JPH03187202A - 電圧非直線性抵抗体およびその製造方法 - Google Patents
電圧非直線性抵抗体およびその製造方法Info
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- JPH03187202A JPH03187202A JP1325861A JP32586189A JPH03187202A JP H03187202 A JPH03187202 A JP H03187202A JP 1325861 A JP1325861 A JP 1325861A JP 32586189 A JP32586189 A JP 32586189A JP H03187202 A JPH03187202 A JP H03187202A
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- Japan
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- voltage
- resistor
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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。
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、およびその製進方法に
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、安定した電圧−電流特性を有す
るものであって、異常高電圧吸収用、或は電圧安定化用
など種々の用途に有用であり、特にマトリックス駆動方
式の液晶表示デバイスなど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。
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、安定した電圧−電流特性を有す
るものであって、異常高電圧吸収用、或は電圧安定化用
など種々の用途に有用であり、特にマトリックス駆動方
式の液晶表示デバイスなど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。
無機質半導体の微粒子の表面に、絶縁皮膜を形成させて
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。
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、B1□D3の無機質絶縁皮膜
を形成させて得られる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が大きく、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。しかしながら上
記抵抗体において用いられた無機質半導体微粉末は、上
記公報の第1図に示されているように、非球形であって
、特に、その長袖と短軸との長さが大きく異なる、矩形
状の微粉末が多く混在し、また粒度分布の幅も広いもの
であった。
半導体の微粉末の表面に、B1□D3の無機質絶縁皮膜
を形成させて得られる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が大きく、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。しかしながら上
記抵抗体において用いられた無機質半導体微粉末は、上
記公報の第1図に示されているように、非球形であって
、特に、その長袖と短軸との長さが大きく異なる、矩形
状の微粉末が多く混在し、また粒度分布の幅も広いもの
であった。
さらに、上記の抵抗体の製造においてBi は焼成工程
中に蒸発しやすく、このために、得られる抵抗体の特性
のバラツキが大きくなるという問題があった。
中に蒸発しやすく、このために、得られる抵抗体の特性
のバラツキが大きくなるという問題があった。
上記のような著しく非球形の無機質半導体微粉末は、そ
れから得られる著しく非球形の抵抗体を、厚膜の電圧非
直線性抵抗体として使用するような場合には、格別の影
響はない。しかし、この抵抗体を、例えば液晶テレビや
、OA機器用デイスプレィのようなアクティブマトリッ
クス駆動方式の液晶表示デバイスなどのスイッチング素
子として使用するような場合には、この非球形抵抗体微
粉末の向きにより微粉末抵抗体同士の接触面積が変化し
、このため、得られるデバイスの並列静電容量にしばし
ば変動を生ずるとか、あるいは、電極間に存在する抵抗
体微粉末の個数に変動が生じて、従ってバリスフ電圧が
変動するなどの問題点を生じており、このため、上記抵
抗体の実用特性は充分ではなかった。
れから得られる著しく非球形の抵抗体を、厚膜の電圧非
直線性抵抗体として使用するような場合には、格別の影
響はない。しかし、この抵抗体を、例えば液晶テレビや
、OA機器用デイスプレィのようなアクティブマトリッ
クス駆動方式の液晶表示デバイスなどのスイッチング素
子として使用するような場合には、この非球形抵抗体微
粉末の向きにより微粉末抵抗体同士の接触面積が変化し
、このため、得られるデバイスの並列静電容量にしばし
ば変動を生ずるとか、あるいは、電極間に存在する抵抗
体微粉末の個数に変動が生じて、従ってバリスフ電圧が
変動するなどの問題点を生じており、このため、上記抵
抗体の実用特性は充分ではなかった。
このため更に曖れた電圧−電流特性と小さな並列静電容
量を有する電圧非直線性抵抗体、およびその製造方法の
開発が望まれていた。
量を有する電圧非直線性抵抗体、およびその製造方法の
開発が望まれていた。
本発明は、電圧−電流特性が安定しており、かつ並列静
電容量が小さく、かつ安定していて、薄膜状態で使用す
るに適した電圧非直線性抵抗体、およびその製造方法を
提供しようとするものである。
電容量が小さく、かつ安定していて、薄膜状態で使用す
るに適した電圧非直線性抵抗体、およびその製造方法を
提供しようとするものである。
本発明の電圧非直線性抵抗体は、無機質半導体微粒子と
、この微粒子の表面を被覆している無機質絶縁皮膜とを
含み、 前記絶縁皮膜層が、本質的に、(a)周期律表のVII
B族に属する金属元素の少なくとも1種と、(b、)I
IIA族、IVA族、VA族および■族に属する金属元
素の少な(とも1種と、並びに(c) IIIB族およ
びIVB族に属する金属元素の少なくとも1種と、を含
む無機酸化物からなることを特徴とするものである。
、この微粒子の表面を被覆している無機質絶縁皮膜とを
含み、 前記絶縁皮膜層が、本質的に、(a)周期律表のVII
B族に属する金属元素の少なくとも1種と、(b、)I
IIA族、IVA族、VA族および■族に属する金属元
素の少な(とも1種と、並びに(c) IIIB族およ
びIVB族に属する金属元素の少なくとも1種と、を含
む無機酸化物からなることを特徴とするものである。
上記電圧非直線性抵抗体を製造するための本発明方法は
、無機質半導体生成原料に、1000℃以上の温度にお
ける少なくとも1回の焼成工程と、少なくとも1回の前
記焼成工程の後に少なくとも1回の粉砕工程を施して、
無機質半導体微粒子を製造し、前記半導体微粒子に、少
なくとも1種の金属元素を含み、焼成によりその無機酸
化物を生威し得る少なくとも1種の金属化合物を含む絶
縁皮膜層形成原料を混合し、この混合物を1000℃以
上の温度で焼成して、前記半導体微粒子の表面に、少な
くとも1種の金属無機酸化物から本質的になる絶縁皮膜
層を形成する方法であって、前記絶縁皮膜層形成原料が
、(a)周期律表のVIIB族に属する金属元素を含む
化合物の少なくとも1種と、(b)I[IA族、IVA
族、VA族および■族に属する金属元素を含む化合物の
少なくとも1種と、(c)IIIB族および■B族に属
する金属元素の化合物の少なくとも1種を含むものであ
ることを特徴とするものである。
、無機質半導体生成原料に、1000℃以上の温度にお
ける少なくとも1回の焼成工程と、少なくとも1回の前
記焼成工程の後に少なくとも1回の粉砕工程を施して、
無機質半導体微粒子を製造し、前記半導体微粒子に、少
なくとも1種の金属元素を含み、焼成によりその無機酸
化物を生威し得る少なくとも1種の金属化合物を含む絶
縁皮膜層形成原料を混合し、この混合物を1000℃以
上の温度で焼成して、前記半導体微粒子の表面に、少な
くとも1種の金属無機酸化物から本質的になる絶縁皮膜
層を形成する方法であって、前記絶縁皮膜層形成原料が
、(a)周期律表のVIIB族に属する金属元素を含む
化合物の少なくとも1種と、(b)I[IA族、IVA
族、VA族および■族に属する金属元素を含む化合物の
少なくとも1種と、(c)IIIB族および■B族に属
する金属元素の化合物の少なくとも1種を含むものであ
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、無機質半導体微粒子ど
、この半導体微粒子の表面を被覆している無機質絶縁皮
膜層とを含むものである。
、この半導体微粒子の表面を被覆している無機質絶縁皮
膜層とを含むものである。
本発明に用いられろ無機質半導体の種類には、格別の限
定はないが、一般には、酸化亜鉛、チタン酸バリウム、
シリコンカーバイドなどから選ばれた少なくとも1種を
主成分とするものであることが望ましい。このような無
機質半導体微粒子の大きさにも格別の限定はないが、一
般には、その平均粒径が0.1〜20−の範囲内にある
ことが好ましく、3〜10角の範囲内にあることがより
一層好ましい。
定はないが、一般には、酸化亜鉛、チタン酸バリウム、
シリコンカーバイドなどから選ばれた少なくとも1種を
主成分とするものであることが望ましい。このような無
機質半導体微粒子の大きさにも格別の限定はないが、一
般には、その平均粒径が0.1〜20−の範囲内にある
ことが好ましく、3〜10角の範囲内にあることがより
一層好ましい。
本発明の抵抗体において、その無機質半導体微粒子は、
は5゛球形の形状を有していることが奸ましく、特にそ
の長軸の長さ11 と短軸の長さ12との比は、1:1
〜1;3の範囲内にあるものがより好ましい。この比n
l /R2は、1:1〜1:1.5の範囲内にあること
がより一層好ましく、特に1:1により近いもの、すな
わち真球形に近いものが最も好ましい。
は5゛球形の形状を有していることが奸ましく、特にそ
の長軸の長さ11 と短軸の長さ12との比は、1:1
〜1;3の範囲内にあるものがより好ましい。この比n
l /R2は、1:1〜1:1.5の範囲内にあること
がより一層好ましく、特に1:1により近いもの、すな
わち真球形に近いものが最も好ましい。
本発明の抵抗体において、半導体微粒子の表面上には無
機質絶縁皮膜が形成されている。この絶縁皮膜は、絶縁
性無機酸化物により形成される。
機質絶縁皮膜が形成されている。この絶縁皮膜は、絶縁
性無機酸化物により形成される。
本発明の抵抗体の絶縁皮膜は、本質的に、(a)周期律
表のVIIB族に属する金属元素の少なくとも1種と、
(b)■A族、IVA族、VA族および■族に属する金
属元素の少なくとも1種と、並びに(c)IIIB族お
よびIVB族に属する金属元素の少なくとも1種と、を
含む無機酸化物からなるものである。
表のVIIB族に属する金属元素の少なくとも1種と、
(b)■A族、IVA族、VA族および■族に属する金
属元素の少なくとも1種と、並びに(c)IIIB族お
よびIVB族に属する金属元素の少なくとも1種と、を
含む無機酸化物からなるものである。
本発明に用いられるVIIB族に属する金属元素は、M
nであることが好ましく、IA族、IVA族、VA族お
よび■族の金属元素は、An、GaTn (IIIA
族)、si 、Ge 、 Sn (■A族)、Sb
、Bi (VA族)、Co 、Rh −1’r 、
FeRu、Ni、Pd、およびPt(■族〉から選ばれ
ることか好ましく、IIIB族およびIVB族の金属元
素はLa 、 Dy (IIIB族)、Ti、Zr、
およびHf (IVB族)から選ばれることが好まし
い。
nであることが好ましく、IA族、IVA族、VA族お
よび■族の金属元素は、An、GaTn (IIIA
族)、si 、Ge 、 Sn (■A族)、Sb
、Bi (VA族)、Co 、Rh −1’r 、
FeRu、Ni、Pd、およびPt(■族〉から選ばれ
ることか好ましく、IIIB族およびIVB族の金属元
素はLa 、 Dy (IIIB族)、Ti、Zr、
およびHf (IVB族)から選ばれることが好まし
い。
本発明の抵抗体において、その絶縁皮膜層の量および厚
さについて格別の限定はない。一般に絶縁皮膜層の量は
、半導体微粒子のモル量に対し、10−’〜30モル%
であることが好ましく、10−3〜2.0モル%である
ことがより好ましい。また、般に、絶縁皮膜層の厚さは
、0.001〜5μであることが好ましく0.01〜1
μであることがより好ましい。
さについて格別の限定はない。一般に絶縁皮膜層の量は
、半導体微粒子のモル量に対し、10−’〜30モル%
であることが好ましく、10−3〜2.0モル%である
ことがより好ましい。また、般に、絶縁皮膜層の厚さは
、0.001〜5μであることが好ましく0.01〜1
μであることがより好ましい。
本発明の抵抗体の一実施態様において、その絶縁皮膜層
が、本質的に、Mn 、 Co 、 LaおよびA f
の酸化物から形成されている。この場合、当該絶縁皮膜
層中の各金属酸化物の含有量に格別の制限はないが、一
般に、当該絶縁皮膜層が半導体微粒子のモル量に対して
、0.1〜10モル%のMnOと、0.1〜10モル%
のCo、0.と、0,1〜10モル%のL a 20
jと、10−’〜1モル%のA 120:lを含むこと
が好ましい。
が、本質的に、Mn 、 Co 、 LaおよびA f
の酸化物から形成されている。この場合、当該絶縁皮膜
層中の各金属酸化物の含有量に格別の制限はないが、一
般に、当該絶縁皮膜層が半導体微粒子のモル量に対して
、0.1〜10モル%のMnOと、0.1〜10モル%
のCo、0.と、0,1〜10モル%のL a 20
jと、10−’〜1モル%のA 120:lを含むこと
が好ましい。
このようなMn 、 Co 、La 、およびAi’
の酸化物からなる絶縁皮膜層を有する本発明の抵抗体は
、安定した電圧−電流特性、小さな並列静電容量および
高いパルス耐量を示すとともに、この抵抗体から得られ
た抵抗素子は、極めて低いノクリスタ電圧変化率を示す
。
の酸化物からなる絶縁皮膜層を有する本発明の抵抗体は
、安定した電圧−電流特性、小さな並列静電容量および
高いパルス耐量を示すとともに、この抵抗体から得られ
た抵抗素子は、極めて低いノクリスタ電圧変化率を示す
。
また、本発明の抵抗体の他の実施態様において、その絶
縁皮膜層が、本質的に、Mn 、 Hf 、および、l
の酸化物から形成されている。この場合、当該絶縁皮膜
層中の各金属酸化物の含有量に格別の制限はないが、一
般に、当該絶縁皮膜層が半導体微粒子のモル量に対して
、0.1〜10モル%のMn[1と、0.1〜10モル
%のHfLと、10−’〜1モル%のA fl 203
を含むことが好ましい。
縁皮膜層が、本質的に、Mn 、 Hf 、および、l
の酸化物から形成されている。この場合、当該絶縁皮膜
層中の各金属酸化物の含有量に格別の制限はないが、一
般に、当該絶縁皮膜層が半導体微粒子のモル量に対して
、0.1〜10モル%のMn[1と、0.1〜10モル
%のHfLと、10−’〜1モル%のA fl 203
を含むことが好ましい。
更に、本発明の抵抗体の他の実施態様において、その絶
縁皮膜層が、本質的に、Mn、Dy、Aj!の酸化物か
ら形成されている。この場合、当該絶縁皮膜層中の各金
属酸化物の含有量に格別の制限はないが、一般に、当該
絶縁皮膜層が半導体微粒子のモル量に対して、0.1〜
10モル%のMnOと、0.1〜10モル%のDy2[
]、と、11044〜1モルのA f 20.を含むこ
とが好ましい。
縁皮膜層が、本質的に、Mn、Dy、Aj!の酸化物か
ら形成されている。この場合、当該絶縁皮膜層中の各金
属酸化物の含有量に格別の制限はないが、一般に、当該
絶縁皮膜層が半導体微粒子のモル量に対して、0.1〜
10モル%のMnOと、0.1〜10モル%のDy2[
]、と、11044〜1モルのA f 20.を含むこ
とが好ましい。
上記Mn 、 Co 、 LaおよびAJ2の酸化物の
混合物、Mn 、 HfおよびAj7の酸化物の混合物
、並びにMn 、 Dy 、およびAlの酸化物の混合
物は、いづれも1000℃以上の焼成温度において溶融
することなく、半導体微粒子表面に固溶し安定した絶縁
皮膜層を半導体微粒子表面に形成することができる。
混合物、Mn 、 HfおよびAj7の酸化物の混合物
、並びにMn 、 Dy 、およびAlの酸化物の混合
物は、いづれも1000℃以上の焼成温度において溶融
することなく、半導体微粒子表面に固溶し安定した絶縁
皮膜層を半導体微粒子表面に形成することができる。
本発明方法に用いられる無機質半導体生成原料は、例え
ば酸化亜鉛、水酸化亜鉛、および炭酸亜鉛などの亜鉛化
合物、並びに、チタン酸バリウム、およびンリコンカー
バイドなどから選ばれた少なくとも1種を含むものであ
る。
ば酸化亜鉛、水酸化亜鉛、および炭酸亜鉛などの亜鉛化
合物、並びに、チタン酸バリウム、およびンリコンカー
バイドなどから選ばれた少なくとも1種を含むものであ
る。
本発明において、無機質半導体生成原料、例えば、酸化
亜鉛および水酸化亜鉛などから選ばれた少なくともl員
からなる原料を、1000℃以上の温度、好ましくは■
000℃〜1400℃、より好ましくは1150℃〜1
250℃の温度における、好ましくは1〜5時間の、少
なくとも1回の焼成工程と、少なくとも1回の前記焼成
工程の後に施される少なくとも1回の粉砕工程とに供さ
れ、無機質半導体微粒子が製造される。
亜鉛および水酸化亜鉛などから選ばれた少なくともl員
からなる原料を、1000℃以上の温度、好ましくは■
000℃〜1400℃、より好ましくは1150℃〜1
250℃の温度における、好ましくは1〜5時間の、少
なくとも1回の焼成工程と、少なくとも1回の前記焼成
工程の後に施される少なくとも1回の粉砕工程とに供さ
れ、無機質半導体微粒子が製造される。
すなわち無機質半導体微粒子製造工程は、1回の焼成工
程と、その後に施される少なくとも1回の粉砕工程から
構成されていてもよく、又は、2回の焼成工程と、この
2回の焼成工程の間に行われる少なくとも1回の粉砕工
程から構成されていてもよ(、或は、第1回目の焼成工
程の前に、予備的粉砕工程を施してもよく、又は、最終
焼成工程の後に仕上粉砕工程を施してもよい。
程と、その後に施される少なくとも1回の粉砕工程から
構成されていてもよく、又は、2回の焼成工程と、この
2回の焼成工程の間に行われる少なくとも1回の粉砕工
程から構成されていてもよ(、或は、第1回目の焼成工
程の前に、予備的粉砕工程を施してもよく、又は、最終
焼成工程の後に仕上粉砕工程を施してもよい。
また、各粉砕工程にそれに続く分級工程が組み合わされ
ていてもよい。
ていてもよい。
上記の焼成工程および粉砕工程により、半導体生成原料
は前述のような半導体に変化し、それとともに、好まし
くははソ°球形の形状を有し、その長袖の長さ1.と短
軸の長さ12との比j71/I!2が1:1〜1:3の
範囲内にあり、好ましくは1〜207−の平均粒径を有
する微粒子が製造される。
は前述のような半導体に変化し、それとともに、好まし
くははソ°球形の形状を有し、その長袖の長さ1.と短
軸の長さ12との比j71/I!2が1:1〜1:3の
範囲内にあり、好ましくは1〜207−の平均粒径を有
する微粒子が製造される。
次に、半導体微粒子と、絶縁性無機酸化物生成原料化合
物とが混合される。この混合工程において酸化物生成原
料化合物は、後に述べる焼成工程によって、所定の絶縁
皮膜を構成する無機金属酸化物に変化するものであって
、所定金属元素の酸化物、炭酸塩、硝酸塩および水酸化
物から選ばれ、その合計量は、酸化物重量に換算して、
無機質半導体微粒子量に対し、10−4〜30モル%で
あることが好ましく、1O−3〜2.0モル%であるこ
とがより好ましい。
物とが混合される。この混合工程において酸化物生成原
料化合物は、後に述べる焼成工程によって、所定の絶縁
皮膜を構成する無機金属酸化物に変化するものであって
、所定金属元素の酸化物、炭酸塩、硝酸塩および水酸化
物から選ばれ、その合計量は、酸化物重量に換算して、
無機質半導体微粒子量に対し、10−4〜30モル%で
あることが好ましく、1O−3〜2.0モル%であるこ
とがより好ましい。
次に、この混合物をl000℃以上の温度、好ましくは
1000〜1400℃、より好ましくは1100〜12
50℃の温度で、焼成する。この焼成工程において、無
機酸化物生成原料化合物は、対応する無機酸化物に変化
し、この無機酸化物は、半導体微粒子の表面上に固溶し
て、絶縁皮膜を生成する。
1000〜1400℃、より好ましくは1100〜12
50℃の温度で、焼成する。この焼成工程において、無
機酸化物生成原料化合物は、対応する無機酸化物に変化
し、この無機酸化物は、半導体微粒子の表面上に固溶し
て、絶縁皮膜を生成する。
この絶縁皮膜の量および厚さは前述の通りである。
この焼成工程の時間に格別の限定はな(、使用される原
料化合物および焼成温度により適宜設定されるが、一般
には、1〜5時間の範囲内にあることが好ましい。
料化合物および焼成温度により適宜設定されるが、一般
には、1〜5時間の範囲内にあることが好ましい。
焼成工程により得られた抵抗体粒子は、必要により分級
工程に供され、所定粒度に分級される。
工程に供され、所定粒度に分級される。
上記方法により得られた抵抗体は、例えば、第1A図に
示されているようなはゾ球形の粒子形状を有し、安定し
たバリスタ電圧を示すものである。
示されているようなはゾ球形の粒子形状を有し、安定し
たバリスタ電圧を示すものである。
従って、本発明の電圧非直線性抵抗体粒子は液晶表示装
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。
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。
、本発明を下記実施例により更に説明する。
実施例1
粒子径0.05〜1μの酸化亜鉛粉末をベレットに底形
し、これに1200℃で2時間の焼成を施し、この焼成
生成物を粉砕、分級して、粒子径5〜10J=−の半導
体粒子を得た。
し、これに1200℃で2時間の焼成を施し、この焼成
生成物を粉砕、分級して、粒子径5〜10J=−の半導
体粒子を得た。
次に、この酸化亜鉛微粒子に対し、MnO、Co203
t、a2O3、およびA I2203を第1表記載の量
により添加混合し、この混合物を1200℃で1時間焼
成し、この焼成生成物を軽く粉砕、分級し、粒子径5〜
10印の、平均粒子径、粒子長軸と短軸の比11/12
が1 + 1.5の電圧非直線性抵抗体を得た。この抵
抗体粒子を電子顕微鏡で観察したところ第1A図に示さ
れているように、はゾ球形であって、粒子径は、は\゛
均一あった。
t、a2O3、およびA I2203を第1表記載の量
により添加混合し、この混合物を1200℃で1時間焼
成し、この焼成生成物を軽く粉砕、分級し、粒子径5〜
10印の、平均粒子径、粒子長軸と短軸の比11/12
が1 + 1.5の電圧非直線性抵抗体を得た。この抵
抗体粒子を電子顕微鏡で観察したところ第1A図に示さ
れているように、はゾ球形であって、粒子径は、は\゛
均一あった。
この電圧非直線性抵抗体に、その重量に対して、ガラス
粉を50ffiffi%、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%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℃の熱
処理を行い電圧非直線性素子を作製した。
粉を50ffiffi%、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%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℃の熱
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−電流特性は、第2図曲線
Aにより示されている。素子面積を1mm2、電極間距
離を30−とした時の電圧非直線指数αは、25てあっ
て低電流域において大きなものであった。
Aにより示されている。素子面積を1mm2、電極間距
離を30−とした時の電圧非直線指数αは、25てあっ
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のとき、28±3vであっ
て、よく安定していた。
れるときの)は、素子数50のとき、28±3vであっ
て、よく安定していた。
この素子に、パルス幅1ms、パルスN圧30 Vの′
パルスを10万回印加した後、バリスタ電圧の変化率を
調べたところ、十0.6%であって、はとんど変動がな
いことが認められた。
パルスを10万回印加した後、バリスタ電圧の変化率を
調べたところ、十0.6%であって、はとんど変動がな
いことが認められた。
また、比較のために前記比較例1の素子について、上記
と同様にして10万回のパルス印加におけるバリスタ電
圧の変化率を測定したところ、+2,8%であり比較的
大きなものであった。
と同様にして10万回のパルス印加におけるバリスタ電
圧の変化率を測定したところ、+2,8%であり比較的
大きなものであった。
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。但し絶縁皮膜を、MnO、CO2O3。
行った。但し絶縁皮膜を、MnO、CO2O3。
La2O3、およびA A 203を第1表に示すよう
な組成比で、混合して形成した。
な組成比で、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。
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と同様の操作を行った。但し、粉砕操作および
二次焼成を行わなかった。即ち、粒子径0.05〜1−
の酸化亜鉛粉末をペレットに成形後、1200℃で2時
間−次焼成を行った。得られた粒子は、粒子径2〜20
j−1平均粒径5〜10−1長軸lI/短軸12比が1
〜3の範囲であった。
二次焼成を行わなかった。即ち、粒子径0.05〜1−
の酸化亜鉛粉末をペレットに成形後、1200℃で2時
間−次焼成を行った。得られた粒子は、粒子径2〜20
j−1平均粒径5〜10−1長軸lI/短軸12比が1
〜3の範囲であった。
ついで酸化亜鉛粉末に対しB1゜03を0.5モル%添
加混合し、1200℃で1時間焼成後、軽く粉砕、分級
し、粒子径5〜10部の電圧非直線性抵抗体を得た。第
1B図に、この電圧非直線性抵抗体の電子顕微鏡写真に
よる粒子形状の模写図を示す。
加混合し、1200℃で1時間焼成後、軽く粉砕、分級
し、粒子径5〜10部の電圧非直線性抵抗体を得た。第
1B図に、この電圧非直線性抵抗体の電子顕微鏡写真に
よる粒子形状の模写図を示す。
この電圧非直線性抵抗体から得られた電圧非直線性素子
の電圧−電流特性を、第2図の曲線Bにより示す。実施
例1と同様に素子面積を1mm2、電極間距離を30−
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。この素子のバリスタ電圧(
10−6A流れるときの)は、素子数50のとき27±
7Vであった。
の電圧−電流特性を、第2図の曲線Bにより示す。実施
例1と同様に素子面積を1mm2、電極間距離を30−
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。この素子のバリスタ電圧(
10−6A流れるときの)は、素子数50のとき27±
7Vであった。
比較例2
実施例1と同様の操作を行った。但し、絶縁皮膜層をM
nOおよびCo2[]3から第1表記載の組成て形成し
た。この抵抗体から得られた電圧非直線性素子の電圧−
電流特性は第2図、曲線Bに示されたものとはゾ同一で
あった。実施例(と同様に素子面積を1mm2、電極間
距離を30力とした時の電圧非直線指数αは、12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(10−5アンペアの電流が流れるときの)は
、素子数50のとき、27±6Vであり、変動の比較的
大きなものであった。
nOおよびCo2[]3から第1表記載の組成て形成し
た。この抵抗体から得られた電圧非直線性素子の電圧−
電流特性は第2図、曲線Bに示されたものとはゾ同一で
あった。実施例(と同様に素子面積を1mm2、電極間
距離を30力とした時の電圧非直線指数αは、12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(10−5アンペアの電流が流れるときの)は
、素子数50のとき、27±6Vであり、変動の比較的
大きなものであった。
また、パルス印加後のバリスタ電圧の変化率は、+2,
5%であり、比較的大きなものであった。
5%であり、比較的大きなものであった。
第
1
表
第
表
(続き)
実施例8
実施例1で調製した電圧非直線性抵抗体粒子(バリスタ
)10gと、ガラス粉5gと、エチルセルロース1gと
、エチルカルピトール5−とをよく混合して、ペースト
を調製した。予め、通常の方法により、IT○等により
、所定の画素電極(5uX 5 mm) 、、信号電極
(画素電極−信号電極間路1:50J!m>をパターニ
ングした第1のガラス基板に、所定のパターンを有する
スクリーンを通して、前記ペーストを印刷し、これを3
00〜500℃て熱処理して、各画素電極と信号電極と
の開をバリスタ膜で結合した基板を作製した。
)10gと、ガラス粉5gと、エチルセルロース1gと
、エチルカルピトール5−とをよく混合して、ペースト
を調製した。予め、通常の方法により、IT○等により
、所定の画素電極(5uX 5 mm) 、、信号電極
(画素電極−信号電極間路1:50J!m>をパターニ
ングした第1のガラス基板に、所定のパターンを有する
スクリーンを通して、前記ペーストを印刷し、これを3
00〜500℃て熱処理して、各画素電極と信号電極と
の開をバリスタ膜で結合した基板を作製した。
別に、10%PVA水溶液20gと、二色性染料150
mgを溶解含有する液晶(商標:E−44、メルク社製
)6gとから調製したエマルジョンを、予め、IT○で
所定の走査電極をバターニングした第2のガラス基板に
ドクターブレードを用いて塗布し、これを乾燥させて、
ポリマー分散型液晶層(厚さ15−〉を形成した。両方
の基板を貼り合わせ、形成された複合体の周囲を/−ル
して、液晶表示パネルを作製した。その断面説明図を第
3図に示す。
mgを溶解含有する液晶(商標:E−44、メルク社製
)6gとから調製したエマルジョンを、予め、IT○で
所定の走査電極をバターニングした第2のガラス基板に
ドクターブレードを用いて塗布し、これを乾燥させて、
ポリマー分散型液晶層(厚さ15−〉を形成した。両方
の基板を貼り合わせ、形成された複合体の周囲を/−ル
して、液晶表示パネルを作製した。その断面説明図を第
3図に示す。
第3図に示されているように、複数個の画素電極11a
が、所定のパターンに従って、第2透明ガラス基板12
bの表面に配置され、また、複数個の信号電極13が画
素電極11aに隣接して配置され、電気信号を画素電極
11aに供給するようになっていた。更に、複数個のバ
リスタ膜14(非直線性抵抗体)が画素電極11aとそ
れに隣る信号電極13との間に配置されこれらを接続し
ていた。更に、第2透明ガラス基板12bが、第1ガラ
ス基板12aと平行に、離間して配置され、それらの間
に間隙空間を形成しており、透明走査電極11bが、第
2ガラス基板12bの下面に固定されていた。
が、所定のパターンに従って、第2透明ガラス基板12
bの表面に配置され、また、複数個の信号電極13が画
素電極11aに隣接して配置され、電気信号を画素電極
11aに供給するようになっていた。更に、複数個のバ
リスタ膜14(非直線性抵抗体)が画素電極11aとそ
れに隣る信号電極13との間に配置されこれらを接続し
ていた。更に、第2透明ガラス基板12bが、第1ガラ
ス基板12aと平行に、離間して配置され、それらの間
に間隙空間を形成しており、透明走査電極11bが、第
2ガラス基板12bの下面に固定されていた。
前記第1ガラス基板12aと第2ガラス基板12bとの
間の間隙空間には、前記液晶を含むポリマー分散型液晶
層15が形成されていた。
間の間隙空間には、前記液晶を含むポリマー分散型液晶
層15が形成されていた。
信号電極13、バリスタ膜14および画素電極11aと
の配置関係は、第4A図、第4B図および第4C図に示
されている。
の配置関係は、第4A図、第4B図および第4C図に示
されている。
第4A図に示されているように、複数個の画素電極11
aが別々に、バリスタ膜14を介して、信号電極13に
接続されており、第4B図および第4C図に示されてい
るように、画素電極11aと信号電極13とは第1ガラ
ス基板12aに固定され、これらは互に、多数のバリス
タ粒子14aからなるバリスタ膜14を介して接続され
ていた。
aが別々に、バリスタ膜14を介して、信号電極13に
接続されており、第4B図および第4C図に示されてい
るように、画素電極11aと信号電極13とは第1ガラ
ス基板12aに固定され、これらは互に、多数のバリス
タ粒子14aからなるバリスタ膜14を介して接続され
ていた。
上記のような液晶表示パネル装置の信号電極と走査電極
との間に駆動回路を接続し、これを±100V、デユー
ティ比1/64で駆動したところ、コントラスト比15
以上で、クロストークのない鮮明な表示ができた。
との間に駆動回路を接続し、これを±100V、デユー
ティ比1/64で駆動したところ、コントラスト比15
以上で、クロストークのない鮮明な表示ができた。
実施例9〜15
実施例9〜15の各々において、実施例1と同様の操作
を行った。但し、絶縁皮膜層を、MnO。
を行った。但し、絶縁皮膜層を、MnO。
l]「0゜およびA n 203から、第2表記載の組
成により形成した。
成により形成した。
得られた抵抗体素子の電圧非直線性指数αを第2表に示
す。
す。
第
表
第
表
(続き)
実施例16〜22
実施例16〜22の各々において、実施例1と同様の操
作を行った。但し、絶縁皮膜層を、MnO。
作を行った。但し、絶縁皮膜層を、MnO。
Dy20sおよびA f 、0.から、第3表記載の組
成により形成した。
成により形成した。
得られた抵抗体素子の電圧非直線性指数αを第3表に示
す。
す。
第
表
第
3
表
(続き)
〔発明の効果〕
本発明の電圧非直線性抵抗体は、は\゛球状無機質半導
体の微粒子の表面に周期律表、ll’A。
体の微粒子の表面に周期律表、ll’A。
IIIB、IVA、IVB、VA、VIIBおよび■族
の金属元素の、酸化物からなる絶縁皮膜を形成させたも
のであり、この抵抗体から電圧非直線性抵抗体素子を作
製した場合、これら抵抗体相互の融着や、その成分の飛
散がなく、このため、電極間に存在する抵抗体素子の数
の変動が少なく、それを構成する電圧非直線性抵抗体微
粒子の配向方向による接触面積の変動がほとんどなく、
このため並列静電容量の変動もなくなり微粒子相互の接
触は、主として点接触となり、このため並列静電容量が
小さくなる。しかも素子間のバリスタ電圧のバラツキも
少なく電圧−電流特性に優れている。
の金属元素の、酸化物からなる絶縁皮膜を形成させたも
のであり、この抵抗体から電圧非直線性抵抗体素子を作
製した場合、これら抵抗体相互の融着や、その成分の飛
散がなく、このため、電極間に存在する抵抗体素子の数
の変動が少なく、それを構成する電圧非直線性抵抗体微
粒子の配向方向による接触面積の変動がほとんどなく、
このため並列静電容量の変動もなくなり微粒子相互の接
触は、主として点接触となり、このため並列静電容量が
小さくなる。しかも素子間のバリスタ電圧のバラツキも
少なく電圧−電流特性に優れている。
従って、本発明の電圧非直線性抵抗体は、異常高電圧吸
収装置、および電圧安定化装置などに有用なものであり
、特にマ) IJソックス動方式の液晶表示デバイスの
スイッチング素子として好適なものである。
収装置、および電圧安定化装置などに有用なものであり
、特にマ) IJソックス動方式の液晶表示デバイスの
スイッチング素子として好適なものである。
第1A図は電子顕微鏡により観察された本発明の電圧非
直線性抵抗体の粒子形状を示す模写図であり、 第1B図は電子顕微鏡観察による従来の電圧非直線性抵
抗体の粒子形状を示す模写図であり、第2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り、 第3図は本発明の電圧非直線性抵抗体を用いた液晶表示
パネル装置の一例の構成を示す断面説明図であり、 第4A図、第4B図および第4C図はそれぞれ、上記液
晶表示パネル装置における画素電極と、信号電極との電
圧非直線性抵抗体を介しての接続の一例を示す説明図で
ある。 11a・・・画素電極、 llb・・・走査電極、
12a・・・第1ガラス基板、 12b・・・第2ガラス基板、 13・・・信号電極、 14・・・バリスタ膜、
14a・・・バリスタ粒子、 15・・・液晶層。 第1Allk 0pm 0JJm
直線性抵抗体の粒子形状を示す模写図であり、 第1B図は電子顕微鏡観察による従来の電圧非直線性抵
抗体の粒子形状を示す模写図であり、第2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り、 第3図は本発明の電圧非直線性抵抗体を用いた液晶表示
パネル装置の一例の構成を示す断面説明図であり、 第4A図、第4B図および第4C図はそれぞれ、上記液
晶表示パネル装置における画素電極と、信号電極との電
圧非直線性抵抗体を介しての接続の一例を示す説明図で
ある。 11a・・・画素電極、 llb・・・走査電極、
12a・・・第1ガラス基板、 12b・・・第2ガラス基板、 13・・・信号電極、 14・・・バリスタ膜、
14a・・・バリスタ粒子、 15・・・液晶層。 第1Allk 0pm 0JJm
Claims (2)
- 1.無機質半導体微粒子と、 この微粒子の表面を被覆している無機質絶縁皮膜層と、 を含み 前記絶縁皮膜層が、本質的に(a)周期律表のVIIB族
に属する金属元素の少なくとも1種と、(b)IIIA族
、IVA族、VA族、およびVIII族に属する金属元素の少
なくとも1種と、並びに(c)IIIB族およびIVB族に
属する金属元素の少なくとも1種と、 を含む無機酸化物からなる、 電圧非直線性抵抗体。 - 2.無機質半導体生成原料に1000℃以上の温度にお
ける少なくとも1回の焼成工程と、少なくとも1回の前
記焼成工程の後に少なくとも1回の粉砕工程を施して、
無機半導体微粒子を製造し、前記半導体微粒子に、少な
くとも1種の金属元素を含み、焼成によりその無機酸化
物を生成し得る少なくとも1種の金属化合物を含む絶縁
皮膜層形成原料を混合し、 この混合物を1000℃以上の温度で焼成して、前記半
導体微粒子の表面に、少なくとも1種の金属無機酸化物
から本質的になる絶縁皮膜層を形成する、 方法であって、 前記絶縁皮膜層形成原料が、(a)周期律表のVIIB族
に属する金属元素を含む化合物の少なくとも1種と、 (b)IIIA族、IVA族、VA族およびVIII族に属する
金属元素を含む化合物の少なくとも1種と、並びに(c
)IIIB族およびIVB族に属する金属元素を含む化合物
の少なくとも1種と、を含むことを特徴とする電圧非直
線性抵抗体の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1325861A JPH03187202A (ja) | 1989-12-18 | 1989-12-18 | 電圧非直線性抵抗体およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1325861A JPH03187202A (ja) | 1989-12-18 | 1989-12-18 | 電圧非直線性抵抗体およびその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03187202A true JPH03187202A (ja) | 1991-08-15 |
Family
ID=18181439
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1325861A Pending JPH03187202A (ja) | 1989-12-18 | 1989-12-18 | 電圧非直線性抵抗体およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03187202A (ja) |
-
1989
- 1989-12-18 JP JP1325861A patent/JPH03187202A/ja active Pending
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