フォトルミネッセンス発光膜及びそれを備えたフォトルミネッセンス素子
【課題】可視波長域の少なくとも一部の波長域の光を高い透過率で透過させるＰＬ素子を提供する。
【解決手段】フォトルミネッセンス発光膜２０は、フォトルミネッセンス光を出射するものである。フォトルミネッセンス発光膜２０は、フォトルミネッセンス光を出射する蛍光体を含む発光微粒子２１を備えている。発光微粒子２１は、法線方向平均粒径が８００ｎｍを蛍光体の屈折率で割った値の１／４未満となるように形成されている。
【解決手段】フォトルミネッセンス発光膜２０は、フォトルミネッセンス光を出射するものである。フォトルミネッセンス発光膜２０は、フォトルミネッセンス光を出射する蛍光体を含む発光微粒子２１を備えている。発光微粒子２１は、法線方向平均粒径が８００ｎｍを蛍光体の屈折率で割った値の１／４未満となるように形成されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はフォトルミネッセンス発光膜及びそれを備えたフォトルミネッセンス素子に関する。詳細には、可視波長域の少なくとも一部の波長域の光を透過させるフォトルミネッセンス発光膜及びそれを備えたフォトルミネッセンス素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、次世代フルカラー表示素子として、フォトルミネッセンス素子（以下、「ＰＬ素子」とすることがある。）の研究が盛んに行われている。ＰＬ素子は、一般的に、発光素子と、その発光素子から出射された光を受光して、受光した光とは波長の異なる蛍光を出射させるフォトルミネセンス発光膜（以下、「ＰＬ発光膜」とすることがある。）とを備えている。発光素子の種類は特に限定されるものではなく、例えば、特許文献１及び２等には、その一例として、発光素子として無機エレクトロルミネッセンス発光素子（以下、「エレクトロルミネッセンス発光素子」を「ＥＬ発光素子」とすることがある。）を備えたＰＬ素子が開示されている。
【特許文献１】特開平１１−１９５４８８号公報
【特許文献２】特開平１１−１９５４８９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、一般的にＰＬ発光膜は、混濁しており、可視波長域の全域において光透過率が比較的低いという問題がある。このため、従来のＰＬ発光膜では可視光透過性の（詳細には、可視波長域の少なくとも一部の波長域の光を高い透過率で透過させる）ＰＬ素子を実現するのが困難であるという問題がある。
【０００４】
本発明は係る点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、可視波長域の少なくとも一部の波長域の光を高い透過率で透過させるＰＬ発光膜、及びＰＬ素子を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明に係るフォトルミネッセンス発光膜は、フォトルミネッセンス光を出射するものである。本発明に係るフォトルミネッセンス発光膜は、フォトルミネッセンス光を出射する蛍光体を含む発光微粒子を備えている。発光微粒子は、フォトルミネッセンス発光膜の法線方向における平均粒径（以下、「法線方向平均粒径」とすることがある。）が８００ｎｍを蛍光体の屈折率で割った値の１／４未満となるように形成されている。すなわち、蛍光体の屈折率をＮとした場合、発光微粒子は、法線方向平均粒径Ｄzが下記数式（１）を満たすように形成されている。
【０００６】
Ｄz＜８００／（４Ｎ） ・・・ 数式（１）
また、言い換えれば、法線方向平均粒径Ｄzに４Ｎを乗じて得られる値が８００よりも小さくなるように発光微粒子が形成されている。すなわち、下記数式（２）を満たすように発光微粒子が形成されている。
【０００７】
Ｄz×４Ｎ＜８００ ・・・ 数式（２）
このようにすることによって、可視波長域（４００ｎｍ以上８００ｎｍ以下）の少なくとも一部の波長域の光（具体的には、可視光のうち、法線方向平均粒径Ｄzに４Ｎを乗じて得られる波長（以下、「散乱波長」とすることがある。）以上の波長を有する光）が発光微粒子により散乱されることが抑制される。従って、少なくとも一部の可視光（詳細には、散乱波長以上の波長を有する可視光）の高い透過率を実現することができる。
【０００８】
法線方向平均粒径Ｄzは、数式（１）を満たす範囲内で、透過させたい光の波長（波長域）によって適宜決定することができる。例えば、可視光のうち赤色の光（波長が６００ｎｍより大きく８００ｎｍ未満の光）のみを透過させたい場合は、下記数式（３）（数式（４））を満たすように法線方向平均粒径Ｄzを設定することが好ましい。
【０００９】
６００／（４Ｎ）≦Ｄz＜８００／（４Ｎ） ・・・ 数式（３）
６００≦Ｄz×４Ｎ＜８００ ・・・ 数式（４）
赤色の光及び黄色の光（波長が５６０ｎｍより大きく６００ｎｍ以下の光）を透過させたい場合は、法線方向平均粒径Ｄzが６００ｎｍを蛍光体の屈折率で割った値の１／４未満であることが好ましい。
【００１０】
さらに、緑色の光（波長が４８０ｎｍより大きく５６０ｎｍ以下の光）を透過させたい場合は、法線方向平均粒径Ｄzが５６０ｎｍを蛍光体の屈折率で割った値の１／４未満であることが好ましい。
【００１１】
さらに、青色の光（波長が４４０ｎｍより大きく４８０ｎｍ以下の光）を透過させたい場合は、法線方向平均粒径Ｄzが４８０ｎｍを蛍光体の屈折率で割った値の１／４未満であることが好ましい。
【００１２】
さらに、紫色の光（波長が４００ｎｍより大きく４４０ｎｍ以下の光）を透過させたい場合は、法線方向平均粒径Ｄzが４４０ｎｍを蛍光体の屈折率で割った値の１／４未満であることが好ましい。
【００１３】
可視波長域全域の光（波長が４００ｎｍ以上８００ｎｍ以下の波長の光）を透過させたい場合は、法線方向平均粒径Ｄzが４００ｎｍを蛍光体の屈折率で割った値の１／４未満であることが好ましい。
【００１４】
尚、可視光の散乱度合いは主として法線方向平均粒径Ｄzの大きさと相関し、ＰＬ発光膜の膜面内方向における発光微粒子の粒径の大きさとはほとんど相関しない。このため、ＰＬ発光膜の膜面内方向における発光微粒子の粒径は特に限定されるものではない。例えば８００ｎｍを蛍光体の屈折率で割った値よりも大きくてもよく、当該値以下であってもよい。また、発光微粒子は、法線方向平均粒径Ｄzと膜面内方向における平均粒径とがほぼ等しい球状に形成されていてもよい。
【００１５】
尚、平均粒径は、例えば、Ｘ線回折装置（ブルッカー社製ＭＸＰ１８）により測定・算出することができる。詳細には、ＰＬ発光膜をＸ線回折することにより、ＰＬ発光膜に含まれる発光微粒子の回折ピーク幅が得られる。得られた回折ピーク幅より発光微粒子の平均粒径を算出することができる。平均粒径の算出は、いわゆるシェラーの式を用いて行われる。具体的には、平均粒径（ｌ）は、ｌ＝０．９４λ／Δ（２θ）・ｃｏｓθにより与
えられる（λ：回折に用いるＸ線波長、θ：回折角度、Δ（２θ）：回折ピーク幅）。
【００１６】
また、本明細書において、「蛍光体の屈折率」は、蛍光体が母材と発光中心とを含む場合は母材の屈折率と等しくなる。このため、「蛍光体の屈折率」は、母材のバルク又は薄膜を形成し、その屈折率を測定することによっても測定することができる。尚、屈折率は、例えば エリプソメーター（ガートナー社製Ｌ１０６Ｂ）により測定することができる。
【００１７】
本発明に係るフォトルミネッセンス発光膜では、発光微粒子の法線方向平均粒径Ｄzが蛍光体のボーア半径の２倍以下であることが好ましい。すなわち発光微粒子のＰＬ発光膜の法線方向における平均粒子半径がボーア半径以下であることが好ましい。
【００１８】
発光微粒子の法線方向平均粒径Ｄzを蛍光体のボーア半径の２倍以下にすることによって、励起によって生じる電子−正孔対（エキシントン）が狭いナノ空間に閉じ込められて安定化されるため、発光量子効果が得られる。このため、高い発光効率を実現することができる。
【００１９】
本発明に係るフォトルミネッセンス発光膜では、発光微粒子が実質的に蛍光体からなる微粒子がコーティング膜によりコーティングされてなるものであってもよい。そうすることによって、発光微粒子の凝集を抑制することが可能となる。コーティング膜としては、例えば、実質的に二酸化ケイ素（ＳｉＯ2）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）等の無機酸化物からなる膜やミセルにより構成された膜等が挙げられる。
【００２０】
本発明に係るフォトルミネッセンス発光膜は、その膜厚が８００ｎｍを蛍光体の屈折率で割った値の１／４未満であることが好ましい。言い換えれば、膜厚Ｔが下記数式（１５）を満たすことが好ましい。
【００２１】
Ｔ＜８００／（４Ｎ） ・・・ 数式（１５）
膜厚Ｔを数式（１５）の範囲に規制することにより法線方向平均粒径Ｄzを８００ｎｍを蛍光体の屈折率で割った値の１／４未満にすることができる。
【００２２】
本発明に係る第１のフォトルミネッセンス素子は、可視波長域の少なくとも一部の波長域の光を透過する発光素子と、発光素子から出射された光を受光してフォトルミネッセンス光を出射する本発明に係るフォトルミネッセンス発光膜とを備えたものである。
【００２３】
すなわち、本発明に係るフォトルミネッセンス素子が備えるフォトルミネッセンス発光膜は、発光素子から出射された光を受光してフォトルミネッセンス光を出射する蛍光体を含む発光微粒子を有する。発光微粒子は、発光微粒子のフォトルミネッセンス発光膜の法線方向における平均粒径が８００ｎｍを蛍光体の屈折率で割った値の１／４未満となるように形成されている。言い換えれば、法線方向平均粒径Ｄzに４Ｎを乗じて得られる値が８００よりも小さくなるように発光微粒子が形成されている。すなわち、蛍光体の屈折率をＮとした場合、発光微粒子は、法線方向平均粒径Ｄzが上記数式（１）、数式（２）を満たすように形成されている。
【００２４】
本発明に係る第２のフォトルミネッセンス素子は、可視波長域の少なくとも一部の波長域の光を透過し、両面から光を出射する面状の発光素子と、その面状の発光素子の両面に設けられた本発明に係るフォトルミネッセンス発光膜（第１のフォトルミネッセンス発光膜及び第２のフォトルミネッセンス発光膜）とを備えている。
【００２５】
すなわち、第１のフォトルミネッセンス発光膜は、発光素子から出射された光を受光してフォトルミネッセンス光を出射する第１の蛍光体を含む第１の発光微粒子を有している。第１の発光微粒子は、第１の発光微粒子の第１のフォトルミネッセンス発光膜の法線方向における平均粒径が８００ｎｍを第１の蛍光体の屈折率で割った値の１／４未満となるように形成されている。第２のフォトルミネッセンス発光膜は、発光素子から出射された光を受光してフォトルミネッセンス光を出射する第２の蛍光体を含む第２の発光微粒子を有している。第２の発光微粒子は、第２の発光微粒子の第２のフォトルミネッセンス発光膜の法線方向における平均粒径が８００ｎｍを第２の蛍光体の屈折率で割った値の１／４未満となるように形成されている。
【００２６】
上述のように、本発明に係るフォトルミネッセンス発光膜は少なくとも一部の可視光（詳細には、散乱波長以上の波長を有する可視光）の高い透過率を有する。従って、このフォトルミネッセンス発光膜を備えた、本発明に係る第１及び第２のフォトルミネッセンス素子もまた少なくとも一部の可視光（詳細には、散乱波長以上の波長を有する可視光）の高い透過率を有する。
【００２７】
尚、本発明に係る第１及び第２のフォトルミネッセンス素子において、ＰＬ発光膜に対して光を出射する発光素子はＰＬ発光膜の散乱波長よりも大きな波長の光を透過させるものであることが好ましい。
【００２８】
また、本発明に係る第１及び第２のフォトルミネッセンス素子において、発光素子は無機エレクトロルミネッセンス素子であってもよい。無機エレクトロルミネッセンス素子は、例えば、可視光透過性の第１の透明電極と、第１の透明電極の上に形成された第１の絶縁膜と、第１の絶縁膜の上に形成された無機エレクトロルミネッセンス発光層（例えば、紫外光を発光する発光層）と、無機エレクトロルミネッセンス発光層の上に形成された第２の絶縁膜と、第２の絶縁膜の上に形成された可視光透過性の第２の透明電極とを備えるものであってもよい。
【００２９】
尚、本明細書において「透過する」とは、透過率が４０％以上であることをいう。透過率は、例えば分光器（大塚電子社製ＭＣＰＤ１００）により測定することができる。
【発明の効果】
【００３０】
以上説明したように、本発明によれば、可視波長域の少なくとも一部の波長域の光の発光微粒子による散乱を抑制できるので、可視波長域の少なくとも一部の波長域の光を高い透過率で透過させるＰＬ発光膜を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００３２】
（実施形態１）
図１は本実施形態１に係るフォトルミネッセンス（ＰＬ）素子１の断面図である。
【００３３】
本実施形態１に係るＰＬ素子１は、無機エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）発光素子２と、無機ＥＬ発光素子２に（詳細には第２の透明電極１５の上に）積層されたフォトルミネッセンス（ＰＬ）発光膜２０とを備えている。ＰＬ発光膜２０はフォトルミネッセンス（ＰＬ）光を出射する多数の発光微粒子２１を有している。
【００３４】
図２は発光微粒子２１の断面図である。
【００３５】
発光微粒子２１は、実質的に蛍光体からなる蛍光体微粒子２２がコーティング膜２３によりコーティングされてなるものである。蛍光体微粒子２２は無機ＥＬ発光素子２から出射されるエレクトロルミネッセンス光（以下、「ＥＬ光」とすることがある。）を受光し、そのＥＬ光とは波長の異なる蛍光（例えば、ＥＬ光よりも波長の長い蛍光）を出射するものである。
【００３６】
蛍光体微粒子２２を実質的に構成する蛍光体は、得られるＥＬ光の波長（色調）と所望の蛍光色とに基づいて適宜選択することができる。例えば、得られるＥＬ光の色調が青であり、所望する蛍光色が緑である場合は、ユーロピウム添加ストロンチウムチオガレート（ＳｒＧａＳ：Ｅｕ）蛍光体を用いることができる。得られるＥＬ光の色調が青であり、所望する蛍光色が赤である場合は、ユーロピウム添加硫化カルシウム（ＣａＳ：Ｅｕ）蛍光体を用いることができる。得られるＥＬ光が紫外（ＵＶ）光であり、所望する蛍光色が青である場合は、ユーロピウム添加バリウムアルミニウムマグネ酸化物（ＢａＡｌＭｇＯ：Ｅｕ）蛍光体を用いることができる。得られるＥＬ光が紫外（ＵＶ）光であり、所望する蛍光色が緑である場合は、銅添加硫化亜鉛（ＺｎＳ：Ｃｕ）蛍光体を用いることができる。得られるＥＬ光が紫外（ＵＶ）光であり、所望する蛍光色が赤である場合は、ユーロピウム添加バナジウム酸化物（Ｖ2Ｏ3：Ｅｕ）蛍光体を用いることができる。
【００３７】
その他の蛍光体の例としては、例えば、青色に発光する蛍光体として、ＢａＭｇＡｌ14Ｏ23：Ｅｕ、Ｓｒ10（ＰＯ4）6Ｃｌ2：Ｅｕ、（Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａ）10（ＰＯ4）6Ｃｌ2：Ｅｕ、（Ｓｒ，Ｍｇ）2Ｐ2Ｏ7：Ｅｕ、Ｙ2ＳｉＯ5：Ｃｅ、ＺｎＳ：（Ａｇ，Ｃｌ）等が挙げられる。緑色に発光する蛍光体として、ＺｎＳ：（Ｃｕ，Ａｌ）、Ｚｎ2ＳｉＯ4：Ｍｎ、ＭｎＡｌ11Ｏ19：（Ｃｅ，Ｔｂ）、Ｙ2ＳｉＯ5：（Ｃｅ，Ｔｂ）、ＬａＰＯ4：（Ｃｅ，Ｔｂ）、Ｙ2Ｏ2Ｓ：Ｔｂ、ＢａＯ・6Ａｌ2Ｏ3：Ｍｎ等が挙げられる。赤色に発光する蛍光体として、ＹＶＯ4：Ｅｕ、 Ｙ2Ｏ3：Ｅｕ、Ｙ2Ｏ2Ｓ：Ｅｕ、（Ｙ，Ｇｄ）ＢＯ3：Ｅｕ等が挙げられる。
【００３８】
コーティング膜２３は発光微粒子２１が凝集することを抑制し、発光微粒子２１の粒径を小さく保つ機能を有する。コーティング膜２３は、発光微粒子２１の製造方法によって適宜選択できるが、例えば、二酸化シリコン（ＳｉＯ2）膜、酸化亜鉛（ＺｎＯ）等の無機酸化物膜により構成してもよい。また、ＰＬ発光膜２０の製造方法によっては、（例えば、後述する第２の方法：極薄のＰＬ発光膜２０を形成する方法を用いる場合は、）コーティング膜２３を設ける必要は必ずしもない。
【００３９】
本実施形態１では、発光微粒子２１のＰＬ発光膜２０の法線方向Ｚ（以下、単に「Ｚ方向」とすることがある。）における平均粒径（法線方向平均粒径Ｄz）が８００ｎｍを蛍光体の屈折率で割った値の１／４未満となるように形成されている。すなわち、蛍光体の屈折率をＮとした場合、発光微粒子２１は、法線方向平均粒径Ｄzが下記数式（１）を満たすように形成されている。尚、例えば、蛍光体がユーロピウム添加ストロンチウムチオガレート（ＳｒＧａＳ：Ｅｕ）である場合のように、蛍光体が母材（この場合はストロンチウムチオガレート（ＳｒＧａＳ））と発光中心（この場合はユーロピウム（Ｅｕ））とを含む場合、蛍光体の屈折率Ｎは母材（ストロンチウムチオガレート（ＳｒＧａＳ））の屈折率と等しい。このため、「蛍光体の屈折率」は、母材のバルク又は薄膜を形成し、その屈折率を測定することによっても測定することができる。
【００４０】
Ｄz＜８００／（４Ｎ） ・・・ 数式（１）
また、言い換えれば、法線方向平均粒径Ｄzに４Ｎを乗じて得られる値が８００よりも小さくなるように発光微粒子２１が形成されている。すなわち、下記数式（２）を満たすように発光微粒子２１が形成されている。
【００４１】
Ｄz×４Ｎ＜８００ ・・・ 数式（２）
このため、本実施形態１では、可視光のうち散乱波長（法線方向平均粒径Ｄzに４Ｎを乗じて得られる波長）以上の波長を有する光の発光微粒子２１による散乱が抑制される。従って、本実施形態１のＰＬ発光膜２０は散乱波長以上の波長を有する可視光の高い透過率を有する。
【００４２】
尚、法線方向平均粒径Ｄzは、上記数式（１）を満たす範囲内で、ＰＬ発光膜２０を透過させたい光の波長（波長域）によって適宜設定することができる。例えば、可視光のうち赤色の光（波長が６００ｎｍより大きく８００ｎｍ未満の光）のみを透過させたい場合は、下記数式（３）（数式（４））を満たすように法線方向平均粒径Ｄzを設定することが好ましい。
【００４３】
６００／（４Ｎ）≦Ｄz＜８００／（４Ｎ） ・・・ 数式（３）
６００≦Ｄz×４Ｎ＜８００ ・・・ 数式（４）
赤色の光及び黄色の光（波長が５６０ｎｍより大きく６００ｎｍ以下の光）を透過させたい場合は、法線方向平均粒径Ｄzが６００ｎｍを蛍光体の屈折率で割った値の１／４未満であることが好ましい。すなわち、下記数式（５）（数式（６））を満たすように法線方向平均粒径Ｄzを設定することが好ましい。
【００４４】
Ｄz＜６００／（４Ｎ） ・・・ 数式（５）
Ｄz×４Ｎ＜６００ ・・・ 数式（６）
さらに、緑色の光（波長が４８０ｎｍより大きく５６０ｎｍ以下の光）を透過させたい場合は、法線方向平均粒径Ｄzが５６０ｎｍを蛍光体の屈折率で割った値の１／４未満であることが好ましい。すなわち、下記数式（７）（数式（８））を満たすように法線方向平均粒径Ｄzを設定することが好ましい。
【００４５】
Ｄz＜５６０／（４Ｎ） ・・・ 数式（７）
Ｄz×４Ｎ＜５６０ ・・・ 数式（８）
さらに、青色の光（波長が４４０ｎｍより大きく４８０ｎｍ以下の光）を透過させたい場合は、法線方向平均粒径Ｄzが４８０ｎｍを蛍光体の屈折率で割った値の１／４未満であることが好ましい。すなわち、下記数式（９）（数式（１０））を満たすように法線方向平均粒径Ｄzを設定することが好ましい。
【００４６】
Ｄz＜４８０／（４Ｎ） ・・・ 数式（９）
Ｄz×４Ｎ＜４８０ ・・・ 数式（１０）
さらに、紫色の光（波長が４００ｎｍより大きく４４０ｎｍ以下の光）を透過させたい場合は、法線方向平均粒径Ｄzが４４０ｎｍを蛍光体の屈折率で割った値の１／４未満であることが好ましい。すなわち、下記数式（１１）（数式（１２））を満たすように法線方向平均粒径Ｄzを設定することが好ましい。
【００４７】
Ｄz＜４４０／（４Ｎ） ・・・ 数式（１１）
Ｄz×４Ｎ＜４４０ ・・・ 数式（１２）
可視波長域全域の光（波長が４００ｎｍ以上８００ｎｍ以下の波長の光）を透過させたい場合は、法線方向平均粒径Ｄzが４００ｎｍを蛍光体の屈折率で割った値の１／４未満であることが好ましい。すなわち、下記数式（１３）（数式（１４））を満たすように法線方向平均粒径Ｄzを設定することが好ましい。
【００４８】
Ｄz＜４００／（４Ｎ） ・・・ 数式（１３）
Ｄz×４Ｎ＜４００ ・・・ 数式（１４）
尚、発光微粒子２１による光の散乱度合いは、発光微粒子２１への光の入射方向における発光微粒子２１の平均粒径と相関する。具体的には、発光微粒子２１への光の入射方向における発光微粒子２１の平均粒径が小さいほど入射光の光の散乱も少なくなる。このため、主としてＺ方向から視認されるＰＬ素子１では、上述のように法線方向平均粒径Ｄzが８００ｎｍを蛍光体の屈折率で割った値の１／４未満であることが好ましい。ＰＬ発光膜２０の膜面内方向における平均粒径はＺ方向から入射する光の散乱と相関しないため、例えば、ＰＬ発光膜２０の膜面内方向における平均粒径は８００ｎｍを蛍光体の屈折率で割った値の１／４以上であってもよい。その場合は、発光微粒子２１は、例えば楕球状、扁平状となる。
【００４９】
本実施形態１のように発光微粒子２１が球状であり、法線方向平均粒径Ｄzのみならず、ＰＬ発光膜２０の膜面内方向における発光微粒子２１の平均粒径を含んだ各方向における発光微粒子２１の平均粒径が８００ｎｍを蛍光体の屈折率で割った値の１／４未満であることが特に好ましい。この場合、散乱波長以上の波長を有する光がどのような方向から入射しても、発光微粒子２１による散乱されることが抑制される。このため、どのような方向から入射した場合も、散乱波長以上の波長を有する光も透過させるＰＬ発光膜２０を実現することができる。
【００５０】
また、発光微粒子２１の法線方向平均粒径Ｄzが蛍光体のボーア半径の２倍以下であることが好ましい。この場合、励起によって生じる電子−正孔対（エキシントン）が狭いナノ空間に閉じ込められて安定化されるため、発光量子効果が得られる。従って、ＰＬ発光膜２０（ＰＬ素子１）の発光効率をより向上させることができる。
【００５１】
ＰＬ発光膜２０の膜厚は特に限定されないが、例えば、８００ｎｍを蛍光体の屈折率で割った値の１／４未満であってもよい。そうすることによって、発光微粒子２１の法線方向平均粒径Ｄzを８００ｎｍを蛍光体の屈折率で割った値の１／４未満とすることができる。
【００５２】
本実施形態１では、無機ＥＬ発光素子２は可視波長域の少なくとも一部の波長域の光（詳細には、散乱波長以上の波長を有する可視光）を透過するように構成されている。具体的には、以下のような構成を有する。
【００５３】
無機ＥＬ発光素子２は、（例えば、絶縁性の）基板１０と、基板１０の上に形成された第１の透明電極１１と、第１の透明電極１１の上に形成された第１の絶縁膜１２と、第１の絶縁膜１２の上に形成された無機ＥＬ発光層１３と、無機ＥＬ発光層１３の上に形成された第２の絶縁膜１４と、第２の絶縁膜１４の上に形成された第２の透明電極１５とを備えている。
【００５４】
基板１０は、例えば可視光を透過させるプラスチック、セラミックス、ガラス（石英ガラス、ホウ珪酸ガラス、結晶化ガラス等）により形成することができる。
【００５５】
第１の透明電極１１と第２の透明電極１５とは無機ＥＬ発光層１３に電圧を印加する機能を有する。第１の透明電極１１と第２の透明電極１５とは、それぞれ透明導電性酸化物や銀（Ａｇ）やアルミニウム（Ａｌ）等の金属薄膜により構成することができる。透明導電性酸化物としては、例えば、インジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）、インジウム亜鉛酸化物（ＩＺＯ）、酸化錫（ＳｎＯ）等が挙げられる。尚、第１の透明電極１１及び第２の透明電極１５のそれぞれは、層厚が１５０ｎｍ〜２００ｎｍ程度であることが好ましい。
【００５６】
第１の絶縁膜１２及び第２の絶縁膜１４は無機ＥＬ発光層１３への電荷供給量を増大させる機能を有する。第１の絶縁膜１２及び第２の絶縁膜１４は、例えば酸化シリコン（ＳｉＯ2）、チッ化シリコン（Ｓｉ3Ｎ4）、アルミナ（Ａｌ2Ｏ3）、酸化チタン（ＴｉＯ2）、チタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ3）等の薄膜、又は酸化シリコン（ＳｉＯ2）の薄膜（例えば、膜厚３０ｎｍ〜６０ｎｍ）とチッ化シリコン（ＳｉＮ4）の薄膜（例えば、膜厚１５０ｎｍ〜３００ｎｍ）との積層体等によりそれぞれ形成することができる。
【００５７】
無機ＥＬ発光層１３は、無機ＥＬ発光材料を含有しており、ＰＬ発光膜２０に向けて光を出射する機能を有する。無機ＥＬ材料はＰＬ発光膜２０の励起光の波長によって適宜選択することができる。無機ＥＬ材料の具体例としては、例えば、マンガン添加硫化亜鉛（ＺｎＳ：Ｍｎ）や、ガドリニウム添加フッ化亜鉛（ＺｎＦ2：Ｇｄ）等が挙げられる。尚、無機ＥＬ発光層１３は、出射されるＥＬ光の波長を無機ＥＬ発光層１３の屈折率の２倍で割った値程度の層厚であることが好ましい。具体的には、５００〜８００ｎｍ程度の層厚であることが好ましい。
【００５８】
以上説明したように、ＰＬ素子１を構成するＰＬ発光膜２０と無機ＥＬ発光素子２との双方が、可視波長域の少なくとも一部の波長域の光（散乱波長以上の波長を有する可視光）を透過するように構成されている。このため、本実施形態１に係るＰＬ素子１は可視波長域の少なくとも一部の波長域の光（散乱波長以上の波長を有する可視光）を透過させる。
【００５９】
尚、本実施形態１では無機ＥＬ発光層１３からのＥＬ光のＰＬ発光膜２０への光入射光率を高くすることが好ましいことに鑑み、無機ＥＬ発光層１３よりも基板１０よりに（具体的には、基板１０の下面側、基板１０と第１の透明電極１１との間、第１の透明電極１１と第１の絶縁膜１２との間、第１の絶縁膜１２と無機ＥＬ発光層１３との間に）無機ＥＬ発光層１３からのＥＬ光を選択的に反射させる波長選択性反射膜を設けてもよい。波長選択性反射膜は、例えば、低い屈折率を有する無機酸化物（ＳｉＯ2等）膜と高い屈折率を有する無機酸化物膜（ＴｉＯ2、Ｎｂ2Ｏ3等）膜との積層により構成することができる。
【００６０】
次に、本実施形態１に係るＰＬ素子１の製造方法について説明する。
【００６１】
ＰＬ素子１の製造方法は、ＰＬ発光膜２０の形成方法によって２つに大別することができる。第１の方法は、まず、所望の平均粒径の発光微粒子２１（典型的には球状）を形成し、その発光微粒子２１を用いてＰＬ発光膜２０を形成する方法である。第２の方法は、蛍光体を極薄に（発光微粒子２１の法線方向平均粒径Ｄzとほぼ同じ膜厚に）成膜することによりＰＬ発光膜２０を形成する方法である。
【００６２】
まず、第１の方法について詳細に説明する。第１の方法において、発光微粒子２１の作成方法は特に限定されないが、例えば、逆ミセル法、表面修飾共沈法、超臨界溶媒法、グリコールサーマル法等の溶媒中における液相合成方法、及びボールミル法等の機械粉砕による形成法等が挙げられる。
【００６３】
例えば、液相合成法により銅添加硫化亜鉛（ＺｎＳ：Ｃｕ）蛍光体を含む発光微粒子２１の形成方法を例に挙げて説明する。まず、エチレンジアミン４酢酸亜鉛２ナトリウム（Ｚｎ−ＥＤＴＡ）水溶液（濃度：１０〜１００ｍＭ／Ｌ程度）と、硫化ナトリウム（Ｎａ2Ｓ）水溶液（濃度：１０〜１００ｍＭ／Ｌ程度）とを常温において混合すると共に、硫酸銅（ＣｕＳＯ4）水溶液（濃度：０．１〜５ｍＭ／Ｌ程度）を添加する。得られた混合液を例えば２００〜３００℃程度に加熱し、その後、５時間〜５０時間かけて室温まで徐冷することによって、実質的に銅添加硫化亜鉛（ＺｎＳ：Ｃｕ）蛍光体からなる蛍光体微粒子２２を得る。得られた蛍光体微粒子２２を、例えば、液相合成法等を用いて二酸化ケイ素（ＳｉＯ2）等の無機酸化膜でコーティングすることによって、所望の粒径を有する発光微粒子２１を形成することができる。尚、発光微粒子２１の（平均）粒径は加熱温度や徐冷速度によって調整することができる。
【００６４】
また、機械粉砕により形成する場合は、まず、蛍光体粉末（バルクでもよい）を用意し、その蛍光体粉末をボールミルを用いて所望の粒径の蛍光体微粒子になるまで粉砕する。粉砕後、得られた蛍光体微粒子を、例えば、液相合成法等により二酸化ケイ素（ＳｉＯ2）等の無機酸化膜でコーティングすることによって、所望の粒径を有する発光微粒子２１を形成することができる。
【００６５】
次に、以上のように形成した発光微粒子２１を用いたＰＬ素子１の製造方法について説明する。まず、絶縁基板（例えばガラス基板等）の上にインジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）等からなる第１の透明電極１１をスパッタ法や蒸着法等により形成する。パターニングが必要な場合は、スパッタ法等により透明導電膜を形成後、その透明導電膜をフォトリソグラフィー法等のパターニング法によりパターニングすることにより第１の透明電極１１を形成する。
【００６６】
次に、第１の透明電極１１の上に、スパッタ法等を用いて、二酸化シリコン等を成膜することにより第１の絶縁膜１２を形成する。第１の絶縁膜１２の上に、例えば電子ビーム蒸着法等を用いて、ガドリニウム添加フッ化亜鉛（ＺｎＦ2：Ｇｄ）等を成膜することにより無機ＥＬ発光層１３を形成する。無機ＥＬ発光層１３を形成した後、加熱処理を施す（例えば３００℃程度に加熱する）。その後、無機ＥＬ発光層１３の上に、スパッタ法等を用いて、二酸化シリコン等を成膜することにより第２の絶縁膜１４を形成する。そして、第２の絶縁膜１４の上にインジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）等からなる第２の透明電極１５をスパッタ法や蒸着法等により形成することにより無機ＥＬ発光素子２を作製する。
【００６７】
無機ＥＬ発光素子２の上に、上記のように作製した発光微粒子２１を溶媒（例えば、グリコエチルエーテル等）と混合し、発光微粒子２１を含むペースト（「発光ペースト」と称呼する。）を調整する。そして、その発光ペーストを湿式法等により塗布し、乾燥・焼成することによりＰＬ発光膜２０を形成し、ＰＬ素子１を完成させる。また、ＰＬ発光膜２０をゾルゲル法等により形成してもよい。尚、「湿式法」の具体例としては、スピンコート法、ドクターブレード法、吐出コート法、スプレーコート法、インクジェット法、凸版印刷法、凹版印刷法、スクリーン印刷法、マイクログラビアコート法等が挙げられる。
【００６８】
次に第２の方法について詳細に説明する。尚、第２の方法は、ＰＬ発光膜２０の形成方法を除いては上記第１の方法と同様の方法であるため、ここでは第２の方法におけるＰＬ発光膜２０の形成方法について説明する。
【００６９】
第２の方法では、蒸着法やスパッタ法等の真空法等により所望の膜厚（例えば、８００ｎｍを蛍光体の屈折率で割った値の１／４未満）のＰＬ発光膜２０を形成する。具体的には、例えばユーロピウム添加酸化イットリウム（Ｙ2Ｏ3：Ｅｕ、赤色発光）、ユーロピウム添加バリウムマグネシウムアルミ酸化物（ＢａＭｇＡｌＯ：Ｅｕ、青色発光）、銅添加硫化亜鉛（ＺｎＳ：Ｃｕ、緑色発光）等の蛍光体を、例えばスパッタ法等の真空法により所望の膜厚（例えば、８００ｎｍを蛍光体の屈折率で割った値の１／４未満）で成膜することにより、法線方向平均粒径Ｄzが所望の値以下の発光微粒子２１を有するＰＬ発光膜２０を形成する。
【００７０】
真空法を行う雰囲気は使用する蛍光体の組成によって適宜選択することができる。例えば、蛍光体の母材を酸化物材料とする場合は酸素雰囲気中（例えば、１〜５ｍｍＴｏｒｒ程度）で行うことが好ましい。また、蛍光体の母材中にフッ素が含まれる場合はフッ素ガスを含有する雰囲気中で行うことが好ましい。
【００７１】
尚、この第２の方法の場合、ＰＬ発光膜２０の膜厚によって発光微粒子２１の法線方向平均粒径Ｄzが制限されるため、発光微粒子２１は蛍光体微粒子２２そのものとなる。すなわち、凝集を抑制するコーティング膜２３を要さない。
【００７２】
（変形例１：実施形態１の変形例）
上記実施形態１では無機ＥＬ発光素子２の上にＰＬ発光膜２０が形成されている例について説明した。しかし、本発明に係るＰＬ素子はこの構成に限定されるものではなく、例えばＰＬ発光膜２０が無機ＥＬ発光素子２の構成部材中に設けられていてもよい。ここでは、そのようなＰＬ素子の構成例について図３を参照しながら説明する。尚、本変形例１の説明において、実質的に同じ機能を有する構成要素を実施形態１と共通の参照符号で説明し、説明を省略する。
【００７３】
図３は本変形例１に係るＰＬ素子の断面図である。
【００７４】
図３に示すように、本変形例１に係るＰＬ素子では、ＰＬ発光膜２０は無機ＥＬ発光素子２を構成する第２の絶縁膜１４と第２の透明電極１５との間に設けられている。このように構成することにより無機ＥＬ発光層１３から出射されたＥＬ光が第２の透明電極１５を経由せずに直接ＰＬ発光膜２０に入射する。このため、無機ＥＬ発光層１３のＥＬ光の利用効率を向上することができる。このような構成は、第２の透明電極１５の無機ＥＬ発光層１３からのＥＬ光の透過率が低くい場合、第２の透明電極１５のＰＬ発光膜２０からのＰＬ光の光透過率が比較的高い場合に特に有効である。
【００７５】
また、図３に図示した、第２の絶縁膜１４と第２の透明電極１５との間にＰＬ発光膜２０を設ける構成以外にも種々の構成が考えられる。例えば、ＰＬ発光膜２０を基板１０の背面側（図３において下面側）に設けてもよい。また、基板１０と第１の透明電極１１との間、又は第１の透明電極１１と第１の絶縁膜１２との間に設けてもよい。
【００７６】
（変形例２）
上記実施形態１では、ＰＬ発光膜２０が無機ＥＬ発光素子２の一方側にのみ設けられた例について説明した。しかし、本発明はこの構成に限定されるものではなく、例えば、無機ＥＬ発光素子２の両面にＰＬ発光膜２０を設けてもよい。本変形例２では無機ＥＬ発光素子２の両面にＰＬ発光膜が設けられた例について図４を参照しながら説明する。尚、本変形例１の説明において、実質的に同じ機能を有する構成要素を実施形態１と共通の参照符号で説明し、説明を省略する。
【００７７】
図４は本変形例２に係るＰＬ素子の断面図である。
【００７８】
図４に示すように、本変形例２に係るＰＬ素子は、無機ＥＬ発光素子２と、無機ＥＬ発光素子２の両面に積層された２つのＰＬ発光膜２０を有する。このような構成にすることにより、例えば視差を利用した立体表示ディスプレイ等を実現することができる。
【００７９】
（実施形態２）
上記実施形態１では一つのＰＬ発光膜２０を有するＰＬ素子の例について説明したが、相互に発光色の異なる複数のＰＬ発光膜を設けてもよい。そうすることによって、多色表示（例えば、フルカラー表示）可能なＰＬ表示素子を実現することが可能となる。本実施形態２では多色表示可能なＰＬ表示素子３の構成例について図５を参照しながら説明する。尚、本変形例１の説明において、実質的に同じ機能を有する構成要素を実施形態１と共通の参照符号で説明し、説明を省略する。
【００８０】
図５は本実施形態２に係るＰＬ表示素子３の断面図である。
【００８１】
本実施形態２に係るＰＬ表示素子３は、無機ＥＬ発光素子２を備えている。無機ＥＬ発光素子２は、第１の基板（例えば、ガラス基板）１０と、複数の第１の透明電極１１と、第１の絶縁膜１２と、無機ＥＬ発光層１３と、第２の絶縁膜１４と、複数の第２の透明電極１５とを備えている。第１の透明電極１１は、第１の基板１０の上に、相互に並行に延びるように形成されている。第２の透明電極１５は第１の透明電極１１の延びる方向に角度をなして（典型的には直交して）相互に並行に延びるように形成されている。すなわち、無機ＥＬ発光素子２は、画素（第１の透明電極１１と第２の透明電極１５との各交差領域）がマトリクス状に配置された、所謂パッシブ駆動型の表示素子としての機能を有する。
【００８２】
本実施形態２では、無機ＥＬ発光素子２の第２の透明電極１５側に第１のＰＬ発光膜２０が形成された第２の基板３０が配置されている。第２の基板３０は、第１のＰＬ発光膜２０と第２の透明電極１５とが相互に離間するように、その周縁部分においてシール部材４０でもって第１の基板１０と接合されている。第１のＰＬ発光膜２０は、無機ＥＬ発光素子２の画素配列に対応させて所定配列で配列された（典型的にはマトリクス状に配列された）３種類のＰＬ発光膜２０Ｒ、２０Ｇ、２０Ｂを備えている。ＰＬ発光膜２０Ｒは赤色の蛍光を発するものである。ＰＬ発光膜２０Ｇは緑色の蛍光を発するものである。ＰＬ発光膜２０Ｂは青色の蛍光を発するものである。
【００８３】
一方、無機ＥＬ発光素子２の第１の基板１０側には第２のＰＬ発光膜２４が形成された第３の基板３１が配置されている。第３の基板３１は、第２のＰＬ発光膜２４と第１の基板１０とが相互に離間するように、その周縁部分においてシール部材４０でもって第１の基板１０に接合されている。第２のＰＬ発光膜２４は、無機ＥＬ発光素子２の画素配列に対応させて所定配列で配列された（典型的にはマトリクス状に配列された）３種類のＰＬ発光膜２４Ｒ、２４Ｇ、２４Ｂを備えている。ＰＬ発光膜２４Ｒは赤色の蛍光を発するものである。ＰＬ発光膜２４Ｇは緑色の蛍光を発するものである。ＰＬ発光膜２４Ｂは青色の蛍光を発するものである。
【００８４】
このような構成にすることによって、多色両面表示が可能な透明表示素子を実現することができる。
【００８５】
尚、本実施形態２では、無機ＥＬ発光素子２の両面にＰＬ発光膜を設けたが、例えば、第１のＰＬ発光膜２０及び第２の基板３０のみを設け、第２のＰＬ発光膜２４及び第３の基板３１を設けなくてもよい。
【００８６】
また、本実施形態２では、パッシブ駆動型の無機ＥＬ発光素子２を有する例について説明したが、例えば、アクティブマトリクス駆動型の無機ＥＬ発光素子を備えていてもよい。
【００８７】
（実施形態３）
以上、実施形態１、２、及び変形例１、２において、ＰＬ発光膜２０（及び２４）に光を照射する発光素子として無機ＥＬ発光素子２を用いた例について説明したが、本発明はこの構成に限定されるものではない。発光素子は、例えば、有機エレクトロルミネッセンス発光素子（ＯＬＥＤ、ＰＬＥＤ）、液晶発光素子、プラズマ発光素子、フィールドエミッション発光素子、ランプ（例えば、冷陰極線管等）、発光ダイオード（ＬＥＤ）等であってもよい。
【００８８】
本実施形態３では、発光素子として液晶表示素子５を有するＰＬ表示素子４について図６を参照しながら詳細に説明する。
【００８９】
図６は本実施形態３に係るＰＬ表示素子４の断面図である。
【００９０】
本実施形態３に係るＰＬ表示素子４は、液晶表示素子５と、ＰＬ発光膜２０とを備えている。液晶表示素子５は、複数の第１の透明電極５５及び第１の偏光板５３が設けられた第１の基板５４と、第１の透明電極５５と対向して配置された複数の第２の透明電極５７及び第２の偏光板５９が設けられた第２の基板５８と、第１の基板５４と第２の基板５８との間に設けられた液晶層５６と、第１の基板５４の背面側に設けられた導光板５２と、導光板５２に対して光を出射する光源５１とを備えている。
【００９１】
複数の第１の透明電極５５は相互に平行の延びるように形成されている。複数の第２の透明電極５７は第１の透明電極５５が延びる方向に角度をなして（典型的には直交して）相互に並行に延びるように形成されている。すなわち、液晶表示素子５は、画素（第１の透明電極５５と第２の透明電極５７との各交差領域）がマトリクス状に配置された、所謂パッシブ駆動型の表示素子である。
【００９２】
本実施形態３では、ＰＬ発光膜２０は、液晶表示素子５の画素配列に対応させて所定配列で配列された（典型的にはマトリクス状に配列された）３種類のＰＬ発光膜２０Ｒ、２０Ｇ、２０Ｂを備えている。ＰＬ発光膜２０Ｒは赤色の蛍光を発するものである。ＰＬ発光膜２０Ｇは緑色の蛍光を発するものである。ＰＬ発光膜２０Ｂは青色の蛍光を発するものである。このような構成にすることによって、多色両面表示が可能な透明表示素子を実現することができる。
【００９３】
尚、本実施形態３では、パッシブ駆動型の液晶表示素子５を有する例について説明したが、例えば、アクティブマトリクス駆動型の液晶表示素子を備えていてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００９４】
以上説明したように、本発明に係るフォトルミネッセンス膜は、可視波長域の少なくとも一部の波長域の光を高い透過率で透過させるため、携帯電話、ＰＤＡ、テレビ、電子ブック、モニター、電子ポスター、時計、電子棚札、非常案内等に有用である。
【図面の簡単な説明】
【００９５】
【図１】実施形態１に係るフォトルミネッセンス（ＰＬ）素子１の断面図である。
【図２】発光微粒子２１の断面図である。
【図３】変形例１に係るＰＬ素子の断面図である。
【図４】変形例２に係るＰＬ素子の断面図である。
【図５】実施形態２に係るＰＬ表示素子３の断面図である。
【図６】実施形態３に係るＰＬ表示素子４の断面図である。
【符号の説明】
【００９６】
１ フォトルミネッセンス（ＰＬ）素子
２ 無機エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）発光素子
３、４ フォトルミネッセンス（ＰＬ）表示素子
５ 液晶表示素子
１０、３０、３１ 基板
１１ 第１の透明電極
１２ 第１の絶縁膜
１３ 無機エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）発光層
１４ 第２の絶縁膜
１５ 第２の透明電極
２０、２４ フォトルミネッセンス（ＰＬ）発光膜
２１ 発光微粒子
２２ 蛍光体微粒子
２３ コーティング膜
４０ シール部材
５１ 光源
５２ 導光板
５３ 第１の偏光板
５４ 第１の基板
５５ 第１の透明電極
５６ 液晶層
５７ 第２の透明電極
５８ 第２の基板
５９ 第２の偏光板
【技術分野】
【０００１】
本発明はフォトルミネッセンス発光膜及びそれを備えたフォトルミネッセンス素子に関する。詳細には、可視波長域の少なくとも一部の波長域の光を透過させるフォトルミネッセンス発光膜及びそれを備えたフォトルミネッセンス素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、次世代フルカラー表示素子として、フォトルミネッセンス素子（以下、「ＰＬ素子」とすることがある。）の研究が盛んに行われている。ＰＬ素子は、一般的に、発光素子と、その発光素子から出射された光を受光して、受光した光とは波長の異なる蛍光を出射させるフォトルミネセンス発光膜（以下、「ＰＬ発光膜」とすることがある。）とを備えている。発光素子の種類は特に限定されるものではなく、例えば、特許文献１及び２等には、その一例として、発光素子として無機エレクトロルミネッセンス発光素子（以下、「エレクトロルミネッセンス発光素子」を「ＥＬ発光素子」とすることがある。）を備えたＰＬ素子が開示されている。
【特許文献１】特開平１１−１９５４８８号公報
【特許文献２】特開平１１−１９５４８９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、一般的にＰＬ発光膜は、混濁しており、可視波長域の全域において光透過率が比較的低いという問題がある。このため、従来のＰＬ発光膜では可視光透過性の（詳細には、可視波長域の少なくとも一部の波長域の光を高い透過率で透過させる）ＰＬ素子を実現するのが困難であるという問題がある。
【０００４】
本発明は係る点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、可視波長域の少なくとも一部の波長域の光を高い透過率で透過させるＰＬ発光膜、及びＰＬ素子を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明に係るフォトルミネッセンス発光膜は、フォトルミネッセンス光を出射するものである。本発明に係るフォトルミネッセンス発光膜は、フォトルミネッセンス光を出射する蛍光体を含む発光微粒子を備えている。発光微粒子は、フォトルミネッセンス発光膜の法線方向における平均粒径（以下、「法線方向平均粒径」とすることがある。）が８００ｎｍを蛍光体の屈折率で割った値の１／４未満となるように形成されている。すなわち、蛍光体の屈折率をＮとした場合、発光微粒子は、法線方向平均粒径Ｄzが下記数式（１）を満たすように形成されている。
【０００６】
Ｄz＜８００／（４Ｎ） ・・・ 数式（１）
また、言い換えれば、法線方向平均粒径Ｄzに４Ｎを乗じて得られる値が８００よりも小さくなるように発光微粒子が形成されている。すなわち、下記数式（２）を満たすように発光微粒子が形成されている。
【０００７】
Ｄz×４Ｎ＜８００ ・・・ 数式（２）
このようにすることによって、可視波長域（４００ｎｍ以上８００ｎｍ以下）の少なくとも一部の波長域の光（具体的には、可視光のうち、法線方向平均粒径Ｄzに４Ｎを乗じて得られる波長（以下、「散乱波長」とすることがある。）以上の波長を有する光）が発光微粒子により散乱されることが抑制される。従って、少なくとも一部の可視光（詳細には、散乱波長以上の波長を有する可視光）の高い透過率を実現することができる。
【０００８】
法線方向平均粒径Ｄzは、数式（１）を満たす範囲内で、透過させたい光の波長（波長域）によって適宜決定することができる。例えば、可視光のうち赤色の光（波長が６００ｎｍより大きく８００ｎｍ未満の光）のみを透過させたい場合は、下記数式（３）（数式（４））を満たすように法線方向平均粒径Ｄzを設定することが好ましい。
【０００９】
６００／（４Ｎ）≦Ｄz＜８００／（４Ｎ） ・・・ 数式（３）
６００≦Ｄz×４Ｎ＜８００ ・・・ 数式（４）
赤色の光及び黄色の光（波長が５６０ｎｍより大きく６００ｎｍ以下の光）を透過させたい場合は、法線方向平均粒径Ｄzが６００ｎｍを蛍光体の屈折率で割った値の１／４未満であることが好ましい。
【００１０】
さらに、緑色の光（波長が４８０ｎｍより大きく５６０ｎｍ以下の光）を透過させたい場合は、法線方向平均粒径Ｄzが５６０ｎｍを蛍光体の屈折率で割った値の１／４未満であることが好ましい。
【００１１】
さらに、青色の光（波長が４４０ｎｍより大きく４８０ｎｍ以下の光）を透過させたい場合は、法線方向平均粒径Ｄzが４８０ｎｍを蛍光体の屈折率で割った値の１／４未満であることが好ましい。
【００１２】
さらに、紫色の光（波長が４００ｎｍより大きく４４０ｎｍ以下の光）を透過させたい場合は、法線方向平均粒径Ｄzが４４０ｎｍを蛍光体の屈折率で割った値の１／４未満であることが好ましい。
【００１３】
可視波長域全域の光（波長が４００ｎｍ以上８００ｎｍ以下の波長の光）を透過させたい場合は、法線方向平均粒径Ｄzが４００ｎｍを蛍光体の屈折率で割った値の１／４未満であることが好ましい。
【００１４】
尚、可視光の散乱度合いは主として法線方向平均粒径Ｄzの大きさと相関し、ＰＬ発光膜の膜面内方向における発光微粒子の粒径の大きさとはほとんど相関しない。このため、ＰＬ発光膜の膜面内方向における発光微粒子の粒径は特に限定されるものではない。例えば８００ｎｍを蛍光体の屈折率で割った値よりも大きくてもよく、当該値以下であってもよい。また、発光微粒子は、法線方向平均粒径Ｄzと膜面内方向における平均粒径とがほぼ等しい球状に形成されていてもよい。
【００１５】
尚、平均粒径は、例えば、Ｘ線回折装置（ブルッカー社製ＭＸＰ１８）により測定・算出することができる。詳細には、ＰＬ発光膜をＸ線回折することにより、ＰＬ発光膜に含まれる発光微粒子の回折ピーク幅が得られる。得られた回折ピーク幅より発光微粒子の平均粒径を算出することができる。平均粒径の算出は、いわゆるシェラーの式を用いて行われる。具体的には、平均粒径（ｌ）は、ｌ＝０．９４λ／Δ（２θ）・ｃｏｓθにより与
えられる（λ：回折に用いるＸ線波長、θ：回折角度、Δ（２θ）：回折ピーク幅）。
【００１６】
また、本明細書において、「蛍光体の屈折率」は、蛍光体が母材と発光中心とを含む場合は母材の屈折率と等しくなる。このため、「蛍光体の屈折率」は、母材のバルク又は薄膜を形成し、その屈折率を測定することによっても測定することができる。尚、屈折率は、例えば エリプソメーター（ガートナー社製Ｌ１０６Ｂ）により測定することができる。
【００１７】
本発明に係るフォトルミネッセンス発光膜では、発光微粒子の法線方向平均粒径Ｄzが蛍光体のボーア半径の２倍以下であることが好ましい。すなわち発光微粒子のＰＬ発光膜の法線方向における平均粒子半径がボーア半径以下であることが好ましい。
【００１８】
発光微粒子の法線方向平均粒径Ｄzを蛍光体のボーア半径の２倍以下にすることによって、励起によって生じる電子−正孔対（エキシントン）が狭いナノ空間に閉じ込められて安定化されるため、発光量子効果が得られる。このため、高い発光効率を実現することができる。
【００１９】
本発明に係るフォトルミネッセンス発光膜では、発光微粒子が実質的に蛍光体からなる微粒子がコーティング膜によりコーティングされてなるものであってもよい。そうすることによって、発光微粒子の凝集を抑制することが可能となる。コーティング膜としては、例えば、実質的に二酸化ケイ素（ＳｉＯ2）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）等の無機酸化物からなる膜やミセルにより構成された膜等が挙げられる。
【００２０】
本発明に係るフォトルミネッセンス発光膜は、その膜厚が８００ｎｍを蛍光体の屈折率で割った値の１／４未満であることが好ましい。言い換えれば、膜厚Ｔが下記数式（１５）を満たすことが好ましい。
【００２１】
Ｔ＜８００／（４Ｎ） ・・・ 数式（１５）
膜厚Ｔを数式（１５）の範囲に規制することにより法線方向平均粒径Ｄzを８００ｎｍを蛍光体の屈折率で割った値の１／４未満にすることができる。
【００２２】
本発明に係る第１のフォトルミネッセンス素子は、可視波長域の少なくとも一部の波長域の光を透過する発光素子と、発光素子から出射された光を受光してフォトルミネッセンス光を出射する本発明に係るフォトルミネッセンス発光膜とを備えたものである。
【００２３】
すなわち、本発明に係るフォトルミネッセンス素子が備えるフォトルミネッセンス発光膜は、発光素子から出射された光を受光してフォトルミネッセンス光を出射する蛍光体を含む発光微粒子を有する。発光微粒子は、発光微粒子のフォトルミネッセンス発光膜の法線方向における平均粒径が８００ｎｍを蛍光体の屈折率で割った値の１／４未満となるように形成されている。言い換えれば、法線方向平均粒径Ｄzに４Ｎを乗じて得られる値が８００よりも小さくなるように発光微粒子が形成されている。すなわち、蛍光体の屈折率をＮとした場合、発光微粒子は、法線方向平均粒径Ｄzが上記数式（１）、数式（２）を満たすように形成されている。
【００２４】
本発明に係る第２のフォトルミネッセンス素子は、可視波長域の少なくとも一部の波長域の光を透過し、両面から光を出射する面状の発光素子と、その面状の発光素子の両面に設けられた本発明に係るフォトルミネッセンス発光膜（第１のフォトルミネッセンス発光膜及び第２のフォトルミネッセンス発光膜）とを備えている。
【００２５】
すなわち、第１のフォトルミネッセンス発光膜は、発光素子から出射された光を受光してフォトルミネッセンス光を出射する第１の蛍光体を含む第１の発光微粒子を有している。第１の発光微粒子は、第１の発光微粒子の第１のフォトルミネッセンス発光膜の法線方向における平均粒径が８００ｎｍを第１の蛍光体の屈折率で割った値の１／４未満となるように形成されている。第２のフォトルミネッセンス発光膜は、発光素子から出射された光を受光してフォトルミネッセンス光を出射する第２の蛍光体を含む第２の発光微粒子を有している。第２の発光微粒子は、第２の発光微粒子の第２のフォトルミネッセンス発光膜の法線方向における平均粒径が８００ｎｍを第２の蛍光体の屈折率で割った値の１／４未満となるように形成されている。
【００２６】
上述のように、本発明に係るフォトルミネッセンス発光膜は少なくとも一部の可視光（詳細には、散乱波長以上の波長を有する可視光）の高い透過率を有する。従って、このフォトルミネッセンス発光膜を備えた、本発明に係る第１及び第２のフォトルミネッセンス素子もまた少なくとも一部の可視光（詳細には、散乱波長以上の波長を有する可視光）の高い透過率を有する。
【００２７】
尚、本発明に係る第１及び第２のフォトルミネッセンス素子において、ＰＬ発光膜に対して光を出射する発光素子はＰＬ発光膜の散乱波長よりも大きな波長の光を透過させるものであることが好ましい。
【００２８】
また、本発明に係る第１及び第２のフォトルミネッセンス素子において、発光素子は無機エレクトロルミネッセンス素子であってもよい。無機エレクトロルミネッセンス素子は、例えば、可視光透過性の第１の透明電極と、第１の透明電極の上に形成された第１の絶縁膜と、第１の絶縁膜の上に形成された無機エレクトロルミネッセンス発光層（例えば、紫外光を発光する発光層）と、無機エレクトロルミネッセンス発光層の上に形成された第２の絶縁膜と、第２の絶縁膜の上に形成された可視光透過性の第２の透明電極とを備えるものであってもよい。
【００２９】
尚、本明細書において「透過する」とは、透過率が４０％以上であることをいう。透過率は、例えば分光器（大塚電子社製ＭＣＰＤ１００）により測定することができる。
【発明の効果】
【００３０】
以上説明したように、本発明によれば、可視波長域の少なくとも一部の波長域の光の発光微粒子による散乱を抑制できるので、可視波長域の少なくとも一部の波長域の光を高い透過率で透過させるＰＬ発光膜を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００３２】
（実施形態１）
図１は本実施形態１に係るフォトルミネッセンス（ＰＬ）素子１の断面図である。
【００３３】
本実施形態１に係るＰＬ素子１は、無機エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）発光素子２と、無機ＥＬ発光素子２に（詳細には第２の透明電極１５の上に）積層されたフォトルミネッセンス（ＰＬ）発光膜２０とを備えている。ＰＬ発光膜２０はフォトルミネッセンス（ＰＬ）光を出射する多数の発光微粒子２１を有している。
【００３４】
図２は発光微粒子２１の断面図である。
【００３５】
発光微粒子２１は、実質的に蛍光体からなる蛍光体微粒子２２がコーティング膜２３によりコーティングされてなるものである。蛍光体微粒子２２は無機ＥＬ発光素子２から出射されるエレクトロルミネッセンス光（以下、「ＥＬ光」とすることがある。）を受光し、そのＥＬ光とは波長の異なる蛍光（例えば、ＥＬ光よりも波長の長い蛍光）を出射するものである。
【００３６】
蛍光体微粒子２２を実質的に構成する蛍光体は、得られるＥＬ光の波長（色調）と所望の蛍光色とに基づいて適宜選択することができる。例えば、得られるＥＬ光の色調が青であり、所望する蛍光色が緑である場合は、ユーロピウム添加ストロンチウムチオガレート（ＳｒＧａＳ：Ｅｕ）蛍光体を用いることができる。得られるＥＬ光の色調が青であり、所望する蛍光色が赤である場合は、ユーロピウム添加硫化カルシウム（ＣａＳ：Ｅｕ）蛍光体を用いることができる。得られるＥＬ光が紫外（ＵＶ）光であり、所望する蛍光色が青である場合は、ユーロピウム添加バリウムアルミニウムマグネ酸化物（ＢａＡｌＭｇＯ：Ｅｕ）蛍光体を用いることができる。得られるＥＬ光が紫外（ＵＶ）光であり、所望する蛍光色が緑である場合は、銅添加硫化亜鉛（ＺｎＳ：Ｃｕ）蛍光体を用いることができる。得られるＥＬ光が紫外（ＵＶ）光であり、所望する蛍光色が赤である場合は、ユーロピウム添加バナジウム酸化物（Ｖ2Ｏ3：Ｅｕ）蛍光体を用いることができる。
【００３７】
その他の蛍光体の例としては、例えば、青色に発光する蛍光体として、ＢａＭｇＡｌ14Ｏ23：Ｅｕ、Ｓｒ10（ＰＯ4）6Ｃｌ2：Ｅｕ、（Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａ）10（ＰＯ4）6Ｃｌ2：Ｅｕ、（Ｓｒ，Ｍｇ）2Ｐ2Ｏ7：Ｅｕ、Ｙ2ＳｉＯ5：Ｃｅ、ＺｎＳ：（Ａｇ，Ｃｌ）等が挙げられる。緑色に発光する蛍光体として、ＺｎＳ：（Ｃｕ，Ａｌ）、Ｚｎ2ＳｉＯ4：Ｍｎ、ＭｎＡｌ11Ｏ19：（Ｃｅ，Ｔｂ）、Ｙ2ＳｉＯ5：（Ｃｅ，Ｔｂ）、ＬａＰＯ4：（Ｃｅ，Ｔｂ）、Ｙ2Ｏ2Ｓ：Ｔｂ、ＢａＯ・6Ａｌ2Ｏ3：Ｍｎ等が挙げられる。赤色に発光する蛍光体として、ＹＶＯ4：Ｅｕ、 Ｙ2Ｏ3：Ｅｕ、Ｙ2Ｏ2Ｓ：Ｅｕ、（Ｙ，Ｇｄ）ＢＯ3：Ｅｕ等が挙げられる。
【００３８】
コーティング膜２３は発光微粒子２１が凝集することを抑制し、発光微粒子２１の粒径を小さく保つ機能を有する。コーティング膜２３は、発光微粒子２１の製造方法によって適宜選択できるが、例えば、二酸化シリコン（ＳｉＯ2）膜、酸化亜鉛（ＺｎＯ）等の無機酸化物膜により構成してもよい。また、ＰＬ発光膜２０の製造方法によっては、（例えば、後述する第２の方法：極薄のＰＬ発光膜２０を形成する方法を用いる場合は、）コーティング膜２３を設ける必要は必ずしもない。
【００３９】
本実施形態１では、発光微粒子２１のＰＬ発光膜２０の法線方向Ｚ（以下、単に「Ｚ方向」とすることがある。）における平均粒径（法線方向平均粒径Ｄz）が８００ｎｍを蛍光体の屈折率で割った値の１／４未満となるように形成されている。すなわち、蛍光体の屈折率をＮとした場合、発光微粒子２１は、法線方向平均粒径Ｄzが下記数式（１）を満たすように形成されている。尚、例えば、蛍光体がユーロピウム添加ストロンチウムチオガレート（ＳｒＧａＳ：Ｅｕ）である場合のように、蛍光体が母材（この場合はストロンチウムチオガレート（ＳｒＧａＳ））と発光中心（この場合はユーロピウム（Ｅｕ））とを含む場合、蛍光体の屈折率Ｎは母材（ストロンチウムチオガレート（ＳｒＧａＳ））の屈折率と等しい。このため、「蛍光体の屈折率」は、母材のバルク又は薄膜を形成し、その屈折率を測定することによっても測定することができる。
【００４０】
Ｄz＜８００／（４Ｎ） ・・・ 数式（１）
また、言い換えれば、法線方向平均粒径Ｄzに４Ｎを乗じて得られる値が８００よりも小さくなるように発光微粒子２１が形成されている。すなわち、下記数式（２）を満たすように発光微粒子２１が形成されている。
【００４１】
Ｄz×４Ｎ＜８００ ・・・ 数式（２）
このため、本実施形態１では、可視光のうち散乱波長（法線方向平均粒径Ｄzに４Ｎを乗じて得られる波長）以上の波長を有する光の発光微粒子２１による散乱が抑制される。従って、本実施形態１のＰＬ発光膜２０は散乱波長以上の波長を有する可視光の高い透過率を有する。
【００４２】
尚、法線方向平均粒径Ｄzは、上記数式（１）を満たす範囲内で、ＰＬ発光膜２０を透過させたい光の波長（波長域）によって適宜設定することができる。例えば、可視光のうち赤色の光（波長が６００ｎｍより大きく８００ｎｍ未満の光）のみを透過させたい場合は、下記数式（３）（数式（４））を満たすように法線方向平均粒径Ｄzを設定することが好ましい。
【００４３】
６００／（４Ｎ）≦Ｄz＜８００／（４Ｎ） ・・・ 数式（３）
６００≦Ｄz×４Ｎ＜８００ ・・・ 数式（４）
赤色の光及び黄色の光（波長が５６０ｎｍより大きく６００ｎｍ以下の光）を透過させたい場合は、法線方向平均粒径Ｄzが６００ｎｍを蛍光体の屈折率で割った値の１／４未満であることが好ましい。すなわち、下記数式（５）（数式（６））を満たすように法線方向平均粒径Ｄzを設定することが好ましい。
【００４４】
Ｄz＜６００／（４Ｎ） ・・・ 数式（５）
Ｄz×４Ｎ＜６００ ・・・ 数式（６）
さらに、緑色の光（波長が４８０ｎｍより大きく５６０ｎｍ以下の光）を透過させたい場合は、法線方向平均粒径Ｄzが５６０ｎｍを蛍光体の屈折率で割った値の１／４未満であることが好ましい。すなわち、下記数式（７）（数式（８））を満たすように法線方向平均粒径Ｄzを設定することが好ましい。
【００４５】
Ｄz＜５６０／（４Ｎ） ・・・ 数式（７）
Ｄz×４Ｎ＜５６０ ・・・ 数式（８）
さらに、青色の光（波長が４４０ｎｍより大きく４８０ｎｍ以下の光）を透過させたい場合は、法線方向平均粒径Ｄzが４８０ｎｍを蛍光体の屈折率で割った値の１／４未満であることが好ましい。すなわち、下記数式（９）（数式（１０））を満たすように法線方向平均粒径Ｄzを設定することが好ましい。
【００４６】
Ｄz＜４８０／（４Ｎ） ・・・ 数式（９）
Ｄz×４Ｎ＜４８０ ・・・ 数式（１０）
さらに、紫色の光（波長が４００ｎｍより大きく４４０ｎｍ以下の光）を透過させたい場合は、法線方向平均粒径Ｄzが４４０ｎｍを蛍光体の屈折率で割った値の１／４未満であることが好ましい。すなわち、下記数式（１１）（数式（１２））を満たすように法線方向平均粒径Ｄzを設定することが好ましい。
【００４７】
Ｄz＜４４０／（４Ｎ） ・・・ 数式（１１）
Ｄz×４Ｎ＜４４０ ・・・ 数式（１２）
可視波長域全域の光（波長が４００ｎｍ以上８００ｎｍ以下の波長の光）を透過させたい場合は、法線方向平均粒径Ｄzが４００ｎｍを蛍光体の屈折率で割った値の１／４未満であることが好ましい。すなわち、下記数式（１３）（数式（１４））を満たすように法線方向平均粒径Ｄzを設定することが好ましい。
【００４８】
Ｄz＜４００／（４Ｎ） ・・・ 数式（１３）
Ｄz×４Ｎ＜４００ ・・・ 数式（１４）
尚、発光微粒子２１による光の散乱度合いは、発光微粒子２１への光の入射方向における発光微粒子２１の平均粒径と相関する。具体的には、発光微粒子２１への光の入射方向における発光微粒子２１の平均粒径が小さいほど入射光の光の散乱も少なくなる。このため、主としてＺ方向から視認されるＰＬ素子１では、上述のように法線方向平均粒径Ｄzが８００ｎｍを蛍光体の屈折率で割った値の１／４未満であることが好ましい。ＰＬ発光膜２０の膜面内方向における平均粒径はＺ方向から入射する光の散乱と相関しないため、例えば、ＰＬ発光膜２０の膜面内方向における平均粒径は８００ｎｍを蛍光体の屈折率で割った値の１／４以上であってもよい。その場合は、発光微粒子２１は、例えば楕球状、扁平状となる。
【００４９】
本実施形態１のように発光微粒子２１が球状であり、法線方向平均粒径Ｄzのみならず、ＰＬ発光膜２０の膜面内方向における発光微粒子２１の平均粒径を含んだ各方向における発光微粒子２１の平均粒径が８００ｎｍを蛍光体の屈折率で割った値の１／４未満であることが特に好ましい。この場合、散乱波長以上の波長を有する光がどのような方向から入射しても、発光微粒子２１による散乱されることが抑制される。このため、どのような方向から入射した場合も、散乱波長以上の波長を有する光も透過させるＰＬ発光膜２０を実現することができる。
【００５０】
また、発光微粒子２１の法線方向平均粒径Ｄzが蛍光体のボーア半径の２倍以下であることが好ましい。この場合、励起によって生じる電子−正孔対（エキシントン）が狭いナノ空間に閉じ込められて安定化されるため、発光量子効果が得られる。従って、ＰＬ発光膜２０（ＰＬ素子１）の発光効率をより向上させることができる。
【００５１】
ＰＬ発光膜２０の膜厚は特に限定されないが、例えば、８００ｎｍを蛍光体の屈折率で割った値の１／４未満であってもよい。そうすることによって、発光微粒子２１の法線方向平均粒径Ｄzを８００ｎｍを蛍光体の屈折率で割った値の１／４未満とすることができる。
【００５２】
本実施形態１では、無機ＥＬ発光素子２は可視波長域の少なくとも一部の波長域の光（詳細には、散乱波長以上の波長を有する可視光）を透過するように構成されている。具体的には、以下のような構成を有する。
【００５３】
無機ＥＬ発光素子２は、（例えば、絶縁性の）基板１０と、基板１０の上に形成された第１の透明電極１１と、第１の透明電極１１の上に形成された第１の絶縁膜１２と、第１の絶縁膜１２の上に形成された無機ＥＬ発光層１３と、無機ＥＬ発光層１３の上に形成された第２の絶縁膜１４と、第２の絶縁膜１４の上に形成された第２の透明電極１５とを備えている。
【００５４】
基板１０は、例えば可視光を透過させるプラスチック、セラミックス、ガラス（石英ガラス、ホウ珪酸ガラス、結晶化ガラス等）により形成することができる。
【００５５】
第１の透明電極１１と第２の透明電極１５とは無機ＥＬ発光層１３に電圧を印加する機能を有する。第１の透明電極１１と第２の透明電極１５とは、それぞれ透明導電性酸化物や銀（Ａｇ）やアルミニウム（Ａｌ）等の金属薄膜により構成することができる。透明導電性酸化物としては、例えば、インジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）、インジウム亜鉛酸化物（ＩＺＯ）、酸化錫（ＳｎＯ）等が挙げられる。尚、第１の透明電極１１及び第２の透明電極１５のそれぞれは、層厚が１５０ｎｍ〜２００ｎｍ程度であることが好ましい。
【００５６】
第１の絶縁膜１２及び第２の絶縁膜１４は無機ＥＬ発光層１３への電荷供給量を増大させる機能を有する。第１の絶縁膜１２及び第２の絶縁膜１４は、例えば酸化シリコン（ＳｉＯ2）、チッ化シリコン（Ｓｉ3Ｎ4）、アルミナ（Ａｌ2Ｏ3）、酸化チタン（ＴｉＯ2）、チタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ3）等の薄膜、又は酸化シリコン（ＳｉＯ2）の薄膜（例えば、膜厚３０ｎｍ〜６０ｎｍ）とチッ化シリコン（ＳｉＮ4）の薄膜（例えば、膜厚１５０ｎｍ〜３００ｎｍ）との積層体等によりそれぞれ形成することができる。
【００５７】
無機ＥＬ発光層１３は、無機ＥＬ発光材料を含有しており、ＰＬ発光膜２０に向けて光を出射する機能を有する。無機ＥＬ材料はＰＬ発光膜２０の励起光の波長によって適宜選択することができる。無機ＥＬ材料の具体例としては、例えば、マンガン添加硫化亜鉛（ＺｎＳ：Ｍｎ）や、ガドリニウム添加フッ化亜鉛（ＺｎＦ2：Ｇｄ）等が挙げられる。尚、無機ＥＬ発光層１３は、出射されるＥＬ光の波長を無機ＥＬ発光層１３の屈折率の２倍で割った値程度の層厚であることが好ましい。具体的には、５００〜８００ｎｍ程度の層厚であることが好ましい。
【００５８】
以上説明したように、ＰＬ素子１を構成するＰＬ発光膜２０と無機ＥＬ発光素子２との双方が、可視波長域の少なくとも一部の波長域の光（散乱波長以上の波長を有する可視光）を透過するように構成されている。このため、本実施形態１に係るＰＬ素子１は可視波長域の少なくとも一部の波長域の光（散乱波長以上の波長を有する可視光）を透過させる。
【００５９】
尚、本実施形態１では無機ＥＬ発光層１３からのＥＬ光のＰＬ発光膜２０への光入射光率を高くすることが好ましいことに鑑み、無機ＥＬ発光層１３よりも基板１０よりに（具体的には、基板１０の下面側、基板１０と第１の透明電極１１との間、第１の透明電極１１と第１の絶縁膜１２との間、第１の絶縁膜１２と無機ＥＬ発光層１３との間に）無機ＥＬ発光層１３からのＥＬ光を選択的に反射させる波長選択性反射膜を設けてもよい。波長選択性反射膜は、例えば、低い屈折率を有する無機酸化物（ＳｉＯ2等）膜と高い屈折率を有する無機酸化物膜（ＴｉＯ2、Ｎｂ2Ｏ3等）膜との積層により構成することができる。
【００６０】
次に、本実施形態１に係るＰＬ素子１の製造方法について説明する。
【００６１】
ＰＬ素子１の製造方法は、ＰＬ発光膜２０の形成方法によって２つに大別することができる。第１の方法は、まず、所望の平均粒径の発光微粒子２１（典型的には球状）を形成し、その発光微粒子２１を用いてＰＬ発光膜２０を形成する方法である。第２の方法は、蛍光体を極薄に（発光微粒子２１の法線方向平均粒径Ｄzとほぼ同じ膜厚に）成膜することによりＰＬ発光膜２０を形成する方法である。
【００６２】
まず、第１の方法について詳細に説明する。第１の方法において、発光微粒子２１の作成方法は特に限定されないが、例えば、逆ミセル法、表面修飾共沈法、超臨界溶媒法、グリコールサーマル法等の溶媒中における液相合成方法、及びボールミル法等の機械粉砕による形成法等が挙げられる。
【００６３】
例えば、液相合成法により銅添加硫化亜鉛（ＺｎＳ：Ｃｕ）蛍光体を含む発光微粒子２１の形成方法を例に挙げて説明する。まず、エチレンジアミン４酢酸亜鉛２ナトリウム（Ｚｎ−ＥＤＴＡ）水溶液（濃度：１０〜１００ｍＭ／Ｌ程度）と、硫化ナトリウム（Ｎａ2Ｓ）水溶液（濃度：１０〜１００ｍＭ／Ｌ程度）とを常温において混合すると共に、硫酸銅（ＣｕＳＯ4）水溶液（濃度：０．１〜５ｍＭ／Ｌ程度）を添加する。得られた混合液を例えば２００〜３００℃程度に加熱し、その後、５時間〜５０時間かけて室温まで徐冷することによって、実質的に銅添加硫化亜鉛（ＺｎＳ：Ｃｕ）蛍光体からなる蛍光体微粒子２２を得る。得られた蛍光体微粒子２２を、例えば、液相合成法等を用いて二酸化ケイ素（ＳｉＯ2）等の無機酸化膜でコーティングすることによって、所望の粒径を有する発光微粒子２１を形成することができる。尚、発光微粒子２１の（平均）粒径は加熱温度や徐冷速度によって調整することができる。
【００６４】
また、機械粉砕により形成する場合は、まず、蛍光体粉末（バルクでもよい）を用意し、その蛍光体粉末をボールミルを用いて所望の粒径の蛍光体微粒子になるまで粉砕する。粉砕後、得られた蛍光体微粒子を、例えば、液相合成法等により二酸化ケイ素（ＳｉＯ2）等の無機酸化膜でコーティングすることによって、所望の粒径を有する発光微粒子２１を形成することができる。
【００６５】
次に、以上のように形成した発光微粒子２１を用いたＰＬ素子１の製造方法について説明する。まず、絶縁基板（例えばガラス基板等）の上にインジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）等からなる第１の透明電極１１をスパッタ法や蒸着法等により形成する。パターニングが必要な場合は、スパッタ法等により透明導電膜を形成後、その透明導電膜をフォトリソグラフィー法等のパターニング法によりパターニングすることにより第１の透明電極１１を形成する。
【００６６】
次に、第１の透明電極１１の上に、スパッタ法等を用いて、二酸化シリコン等を成膜することにより第１の絶縁膜１２を形成する。第１の絶縁膜１２の上に、例えば電子ビーム蒸着法等を用いて、ガドリニウム添加フッ化亜鉛（ＺｎＦ2：Ｇｄ）等を成膜することにより無機ＥＬ発光層１３を形成する。無機ＥＬ発光層１３を形成した後、加熱処理を施す（例えば３００℃程度に加熱する）。その後、無機ＥＬ発光層１３の上に、スパッタ法等を用いて、二酸化シリコン等を成膜することにより第２の絶縁膜１４を形成する。そして、第２の絶縁膜１４の上にインジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）等からなる第２の透明電極１５をスパッタ法や蒸着法等により形成することにより無機ＥＬ発光素子２を作製する。
【００６７】
無機ＥＬ発光素子２の上に、上記のように作製した発光微粒子２１を溶媒（例えば、グリコエチルエーテル等）と混合し、発光微粒子２１を含むペースト（「発光ペースト」と称呼する。）を調整する。そして、その発光ペーストを湿式法等により塗布し、乾燥・焼成することによりＰＬ発光膜２０を形成し、ＰＬ素子１を完成させる。また、ＰＬ発光膜２０をゾルゲル法等により形成してもよい。尚、「湿式法」の具体例としては、スピンコート法、ドクターブレード法、吐出コート法、スプレーコート法、インクジェット法、凸版印刷法、凹版印刷法、スクリーン印刷法、マイクログラビアコート法等が挙げられる。
【００６８】
次に第２の方法について詳細に説明する。尚、第２の方法は、ＰＬ発光膜２０の形成方法を除いては上記第１の方法と同様の方法であるため、ここでは第２の方法におけるＰＬ発光膜２０の形成方法について説明する。
【００６９】
第２の方法では、蒸着法やスパッタ法等の真空法等により所望の膜厚（例えば、８００ｎｍを蛍光体の屈折率で割った値の１／４未満）のＰＬ発光膜２０を形成する。具体的には、例えばユーロピウム添加酸化イットリウム（Ｙ2Ｏ3：Ｅｕ、赤色発光）、ユーロピウム添加バリウムマグネシウムアルミ酸化物（ＢａＭｇＡｌＯ：Ｅｕ、青色発光）、銅添加硫化亜鉛（ＺｎＳ：Ｃｕ、緑色発光）等の蛍光体を、例えばスパッタ法等の真空法により所望の膜厚（例えば、８００ｎｍを蛍光体の屈折率で割った値の１／４未満）で成膜することにより、法線方向平均粒径Ｄzが所望の値以下の発光微粒子２１を有するＰＬ発光膜２０を形成する。
【００７０】
真空法を行う雰囲気は使用する蛍光体の組成によって適宜選択することができる。例えば、蛍光体の母材を酸化物材料とする場合は酸素雰囲気中（例えば、１〜５ｍｍＴｏｒｒ程度）で行うことが好ましい。また、蛍光体の母材中にフッ素が含まれる場合はフッ素ガスを含有する雰囲気中で行うことが好ましい。
【００７１】
尚、この第２の方法の場合、ＰＬ発光膜２０の膜厚によって発光微粒子２１の法線方向平均粒径Ｄzが制限されるため、発光微粒子２１は蛍光体微粒子２２そのものとなる。すなわち、凝集を抑制するコーティング膜２３を要さない。
【００７２】
（変形例１：実施形態１の変形例）
上記実施形態１では無機ＥＬ発光素子２の上にＰＬ発光膜２０が形成されている例について説明した。しかし、本発明に係るＰＬ素子はこの構成に限定されるものではなく、例えばＰＬ発光膜２０が無機ＥＬ発光素子２の構成部材中に設けられていてもよい。ここでは、そのようなＰＬ素子の構成例について図３を参照しながら説明する。尚、本変形例１の説明において、実質的に同じ機能を有する構成要素を実施形態１と共通の参照符号で説明し、説明を省略する。
【００７３】
図３は本変形例１に係るＰＬ素子の断面図である。
【００７４】
図３に示すように、本変形例１に係るＰＬ素子では、ＰＬ発光膜２０は無機ＥＬ発光素子２を構成する第２の絶縁膜１４と第２の透明電極１５との間に設けられている。このように構成することにより無機ＥＬ発光層１３から出射されたＥＬ光が第２の透明電極１５を経由せずに直接ＰＬ発光膜２０に入射する。このため、無機ＥＬ発光層１３のＥＬ光の利用効率を向上することができる。このような構成は、第２の透明電極１５の無機ＥＬ発光層１３からのＥＬ光の透過率が低くい場合、第２の透明電極１５のＰＬ発光膜２０からのＰＬ光の光透過率が比較的高い場合に特に有効である。
【００７５】
また、図３に図示した、第２の絶縁膜１４と第２の透明電極１５との間にＰＬ発光膜２０を設ける構成以外にも種々の構成が考えられる。例えば、ＰＬ発光膜２０を基板１０の背面側（図３において下面側）に設けてもよい。また、基板１０と第１の透明電極１１との間、又は第１の透明電極１１と第１の絶縁膜１２との間に設けてもよい。
【００７６】
（変形例２）
上記実施形態１では、ＰＬ発光膜２０が無機ＥＬ発光素子２の一方側にのみ設けられた例について説明した。しかし、本発明はこの構成に限定されるものではなく、例えば、無機ＥＬ発光素子２の両面にＰＬ発光膜２０を設けてもよい。本変形例２では無機ＥＬ発光素子２の両面にＰＬ発光膜が設けられた例について図４を参照しながら説明する。尚、本変形例１の説明において、実質的に同じ機能を有する構成要素を実施形態１と共通の参照符号で説明し、説明を省略する。
【００７７】
図４は本変形例２に係るＰＬ素子の断面図である。
【００７８】
図４に示すように、本変形例２に係るＰＬ素子は、無機ＥＬ発光素子２と、無機ＥＬ発光素子２の両面に積層された２つのＰＬ発光膜２０を有する。このような構成にすることにより、例えば視差を利用した立体表示ディスプレイ等を実現することができる。
【００７９】
（実施形態２）
上記実施形態１では一つのＰＬ発光膜２０を有するＰＬ素子の例について説明したが、相互に発光色の異なる複数のＰＬ発光膜を設けてもよい。そうすることによって、多色表示（例えば、フルカラー表示）可能なＰＬ表示素子を実現することが可能となる。本実施形態２では多色表示可能なＰＬ表示素子３の構成例について図５を参照しながら説明する。尚、本変形例１の説明において、実質的に同じ機能を有する構成要素を実施形態１と共通の参照符号で説明し、説明を省略する。
【００８０】
図５は本実施形態２に係るＰＬ表示素子３の断面図である。
【００８１】
本実施形態２に係るＰＬ表示素子３は、無機ＥＬ発光素子２を備えている。無機ＥＬ発光素子２は、第１の基板（例えば、ガラス基板）１０と、複数の第１の透明電極１１と、第１の絶縁膜１２と、無機ＥＬ発光層１３と、第２の絶縁膜１４と、複数の第２の透明電極１５とを備えている。第１の透明電極１１は、第１の基板１０の上に、相互に並行に延びるように形成されている。第２の透明電極１５は第１の透明電極１１の延びる方向に角度をなして（典型的には直交して）相互に並行に延びるように形成されている。すなわち、無機ＥＬ発光素子２は、画素（第１の透明電極１１と第２の透明電極１５との各交差領域）がマトリクス状に配置された、所謂パッシブ駆動型の表示素子としての機能を有する。
【００８２】
本実施形態２では、無機ＥＬ発光素子２の第２の透明電極１５側に第１のＰＬ発光膜２０が形成された第２の基板３０が配置されている。第２の基板３０は、第１のＰＬ発光膜２０と第２の透明電極１５とが相互に離間するように、その周縁部分においてシール部材４０でもって第１の基板１０と接合されている。第１のＰＬ発光膜２０は、無機ＥＬ発光素子２の画素配列に対応させて所定配列で配列された（典型的にはマトリクス状に配列された）３種類のＰＬ発光膜２０Ｒ、２０Ｇ、２０Ｂを備えている。ＰＬ発光膜２０Ｒは赤色の蛍光を発するものである。ＰＬ発光膜２０Ｇは緑色の蛍光を発するものである。ＰＬ発光膜２０Ｂは青色の蛍光を発するものである。
【００８３】
一方、無機ＥＬ発光素子２の第１の基板１０側には第２のＰＬ発光膜２４が形成された第３の基板３１が配置されている。第３の基板３１は、第２のＰＬ発光膜２４と第１の基板１０とが相互に離間するように、その周縁部分においてシール部材４０でもって第１の基板１０に接合されている。第２のＰＬ発光膜２４は、無機ＥＬ発光素子２の画素配列に対応させて所定配列で配列された（典型的にはマトリクス状に配列された）３種類のＰＬ発光膜２４Ｒ、２４Ｇ、２４Ｂを備えている。ＰＬ発光膜２４Ｒは赤色の蛍光を発するものである。ＰＬ発光膜２４Ｇは緑色の蛍光を発するものである。ＰＬ発光膜２４Ｂは青色の蛍光を発するものである。
【００８４】
このような構成にすることによって、多色両面表示が可能な透明表示素子を実現することができる。
【００８５】
尚、本実施形態２では、無機ＥＬ発光素子２の両面にＰＬ発光膜を設けたが、例えば、第１のＰＬ発光膜２０及び第２の基板３０のみを設け、第２のＰＬ発光膜２４及び第３の基板３１を設けなくてもよい。
【００８６】
また、本実施形態２では、パッシブ駆動型の無機ＥＬ発光素子２を有する例について説明したが、例えば、アクティブマトリクス駆動型の無機ＥＬ発光素子を備えていてもよい。
【００８７】
（実施形態３）
以上、実施形態１、２、及び変形例１、２において、ＰＬ発光膜２０（及び２４）に光を照射する発光素子として無機ＥＬ発光素子２を用いた例について説明したが、本発明はこの構成に限定されるものではない。発光素子は、例えば、有機エレクトロルミネッセンス発光素子（ＯＬＥＤ、ＰＬＥＤ）、液晶発光素子、プラズマ発光素子、フィールドエミッション発光素子、ランプ（例えば、冷陰極線管等）、発光ダイオード（ＬＥＤ）等であってもよい。
【００８８】
本実施形態３では、発光素子として液晶表示素子５を有するＰＬ表示素子４について図６を参照しながら詳細に説明する。
【００８９】
図６は本実施形態３に係るＰＬ表示素子４の断面図である。
【００９０】
本実施形態３に係るＰＬ表示素子４は、液晶表示素子５と、ＰＬ発光膜２０とを備えている。液晶表示素子５は、複数の第１の透明電極５５及び第１の偏光板５３が設けられた第１の基板５４と、第１の透明電極５５と対向して配置された複数の第２の透明電極５７及び第２の偏光板５９が設けられた第２の基板５８と、第１の基板５４と第２の基板５８との間に設けられた液晶層５６と、第１の基板５４の背面側に設けられた導光板５２と、導光板５２に対して光を出射する光源５１とを備えている。
【００９１】
複数の第１の透明電極５５は相互に平行の延びるように形成されている。複数の第２の透明電極５７は第１の透明電極５５が延びる方向に角度をなして（典型的には直交して）相互に並行に延びるように形成されている。すなわち、液晶表示素子５は、画素（第１の透明電極５５と第２の透明電極５７との各交差領域）がマトリクス状に配置された、所謂パッシブ駆動型の表示素子である。
【００９２】
本実施形態３では、ＰＬ発光膜２０は、液晶表示素子５の画素配列に対応させて所定配列で配列された（典型的にはマトリクス状に配列された）３種類のＰＬ発光膜２０Ｒ、２０Ｇ、２０Ｂを備えている。ＰＬ発光膜２０Ｒは赤色の蛍光を発するものである。ＰＬ発光膜２０Ｇは緑色の蛍光を発するものである。ＰＬ発光膜２０Ｂは青色の蛍光を発するものである。このような構成にすることによって、多色両面表示が可能な透明表示素子を実現することができる。
【００９３】
尚、本実施形態３では、パッシブ駆動型の液晶表示素子５を有する例について説明したが、例えば、アクティブマトリクス駆動型の液晶表示素子を備えていてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００９４】
以上説明したように、本発明に係るフォトルミネッセンス膜は、可視波長域の少なくとも一部の波長域の光を高い透過率で透過させるため、携帯電話、ＰＤＡ、テレビ、電子ブック、モニター、電子ポスター、時計、電子棚札、非常案内等に有用である。
【図面の簡単な説明】
【００９５】
【図１】実施形態１に係るフォトルミネッセンス（ＰＬ）素子１の断面図である。
【図２】発光微粒子２１の断面図である。
【図３】変形例１に係るＰＬ素子の断面図である。
【図４】変形例２に係るＰＬ素子の断面図である。
【図５】実施形態２に係るＰＬ表示素子３の断面図である。
【図６】実施形態３に係るＰＬ表示素子４の断面図である。
【符号の説明】
【００９６】
１ フォトルミネッセンス（ＰＬ）素子
２ 無機エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）発光素子
３、４ フォトルミネッセンス（ＰＬ）表示素子
５ 液晶表示素子
１０、３０、３１ 基板
１１ 第１の透明電極
１２ 第１の絶縁膜
１３ 無機エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）発光層
１４ 第２の絶縁膜
１５ 第２の透明電極
２０、２４ フォトルミネッセンス（ＰＬ）発光膜
２１ 発光微粒子
２２ 蛍光体微粒子
２３ コーティング膜
４０ シール部材
５１ 光源
５２ 導光板
５３ 第１の偏光板
５４ 第１の基板
５５ 第１の透明電極
５６ 液晶層
５７ 第２の透明電極
５８ 第２の基板
５９ 第２の偏光板
【特許請求の範囲】
【請求項１】
フォトルミネッセンス光を出射するフォトルミネッセンス発光膜であって、
フォトルミネッセンス光を出射する蛍光体を含む発光微粒子を備え、
上記発光微粒子は、該発光微粒子の上記フォトルミネッセンス発光膜の法線方向における平均粒径が８００ｎｍを上記蛍光体の屈折率で割った値の１／４未満となるように形成されているフォトルミネッセンス発光膜。
【請求項２】
請求項１に記載されたフォトルミネッセンス発光膜において、
上記発光微粒子の上記平均粒径は６００ｎｍを上記蛍光体の屈折率で割った値の１／４未満であるフォトルミネッセンス発光膜。
【請求項３】
請求項１に記載されたフォトルミネッセンス発光膜において、
上記発光微粒子の上記平均粒径は５６０ｎｍを上記蛍光体の屈折率で割った値の１／４未満であるフォトルミネッセンス発光膜。
【請求項４】
請求項１に記載されたフォトルミネッセンス発光膜において、
上記発光微粒子の上記平均粒径は４８０ｎｍを上記蛍光体の屈折率で割った値の１／４未満であるフォトルミネッセンス発光膜。
【請求項５】
請求項１に記載されたフォトルミネッセンス発光膜において、
上記発光微粒子の上記平均粒径は４４０ｎｍを上記蛍光体の屈折率で割った値の１／４未満であるフォトルミネッセンス発光膜。
【請求項６】
請求項１に記載されたフォトルミネッセンス発光膜において、
上記発光微粒子の上記平均粒径は４００ｎｍを上記蛍光体の屈折率で割った値の１／４未満であるフォトルミネッセンス発光膜。
【請求項７】
請求項１に記載されたフォトルミネッセンス発光膜において、
上記発光微粒子の上記平均粒径は上記蛍光体のボーア半径の２倍以下であるフォトルミネッセンス発光膜。
【請求項８】
請求項１に記載されたフォトルミネッセンス発光膜において、
上記発光微粒子は、実質的に上記蛍光体からなる微粒子がコーティング膜によりコーティングされてなるフォトルミネッセンス発光膜。
【請求項９】
請求項８に記載されたフォトルミネッセンス発光膜において、
上記コーティング膜は実質的に無機酸化物からなる膜であるフォトルミネッセンス発光膜。
【請求項１０】
請求項１に記載されたフォトルミネッセンス発光膜において、
上記フォトルミネッセンス発光膜は、該フォトルミネッセンス発光膜の膜厚が８００ｎｍを上記蛍光体の屈折率で割った値の１／４未満となるように形成されているフォトルミネッセンス発光膜。
【請求項１１】
請求項１に記載されたフォトルミネッセンス発光膜において、
上記発光微粒子は球状であるフォトルミネッセンス発光膜。
【請求項１２】
可視波長域の少なくとも一部の波長域の光を透過する発光素子と、該発光素子から出射された光を受光してフォトルミネッセンス光を出射するフォトルミネッセンス発光膜とを備えたフォトルミネッセンス素子であって、
上記フォトルミネッセンス発光膜は、上記発光素子から出射された光を受光して上記フォトルミネッセンス光を出射する蛍光体を含む発光微粒子を有し、且つ、上記発光微粒子は、該発光微粒子の上記フォトルミネッセンス発光膜の法線方向における平均粒径が８００ｎｍを上記蛍光体の屈折率で割った値の１／４未満となるように形成されているフォトルミネッセンス素子。
【請求項１３】
可視波長域の少なくとも一部の波長域の光を透過し、両面から光を出射する面状の発光素子と、
上記発光素子の一方面側に設けられた第１のフォトルミネッセンス発光膜と、
上記発光素子の他方面側に設けられた第２のフォトルミネッセンス発光膜と、
を備え、
上記第１のフォトルミネッセンス発光膜は、上記発光素子から出射された光を受光して上記フォトルミネッセンス光を出射する第１の蛍光体を含む第１の発光微粒子を有し、且つ上記第１の発光微粒子は、該第１の発光微粒子の上記第１のフォトルミネッセンス発光膜の法線方向における平均粒径が８００ｎｍを上記第１の蛍光体の屈折率で割った値の１／４未満となるように形成されており、
上記第２のフォトルミネッセンス発光膜は、上記発光素子から出射された光を受光して上記フォトルミネッセンス光を出射する第２の蛍光体を含む第２の発光微粒子を有し、且つ上記第２の発光微粒子は、該第２の発光微粒子の上記第２のフォトルミネッセンス発光膜の法線方向における平均粒径が８００ｎｍを上記第２の蛍光体の屈折率で割った値の１／４未満となるように形成されているフォトルミネッセンス素子。
【請求項１４】
請求項１２又は１３に記載されたフォトルミネッセンス素子において、
上記発光素子は無機エレクトロルミネッセンス素子であるフォトルミネッセンス素子。
【請求項１】
フォトルミネッセンス光を出射するフォトルミネッセンス発光膜であって、
フォトルミネッセンス光を出射する蛍光体を含む発光微粒子を備え、
上記発光微粒子は、該発光微粒子の上記フォトルミネッセンス発光膜の法線方向における平均粒径が８００ｎｍを上記蛍光体の屈折率で割った値の１／４未満となるように形成されているフォトルミネッセンス発光膜。
【請求項２】
請求項１に記載されたフォトルミネッセンス発光膜において、
上記発光微粒子の上記平均粒径は６００ｎｍを上記蛍光体の屈折率で割った値の１／４未満であるフォトルミネッセンス発光膜。
【請求項３】
請求項１に記載されたフォトルミネッセンス発光膜において、
上記発光微粒子の上記平均粒径は５６０ｎｍを上記蛍光体の屈折率で割った値の１／４未満であるフォトルミネッセンス発光膜。
【請求項４】
請求項１に記載されたフォトルミネッセンス発光膜において、
上記発光微粒子の上記平均粒径は４８０ｎｍを上記蛍光体の屈折率で割った値の１／４未満であるフォトルミネッセンス発光膜。
【請求項５】
請求項１に記載されたフォトルミネッセンス発光膜において、
上記発光微粒子の上記平均粒径は４４０ｎｍを上記蛍光体の屈折率で割った値の１／４未満であるフォトルミネッセンス発光膜。
【請求項６】
請求項１に記載されたフォトルミネッセンス発光膜において、
上記発光微粒子の上記平均粒径は４００ｎｍを上記蛍光体の屈折率で割った値の１／４未満であるフォトルミネッセンス発光膜。
【請求項７】
請求項１に記載されたフォトルミネッセンス発光膜において、
上記発光微粒子の上記平均粒径は上記蛍光体のボーア半径の２倍以下であるフォトルミネッセンス発光膜。
【請求項８】
請求項１に記載されたフォトルミネッセンス発光膜において、
上記発光微粒子は、実質的に上記蛍光体からなる微粒子がコーティング膜によりコーティングされてなるフォトルミネッセンス発光膜。
【請求項９】
請求項８に記載されたフォトルミネッセンス発光膜において、
上記コーティング膜は実質的に無機酸化物からなる膜であるフォトルミネッセンス発光膜。
【請求項１０】
請求項１に記載されたフォトルミネッセンス発光膜において、
上記フォトルミネッセンス発光膜は、該フォトルミネッセンス発光膜の膜厚が８００ｎｍを上記蛍光体の屈折率で割った値の１／４未満となるように形成されているフォトルミネッセンス発光膜。
【請求項１１】
請求項１に記載されたフォトルミネッセンス発光膜において、
上記発光微粒子は球状であるフォトルミネッセンス発光膜。
【請求項１２】
可視波長域の少なくとも一部の波長域の光を透過する発光素子と、該発光素子から出射された光を受光してフォトルミネッセンス光を出射するフォトルミネッセンス発光膜とを備えたフォトルミネッセンス素子であって、
上記フォトルミネッセンス発光膜は、上記発光素子から出射された光を受光して上記フォトルミネッセンス光を出射する蛍光体を含む発光微粒子を有し、且つ、上記発光微粒子は、該発光微粒子の上記フォトルミネッセンス発光膜の法線方向における平均粒径が８００ｎｍを上記蛍光体の屈折率で割った値の１／４未満となるように形成されているフォトルミネッセンス素子。
【請求項１３】
可視波長域の少なくとも一部の波長域の光を透過し、両面から光を出射する面状の発光素子と、
上記発光素子の一方面側に設けられた第１のフォトルミネッセンス発光膜と、
上記発光素子の他方面側に設けられた第２のフォトルミネッセンス発光膜と、
を備え、
上記第１のフォトルミネッセンス発光膜は、上記発光素子から出射された光を受光して上記フォトルミネッセンス光を出射する第１の蛍光体を含む第１の発光微粒子を有し、且つ上記第１の発光微粒子は、該第１の発光微粒子の上記第１のフォトルミネッセンス発光膜の法線方向における平均粒径が８００ｎｍを上記第１の蛍光体の屈折率で割った値の１／４未満となるように形成されており、
上記第２のフォトルミネッセンス発光膜は、上記発光素子から出射された光を受光して上記フォトルミネッセンス光を出射する第２の蛍光体を含む第２の発光微粒子を有し、且つ上記第２の発光微粒子は、該第２の発光微粒子の上記第２のフォトルミネッセンス発光膜の法線方向における平均粒径が８００ｎｍを上記第２の蛍光体の屈折率で割った値の１／４未満となるように形成されているフォトルミネッセンス素子。
【請求項１４】
請求項１２又は１３に記載されたフォトルミネッセンス素子において、
上記発光素子は無機エレクトロルミネッセンス素子であるフォトルミネッセンス素子。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２００７−１１５４２２（Ｐ２００７−１１５４２２Ａ）
【公開日】平成１９年５月１０日（２００７．５．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−３０２６７１（Ｐ２００５−３０２６７１）
【出願日】平成１７年１０月１８日（２００５．１０．１８）
【出願人】（０００００５０４９）シャープ株式会社 (33,933)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年５月１０日（２００７．５．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年１０月１８日（２００５．１０．１８）
【出願人】（０００００５０４９）シャープ株式会社 (33,933)
【Ｆターム（参考）】
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