無機ＥＬ用青色発光体の作製方法、無機ＥＬ用青色発光体、および発光装置
【課題】電界励起の場合において青色発光を示す発光体（青色発光体）、すなわち無機ＥＬ素子に適用可能な青色発光体を作製し、その発光輝度の変化に対する色度座標への影響を低減させることを目的とする。また、無機ＥＬ素子を有する発光装置の再現性の向上や、輝度の変化に影響を受け難い安定な表示を可能にすることを目的とする。
【解決手段】無機ＥＬ用青色発光体の作製において、硫化物発光体、および希土類−銅オキシカルコゲナイド（ＭＣｕＯＳ：但し、Ｍは希土類金属）を少なくとも混合し、得られた混合物を６００℃以上１０００℃以下で焼成することにより硫化物発光体の一部に希土類−銅オキシカルコゲナイド（ＭＣｕＯＳ）を含めることができる。
【解決手段】無機ＥＬ用青色発光体の作製において、硫化物発光体、および希土類−銅オキシカルコゲナイド（ＭＣｕＯＳ：但し、Ｍは希土類金属）を少なくとも混合し、得られた混合物を６００℃以上１０００℃以下で焼成することにより硫化物発光体の一部に希土類−銅オキシカルコゲナイド（ＭＣｕＯＳ）を含めることができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無機ＥＬ用青色発光体の作製方法、および無機ＥＬ用青色発光体を用いた発光装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、エレクトロルミネッセンス（Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）を面光源（バックライト）や、画像表示装置（ディスプレイ）に応用する為の開発が進められており、ＥＬ材料やＥＬ素子の構成が数多く検討されてきた。
【０００３】
ＥＬ素子は、大きく分けて、無機ＥＬ素子と有機ＥＬ素子とが挙げられるが、主に有機ＥＬ材料を用いて形成され、直流駆動を用いるのが有機ＥＬ素子であり、主に無機ＥＬ材料を用いて形成され、交流駆動であるのが無機ＥＬ素子と位置づけられている。
【０００４】
無機ＥＬ素子に用いる無機ＥＬ材料としては、青色発光を示す発光体である、ＢａＡｌ２Ｓ４を含む発光体が知られており、これは、ＢａＡｌ２Ｓ４で表される母体材料に発光中心となるユーロピウム（Ｅｕ）を添加することにより、得られる発光体（ＢａＡｌ２Ｓ４：Ｅｕ）である（例えば、非特許文献１参照）。
【０００５】
その他にもＺｎＳを有する発光体が知られている（例えば、特許文献１参照）。ＺｎＳを有する発光体のうち、銅（Ｃｕ）を添加して得られる発光体（ＺｎＳ：Ｃｕ）の発光は、４５０ｎｍから５５０ｎｍの波長領域でブロードな発光ピークが得られる青緑色発光であることが知られている。
【０００６】
また、ＺｎＳに銀（Ａｇ）を添加して得られる発光体（ＺｎＳ：Ａｇ）（例えば、非特許文献２参照）の発光は、銅（Ｃｕ）を添加して得られる発光体（ＺｎＳ：Ｃｕ）の発光よりも、短波長でシャープな発光ピークが得られる青色発光であることが知られている。
【０００７】
そのため、銀（Ａｇ）を添加して得られる発光体（ＺｎＳ：Ａｇ）は、色純度の良さから無機ＥＬ素子に適用する上で非常に有望視されるが、銀（Ａｇ）を添加して得られる発光体（ＺｎＳ：Ａｇ）は、紫外線励起や電子線励起の場合では強度の発光を示すが、電界励起の場合ではほとんど発光を示さないため、無機ＥＬ素子に用いる青色発光体として用いることができないのが現状である。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００８】
【非特許文献１】Ｎｏｂｏｒｕ Ｍｉｕｒａ ｅｔ ａｌ，Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｖｏｌ．３８，Ｌ１２９１〜Ｌ１２９２（１９９９）
【非特許文献２】Ｓｕ−Ｈｕａ Ｙａｎｇ ａｎｄ Ｍｅｉｓｏ Ｙｏｋｏｙａｍａ，Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｖｏｌ．４１，Ｌ５６０９〜Ｌ５６１３（２００２）
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開平０７−１５７７５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
そこで、本発明の一態様は、電界励起の場合において青色発光を示す発光体（青色発光体）、すなわち無機ＥＬ素子に適用可能な青色発光体を作製し、その発光輝度の変化に対する色度座標への影響を低減させることを目的とする。また、無機ＥＬ素子を有する発光装置の再現性の向上や、輝度の変化に影響を受け難い安定な表示を可能にすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の一態様である無機ＥＬ用青色発光体の作製方法によれば、硫化物発光体、および希土類−銅オキシカルコゲナイド（ＭＣｕＯＳ：但し、Ｍは希土類金属）を少なくとも混合し、得られた混合物を６００℃以上１０００℃以下で焼成することにより硫化物発光体の一部に希土類−銅オキシカルコゲナイド（ＭＣｕＯＳ）を含めることができる。
【００１２】
また、上記構成において、硫化物発光体、および希土類−銅オキシカルコゲナイド（ＭＣｕＯＳ：但し、Ｍは希土類金属）に添加剤を加えて混合する構成も本発明に含めることとする。
【００１３】
また、上記構成において、硫化物発光体は、ＺｎＳ：Ａｇ，Ｃｌ、ＺｎＳ：Ａｕ，Ｃｌ、ＣｄＳ：Ａｇ，Ｃｌ、ＣｄＳ：Ａｕ，Ｃｌ、ＣａＳ：Ａｇ，Ｃｌ、ＣａＳ：Ａｕ，Ｃｌから選ばれるいずれか一であることを特徴とする。
【００１４】
また、上記構成において、添加剤は、酸性溶液に可溶な金属酸化物であり、具体的には、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）、酸化ランタン（Ｌａ２Ｏ３）から選ばれるいずれか一であることを特徴とする。
【００１５】
また、上記構成において、希土類−銅オキシカルコゲナイド（ＭＣｕＯＳ）は、ランタン−銅オキシカルコゲナイド（ＬａＣｕＯＳ）、セリウム−銅オキシカルコゲナイド（ＣｅＣｕＯＳ）、スカンジウム−銅オキシカルコゲナイド（ＳｃＣｕＯＳ）、イットリウム−銅オキシカルコゲナイド（ＹＣｕＯＳ）から選ばれるいずれか一であることを特徴とする。
【００１６】
また、上記構成のうち、添加剤を加える場合には、添加剤の添加濃度が、前記硫化物発光体に対して、０．１ｗｔ％以上２０ｗｔ％以下であることを特徴とする。
【００１７】
なお、上記各構成において、希土類−銅オキシカルコゲナイド（ＭＣｕＯＳ）の添加濃度は、硫化物発光体に対して、１ｗｔ％以上５ｗｔ％以下であることを特徴とする。
【００１８】
また、本発明の別の一態様は、組成式ＺｎＳ：Ａｇ，Ｃｌで示される硫化物発光体の一部に希土類−銅オキシカルコゲナイド（ＭＣｕＯＳ：但し、Ｍは希土類金属）を含むことを特徴とする無機ＥＬ用青色発光体である。
【００１９】
なお、上記構成における硫化物発光体は、波長４００ｎｍ以上５００ｎｍ以下の領域に発光ピークを有することを特徴とする。
【００２０】
また、本発明の別の一態様は、一対の電極間に無機ＥＬ層を有する発光素子であって、無機ＥＬ層には、上述した無機ＥＬ用青色発光体を含むことを特徴とする発光素子である。
【００２１】
なお、上記構成に加えて、一方の電極と無機ＥＬ層との間に誘電体層を少なくとも有する発光素子の構成も本発明に含めることとする。
【００２２】
また、本発明の別の一態様は、上述した発光素子を用いて形成されたことを特徴とする発光装置である。
【００２３】
なお、本発明には、無機ＥＬ素子を有する発光装置だけでなく、発光装置を有する電子機器も範疇に含めるものである。従って、本明細書中における発光装置とは、画像表示デバイス、発光デバイス、もしくは光源（照明装置含む）を指す。また、発光装置にコネクター、例えばＦＰＣ（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ ｐｒｉｎｔｅｄ ｃｉｒｃｕｉｔ）もしくはＴＡＢ（Ｔａｐｅ Ａｕｔｏｍａｔｅｄ Ｂｏｎｄｉｎｇ）テープもしくはＴＣＰ（Ｔａｐｅ Ｃａｒｒｉｅｒ Ｐａｃｋａｇｅ）が取り付けられたモジュール、ＴＡＢテープやＴＣＰの先にプリント配線板が設けられたモジュール、または無機ＥＬ素子にＣＯＧ（Ｃｈｉｐ Ｏｎ Ｇｌａｓｓ）方式によりＩＣ（集積回路）が直接実装されたモジュールも全て発光装置に含むものとする。
【発明の効果】
【００２４】
発光輝度の変化に伴う色度座標の変化が少ない無機ＥＬ用青色発光体を提供することができる。また、上記無機ＥＬ用青色発光体を用いて形成される無機ＥＬ素子を発光装置などに適用することにより、従来よりも再現性が良く、かつ輝度の変化に影響を受けることなく安定な表示が可能な発光装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】無機ＥＬ用青色発光体について説明する図。
【図２】無機ＥＬ素子について説明する図。
【図３】パッシブマトリクス型の発光装置について説明する図。
【図４】パッシブマトリクス型の発光装置について説明する図。
【図５】パッシブマトリクス型の発光装置について説明する図。
【図６】電子機器を示す図。
【図７】電子機器を示す図。
【図８】無機ＥＬ素子の周波数−輝度特性について示す図。
【図９】無機ＥＬ素子の電圧−輝度特性について示す図。
【図１０】無機ＥＬ素子の発光輝度−色度座標（Ｘ座標、Ｙ座標）特性について示す図。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、本発明の実施の一態様について図面を用いて詳細に説明する。但し、本発明は以下の説明に限定されず、本発明の趣旨及びその範囲から逸脱することなくその形態及び詳細を様々に変更し得ることが可能である。従って、本発明は以下に示す実施の形態の記載内容に限定して解釈されるものではない。
【００２７】
（実施の形態１）
本実施の形態では、本発明の一態様である無機ＥＬ用青色発光体の合成方法について説明する。
【００２８】
なお、本実施の形態に示す無機ＥＬ用青色発光体は、希土類−銅オキシカルコゲナイド（ＭＣｕＯＳ）を有する硫化物発光体であり、その合成方法としては、固相法を用いることができる。
【００２９】
固相法を用いる場合には、図１（Ａ）のフローに示すように原料となる硫化物発光体、添加剤および希土類−銅オキシカルコゲナイド（ＭＣｕＯＳ）をそれぞれ秤量し、混合した後、６００℃以上１０００℃以下、より好ましくは７００℃以上８００℃以下で焼成し、洗浄することにより、希土類−銅オキシカルコゲナイド（ＭＣｕＯＳ）を有する硫化物発光体を形成することができる。
【００３０】
原料となる硫化物発光体は、母体材料、付活剤、および共付活剤で構成される。なお、母体材料は、硫化物であり、例えば、硫化亜鉛（ＺｎＳ）、硫化カドミウム（ＣｄＳ）、硫化カルシウム（ＣａＳ）、硫化イットリウム（Ｙ２Ｓ３）、硫化ガリウム（Ｇａ２Ｓ３）、硫化ストロンチウム（ＳｒＳ）、硫化バリウム（ＢａＳ）等を用いることができる。その他にも硫化カルシウム−ガリウム（ＣａＧａ２Ｓ４）、硫化ストロンチウム−ガリウム（ＳｒＧａ２Ｓ４）、硫化バリウム−ガリウム（ＢａＧａ２Ｓ４）等の３元系の混晶を用いることもできる。
【００３１】
また、付活剤としては、例えば、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、銅（Ｃｕ）等を用いることができる。なお、混合される付活剤の濃度は、母体材料に対して、０．０１〜１０ｗｔ％、より好ましくは０．１〜１ｗｔ％の範囲とする。
【００３２】
また、共付活剤としては、例えば、フッ素（Ｆ）、塩素（Ｃｌ）、臭素（Ｂｒ）、ヨウ素（Ｉ）、アスタチン（Ａｔ）などのハロゲン元素、または、アルミニウム（Ａｌ）等を用いることができる。その他、遷移金属や希土類金属とハロゲン元素とで構成される化合物を用いることもできる。なお、混合される共付活剤の濃度は、母体材料に対して、０．０１〜１０ｗｔ％、より好ましくは０．１〜１ｗｔ％の範囲とする。
【００３３】
従って、原料となる硫化物発光体としては、例えばＺｎＳ：Ａｇ，Ｃｌ、ＺｎＳ：Ａｕ，Ｃｌ、ＺｎＳ：Ｃｕ，Ｃｌ、ＣｄＳ：Ａｇ，Ｃｌ、ＣｄＳ：Ａｕ，Ｃｌ、ＣｄＳ：Ｃｕ，Ｃｌ、ＣａＳ：Ａｇ，Ｃｌ、ＣａＳ：Ａｕ，Ｃｌ、ＣａＳ：Ｃｕ，Ｃｌ等を用いることができる。なお、本実施の形態において用いる硫化物発光体としては、上述した母体材料、付活剤、および共付活剤で構成された市販品を用いることもできる。また、本実施の形態において用いる硫化物発光体の粒径としては、５〜３０μｍとするのが好ましい。
【００３４】
また、希土類−銅オキシカルコゲナイド（ＭＣｕＯＳ，但し、Ｍ＝希土類金属）としては、例えば、ランタン−銅オキシカルコゲナイド（ＬａＣｕＯＳ）、セリウム−銅オキシカルコゲナイド（ＣｅＣｕＯＳ）、スカンジウム−銅オキシカルコゲナイド（ＳｃＣｕＯＳ）、イットリウム−銅オキシカルコゲナイド（ＹＣｕＯＳ）等を用いることができる。なお、添加される希土類−銅オキシカルコゲナイド（ＭＣｕＯＳ）の濃度は、硫化物発光体に対して、１〜５ｗｔ％の範囲とする。
【００３５】
また、上記の硫化物発光体には添加剤を添加することもでき、酸性溶液に可溶な金属酸化物を用いることができる。例えば、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）、酸化ランタン（Ｌａ２Ｏ３）等を用いることができる。なお、添加される添加剤の濃度は、硫化物発光体に対して、０．１〜２０ｗｔ％の範囲とする。
【００３６】
焼成後に得られる粉末が、無機ＥＬ素子用青色発光体である希土類−銅オキシカルコゲナイド（ＭＣｕＯＳ）を有する硫化物発光体であり、その構造は、図１（Ｂ）に示すように硫化物発光体１０１の一部に希土類−銅オキシカルコゲナイド（ＭＣｕＯＳ）１０２を有する構造である。そして、この希土類−銅オキシカルコゲナイド（ＭＣｕＯＳ）を有する硫化物発光体を洗浄することにより、発光体表面に付着した不純物等を除去できるので、純度の高い硫化物発光体を得ることができる。なお、ここで用いる洗浄方法としては、酢酸（ＣＨ３ＣＯＯＨ）洗浄や塩酸（ＨＣｌ）洗浄やキレート洗浄等が挙げられる。
【００３７】
なお、希土類−銅オキシカルコゲナイド（ＭＣｕＯＳ）を有する硫化物発光体としては、例えば、ＺｎＳ：Ａｇ，Ｃｌ＋ＭＣｕＯＳ、ＺｎＳ：Ａｕ，Ｃｌ＋ＭＣｕＯＳ、ＺｎＳ：Ｃｕ，Ｃｌ＋ＭＣｕＯＳ、ＣｄＳ：Ａｇ，Ｃｌ＋ＭＣｕＯＳ、ＣｄＳ：Ａｕ，Ｃｌ＋ＭＣｕＯＳ、ＣｄＳ：Ｃｕ，Ｃｌ＋ＭＣｕＯＳ、ＣａＳ：Ａｇ，Ｃｌ＋ＭＣｕＯＳ、ＣａＳ：Ａｕ，Ｃｌ＋ＭＣｕＯＳ、ＣａＳ：Ｃｕ，Ｃｌ＋ＭＣｕＯＳ等を用いることができる。なお、本明細書中では、希土類−銅オキシカルコゲナイド（ＭＣｕＯＳ）を有する硫化物発光体を上記の通り「（硫化物発光体の組成式＋ＭＣｕＯＳ）」と示すこととする。
【００３８】
上記固相法は、他の方法に比べると比較的高温での焼成が必要となるが、簡単な方法であるため、生産性がよく量産向きであるといえる。
【００３９】
以上により、無機ＥＬ用青色発光体である希土類−銅オキシカルコゲナイド（ＭＣｕＯＳ）を有する硫化物発光体を形成することができる。なお、希土類−銅オキシカルコゲナイド（ＭＣｕＯＳ）を有する硫化物発光体は、波長４００ｎｍ以上５００ｎｍ以下の領域に発光ピークを有し、従来より知られている無機ＥＬ用青色発光体よりも、青色の純度が高く、また、輝度の変化に伴う色純度の変化が小さい為、これを発光装置などに適用することにより、従来よりも再現性が良く、かつ輝度の変化に影響を受けることなく安定な表示が可能な発光装置を提供することができる。
【００４０】
（実施の形態２）
本実施の形態では、本発明の一態様である無機ＥＬ用青色発光体を用いて形成される分散型の無機ＥＬ素子について図２を用いて説明する。
【００４１】
本実施の形態で示す無機ＥＬ素子は、基板２０１上に、第１の電極２０２、無機ＥＬ層２０３、及び第２の電極２０４が順次積層された素子構成を有する。なお、第１の電極２０２と無機ＥＬ層２０３の間や、無機ＥＬ層２０３と第２の電極２０４との間に誘電体として機能する誘電体層を設けることもできる。
【００４２】
そして、第１の電極２０２と第２の電極２０４との間に所望の電圧を印加することにより、無機ＥＬ層２０３から発光が得られる。なお、ここで示す無機ＥＬ素子は、交流電源２０５により両電極間に交流電圧を印加する交流駆動により動作させることとする。
【００４３】
図２に示す基板２０１には、絶縁表面を有する基板または絶縁基板を適用する。具体的には、アルミノシリケートガラス、アルミノホウケイ酸ガラス、バリウムホウケイ酸ガラスのような電子工業用に使われる各種ガラス基板、石英基板、セラミック基板又はサファイヤ基板等を用いることができる。
【００４４】
また、第１の電極２０２および第２の電極２０４には、様々な金属、合金、電気伝導性化合物、およびこれらの混合物などを用いることができる。具体的には、例えば、インジウム錫酸化物（ＩＴＯ：Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）、珪素若しくは酸化珪素を含有したインジウム錫酸化物、酸化インジウム−酸化亜鉛（ＩＺＯ：Ｉｎｄｉｕｍ Ｚｉｎｃ Ｏｘｉｄｅ）、酸化タングステン及び酸化亜鉛を含有した酸化インジウム等が挙げられる。この他、金（Ａｕ）、白金（Ｐｔ）、ニッケル（Ｎｉ）、タングステン（Ｗ）、クロム（Ｃｒ）、モリブデン（Ｍｏ）、チタン（Ｔｉ）、鉄（Ｆｅ）、コバルト（Ｃｏ）、銅（Ｃｕ）、パラジウム（Ｐｄ）、アルミニウム（Ａｌ）、銀（Ａｇ）、リチウム（Ｌｉ）、セシウム（Ｃｓ）、マグネシウム（Ｍｇ）、カルシウム（Ｃａ）、ストロンチウム（Ｓｒ）、ユーロピウム（Ｅｕ）、イッテルビウム（Ｙｂ）、およびこれらの金属を含む合金や窒化物（例えば、窒化チタン）等が挙げられる。
【００４５】
これらの材料は、通常スパッタリング法により成膜される。例えば、酸化インジウム−酸化亜鉛は、酸化インジウムに対し１〜２０ｗｔ％の酸化亜鉛を加えたターゲットを用いてスパッタリング法により形成することができる。また、酸化タングステン及び酸化亜鉛を含有した酸化インジウムは、酸化インジウムに対し酸化タングステンを０．５〜５ｗｔ％、酸化亜鉛を０．１〜１ｗｔ％含有したターゲットを用いてスパッタリング法により形成することができる。その他、真空蒸着法を用いることができる。さらにゾル−ゲル法などを応用して、インクジェット法、スピンコート法などにより作製してもよい。
【００４６】
また、第１の電極２０２および第２の電極２０４は、単層膜に限らず、積層膜で形成することもできる。なお、無機ＥＬ層２０３で発光する光を外部に取り出すため、第１の電極２０２または第２の電極２０４のいずれか一方、または両方が光を通過するように形成する。例えば、ＩＴＯ等の透光性を有する導電材料を用いて形成するか、或いは、銀、アルミニウム等を数ｎｍ乃至数十ｎｍの厚さとなるように形成する。また、膜厚を薄くした銀、アルミニウムなどの金属薄膜と、ＩＴＯ等の透光性を有する導電材料を用いた薄膜との積層構造とすることもできる。
【００４７】
第１の電極２０２と第２の電極２０４の間には、無機ＥＬ層２０３が形成される。無機ＥＬ層２０３においては、実施の形態１で説明した無機ＥＬ用青色発光体である希土類−銅オキシカルコゲナイド（ＭＣｕＯＳ）を有する硫化物発光体の粒子が、バインダ中に分散された構造を有する。なお、希土類−銅オキシカルコゲナイド（ＭＣｕＯＳ）を有する硫化物発光体としては、例えば、ＺｎＳ：Ａｇ，Ｃｌ＋ＭＣｕＯＳ、ＺｎＳ：Ａｕ，Ｃｌ＋ＭＣｕＯＳ、ＺｎＳ：Ｃｕ，Ｃｌ＋ＭＣｕＯＳ、ＣｄＳ：Ａｇ，Ｃｌ＋ＭＣｕＯＳ、ＣｄＳ：Ａｕ，Ｃｌ＋ＭＣｕＯＳ、ＣｄＳ：Ｃｕ，Ｃｌ＋ＭＣｕＯＳ、ＣａＳ：Ａｇ，Ｃｌ＋ＭＣｕＯＳ、ＣａＳ：Ａｕ，Ｃｌ＋ＭＣｕＯＳ、ＣａＳ：Ｃｕ，Ｃｌ＋ＭＣｕＯＳ等を用いることができる。なお、無機ＥＬ層２０３の形成において、上述した希土類−銅オキシカルコゲナイド（ＭＣｕＯＳ）を有する硫化物発光体と他の公知の材料（例えば発光色の異なる材料）などを組み合わせて用いることができる。
【００４８】
また、無機ＥＬ層２０３に用いるバインダとは、無機ＥＬ層２０３において無機ＥＬ用青色発光体の粒子を分散させた状態で固定するための物質である。具体的には、有機絶縁材料または無機絶縁材料を用いることができる。また、有機絶縁材料及び無機絶縁材料の混合材料を用いることもできる。
【００４９】
バインダとして用いる上記有機絶縁材料としては、シアノエチルセルロース系樹脂のように、比較的誘電率の高いポリマーや、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン系樹脂、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、フッ化ビニリデンなどの樹脂を用いることができる。また、芳香族ポリアミド、ポリベンゾイミダゾール（ｐｏｌｙｂｅｎｚｉｍｉｄａｚｏｌｅ）などの耐熱性高分子又はシロキサン樹脂を用いることができる。なお、シロキサン樹脂とは、Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉ結合を含む樹脂に相当する。シロキサンは、シリコン（Ｓｉ）と酸素（Ｏ）との結合で骨格構造が構成される。また、置換基として、少なくとも水素を含む有機基（例えばアルキル基、芳香族炭化水素）が用いられる。または、置換基として、フルオロ基を用いてもよい。または置換基として、少なくとも水素を含む有機基と、フルオロ基とを用いてもよい。また、ポリビニルアルコールやポリビニルブチラールなどのビニル樹脂、フェノール樹脂、ノボラック樹脂、アクリル樹脂、メラミン樹脂、ウレタン樹脂、オキサゾール樹脂（ポリベンゾオキサゾール樹脂）等を有機絶縁材料として用いてもよい。また、これらの樹脂に、チタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ３）やチタン酸ストロンチウム（ＳｒＴｉＯ３）などの高誘電率の微粒子を適度に混合して誘電率を調整することもできる。
【００５０】
また、バインダとして用いる上記無機絶縁材料としては、酸化珪素、窒化珪素、酸素及び窒素を含む珪素、窒化アルミニウム、酸素及び窒素を含むアルミニウムまたは酸化アルミニウム、酸化チタン、チタン酸バリウム、チタン酸ストロンチウム、チタン酸鉛、ニオブ酸カリウム、ニオブ酸鉛、酸化タンタル、タンタル酸バリウム、タンタル酸リチウム、酸化イットリウム、酸化ジルコニウム、硫化亜鉛、その他の無機絶縁材料を含む物質から選ばれた材料を用いることができる。なお、有機絶縁材料に、誘電率の高い無機絶縁材料を含ませる（添加する）ことによって、無機ＥＬ用青色発光体及びバインダよりなる無機ＥＬ層の誘電率をより大きくする等の制御が可能となる。
【００５１】
本実施の形態における無機ＥＬ層２０３の形成には、実施の形態１で示した無機ＥＬ用青色発光体、およびバインダを含む溶液を用い、液滴吐出法や、印刷法（スクリーン印刷やオフセット印刷など）、スピンコート法などの塗布法、ディッピング法、ディスペンサ法などにより形成する。従って、無機ＥＬ用青色発光体、およびバインダを含む溶液を形成する溶媒としては、バインダである材料を溶解させ、無機ＥＬ層の作製（各種ウエットプロセス）及び膜厚制御に適した粘度調整が可能な溶媒を適宜選択すればよい。例えば、バインダとしてシロキサン樹脂を用いる場合は、溶媒として、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート（ＰＧＭＥＡともいう）、３−メトシキ−３メチル−１−ブタノール（ＭＭＢともいう）等の有機溶媒を用いることができる。
【００５２】
なお、無機ＥＬ層２０３の膜厚は、１０〜１０００ｎｍの範囲が好ましい。また、無機ＥＬ層２０３において、無機ＥＬ用青色発光体は５０ｗｔ％以上８０ｗｔ％以下の割合で含有させるとよい。
【００５３】
また、本実施の形態における無機ＥＬ素子は、図２（Ｂ）や図２（Ｃ）に示すように電極（第１の電極２０２、または第２の電極２０４）と無機ＥＬ層２０３との間に誘電体層を設ける構造としてもよい。なお、図２（Ｂ）は、第２の電極２０４と無機ＥＬ層２０３との間に誘電体層２０８が形成される構造（片側構造）であり、図２（Ｃ）は、図２（Ｂ）の構造に加えて、第１の電極２０２と無機ＥＬ層２０３との間に誘電体層２０９が形成された構造（両側構造）である。図２（Ｂ）の片側構造に関しては、第１の電極２０２と無機ＥＬ層２０３との間に誘電体層２０８が形成される構造としてもよい。
【００５４】
なお、誘電体層（２０８、２０９）としては、絶縁耐圧が高く、緻密な膜質であり、誘電率が高いことが好ましい。例えば、酸化シリコン、酸化イットリウム、酸化チタン、酸化アルミニウム、酸化ハフニウム、酸化タンタル、チタン酸バリウム、チタン酸ストロンチウム、チタン酸鉛、窒化シリコン、酸化ジルコニウム等の絶縁材料を用いることができ、さらに、これらの混合膜又は２種以上の積層膜を用いることもできる。また、誘電体層の作製方法としては、スパッタリング法、真空蒸着法、ＣＶＤ法等により形成することができる。また、これらの絶縁材料の粒子をバインダ中に分散させることによって誘電体層を形成することもできる。なお、バインダ材料としては、先に説明した無機ＥＬ層に用いるバインダと同様な材料を用いることができる。また、誘電体層の膜厚は、１０〜１０００ｎｍの範囲が好ましい。
【００５５】
以上により、無機ＥＬ用青色発光体である希土類−銅オキシカルコゲナイド（ＭＣｕＯＳ）を有する硫化物発光体を無機ＥＬ層に用いた無機ＥＬ素子を形成することができる。なお、希土類−銅オキシカルコゲナイド（ＭＣｕＯＳ）を有する硫化物発光体は、従来より知られている無機ＥＬ用青色材料よりも、青色の純度が高く、また、輝度の変化に伴う色純度の変化が小さい為、これを用いて形成された無機ＥＬ素子も同様に青色の純度が高く、また、輝度の変化に伴う色純度の変化が小さい無機ＥＬ素子を形成することができる。
【００５６】
（実施の形態３）
本実施の形態３では、本発明の一態様である無機ＥＬ素子を用いて形成される発光装置として、パッシブマトリクス型の発光装置について、図３、図４を用いて説明する。
【００５７】
パッシブマトリクス型（単純マトリクス型ともいう）の発光装置は、ストライプ状（帯状）に並列された複数の陽極と、ストライプ状に並列された複数の陰極とが互いに直交するように設けられており、その交差部に発光層が挟まれた構造となっている。従って、選択された（電圧が印加された）陽極と選択された陰極との交点にあたる画素が点灯することになる。
【００５８】
図３（Ａ）は、封止前における画素部の上面図を示す図であり、図３（Ａ）中の鎖線Ａ−Ａ’で切断した断面図が図３（Ｂ）であり、鎖線Ｂ−Ｂ’で切断した断面図が図３（Ｃ）である。
【００５９】
基板３０１上には、下地絶縁層として絶縁層３０４を形成する。なお、下地絶縁層が必要でなければ特に形成しなくともよい。絶縁層３０４上には、ストライプ状に複数の第１の電極３１３が等間隔で配置されている。また、第１の電極３１３上には、各画素に対応する開口部を有する隔壁３１４が設けられ、開口部を有する隔壁３１４は絶縁材料（感光性または非感光性の有機材料（ポリイミド、アクリル、ポリアミド、ポリイミドアミド、レジストまたはベンゾシクロブテン）、またはＳＯＧ膜（例えば、アルキル基を含むＳｉＯｘ膜））で構成されている。なお、各画素に対応する開口部が発光領域３２１となる。
【００６０】
開口部を有する隔壁３１４上に、第１の電極３１３と交差する互いに平行な複数の逆テーパ状の隔壁３２２が設けられる。逆テーパ状の隔壁３２２はフォトリソグラフィ法に従い、未露光部分がパターンとして残るポジ型感光性樹脂を用い、パターンの下部がより多くエッチングされるように露光量または現像時間を調節することによって形成する。
【００６１】
また、平行な複数の逆テーパ状の隔壁３２２を形成した直後における斜視図を図４に示す。なお、図３と同一の部分には同一の符号を用いている。
【００６２】
開口部を有する隔壁３１４及び逆テーパ状の隔壁３２２を合わせた高さは、無機ＥＬ層及び第２の電極をそれぞれ形成する膜の積層膜の膜厚より大きくなるように設定する。これにより、複数の領域に分離された無機ＥＬ層３１５と、第２の電極３１６とが形成される。なお、複数に分離された領域は、それぞれ電気的に独立している。
【００６３】
第２の電極３１６は、第１の電極３１３と交差する方向に伸長する互いに平行なストライプ状の電極である。なお、逆テーパ状の隔壁３２２上にも無機ＥＬ層３１５及び第２の電極３１６を形成する膜の一部が形成されるが、無機ＥＬ層３１５、及び第２の電極３１６とは分断されている。なお、本実施の形態における無機ＥＬ層は、少なくとも実施の形態１で作製された無機ＥＬ用青色発光体を含むものである。例えば、バインダ中に無機ＥＬ用青色発光体が分散された構成とすることができる。なお、無機ＥＬ層３１５には、誘電体で形成された誘電体層や、発光体の発光効率を向上させる為の機能を有する各種機能層を設けても良い。
【００６４】
発光装置は、全面に同じ発光色を発光する単色の発光装置としてもよいが、適宜色変換層などを設けることで、ＲＧＢカラー（或いはＲＧＢＷカラー）表示可能な発光装置、或いはエリアカラー表示可能な発光装置としてもよい。ここでは、無機ＥＬ層３１５は、隔壁３１４及び隔壁３２２により複数の領域に分離されている。したがって、分離された領域に合わせて赤色、緑色、青色に変換することができる色変換層を配列させることで、ＲＧＢカラー表示を行う発光装置とすることもできる。なお、色変換層は、発光層と光を取り出す側の基板との間に設ければよい。
【００６５】
また、必要であれば、封止缶や封止のためのガラス基板などの封止材を用いて封止する。ここでは、封止基板としてガラス基板を用い、シール材などの接着材を用いて基板３０１と封止基板とを貼り合わせ、シール材などの接着材で囲まれた空間を密閉なものとしている。密閉された空間には、充填材や、乾燥した不活性ガスを充填する。また、発光装置の信頼性を向上させるために、基板と封止材との間に乾燥材などを封入してもよい。乾燥材によって微量な水分が除去され、十分乾燥される。また、乾燥材としては、酸化カルシウムや酸化バリウムなどのようなアルカリ土類金属の酸化物のような化学吸着によって水分を吸収する物質を用いることが可能である。なお、他の乾燥材として、ゼオライトやシリカゲル等の物理吸着によって水分を吸着する物質を用いてもよい。ただし、発光素子を覆って接する封止材が設けられ、十分に外気と遮断されている場合には、乾燥材は、特に設けなくともよい。
【００６６】
次に、図３に示したパッシブマトリクス型の発光装置にＦＰＣなどを実装した場合の上面図を図５に示す。
【００６７】
図５において、画像表示を構成する画素部は、走査線群とデータ線群が互いに直交するように交差している。ここで、図３における第１の電極３１３が、図５の走査線５０３に相当し、図３における第２の電極３１６が、図５のデータ線５０２に相当し、逆テーパ状の隔壁３２２が隔壁５０４に相当する。データ線５０２と走査線５０３の間にはＥＬ層が挟まれており、領域５０５で示される交差部が画素１つ分となる。
【００６８】
なお、走査線５０３は配線端で接続配線５０８と電気的に接続され、接続配線５０８が入力端子５０７を介してＦＰＣ５０９ｂに接続される。また、データ線５０２は入力端子５０６を介してＦＰＣ５０９ａに接続される。
【００６９】
また、必要であれば、射出面に偏光板、又は円偏光板（楕円偏光板を含む）、位相差板（λ／４板、λ／２板）、カラーフィルタなどの光学フィルムを適宜設けてもよい。また、偏光板又は円偏光板に反射防止膜を設けてもよい。例えば、表面の凹凸により反射光を拡散し、映り込みを低減できるアンチグレア処理を施すことができる。
【００７０】
なお、図５では、駆動回路を基板上に設けない例を示したが、本発明は特に限定されず、基板上に駆動回路を有するＩＣチップを実装させてもよい。
【００７１】
また、ＩＣチップを実装させる場合、画素部の周辺（外側）の領域に、画素部へ各信号を伝送する駆動回路が形成されたデータ線側ＩＣ、走査線側ＩＣをＣＯＧ方式によりそれぞれ実装する。ＣＯＧ方式以外の実装技術としてＴＣＰやワイヤボンディング方式を用いて実装してもよい。ＴＣＰはＴＡＢテープにＩＣを実装したものであり、ＴＡＢテープを素子形成基板上の配線に接続してＩＣを実装する。データ線側ＩＣ、および走査線側ＩＣは、シリコン基板を用いたものであってもよいし、ガラス基板、石英基板もしくはプラスチック基板上にＴＦＴで駆動回路を形成したものであってもよい。また、片側に一つのＩＣを設けた例を説明しているが、片側に複数個に分割して設けても構わない。
【００７２】
以上により形成されたパッシブマトリクス型の発光装置は、本発明の一態様である無機ＥＬ用青色発光体である希土類−銅オキシカルコゲナイド（ＭＣｕＯＳ）を有する硫化物発光体を無機ＥＬ層に用いた無機ＥＬ素子を用いて形成することができる。なお、希土類−銅オキシカルコゲナイド（ＭＣｕＯＳ）を有する硫化物発光体は、従来より知られている無機ＥＬ用青色材料よりも、青色の純度が高く、また、輝度の変化に伴う色純度の変化が小さい為、これを用いて形成することにより、従来よりも再現性が良く、かつ輝度の変化に影響を受けることなく安定な表示が可能な発光装置を形成することができる。
【００７３】
なお、本実施の形態３に示す構成は、実施の形態１または実施の形態２に示した構成を適宜組み合わせて用いることができることとする。
【００７４】
（実施の形態４）
本実施の形態では、本発明の一態様である発光装置を用いて完成させた様々な電子機器について説明する。
【００７５】
発光装置を適用した電子機器として、テレビジョン、ビデオカメラ、デジタルカメラ、ゴーグル型ディスプレイ（ヘッドマウントディスプレイ）、ナビゲーションシステム、音響再生装置（カーオーディオ、オーディオコンポ等）、ノート型コンピュータ、ゲーム機器、携帯情報端末（モバイルコンピュータ、携帯電話、携帯型ゲーム機または電子書籍等）、記録媒体を備えた画像再生装置（具体的にはデジタルビデオディスク（ＤＶＤ）等の記録媒体を再生し、その画像を表示しうる表示装置を備えた装置）、照明器具などが挙げられる。これらの電子機器の具体例を図６、図７に示す。
【００７６】
図６（Ａ）は表示装置であり、筐体８００１、支持台８００２、表示部８００３、スピーカー部８００４、ビデオ入力端子８００５等を含む。ここでは、発光装置をその表示部８００３に用いることにより作製される。なお、表示装置は、パーソナルコンピュータ用、ＴＶ放送受信用、広告表示用などの全ての情報表示用装置が含まれる。表示装置において、無機ＥＬ用青色発光体である希土類−銅オキシカルコゲナイド（ＭＣｕＯＳ）を有する硫化物発光体を用いて形成される発光装置は、色純度の高い青色を表示することが可能であり、また、輝度の変化による青色の色度座標の変化がほとんどないため、本表示装置は、再現性が良く、かつ安定した表示が可能である。
【００７７】
図６（Ｂ）はコンピュータであり、本体８１０１、筐体８１０２、表示部８１０３、キーボード８１０４、外部接続ポート８１０５、マウス８１０６等を含む。なお、コンピュータは、発光装置をその表示部８１０３に用いることにより作製される。コンピュータにおいて、無機ＥＬ用青色発光体である希土類−銅オキシカルコゲナイド（ＭＣｕＯＳ）を有する硫化物発光体を用いて形成される発光装置は、色純度の高い青色を表示することが可能であり、また、輝度の変化による青色の色度座標の変化がほとんどないため、本コンピュータは、再現性が良く、かつ安定した表示が可能である。
【００７８】
図６（Ｃ）はビデオカメラであり、本体８２０１、表示部８２０２、筐体８２０３、外部接続ポート８２０４、リモコン受信部８２０５、受像部８２０６、バッテリー８２０７、音声入力部８２０８、操作キー８２０９、接眼部８２１０等を含む。なお、ビデオカメラは、発光装置をその表示部８２０２に用いることにより作製される。ビデオカメラにおいて、無機ＥＬ用青色発光体である希土類−銅オキシカルコゲナイド（ＭＣｕＯＳ）を有する硫化物発光体を用いて形成される発光装置は、色純度の高い青色を表示することが可能であり、また、輝度の変化による青色の色度座標の変化がほとんどないため、本ビデオカメラは、再現性が良く、かつ安定した表示が可能である。
【００７９】
図６（Ｄ）は照明器具であり、照明部８３０１、傘８３０２、可変アーム８３０３、支柱８３０４、台８３０５、電源８３０６を含む。なお、照明器具は、発光装置を照明部８３０１に用いることにより作製される。なお、照明器具に図示した卓上型の照明器具の他、天井固定型の照明器具または壁掛け型の照明器具なども含まれる。照明器具において、無機ＥＬ用青色発光体である希土類−銅オキシカルコゲナイド（ＭＣｕＯＳ）を有する硫化物発光体を用いて形成される発光装置は、輝度の変化による青色の色度座標の変化がほとんどないため、本照明器具は、安定した色度での照明が可能である。
【００８０】
ここで、図６（Ｅ）は携帯電話であり、本体８４０１、筐体８４０２、表示部８４０３、音声入力部８４０４、音声出力部８４０５、操作キー８４０６、外部接続ポート８４０７、アンテナ８４０８等を含む。なお、携帯電話は、発光装置をその表示部８４０３に用いることにより作製される。携帯電話において、無機ＥＬ用青色発光体である希土類−銅オキシカルコゲナイド（ＭＣｕＯＳ）を有する硫化物発光体を用いて形成される発光装置は、色純度の高い青色を表示することが可能であり、また、輝度の変化による青色の色度座標の変化がほとんどないため、本携帯電話は、再現性が良く、かつ安定した表示が可能である。
【００８１】
また、図７も携帯電話であり、図７（Ａ）が正面図、図７（Ｂ）が背面図、図７（Ｃ）が展開図である。本体７０１は、電話と携帯情報端末の双方の機能を備えており、コンピュータを内蔵し、音声通話以外にも様々なデータ処理が可能な所謂スマートフォンである。
【００８２】
本体７０１は、筐体７０２及び筐体７０３の二つの筐体で構成されている。筐体７０２には、表示部７０４、スピーカー７０５、マイクロフォン７０６、操作キー７０７、ポインティングデバイス７０８、カメラ用レンズ７０９、外部接続端子７１０、イヤホン端子７１１等を備え、筐体７０３には、キーボード７１２、外部メモリスロット７１３、カメラ用レンズ７１４、ライト７１５等を備えている。また、アンテナは筐体７０２内部に内蔵されている。
【００８３】
また、上記構成に加えて、非接触ＩＣチップ、小型記録装置等を内蔵していてもよい。
【００８４】
表示部７０４には、発光装置を組み込むことが可能であり、使用形態に応じて表示の方向が適宜変化する。表示部７０４と同一面上にカメラ用レンズ７０９を備えているため、テレビ電話が可能である。また、表示部７０４をファインダーとし、カメラ用レンズ７１４及びライト７１５で静止画及び動画の撮影が可能である。スピーカー７０５、及びマイクロフォン７０６は音声通話に限らず、テレビ電話、録音、再生等が可能である。
【００８５】
操作キー７０７では、電話の発着信、電子メール等の簡単な情報入力、画面のスクロール、カーソル移動等が可能である。更に、重なり合った筐体７０２と筐体７０３（図７（Ａ））は、スライドし、図７（Ｃ）のように展開し、携帯情報端末として使用できる。この場合、キーボード７１２、ポインティングデバイス７０８を用い円滑な操作が可能である。外部接続端子７１０はＡＣアダプタ及びＵＳＢケーブル等の各種ケーブルと接続可能であり、充電及びパーソナルコンピュータ等とのデータ通信が可能である。また、外部メモリスロット７１３に記録媒体を挿入し、より大量のデータ保存及び移動に対応できる。
【００８６】
また、上記機能に加えて、赤外線通信機能、テレビ受信機能等を備えたものであってもよい。
【００８７】
なお、上述した携帯電話は、発光装置をその表示部７０４に用いることにより作製される。携帯電話において、無機ＥＬ用青色発光体である希土類−銅オキシカルコゲナイド（ＭＣｕＯＳ）を有する硫化物発光体を用いて形成される発光装置は、色純度の高い青色を表示することが可能であり、また、輝度の変化による青色の色度座標の変化がほとんどないため、本携帯電話は、再現性が良く、かつ安定した表示が可能である。
【００８８】
以上のようにして、本発明の一態様に係る発光装置を適用して電子機器や照明器具を得ることができる。したがって、これらの発光装置の適用範囲は極めて広く、あらゆる分野の電子機器に適用することが可能である。
【００８９】
なお、本実施の形態４に示す構成は、実施の形態１または実施の形態２に示した構成を適宜組み合わせて用いることができることとする。
【実施例１】
【００９０】
本実施例では、無機ＥＬ用青色発光体として、希土類−銅オキシカルコゲナイド（ＭＣｕＯＳ）を有するＺｎＳ：Ａｇ，Ｃｌを合成し、それを用いて分散型の無機ＥＬ素子を形成し、素子特性について測定した結果を示す。
【００９１】
まず、無機ＥＬ用青色発光体を作製するための原料となる硫化物発光体として、ＺｎＳ：Ａｇ，Ｃｌ：２ｇをアルミナ坩堝に入れ、これに添加剤である酸化亜鉛（ＺｎＯ）：０．２ｇと、希土類−銅オキシカルコゲナイド（ＭＣｕＯＳ）であるランタン−銅オキシカルコゲナイド（ＬａＯＣｕＳ）：０．０４ｇを加えて、７５０℃で４時間、窒素雰囲気中にて焼成することにより、ランタン−銅オキシカルコゲナイド（ＬａＯＣｕＳ）を有するＺｎＳ：Ａｇ，Ｃｌの粉末を得る。なお、焼成は、大気中、もしくは真空中のいずれでも行うことができる。
【００９２】
次に、ランタン−銅オキシカルコゲナイド（ＬａＯＣｕＳ）を有するＺｎＳ：Ａｇ，Ｃｌの粉末を洗浄する。ここでは、塩酸（ＨＣｌ）洗浄により酸化亜鉛（ＺｎＯ）を除去し、キレート洗浄によりＺｎＳ：Ａｇ，Ｃｌ表面の余分な銅（Ｃｕ）を除去する。以上により、無機ＥＬ用青色発光体であるランタン−銅オキシカルコゲナイド（ＬａＯＣｕＳ）を有するＺｎＳ：Ａｇ，Ｃｌが得られる。
【００９３】
次に、ランタン−銅オキシカルコゲナイド（ＬａＯＣｕＳ）を有するＺｎＳ：Ａｇ，Ｃｌを無機ＥＬ層に用いた無機ＥＬ素子を作製する。本実施例では、実施の形態２において、図２（Ｂ）で示した構造、すなわち、基板上に第１の電極、無機ＥＬ層、誘電体層、および第２の電極が順次積層された構造となるように作製する。
【００９４】
なお、基板上に形成される第１の電極は、酸化インジウム−酸化スズ（ＩＴＯ：Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）を用いて１１０ｎｍの膜厚で形成し、無機ＥＬ層は、バインダであるＮ，Ｎ−ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）に溶解させたシアノレジンに７５％の割合でＺｎＳ：Ａｇ，Ｃｌを分散させ、２０μｍの膜厚で形成する。また、誘電体層は、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）：１５ｇにチタン酸バリウム：１０ｇとシアノレジン：２．５ｇを溶解させたものを塗布し、１０μｍの膜厚で形成する。さらに、第２の電極は、銀（Ａｇ）を用いて５０μｍの膜厚で形成する。
【００９５】
以上により作製された無機ＥＬ素子を無機ＥＬ素子１とし、その周波数−輝度特性を図８に示す。なお、測定条件としては、４００［Ｖ］の交流電圧を無機ＥＬ素子１に印加し、周波数を０［Ｈｚ］〜５００００［Ｈｚ］の範囲で変化させた時の無機ＥＬ素子１の発光輝度を測定した。また、図８において、縦軸は発光輝度［ｃｄ／ｍ２］を示し、横軸は周波数［Ｈｚ］を示す。この結果、無機ＥＬ用青色発光体であるランタン−銅オキシカルコゲナイド（ＬａＯＣｕＳ）を有するＺｎＳ：Ａｇ，Ｃｌ（ＺｎＳ：Ａｇ，Ｃｌ＋ＬａＯＣｕＳ）を無機ＥＬ層に用いた本実施例の無機ＥＬ素子１は、周波数が５０［ｋＨｚ］の時に最高輝度３０５９［ｃｄ／ｍ２］を示すことがわかる。従って、無機ＥＬ発光素子として十分な輝度が得られていることが分かる。
【００９６】
また、上記無機ＥＬ素子１の電圧−輝度特性を図９に示す。なお、測定条件としては、５０［ｋＨｚ］の周波数で、無機ＥＬ素子に印加する交流電圧を０［Ｖ］〜４００［Ｖ］の範囲で変化させた時の無機ＥＬ素子１の発光輝度を測定した。図９において、縦軸は発光輝度［ｃｄ／ｍ２］を示し、横軸は電圧［Ｖ］を示す。
【００９７】
また、合成の際に添加剤として酸化マグネシウム（ＭｇＯ）を用いたランタン−銅オキシカルコゲナイド（ＬａＯＣｕＳ）を有するＺｎＳ：Ａｇ，Ｃｌ（ＺｎＳ：Ａｇ，Ｃｌ＋ＬａＯＣｕＳ）により形成された無機ＥＬ素子を無機ＥＬ素子２とし、同様の方法で測定した結果を図９に示す。また、合成の際に添加剤を添加しなかったランタン−銅オキシカルコゲナイド（ＬａＯＣｕＳ）を有するＺｎＳ：Ａｇ，Ｃｌ（ＺｎＳ：Ａｇ，Ｃｌ＋ＬａＯＣｕＳ）により形成された無機ＥＬ素子を無機ＥＬ素子３として同様の方法で測定した結果を図９に示す。
【００９８】
この結果、無機ＥＬ用青色発光体であるランタン−銅オキシカルコゲナイド（ＬａＯＣｕＳ）を有するＺｎＳ：Ａｇ，Ｃｌ（ＺｎＳ：Ａｇ，Ｃｌ＋ＬａＯＣｕＳ）を無機ＥＬ層に用いた本実施例の無機ＥＬ素子（無機ＥＬ素子１、無機ＥＬ素子２、無機ＥＬ素子３）は、いずれも１５００［ｃｄ／ｍ２］を超える発光輝度が得られることが分かる。
【００９９】
また、無機ＥＬ素子１の発光輝度−色度座標特性について、図１０に示す。なお、測定条件としては、１０［ｋＨｚ］の周波数で、交流電圧を変化させながら無機ＥＬ素子に印加することにより、発光輝度を１［ｃｄ／ｍ２］〜１０００［ｃｄ／ｍ２］の範囲で変化させた時の無機ＥＬ素子の色度座標として測定した。また、図１０において、縦軸は色度座標（Ｘ座標、またはＹ座標）を示し、横軸は発光輝度［ｃｄ／ｍ２］を示す。なお、図１０の縦軸に示す色度座標において、黒丸印でプロットされているのが上記無機ＥＬ素子で得られる発光の色度座標のＸ座標の値を示すものであり、また、黒三角印でプロットされているのが上記無機ＥＬ素子で得られる発光の色度座標のＹ座標の値を示すものである。
【０１００】
一方、上記無機ＥＬ素子と同様の素子構成で従来の無機ＥＬ用発光体として知られているシルバニア８１３（オスラムシルバニア社製）を無機ＥＬ用青色発光体の代わりに無機ＥＬ層に用いた無機ＥＬ素子を比較素子として作製し、その発光輝度−色度座標特性について測定した結果を同様に図１０に示す。なお、図１０の縦軸に示す色度座標において、白丸印でプロットされているのが比較素子で得られる発光の色度座標のＸ座標の値を示すものであり、また、白三角印でプロットされているのが上記比較素子で得られる発光の色度座標のＹ座標の値を示すものである。
【０１０１】
なお、図１０の結果から、無機ＥＬ用青色発光体である希土類−銅オキシカルコゲナイド（ＭＣｕＯＳ）を有するＺｎＳ：Ａｇ，Ｃｌを用いた無機ＥＬ素子は、その発光輝度の変化に伴い、色度座標におけるＸ座標の最大値が０．１４９、Ｘ座標の最小値が０．１４７、また、Ｙ座標の最大値が０．０９４、Ｙ座標の最小値が０．０８７であった。従って、発光輝度の変化に伴い、色度座標におけるＸ座標の変化（Δｘ）は０．００２、Ｙ座標の変化（Δｙ）は０．００７であることが分かる。これに対して、シルバニア８１３（オスラムシルバニア社製）を用いた比較素子は、その発光輝度の変化に伴い、色度座標におけるＸ座標の最大値が０．１４８、Ｘ座標の最小値が０．１４６、また、Ｙ座標の最大値が０．１１７、Ｙ座標の最小値が０．１０２であった。従って、発光輝度の変化に伴い、色度座標におけるＸ座標の変化（Δｘ）は０．００２、Ｙ座標の変化（Δｙ）は０．０１５であることが分かる。
【０１０２】
すなわち、無機ＥＬ用青色発光体である希土類−銅オキシカルコゲナイド（ＭＣｕＯＳ）を有するＺｎＳ：Ａｇ，Ｃｌを用いた無機ＥＬ素子は、比較素子に比べ、発光輝度の変化に伴う色度座標の変化が、青色発光の発光色に大きく影響するＹ座標（Δｙ）で小さくなることが分かる。
【０１０３】
以上により、無機ＥＬ用青色発光体である希土類−銅オキシカルコゲナイド（ＭＣｕＯＳ）を有するＺｎＳ：Ａｇ，Ｃｌを用いた無機ＥＬ素子は、無機ＥＬ素子の発光輝度の変化に影響されることなく、純度の高い青色発光を示す素子であることが分かる。
【符号の説明】
【０１０４】
１０１ 硫化物発光体
１０２ 希土類−銅オキシカルコゲナイド（ＭＣｕＯＳ）
２０１ 基板
２０２ 第１の電極
２０３ 無機ＥＬ層
２０４ 第２の電極
２０５ 交流電源
２０６ バインダ
２０７ 無機ＥＬ用青色発光体（硫化物発光体＋希土類−銅オキシカルコゲナイド（ＭＣｕＯＳ））
２０８、２０９ 誘電体層
３０１ 基板
３０４ 絶縁層
３１３ 第１の電極
３１４ 隔壁
３１５ 無機ＥＬ層
３１６ 第２の電極
３２１ 発光領域
３２２ 隔壁
５０１ 基板
５０２ データ線
５０３ 走査線
５０４ 隔壁
５０５ 領域
５０６ 入力端子
５０７ 入力端子
５０８ 接続配線
５０９ａ、５０９ｂ ＦＰＣ
７０１ 本体
７０２ 筐体
７０３ 筐体
７０４ 表示部
７０５ スピーカー
７０６ マイクロフォン
７０７ 操作キー
７０８ ポインティングデバイス
７０９ カメラ用レンズ
７１０ 外部接続端子
７１１ イヤホン端子
７１２ キーボード
７１３ 外部メモリスロット
７１４ カメラ用レンズ
７１５ ライト
８００１ 筐体
８００２ 支持台
８００３ 表示部
８００４ スピーカー部
８００５ ビデオ入力端子
８１０１ 本体
８１０２ 筐体
８１０３ 表示部
８１０４ キーボード
８１０５ 外部接続ポート
８１０６ マウス
８２０１ 本体
８２０２ 表示部
８２０３ 筐体
８２０４ 外部接続ポート
８２０５ リモコン受信部
８２０６ 受像部
８２０７ バッテリー
８２０８ 音声入力部
８２０９ 操作キー
８２１０ 接眼部
８３０１ 照明部
８３０２ 傘
８３０３ 可変アーム
８３０４ 支柱
８３０５ 台
８３０６ 電源
８４０１ 本体
８４０２ 筐体
８４０３ 表示部
８４０４ 音声入力部
８４０５ 音声出力部
８４０６ 操作キー
８４０７ 外部接続ポート
８４０８ アンテナ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無機ＥＬ用青色発光体の作製方法、および無機ＥＬ用青色発光体を用いた発光装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、エレクトロルミネッセンス（Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）を面光源（バックライト）や、画像表示装置（ディスプレイ）に応用する為の開発が進められており、ＥＬ材料やＥＬ素子の構成が数多く検討されてきた。
【０００３】
ＥＬ素子は、大きく分けて、無機ＥＬ素子と有機ＥＬ素子とが挙げられるが、主に有機ＥＬ材料を用いて形成され、直流駆動を用いるのが有機ＥＬ素子であり、主に無機ＥＬ材料を用いて形成され、交流駆動であるのが無機ＥＬ素子と位置づけられている。
【０００４】
無機ＥＬ素子に用いる無機ＥＬ材料としては、青色発光を示す発光体である、ＢａＡｌ２Ｓ４を含む発光体が知られており、これは、ＢａＡｌ２Ｓ４で表される母体材料に発光中心となるユーロピウム（Ｅｕ）を添加することにより、得られる発光体（ＢａＡｌ２Ｓ４：Ｅｕ）である（例えば、非特許文献１参照）。
【０００５】
その他にもＺｎＳを有する発光体が知られている（例えば、特許文献１参照）。ＺｎＳを有する発光体のうち、銅（Ｃｕ）を添加して得られる発光体（ＺｎＳ：Ｃｕ）の発光は、４５０ｎｍから５５０ｎｍの波長領域でブロードな発光ピークが得られる青緑色発光であることが知られている。
【０００６】
また、ＺｎＳに銀（Ａｇ）を添加して得られる発光体（ＺｎＳ：Ａｇ）（例えば、非特許文献２参照）の発光は、銅（Ｃｕ）を添加して得られる発光体（ＺｎＳ：Ｃｕ）の発光よりも、短波長でシャープな発光ピークが得られる青色発光であることが知られている。
【０００７】
そのため、銀（Ａｇ）を添加して得られる発光体（ＺｎＳ：Ａｇ）は、色純度の良さから無機ＥＬ素子に適用する上で非常に有望視されるが、銀（Ａｇ）を添加して得られる発光体（ＺｎＳ：Ａｇ）は、紫外線励起や電子線励起の場合では強度の発光を示すが、電界励起の場合ではほとんど発光を示さないため、無機ＥＬ素子に用いる青色発光体として用いることができないのが現状である。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００８】
【非特許文献１】Ｎｏｂｏｒｕ Ｍｉｕｒａ ｅｔ ａｌ，Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｖｏｌ．３８，Ｌ１２９１〜Ｌ１２９２（１９９９）
【非特許文献２】Ｓｕ−Ｈｕａ Ｙａｎｇ ａｎｄ Ｍｅｉｓｏ Ｙｏｋｏｙａｍａ，Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｖｏｌ．４１，Ｌ５６０９〜Ｌ５６１３（２００２）
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開平０７−１５７７５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
そこで、本発明の一態様は、電界励起の場合において青色発光を示す発光体（青色発光体）、すなわち無機ＥＬ素子に適用可能な青色発光体を作製し、その発光輝度の変化に対する色度座標への影響を低減させることを目的とする。また、無機ＥＬ素子を有する発光装置の再現性の向上や、輝度の変化に影響を受け難い安定な表示を可能にすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の一態様である無機ＥＬ用青色発光体の作製方法によれば、硫化物発光体、および希土類−銅オキシカルコゲナイド（ＭＣｕＯＳ：但し、Ｍは希土類金属）を少なくとも混合し、得られた混合物を６００℃以上１０００℃以下で焼成することにより硫化物発光体の一部に希土類−銅オキシカルコゲナイド（ＭＣｕＯＳ）を含めることができる。
【００１２】
また、上記構成において、硫化物発光体、および希土類−銅オキシカルコゲナイド（ＭＣｕＯＳ：但し、Ｍは希土類金属）に添加剤を加えて混合する構成も本発明に含めることとする。
【００１３】
また、上記構成において、硫化物発光体は、ＺｎＳ：Ａｇ，Ｃｌ、ＺｎＳ：Ａｕ，Ｃｌ、ＣｄＳ：Ａｇ，Ｃｌ、ＣｄＳ：Ａｕ，Ｃｌ、ＣａＳ：Ａｇ，Ｃｌ、ＣａＳ：Ａｕ，Ｃｌから選ばれるいずれか一であることを特徴とする。
【００１４】
また、上記構成において、添加剤は、酸性溶液に可溶な金属酸化物であり、具体的には、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）、酸化ランタン（Ｌａ２Ｏ３）から選ばれるいずれか一であることを特徴とする。
【００１５】
また、上記構成において、希土類−銅オキシカルコゲナイド（ＭＣｕＯＳ）は、ランタン−銅オキシカルコゲナイド（ＬａＣｕＯＳ）、セリウム−銅オキシカルコゲナイド（ＣｅＣｕＯＳ）、スカンジウム−銅オキシカルコゲナイド（ＳｃＣｕＯＳ）、イットリウム−銅オキシカルコゲナイド（ＹＣｕＯＳ）から選ばれるいずれか一であることを特徴とする。
【００１６】
また、上記構成のうち、添加剤を加える場合には、添加剤の添加濃度が、前記硫化物発光体に対して、０．１ｗｔ％以上２０ｗｔ％以下であることを特徴とする。
【００１７】
なお、上記各構成において、希土類−銅オキシカルコゲナイド（ＭＣｕＯＳ）の添加濃度は、硫化物発光体に対して、１ｗｔ％以上５ｗｔ％以下であることを特徴とする。
【００１８】
また、本発明の別の一態様は、組成式ＺｎＳ：Ａｇ，Ｃｌで示される硫化物発光体の一部に希土類−銅オキシカルコゲナイド（ＭＣｕＯＳ：但し、Ｍは希土類金属）を含むことを特徴とする無機ＥＬ用青色発光体である。
【００１９】
なお、上記構成における硫化物発光体は、波長４００ｎｍ以上５００ｎｍ以下の領域に発光ピークを有することを特徴とする。
【００２０】
また、本発明の別の一態様は、一対の電極間に無機ＥＬ層を有する発光素子であって、無機ＥＬ層には、上述した無機ＥＬ用青色発光体を含むことを特徴とする発光素子である。
【００２１】
なお、上記構成に加えて、一方の電極と無機ＥＬ層との間に誘電体層を少なくとも有する発光素子の構成も本発明に含めることとする。
【００２２】
また、本発明の別の一態様は、上述した発光素子を用いて形成されたことを特徴とする発光装置である。
【００２３】
なお、本発明には、無機ＥＬ素子を有する発光装置だけでなく、発光装置を有する電子機器も範疇に含めるものである。従って、本明細書中における発光装置とは、画像表示デバイス、発光デバイス、もしくは光源（照明装置含む）を指す。また、発光装置にコネクター、例えばＦＰＣ（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ ｐｒｉｎｔｅｄ ｃｉｒｃｕｉｔ）もしくはＴＡＢ（Ｔａｐｅ Ａｕｔｏｍａｔｅｄ Ｂｏｎｄｉｎｇ）テープもしくはＴＣＰ（Ｔａｐｅ Ｃａｒｒｉｅｒ Ｐａｃｋａｇｅ）が取り付けられたモジュール、ＴＡＢテープやＴＣＰの先にプリント配線板が設けられたモジュール、または無機ＥＬ素子にＣＯＧ（Ｃｈｉｐ Ｏｎ Ｇｌａｓｓ）方式によりＩＣ（集積回路）が直接実装されたモジュールも全て発光装置に含むものとする。
【発明の効果】
【００２４】
発光輝度の変化に伴う色度座標の変化が少ない無機ＥＬ用青色発光体を提供することができる。また、上記無機ＥＬ用青色発光体を用いて形成される無機ＥＬ素子を発光装置などに適用することにより、従来よりも再現性が良く、かつ輝度の変化に影響を受けることなく安定な表示が可能な発光装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】無機ＥＬ用青色発光体について説明する図。
【図２】無機ＥＬ素子について説明する図。
【図３】パッシブマトリクス型の発光装置について説明する図。
【図４】パッシブマトリクス型の発光装置について説明する図。
【図５】パッシブマトリクス型の発光装置について説明する図。
【図６】電子機器を示す図。
【図７】電子機器を示す図。
【図８】無機ＥＬ素子の周波数−輝度特性について示す図。
【図９】無機ＥＬ素子の電圧−輝度特性について示す図。
【図１０】無機ＥＬ素子の発光輝度−色度座標（Ｘ座標、Ｙ座標）特性について示す図。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、本発明の実施の一態様について図面を用いて詳細に説明する。但し、本発明は以下の説明に限定されず、本発明の趣旨及びその範囲から逸脱することなくその形態及び詳細を様々に変更し得ることが可能である。従って、本発明は以下に示す実施の形態の記載内容に限定して解釈されるものではない。
【００２７】
（実施の形態１）
本実施の形態では、本発明の一態様である無機ＥＬ用青色発光体の合成方法について説明する。
【００２８】
なお、本実施の形態に示す無機ＥＬ用青色発光体は、希土類−銅オキシカルコゲナイド（ＭＣｕＯＳ）を有する硫化物発光体であり、その合成方法としては、固相法を用いることができる。
【００２９】
固相法を用いる場合には、図１（Ａ）のフローに示すように原料となる硫化物発光体、添加剤および希土類−銅オキシカルコゲナイド（ＭＣｕＯＳ）をそれぞれ秤量し、混合した後、６００℃以上１０００℃以下、より好ましくは７００℃以上８００℃以下で焼成し、洗浄することにより、希土類−銅オキシカルコゲナイド（ＭＣｕＯＳ）を有する硫化物発光体を形成することができる。
【００３０】
原料となる硫化物発光体は、母体材料、付活剤、および共付活剤で構成される。なお、母体材料は、硫化物であり、例えば、硫化亜鉛（ＺｎＳ）、硫化カドミウム（ＣｄＳ）、硫化カルシウム（ＣａＳ）、硫化イットリウム（Ｙ２Ｓ３）、硫化ガリウム（Ｇａ２Ｓ３）、硫化ストロンチウム（ＳｒＳ）、硫化バリウム（ＢａＳ）等を用いることができる。その他にも硫化カルシウム−ガリウム（ＣａＧａ２Ｓ４）、硫化ストロンチウム−ガリウム（ＳｒＧａ２Ｓ４）、硫化バリウム−ガリウム（ＢａＧａ２Ｓ４）等の３元系の混晶を用いることもできる。
【００３１】
また、付活剤としては、例えば、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、銅（Ｃｕ）等を用いることができる。なお、混合される付活剤の濃度は、母体材料に対して、０．０１〜１０ｗｔ％、より好ましくは０．１〜１ｗｔ％の範囲とする。
【００３２】
また、共付活剤としては、例えば、フッ素（Ｆ）、塩素（Ｃｌ）、臭素（Ｂｒ）、ヨウ素（Ｉ）、アスタチン（Ａｔ）などのハロゲン元素、または、アルミニウム（Ａｌ）等を用いることができる。その他、遷移金属や希土類金属とハロゲン元素とで構成される化合物を用いることもできる。なお、混合される共付活剤の濃度は、母体材料に対して、０．０１〜１０ｗｔ％、より好ましくは０．１〜１ｗｔ％の範囲とする。
【００３３】
従って、原料となる硫化物発光体としては、例えばＺｎＳ：Ａｇ，Ｃｌ、ＺｎＳ：Ａｕ，Ｃｌ、ＺｎＳ：Ｃｕ，Ｃｌ、ＣｄＳ：Ａｇ，Ｃｌ、ＣｄＳ：Ａｕ，Ｃｌ、ＣｄＳ：Ｃｕ，Ｃｌ、ＣａＳ：Ａｇ，Ｃｌ、ＣａＳ：Ａｕ，Ｃｌ、ＣａＳ：Ｃｕ，Ｃｌ等を用いることができる。なお、本実施の形態において用いる硫化物発光体としては、上述した母体材料、付活剤、および共付活剤で構成された市販品を用いることもできる。また、本実施の形態において用いる硫化物発光体の粒径としては、５〜３０μｍとするのが好ましい。
【００３４】
また、希土類−銅オキシカルコゲナイド（ＭＣｕＯＳ，但し、Ｍ＝希土類金属）としては、例えば、ランタン−銅オキシカルコゲナイド（ＬａＣｕＯＳ）、セリウム−銅オキシカルコゲナイド（ＣｅＣｕＯＳ）、スカンジウム−銅オキシカルコゲナイド（ＳｃＣｕＯＳ）、イットリウム−銅オキシカルコゲナイド（ＹＣｕＯＳ）等を用いることができる。なお、添加される希土類−銅オキシカルコゲナイド（ＭＣｕＯＳ）の濃度は、硫化物発光体に対して、１〜５ｗｔ％の範囲とする。
【００３５】
また、上記の硫化物発光体には添加剤を添加することもでき、酸性溶液に可溶な金属酸化物を用いることができる。例えば、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）、酸化ランタン（Ｌａ２Ｏ３）等を用いることができる。なお、添加される添加剤の濃度は、硫化物発光体に対して、０．１〜２０ｗｔ％の範囲とする。
【００３６】
焼成後に得られる粉末が、無機ＥＬ素子用青色発光体である希土類−銅オキシカルコゲナイド（ＭＣｕＯＳ）を有する硫化物発光体であり、その構造は、図１（Ｂ）に示すように硫化物発光体１０１の一部に希土類−銅オキシカルコゲナイド（ＭＣｕＯＳ）１０２を有する構造である。そして、この希土類−銅オキシカルコゲナイド（ＭＣｕＯＳ）を有する硫化物発光体を洗浄することにより、発光体表面に付着した不純物等を除去できるので、純度の高い硫化物発光体を得ることができる。なお、ここで用いる洗浄方法としては、酢酸（ＣＨ３ＣＯＯＨ）洗浄や塩酸（ＨＣｌ）洗浄やキレート洗浄等が挙げられる。
【００３７】
なお、希土類−銅オキシカルコゲナイド（ＭＣｕＯＳ）を有する硫化物発光体としては、例えば、ＺｎＳ：Ａｇ，Ｃｌ＋ＭＣｕＯＳ、ＺｎＳ：Ａｕ，Ｃｌ＋ＭＣｕＯＳ、ＺｎＳ：Ｃｕ，Ｃｌ＋ＭＣｕＯＳ、ＣｄＳ：Ａｇ，Ｃｌ＋ＭＣｕＯＳ、ＣｄＳ：Ａｕ，Ｃｌ＋ＭＣｕＯＳ、ＣｄＳ：Ｃｕ，Ｃｌ＋ＭＣｕＯＳ、ＣａＳ：Ａｇ，Ｃｌ＋ＭＣｕＯＳ、ＣａＳ：Ａｕ，Ｃｌ＋ＭＣｕＯＳ、ＣａＳ：Ｃｕ，Ｃｌ＋ＭＣｕＯＳ等を用いることができる。なお、本明細書中では、希土類−銅オキシカルコゲナイド（ＭＣｕＯＳ）を有する硫化物発光体を上記の通り「（硫化物発光体の組成式＋ＭＣｕＯＳ）」と示すこととする。
【００３８】
上記固相法は、他の方法に比べると比較的高温での焼成が必要となるが、簡単な方法であるため、生産性がよく量産向きであるといえる。
【００３９】
以上により、無機ＥＬ用青色発光体である希土類−銅オキシカルコゲナイド（ＭＣｕＯＳ）を有する硫化物発光体を形成することができる。なお、希土類−銅オキシカルコゲナイド（ＭＣｕＯＳ）を有する硫化物発光体は、波長４００ｎｍ以上５００ｎｍ以下の領域に発光ピークを有し、従来より知られている無機ＥＬ用青色発光体よりも、青色の純度が高く、また、輝度の変化に伴う色純度の変化が小さい為、これを発光装置などに適用することにより、従来よりも再現性が良く、かつ輝度の変化に影響を受けることなく安定な表示が可能な発光装置を提供することができる。
【００４０】
（実施の形態２）
本実施の形態では、本発明の一態様である無機ＥＬ用青色発光体を用いて形成される分散型の無機ＥＬ素子について図２を用いて説明する。
【００４１】
本実施の形態で示す無機ＥＬ素子は、基板２０１上に、第１の電極２０２、無機ＥＬ層２０３、及び第２の電極２０４が順次積層された素子構成を有する。なお、第１の電極２０２と無機ＥＬ層２０３の間や、無機ＥＬ層２０３と第２の電極２０４との間に誘電体として機能する誘電体層を設けることもできる。
【００４２】
そして、第１の電極２０２と第２の電極２０４との間に所望の電圧を印加することにより、無機ＥＬ層２０３から発光が得られる。なお、ここで示す無機ＥＬ素子は、交流電源２０５により両電極間に交流電圧を印加する交流駆動により動作させることとする。
【００４３】
図２に示す基板２０１には、絶縁表面を有する基板または絶縁基板を適用する。具体的には、アルミノシリケートガラス、アルミノホウケイ酸ガラス、バリウムホウケイ酸ガラスのような電子工業用に使われる各種ガラス基板、石英基板、セラミック基板又はサファイヤ基板等を用いることができる。
【００４４】
また、第１の電極２０２および第２の電極２０４には、様々な金属、合金、電気伝導性化合物、およびこれらの混合物などを用いることができる。具体的には、例えば、インジウム錫酸化物（ＩＴＯ：Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）、珪素若しくは酸化珪素を含有したインジウム錫酸化物、酸化インジウム−酸化亜鉛（ＩＺＯ：Ｉｎｄｉｕｍ Ｚｉｎｃ Ｏｘｉｄｅ）、酸化タングステン及び酸化亜鉛を含有した酸化インジウム等が挙げられる。この他、金（Ａｕ）、白金（Ｐｔ）、ニッケル（Ｎｉ）、タングステン（Ｗ）、クロム（Ｃｒ）、モリブデン（Ｍｏ）、チタン（Ｔｉ）、鉄（Ｆｅ）、コバルト（Ｃｏ）、銅（Ｃｕ）、パラジウム（Ｐｄ）、アルミニウム（Ａｌ）、銀（Ａｇ）、リチウム（Ｌｉ）、セシウム（Ｃｓ）、マグネシウム（Ｍｇ）、カルシウム（Ｃａ）、ストロンチウム（Ｓｒ）、ユーロピウム（Ｅｕ）、イッテルビウム（Ｙｂ）、およびこれらの金属を含む合金や窒化物（例えば、窒化チタン）等が挙げられる。
【００４５】
これらの材料は、通常スパッタリング法により成膜される。例えば、酸化インジウム−酸化亜鉛は、酸化インジウムに対し１〜２０ｗｔ％の酸化亜鉛を加えたターゲットを用いてスパッタリング法により形成することができる。また、酸化タングステン及び酸化亜鉛を含有した酸化インジウムは、酸化インジウムに対し酸化タングステンを０．５〜５ｗｔ％、酸化亜鉛を０．１〜１ｗｔ％含有したターゲットを用いてスパッタリング法により形成することができる。その他、真空蒸着法を用いることができる。さらにゾル−ゲル法などを応用して、インクジェット法、スピンコート法などにより作製してもよい。
【００４６】
また、第１の電極２０２および第２の電極２０４は、単層膜に限らず、積層膜で形成することもできる。なお、無機ＥＬ層２０３で発光する光を外部に取り出すため、第１の電極２０２または第２の電極２０４のいずれか一方、または両方が光を通過するように形成する。例えば、ＩＴＯ等の透光性を有する導電材料を用いて形成するか、或いは、銀、アルミニウム等を数ｎｍ乃至数十ｎｍの厚さとなるように形成する。また、膜厚を薄くした銀、アルミニウムなどの金属薄膜と、ＩＴＯ等の透光性を有する導電材料を用いた薄膜との積層構造とすることもできる。
【００４７】
第１の電極２０２と第２の電極２０４の間には、無機ＥＬ層２０３が形成される。無機ＥＬ層２０３においては、実施の形態１で説明した無機ＥＬ用青色発光体である希土類−銅オキシカルコゲナイド（ＭＣｕＯＳ）を有する硫化物発光体の粒子が、バインダ中に分散された構造を有する。なお、希土類−銅オキシカルコゲナイド（ＭＣｕＯＳ）を有する硫化物発光体としては、例えば、ＺｎＳ：Ａｇ，Ｃｌ＋ＭＣｕＯＳ、ＺｎＳ：Ａｕ，Ｃｌ＋ＭＣｕＯＳ、ＺｎＳ：Ｃｕ，Ｃｌ＋ＭＣｕＯＳ、ＣｄＳ：Ａｇ，Ｃｌ＋ＭＣｕＯＳ、ＣｄＳ：Ａｕ，Ｃｌ＋ＭＣｕＯＳ、ＣｄＳ：Ｃｕ，Ｃｌ＋ＭＣｕＯＳ、ＣａＳ：Ａｇ，Ｃｌ＋ＭＣｕＯＳ、ＣａＳ：Ａｕ，Ｃｌ＋ＭＣｕＯＳ、ＣａＳ：Ｃｕ，Ｃｌ＋ＭＣｕＯＳ等を用いることができる。なお、無機ＥＬ層２０３の形成において、上述した希土類−銅オキシカルコゲナイド（ＭＣｕＯＳ）を有する硫化物発光体と他の公知の材料（例えば発光色の異なる材料）などを組み合わせて用いることができる。
【００４８】
また、無機ＥＬ層２０３に用いるバインダとは、無機ＥＬ層２０３において無機ＥＬ用青色発光体の粒子を分散させた状態で固定するための物質である。具体的には、有機絶縁材料または無機絶縁材料を用いることができる。また、有機絶縁材料及び無機絶縁材料の混合材料を用いることもできる。
【００４９】
バインダとして用いる上記有機絶縁材料としては、シアノエチルセルロース系樹脂のように、比較的誘電率の高いポリマーや、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン系樹脂、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、フッ化ビニリデンなどの樹脂を用いることができる。また、芳香族ポリアミド、ポリベンゾイミダゾール（ｐｏｌｙｂｅｎｚｉｍｉｄａｚｏｌｅ）などの耐熱性高分子又はシロキサン樹脂を用いることができる。なお、シロキサン樹脂とは、Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉ結合を含む樹脂に相当する。シロキサンは、シリコン（Ｓｉ）と酸素（Ｏ）との結合で骨格構造が構成される。また、置換基として、少なくとも水素を含む有機基（例えばアルキル基、芳香族炭化水素）が用いられる。または、置換基として、フルオロ基を用いてもよい。または置換基として、少なくとも水素を含む有機基と、フルオロ基とを用いてもよい。また、ポリビニルアルコールやポリビニルブチラールなどのビニル樹脂、フェノール樹脂、ノボラック樹脂、アクリル樹脂、メラミン樹脂、ウレタン樹脂、オキサゾール樹脂（ポリベンゾオキサゾール樹脂）等を有機絶縁材料として用いてもよい。また、これらの樹脂に、チタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ３）やチタン酸ストロンチウム（ＳｒＴｉＯ３）などの高誘電率の微粒子を適度に混合して誘電率を調整することもできる。
【００５０】
また、バインダとして用いる上記無機絶縁材料としては、酸化珪素、窒化珪素、酸素及び窒素を含む珪素、窒化アルミニウム、酸素及び窒素を含むアルミニウムまたは酸化アルミニウム、酸化チタン、チタン酸バリウム、チタン酸ストロンチウム、チタン酸鉛、ニオブ酸カリウム、ニオブ酸鉛、酸化タンタル、タンタル酸バリウム、タンタル酸リチウム、酸化イットリウム、酸化ジルコニウム、硫化亜鉛、その他の無機絶縁材料を含む物質から選ばれた材料を用いることができる。なお、有機絶縁材料に、誘電率の高い無機絶縁材料を含ませる（添加する）ことによって、無機ＥＬ用青色発光体及びバインダよりなる無機ＥＬ層の誘電率をより大きくする等の制御が可能となる。
【００５１】
本実施の形態における無機ＥＬ層２０３の形成には、実施の形態１で示した無機ＥＬ用青色発光体、およびバインダを含む溶液を用い、液滴吐出法や、印刷法（スクリーン印刷やオフセット印刷など）、スピンコート法などの塗布法、ディッピング法、ディスペンサ法などにより形成する。従って、無機ＥＬ用青色発光体、およびバインダを含む溶液を形成する溶媒としては、バインダである材料を溶解させ、無機ＥＬ層の作製（各種ウエットプロセス）及び膜厚制御に適した粘度調整が可能な溶媒を適宜選択すればよい。例えば、バインダとしてシロキサン樹脂を用いる場合は、溶媒として、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート（ＰＧＭＥＡともいう）、３−メトシキ−３メチル−１−ブタノール（ＭＭＢともいう）等の有機溶媒を用いることができる。
【００５２】
なお、無機ＥＬ層２０３の膜厚は、１０〜１０００ｎｍの範囲が好ましい。また、無機ＥＬ層２０３において、無機ＥＬ用青色発光体は５０ｗｔ％以上８０ｗｔ％以下の割合で含有させるとよい。
【００５３】
また、本実施の形態における無機ＥＬ素子は、図２（Ｂ）や図２（Ｃ）に示すように電極（第１の電極２０２、または第２の電極２０４）と無機ＥＬ層２０３との間に誘電体層を設ける構造としてもよい。なお、図２（Ｂ）は、第２の電極２０４と無機ＥＬ層２０３との間に誘電体層２０８が形成される構造（片側構造）であり、図２（Ｃ）は、図２（Ｂ）の構造に加えて、第１の電極２０２と無機ＥＬ層２０３との間に誘電体層２０９が形成された構造（両側構造）である。図２（Ｂ）の片側構造に関しては、第１の電極２０２と無機ＥＬ層２０３との間に誘電体層２０８が形成される構造としてもよい。
【００５４】
なお、誘電体層（２０８、２０９）としては、絶縁耐圧が高く、緻密な膜質であり、誘電率が高いことが好ましい。例えば、酸化シリコン、酸化イットリウム、酸化チタン、酸化アルミニウム、酸化ハフニウム、酸化タンタル、チタン酸バリウム、チタン酸ストロンチウム、チタン酸鉛、窒化シリコン、酸化ジルコニウム等の絶縁材料を用いることができ、さらに、これらの混合膜又は２種以上の積層膜を用いることもできる。また、誘電体層の作製方法としては、スパッタリング法、真空蒸着法、ＣＶＤ法等により形成することができる。また、これらの絶縁材料の粒子をバインダ中に分散させることによって誘電体層を形成することもできる。なお、バインダ材料としては、先に説明した無機ＥＬ層に用いるバインダと同様な材料を用いることができる。また、誘電体層の膜厚は、１０〜１０００ｎｍの範囲が好ましい。
【００５５】
以上により、無機ＥＬ用青色発光体である希土類−銅オキシカルコゲナイド（ＭＣｕＯＳ）を有する硫化物発光体を無機ＥＬ層に用いた無機ＥＬ素子を形成することができる。なお、希土類−銅オキシカルコゲナイド（ＭＣｕＯＳ）を有する硫化物発光体は、従来より知られている無機ＥＬ用青色材料よりも、青色の純度が高く、また、輝度の変化に伴う色純度の変化が小さい為、これを用いて形成された無機ＥＬ素子も同様に青色の純度が高く、また、輝度の変化に伴う色純度の変化が小さい無機ＥＬ素子を形成することができる。
【００５６】
（実施の形態３）
本実施の形態３では、本発明の一態様である無機ＥＬ素子を用いて形成される発光装置として、パッシブマトリクス型の発光装置について、図３、図４を用いて説明する。
【００５７】
パッシブマトリクス型（単純マトリクス型ともいう）の発光装置は、ストライプ状（帯状）に並列された複数の陽極と、ストライプ状に並列された複数の陰極とが互いに直交するように設けられており、その交差部に発光層が挟まれた構造となっている。従って、選択された（電圧が印加された）陽極と選択された陰極との交点にあたる画素が点灯することになる。
【００５８】
図３（Ａ）は、封止前における画素部の上面図を示す図であり、図３（Ａ）中の鎖線Ａ−Ａ’で切断した断面図が図３（Ｂ）であり、鎖線Ｂ−Ｂ’で切断した断面図が図３（Ｃ）である。
【００５９】
基板３０１上には、下地絶縁層として絶縁層３０４を形成する。なお、下地絶縁層が必要でなければ特に形成しなくともよい。絶縁層３０４上には、ストライプ状に複数の第１の電極３１３が等間隔で配置されている。また、第１の電極３１３上には、各画素に対応する開口部を有する隔壁３１４が設けられ、開口部を有する隔壁３１４は絶縁材料（感光性または非感光性の有機材料（ポリイミド、アクリル、ポリアミド、ポリイミドアミド、レジストまたはベンゾシクロブテン）、またはＳＯＧ膜（例えば、アルキル基を含むＳｉＯｘ膜））で構成されている。なお、各画素に対応する開口部が発光領域３２１となる。
【００６０】
開口部を有する隔壁３１４上に、第１の電極３１３と交差する互いに平行な複数の逆テーパ状の隔壁３２２が設けられる。逆テーパ状の隔壁３２２はフォトリソグラフィ法に従い、未露光部分がパターンとして残るポジ型感光性樹脂を用い、パターンの下部がより多くエッチングされるように露光量または現像時間を調節することによって形成する。
【００６１】
また、平行な複数の逆テーパ状の隔壁３２２を形成した直後における斜視図を図４に示す。なお、図３と同一の部分には同一の符号を用いている。
【００６２】
開口部を有する隔壁３１４及び逆テーパ状の隔壁３２２を合わせた高さは、無機ＥＬ層及び第２の電極をそれぞれ形成する膜の積層膜の膜厚より大きくなるように設定する。これにより、複数の領域に分離された無機ＥＬ層３１５と、第２の電極３１６とが形成される。なお、複数に分離された領域は、それぞれ電気的に独立している。
【００６３】
第２の電極３１６は、第１の電極３１３と交差する方向に伸長する互いに平行なストライプ状の電極である。なお、逆テーパ状の隔壁３２２上にも無機ＥＬ層３１５及び第２の電極３１６を形成する膜の一部が形成されるが、無機ＥＬ層３１５、及び第２の電極３１６とは分断されている。なお、本実施の形態における無機ＥＬ層は、少なくとも実施の形態１で作製された無機ＥＬ用青色発光体を含むものである。例えば、バインダ中に無機ＥＬ用青色発光体が分散された構成とすることができる。なお、無機ＥＬ層３１５には、誘電体で形成された誘電体層や、発光体の発光効率を向上させる為の機能を有する各種機能層を設けても良い。
【００６４】
発光装置は、全面に同じ発光色を発光する単色の発光装置としてもよいが、適宜色変換層などを設けることで、ＲＧＢカラー（或いはＲＧＢＷカラー）表示可能な発光装置、或いはエリアカラー表示可能な発光装置としてもよい。ここでは、無機ＥＬ層３１５は、隔壁３１４及び隔壁３２２により複数の領域に分離されている。したがって、分離された領域に合わせて赤色、緑色、青色に変換することができる色変換層を配列させることで、ＲＧＢカラー表示を行う発光装置とすることもできる。なお、色変換層は、発光層と光を取り出す側の基板との間に設ければよい。
【００６５】
また、必要であれば、封止缶や封止のためのガラス基板などの封止材を用いて封止する。ここでは、封止基板としてガラス基板を用い、シール材などの接着材を用いて基板３０１と封止基板とを貼り合わせ、シール材などの接着材で囲まれた空間を密閉なものとしている。密閉された空間には、充填材や、乾燥した不活性ガスを充填する。また、発光装置の信頼性を向上させるために、基板と封止材との間に乾燥材などを封入してもよい。乾燥材によって微量な水分が除去され、十分乾燥される。また、乾燥材としては、酸化カルシウムや酸化バリウムなどのようなアルカリ土類金属の酸化物のような化学吸着によって水分を吸収する物質を用いることが可能である。なお、他の乾燥材として、ゼオライトやシリカゲル等の物理吸着によって水分を吸着する物質を用いてもよい。ただし、発光素子を覆って接する封止材が設けられ、十分に外気と遮断されている場合には、乾燥材は、特に設けなくともよい。
【００６６】
次に、図３に示したパッシブマトリクス型の発光装置にＦＰＣなどを実装した場合の上面図を図５に示す。
【００６７】
図５において、画像表示を構成する画素部は、走査線群とデータ線群が互いに直交するように交差している。ここで、図３における第１の電極３１３が、図５の走査線５０３に相当し、図３における第２の電極３１６が、図５のデータ線５０２に相当し、逆テーパ状の隔壁３２２が隔壁５０４に相当する。データ線５０２と走査線５０３の間にはＥＬ層が挟まれており、領域５０５で示される交差部が画素１つ分となる。
【００６８】
なお、走査線５０３は配線端で接続配線５０８と電気的に接続され、接続配線５０８が入力端子５０７を介してＦＰＣ５０９ｂに接続される。また、データ線５０２は入力端子５０６を介してＦＰＣ５０９ａに接続される。
【００６９】
また、必要であれば、射出面に偏光板、又は円偏光板（楕円偏光板を含む）、位相差板（λ／４板、λ／２板）、カラーフィルタなどの光学フィルムを適宜設けてもよい。また、偏光板又は円偏光板に反射防止膜を設けてもよい。例えば、表面の凹凸により反射光を拡散し、映り込みを低減できるアンチグレア処理を施すことができる。
【００７０】
なお、図５では、駆動回路を基板上に設けない例を示したが、本発明は特に限定されず、基板上に駆動回路を有するＩＣチップを実装させてもよい。
【００７１】
また、ＩＣチップを実装させる場合、画素部の周辺（外側）の領域に、画素部へ各信号を伝送する駆動回路が形成されたデータ線側ＩＣ、走査線側ＩＣをＣＯＧ方式によりそれぞれ実装する。ＣＯＧ方式以外の実装技術としてＴＣＰやワイヤボンディング方式を用いて実装してもよい。ＴＣＰはＴＡＢテープにＩＣを実装したものであり、ＴＡＢテープを素子形成基板上の配線に接続してＩＣを実装する。データ線側ＩＣ、および走査線側ＩＣは、シリコン基板を用いたものであってもよいし、ガラス基板、石英基板もしくはプラスチック基板上にＴＦＴで駆動回路を形成したものであってもよい。また、片側に一つのＩＣを設けた例を説明しているが、片側に複数個に分割して設けても構わない。
【００７２】
以上により形成されたパッシブマトリクス型の発光装置は、本発明の一態様である無機ＥＬ用青色発光体である希土類−銅オキシカルコゲナイド（ＭＣｕＯＳ）を有する硫化物発光体を無機ＥＬ層に用いた無機ＥＬ素子を用いて形成することができる。なお、希土類−銅オキシカルコゲナイド（ＭＣｕＯＳ）を有する硫化物発光体は、従来より知られている無機ＥＬ用青色材料よりも、青色の純度が高く、また、輝度の変化に伴う色純度の変化が小さい為、これを用いて形成することにより、従来よりも再現性が良く、かつ輝度の変化に影響を受けることなく安定な表示が可能な発光装置を形成することができる。
【００７３】
なお、本実施の形態３に示す構成は、実施の形態１または実施の形態２に示した構成を適宜組み合わせて用いることができることとする。
【００７４】
（実施の形態４）
本実施の形態では、本発明の一態様である発光装置を用いて完成させた様々な電子機器について説明する。
【００７５】
発光装置を適用した電子機器として、テレビジョン、ビデオカメラ、デジタルカメラ、ゴーグル型ディスプレイ（ヘッドマウントディスプレイ）、ナビゲーションシステム、音響再生装置（カーオーディオ、オーディオコンポ等）、ノート型コンピュータ、ゲーム機器、携帯情報端末（モバイルコンピュータ、携帯電話、携帯型ゲーム機または電子書籍等）、記録媒体を備えた画像再生装置（具体的にはデジタルビデオディスク（ＤＶＤ）等の記録媒体を再生し、その画像を表示しうる表示装置を備えた装置）、照明器具などが挙げられる。これらの電子機器の具体例を図６、図７に示す。
【００７６】
図６（Ａ）は表示装置であり、筐体８００１、支持台８００２、表示部８００３、スピーカー部８００４、ビデオ入力端子８００５等を含む。ここでは、発光装置をその表示部８００３に用いることにより作製される。なお、表示装置は、パーソナルコンピュータ用、ＴＶ放送受信用、広告表示用などの全ての情報表示用装置が含まれる。表示装置において、無機ＥＬ用青色発光体である希土類−銅オキシカルコゲナイド（ＭＣｕＯＳ）を有する硫化物発光体を用いて形成される発光装置は、色純度の高い青色を表示することが可能であり、また、輝度の変化による青色の色度座標の変化がほとんどないため、本表示装置は、再現性が良く、かつ安定した表示が可能である。
【００７７】
図６（Ｂ）はコンピュータであり、本体８１０１、筐体８１０２、表示部８１０３、キーボード８１０４、外部接続ポート８１０５、マウス８１０６等を含む。なお、コンピュータは、発光装置をその表示部８１０３に用いることにより作製される。コンピュータにおいて、無機ＥＬ用青色発光体である希土類−銅オキシカルコゲナイド（ＭＣｕＯＳ）を有する硫化物発光体を用いて形成される発光装置は、色純度の高い青色を表示することが可能であり、また、輝度の変化による青色の色度座標の変化がほとんどないため、本コンピュータは、再現性が良く、かつ安定した表示が可能である。
【００７８】
図６（Ｃ）はビデオカメラであり、本体８２０１、表示部８２０２、筐体８２０３、外部接続ポート８２０４、リモコン受信部８２０５、受像部８２０６、バッテリー８２０７、音声入力部８２０８、操作キー８２０９、接眼部８２１０等を含む。なお、ビデオカメラは、発光装置をその表示部８２０２に用いることにより作製される。ビデオカメラにおいて、無機ＥＬ用青色発光体である希土類−銅オキシカルコゲナイド（ＭＣｕＯＳ）を有する硫化物発光体を用いて形成される発光装置は、色純度の高い青色を表示することが可能であり、また、輝度の変化による青色の色度座標の変化がほとんどないため、本ビデオカメラは、再現性が良く、かつ安定した表示が可能である。
【００７９】
図６（Ｄ）は照明器具であり、照明部８３０１、傘８３０２、可変アーム８３０３、支柱８３０４、台８３０５、電源８３０６を含む。なお、照明器具は、発光装置を照明部８３０１に用いることにより作製される。なお、照明器具に図示した卓上型の照明器具の他、天井固定型の照明器具または壁掛け型の照明器具なども含まれる。照明器具において、無機ＥＬ用青色発光体である希土類−銅オキシカルコゲナイド（ＭＣｕＯＳ）を有する硫化物発光体を用いて形成される発光装置は、輝度の変化による青色の色度座標の変化がほとんどないため、本照明器具は、安定した色度での照明が可能である。
【００８０】
ここで、図６（Ｅ）は携帯電話であり、本体８４０１、筐体８４０２、表示部８４０３、音声入力部８４０４、音声出力部８４０５、操作キー８４０６、外部接続ポート８４０７、アンテナ８４０８等を含む。なお、携帯電話は、発光装置をその表示部８４０３に用いることにより作製される。携帯電話において、無機ＥＬ用青色発光体である希土類−銅オキシカルコゲナイド（ＭＣｕＯＳ）を有する硫化物発光体を用いて形成される発光装置は、色純度の高い青色を表示することが可能であり、また、輝度の変化による青色の色度座標の変化がほとんどないため、本携帯電話は、再現性が良く、かつ安定した表示が可能である。
【００８１】
また、図７も携帯電話であり、図７（Ａ）が正面図、図７（Ｂ）が背面図、図７（Ｃ）が展開図である。本体７０１は、電話と携帯情報端末の双方の機能を備えており、コンピュータを内蔵し、音声通話以外にも様々なデータ処理が可能な所謂スマートフォンである。
【００８２】
本体７０１は、筐体７０２及び筐体７０３の二つの筐体で構成されている。筐体７０２には、表示部７０４、スピーカー７０５、マイクロフォン７０６、操作キー７０７、ポインティングデバイス７０８、カメラ用レンズ７０９、外部接続端子７１０、イヤホン端子７１１等を備え、筐体７０３には、キーボード７１２、外部メモリスロット７１３、カメラ用レンズ７１４、ライト７１５等を備えている。また、アンテナは筐体７０２内部に内蔵されている。
【００８３】
また、上記構成に加えて、非接触ＩＣチップ、小型記録装置等を内蔵していてもよい。
【００８４】
表示部７０４には、発光装置を組み込むことが可能であり、使用形態に応じて表示の方向が適宜変化する。表示部７０４と同一面上にカメラ用レンズ７０９を備えているため、テレビ電話が可能である。また、表示部７０４をファインダーとし、カメラ用レンズ７１４及びライト７１５で静止画及び動画の撮影が可能である。スピーカー７０５、及びマイクロフォン７０６は音声通話に限らず、テレビ電話、録音、再生等が可能である。
【００８５】
操作キー７０７では、電話の発着信、電子メール等の簡単な情報入力、画面のスクロール、カーソル移動等が可能である。更に、重なり合った筐体７０２と筐体７０３（図７（Ａ））は、スライドし、図７（Ｃ）のように展開し、携帯情報端末として使用できる。この場合、キーボード７１２、ポインティングデバイス７０８を用い円滑な操作が可能である。外部接続端子７１０はＡＣアダプタ及びＵＳＢケーブル等の各種ケーブルと接続可能であり、充電及びパーソナルコンピュータ等とのデータ通信が可能である。また、外部メモリスロット７１３に記録媒体を挿入し、より大量のデータ保存及び移動に対応できる。
【００８６】
また、上記機能に加えて、赤外線通信機能、テレビ受信機能等を備えたものであってもよい。
【００８７】
なお、上述した携帯電話は、発光装置をその表示部７０４に用いることにより作製される。携帯電話において、無機ＥＬ用青色発光体である希土類−銅オキシカルコゲナイド（ＭＣｕＯＳ）を有する硫化物発光体を用いて形成される発光装置は、色純度の高い青色を表示することが可能であり、また、輝度の変化による青色の色度座標の変化がほとんどないため、本携帯電話は、再現性が良く、かつ安定した表示が可能である。
【００８８】
以上のようにして、本発明の一態様に係る発光装置を適用して電子機器や照明器具を得ることができる。したがって、これらの発光装置の適用範囲は極めて広く、あらゆる分野の電子機器に適用することが可能である。
【００８９】
なお、本実施の形態４に示す構成は、実施の形態１または実施の形態２に示した構成を適宜組み合わせて用いることができることとする。
【実施例１】
【００９０】
本実施例では、無機ＥＬ用青色発光体として、希土類−銅オキシカルコゲナイド（ＭＣｕＯＳ）を有するＺｎＳ：Ａｇ，Ｃｌを合成し、それを用いて分散型の無機ＥＬ素子を形成し、素子特性について測定した結果を示す。
【００９１】
まず、無機ＥＬ用青色発光体を作製するための原料となる硫化物発光体として、ＺｎＳ：Ａｇ，Ｃｌ：２ｇをアルミナ坩堝に入れ、これに添加剤である酸化亜鉛（ＺｎＯ）：０．２ｇと、希土類−銅オキシカルコゲナイド（ＭＣｕＯＳ）であるランタン−銅オキシカルコゲナイド（ＬａＯＣｕＳ）：０．０４ｇを加えて、７５０℃で４時間、窒素雰囲気中にて焼成することにより、ランタン−銅オキシカルコゲナイド（ＬａＯＣｕＳ）を有するＺｎＳ：Ａｇ，Ｃｌの粉末を得る。なお、焼成は、大気中、もしくは真空中のいずれでも行うことができる。
【００９２】
次に、ランタン−銅オキシカルコゲナイド（ＬａＯＣｕＳ）を有するＺｎＳ：Ａｇ，Ｃｌの粉末を洗浄する。ここでは、塩酸（ＨＣｌ）洗浄により酸化亜鉛（ＺｎＯ）を除去し、キレート洗浄によりＺｎＳ：Ａｇ，Ｃｌ表面の余分な銅（Ｃｕ）を除去する。以上により、無機ＥＬ用青色発光体であるランタン−銅オキシカルコゲナイド（ＬａＯＣｕＳ）を有するＺｎＳ：Ａｇ，Ｃｌが得られる。
【００９３】
次に、ランタン−銅オキシカルコゲナイド（ＬａＯＣｕＳ）を有するＺｎＳ：Ａｇ，Ｃｌを無機ＥＬ層に用いた無機ＥＬ素子を作製する。本実施例では、実施の形態２において、図２（Ｂ）で示した構造、すなわち、基板上に第１の電極、無機ＥＬ層、誘電体層、および第２の電極が順次積層された構造となるように作製する。
【００９４】
なお、基板上に形成される第１の電極は、酸化インジウム−酸化スズ（ＩＴＯ：Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）を用いて１１０ｎｍの膜厚で形成し、無機ＥＬ層は、バインダであるＮ，Ｎ−ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）に溶解させたシアノレジンに７５％の割合でＺｎＳ：Ａｇ，Ｃｌを分散させ、２０μｍの膜厚で形成する。また、誘電体層は、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）：１５ｇにチタン酸バリウム：１０ｇとシアノレジン：２．５ｇを溶解させたものを塗布し、１０μｍの膜厚で形成する。さらに、第２の電極は、銀（Ａｇ）を用いて５０μｍの膜厚で形成する。
【００９５】
以上により作製された無機ＥＬ素子を無機ＥＬ素子１とし、その周波数−輝度特性を図８に示す。なお、測定条件としては、４００［Ｖ］の交流電圧を無機ＥＬ素子１に印加し、周波数を０［Ｈｚ］〜５００００［Ｈｚ］の範囲で変化させた時の無機ＥＬ素子１の発光輝度を測定した。また、図８において、縦軸は発光輝度［ｃｄ／ｍ２］を示し、横軸は周波数［Ｈｚ］を示す。この結果、無機ＥＬ用青色発光体であるランタン−銅オキシカルコゲナイド（ＬａＯＣｕＳ）を有するＺｎＳ：Ａｇ，Ｃｌ（ＺｎＳ：Ａｇ，Ｃｌ＋ＬａＯＣｕＳ）を無機ＥＬ層に用いた本実施例の無機ＥＬ素子１は、周波数が５０［ｋＨｚ］の時に最高輝度３０５９［ｃｄ／ｍ２］を示すことがわかる。従って、無機ＥＬ発光素子として十分な輝度が得られていることが分かる。
【００９６】
また、上記無機ＥＬ素子１の電圧−輝度特性を図９に示す。なお、測定条件としては、５０［ｋＨｚ］の周波数で、無機ＥＬ素子に印加する交流電圧を０［Ｖ］〜４００［Ｖ］の範囲で変化させた時の無機ＥＬ素子１の発光輝度を測定した。図９において、縦軸は発光輝度［ｃｄ／ｍ２］を示し、横軸は電圧［Ｖ］を示す。
【００９７】
また、合成の際に添加剤として酸化マグネシウム（ＭｇＯ）を用いたランタン−銅オキシカルコゲナイド（ＬａＯＣｕＳ）を有するＺｎＳ：Ａｇ，Ｃｌ（ＺｎＳ：Ａｇ，Ｃｌ＋ＬａＯＣｕＳ）により形成された無機ＥＬ素子を無機ＥＬ素子２とし、同様の方法で測定した結果を図９に示す。また、合成の際に添加剤を添加しなかったランタン−銅オキシカルコゲナイド（ＬａＯＣｕＳ）を有するＺｎＳ：Ａｇ，Ｃｌ（ＺｎＳ：Ａｇ，Ｃｌ＋ＬａＯＣｕＳ）により形成された無機ＥＬ素子を無機ＥＬ素子３として同様の方法で測定した結果を図９に示す。
【００９８】
この結果、無機ＥＬ用青色発光体であるランタン−銅オキシカルコゲナイド（ＬａＯＣｕＳ）を有するＺｎＳ：Ａｇ，Ｃｌ（ＺｎＳ：Ａｇ，Ｃｌ＋ＬａＯＣｕＳ）を無機ＥＬ層に用いた本実施例の無機ＥＬ素子（無機ＥＬ素子１、無機ＥＬ素子２、無機ＥＬ素子３）は、いずれも１５００［ｃｄ／ｍ２］を超える発光輝度が得られることが分かる。
【００９９】
また、無機ＥＬ素子１の発光輝度−色度座標特性について、図１０に示す。なお、測定条件としては、１０［ｋＨｚ］の周波数で、交流電圧を変化させながら無機ＥＬ素子に印加することにより、発光輝度を１［ｃｄ／ｍ２］〜１０００［ｃｄ／ｍ２］の範囲で変化させた時の無機ＥＬ素子の色度座標として測定した。また、図１０において、縦軸は色度座標（Ｘ座標、またはＹ座標）を示し、横軸は発光輝度［ｃｄ／ｍ２］を示す。なお、図１０の縦軸に示す色度座標において、黒丸印でプロットされているのが上記無機ＥＬ素子で得られる発光の色度座標のＸ座標の値を示すものであり、また、黒三角印でプロットされているのが上記無機ＥＬ素子で得られる発光の色度座標のＹ座標の値を示すものである。
【０１００】
一方、上記無機ＥＬ素子と同様の素子構成で従来の無機ＥＬ用発光体として知られているシルバニア８１３（オスラムシルバニア社製）を無機ＥＬ用青色発光体の代わりに無機ＥＬ層に用いた無機ＥＬ素子を比較素子として作製し、その発光輝度−色度座標特性について測定した結果を同様に図１０に示す。なお、図１０の縦軸に示す色度座標において、白丸印でプロットされているのが比較素子で得られる発光の色度座標のＸ座標の値を示すものであり、また、白三角印でプロットされているのが上記比較素子で得られる発光の色度座標のＹ座標の値を示すものである。
【０１０１】
なお、図１０の結果から、無機ＥＬ用青色発光体である希土類−銅オキシカルコゲナイド（ＭＣｕＯＳ）を有するＺｎＳ：Ａｇ，Ｃｌを用いた無機ＥＬ素子は、その発光輝度の変化に伴い、色度座標におけるＸ座標の最大値が０．１４９、Ｘ座標の最小値が０．１４７、また、Ｙ座標の最大値が０．０９４、Ｙ座標の最小値が０．０８７であった。従って、発光輝度の変化に伴い、色度座標におけるＸ座標の変化（Δｘ）は０．００２、Ｙ座標の変化（Δｙ）は０．００７であることが分かる。これに対して、シルバニア８１３（オスラムシルバニア社製）を用いた比較素子は、その発光輝度の変化に伴い、色度座標におけるＸ座標の最大値が０．１４８、Ｘ座標の最小値が０．１４６、また、Ｙ座標の最大値が０．１１７、Ｙ座標の最小値が０．１０２であった。従って、発光輝度の変化に伴い、色度座標におけるＸ座標の変化（Δｘ）は０．００２、Ｙ座標の変化（Δｙ）は０．０１５であることが分かる。
【０１０２】
すなわち、無機ＥＬ用青色発光体である希土類−銅オキシカルコゲナイド（ＭＣｕＯＳ）を有するＺｎＳ：Ａｇ，Ｃｌを用いた無機ＥＬ素子は、比較素子に比べ、発光輝度の変化に伴う色度座標の変化が、青色発光の発光色に大きく影響するＹ座標（Δｙ）で小さくなることが分かる。
【０１０３】
以上により、無機ＥＬ用青色発光体である希土類−銅オキシカルコゲナイド（ＭＣｕＯＳ）を有するＺｎＳ：Ａｇ，Ｃｌを用いた無機ＥＬ素子は、無機ＥＬ素子の発光輝度の変化に影響されることなく、純度の高い青色発光を示す素子であることが分かる。
【符号の説明】
【０１０４】
１０１ 硫化物発光体
１０２ 希土類−銅オキシカルコゲナイド（ＭＣｕＯＳ）
２０１ 基板
２０２ 第１の電極
２０３ 無機ＥＬ層
２０４ 第２の電極
２０５ 交流電源
２０６ バインダ
２０７ 無機ＥＬ用青色発光体（硫化物発光体＋希土類−銅オキシカルコゲナイド（ＭＣｕＯＳ））
２０８、２０９ 誘電体層
３０１ 基板
３０４ 絶縁層
３１３ 第１の電極
３１４ 隔壁
３１５ 無機ＥＬ層
３１６ 第２の電極
３２１ 発光領域
３２２ 隔壁
５０１ 基板
５０２ データ線
５０３ 走査線
５０４ 隔壁
５０５ 領域
５０６ 入力端子
５０７ 入力端子
５０８ 接続配線
５０９ａ、５０９ｂ ＦＰＣ
７０１ 本体
７０２ 筐体
７０３ 筐体
７０４ 表示部
７０５ スピーカー
７０６ マイクロフォン
７０７ 操作キー
７０８ ポインティングデバイス
７０９ カメラ用レンズ
７１０ 外部接続端子
７１１ イヤホン端子
７１２ キーボード
７１３ 外部メモリスロット
７１４ カメラ用レンズ
７１５ ライト
８００１ 筐体
８００２ 支持台
８００３ 表示部
８００４ スピーカー部
８００５ ビデオ入力端子
８１０１ 本体
８１０２ 筐体
８１０３ 表示部
８１０４ キーボード
８１０５ 外部接続ポート
８１０６ マウス
８２０１ 本体
８２０２ 表示部
８２０３ 筐体
８２０４ 外部接続ポート
８２０５ リモコン受信部
８２０６ 受像部
８２０７ バッテリー
８２０８ 音声入力部
８２０９ 操作キー
８２１０ 接眼部
８３０１ 照明部
８３０２ 傘
８３０３ 可変アーム
８３０４ 支柱
８３０５ 台
８３０６ 電源
８４０１ 本体
８４０２ 筐体
８４０３ 表示部
８４０４ 音声入力部
８４０５ 音声出力部
８４０６ 操作キー
８４０７ 外部接続ポート
８４０８ アンテナ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
硫化物発光体、および希土類−銅オキシカルコゲナイド（ＭＣｕＯＳ：但し、Ｍは希土類金属）を少なくとも混合し、
得られた混合物を６００℃以上１０００℃以下で焼成することにより前記硫化物発光体の一部に希土類−銅オキシカルコゲナイド（ＭＣｕＯＳ）を含めることを特徴とする無機ＥＬ用青色発光体の作製方法。
【請求項２】
硫化物発光体、添加剤、および希土類−銅オキシカルコゲナイド（ＭＣｕＯＳ：但し、Ｍは希土類金属）を混合し、
得られた混合物を６００℃以上１０００℃以下で焼成することにより前記硫化物発光体の一部に希土類−銅オキシカルコゲナイド（ＭＣｕＯＳ）を含めることを特徴とする無機ＥＬ用青色発光体の作製方法。
【請求項３】
請求項１または請求項２において、
前記硫化物発光体は、ＺｎＳ：Ａｇ，Ｃｌ、ＺｎＳ：Ａｕ，Ｃｌ、ＣｄＳ：Ａｇ，Ｃｌ、ＣｄＳ：Ａｕ，Ｃｌ、ＣａＳ：Ａｇ，Ｃｌ、ＣａＳ：Ａｕ，Ｃｌから選ばれるいずれか一であることを特徴とする無機ＥＬ用青色発光体の作製方法。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３のいずれか一において、
前記添加剤は、酸性溶液に可溶な金属酸化物であることを特徴とする無機ＥＬ用青色発光体の作製方法。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４のいずれか一において、
前記添加剤は、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）、酸化ランタン（Ｌａ２Ｏ３）から選ばれるいずれか一であることを特徴とする無機ＥＬ用青色発光体の作製方法。
【請求項６】
請求項１乃至請求項５のいずれか一において、
前記希土類−銅オキシカルコゲナイド（ＭＣｕＯＳ）は、ランタン−銅オキシカルコゲナイド（ＬａＣｕＯＳ）、セリウム−銅オキシカルコゲナイド（ＣｅＣｕＯＳ）、スカンジウム−銅オキシカルコゲナイド（ＳｃＣｕＯＳ）、イットリウム−銅オキシカルコゲナイド（ＹＣｕＯＳ）から選ばれるいずれか一であることを特徴とする無機ＥＬ用青色発光体の作製方法。
【請求項７】
請求項１乃至請求項６のいずれか一において、
前記添加剤の添加濃度は、前記硫化物発光体に対して、０．１ｗｔ％以上２０ｗｔ％以下であることを特徴とする無機ＥＬ用青色発光体の作製方法。
【請求項８】
請求項１乃至請求項７のいずれか一において、
前記希土類−銅オキシカルコゲナイド（ＭＣｕＯＳ）の添加濃度は、前記硫化物発光体に対して、１ｗｔ％以上５ｗｔ％以下であることを特徴とする無機ＥＬ用青色発光体の作製方法。
【請求項９】
組成式ＺｎＳ：Ａｇ，Ｃｌで示される硫化物発光体の一部に希土類−銅オキシカルコゲナイド（ＭＣｕＯＳ：但し、Ｍは希土類金属）を含むことを特徴とする無機ＥＬ用青色発光体。
【請求項１０】
請求項９において、
前記硫化物発光体は、波長４００ｎｍ以上５００ｎｍ以下の領域に発光ピークを有することを特徴とする無機ＥＬ用青色発光体。
【請求項１１】
一対の電極間に無機ＥＬ層を有する発光素子であって、
前記無機ＥＬ層は、請求項１乃至請求項３のいずれか一に記載の無機ＥＬ用青色発光体を含むことを特徴とする発光素子。
【請求項１２】
一対の電極間に無機ＥＬ層を有する発光素子であって、
一方の電極と前記無機ＥＬ層との間に誘電体層を少なくとも有し、
前記無機ＥＬ層は、請求項９または請求項１０に記載の無機ＥＬ用青色発光体を含むことを特徴とする発光素子。
【請求項１３】
請求項１１または請求項１２に記載の発光素子を用いて形成されたことを特徴とする発光装置。
【請求項１４】
請求項１３に記載の発光装置を用いて形成されたことを特徴とする電子機器。
【請求項１】
硫化物発光体、および希土類−銅オキシカルコゲナイド（ＭＣｕＯＳ：但し、Ｍは希土類金属）を少なくとも混合し、
得られた混合物を６００℃以上１０００℃以下で焼成することにより前記硫化物発光体の一部に希土類−銅オキシカルコゲナイド（ＭＣｕＯＳ）を含めることを特徴とする無機ＥＬ用青色発光体の作製方法。
【請求項２】
硫化物発光体、添加剤、および希土類−銅オキシカルコゲナイド（ＭＣｕＯＳ：但し、Ｍは希土類金属）を混合し、
得られた混合物を６００℃以上１０００℃以下で焼成することにより前記硫化物発光体の一部に希土類−銅オキシカルコゲナイド（ＭＣｕＯＳ）を含めることを特徴とする無機ＥＬ用青色発光体の作製方法。
【請求項３】
請求項１または請求項２において、
前記硫化物発光体は、ＺｎＳ：Ａｇ，Ｃｌ、ＺｎＳ：Ａｕ，Ｃｌ、ＣｄＳ：Ａｇ，Ｃｌ、ＣｄＳ：Ａｕ，Ｃｌ、ＣａＳ：Ａｇ，Ｃｌ、ＣａＳ：Ａｕ，Ｃｌから選ばれるいずれか一であることを特徴とする無機ＥＬ用青色発光体の作製方法。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３のいずれか一において、
前記添加剤は、酸性溶液に可溶な金属酸化物であることを特徴とする無機ＥＬ用青色発光体の作製方法。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４のいずれか一において、
前記添加剤は、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）、酸化ランタン（Ｌａ２Ｏ３）から選ばれるいずれか一であることを特徴とする無機ＥＬ用青色発光体の作製方法。
【請求項６】
請求項１乃至請求項５のいずれか一において、
前記希土類−銅オキシカルコゲナイド（ＭＣｕＯＳ）は、ランタン−銅オキシカルコゲナイド（ＬａＣｕＯＳ）、セリウム−銅オキシカルコゲナイド（ＣｅＣｕＯＳ）、スカンジウム−銅オキシカルコゲナイド（ＳｃＣｕＯＳ）、イットリウム−銅オキシカルコゲナイド（ＹＣｕＯＳ）から選ばれるいずれか一であることを特徴とする無機ＥＬ用青色発光体の作製方法。
【請求項７】
請求項１乃至請求項６のいずれか一において、
前記添加剤の添加濃度は、前記硫化物発光体に対して、０．１ｗｔ％以上２０ｗｔ％以下であることを特徴とする無機ＥＬ用青色発光体の作製方法。
【請求項８】
請求項１乃至請求項７のいずれか一において、
前記希土類−銅オキシカルコゲナイド（ＭＣｕＯＳ）の添加濃度は、前記硫化物発光体に対して、１ｗｔ％以上５ｗｔ％以下であることを特徴とする無機ＥＬ用青色発光体の作製方法。
【請求項９】
組成式ＺｎＳ：Ａｇ，Ｃｌで示される硫化物発光体の一部に希土類−銅オキシカルコゲナイド（ＭＣｕＯＳ：但し、Ｍは希土類金属）を含むことを特徴とする無機ＥＬ用青色発光体。
【請求項１０】
請求項９において、
前記硫化物発光体は、波長４００ｎｍ以上５００ｎｍ以下の領域に発光ピークを有することを特徴とする無機ＥＬ用青色発光体。
【請求項１１】
一対の電極間に無機ＥＬ層を有する発光素子であって、
前記無機ＥＬ層は、請求項１乃至請求項３のいずれか一に記載の無機ＥＬ用青色発光体を含むことを特徴とする発光素子。
【請求項１２】
一対の電極間に無機ＥＬ層を有する発光素子であって、
一方の電極と前記無機ＥＬ層との間に誘電体層を少なくとも有し、
前記無機ＥＬ層は、請求項９または請求項１０に記載の無機ＥＬ用青色発光体を含むことを特徴とする発光素子。
【請求項１３】
請求項１１または請求項１２に記載の発光素子を用いて形成されたことを特徴とする発光装置。
【請求項１４】
請求項１３に記載の発光装置を用いて形成されたことを特徴とする電子機器。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２００９−２２１４６９（Ｐ２００９−２２１４６９Ａ）
【公開日】平成２１年１０月１日（２００９．１０．１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−３６２３１（Ｐ２００９−３６２３１）
【出願日】平成２１年２月１９日（２００９．２．１９）
【出願人】（０００１５３８７８）株式会社半導体エネルギー研究所 (5,264)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年１０月１日（２００９．１０．１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年２月１９日（２００９．２．１９）
【出願人】（０００１５３８７８）株式会社半導体エネルギー研究所 (5,264)
【Ｆターム（参考）】
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