JPS6154742B2 - - Google Patents
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- JPS6154742B2 JPS6154742B2 JP51006432A JP643276A JPS6154742B2 JP S6154742 B2 JPS6154742 B2 JP S6154742B2 JP 51006432 A JP51006432 A JP 51006432A JP 643276 A JP643276 A JP 643276A JP S6154742 B2 JPS6154742 B2 JP S6154742B2
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Landscapes
- Inorganic Insulating Materials (AREA)
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
＜梗概＞
セラミクスでありながら透光性を有し、電気と
光の相互作用をもつ強誘電体として、Pb
（ZrTi）O3に種々の元素を導入したものが考えら
れている。特に（PbLa）（ZrTi）O3、（PLZTと
略す）が脚光を浴びている。このPLZTは大きな
電気光学効果を示し、メモリー動作を示すため画
像表示素子として有望である。鉛を含むセラミク
スを作る場合、鉛は低温から蒸気として飛び出す
ので、焼結方法や、出発原料の鉛量等を考慮する
必要がある。
光の相互作用をもつ強誘電体として、Pb
（ZrTi）O3に種々の元素を導入したものが考えら
れている。特に（PbLa）（ZrTi）O3、（PLZTと
略す）が脚光を浴びている。このPLZTは大きな
電気光学効果を示し、メモリー動作を示すため画
像表示素子として有望である。鉛を含むセラミク
スを作る場合、鉛は低温から蒸気として飛び出す
ので、焼結方法や、出発原料の鉛量等を考慮する
必要がある。
本発明は鉛を含む透光性セラミクスの特性を制
御するための手段として、焼結時に新規な手段を
とることによつてセラミクスの特性を変化させた
ものであり、特に、強誘電的性質と反強誘電的性
質の遷移に関する温度（Transition
Temperature）（Ttと略す）に関して、細かく制
御し、また、キユリー点（Tc）は変動させない
ようにしたものである。
御するための手段として、焼結時に新規な手段を
とることによつてセラミクスの特性を変化させた
ものであり、特に、強誘電的性質と反強誘電的性
質の遷移に関する温度（Transition
Temperature）（Ttと略す）に関して、細かく制
御し、また、キユリー点（Tc）は変動させない
ようにしたものである。
＜従来の技術＞
透光性セラミクスを表示装置に組み込む場合、
透光性セラミクスは温度雰囲気によつてその特性
が変化するので遷移温度Tt（Transition
Temperate）やTc（Curie点）が動作駆動に適し
た温度になるようにその組成を決定しなければな
らない。
透光性セラミクスは温度雰囲気によつてその特性
が変化するので遷移温度Tt（Transition
Temperate）やTc（Curie点）が動作駆動に適し
た温度になるようにその組成を決定しなければな
らない。
従来ではPLZTの製造の際にLa量の組成を変え
ることによりTt、Tcを決定していた。しかし、
La量の組成を変えると、Ttの他にTcも変化する
し、セラミクスの結晶構造も大きく変化させるの
で、分極量の変化も生じてくる。このように従来
の方法によれば、遷移温度Ttをかえようとする
と、キユリー温度Tcや分極量もそれに伴つて変
化し、メモリーの大きさもかわつてしまうので、
任意の特性をもつセラミクスを得られなかつた。
ることによりTt、Tcを決定していた。しかし、
La量の組成を変えると、Ttの他にTcも変化する
し、セラミクスの結晶構造も大きく変化させるの
で、分極量の変化も生じてくる。このように従来
の方法によれば、遷移温度Ttをかえようとする
と、キユリー温度Tcや分極量もそれに伴つて変
化し、メモリーの大きさもかわつてしまうので、
任意の特性をもつセラミクスを得られなかつた。
本発明は真空中での低温度処理によつて再現性
よく、Ttを制御するもので任意のTtをもつセラ
ミクスを製造する方法を提供するものである。
よく、Ttを制御するもので任意のTtをもつセラ
ミクスを製造する方法を提供するものである。
＜実施例＞
第１図は本発明に係る製造方法の一実施例の温
度制御工程を示す。最初の真空中での1300℃／６
時間／3000psiのホツトプレス処理で粒径が決定
され、次の真空中での1100℃の処理では粒成長は
ほとんどないがその継続時間（Ｘ時間）によつて
焼結体中に鉛の変動が生じた。
度制御工程を示す。最初の真空中での1300℃／６
時間／3000psiのホツトプレス処理で粒径が決定
され、次の真空中での1100℃の処理では粒成長は
ほとんどないがその継続時間（Ｘ時間）によつて
焼結体中に鉛の変動が生じた。
第２図に本発明のために用いたホツトプレス前
の粉体処理過程を示す。２１は秤量、２２は混
合、２３は一次焼成、２４は粉砕、２５は混合、
２６は成型、２７は二次焼成、２８はホツトプレ
スである。
の粉体処理過程を示す。２１は秤量、２２は混
合、２３は一次焼成、２４は粉砕、２５は混合、
２６は成型、２７は二次焼成、２８はホツトプレ
スである。
第３図は本発明で行つた結果の平均粒径を示し
たもので上記Ｘ時間にかかわらずほとんど一定で
あつた。
たもので上記Ｘ時間にかかわらずほとんど一定で
あつた。
第４図は本発明におけるキユリー温度Tcの変
化を示すもので、上記Ｘ時間にかかわらずほとん
ど一定であつた。
化を示すもので、上記Ｘ時間にかかわらずほとん
ど一定であつた。
即ち、ホツトプレス処理で粒径、Tcが決定さ
れることを示している。
れることを示している。
第５図は本発明の最も強調している特性で、真
空下での1100℃低温度処理の保持時間を制御する
ことにより、Ttが細かく制御できることを示し
ている。
空下での1100℃低温度処理の保持時間を制御する
ことにより、Ttが細かく制御できることを示し
ている。
第６図は透光性セラミクスの光学的測定を行つ
た図を示す。６１は光源、６２は検光子、６３は
PLZT測定素子、６４は受光素子である。この測
定では検光子を直交ニコルにし、電界を印加して
光量を測定した。
た図を示す。６１は光源、６２は検光子、６３は
PLZT測定素子、６４は受光素子である。この測
定では検光子を直交ニコルにし、電界を印加して
光量を測定した。
第７図は検光子を平行ニコルにし、電界を印加
しないときの透過光量をIoとし素子に直交ニコル
で電界を印加して最も透過光量の大きいときをＩ
としたもので、室温25℃におけるＩ／IoはTtの
変化とともにかわることを示している。
しないときの透過光量をIoとし素子に直交ニコル
で電界を印加して最も透過光量の大きいときをＩ
としたもので、室温25℃におけるＩ／IoはTtの
変化とともにかわることを示している。
第８図は検光子を直交ニコルにして、電界を印
加し、光量の最小値をＮ、最大値をＳとして、
Ｓ／ＮがTtの変化とともに変化することを示し
ている。但し測定温度は室温である。
加し、光量の最小値をＮ、最大値をＳとして、
Ｓ／ＮがTtの変化とともに変化することを示し
ている。但し測定温度は室温である。
第７図、第８図から透光性セラミクスは適用す
る目的に応じてTtを制御する必要性があること
が分る。
る目的に応じてTtを制御する必要性があること
が分る。
次に本発明に関する更に具体的実施例として
PLZTセラミクスをホツトプレス法により製作す
る場合について述べる。
PLZTセラミクスをホツトプレス法により製作す
る場合について述べる。
出発原料は高純度（99.99％）のPbO、La2O3、
ZrO2、TiO2粉体であり、これらを第２図に示す
ような粉体処理工程で（Pb0.91La0.09）
（Zr0.35Ti0.35）O3の組成に合成した。尚、PbO蒸
発を補うため、2.5wt％のPbOを過剰に加えてい
る。
ZrO2、TiO2粉体であり、これらを第２図に示す
ような粉体処理工程で（Pb0.91La0.09）
（Zr0.35Ti0.35）O3の組成に合成した。尚、PbO蒸
発を補うため、2.5wt％のPbOを過剰に加えてい
る。
セラミクスの結晶粒径の大きさはホツトプレス
時の温度、圧力、時間により決定される。第１図
は代表的な温度プロフアイルであるが高温部で結
晶粒径をコントロールし、加圧をやめて低温部で
セラミクス中のPbO含有量をコントロールする。
時の温度、圧力、時間により決定される。第１図
は代表的な温度プロフアイルであるが高温部で結
晶粒径をコントロールし、加圧をやめて低温部で
セラミクス中のPbO含有量をコントロールする。
第３図は高温部で1300℃、６時間、3000psi、
低温部で1100℃とし真空時間をＸ時間とし、その
後酸素雰囲気を導入してセラミクスを作成したも
のについて平均粒径を調べたもので、粒径は3.2
μｍの平均粒径となり、1100℃に保持しても粒径
が変化しないことを示している。
低温部で1100℃とし真空時間をＸ時間とし、その
後酸素雰囲気を導入してセラミクスを作成したも
のについて平均粒径を調べたもので、粒径は3.2
μｍの平均粒径となり、1100℃に保持しても粒径
が変化しないことを示している。
第４図はＸ時間を変化させてもキユリー温度
Tcはほとんど変化しないことを示している。
Tcはほとんど変化しないことを示している。
次に上記真空中における約1100℃の低温度処理
の時間制御よつてTcを略一定にしたままTtを制
御できる理由について考察すれば次の通りであ
る。
の時間制御よつてTcを略一定にしたままTtを制
御できる理由について考察すれば次の通りであ
る。
PbO、La2O3、ZrO2及びTiO2の各原料の粉体を
上記PbOを過剰に加えて合成する粉体処理を行な
い、次に真空中で加圧及び高温度加熱処理するホ
ツトプレスを行なうと、PbOは粒界において偏析
した状態で存在するものと考えられる。この状態
で次に真空中で加圧せずに約1100℃（この程度の
温度では粒成長が促進されないことが確認されて
いる）で低温度加熱すると、上記粒界に存在する
過剰のPbOが分解され粒界の状態が変化するもの
と考えられ、上記Ttの変化はこれに帰因するも
のと考察される。即ち遷移温度TtはInduced
Phase状態で現われ、強誘電体域内の敏感な相変
態に係る値であるので、セラミクス中の鉛の結合
状態に影響されるものと考えられる。因に上記Ｘ
時間を変えた時のセラミクス中のPbOの量の変化
と、遷移温度Ttの変化とはその傾向に一致が見
られる。
上記PbOを過剰に加えて合成する粉体処理を行な
い、次に真空中で加圧及び高温度加熱処理するホ
ツトプレスを行なうと、PbOは粒界において偏析
した状態で存在するものと考えられる。この状態
で次に真空中で加圧せずに約1100℃（この程度の
温度では粒成長が促進されないことが確認されて
いる）で低温度加熱すると、上記粒界に存在する
過剰のPbOが分解され粒界の状態が変化するもの
と考えられ、上記Ttの変化はこれに帰因するも
のと考察される。即ち遷移温度TtはInduced
Phase状態で現われ、強誘電体域内の敏感な相変
態に係る値であるので、セラミクス中の鉛の結合
状態に影響されるものと考えられる。因に上記Ｘ
時間を変えた時のセラミクス中のPbOの量の変化
と、遷移温度Ttの変化とはその傾向に一致が見
られる。
＜効果＞
以上の本発明によれば透光性セラミクスのキユ
リー点を変動させずに遷移温度を細かく制御する
ことができ、表示装置その他の用途に応じて最適
の電気光学素子材料を提供することができるもの
である。
リー点を変動させずに遷移温度を細かく制御する
ことができ、表示装置その他の用途に応じて最適
の電気光学素子材料を提供することができるもの
である。
第１図は本発明の一実施例の温度制御を表す工
程図、第２図は工程ブロツク図、第３図乃至第５
図は時間Ｘに対する特性を示す線図、第６図は測
定の光学系を示す配置図、第７図及び第８図は遷
移温度Ttに対する特性を示す線図である。 ６３……PLZT素子。
程図、第２図は工程ブロツク図、第３図乃至第５
図は時間Ｘに対する特性を示す線図、第６図は測
定の光学系を示す配置図、第７図及び第８図は遷
移温度Ttに対する特性を示す線図である。 ６３……PLZT素子。
Claims (1)
- １ PbO、La2O3、ZrO2及びTiO2の各原料の粉体
を上記PbOをやや過剰に加えて合成する粉体処理
工程と、次に真空中で加圧及び約1300℃の高温度
加熱処理するホツトプレス工程と、次に真空中で
加圧せずに約1100℃で所定時間低温度加熱して透
光性セラミクスの遷移温度を調整する遷移温度調
整工程とにより、透光性の（PbLa）（ZrTi）O3
を製造する方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP643276A JPS5289106A (en) | 1976-01-20 | 1976-01-20 | Manufacture of light permeable ceramics |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP643276A JPS5289106A (en) | 1976-01-20 | 1976-01-20 | Manufacture of light permeable ceramics |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5289106A JPS5289106A (en) | 1977-07-26 |
| JPS6154742B2 true JPS6154742B2 (ja) | 1986-11-25 |
Family
ID=11638222
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP643276A Granted JPS5289106A (en) | 1976-01-20 | 1976-01-20 | Manufacture of light permeable ceramics |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5289106A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63129558U (ja) * | 1987-02-13 | 1988-08-24 |
-
1976
- 1976-01-20 JP JP643276A patent/JPS5289106A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63129558U (ja) * | 1987-02-13 | 1988-08-24 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5289106A (en) | 1977-07-26 |
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