JP2008084581A - Ferroelectric composition - Google Patents

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Tatsuji Nakajima
嶋 達 司 中
Masaki Kutsukake
掛 正 樹 沓
Yoji Iwamoto
本 要 司 岩
Tadatoshi Nagao
尾 忠 俊 長
Satoshi Tsunoda
田 智 角
Reina Izumi
麗 奈 泉
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a composition for ferroelectric application capable of forming a ferroelectric layer of an even thickness without unevenness even if formed in an application method. <P>SOLUTION: The composition for ferroelectric application mainly composed of octyl acid metallic compound contains a binder and at least one kind of solvent. Metal of the above octyl acid metallic compound consists of at least two kinds selected from a group of Zr, Ba, Ti, La, and Pb, contained by 1 to 10 wt.% to the composition for the ferroelectric application as a whole. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

発明の分野Field of Invention

本発明は、オクチル酸金属を主成分とする強誘電体塗布用組成物に関し、さらに詳細には、塗布法で形成した場合でもムラができず、均一な厚みの強誘電体層が形成できる強誘電体塗布用組成物に関する。   The present invention relates to a ferroelectric coating composition containing metal octylate as a main component. More specifically, the present invention does not cause unevenness even when formed by a coating method, and can form a ferroelectric layer having a uniform thickness. The present invention relates to a dielectric coating composition.

チタン酸バリウム、チタン酸鉛、チタン酸ジルコン酸鉛等のペロブスカイト型強誘電体材料は、メモリ素子やピエゾ素子、ディスプレイ基板等に広く応用されている。例えば、エレクトロルミネッセント表示素子用のディスプレイ基板は、強誘電体層上に発光層を設けた構造を有している。このような強誘電体層は、上記したような強誘電体材料を、ガラス等の基板上に真空成膜法やゾルゲル法によって成膜することにより形成されている。   Perovskite ferroelectric materials such as barium titanate, lead titanate, and lead zirconate titanate are widely applied to memory elements, piezoelectric elements, display substrates, and the like. For example, a display substrate for an electroluminescent display element has a structure in which a light emitting layer is provided on a ferroelectric layer. Such a ferroelectric layer is formed by forming a ferroelectric material as described above on a substrate such as glass by a vacuum film formation method or a sol-gel method.

近年、表示素子の大型化に伴い、大面積の基板上に均一に強誘電体層を設けることが重要な課題となっている。   In recent years, with the increase in size of display elements, it has become an important issue to uniformly provide a ferroelectric layer on a large-area substrate.

しかしながら、従来の真空成膜法では、基板の大型化に伴い、真空蒸着装置自体を大型化する必要があるため、製造コストの上昇をもたらす。   However, in the conventional vacuum film forming method, it is necessary to increase the size of the vacuum vapor deposition apparatus itself with an increase in the size of the substrate, resulting in an increase in manufacturing cost.

また、ゾルゲル法による強誘電体層の形成方法として、例えば、金属アルコキシドの加水分解を利用したチタン酸ジルコン酸鉛膜の作製方法が知られているが、金属アルコキシドがわずかな水分の存在下でも加水分解を起こすため、材料の保存安定性が低く、大量生産に向いていない、という問題がある。   In addition, as a method for forming a ferroelectric layer by a sol-gel method, for example, a method for producing a lead zirconate titanate film using hydrolysis of a metal alkoxide is known, but the metal alkoxide is present even in the presence of a slight amount of moisture. Since hydrolysis occurs, there is a problem that the storage stability of the material is low and it is not suitable for mass production.

このような問題に対し、特開平5−58636号公報(特許文献1)には、ゾル状およびゲル状のチタン酸ジルコン酸鉛前駆体生成物を調製することなしに、熱分解または酸化分解反応のみで直接チタン酸ジルコン酸鉛薄膜を形成することが提案されている。この公報によれば、例えば、オクチル酸鉛、オクチル酸ジルコニル、およびオクチル酸チタン等のオクチル酸金属をn−ブタノール溶液に混合し、その混合溶液を乾燥させた後、500℃以上で焼成することにより、チタン酸ジルコン酸鉛からなる強誘電体を作製できることが示されている。   In order to solve such a problem, Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-58636 (Patent Document 1) discloses a thermal decomposition or oxidative decomposition reaction without preparing a sol-like or gel-like lead zirconate titanate precursor product. It has been proposed to directly form a lead zirconate titanate thin film alone. According to this publication, for example, metal octylates such as lead octylate, zirconyl octylate, and titanium octylate are mixed in an n-butanol solution, and the mixed solution is dried and then fired at 500 ° C. or higher. Shows that a ferroelectric made of lead zirconate titanate can be produced.

上記の公報に開示されたオクチル酸金属は、ゾルゲル法に用いられる金属アルコキシドと比較して安定であり、ウエットコーティング法等によって基板上に塗布可能なため、大型のディスプレイ基板に好適であると考えられる。
特開平5−58636号公報
The metal octylate disclosed in the above publication is more stable than the metal alkoxide used in the sol-gel method, and can be applied onto the substrate by a wet coating method or the like, so it is considered suitable for a large display substrate. It is done.
JP-A-5-58636

しかしながら、上記のオクチル酸金属を溶媒に混合して塗布液を調製し、この塗布液を基板上に塗布して強誘電体層を形成しようとすると、基板に対する塗布液の濡れ性が低いため、ムラのある強誘電体層が形成される場合があった。また、PZT(チタン酸ジルコン酸鉛)やPMN(ニオブ酸マグネシウム鉛)等の厚膜誘電体層上にさらに、塗布法によって強誘電体層を設ける場合においても、上記と同様に、塗布液の濡れ性が低いため、ムラのある強誘電体層が形成される場合があった。   However, when the metal octylate is mixed with a solvent to prepare a coating solution, and this coating solution is applied onto a substrate to form a ferroelectric layer, the wettability of the coating solution with respect to the substrate is low. In some cases, an uneven ferroelectric layer is formed. In addition, when a ferroelectric layer is further provided by a coating method on a thick film dielectric layer such as PZT (lead zirconate titanate) or PMN (magnesium lead niobate), Since the wettability is low, an uneven ferroelectric layer may be formed.

本発明者らは、今般、オクチル酸金属を主成分とする強誘電体塗布用組成物において、特定量のバインダー成分を添加することにより、塗布法で形成した場合でもムラができず、均一な厚みの強誘電体層が形成できる、との知見を得た。本発明はかかる知見にもとづくものである。   In the present invention, in the ferroelectric coating composition mainly composed of metal octylate, even when formed by a coating method by adding a specific amount of a binder component, there is no unevenness and uniform The knowledge that a ferroelectric layer having a thickness can be formed was obtained. The present invention is based on such knowledge.

したがって、本発明の目的は、塗布法で形成した場合でもムラができず、均一な厚みの強誘電体層が形成できる強誘電体塗布用組成物を提供することにある。   Accordingly, an object of the present invention is to provide a ferroelectric coating composition that does not cause unevenness even when formed by a coating method and can form a ferroelectric layer having a uniform thickness.

本発明による強誘電体塗布用組成物は、オクチル酸金属化合物を主成分とする、強誘電体塗布用組成物であって、
バインダーと、少なくとも1種以上の溶媒とを含んでなり、
前記オクチル酸金属化合物の金属が、Zr、Ba、Ti、La、およびPbの群から選択される少なくとも2種以上のものであり、
前記強誘電体塗布用組成物全体に対して、1〜10重量%含まれてなる、ことを特徴とするものである。
A ferroelectric coating composition according to the present invention is a ferroelectric coating composition comprising a metal octylate as a main component,
Comprising a binder and at least one solvent,
The metal of the octylic acid metal compound is at least two or more selected from the group of Zr, Ba, Ti, La, and Pb;
It is characterized in that it is contained in an amount of 1 to 10% by weight based on the whole composition for applying a ferroelectric substance.

本発明の好ましい態様においては、前記オクチル酸金属が、少なくとも2種以上含まれてなるものである。   In a preferred embodiment of the present invention, at least two kinds of the metal octylates are contained.

また、本発明の態様として、前記バインダーがエチルセルロースであることが好ましい。   Moreover, as an aspect of the present invention, the binder is preferably ethyl cellulose.

さらに、本発明の態様として、前記溶媒が、イソプロピルアルコール、1−ブタノール、およびα−ターピネオールからなる群から選択されるものであることが好ましい。   Furthermore, as an aspect of the present invention, it is preferable that the solvent is selected from the group consisting of isopropyl alcohol, 1-butanol, and α-terpineol.

本発明の好ましい態様では、溶媒全体に対して、イソプロピルアルコールが40重量%以上含まれてなるものである。   In a preferred embodiment of the present invention, isopropyl alcohol is contained in an amount of 40% by weight or more based on the entire solvent.

また、上記の発明の態様においては、前記溶媒全体に対して、イソプロピルアルコールが40重量%以上、1−ブタノールが40重量%以下、およびα−ターピネオールが40重量%以下含まれてなることが好ましい。   In the above-described aspect of the invention, it is preferable that isopropyl alcohol is contained in an amount of 40% by weight or more, 1-butanol is 40% by weight or less, and α-terpineol is contained in an amount of 40% by weight or less with respect to the entire solvent. .

さらに、本発明の態様においては、アセチレンアルコール系界面活性剤をさらに含んでなることが好ましい。   Furthermore, in the embodiment of the present invention, it is preferable to further comprise an acetylene alcohol surfactant.

本発明の別の態様として、強誘電体膜を含んでなるディスプレイ基板を製造する方法は、基板または誘電体層上に、上記の強誘電体塗布用組成物を塗布する工程と、
塗布された前記強誘電体塗布用組成物を焼成して強誘電体膜を作製する工程と、
を含んでなる、ことを特徴とするとするものである。
As another aspect of the present invention, a method for producing a display substrate comprising a ferroelectric film comprises a step of applying the above-described ferroelectric coating composition on a substrate or a dielectric layer;
Firing the applied ferroelectric coating composition to produce a ferroelectric film; and
It is characterized by comprising.

本発明の態様としては、塗布された前記強誘電体塗布用組成物を焼成する前に乾燥させてもよい。   As an aspect of the present invention, the applied ferroelectric coating composition may be dried before firing.

また、本発明の別の態様として、上記の製造方法によって得られたディスプレイ基板も提供する。   Moreover, the display board obtained by said manufacturing method is provided as another aspect of this invention.

本発明によれば、塗布法で形成した場合でも、ムラができず、均一な厚みの強誘電体層を形成することができる。   According to the present invention, even when formed by a coating method, unevenness cannot be produced and a ferroelectric layer having a uniform thickness can be formed.

強誘電体塗布用組成物
本発明による強誘電体塗布用組成物は、基材上にスピンコート法等の塗布法によって強誘電体膜を形成できるものであり、主成分としてオクチル酸金属、バインダー、および少なくとも1種の溶媒を必須成分として含有する。
Ferroelectric coating composition The ferroelectric coating composition according to the present invention can form a ferroelectric film on a substrate by a coating method such as a spin coating method. The main component is a metal octylate, a binder. , And at least one solvent as an essential component.

強誘電体材料として従来から使用されているオクチル酸チタン等のオクチル酸金属化合物の1−ブタノール溶液は、その表面張力が24mN/m程度であり、濡れ性の観点からは十分に低い表面張力を有している。   The 1-butanol solution of an octylate metal compound such as titanium octylate, which has been conventionally used as a ferroelectric material, has a surface tension of about 24 mN / m, and has a sufficiently low surface tension from the viewpoint of wettability. Have.

しかしながら、このような低表面張力の塗布液をガラス基材等に適用すると、塗布液が基材上に濡れ広がらずに弾かれたり、ムラが発生する。   However, when such a low surface tension coating solution is applied to a glass substrate or the like, the coating solution is repelled without spreading on the substrate or unevenness occurs.

本発明においては、このオクチル酸金属化合物と溶剤に加え、1〜10重量%のバインダーを添加することにより、上記の問題を解決したものである。この理由は定かではないが以下のように考えられる。   In the present invention, the above problem is solved by adding 1 to 10% by weight of a binder in addition to the metal octylate compound and the solvent. The reason for this is not clear, but is considered as follows.

すなわち、オクチル酸金属化合物を溶剤に溶解させた溶液は、表面張力は低いものの、チキソトロピー性が低い。そのため、低剪断応力化での溶液粘度が低く、このような塗布液を基材に適用すると、基材上で塗布液が移動しやすく、その結果 基材に対して塗布液が弾かれると考えられる。また、上記と同様に、低剪断応力化での塗布液の粘度が低いと、塗布液内に対流が発生して塗布液中に不均一な部分が生じ、その結果、塗布膜にムラが発生するものと考えられる。   That is, a solution in which a metal octylate compound is dissolved in a solvent has low surface tension but low thixotropic properties. For this reason, the solution viscosity at low shear stress is low, and when such a coating solution is applied to a substrate, the coating solution is likely to move on the substrate, and as a result, the coating solution is repelled against the substrate. It is done. Similarly to the above, if the viscosity of the coating solution is low due to low shear stress, convection occurs in the coating solution, resulting in uneven portions in the coating solution, resulting in unevenness in the coating film. It is thought to do.

本発明においては、1〜10重量%のバインダーを塗布液中に添加することにより、チキソトロピー性を増加させることができ、その結果、塗布法で形成した場合でも、ムラができず、均一な厚みの強誘電体層を形成することができるものと考えられる。   In the present invention, by adding 1 to 10% by weight of the binder to the coating solution, the thixotropic property can be increased. As a result, even when formed by a coating method, unevenness cannot be achieved and the thickness is uniform. It is considered that a ferroelectric layer can be formed.

以下、本発明による強誘電体塗布用組成物を構成する各成分について説明する。   Hereinafter, each component constituting the ferroelectric coating composition according to the present invention will be described.

(1)オクチル酸金属
本発明による強誘電体塗布用組成物を構成するオクチル酸金属化合物は、オクチル酸ジルコニウム、オクチル酸バリウム、オクチル酸チタン、オクチル酸ランタン、またはオクチル酸鉛であり、好ましくは、これら化合物を少なくとも2種含むものである。例えば、オクチル酸バリウムとオクチル酸チタンとを混合したものを焼成することにより、チタン酸バリウム(BaTiO)を製造でき、また、オクチル酸ジルコニウム、オクチル酸チタン、およびオクチル酸ジルコニウムの混合物を500℃以上で焼成することにより、チタン酸ジルコン酸鉛(PbZrTiO1−x)を製造することができる。
(1) Metal octylate The metal octylate composing the ferroelectric coating composition according to the present invention is zirconium octylate, barium octylate, titanium octylate, lanthanum octylate, or lead octylate, preferably These compounds contain at least two of these compounds. For example, barium titanate (BaTiO 3 ) can be produced by firing a mixture of barium octylate and titanium octylate, and a mixture of zirconium octylate, titanium octylate, and zirconium octylate at 500 ° C. By baking as described above, lead zirconate titanate (Pb 2 Zr x TiO 1-x O 3 ) can be produced.

このようなオクチル酸金属化合物を含む強誘電体材料を使用することにより、ゾル状およびゲル状のチタン酸ジルコン酸鉛前駆体生成物を調製することなしに、熱分解または酸化分解反応のみで直接チタン酸ジルコン酸鉛薄膜を形成することができる。通常のゾルゲル法において用いられる強誘電体材料のである、バリウムチタニウムエチルヘキサノイソプロポキシド等の金属アルコキシド化合物をイソプロピルアルコール等の溶剤に溶解させた材料は、当該材料をガラス基板上に滴下すると、溶剤が乾燥した後に粉末状となる。これは、金属アルコキシドが空気中の水分によって急激に加水分解されたためと考えられるが、このような粉末状の状態は、拭き取りの必要が生じた場合に、問題が生じる。また、溶剤の乾燥により粉末化するため、基材上に当該材料を適用する際にノズルから噴射するような塗布装置を用いた場合、ノズルが詰まったりすることがある。   By using a ferroelectric material containing such a metal octylate compound, it is possible to directly perform only pyrolysis or oxidative decomposition reaction without preparing sol-like and gelled lead zirconate titanate precursor products. A lead zirconate titanate thin film can be formed. A material obtained by dissolving a metal alkoxide compound such as barium titanium ethylhexanoisopropoxide in a solvent such as isopropyl alcohol, which is a ferroelectric material used in a normal sol-gel method, is dropped on a glass substrate. It becomes powder after the solvent is dried. This is thought to be because the metal alkoxide was rapidly hydrolyzed by moisture in the air, but such a powdery state causes a problem when it is necessary to wipe off. Moreover, since it pulverizes by drying of a solvent, when using the coating device which sprays from a nozzle when applying the said material on a base material, a nozzle may be clogged.

これに対し、上記したようなオクチル酸金属化合物を含む塗布液を用いた場合、溶媒が乾燥した後も塗膜の状態が保たれるとともに、拭き取りの必要が生じた場合であっても、溶剤によって容易に拭き取ることができる。また、ノズルから噴出させて塗布するような装置を用いて塗布液を基材上に塗布する場合でも、ノズルを詰まらせるようなことがない、という利点を有する。   On the other hand, when the coating liquid containing the octylic acid metal compound as described above is used, the state of the coating film is maintained even after the solvent is dried, and even when wiping needs to occur, the solvent Can be easily wiped off. In addition, there is an advantage that the nozzle is not clogged even when the coating liquid is applied onto the substrate using a device that sprays and applies from the nozzle.

(2)バインダー
本発明に使用されるバインダーの含有量は、強誘電体塗布用組成物全体に対して、1〜10重量%である。バインダーの添加量を1重量%以上とすることにより、強誘電体塗布膜のムラを大幅に低減することができる。一方、10重量%を超えると、塗布液の粘度が高くなりすぎるため、スピンコート等の塗布法により当該塗布液を塗布できなくなる。また、バインダーの含有量が多いと焼成後の膜が疎になる傾向がある。この理由は、加熱により膜形成後、または膜形成中にバインダー成分(樹脂成分)が燃焼したり蒸発したりするためである。従って、基材との濡れ性が確保できるのであれば、バインダー含有量はできるだけ少ない方が好ましい。バインダーの添加量は、2〜5重量%がより好ましい。
(2) Binder The content of the binder used in the present invention is 1 to 10% by weight with respect to the entire ferroelectric coating composition. By setting the addition amount of the binder to 1% by weight or more, unevenness of the ferroelectric coating film can be significantly reduced. On the other hand, if it exceeds 10% by weight, the viscosity of the coating solution becomes too high, so that the coating solution cannot be applied by a coating method such as spin coating. Moreover, when there is much content of a binder, there exists a tendency for the film | membrane after baking to become sparse. This is because the binder component (resin component) burns or evaporates after the film is formed by heating or during the film formation. Therefore, if the wettability with the substrate can be ensured, the binder content is preferably as low as possible. The addition amount of the binder is more preferably 2 to 5% by weight.

バインダーとしては、エチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、メチルセルロース、ニトロセルロースなどのセルロース誘導体、ポリアクリルエステル、アルキッド樹脂などのポリエステル系樹脂、アクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸、マレイン酸、フマル酸、クロトン酸、ビニル酢酸、メチルメタクリレート、メチルアクリレート、エチルアクリレート、エチルメタアクリレート、エチルメタクリレート、プロピルメタクリレート、n−ブチルメタクリレート、イソブチルメタクリレート、2−エチルヘキシルメタクリレート、2−ヘキシルアクリレート、ラウリルメタクリレート、ステアリルメタクリレート、ステアリルアクリレート、ドデシルメタクリレート、ドデシルアクリレート、ヘキシルメタクリレート、オクチルメタクリレート、オクチルアクリレート、セチルメタクリレート、セチルアクリレート、ノニルアクリレート、デシルメタクリレート、デシルアクリレート、シクロヘキシルメタクリレート、シクロヘキシルアクリレート、グリシジルメタクリレート、ジメチルアミノエチルメタクリレート、2−ヒドロキシエチルメタクリレート、2(2−エトキシエトキシ)エチルアクリレート、2−ヒドロキシエチルメタクリレート、ダイアセトンアクリルアミド、N,N−ジエチルアクリルアミド、N,N−ジメチルアミノプロピルアクリルアミド、イソプロピルアクリルアミド、ジエチルアミノエチルメタクリレート、t−ブチルメタクリレート、N,N−ジメチルアクリルアミド、α−メチルスチレン、スチレン、ビニルトルエン、N−ビニル−2−ピロリドン等のモノマーからなる共重合体、エチレン−アクリル酸共重合体、エチレン−メタクリル酸共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体等のポリオレフィン系樹脂、ポリビニルホルマール、ポリビニルブチラールなどが挙げられる。   Binders include cellulose derivatives such as ethyl cellulose, hydroxypropyl cellulose, methyl cellulose and nitrocellulose, polyester resins such as polyacrylic esters and alkyd resins, acrylic acid, methacrylic acid, itaconic acid, maleic acid, fumaric acid, crotonic acid, vinyl Acetic acid, methyl methacrylate, methyl acrylate, ethyl acrylate, ethyl methacrylate, ethyl methacrylate, propyl methacrylate, n-butyl methacrylate, isobutyl methacrylate, 2-ethylhexyl methacrylate, 2-hexyl acrylate, lauryl methacrylate, stearyl methacrylate, stearyl acrylate, dodecyl methacrylate , Dodecyl acrylate, hexyl methacrylate, octi Methacrylate, octyl acrylate, cetyl methacrylate, cetyl acrylate, nonyl acrylate, decyl methacrylate, decyl acrylate, cyclohexyl methacrylate, cyclohexyl acrylate, glycidyl methacrylate, dimethylaminoethyl methacrylate, 2-hydroxyethyl methacrylate, 2 (2-ethoxyethoxy) ethyl acrylate, 2-hydroxyethyl methacrylate, diacetone acrylamide, N, N-diethylacrylamide, N, N-dimethylaminopropylacrylamide, isopropylacrylamide, diethylaminoethyl methacrylate, t-butyl methacrylate, N, N-dimethylacrylamide, α-methylstyrene, Styrene, vinyl toluene, N-vinyl Examples thereof include copolymers comprising monomers such as 2-pyrrolidone, ethylene-acrylic acid copolymers, ethylene-methacrylic acid copolymers, polyolefin resins such as ethylene-vinyl acetate copolymers, polyvinyl formal, and polyvinyl butyral. .

(3)溶媒
本発明による強誘電体塗布用組成物は、溶媒を必須成分として含有する。溶媒は、オクチル酸金属化合物およびバインダーの混合物を均一な状態で保持できるものであれば、特に限定されるものではなく、例えば、メタノール、エタノール、イソプロパノ−ル、1−ブタノール、2−エチルヘキサノール、1−ブトキシ−2−プロパノール、α−、β−、γ−テルピネオール等のアルコール類、アルコール類以外として、エチレングリコールモノアルキルエーテル類、エチレングリコールジアルキルエーテル類、ジエチレングリコールモノアルキルエーテル類、ジエチレングリコールジアルキルエーテル類、エチレングリコールモノアルキルエーテルアセテート類、エチレングリコールジアルキルエーテルアセテート類、ジエチレングリコールジアルキルエーテルアセテート類、プロピレングリコールモノアルキルエーテル類、プロピレングリコールジアルキルエーテル類、プロピレングリコールモノアルキルアセテート類、プロピレングリコールジアルキルエーテルアセテート類等を用いることができる。
(3) Solvent The ferroelectric coating composition according to the present invention contains a solvent as an essential component. The solvent is not particularly limited as long as the mixture of the metal octylate compound and the binder can be kept in a uniform state. For example, methanol, ethanol, isopropanol, 1-butanol, 2-ethylhexanol, Other than alcohols such as 1-butoxy-2-propanol, α-, β-, and γ-terpineol, and alcohols, ethylene glycol monoalkyl ethers, ethylene glycol dialkyl ethers, diethylene glycol monoalkyl ethers, diethylene glycol dialkyl ethers , Ethylene glycol monoalkyl ether acetates, ethylene glycol dialkyl ether acetates, diethylene glycol dialkyl ether acetates, propylene glycol monoalkyl ether Ethers, propylene glycol dialkyl ethers, propylene glycol monoalkyl acetates, can be used propylene glycol dialkyl ether acetates, and the like.

本発明においては、上記した溶媒の中でも、メタノール、エタノール、イソプロパノ−ル、1−ブタノール、2−エチルヘキサノール、1−ブトキシ−2−プロパノール、α−、β−、γ−テルピネオール等のアルコール類を好ましく使用でき、これらを1種または2種以上混合して用いても良い。アルコール類以外の溶媒としては、エチレングリコールモノアルキルエーテル類、エチレングリコールジアルキルエーテル類、ジエチレングリコールモノアルキルエーテル類、ジエチレングリコールジアルキルエーテル類、エチレングリコールモノアルキルエーテルアセテート類、エチレングリコールジアルキルエーテルアセテート類、ジエチレングリコールジアルキルエーテルアセテート類、プロピレングリコールモノアルキルエーテル類、プロピレングリコールジアルキルエーテル類、プロピレングリコールモノアルキルアセテート類、プロピレングリコールジアルキルエーテルアセテート類を好ましく使用でき、これらを上記のアルコール類に単独または2種類以上添加してもよい。   In the present invention, among the solvents described above, alcohols such as methanol, ethanol, isopropanol, 1-butanol, 2-ethylhexanol, 1-butoxy-2-propanol, α-, β-, and γ-terpineol are used. They can be preferably used, and these may be used alone or in combination. Solvents other than alcohols include ethylene glycol monoalkyl ethers, ethylene glycol dialkyl ethers, diethylene glycol monoalkyl ethers, diethylene glycol dialkyl ethers, ethylene glycol monoalkyl ether acetates, ethylene glycol dialkyl ether acetates, diethylene glycol dialkyl ethers Acetates, propylene glycol monoalkyl ethers, propylene glycol dialkyl ethers, propylene glycol monoalkyl acetates, propylene glycol dialkyl ether acetates can be preferably used, and these may be added to the above alcohols alone or in combination of two or more. Good.

バインダーを含む強誘電体塗布用組成物は、上記したように、基板に対して塗布液の濡れ性が優れ、塗膜のムラを抑制することができるが、基板表面が凹凸であったり、基板上に異物が付着しているような場合、塗布液が弾かれたり、凹部分に塗布液は入り込まずに、均一な塗膜が形成できない場合も生じる。本発明によれば、溶媒として、上記したアルコール類溶媒を用いることにより、例え基板表面が凹凸であったり基板上に異物が付着しているような場合でも、ムラのない均一な塗膜が形成できることを見出した。   As described above, the ferroelectric coating composition containing the binder is excellent in the wettability of the coating solution with respect to the substrate and can suppress unevenness of the coating film. When foreign matter is attached on the top, the coating solution may be repelled, or the coating solution may not enter the concave portion and a uniform coating film may not be formed. According to the present invention, by using the alcohol solvent described above as a solvent, a uniform coating film without unevenness can be formed even when the substrate surface is uneven or foreign matter is adhered on the substrate. I found out that I can do it.

上記したアルコール類溶媒の中でも、イソプロピルアルコールが好ましく、特に、溶剤に対してイソプロピルアルコールが40重量%以上含まれていることが好ましい。また、溶媒全体に対して、イソプロピルアルコールが40重量%以上含まれる場合、1−ブタノールが40重量%以下、およびα−ターピネオールが40重量%以下含まれていることがより好ましく、特に、イソプロピルアルコールが60重量%以上、1−ブタノールが20重量%以下、α―ターピネオールが20重量%以下含まれていることが好ましい。   Among the alcohol solvents described above, isopropyl alcohol is preferable, and it is particularly preferable that 40% by weight or more of isopropyl alcohol is contained with respect to the solvent. Further, when isopropyl alcohol is contained in an amount of 40% by weight or more based on the whole solvent, it is more preferable that 1-butanol is contained in an amount of 40% by weight or less and α-terpineol is contained in an amount of 40% by weight or less. Is preferably 60% by weight or more, 1-butanol is 20% by weight or less, and α-terpineol is preferably 20% by weight or less.

なお、アルコール類溶媒に、上記したアルコール類以外の溶媒を1種または2種以上混合して用いても良い。   In addition, you may use 1 type or in mixture of 2 or more types of solvents other than alcohol mentioned above in alcohol solvent.

(4)その他の成分
本発明による強誘電体塗布用組成物は、さらにアセチレンアルコール系界面活性剤を含んでいてもよい。アセチレンアルコール系界面活性剤を添加することにより、さらに塗布液の濡れ性が改善する。アセチレンアルコール系界面活性剤としては、例えば3,5−ジメチル−1−ヘキセン−3−オール(サーフィノール*61、Air Products and Chemical社製)等が挙げられるが、これに限定されるものではない。
(4) Other components The ferroelectric coating composition according to the present invention may further contain an acetylene alcohol surfactant. Addition of the acetylene alcohol surfactant further improves the wettability of the coating solution. Examples of the acetylene alcohol surfactant include 3,5-dimethyl-1-hexen-3-ol (Surfinol * 61, manufactured by Air Products and Chemical), but are not limited thereto. .

強誘電体層を含むディスプレイ基板
本発明による強誘電体塗布用組成物は、誘電体材料としてメモリ素子やピエゾ素子等に広く使用できるが、上記の通り大型の基板上に誘電体層を設ける場合に、塗布法で形成した場合でもムラができず、均一な厚みの強誘電体層が形成できるものである。したがって、エレクトロルミネッセント表示素子等の大型ディスプレイ基板に特に好適に使用できる。以下、本発明によつ強誘電体塗布用組成物を誘電体材料として応用として、エレクトロルミネッセント表示素子用ディスプレイ基板を一例に説明する。
Display substrate including ferroelectric layer The ferroelectric coating composition according to the present invention can be widely used as a dielectric material for memory elements, piezoelectric elements, etc., but when a dielectric layer is provided on a large substrate as described above In addition, even when formed by a coating method, unevenness cannot be produced, and a ferroelectric layer having a uniform thickness can be formed. Therefore, it can be particularly suitably used for large display substrates such as electroluminescent display elements. Hereinafter, a display substrate for an electroluminescent display element will be described as an example using the composition for applying a ferroelectric according to the present invention as a dielectric material.

図1に、エレクトロルミネッセント表示素子用ディスプレイ基板の一例として断面構造を示す。エレクトロルミネッセント表示素子用ディスプレイ基板は、基板1上に第1電極層2、厚膜誘電体層3、薄膜誘電体層4、発光層5、薄膜誘電体層6、および第二電極層7が設けられた構造を有している。なお、薄膜誘電体層4は多層としてもよい。以下、各層について説明する。   FIG. 1 shows a cross-sectional structure as an example of a display substrate for an electroluminescent display element. The display substrate for the electroluminescent display element includes a first electrode layer 2, a thick film dielectric layer 3, a thin film dielectric layer 4, a light emitting layer 5, a thin film dielectric layer 6, and a second electrode layer 7 on the substrate 1. Has a structure provided. The thin film dielectric layer 4 may be a multilayer. Hereinafter, each layer will be described.

(1)基板
基板としては、アルミナ(Al)、石英ガラス(SiO)、マグネシア(MgO)、フォルステライト(2MgO・SiO)、ステアタイト(MgO・SiO)、ムライト(3Al・2SiO)、ベリリア(BeO)、ジルコニア(ZrO)、窒化アルミニウム(AlN)、窒化シリコン(SiN)、炭化シリコン(SiC+BeO)等のセラミック基板、結晶化ガラス、石英ガラス等を用いることができる。そのほか、Ba系、Sr系、およひPb系ペロブスカイトを用いることもできる。
(1) Substrate As a substrate, alumina (Al 2 O 3 ), quartz glass (SiO 2 ), magnesia (MgO), forsterite (2MgO · SiO 2 ), steatite (MgO · SiO 2 ), mullite (3Al 2 Use ceramic substrates such as O 3 .2SiO 2 ), beryllia (BeO), zirconia (ZrO 2 ), aluminum nitride (AlN), silicon nitride (SiN), silicon carbide (SiC + BeO), crystallized glass, quartz glass, and the like. Can do. In addition, Ba-based, Sr-based, and Pb-based perovskites can also be used.

また、基板として、高耐熱ガラス等を用いてもよく、ホウロウ等の絶縁処理を行った金属基板等を用いてもよい。   Further, as the substrate, high heat-resistant glass or the like may be used, or a metal substrate or the like that has been subjected to insulation treatment such as enamel may be used.

(2)第1電極層
第1電極層は、例えば、Pd等の金属またはAg/Pd等の合金であって、導電性の良い材料を使用する。これらの材料の他にも、Au、Pt、Ir等の貴金属、Ni、W、Mo、Nb、Ta等の高融点金属やこれら貴金属または高融点金属の合金を用いてもよい。
(2) First electrode layer The first electrode layer is made of, for example, a metal having good conductivity such as a metal such as Pd or an alloy such as Ag / Pd. In addition to these materials, noble metals such as Au, Pt, and Ir, refractory metals such as Ni, W, Mo, Nb, and Ta, and alloys of these noble metals or refractory metals may be used.

第1電極層2は、基板1の一面上に形成されるが、通常、所定のストライプ形状にパターン化して形成される。第1電極層の形成は、上記した貴金属または高融点金属もしくはそれらの合金の粉体を、例えば溶剤に、または溶剤と樹脂に、もしくはガラスフリット等を添加して混合し、これらを混練して得られたペーストを、スクリーン印刷等の方式によって、基板上に所望のパターン状となるように適用し、焼成することにより行う。また、ペーストをパターン状にではなく基板全面に適用して焼成した後に、フォトリソグラフィー法によりパターニングしてもよい。   The first electrode layer 2 is formed on one surface of the substrate 1 and is usually formed by patterning into a predetermined stripe shape. The first electrode layer is formed by mixing the above-mentioned noble metal or refractory metal or their alloy powder, for example, in a solvent, or in a solvent and a resin, or by adding glass frit or the like, and kneading these. The obtained paste is applied by a method such as screen printing to form a desired pattern on the substrate and fired. Alternatively, the paste may be applied to the entire surface of the substrate instead of being patterned and baked, followed by patterning by photolithography.

また、第1電極層は、上記の金属または合金を用いて、メッキ、蒸着、またはスパッタリングを行うことにより、基板全面に一様に金属層または合金層を形成した後に、上記のようにしてパターニングすることもでき、あるいは、メッキ、蒸着、またはスパッタリングをマスクパターンを介して行うことにより、パターニングすることもできる。   The first electrode layer is patterned as described above after a metal layer or an alloy layer is uniformly formed on the entire surface of the substrate by plating, vapor deposition, or sputtering using the above metal or alloy. Alternatively, patterning can be performed by plating, vapor deposition, or sputtering through a mask pattern.

第1電極層の厚みは、形成方法によっても異なるが、スクリーン印刷等の厚膜の形成に適した方式による場合は、1〜5μm程度であることが好ましく、蒸着やスパッタリング等の薄膜の形成に適した方式による場合は、0.1〜1.0μm程度であることが好ましい。   The thickness of the first electrode layer varies depending on the forming method, but in the case of a method suitable for forming a thick film such as screen printing, it is preferably about 1 to 5 μm, for forming a thin film such as vapor deposition or sputtering. In the case of a suitable method, it is preferably about 0.1 to 1.0 μm.

(3)厚膜誘電体層
厚膜誘電体層3は、誘電体の粉体を、例えば溶剤に、または溶剤と樹脂に、もしくはガラスフリット等を添加して混合し、これらを混練して得られたペーストを、スクリーン印刷等の方式によって、基板1上の第1電極層2を覆うように適応し、焼成することにより形成する。本発明においては、焼成前に厚膜誘電体層の上面に、表面が平滑な基準板を載置し、静水圧プレス法によって圧縮し、その後に焼成を行うことが好ましい。静水圧プレスの条件としては、室温〜300℃で、10M〜500MPa、特に100M〜500MPaが好ましい。圧力を10MPa以上とすることにより、静水圧プレス後に誘電体粉体の密度が高くなり、誘電特性の優れる厚膜誘電体層が得られる。なお、圧力の上限値は、静水圧プレス機で実質的に可能な範囲で制限される。
(3) Thick Film Dielectric Layer The thick film dielectric layer 3 is obtained by mixing dielectric powder with, for example, a solvent, or a solvent and a resin, or adding glass frit and the like, and kneading them. The paste thus formed is applied by a method such as screen printing so as to cover the first electrode layer 2 on the substrate 1 and is baked. In the present invention, it is preferable to place a reference plate having a smooth surface on the upper surface of the thick dielectric layer before firing, compress it by an isostatic pressing method, and then perform firing. The conditions for the isostatic pressing are preferably from 10 to 500 MPa, particularly from 100 to 500 MPa at room temperature to 300 ° C. By setting the pressure to 10 MPa or more, the density of the dielectric powder becomes high after the hydrostatic pressing, and a thick film dielectric layer having excellent dielectric characteristics can be obtained. In addition, the upper limit value of the pressure is limited in a range substantially possible with an isostatic press.

なお、厚膜誘電体層の形成は、静水圧プレス法に限られるものではなく、通常のゾルゲル法やMOD(Metal Organic Deposition)法等によって形成することができることは言うまでもない。   Needless to say, the formation of the thick dielectric layer is not limited to the isostatic pressing method, and can be formed by a normal sol-gel method, a MOD (Metal Organic Deposition) method, or the like.

誘電体粉体としては、例えば、BaTiO、(BaCa1−x)TiO、BaSr1−x)TiO、PbTiO、Pb(ZrTi1−x)TiO(以下、PZTともいう)等のペロブスカイト構造を有する強誘電体、Pb(Mg1/3Nb2/3)O(以下、PMNともいう)等に代表される複合ペロブスカイト型強誘電体、BiTi12、SrBiTaに代表されるビスマス層状化合物、(SrBa1−x)Nb、PbNb等に代表されるタングステンブロンズ型強誘電体等を用いることができる。 Examples of the dielectric powder include BaTiO 3 , (Ba x Ca 1-x ) TiO 3 , Ba x Sr 1-x ) TiO 3 , PbTiO 3 , Pb (Zr x Ti 1-x ) TiO 3 (hereinafter, referred to as “dielectric powder”). Ferroelectrics having a perovskite structure such as PZT), composite perovskite ferroelectrics represented by Pb (Mg 1/3 Nb 2/3 ) O 3 (hereinafter also referred to as PMN), Bi 4 Ti 3 It is possible to use a bismuth layered compound represented by O 12 , SrBi 2 Ta 2 O 9 , a tungsten bronze type ferroelectric represented by (Sr x Ba 1-x ) Nb 2 O 6 , PbNb 2 O 6 or the like. it can.

これらの中でも、特により高い誘電率を達成でき、かつより低い焼成温度で熱処理可能である、BaTiO、PZT、PMN等のペロブスカイト型誘電体がより好ましく、さらに、その中でも化学組成中に鉛元素を含む誘電体がより好ましい。この鉛を含む誘電体は、基板としてガラスを用いる場合に特に適している。また、PMNに代表されるPbを含む複合ペロブスカイト型化合物は、リラクサと呼ばれ、広い温度範囲で高い比誘電率を示すことから、厚膜誘電体材料として好ましい。 Among these, perovskite-type dielectrics such as BaTiO 3 , PZT, and PMN, which can achieve a higher dielectric constant and can be heat-treated at a lower firing temperature, are more preferable, and among them, a lead element in the chemical composition A dielectric material containing is more preferable. This dielectric containing lead is particularly suitable when glass is used as the substrate. In addition, a composite perovskite type compound containing Pb typified by PMN is called a relaxor and exhibits a high relative permittivity in a wide temperature range, and thus is preferable as a thick film dielectric material.

厚膜誘電体の厚みは、2〜100μm程度が好ましく、5〜20μm程度がより好ましい。100μmよりも厚いと緻密化が困難となり、また2μmよりも薄いと第1電極層におけるパターニング部分での段差の影響が大きくなる。   The thickness of the thick film dielectric is preferably about 2 to 100 μm, and more preferably about 5 to 20 μm. If it is thicker than 100 μm, it will be difficult to densify, and if it is thinner than 2 μm, the effect of the step at the patterning portion in the first electrode layer will become large.

後記する発光層は、厚膜誘電体層と、電気的に直列に配置されることなるため、外部から電圧を印可したとき、発光層に効率よく電圧がかかるようにするためには、厚膜誘電体層の静電容量が発光層の静電容量よりも高いことが好ましく、具体的には10倍程度であることが好ましい。なお厚膜誘電体層の静電容量と発光層の静電容量との比は、それぞれの層の「比誘電率/膜厚」」どうしの比率に等しくなる。   The light emitting layer described later is electrically arranged in series with the thick film dielectric layer. Therefore, in order to efficiently apply a voltage to the light emitting layer when a voltage is applied from the outside, the thick film is used. The capacitance of the dielectric layer is preferably higher than the capacitance of the light emitting layer, specifically about 10 times. Note that the ratio between the capacitance of the thick dielectric layer and the capacitance of the light emitting layer is equal to the ratio between the “relative permittivity / film thickness” of each layer.

(4)薄膜誘電体層
上記したように、厚膜誘電体層は、静水圧プレス法によって形成されるため、発光層側の表面は非常に平坦に形成されているが、より発光層側の平坦性を向上させ、かつより厚膜誘電体層の誘電率特性を向上させる目的で、本発明においては、厚膜誘電体層4上に薄膜誘電体層4を設けている。
(4) Thin Film Dielectric Layer As described above, the thick film dielectric layer is formed by the isostatic pressing method, and thus the surface on the light emitting layer side is formed very flat. In the present invention, the thin film dielectric layer 4 is provided on the thick film dielectric layer 4 in order to improve the flatness and further improve the dielectric constant characteristics of the thick film dielectric layer.

薄膜誘電体層4は、上記した本発明による強誘電体塗布用組成物を用いて形成される。まず、すでに形成した厚膜誘電体層3上に、当該組成物からなる塗布液を、塗布に適した方式、例えば、ダイコーティング法、ロールコーティング法、ブレードコーティング法、スピンコーティング法等の塗布方式によって塗布し、塗膜を形成する。次いで、塗膜を塗布液の組成に応じて乾燥を行い、その後、焼成を行うことによって、薄膜誘電体層4を形成することができる。   The thin film dielectric layer 4 is formed using the ferroelectric coating composition according to the present invention. First, on the thick dielectric layer 3 that has already been formed, a coating solution comprising the composition is applied to a method suitable for application, for example, a coating method such as a die coating method, a roll coating method, a blade coating method, or a spin coating method. To form a coating film. Next, the thin film dielectric layer 4 can be formed by drying the coating film in accordance with the composition of the coating solution and then performing baking.

また薄膜誘電体層4は、本発明による誘電体塗布用組成物から作製された層以外にも、別の層を含んでもよい。他の材料からなる層を積層することにより、平坦性や電気特性がさらに向上するためである。これらの他の層を作製する方法としては、前述のウェットコーティングや、真空成膜も適用することができる。   The thin film dielectric layer 4 may include other layers in addition to the layer prepared from the dielectric coating composition according to the present invention. This is because the flatness and electrical characteristics are further improved by stacking layers made of other materials. As a method for producing these other layers, the above-described wet coating and vacuum film formation can also be applied.

また、後記する発光層を形成した後、発光層5上に薄膜誘電体層6を設ける。薄膜誘電体層を設けることにより、外部からの水蒸気や酸素等が蛍光体側へ侵入することを抑制することができる。発光層5上に薄膜誘電体層6を設ける場合も、上記と同様にして薄膜誘電体層を形成することができる。   Further, after forming a light emitting layer to be described later, a thin film dielectric layer 6 is provided on the light emitting layer 5. By providing the thin film dielectric layer, it is possible to prevent water vapor, oxygen, and the like from entering the phosphor side. When the thin film dielectric layer 6 is provided on the light emitting layer 5, the thin film dielectric layer can be formed in the same manner as described above.

薄膜誘電体層の膜厚は、0.005〜3μm程度でよい。薄膜誘電体層4の膜厚は、好ましくは0.5〜3μm程度、より好ましくは1〜2μm程度である。また、薄膜誘電体層6の膜厚は、好ましくは0.01〜0.5μm程度、より好ましくは0.015〜0.1μm程度である。膜厚が5nm未満の場合は、膜としての機能を有さず、また、3μmを超える厚膜となるとクラックが発生し易くなるとともに、基板全体の誘電率が増加するため、電圧印可時に発光層の蛍光体材料に十分に電圧が印可されない場合がある。なお、薄膜誘電体層4と6とで好ましい膜厚が異なっているのは、それぞれの薄膜誘電体層を設ける下地の表面粗さが異なっているためである。   The film thickness of the thin film dielectric layer may be about 0.005 to 3 μm. The film thickness of the thin film dielectric layer 4 is preferably about 0.5 to 3 μm, more preferably about 1 to 2 μm. The thickness of the thin film dielectric layer 6 is preferably about 0.01 to 0.5 μm, more preferably about 0.015 to 0.1 μm. When the film thickness is less than 5 nm, it does not have a function as a film. When the film thickness exceeds 3 μm, cracks are likely to occur and the dielectric constant of the entire substrate increases. In some cases, a sufficient voltage is not applied to the phosphor material. The preferable film thickness differs between the thin film dielectric layers 4 and 6 because the surface roughness of the base on which the respective thin film dielectric layers are provided is different.

(5)発光層
発光層5は、薄膜誘電体層4の上に形成される。薄膜誘電体層は、上記したように、非常に表面が均一で平坦であり、例え厚膜誘電体層上に凹凸や異物が付着しているような場合であっても、薄膜誘電体層を設けることにより、表面が平坦化される。したがって、発光層は、非常に平坦で均一な表面上に形成されることになるため、発光特性に優れたものとなる。
(5) Light-Emitting Layer The light-emitting layer 5 is formed on the thin film dielectric layer 4. As described above, the thin film dielectric layer has a very uniform surface and is flat, and even if unevenness or foreign matter is adhered on the thick film dielectric layer, the thin film dielectric layer By providing, the surface is flattened. Accordingly, since the light emitting layer is formed on a very flat and uniform surface, the light emitting layer has excellent light emitting characteristics.

発光層は、蛍光体材料を薄膜化したもので構成される。例えば、赤色発光を得る材料としては、ZnS、Mn/CdSSe等、緑色発光を得る材料としては、ZnS:TbOF、ZnS:Tb等、青色発光を得るための材料としては、SrS:Ce、(SrS:Ce/Zns)n、CaGa:Ce、SrGa:Ce等、また白色発光を得るための材料としてSrS:Ce/ZnS:Mn等が挙げられる。 The light emitting layer is made of a thin phosphor material. For example, as materials for obtaining red light emission, ZnS, Mn / CdSSe, etc., as materials for obtaining green light emission, ZnS: TbOF, ZnS: Tb, etc., as materials for obtaining blue light emission, SrS: Ce, (SrS : Ce / Zns) n, Ca 2 Ga 2 S 4: Ce, Sr 2 Ga 2 S 4: Ce , etc., and as a material for obtaining a white light emitting SrS: Ce / ZnS: Mn, and the like.

発光層の形成は、上記したような蛍光体材料を用いて、蒸着またはスパッタリングもしくはCVD法等によって行うことができる。   The light emitting layer can be formed by vapor deposition, sputtering, CVD, or the like using the phosphor material as described above.

発光層の膜厚は、100〜2000nm程度が好ましく、より好ましくは200〜1500nm程度である。   The thickness of the light emitting layer is preferably about 100 to 2000 nm, more preferably about 200 to 1500 nm.

(6)第2電極層
第2電極層7は、観測者側に設けられるため、発光層5からの発光、すなわち表示を妨げないように、透明電極材料で形成する必要がある。
(6) Second Electrode Layer Since the second electrode layer 7 is provided on the observer side, it is necessary to form it with a transparent electrode material so as not to interfere with light emission from the light emitting layer 5, that is, display.

透明電極材料としては、ITO(酸化インジウム錫)、SnO、ZnO−Al等の酸化物導電性材料が挙げられる。 Examples of the transparent electrode material include oxide conductive materials such as ITO (indium tin oxide), SnO 2 , and ZnO—Al.

第2電極層の形成は、上記の酸化物導電性材料を用いて、蒸着またはスパッタリングにより行うことができる。   The formation of the second electrode layer can be performed by vapor deposition or sputtering using the above oxide conductive material.

第2電極層の厚みは、50〜200nm程度が好ましい。   The thickness of the second electrode layer is preferably about 50 to 200 nm.

本発明を実施例によりさらに詳細に説明するが、本発明の範囲がこれら実施例に限定されるものではない。   Examples The present invention will be described in more detail with reference to examples, but the scope of the present invention is not limited to these examples.

実施例1
1.強誘電体塗布用組成物の調製
オクチル酸金属として、オクチル酸チタン酸バリウム(旭電化製)を用い、バインダーとして粘度7cPのエチルセルロース(エトセル、日新化成社製)を用い、溶媒の配合量が下記の表1の組成となるように、各成分を混合することによって強誘電体塗布用組成物を調製した。なお、オクチル酸金属は5重量%、バインダーは2重量%の添加量となるように配合した。
Example 1
1. Preparation of ferroelectric coating composition Barium octyl titanate (Asahi Denka) is used as the metal octylate, and ethyl cellulose (Ethocel, manufactured by Nisshin Kasei Co., Ltd.) with a viscosity of 7 cP is used as the binder. A ferroelectric coating composition was prepared by mixing each component so as to have the composition shown in Table 1 below. In addition, the metal octylate was mix | blended so that it might become the addition amount of 5 weight% and a binder 2 weight%.

基板上に組成物を塗布したときの、組成物のガラス基板に対する濡れ性について評価を行った。得られた組成物は、ガラス基板に対して接触角が5°以下であり測定が困難であった。そのため、ガラス(CP−600V、セントラル硝子製)上に組成物を1滴滴下して、ガラス基板上への濡れ広がりの状態を目視にて観察することにより濡れ性の評価を行った。   The wettability of the composition to the glass substrate when the composition was applied onto the substrate was evaluated. The obtained composition had a contact angle of 5 ° or less with respect to the glass substrate and was difficult to measure. Therefore, one drop of the composition was dropped on glass (CP-600V, manufactured by Central Glass), and wettability was evaluated by visually observing the state of wetting and spreading on the glass substrate.

評価基準は以下の通りとした。
◎:滴下中央部分の液面が基板に貼り付くように平坦な状態にあり、液面の周縁部分のみ盛り上がっている状態であり、液面中で平坦の部分が多い(濡れ性が非常に良好)
○:滴下中央部分の液面が基板に貼り付くように平坦な状態にあり、液面の周縁部分のみ盛り上がっている状態(濡れ性良好)
△:滴下中央部分の液面が平坦ではなく、やや盛り上がっている状態(濡れ性普通)
×:滴下中央部分の液面が盛り上がっている状態(濡れ性不良)
The evaluation criteria were as follows.
A: The liquid level in the central part of the dropping is flat so that it adheres to the substrate, and only the peripheral part of the liquid level is raised, and there are many flat parts in the liquid level (very good wettability) )
○: The liquid level at the dropping center is flat so that it sticks to the substrate, and only the peripheral part of the liquid level is raised (good wettability)
Δ: Liquid level at the center of dripping is not flat but slightly raised (normal wettability)
×: State where the liquid level at the center of the dropping is raised (poor wettability)

次いで、下記表2に示す各組成物を、シリコンウエハー基板上にスピンコート法によって塗布し、連続焼成炉でピーク温度650℃で10分間焼成を行うことにより、ガラス基板上にBaTiO膜を形成した。なお、スピンコーターの回転数は、焼成後のBaTiO膜厚が50nm(段差計で測定)となるように調製した。なお、表中の数値は重量%を表す。 Next, each composition shown in Table 2 below was applied on a silicon wafer substrate by spin coating, and baked at a peak temperature of 650 ° C. for 10 minutes in a continuous baking furnace to form a BaTiO 3 film on the glass substrate. did. The rotation speed of the spin coater was adjusted so that the BaTiO 3 film thickness after firing was 50 nm (measured with a step gauge). In addition, the numerical value in a table | surface represents weight%.

得られた焼成膜の表面を光学顕微鏡によって観察することによって焼成膜のムラについて評価を行った。評価基準は以下の通りとした。
○:ムラはなく、均一な厚みの膜であった
△:塗布液の対流が原因と思われるムラは発生し、当該ムラが目視では分からない程度に発生
×:塗布液の対流が原因と思われるムラが発生し、図2に示すような当該ムラが目視で分かる程度に発生
評価結果は表2に示される通りであった。
The surface of the obtained fired film was observed with an optical microscope to evaluate unevenness of the fired film. The evaluation criteria were as follows.
○: There was no unevenness and the film had a uniform thickness. △: Unevenness that seems to be caused by convection of the coating liquid occurred, and the unevenness was generated to the extent that it was not visually recognized. The unevenness was generated to such an extent that the unevenness as shown in FIG. 2 was visually recognized. The evaluation results were as shown in Table 2.

なお、例26の焼成膜は、ムラはないものの、図3に示されるように焼成後の膜密度が低下する問題が生じた。   Although the fired film of Example 26 was not uneven, there was a problem that the film density after firing decreased as shown in FIG.

次に、使用する樹脂の粘度を代えて強誘電体塗布用組成物を調製した。調製した各組成物の組成は表3に示される通りとした(表中の数値は重量%を表す)。   Next, a ferroelectric coating composition was prepared by changing the viscosity of the resin used. The composition of each prepared composition was as shown in Table 3 (the numerical values in the table represent% by weight).

得られた組成物について、レオメータ RS-150(HAAKE製)を用い、コーンφ=60mm、角度1°、25℃の条件下で粘度測定を行った。   About the obtained composition, viscosity measurement was performed on rheometer RS-150 (product made from HAAKE) on the conditions of cone | corn φ = 60mm, angle 1 degree, and 25 degreeC.

また、得られた組成物について、上記と同様にして焼成膜を作製し、ムラの有無について評価を行った。   Moreover, about the obtained composition, the fired film was produced like the above, and the presence or absence of the nonuniformity was evaluated.

評価結果は表3に示される通りであった。
The evaluation results are as shown in Table 3.

本発明による強誘電体塗布用組成物を用いたエレクトロルミネッセント表示素子の一例を示した模式断面図である。It is the schematic cross section which showed an example of the electroluminescent display element using the composition for ferroelectric coating by this invention. 焼成により膜を形成したときの、ムラを観察した写真である(エリア 約3×2.3mm)It is a photograph observing unevenness when a film is formed by firing (area approximately 3 × 2.3 mm) 得られた焼成膜において、膜密度が低いサンプルの電子顕微鏡写真(5万倍)である。It is an electron micrograph (50,000 times) of a sample with a low film density in the obtained fired film.

Claims (12)

オクチル酸金属化合物を主成分とする、強誘電体塗布用組成物であって、
バインダーと、少なくとも1種以上の溶媒とを含んでなり、
前記オクチル酸金属化合物の金属が、Zr、Ba、Ti、La、およびPbの群から選択される少なくとも2種以上のものであり、
前記バインダーが、前記強誘電体塗布用組成物全体に対して、1〜10重量%含まれてなる、ことを特徴とする、強誘電体塗布用組成物。
A ferroelectric coating composition comprising a metal octylate compound as a main component,
Comprising a binder and at least one solvent,
The metal of the octylic acid metal compound is at least two or more selected from the group of Zr, Ba, Ti, La, and Pb;
A composition for applying a ferroelectric material, wherein the binder is contained in an amount of 1 to 10% by weight based on the whole composition for applying a ferroelectric material.
前記オクチル酸金属が、少なくとも2種以上含まれてなる、請求項2に記載の強誘電体塗布用組成物。   The ferroelectric coating composition according to claim 2, wherein at least two kinds of the metal octylates are contained. 前記バインダーがエチルセルロースである、請求項1または2に記載の強誘電体塗布用組成物。   The ferroelectric coating composition according to claim 1, wherein the binder is ethyl cellulose. 前記溶媒が、イソプロピルアルコール、1−ブタノール、およびα−ターピネオールからなる群から選択されるものである、請求項1〜5のいずれか一項に記載の強誘電体塗布用組成物。   The ferroelectric coating composition according to claim 1, wherein the solvent is selected from the group consisting of isopropyl alcohol, 1-butanol, and α-terpineol. 前記溶媒全体に対して、イソプロピルアルコールが40重量%以上含まれてなる、請求項6に記載の強誘電体塗布用組成物。   The composition for ferroelectric coating according to claim 6, wherein isopropyl alcohol is contained in an amount of 40% by weight or more based on the total amount of the solvent. 前記溶媒全体に対して、イソプロピルアルコールが40重量%以上、1−ブタノールが40重量%以下、およびα−ターピネオールが40重量%以下含まれてなる、請求項5に記載の強誘電体塗布用組成物。   6. The composition for applying a ferroelectric substance according to claim 5, comprising isopropyl alcohol in an amount of 40% by weight or more, 1-butanol in an amount of 40% by weight or less, and α-terpineol in an amount of 40% by weight or less based on the whole solvent. object. アセチレンアルコール系界面活性剤をさらに含んでなる、請求項1〜6のいずれか一項に記載の強誘電体塗布用組成物。   The ferroelectric coating composition according to claim 1, further comprising an acetylene alcohol surfactant. 強誘電体膜を含んでなるディスプレイ基板を製造する方法であって、
基板または誘電体層上に、請求項1〜7のいずれか一項に記載の強誘電体塗布用組成物を塗布する工程と、
塗布された前記強誘電体塗布用組成物を焼成して強誘電体膜を作製する工程と、
を含んでなる、ことを特徴とする、方法。
A method of manufacturing a display substrate comprising a ferroelectric film,
Applying a ferroelectric coating composition according to any one of claims 1 to 7 on a substrate or a dielectric layer;
Firing the applied ferroelectric coating composition to produce a ferroelectric film; and
A method comprising the steps of:
塗布された前記強誘電体塗布用組成物を焼成する前に乾燥させる工程をさらに含んでなる、請求項8に記載の方法。   The method according to claim 8, further comprising a step of drying the applied composition for applying a ferroelectric substance before firing. 前記強誘電体膜が、30〜500nmである、請求項8または9に記載の方法。   The method according to claim 8 or 9, wherein the ferroelectric film has a thickness of 30 to 500 nm. 請求項8〜10のいずれか一項に記載の方法によって得られたディスプレイ基板。   The display board obtained by the method as described in any one of Claims 8-10. 請求項1〜7のいずれか一項に記載の強誘電体塗布用組成物の、ディスプレイ基板用強誘電体層、コンデンサ用強誘電体層、またはメモリ素子用強誘電体層への使用。   Use of the ferroelectric coating composition according to any one of claims 1 to 7 for a ferroelectric layer for a display substrate, a ferroelectric layer for a capacitor, or a ferroelectric layer for a memory element.
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