JPH04291325A - 焼結体バリスタ素子基板の製造方法 - Google Patents
焼結体バリスタ素子基板の製造方法Info
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- JPH04291325A JPH04291325A JP3056854A JP5685491A JPH04291325A JP H04291325 A JPH04291325 A JP H04291325A JP 3056854 A JP3056854 A JP 3056854A JP 5685491 A JP5685491 A JP 5685491A JP H04291325 A JPH04291325 A JP H04291325A
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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
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、例えば二端子素子型の
液晶表示装置の非線形素子として用いて好適な焼結体バ
リスタ素子基板の製造方法に関するものである
液晶表示装置の非線形素子として用いて好適な焼結体バ
リスタ素子基板の製造方法に関するものである
【０００
２】
２】
【従来の技術】現在、例えば液晶テレビの画像表示装置
には大別して単純マトリクス方式とアクティブマトリク
ス方式とがある。単純マトリクス方式は、直角をなして
設けられた一対の帯状電極群（行電極群と列電極群）の
間に複数の液晶画素を行列状に配して接続したものであ
り、これら帯状電極間に駆動回路によって所定の電圧を
印加して液晶画素を作動させる。この方式は、構造が簡
単なため低価格でシステムを実現できるという利点があ
るが、各液晶画素でのクロストークが生じるため、画素
のコントラストが低く、液晶テレビの画像表示を行う際
、画質の低下は避けられないものであった。これに対し
、アクティブマトリクス方式は、各液晶画素毎にスイッ
チング素子を設けて電圧を保持するものであり、液晶表
示装置を時分割駆動しても液晶画素が選択時の電圧を保
持することができるため、表示容量の増大が可能で、コ
ントラスト等の画質に関する特性がよく、液晶テレビの
高画質高画像表示を実現できるものである。しかしなが
ら、アクティブマトリクス方式にあっては構造が複雑に
なって製造コストが高くなってしまうという欠点があっ
た。例えば、スイッチング素子として薄膜トランジスタ
を用いるＴＦＴ型では、その製造工程において５層以上
の薄膜を重ねるため、製品歩留まりを上げる事が困難で
ある。
には大別して単純マトリクス方式とアクティブマトリク
ス方式とがある。単純マトリクス方式は、直角をなして
設けられた一対の帯状電極群（行電極群と列電極群）の
間に複数の液晶画素を行列状に配して接続したものであ
り、これら帯状電極間に駆動回路によって所定の電圧を
印加して液晶画素を作動させる。この方式は、構造が簡
単なため低価格でシステムを実現できるという利点があ
るが、各液晶画素でのクロストークが生じるため、画素
のコントラストが低く、液晶テレビの画像表示を行う際
、画質の低下は避けられないものであった。これに対し
、アクティブマトリクス方式は、各液晶画素毎にスイッ
チング素子を設けて電圧を保持するものであり、液晶表
示装置を時分割駆動しても液晶画素が選択時の電圧を保
持することができるため、表示容量の増大が可能で、コ
ントラスト等の画質に関する特性がよく、液晶テレビの
高画質高画像表示を実現できるものである。しかしなが
ら、アクティブマトリクス方式にあっては構造が複雑に
なって製造コストが高くなってしまうという欠点があっ
た。例えば、スイッチング素子として薄膜トランジスタ
を用いるＴＦＴ型では、その製造工程において５層以上
の薄膜を重ねるため、製品歩留まりを上げる事が困難で
ある。
【０００３】上記のような事から、コントラスト等の画
質に関する特性がよく且つ構造簡単にして低コストな方
式の液晶表示装置の実現が望まれており、この様な要求
を実現する方式として焼結体バリスタ素子を用いた二端
子素子型液晶表示装置が注目されている。
質に関する特性がよく且つ構造簡単にして低コストな方
式の液晶表示装置の実現が望まれており、この様な要求
を実現する方式として焼結体バリスタ素子を用いた二端
子素子型液晶表示装置が注目されている。
【０００４】二端子素子型の液晶表示装置は、単純マト
リクス方式に改良を加えて、図９に示すように行電極１
１と列電極１５との間に液晶画素１４と所定のしきい値
電圧で導通する焼結体バリスタ素子１３とを電気的に直
列に配して接続したもので、図１０に示すような焼結体
バリスタ素子１３の非線形な電流−電圧特性を利用した
ものである。
リクス方式に改良を加えて、図９に示すように行電極１
１と列電極１５との間に液晶画素１４と所定のしきい値
電圧で導通する焼結体バリスタ素子１３とを電気的に直
列に配して接続したもので、図１０に示すような焼結体
バリスタ素子１３の非線形な電流−電圧特性を利用した
ものである。
【０００５】図４に一般的な二端子素子型の液晶表示装
置を示す。ここに示すように、行電極１１それぞれに対
して多数の画素電極１２が一定の間隔ｄをもって設けら
れ、行電極１１と画素電極１２とは各焼結体バリスタ素
子１３で一定のしきい値電圧ＶＶ をもって接続されて
いる。液晶画素一つについてみると、図５および図６に
示すように、下側ガラス基板１０上に行電極１１と画素
電極１２とを所定の間隔ｄを隔てて設け、これら行電極
１１と画素電極１２とを酸化亜鉛（ＺｎＯ）からなる焼
結体バリスタ素子１３で接続してある。そして、これら
の上部を液晶１４で満たしてある。
置を示す。ここに示すように、行電極１１それぞれに対
して多数の画素電極１２が一定の間隔ｄをもって設けら
れ、行電極１１と画素電極１２とは各焼結体バリスタ素
子１３で一定のしきい値電圧ＶＶ をもって接続されて
いる。液晶画素一つについてみると、図５および図６に
示すように、下側ガラス基板１０上に行電極１１と画素
電極１２とを所定の間隔ｄを隔てて設け、これら行電極
１１と画素電極１２とを酸化亜鉛（ＺｎＯ）からなる焼
結体バリスタ素子１３で接続してある。そして、これら
の上部を液晶１４で満たしてある。
【０００６】焼結体バリスタ素子１３は、図８に詳示す
るように、ＺｎＯ単結晶粒子１３１の表面をＭｎ，Ｃｏ
酸化物等の無機質絶縁膜１３２で被覆したバリスタ粒子
１３ａからなり、図７に詳示するように、これらバリス
タ粒子１３ａをガラスフリット１３ｂで焼結したもので
ある。このため、通常、焼結体バリスタ素子基板はバリ
スタ粒子にガラスフリットと有機バインダーを加えてペ
ースト化し、バリスタインキとし、これを電極を付けた
ガラス基板上にスクリーン印刷などの印刷法にて印刷、
しかるのち焼成して形成されている。
るように、ＺｎＯ単結晶粒子１３１の表面をＭｎ，Ｃｏ
酸化物等の無機質絶縁膜１３２で被覆したバリスタ粒子
１３ａからなり、図７に詳示するように、これらバリス
タ粒子１３ａをガラスフリット１３ｂで焼結したもので
ある。このため、通常、焼結体バリスタ素子基板はバリ
スタ粒子にガラスフリットと有機バインダーを加えてペ
ースト化し、バリスタインキとし、これを電極を付けた
ガラス基板上にスクリーン印刷などの印刷法にて印刷、
しかるのち焼成して形成されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】特に、画質の良好な２
端子素子型液晶表示装置を実現するためには、焼結体バ
リスタ素子が高性能を有し、安定性が高く、かつその性
能が素子間で一定している必要がある。また、上側ガラ
ス基板と下側ガラス基板の間隔が全面均一であることが
求められ、かつその間隔は液晶の駆動電圧、応答速度等
の点から出来る限り小さいことが求められる。そのため
には、粒径のそろったバリスタ粒子が密に一層だけ並ん
でいればよい。
端子素子型液晶表示装置を実現するためには、焼結体バ
リスタ素子が高性能を有し、安定性が高く、かつその性
能が素子間で一定している必要がある。また、上側ガラ
ス基板と下側ガラス基板の間隔が全面均一であることが
求められ、かつその間隔は液晶の駆動電圧、応答速度等
の点から出来る限り小さいことが求められる。そのため
には、粒径のそろったバリスタ粒子が密に一層だけ並ん
でいればよい。
【０００８】しかし、例えばバリスタ粒子をインキ化、
スクリーン印刷で素子を印刷した場合、粒子の充填を密
にするためにはバリスタインキにおけるバリスタ粒子の
割合をかなり多くする必要がある。したがってバリスタ
粒子は数層積み重なって印刷される。このため形成され
たバリスタ素子はバリスタ粒子数層分の厚さになり、か
つ厚みのばらつきが大きい。
スクリーン印刷で素子を印刷した場合、粒子の充填を密
にするためにはバリスタインキにおけるバリスタ粒子の
割合をかなり多くする必要がある。したがってバリスタ
粒子は数層積み重なって印刷される。このため形成され
たバリスタ素子はバリスタ粒子数層分の厚さになり、か
つ厚みのばらつきが大きい。
【０００９】一方、バリスタ粒子を一層だけ並べようと
するとバリスタインキにおけるバリスタ粒子の割合を小
さくする必要がある。このため形成されたバリスタ素子
はバリスタ粒子が一層だけ並べられてもその充填が悪く
粒子同士が離れてしまい、これがバリスタ素子間の電気
的特性のばらつきの原因となっている。このため、コン
トラスト等の画質に関する特性のよい液晶表示装置を製
作することが困難である。
するとバリスタインキにおけるバリスタ粒子の割合を小
さくする必要がある。このため形成されたバリスタ素子
はバリスタ粒子が一層だけ並べられてもその充填が悪く
粒子同士が離れてしまい、これがバリスタ素子間の電気
的特性のばらつきの原因となっている。このため、コン
トラスト等の画質に関する特性のよい液晶表示装置を製
作することが困難である。
【００１０】本発明は個々のバリスタ素子においてバリ
スタ粒子を密に一層だけ配列させて製造でき、高性能か
つその性能が素子間で一定したバリスタ素子基板を容易
に製造することを目的とする。
スタ粒子を密に一層だけ配列させて製造でき、高性能か
つその性能が素子間で一定したバリスタ素子基板を容易
に製造することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明は従来の課題に鑑
みてなされたものであって、バリスタ粒子の含有率が小
さいバリスタインキを用い繰り返し印刷、焼成を行うこ
とによりバリスタ粒子が密に一層だけ並べられた焼結体
バリスタ素子基板の製造方法によって上記課題を解決し
た。
みてなされたものであって、バリスタ粒子の含有率が小
さいバリスタインキを用い繰り返し印刷、焼成を行うこ
とによりバリスタ粒子が密に一層だけ並べられた焼結体
バリスタ素子基板の製造方法によって上記課題を解決し
た。
【００１２】
【作用】本発明では、バリスタ粒子の含有率が小さいバ
リスタインキを用い、繰り返し印刷、焼成を行うことに
より焼結体バリスタ素子を得る。このバリスタインキで
は一回印刷、焼成を行っただけではバリスタ粒子は一層
だけ並ぶものの充填が不完全である。この上に再度印刷
、焼成を行うことによりバリスタ粒子がその未充填部に
充填されるため、バリスタ粒子の充填密度が均一で、し
かも密に一層だけ並べられたバリスタ素子を得ることが
できる。このことにより素子の厚みが薄く一定で高性能
かつその性能が素子間で一定したバリスタ素子基板を得
ることを容易にする。
リスタインキを用い、繰り返し印刷、焼成を行うことに
より焼結体バリスタ素子を得る。このバリスタインキで
は一回印刷、焼成を行っただけではバリスタ粒子は一層
だけ並ぶものの充填が不完全である。この上に再度印刷
、焼成を行うことによりバリスタ粒子がその未充填部に
充填されるため、バリスタ粒子の充填密度が均一で、し
かも密に一層だけ並べられたバリスタ素子を得ることが
できる。このことにより素子の厚みが薄く一定で高性能
かつその性能が素子間で一定したバリスタ素子基板を得
ることを容易にする。
【００１３】なお、本明細書中のバリスタ粒子の含有率
が小さいバリスタインキとは、インキ中のバリスタ粒子
の含有率が重量比にして１０％〜４０％であり、残部が
ガラスフリット、有機バインダー、溶剤からなるもので
ある。バリスタ粒子の含有率が４０％を越えると１度の
印刷において複数の層が形成されてしまい、本発明の目
的とする特性のよいバリスタ素子が形成できず、また１
０％未満であると４〜５回以上印刷、焼成を繰り返さな
ければならないので、印刷位置ずれ、生産効率の面から
好ましくない。
が小さいバリスタインキとは、インキ中のバリスタ粒子
の含有率が重量比にして１０％〜４０％であり、残部が
ガラスフリット、有機バインダー、溶剤からなるもので
ある。バリスタ粒子の含有率が４０％を越えると１度の
印刷において複数の層が形成されてしまい、本発明の目
的とする特性のよいバリスタ素子が形成できず、また１
０％未満であると４〜５回以上印刷、焼成を繰り返さな
ければならないので、印刷位置ずれ、生産効率の面から
好ましくない。
【００１４】また、残部は、融点が３５０℃〜４００℃
であるガラスフリットが２％〜１５％、エチルセルロー
ス、ポリメチルメタクリレート等からなる有機バインダ
ーが５％〜４０％、エチルカルビトール等のカルビトー
ル系溶剤、ブチルセロソルブ等のセロソルブ系の溶剤が
１０％〜７５％からなる。
であるガラスフリットが２％〜１５％、エチルセルロー
ス、ポリメチルメタクリレート等からなる有機バインダ
ーが５％〜４０％、エチルカルビトール等のカルビトー
ル系溶剤、ブチルセロソルブ等のセロソルブ系の溶剤が
１０％〜７５％からなる。
【００１５】
【実施例】〔実施例１〕本発明の焼結体バリスタ素子基
板の製造方法を実施例に基づいて具体的に説明する。図
１〜図３は、本発明の一実施例に係わる製造方法を工程
順に示す断面図である。
板の製造方法を実施例に基づいて具体的に説明する。図
１〜図３は、本発明の一実施例に係わる製造方法を工程
順に示す断面図である。
【００１６】まずガラスからなる基板１０上に、行電極
１１と画素電極１２を形成した（図１参照）。
１１と画素電極１２を形成した（図１参照）。
【００１７】次にバリスタ粒子に印刷適性を付与するた
めにペースト化する。ここで用いたバリスタ粒子はＺｎ
Ｏを主成分とするものであり、その直径が５〜１０μｍ
のものを用いた。重量部にしてバリスタ粒子２０部に対
し、ガラスフリット５部、ポリメチルメタクリレート（
数平均分子量５万）４０部、エチルカルビトール９０部
を添加し、混合してペースト化してバリスタインキとし
た。
めにペースト化する。ここで用いたバリスタ粒子はＺｎ
Ｏを主成分とするものであり、その直径が５〜１０μｍ
のものを用いた。重量部にしてバリスタ粒子２０部に対
し、ガラスフリット５部、ポリメチルメタクリレート（
数平均分子量５万）４０部、エチルカルビトール９０部
を添加し、混合してペースト化してバリスタインキとし
た。
【００１８】これをスクリーン印刷により印刷後、空気
中、４２０℃で１時間加熱して焼成する。なおこの段階
でその断面形状を観察したところ、図２の様に焼結体バ
リスタ素子１３の一部が行電極１１と画素電極１２間の
一部に形成された。その後、印刷、焼成の工程を二度行
ない、行電極１１と画素電極１２間に焼結体バリスタ素
子１３が一層だけ形成された焼結体バリスタ素子基板を
得た（図３参照）。
中、４２０℃で１時間加熱して焼成する。なおこの段階
でその断面形状を観察したところ、図２の様に焼結体バ
リスタ素子１３の一部が行電極１１と画素電極１２間の
一部に形成された。その後、印刷、焼成の工程を二度行
ない、行電極１１と画素電極１２間に焼結体バリスタ素
子１３が一層だけ形成された焼結体バリスタ素子基板を
得た（図３参照）。
【００１９】ここで作成した素子の厚さを測定したとこ
ろ最大で１０μｍ程度であった。また同時に作成された
複数の焼結体バリスタ素子の電気特性を測定したところ
、電気的特性のばらつきは従来法のものに比べて少なか
った。図１０に電気的特性を示す。
ろ最大で１０μｍ程度であった。また同時に作成された
複数の焼結体バリスタ素子の電気特性を測定したところ
、電気的特性のばらつきは従来法のものに比べて少なか
った。図１０に電気的特性を示す。
【００２０】〔実施例２〕実施例１と同様なバリスタ粒
子を重量比にしてバリスタ粒子２０部に対し、ガラスフ
リット５部、エチルセルロース１０部、エチルカルビト
ール５０部を添加し、混合してペースト化してバリスタ
インキとした。
子を重量比にしてバリスタ粒子２０部に対し、ガラスフ
リット５部、エチルセルロース１０部、エチルカルビト
ール５０部を添加し、混合してペースト化してバリスタ
インキとした。
【００２１】これを実施例１と同様なスクリーン印刷に
より印刷、空気中、４２０℃で１時間加熱して焼成を行
ない、その後もう一度、ペーストを形成された素子の上
に同様に印刷、焼成して行電極と画素電極間に焼結体バ
リスタが一層だけ形成された焼結体バリスタ素子基板を
得た。
より印刷、空気中、４２０℃で１時間加熱して焼成を行
ない、その後もう一度、ペーストを形成された素子の上
に同様に印刷、焼成して行電極と画素電極間に焼結体バ
リスタが一層だけ形成された焼結体バリスタ素子基板を
得た。
【００２２】ここで作成した素子の厚さを測定したとこ
ろ最大で１０μｍ程度であった。また同時に作成された
複数の焼結体バリスタ素子の電気特性を測定したところ
、電気的特性のばらつきは従来法のものに比べて少なか
った。
ろ最大で１０μｍ程度であった。また同時に作成された
複数の焼結体バリスタ素子の電気特性を測定したところ
、電気的特性のばらつきは従来法のものに比べて少なか
った。
【００２３】
【発明の効果】本発明の焼結体バリスタ素子基板の製造
方法によれば、バリスタ粒子が密に一層だけ並べられた
バリスタ素子を得ることができる。このことにより性能
が素子間で一定したバリスタ素子基板を得ることが容易
となり、むらのない鮮明な画像表示を達成する大画面の
液晶表示装置を得る事が可能となった。
方法によれば、バリスタ粒子が密に一層だけ並べられた
バリスタ素子を得ることができる。このことにより性能
が素子間で一定したバリスタ素子基板を得ることが容易
となり、むらのない鮮明な画像表示を達成する大画面の
液晶表示装置を得る事が可能となった。
【図１】本発明の焼結体バリスタ素子基板の製造方法の
一実施例を工程順に示す断面図である。
一実施例を工程順に示す断面図である。
【図２】本発明の焼結体バリスタ素子基板の製造方法の
一実施例を工程順に示す断面図である。
一実施例を工程順に示す断面図である。
【図３】本発明の焼結体バリスタ素子基板の製造方法の
一実施例を工程順に示す断面図である。
一実施例を工程順に示す断面図である。
【図４】一般的な二端子素子型の液晶表示装置を示す平
面図である。
面図である。
【図５】一般的な液晶表示装置の一画素の拡大平面図で
ある。
ある。
【図６】バリスタ素子を用いた液晶表示装置の一例を示
す断面図である。
す断面図である。
【図７】図６中のバリスタ素子要部の拡大図である。
【図８】バリスタ粒子の断面図である。
【図９】二端子素子型液晶表示装置の等価回路図である
。
。
【図１０】焼結体バリスタ素子の電圧−電流特性を示す
グラフ図である。
グラフ図である。
１０ 基板
１１ 行電極
１２ 画素電極
１３ 焼結体バリスタ素子
１３ａ バリスタ粒子
１３ｂ ガラスフリット
１４ 液晶
１５ 列電極
１３１ ＺｎＯ単結晶粒子
１３２ 無機質絶縁膜
Claims (1)
- 【請求項１】焼結体バリスタ素子基板の製造方法におい
て、バリスタ粒子の含有率を小さくしたバリスタインキ
を用いスクリーン印刷にて基板に素子を印刷、焼成する
工程を複数回繰り返し行い、焼結体バリスタ素子を形成
することを特徴とする焼結体バリスタ素子基板の製造方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3056854A JPH04291325A (ja) | 1991-03-20 | 1991-03-20 | 焼結体バリスタ素子基板の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3056854A JPH04291325A (ja) | 1991-03-20 | 1991-03-20 | 焼結体バリスタ素子基板の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04291325A true JPH04291325A (ja) | 1992-10-15 |
Family
ID=13039002
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3056854A Pending JPH04291325A (ja) | 1991-03-20 | 1991-03-20 | 焼結体バリスタ素子基板の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04291325A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007121591A1 (en) * | 2006-04-24 | 2007-11-01 | Abb Research Ltd | Microvaristor-based overvoltage protection |
-
1991
- 1991-03-20 JP JP3056854A patent/JPH04291325A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007121591A1 (en) * | 2006-04-24 | 2007-11-01 | Abb Research Ltd | Microvaristor-based overvoltage protection |
| US7868732B2 (en) | 2006-04-24 | 2011-01-11 | Abb Research Ltd | Microvaristor-based overvoltage protection |
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