电介质组合物及使用其的电容器制造技术

本发明专利技术提供一种电介质组合物及使用其的电容器，所述电介质组合物含有(a)树脂、(b)具有钙钛矿类结晶结构的高介电常数无机粒子，(b)高介电常数无机粒子的平均粒径为0.002μm以上0.06μm以下，所述电介质组合物的频率1kHz的相对介电常数为10以上、300以下。

Dielectric composition and capacitor using the same

The present invention provides a dielectric capacitor and its composition, the dielectric composition containing resin, (a) (b) with perovskite crystal structure with high dielectric constants of inorganic particles, the average particle (b) high dielectric constant inorganic particle size of 0.002 m above 0.06 m, the relative the dielectric constant frequency 1kHz the dielectric composition is less than 10, 300.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及糊剂组合物及电介质组合物、以及由该组合物形成的透明电容器，所 述糊剂组合物及电介质组合物在平板显示器、挠性显示器、电子纸、便携信息终端的显示 器、触摸式面板等信息显示部件中，在需要透明性的区域中形成透明的高介电常数层，通过 作为层间绝缘膜与透明电极等组合，可以形成透明的电容器等。
技术介绍
作为制作内藏在安装基板内的电容器用层间绝缘膜的方法，已知有涂布在树脂中 分散高介电常数无机粒子得到的糊剂组合物并使其干燥、固化的方法(参见专利文献1 2)。但是，由上述方法制作的层间绝缘膜由于所用粒子的粒径较大和膜厚较厚，所以是不透 明的，难以用作透明电介质膜。另一方面，也已知有下述技术，S卩，使高介电常数无机粒子分散于液晶取向膜树脂 中，提高相对介电常数至6 7 (参见专利文献3)。该技术虽然能得到达到树脂单体的2 2. 5倍的相对介电常数，但是相对介电常数的值为6 7，是不充分的，以该膜作为层间绝缘 膜的电容器的静电电容小，无法实用。首先，制造使无机粒子良好地分散在有机溶剂中得到的分散液，然后，通过混合分 散液和树脂，可以使无机粒子分散在树脂材料中。市售的平均粒径为纳米 数十纳米级的 无机粒子通常使各个粒子(1次粒子)适度地凝集，作为平均粒径为数十微米的粉体状粒子 (2次粒子)被提供。因此，为了制备平均粒径为0.06μπι以下的无机粒子的分散液，必须在 分散介质中解开该2次粒子的凝集，制备1次粒子稳定分散的分散液。但是，无机粒子的粒 径变得较微小时，用于对凝集的无机粒子施加剪切应力的装置无法追随粒子大小，所以非 常难以使无机粒子均勻地分散在分散介质中。另外，由于表面积相对于粒子重量的比例变 高，进行分散时，分散液的粘度增加，难以进一步进行分散。另一方面，作为使无机粒子以1次粒子的状态分散的方法，已知有使用均化器、珠 磨机(beads mill)、超声波分散机等分散装置的方法。特别是为了将无机粒子分散为平均 粒径0. 06 μ m以下的微小粒子，可以优选使用通过由微小的珠子摩擦产生的剪切应力来促 进分散的珠磨机。例如，有使用珠磨机将粒径70nm以下的二氧化硅粒子分散在有机溶剂中的例子 (参见专利文献4)。但是，专利文献4中记载的方法是关于二氧化硅粒子之类极性高、比较 容易分散在有机溶剂中的无机粒子的方法，对其他无机粒子无效。并且，即使是容易分散的 二氧化硅粒子，用作分散介质的有机溶剂也限于醇类，用珠磨机分散后，使用离心分离机， 减小粒径。另外，专利文献4中给出了关于氧化铝等极性比二氧化硅粒子小的粒子的分散例，但是针对除二氧化硅粒子以外的其他粒子，未给出具体的粒径分布，普遍认为难以达到 分散至1次粒子。作为极性小的粒子，可以举出具有钙钛矿类结晶结构的高介电常数无机 粒子即钛酸钡等。另外，也提出了使用珠磨机进行纳米级碳粒子分散的方法(参见专利文献5)。但 是，专利文献5中记载的方法使用极性高的水作为分散介质，比一般的有机溶剂容易分散。 因此，针对一般的有机溶剂，专利文献5记载的方法是无效的。上述现有分散方法的分散程度大多取决于无机粒子的种类或大小、分散介质的种 类，其中，适用于分散具有钙钛矿类结晶结构的高介电常数无机粒子时，实现稳定的分散性 是非常困难的。专利文献1 特开2005-38821号公报(权利要求书)专利文献2 特开2004-285105号公报(权利要求书)专利文献3 特开平4-70818号公报(权利要求书)专利文献4 特开2004-346288号公报(6页，实施例)专利文献5 美国专利申请公开第2005/8560号说明书
技术实现思路
鉴于上述情况，本专利技术提供一种糊剂组合物及电介质组合物、以及由该组合物形 成的透明电容器，所述糊剂组合物及电介质组合物能在需要透明性的区域中形成透明的高 介电常数层，通过作为层间绝缘膜与透明电极等组合形成透明的电容器、或能控制带电量 的透明电介质层。S卩，一种糊剂组合物的制备方法，所述糊剂组合物是含有(a)树脂、(b)具有钙钛 矿类结晶结构的高介电常数无机粒子、及(c)有机溶剂形成的糊剂组合物，(b)高介电常数 无机粒子的平均粒径为0. 002 μ m以上0. 06 μ m以下，总有机溶剂量为糊剂组合物总量的35重量％以上85重量％以下。另外，本专利技术的另一个方案为一种电介质组合物和使用该电介质组合物作为绝缘 膜得到的电容器，所述电介质组合物为含有(a)树脂、(b)具有钙钛矿类结晶结构的高介电 常数无机粒子形成的电介质组合物，(b)高介电常数无机粒子的平均粒径为0. 002 μ m以上 0. 06ym 以下。根据本专利技术，可以得到相对介电常数大、在波长400 700nm的整个区域中透光率 高的电介质组合物及作为用于得到该电介质组合物的原料的糊剂组合物。并且，本专利技术的 组合物即使为Iym的薄膜，漏电流也小，高电压保持率大。另外，上述电介质组合物可以提 供用于显示器部件等要求高可见光透射率的用途中的电容器用层间绝缘膜。附图说明是表示实施例中用于计算电压保持率的上部电极和ITO透明电极间的电位 差和施加矩形脉冲的关系的图。具体实施例方式本专利技术的糊剂组合物含有(a)树脂、(b)具有钙钛矿类结晶结构的高介电常数无机粒子、及(c)有机溶剂，(b)高介电常数无机粒子的平均粒径为0. 002 μ m以上0. 06 μ m以 下，总有机溶剂量是糊剂组合物总量的35重量％以上85重量％以下。用于本专利技术的(b)具有钙钛矿类结晶结构的高介电常数无机粒子的平均粒径为 0. 002 μ m以上0. 06 μ m以下，优选为0. 002 μ m以上0. 04 μ m以下，更优选为0. 002 μ m以上、 0. 03 μ m以下。(b)具有钙钛矿类结晶结构的高介电常数无机粒子的平均粒径为0.06 μ m 以下时，使糊剂组合物固化得到的电介质组合物的表面易变得平滑，因此光在表面的散射 减小，结果可以增加透光率。传输的光线受到瑞利(Rayleigh)散射的强度与存在于光线通 过的介质中的粒子粒径的立方具有正相关关系，所以电介质组合物中的(b)具有钙钛矿类 结晶结构的高介电常数无机粒子的粒径越小，(b)高介电常数无机粒子抑制光线透射的瑞 利散射越小。(b)具有钙钛矿类结晶结构的高介电常数无机粒子的平均粒径为0.04μπι以 下时，使光透射固化糊剂组合物得到的电介质组合物时由(b)高介电常数无机粒子引起的 瑞利散射的抑制效果显著，易增加透光率。(b)具有钙钛矿类结晶结构的高介电常数无机粒 子的平均粒径为0.03 μ m以下时，(b)高介电常数无机粒子难以在糊剂中沉降。(b)具有钙 钛矿类结晶结构的高介电常数无机粒子的平均粒径为0. 002 μ m以上时，高介电常数无机 粒子的结晶性增强，所以可以增大(b)高介电常数无机粒子的介电常数，从而易于增大电 介质组合物的介电常数。本专利技术的糊剂组合物中的总有机溶剂量为糊剂组合物总量的35重量％以上85重 量％以下，并且优选为45重量％以上、或75重量％以下。有机溶剂量为糊剂组合物总量的 85重量％以下时，糊剂中的固态成分量足够多，所以形成涂布膜时，即使在膜厚较薄的情况 下，也易得到连续膜。有机溶剂量为糊剂组合物总量的75重量％以下时，能抑制干燥时有 机本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种电介质组合物，所述电介质组合物含有（ａ）树脂、（ｂ）具有钙钛矿类结晶结构的高介电常数无机粒子，高介电常数无机粒子（ｂ）的平均粒径为０．００２μｍ以上０．０６μｍ以下，所述电介质组合物的频率１ｋＨｚ的相对介电常数为１０以上、３００以下。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：野中敏央，原义豪，吉冈正裕，
申请(专利权)人：东丽株式会社，
类型：发明
国别省市：JP