JPH02276204A - 電圧非直線性抵抗体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、電圧非直線性抵抗体に関するものである。更
に詳しく述べるならば、本発明の電圧非直線性抵抗体は
、異常高電圧吸収用や電圧安定化用などの種々の用途に
有用であり、特にマトリ・ノクス駆動液晶の表示デバイ
ス等のスイッチング素子として使用するに好適なもので
ある。

〔従来技術、及び発明が解決しようとする課題〕無機質
半導体の微粒子の表面に絶縁被膜を形成させて得られる
電圧非直線性抵抗体に関しては、従来より多くの提案が
なされている。

例えば、特開昭６２−１９０８０８号公報には、無機質
半導体の微粉末の表面に８１゜０３の無機質絶縁被膜を
形成させて得られた電圧非直線性抵抗体が開示されてい
る。この抵抗体から得られる抵抗体素子は、低電流域に
おける電圧非直線指数αが太き（、また並列静電容量が
小さいことを特徴とするものである。しかしながらＢｉ
、Ｏ，により被覆された抵抗体微粉末は、Ｂ１□０．が
焼成工程において、融溶して液相となるため、得られる
抵抗体微粉末が相互に融着したり、また、Ｂ１の蒸発の
ために得られる個々の抵抗体微粒子の特性にバラツキを
生じるなどの問題点があった。

上記のような従来の抵抗体微粉末を、厚膜の電圧非直線
性抵抗体素子に使用するような場合には、その実用上の
特性に格別の影響はないが、これを液晶テレビやＯＡ機
器用、例えばマ）　ＩＪフックス動液晶の表示デバイス
などの薄膜のスイッチング素子として使用するような場
合には、電極間に存在する抵抗体微粉末の個数に変動を
生じたり、そのバリスタ電圧が変動するといった問題点
があり、またそのα値は充分ではなかった。

このため、更に安定した電圧−電流特性を有し、並列静
電容量の小さい電圧非直線性抵抗体の開発が望まれてい
た。

本発明は、上記要望にこたえ、安定した電圧電流特性を
有し、かつ並列静電容量の小さな電圧非直線性抵抗体を
提供しようとするものである。

〔課題を解決するための手段・作用〕

本発明者等は電圧−電流特性に優れ、並列静電容量が小
さい電圧非直線性抵抗体の開発について種々検討した結
果、前記問題点を解消して新規な電圧非直線性抵抗体を
開発した。

本発明の電圧非直線性抵抗体は、無機質半導体微粒子と
、これら微粒子の表面上に形成され、かつ実質的にＭｎ
　、ＮｉおよびＡｌの酸化物からなる無機質絶縁被膜と
からなることを特徴とするものである。

本発明の電圧非直線性抵抗体は、例えば、下記のような
方法により製造することができる。無機質半導体形成原
料の微粒子を、１０００〜１４００℃、好ましくは１１
５０〜１２５０℃で焼成する。ついで、所望によりこれ
を粉砕して無機質半導体の微粒子を調製する。得られる
粒子の平均粒径は一般的には１〜２０．−であることが
好ましく、より好ましくは３〜１０−である。この後、
無機質半導体微粒子と、絶縁被膜用の原料化合物粉末と
を混合する。

この原料化合物の配合量は、酸化物換算で、無機質半導
体の量に対して１０−４〜１０モル％であることが好ま
しく　、１０−’〜２，０モル％であることがより好ま
しい。この混合物を一般に１０００〜１４００℃、好ま
しくは１１００〜１２５０℃の温度で焼成し、絶縁被膜
を半導体微粒子表面上に形成する。焼成時間には特に限
定はなく、使用される原料化合物や、焼成温度に応じて
適宜選択される。一般に１〜５時間であることが好まし
い。

無機質半導体の具体例としては、例えば酸化亜鉛を主成
分とするもの、あるいはチタン酸バリウム、又はシリコ
ンカーバイド等を主成分とするものなどを挙げることが
できる。

絶縁被膜は、実質的にＭｎ　、Ｎｉ　　、　Ａ１の３種
金属の酸化物からなり、この絶縁被膜を、前記焼成工程
において生成する原料化合物としては、前記金属の酸化
物、炭酸塩、水酸化物等を用いることができる。絶縁被
膜の厚さは、通常数十〜数百式である。

また本発明の電圧非直線性抵抗体を製造するに際し、焼
成、粉砕後に、所要により分級操作を行い粒子径を揃え
ることができ、これによりバリスタ電圧を更に安定させ
ることができる。

本発明の絶縁被膜において、Ｍｎ、ＮｉおよびＡｌの酸
化物の含有量は、一般に、半導体微粒子のモル量に対し
、ＭｎＯが０．１〜１０モル％、Ｎ＋０が０．１〜１０
モル％、Ａ　Ｒ２０３が１０−４〜１モル％であること
が好ましい。

本発明の電圧非直線性抵抗体は、例えば第１図（Ａ）に
示されているような安定した電圧−電流特性と、低い並
列静電容量とを有し、従ってＴＮ表示方式液晶装置用ス
イッチング素子の構成要素として有用なものである。

〔実施例〕

以下に実施例を示し本発明を更に詳しく説明する。

実施例１ 粒子径０．０５〜１−の酸化亜鉛粉末をベレットに成形
後、１２００℃で２時間焼成を施し、これを粉砕、分級
して、粒子径５〜１０岸の微粒子を得た。

次に、この酸化亜鉛微粒子に対し、Ｍｎ０１ＮｉＯをそ
れぞれ０．５モル％、Ａ　Ｉｌ、０３を０．００５モル
％添加混合し、この混合物を１２００℃で１時間焼成後
、軽く粉砕、分級し、粒子径５〜１０角の、粒径の揃っ
た電圧非直線性抵抗体を得た。

この電圧非直線性抵抗体に対して、それぞれガラス粉’
ｉｔ　５０　重量％、バインダー（エチルセルロース）
を５重量％、及び溶剤を４０重量％を加えてペースト状
とし、このペーストを基板上に印刷後、４５０℃で熱処
理を行い電圧非直線性素子を作製した。

この電圧非直線性素子の電圧−電流特性を第１図曲線Ａ
により示す。素子面積を１ｍｆｆ１２、電極間距離を３
０．−とした時の電圧非直線指数αは、２６であって低
電流域において大きなものであった。また、そのバリス
タ電圧（１０−’アンペアの電流が流れるときの）は、
素子数５０で、２８±３Ｖであって、よく安定していた
。

実施例２〜７ 実施例２〜７の各々において、実施例１と同様の操作を
行った。但し絶縁被膜を、第１表に示すような組成比で
、！ＪｎＯ、ＮｉＯ、および１２０．を混合して形成し
た。

この電圧非直線性抵抗体の製造条件の概要及びそれから
得られた抵抗体素子の電気特性を第１表に示す。

比較例１ 実施例１と同様な操作を行った。但し、絶縁被膜をＢｉ
２Ｏ３により形成した。すなわち、粒子径０．０５〜ｌ
Ｉ！ｒａの酸化亜鉛粉末をベレットに成形後、１２００
℃２時間で焼成を行った。得られた粒子は、粒子径２〜
２０−１平均粒子径５〜１０−であった。

ついでこの酸化亜鉛微粒子に対しＢｉ２Ｏ，を０．５モ
ル％添加混合し、この混合物を１２００℃で１時間焼成
後、軽く粉砕、分級し、粒子径５〜１０１Ｍの電圧非直
線性抵抗体を得た。

該電圧非直線性抵抗体に対して、それぞれガラス粉を５
０重量％、バインダーを５重量％、及び溶剤を４０重量
％加えペースト状とし、このペーストを基板上に印刷後
、４５０℃で熱処理を行い電圧非直線性素子を作製した
。

この電圧非直線性素子の電圧−電流特性を第１図、曲線
已により示す。実施例１と同様に素子面積を１ｆｌｌ１
２、電極間距離を３０１Ｍとした時の電圧非直線指数α
は、６であって、低電流域において小さなものであった
。そのバリスタ電圧（１０４アンペアの電流が流れると
きの）は、素子数５０で２７±７■であり、変動の比較
的大きなものであった。

第１表 〔発明の効果〕 本発明の電圧非直線性抵抗体は、それから電圧非直線性
素子を作製した場合の抵抗体粒子相互の融着や成分の逃
散がなく、このため、電極間に存在する抵抗体微粒子の
数の変動が少なく、素子間のバリスタ電圧のバラツキが
少ない。しかも電圧−電流特性が安定している。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明、及び従来の電圧非直線性抵抗体から作
製された電圧非直線性素子の電圧−電流特性を示す図で
ある。 Ａ：本発明（実施例１）に係る電圧非直線性抵抗体素子
の電圧−電流特性曲線 Ｂ：従来技術（比較例１）に係る抵抗体素子の電圧−電
流曲線

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １．無機質半導体微粒子と、これらの微粒子の表面上に
   形成され、かつ、実質的にＭｎ，ＮｉおよびＡｌの酸化
   物からなる無機質絶縁被膜とからなる電圧非直線性抵抗
   体。