢いよく攪拌した。得られた溶液を４０℃でさらに５分間攪拌した後で、６０℃でさらに２０分間攪拌し、室温まで冷却させて、ヘキサンを除去して粘性残留物を形成させた。残留物に１００ｍＬのエタノールを加えると、沈殿物が生成した。遠心分離し、乾燥させた後で、黒色固体の銀ナノ粒子が得られた（収量：１．０グラム）。銀ナノ粒子をその後トルエン中に溶解し、０．４ミクロンのシリンジ・フィルタを用いてろ過して、銀ナノ粒子分散液を形成させた。
１５重量パーセントの銀ナノ粒子を含有する銀ナノ粒子分散液を１０００ｒｐｍで２分間にわたってガラス・スライド上にスピン・コーティングして銀ナノ粒子の褐色の薄膜を得、その後、ホット・プレート上で１００℃で３０分間にわたって加熱して、厚さ約１３４ｎｍの光沢のある鏡状の薄膜を得た。薄膜の導電率は、１．５３×１０4Ｓ／ｃｍであり、従来の四探針法を用いて測定された。上記の方法によって作成された銀ナノ粒子の分散液は、室温で３０日以上にわたって安定であった。
【００５０】
酢酸銀（１．６７グラム、１０ｍｍｏｌ）と１−ドデシルアミン（４．６３グラム、２５ｍｍｏｌ）を、２０ｍＬのトルエン中に溶解し、酢酸銀が十分に溶解するまで５５℃で約２分間から５分間にわたって攪拌した。トルエン５ｍＬ中のフェニルヒドラジン（０．６グラム、５．５ｍｍｏｌ）溶液を、上記の溶液に滴下して加え、暗褐色になるまで勢いよく攪拌した。得られた溶液を５５℃でさらに５分間攪拌した後で、室温まで冷却させ、アセトン／メタノール（１５０ｍＬ／１５０ｍＬ）の混合物に滴下して加え、沈殿物を形成させた。沈殿物（収量：１．３３グラム）をその後ろ過し、アセトンとメタノールで短時間洗い、空気中で乾燥させてフラスコに入れた。
上記のフラスコに、７．５４グラムのトルエンを加えて、１５重量パーセントの銀ナノ粒子を含有する分散液を形成させた。混合物を５分間振とうして固体を溶解させ、０．４ミクロンのシリンジ・フィルタを用いてろ過して暗褐色の分散液を得た。
上記の分散液を１０００ｒｐｍで２分間にわたってガラス・スライド上にスピン・コーティングして銀ナノ粒子の茶色の薄膜を得、その後、ホット・プレート上で１２０℃で２０分間にわたって加熱して、厚さ約１１０ｎｍの光沢のある鏡状の薄膜を得た。薄膜の導電率は、２．３×１０4Ｓ／ｃｍであり、従来の四探針法を用いて測定された。上記の方法によって作成された銀ナノ粒子の分散液は、３日後には不溶性の沈殿物を形成し、したがってもはや十分に安定ではなかった。
【００５１】
酢酸銀（１．６７グラム、１０ｍｍｏｌ）と１−ヘキサデシルアミン（６．０４グラム、２５ｍｍｏｌ）を、２０ｍＬのトルエン中に溶解し、酢酸銀が十分に溶解するまで６０℃で約２分間から５分間にわたって攪拌した。トルエン（５ｍＬ）中のフェニルヒドラジン（０．６グラム、５．５ｍｍｏｌ）溶液を、上記の溶液に滴下して加え、暗赤褐色になるまで勢いよく攪拌した。得られた溶液を６０℃でさらに５分間攪拌した後で、室温まで冷却させ、アセトン／メタノール（１５０ｍＬ／１５０ｍＬ）の混合物に滴下して加え、沈殿物を形成させた。沈殿物（収量：１．４４グラム）をその後ろ過し、アセトンとメタノールで短時間洗い、空気中で乾燥させてフラスコに入れた。
上記のフラスコに、８．１６グラムのトルエンを加えて、１５重量パーセントのヘキサデシルアミン安定化銀ナノ粒子を含有する分散液を形成した。混合物を５分間振とうして固体を溶解させ、０．４ミクロンのシリンジ・フィルタを用いてろ過して暗褐色の分散液を得た。
上記の分散液を１０００ｒｐｍで２分間にわたってガラス・スライド上にスピン・コーティングして銀ナノ粒子の褐色の薄膜を得、その後、ホット・プレート上で１４０℃で２０分間にわたって加熱して、厚さ約１１０ｎｍの光沢のある鏡状の薄膜を得た。薄膜の導電率は、２．６×１０4Ｓ／ｃｍであり、従来の四探針法を用いて測定された。上記の方法によって作成された銀ナノ粒子の分散液は、３日後には不溶性の沈殿物を形成し、したがってもはや十分に安定ではなかった。