JPH0375267A - 電気光学材料用ｐｌｚｔ - Google Patents
電気光学材料用ｐｌｚｔInfo
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- JPH0375267A JPH0375267A JP1207893A JP20789389A JPH0375267A JP H0375267 A JPH0375267 A JP H0375267A JP 1207893 A JP1207893 A JP 1207893A JP 20789389 A JP20789389 A JP 20789389A JP H0375267 A JPH0375267 A JP H0375267A
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Landscapes
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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】
且里立挟立立互
本発明は電気光学材料用ＰＬＺＴに関する。
且里立笠来致亙
ＰＬＺＴは）ｌｅａｒｔｌｉｎｇらによって紹介されて
以来、透光性を有する強誘電性セラミックスとして盛ん
に研究されてきた。特に、ＰＬＺＴはＰｂとＬａの比率
、およびＴｉとＺｒの比率を変えることによって、強誘
電性、反強誘電性、常誘電性等々の様々な誘電特性を得
ることができ、２次の電気光学効果と相まって、光シヤ
ツターや光メモリ等の光制御素子への応用の研究がなさ
れてきた。
以来、透光性を有する強誘電性セラミックスとして盛ん
に研究されてきた。特に、ＰＬＺＴはＰｂとＬａの比率
、およびＴｉとＺｒの比率を変えることによって、強誘
電性、反強誘電性、常誘電性等々の様々な誘電特性を得
ることができ、２次の電気光学効果と相まって、光シヤ
ツターや光メモリ等の光制御素子への応用の研究がなさ
れてきた。
その結果、米国モトローラ社をはじめとする多くの機関
より、ＰｂおよびＬａに対するＬａの比率が９ｍｏ１％
、ＴｉおよびＺｒに対するＺｒの比率が６５ｍｏｌ％（
以下９／６５／３５組成のように表記）の組成のＰＬＺ
Ｔが光シヤツタ用として適していると報告されてきた。
より、ＰｂおよびＬａに対するＬａの比率が９ｍｏ１％
、ＴｉおよびＺｒに対するＺｒの比率が６５ｍｏｌ％（
以下９／６５／３５組成のように表記）の組成のＰＬＺ
Ｔが光シヤツタ用として適していると報告されてきた。
９／６５／３５組成のＰＬＺＴは２次の電気光学効果が
０．４ Ｘ １０−” ｍ” ／ ｖ″程度大で゛あり
、誘電ヒステリシスループがスリムループを示すことが
特徴であった。
０．４ Ｘ １０−” ｍ” ／ ｖ″程度大で゛あり
、誘電ヒステリシスループがスリムループを示すことが
特徴であった。
でる
しかしながら、９／６５／３５組成の厚さ３００μｍの
ＰＬＺＴウェハに、第１図に示す電極間距離４５０μｍ
、電極深さ５０μｍ１電極幅５０μｍの両面溝電極シャ
ッターを構成すると、第２図に示す如く、光強度が最大
を示す半波長電圧は概ね３００ｖと高電圧であった。
ＰＬＺＴウェハに、第１図に示す電極間距離４５０μｍ
、電極深さ５０μｍ１電極幅５０μｍの両面溝電極シャ
ッターを構成すると、第２図に示す如く、光強度が最大
を示す半波長電圧は概ね３００ｖと高電圧であった。
本発明者らは、上記の問題にかんがみ、鋭意検討した結
果、以下の発明を成した。
果、以下の発明を成した。
且里辺亘産
即ち、焼成後の焼結体組成において、ＰｂおよびＬａに
対するＬａの比率が７．７５〜８．５１１ＩＯ１％であ
り、かつ、ＴｉおよびＺｒに対するＺｒの比率が６７．
５〜７２．５ｍｏｌ％であるような電気光学材料用ＰＬ
ＺＴに関する。
対するＬａの比率が７．７５〜８．５１１ＩＯ１％であ
り、かつ、ＴｉおよびＺｒに対するＺｒの比率が６７．
５〜７２．５ｍｏｌ％であるような電気光学材料用ＰＬ
ＺＴに関する。
の る び
本発明に用いるＰＬＺＴ原料粉体は、Ｐｂｏ。
Ｌａ、Ｏ，、Ｚ ｒ Ｏ＊、Ｔ ｉ Ｏ，の各酸化物粉
体を第３図に示す酸化物混合法で合成したもの、或いは
、第４図に示す湿式法、或いは、アルコキシド法、或い
は、ゾルゲル法にて合成したものである。以上の合成に
よりＰｂおよびＬａに対するＬａの比率が７．７５〜８
．５ｉｏ１％であり、ＴｉおよびＺｒに対するＺｒの比
率が６７．５〜７２．５ｍｏｌ％とする。
体を第３図に示す酸化物混合法で合成したもの、或いは
、第４図に示す湿式法、或いは、アルコキシド法、或い
は、ゾルゲル法にて合成したものである。以上の合成に
よりＰｂおよびＬａに対するＬａの比率が７．７５〜８
．５ｉｏ１％であり、ＴｉおよびＺｒに対するＺｒの比
率が６７．５〜７２．５ｍｏｌ％とする。
第１表（ｄ）項に示した電気光学定数又は光散乱の状態
より、ＰｂおよびＬａに対するＬａの比率が８．５ｍｏ
ｌ％以上、もしくは、ＴｉおよびＺｒに対するＺｒの比
率が７２．５ｍｏｌ％以上の領域では９／６５／３５組
成のＰＬＺＴより大なる電気光学定数は期待できない。
より、ＰｂおよびＬａに対するＬａの比率が８．５ｍｏ
ｌ％以上、もしくは、ＴｉおよびＺｒに対するＺｒの比
率が７２．５ｍｏｌ％以上の領域では９／６５／３５組
成のＰＬＺＴより大なる電気光学定数は期待できない。
またＰｂおよびＬａに対するＬａの比率が７．７５ｍｏ
ｌ％以下、もしくは、ＴｉおよびＺｒに対するＺｒの比
率が６７、５ｍｏｌ％以下の領域（但し、ＰｂおよびＬ
ａに対するＬａの比率が８．５ｍｏｌ％以下の場合）に
おいては、光散乱効果が大となり、電気光学材料として
機能しないため上記範囲とした。
ｌ％以下、もしくは、ＴｉおよびＺｒに対するＺｒの比
率が６７、５ｍｏｌ％以下の領域（但し、ＰｂおよびＬ
ａに対するＬａの比率が８．５ｍｏｌ％以下の場合）に
おいては、光散乱効果が大となり、電気光学材料として
機能しないため上記範囲とした。
その製法としては、粉体をバインダと混合し、−軸加圧
成形、ＣＩＰ成形等を経て成形体とする。
成形、ＣＩＰ成形等を経て成形体とする。
或いは、溶剤、バインダ、可堕剤等と混錬して、薄膜形
成法であるドクターブレード法、或いは、スリップキャ
スト法にて成形体とする。
成法であるドクターブレード法、或いは、スリップキャ
スト法にて成形体とする。
ドクターブレード法、或いは、スリップキャスト法にて
得た成形体は、５００℃の大気下で脱脂を行い、その他
の成形法にて得た成形体は、そのままの状態にて焼結を
行う。
得た成形体は、５００℃の大気下で脱脂を行い、その他
の成形法にて得た成形体は、そのままの状態にて焼結を
行う。
焼結は、ホットプレス法、或いは、常圧焼結法にて行う
。
。
ホットプレスによる焼結では、１１００〜１２５０℃、
５０〜３００ｋｇ／ｄ％Ｏ１雰囲気にて５〜２５時間の
焼結が好ましい。
５０〜３００ｋｇ／ｄ％Ｏ１雰囲気にて５〜２５時間の
焼結が好ましい。
また、常圧焼結法の場合、成形体をアルミナ、或いはマ
グネシアのルツボ内に入れ、周囲にＰｂＯ雰囲気粉を同
時に封入した後、１１５０〜１３５０℃、Ｏ，およびＰ
ｂＯ混合雰囲気にて１０〜５０時間の焼結が好ましい。
グネシアのルツボ内に入れ、周囲にＰｂＯ雰囲気粉を同
時に封入した後、１１５０〜１３５０℃、Ｏ，およびＰ
ｂＯ混合雰囲気にて１０〜５０時間の焼結が好ましい。
このような方法にて得られた焼結体は、組成をＥＰＭＡ
および湿式分析法により決定した。
および湿式分析法により決定した。
更に、焼結体より、厚さ３００μｍのウェハを切り出し
、光学面研磨した後、第１図に示す如く、電極間距離４
５０μ恥電極深さ５０μｍ％電極幅５０μｍの両面くし
形溝電極を形成し、第５図に示す装置にて電気光学定数
を求めた。
、光学面研磨した後、第１図に示す如く、電極間距離４
５０μ恥電極深さ５０μｍ％電極幅５０μｍの両面くし
形溝電極を形成し、第５図に示す装置にて電気光学定数
を求めた。
第１表は、本発明の範囲内、外の組成および電気光学定
数、誘電特性をまとめたものである。９／６５／３５組
成のＰＬＺＴと比べて、本発明で示した組成範囲のＰＬ
ＺＴの電気光学定数は大であり、光シヤツター等の電気
光学素子用の材料として優れている。
数、誘電特性をまとめたものである。９／６５／３５組
成のＰＬＺＴと比べて、本発明で示した組成範囲のＰＬ
ＺＴの電気光学定数は大であり、光シヤツター等の電気
光学素子用の材料として優れている。
芸ｍ
出発原料として市販高純度試薬（４Ｎ以上）のＰｂ０％
Ｌａ、Ｏ，、ＺｒＯ，、Ｔ ｉ Ｏ，を、第１表（ａ）
に示す各組成となるように秤量し、ボールミルにて２０
時間エタノール湿式混合を行い、続いて９００℃ ２時
間の仮焼、更にボールミルにて２０時間エタノール湿式
粉砕を行い各組成のＰＬＺＴ原料粉を得た。
Ｌａ、Ｏ，、ＺｒＯ，、Ｔ ｉ Ｏ，を、第１表（ａ）
に示す各組成となるように秤量し、ボールミルにて２０
時間エタノール湿式混合を行い、続いて９００℃ ２時
間の仮焼、更にボールミルにて２０時間エタノール湿式
粉砕を行い各組成のＰＬＺＴ原料粉を得た。
次に、これら各組成の原料粉６０ｇを４０＋ｎｍφの金
型にて一軸加圧後、ＣＩＰにて等方的に加圧した成形体
を得た。
型にて一軸加圧後、ＣＩＰにて等方的に加圧した成形体
を得た。
続いてこれらの成形体をＯｌおよびＰｂＯガス混合雰囲
気中にて１２００℃５０時間焼結した。
気中にて１２００℃５０時間焼結した。
得られた焼結体は厚さ０．３１１Ｉ１１にスライスし、
両面を光学面研磨して電気光学材料用透明ウェハとし
た。
両面を光学面研磨して電気光学材料用透明ウェハとし
た。
第１表（ｂ）は焼結体の組成を示したものである。
第１表（ｃ）は得られたウェハの６３３ｍｍにおける分
光透過率である。
光透過率である。
次にこれら各組成のウェハを用い、第１図に示す電極間
距離４５０μｍ、電極深さ５０μ鳳、電極幅５０μｌの
両面溝電極シャッターを構成し、第５図に示す装置によ
り電気光学定数の測定を行った。
距離４５０μｍ、電極深さ５０μ鳳、電極幅５０μｌの
両面溝電極シャッターを構成し、第５図に示す装置によ
り電気光学定数の測定を行った。
第１表（ｄ）はこれら各組成のＰＬＺＴの電気光学定数
である。
である。
第１表（ｅ）、（ｆ）、（ｇ）はこれら各組成のＰＬＺ
Ｔの誘電ヒステリシスループより求めた坑電界、残留分
極、自発分極を示したものである。
Ｔの誘電ヒステリシスループより求めた坑電界、残留分
極、自発分極を示したものである。
第１表に示すごとく好ましい電気光学定数が得られた。
更に、本発明で限定した組成の範囲における誘電ヒステ
リシスループは第１表（ｅ）、（ｆ）に示される如く坑
電界および残留分極が小さくいわゆるスリムループの強
誘電体に属しており、かつ、第１表（ｇ）に示される如
く自発分極が大である為に、電気光学材料として９／６
５／３５組成よりも優れていることが確認された。（第
１表末尾記載）１息盟又 出発原料としてＬａ、Ｏ，を硝酸に溶解し、この溶液中
へＺ ｒ Ｏ（Ｎｏ、）、水溶液とＴ Ｌ Ｃ１４水溶
液を加え混合する。この溶液をＰｂＯを懸濁したアンモ
ニア水中へ滴下、共沈し、混合沈澱を得た。
リシスループは第１表（ｅ）、（ｆ）に示される如く坑
電界および残留分極が小さくいわゆるスリムループの強
誘電体に属しており、かつ、第１表（ｇ）に示される如
く自発分極が大である為に、電気光学材料として９／６
５／３５組成よりも優れていることが確認された。（第
１表末尾記載）１息盟又 出発原料としてＬａ、Ｏ，を硝酸に溶解し、この溶液中
へＺ ｒ Ｏ（Ｎｏ、）、水溶液とＴ Ｌ Ｃ１４水溶
液を加え混合する。この溶液をＰｂＯを懸濁したアンモ
ニア水中へ滴下、共沈し、混合沈澱を得た。
これを脱水、す゛パルプ処理をしてＣ１，を洗浄、除去
し、乾燥後、８００℃ ２時間の仮焼を行い、ボールミ
ルにて２０時間エタノール湿式粉砕を行い、８／７０／
３０組成のＰＬＺＴ粉体を得た。
し、乾燥後、８００℃ ２時間の仮焼を行い、ボールミ
ルにて２０時間エタノール湿式粉砕を行い、８／７０／
３０組成のＰＬＺＴ粉体を得た。
次にこの原料粉５００ｇを８０餉φの金型にて一軸加圧
後、ＣＩＰにて等方的に加圧した成形体を作成した。
後、ＣＩＰにて等方的に加圧した成形体を作成した。
続いて、この成形体をＯ１雰囲気中にて１３００℃、１
５０ｋｇ１−加圧の条件下で１５時間のホットプレスを
行い、焼結体を得た。
５０ｋｇ１−加圧の条件下で１５時間のホットプレスを
行い、焼結体を得た。
得られた焼結体の組成は７．９／７０．３／２９．７で
あり、実施例１と同一の方法にて測定した電気光学定数
は１，５Ｘ１０−ｓ１／ｖｊであった。この値は実施例
１で示した酸化物混合法の粉体を常圧焼結したものとほ
ぼ等しく、粉体合成方法および焼結方法によらず、本発
明にて示した組成範囲で同様の電気光学的特性が得られ
ることを確認した。
あり、実施例１と同一の方法にて測定した電気光学定数
は１，５Ｘ１０−ｓ１／ｖｊであった。この値は実施例
１で示した酸化物混合法の粉体を常圧焼結したものとほ
ぼ等しく、粉体合成方法および焼結方法によらず、本発
明にて示した組成範囲で同様の電気光学的特性が得られ
ることを確認した。
旦藍盟土
実施例１と同様な処理条件で行った結果、ＰｂおよびＬ
ａに対するＬａの比率が８．５ｍｏｌ％以上もしくは、
ＴｉおよびＺｒに対するＺｒの比率が７２．５ｍｏｌ％
以上の領域では、第２表に示すごとく電気光学定数（１
’ ／Ｖ）が、０．４０ Ｘ １０−″” （ｍ”Ｖ）
以下と低く好ましくない。
ａに対するＬａの比率が８．５ｍｏｌ％以上もしくは、
ＴｉおよびＺｒに対するＺｒの比率が７２．５ｍｏｌ％
以上の領域では、第２表に示すごとく電気光学定数（１
’ ／Ｖ）が、０．４０ Ｘ １０−″” （ｍ”Ｖ）
以下と低く好ましくない。
また、ＰｂおよびＬａに対するＬａの比率が７゜７５ｍ
ｏｌ％以下、もしくは、ＴｉおよびＺｒに対するＺｒの
比率が６７．５ｉｏ１％以下の領域（但し、Ｐｂおよび
Ｌａに対するＬａの比率が８．５ｍｏｌ％以下の場合）
においては光散乱効果が大となり、電気光学材料として
機能するものではなかった。（第２表末尾記載） 盗−一一展 （１） 本発明に係る発明は、電気光学定数が高く、
・光散乱のない電気光学材料を提供するものである。
ｏｌ％以下、もしくは、ＴｉおよびＺｒに対するＺｒの
比率が６７．５ｉｏ１％以下の領域（但し、Ｐｂおよび
Ｌａに対するＬａの比率が８．５ｍｏｌ％以下の場合）
においては光散乱効果が大となり、電気光学材料として
機能するものではなかった。（第２表末尾記載） 盗−一一展 （１） 本発明に係る発明は、電気光学定数が高く、
・光散乱のない電気光学材料を提供するものである。
（２）上記（１）の効果が著しいため、光シヤツター、
ズームレンズ、光プリンタ用ヘッド等に好適に用いられ
る。
ズームレンズ、光プリンタ用ヘッド等に好適に用いられ
る。
−４０で
第１図は、両面導電極シャッターの構造を示す。
第２図は、従来の印加電圧と光強度を示す。
第３図、第４図は、ＰＬＺＴ混合粉の製造方法の一態様
を示す。 第５図は、電気光学定温の測定装置を示す。 ｌは、ＰＬＺＴウェハ ２は、共通電極 ３は、両面溝電極 ４は、リード線 ５は、偏光板 ６は、保護ガラス板 ７は、半波長電圧 ８は、Ｈｅ−Ｎｅレーザ ９は、レーザコリメーター Ｏは、偏光子 ｌは、ＰＬＺＴ光シャッタ ２は、検光子 ３は、集光レンズ ４は、アパチャー １５は、光検出器 １６は、光シヤツタ駆動電源 １７は、光パワーメーター を示す。
を示す。 第５図は、電気光学定温の測定装置を示す。 ｌは、ＰＬＺＴウェハ ２は、共通電極 ３は、両面溝電極 ４は、リード線 ５は、偏光板 ６は、保護ガラス板 ７は、半波長電圧 ８は、Ｈｅ−Ｎｅレーザ ９は、レーザコリメーター Ｏは、偏光子 ｌは、ＰＬＺＴ光シャッタ ２は、検光子 ３は、集光レンズ ４は、アパチャー １５は、光検出器 １６は、光シヤツタ駆動電源 １７は、光パワーメーター を示す。
Claims (1)
- ＰＬＺＴにおいて、ＰｂおよびＬａに対するＬａの比
率が７．７５〜８．５ｍｏｌ％、かつ、ＴｉおよびＺｒ
に対するＺｒの比率が６７．５〜７２．５ｍｏｌ％であ
ることを特徴とする電気光学材料用ＰＬＺＴ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1207893A JPH0375267A (ja) | 1989-08-14 | 1989-08-14 | 電気光学材料用ｐｌｚｔ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1207893A JPH0375267A (ja) | 1989-08-14 | 1989-08-14 | 電気光学材料用ｐｌｚｔ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0375267A true JPH0375267A (ja) | 1991-03-29 |
Family
ID=16547316
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1207893A Pending JPH0375267A (ja) | 1989-08-14 | 1989-08-14 | 電気光学材料用ｐｌｚｔ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0375267A (ja) |
-
1989
- 1989-08-14 JP JP1207893A patent/JPH0375267A/ja active Pending
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