JP2660279B2 - 強誘電性高分子薄膜の形成方法 - Google Patents

強誘電性高分子薄膜の形成方法

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利光 小沼
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は密着性の高い安定な特性の強誘電性薄膜の形
成方法に関するものである。 本発明は強誘電性高分子薄膜の形成方法に関するもの
である。 強誘電性物質の比誘電率は非常に大きく強誘電体はコ
ンデンサー材料として重要である。さらに圧電性、焦電
性などを有するので、メモリー、平面スピーカー、表示
素子への利用は広い。 強誘電性高分子は、チタン酸バリウムなどの無機強誘
電体に比して容易に形成できる強誘電体である。 そのため、その利用範囲も広範囲なものとなる。 〔従来の技術〕 強誘電性を示す高分子は、PVDF:ポリフッ化ビニリデ
ン,P（VDF＋TrFE）：フッ化ビニリデンとトリフッ化エ
チレンの共重合体,P（VDF＋TeFE）：フッ化ビニリデン
とテトラフッ化エチレンの共重合体、Ｐ（VDCN＋VA
C）：ビニリデンシアナイドとビニリデンアセテートの
共重合体等がある。 その多くは、フッ素系の高分子であり、それらと基
板、または電極の密着性は低く、信頼性の高い安定な薄
膜を得ることは難しい。従って強誘電性高分子の優れた
特性を失わずにこの薄膜の改質をする必要がある。 〔問題を解決する為の手段〕 本発明では、かかる問題を解決する為下記のような手
段を用いた。 強誘電性高分子薄膜を作製するには強誘電性高分子と
混合性のよいもの、溶媒が共通であること、強誘電性を
そこなわない為に比較的直線性の高い構造を有する非強
誘電性高分子を用いる必要がある。その目的の為にポリ
塩化ビニル等のポリビニル類、ナイロン類、ポリイミド
類、ポリアクリロニトリル、ポリエーテルアミドなどを
非強誘電性高分子として用いるのが有用である。 これらとＰ（VDF＋TeFE）などの強誘電体を重量比で
強誘電体：非強誘電体＝2:8〜8:2の割合の混合溶液から
加熱成膜することにより基板に対して密着性の高い、安
定した強誘電性高分子薄膜を得ることができることを特
徴とする。この場合、混合比により自発分極の大きさの
制御をすることが可能である。 以下実施例により本発明を説明する。 〔実施例〕 200gのＰ（VDF＋TeFE）を10のＮ−メチル−２−ピ
ロリドン中に入れ加熱溶解させる。次にこれとポリイミ
ドとして日立化成（株）PIQ5と混合し、80℃で十分混
和させ、濾過したものを混合高分子溶液とする。この場
合高分子の重量比はＰ（VDF＋TeFE）:PIQ＝2:1となる。 これをパターニングした電極を有するガラス基板上に
スピンコートし、200℃で２時間加熱し、強誘電性高分
子薄膜を作製した。 この薄膜の厚さは2000Åであった。 さらに蒸着法またはスパッタ法によりAl、またはCrを
成膜した。その上にレジストを塗布しフォトリソグラフ
ィによりパターニング、エッチングし、上部電極を形成
した。この工程においても混合薄膜は剥離することもな
く、本発明によりその密着性や、耐溶材性が著しく向上
した。 この試料の自発分極をＤ−Ｅヒステリシスループ法に
より測定した。 自発分極は300nC/cm2であった。混合比を2:8〜8:2ま
で変化させることにより自発分極は80〜500nC/cm2と変
化する。これは本来のＰ（VDF＋TeFE）の自発分極数μC
/cm2と混合比から計算される自発分極の値より１ケタ程
度は下がっている。非強誘電性高分子を混合することに
より、結晶化度が低下している為である。 しかし本強誘電性高分子薄膜は基板との密着性や、耐
溶材性が向上し数千Åの薄膜にもかかわらずピンホール
の少ない安定した強誘電性高分子薄膜が得られた。 〔発明の効果〕 本発明は強誘電性高分子と非強誘電性高分子の混合し
たことを特徴とするものである。本発明により下地其板
に対する薄膜の密着性が従来に比べて格段に向上し、さ
らに有機溶媒に対する薄膜の信頼性も向上した。 このためピンホールの少ない安定な強誘電性高分子薄
膜を大面積其板上に容易に形成することが可能となっ
た。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭57−44646（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−48983（ＪＰ，Ａ)

Claims (1)

  1. (57)【特許請求の範囲】 １．ポリフッ化ビニリデン、フッ化ビニリデンとトリフ
    ッ化エチレンの共重合体、フッ化ビニリデンとテトラフ
    ッ化エチレンの共重合体、ビニリデンシアナイドとビニ
    リデンアセテートの共重合体から選ばれた１種類または
    それらの混合物よりなる強誘電性高分子と、 ポリ塩化ビニル、ポリイミド類、ポリエーテルアミド、
    ナイロン類、ポリシアノアクリレイトのうちから選ばれ
    た１種類またはそれらの混合物よりなる非強誘電性高分
    子とを混合して形成することを特徴とする強誘電性高分
    子薄膜の形成方法。 ２．特許請求の範囲第１項において前記強誘電性高分子
    と非強誘電性高分子の混合比が、重量比で4:1から1:4の
    範囲にある強誘電性高分子の形成方法。
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