蛍光体材料及びその作製方法
【課題】制御が難しい欠陥生成工程を利用せずに作製できる新規な蛍光体材料を提供する。
【解決手段】蛍光体材料は、母体材料である第２族元素と第６族元素からなる半導体や第３族元素と第５族元素からなる半導体、アルカリ土類金属と３族と６族からなる三元系蛍光体と、遷移金属を有する固溶物質との共晶構造をなす。このような蛍光体材料は、外部から応力を付与して内部に欠陥をつくる欠陥生成工程がないため、特性ばらつきが少なく、ＥＬ素子に好適である。
【解決手段】蛍光体材料は、母体材料である第２族元素と第６族元素からなる半導体や第３族元素と第５族元素からなる半導体、アルカリ土類金属と３族と６族からなる三元系蛍光体と、遷移金属を有する固溶物質との共晶構造をなす。このような蛍光体材料は、外部から応力を付与して内部に欠陥をつくる欠陥生成工程がないため、特性ばらつきが少なく、ＥＬ素子に好適である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は新規な蛍光体材料及びその作製方法に関し、当該蛍光体材料を用いた発光素子（ＥＬ素子）、当該ＥＬ素子を有する発光装置、電子機器にも関する。
【背景技術】
【０００２】
電界の印加によって物質が発光する現象を応用した素子、エレクトロルミネッセンス（Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ：以下ＥＬともいう）素子を有する自発光型のディスプレイが研究され、一部実用化されるに至っている。これらのディスプレイでは、液晶のようにバックライトが必要無いことにより製品のディスプレイの厚さを薄くでき、消費電力的に有利であるということが特徴の一つにあげられる。なお、ディスプレイ以外にも、時計の文字盤、メンブレンスイッチ、電飾ディスプレイ等、広く利用されている。
【０００３】
ＥＬ素子は、発光材料が有機化合物であるか、無機化合物であるかによって区別され、一般的に、前者は有機ＥＬ素子、後者は無機ＥＬ素子と呼ばれている。さらに無機ＥＬ素子は、その素子構成により、分散型無機ＥＬ素子と薄膜型無機ＥＬ素子とに分類される。また無機ＥＬ素子の駆動方式は、直流電圧駆動型と、交流電圧駆動型とがある。なお、得られる発光のメカニズムとしては、ドナー準位とアクセプター準位を利用するドナー−アクセプター再結合型発光と、金属イオンの内殻電子遷移を利用する局在型発光とがある。
【０００４】
分散型無機ＥＬ素子は、発光輝度は低いがスクリーン印刷法やコーティング法等の簡便な方法により安価に面発光素子を作製できる点で優れている。一方、薄膜型無機ＥＬ素子は、高輝度、長寿命という特性を持つ。
【０００５】
また分散型の無機ＥＬ素子としての蛍光体材料にはＺｎＳ：ＣｕＣｌ蛍光体が使われ、その発光機構を説明するモデルとしてＦｉｓｃｈｅｒモデルが提唱されている。ＦｉｓｃｈｅｒはＺｎＳ：ＣｕＣｌ蛍光体内部の粒界に発光の起点となる構造があることを発見した。その構造に電場が加わることで、まずＺｎＳ：ＣｕＣｌ蛍光体と構造の間で電荷のやりとりが起こり、その後交流電圧の反転に伴って電荷が再結合して発光に至ると考察した。
【０００６】
Ｆｉｓｃｈｅｒは、構造に電界が集中することから、導電性の高い物質がその構造を形成しているであろうと推察し、その物質が析出した硫化銅であろうと推察した。すなわちＺｎＳ中に添加するＣｕ不純物は、発光準位を形成するだけでなく結晶中にＦｉｓｃｈｅｒ構造を形成するＣｕの供給源を兼ねていると言える。
【０００７】
しかし、より強い輝度を発光する蛍光体を作製するには、ＺｎＳ蛍光体にＣｕ不純物（例えば硫酸銅などの銅化合物）を単に添加して焼成するだけでは不十分であると考えられている。
【０００８】
Ｆｉｓｃｈｅｒ構造は結晶内部の欠陥に生まれるため、蛍光体にあらかじめ欠陥を形成しておく必要があり、欠陥を形成する手段として、一般的に、蛍光体の外部から応力を付与して内部に欠陥をつくる方法がある（特許文献１及び２参照）。
【特許文献１】特開平６−３３００３５号公報
【特許文献２】特開平１１−１９３３７８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、蛍光体の外部から応力を付与して内部に欠陥をつくる方法では、ＺｎＳ蛍光体に付与する応力は弱すぎれば欠陥を生じないし、強すぎれば結晶がこわれてしまったり、欠陥が多すぎてしまう。欠陥が多すぎると蛍光体の発光効率が低下してしまい良い無機ＥＬ材料の蛍光体にはならない。
【００１０】
さらにこのように外部から応力を加えて結晶内に欠陥を作る方法である以上、欠陥の数や大きさを適切な程度に制御するのは難しく、品質がばらつく原因になってしまう。
【００１１】
そこで本発明は、制御が難しい欠陥生成工程を利用せずに合成できる新規な蛍光体材料およびその作製方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題を鑑み発明者等は、蛍光体材料において、外部電圧により蛍光体との界面を介して電荷をやりとりする物質が蛍光体に接合している構造を結晶欠陥に頼ることなく直接作ることができれば、応力付与等による欠陥生成工程の如く不安定な工程は不要になると考えた。そこで発明者等は、蛍光を発する母体材料と、第２族元素と第６族元素とからなる半導体、又は導電性物質との共晶構造（以下これを、コンポジット構造と呼ぶ）を作製できることを見出し、これらが無機ＥＬ材料の蛍光体として機能することも見出した。
【００１３】
本発明に用いる母体材料は発光色から選択すればよく、（１）第２族元素と第６族元素とからなる半導体、（２）第３族元素と第５族元素とからなる半導体、（３）アルカリ土類金属と、第３族元素と、第６族元素とからなる三元系材料（三元系蛍光体）、又は（４）酸化物半導体、および（５）これらの混晶などをあげることができる。
【００１４】
（１）第２族元素と第６族元素とからなる半導体や（２）第３族元素と第５族元素とからなる半導体の例として、硫化カドミウム（ＣｄＳ）、セレン化カドミウム（ＣｄＳｅ）、テルル化カドニウニウム（ＣｄＴｅ）、硫化亜鉛（ＺｎＳ）、セレン化亜鉛（ＺｎＳｅ）、テルル化亜鉛（ＺｎＴｅ）、硫化カルシウム（ＣａＳ）、硫化マグネシウム（ＭｇＳ）、硫化ストロンチウム（ＳｒＳ）、リン化ガリウム（ＧａＰ）、砒化ガリウム（ＧａＡｓ）等が挙げられる。
【００１５】
また、（３）アルカリ土類金属と、第３族元素と、第６族元素とからなる三元系材料（三元系蛍光体）として、バリウムチオアルミネート（ＢａＡｌ２Ｓ４）、カルシウムチオガレート（ＣａＧａ２Ｓ４）、珪酸亜鉛（Ｚｎ２ＳｉＯ４）、（Ｚｎ２ＧａＯ４）、亜鉛ガレート（ＺｎＧａ２Ｏ４）、ＺｎＧｅＯ３、ＺｎＧｅＯ４、亜鉛アルミネート（ＺｎＡｌ２Ｏ４）、カルシウムガレート（ＣａＧａ２Ｏ４）、ＣａＧｅＯ３、Ｃａ２Ｇｅ２Ｏ７、ストロンチウムアルミネート（ＳｒＡｌ２Ｏ４）、ストロンチウムガレート（ＳｒＧａ２Ｏ４）、ＳｒＰ２Ｏ７、マグネシウムガレート（ＭｇＧａ２Ｏ４）、Ｍｇ２ＧｅＯ４、ＭｇＧｅＯ３、バリウムアルミネート（ＢａＡｌ２Ｏ４）、Ｇａ２Ｇｅ２Ｏ７、ベリリウムガレート（ＢｅＧａ２Ｏ４）、珪酸イットリウム（Ｙ２ＳｉＯ５）、Ｙ２ＧｅＯ５、Ｙ２Ｇｅ２Ｏ７、Ｙ４ＧｅＯ８、Ｙ２Ｏ２Ｓ等を挙げることができる。
【００１６】
（４）酸化物半導体の例として、酸化カルシウム（ＣａＯ）、酸化ガリウム（Ｇａ２Ｏ３）、酸化ゲルマニウム（ＧｅＯ２）、酸化イットリウム（Ｙ２Ｏ３）、酸化スズ（ＳｎＯ２）等が挙げられる。
【００１７】
また、これらの母体材料は、遷移金属であるマンガン（Ｍｎ）、銅（Ｃｕ）、クロム（Ｃｒ）、希土類などを添加することもできるし、添加しなくともよいし、Ｄ（ドナー）−Ａ（アクセプター）ペアを形成するイオンを添加することもできる。遷移金属等は、局在型発光の発光中心としても機能する。
【００１８】
導電性物質としては、良導体若しくは半導体からなる材料があり、好ましくは母体材料とは固溶することなく、共晶を形成する必要がある。これらを踏まえて、母体材料との組み合わせで導電性物質を選択することができる。例えば導電性物質の代表として、金属酸化物を挙げることができる。金属酸化物は、酸素欠損や欠陥の導入や、ドーパント不純物を添加することで導電性を示す。
【００１９】
金属酸化物としては、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、酸化ニッケル（ＮｉＯ）、酸化スズ（ＳｎＯ２）、酸化チタン（ＴｉＯ２）、三酸化コバルト（ＣｏＯ３）、酸化コバルト（ＣｏＯ）、酸化タングステン（ＷＯ３）、酸化モリブデン（ＭｏＯ３）、三酸化バナジウム（Ｖ２Ｏ３）、五酸化バナジウム（Ｖ２Ｏ５）、インジウムスズオキサイド（ＩＴＯ）、酸化インジウム（Ｉｎ２Ｏ３）、三酸化レニウム（ＲｅＯ３）、酸化ルテニウム（ＲｕＯ２）、酸化ストロンチウムルテニウム（ＳｒＲｕＯ３）、酸化ストロンチウムイリジウム（ＳｒＩｒＯ３）、酸化バリウム鉛（ＢａＰｂＯ３）、などを挙げることができる。これらの金属酸化物は、酸素原子不足、または金属原子不足、または酸素原子過剰、または非化学量論的組成を有していてもよい。酸素が化学量論的組成からずれることによって、導電性が高まる場合があるためである。
【００２０】
蛍光体の導電性、接合界面の特性や焼結状態を調整するために添加剤を用いてもよい。添加剤としては、例えば塩化ナトリウム、塩化マグネシウム、塩化バリウムなどのハロゲン化物の他、マンガン化合物、コバルト化合物、ビスマス化合物、クロム化合物、アルミニウム化合物、ガリウム化合物、を挙げることができる。添加剤は金属として添加しても良いが、酸化物もしくは焼成により金属もしくは酸化物に分解する材料として添加することもできる。金属として添加した場合と比較して、未反応の金属イオンが過剰に蛍光体に固溶することを避けることができる。なおマンガン（Ｍｎ）やクロム（Ｃｒ）は、発光中心材料としても機能することがある。
【００２１】
母体材料と導電性物質は焼成によって接合し、共晶構造（コンポジット構造）を形成する。焼成温度は母体材料の焼結温度によって選択し、８００℃から１５００℃である。
【００２２】
例えば、母体材料と、導電性物質と、遷移金属とを用いたときの共晶構造の形成手順としては、（１）導電性物質と遷移金属を混合して仮焼成した材料を準備し、それに母体材料を添加して焼成して共晶構造を形成する手順、（２）あらかじめ母体材料と遷移金属を混合して仮焼成した材料を準備し、それに導電性物質を添加して共晶構造を形成する手順、（３）導電性物質と遷移金属と母体材料を一度に混ぜて共晶構造を形成する手順がある。
【００２３】
添加された遷移金属は、添加剤としても機能し、また母体材料に固溶し、また発光中心としても機能する。
【００２４】
このようにして形成された蛍光体は、母体材料である第２族元素と第６族元素からなる半導体や第３族元素と第５族元素からなる半導体、アルカリ土類金属と３族と６族からなる三元系蛍光体、酸化物半導体あるいはこれらの混晶に、導電性物質が取り込まれた共晶構造を有する。すなわち蛍光体は、母体材料と、導電性物質とが分離した共晶構造を有する。別の表記をすると、蛍光体は、導電性物質は固まった状態で、母体材料に含まれた共晶構造を有する。また局在型発光の発光中心を蛍光体として添加する場合、局在型発光の発光中心が母体材料に固溶した共晶構造を有する。
【００２５】
以下に本発明の具体的な構成を示す。
【００２６】
本発明は、母体材料となる第２族元素と第６族元素とからなる半導体、第３族元素と第５族元素からなる半導体、アルカリ土類金属、又は第３族元素若しくは第６族元素からなる三元系材料と、第２族元素と第６族元素とからなる半導体及び遷移金属が固溶された固溶物質と、の共晶構造を有することを特徴とする蛍光体材料である。遷移金属はなくともよい。
【００２７】
本発明は、母体材料となる第２族元素と第６族元素とからなる半導体、第３族元素と第５族元素からなる半導体、アルカリ土類金属、又は第３族元素若しくは第６族元素からなる三元系材料と、導電性物質及び遷移金属が固溶された固溶物質と、の共晶構造を有することを特徴とする蛍光体材料である。遷移金属はなくともよい。
【００２８】
本発明において、母体材料中に固溶物質は固まりとして存在する。すなわち本発明において、母体材料と、固溶物質とは分離している。
【００２９】
本発明において、固溶物質は、遷移金属を、母体材料に対して０．０１ｍｏｌ％以上１００ｍｏｌ％以下の比で有する。なお、遷移金属を、母体材料に対して１００ｍｏｌ％としたとき、遷移金属：母体材料＝１：１となる。遷移金属は、発光中心として機能することもできるため、多く含ませることができると、発光強度を高めることができる。
【００３０】
本発明において、母体材料に対する固溶物質のｍｏｌ比（固溶物質／母体材料）は、０．１以上１００以下の範囲を有し、好ましくは、０．３以上３以下の範囲を有する。
【００３１】
本発明において、固溶物質の粒径は、母体材料の粒径よりも小さい。好ましくは、固溶物質の粒径は、母体材料の粒径の１／２以下である。具体的な母体材料の粒径は０．１μｍ以上１０μｍ以下であり、具体的な第２族元素と第６族元素からなる半導体、又は導電性物質の粒径は０．０１μｍ以上１μｍ以下であり、母体材料の粒径が大きくなるに従って、第２族元素と第６族元素からなる半導体、又は導電性物質の粒径は小さくすることが好ましい。これは共晶構造が得やすくなるためである。
【００３２】
本発明は、第２族元素と第６族元素とからなる半導体又は導電性物質と、遷移金属とを混合して焼成し、焼成された材料に、母体材料となる第２族元素と第６族元素とからなる半導体、第３族元素と第５族元素からなる半導体、アルカリ土類金属、又は第３族元素若しくは第６族元素からなる三元系材料を添加して焼成し、共晶構造を形成する。第２族元素と第６族元素とからなる半導体又は導電性物質と、遷移金属とを混合して固溶物質を形成することができる。
【００３３】
本発明は、母体材料となる第２族元素と第６族元素とからなる半導体、第３族元素と第５族元素からなる半導体、アルカリ土類金属、又は第３族元素若しくは第６族元素からなる三元系材料と、遷移金属とを混合して焼成し、焼成された材料に、第２族元素と第６族元素とからなる半導体又は導電性物質を添加して焼成し、共晶構造を形成する。第２族元素と第６族元素とからなる半導体又は導電性物質と、遷移金属とを混合して固溶物質を形成することができる。
【００３４】
本発明は、第２族元素と第６族元素とからなる半導体又は導電性物質と、母体材料となる第２族元素と第６族元素とからなる半導体、第３族元素と第５族元素からなる半導体、アルカリ土類金属、又は第３族元素若しくは第６族元素からなる三元系材料と、遷移金属と、を混合して焼成して共晶構造を形成する。第２族元素と第６族元素とからなる半導体又は導電性物質と、遷移金属とを混合して固溶物質を形成することができる。
【００３５】
本発明において、固溶物質を形成する第２族元素と第６族元素からなる半導体、又は導電性物質の粒径を０．０１μｍ以上１μｍ以下として混合する。固溶物質を形成する第２族元素と第６族元素からなる半導体、又は導電性物質の粒径が小さいほど、固溶物質を形成しやすくなり、共晶構造も作製しやすくなる。また本効果を奏する上で、固溶物質を形成する第２族元素と第６族元素からなる半導体、又は導電性物質の粒径は、母体材料と比較すると１／２以下であると好ましい。
【００３６】
本発明において、固溶物質を作製する際、又は共晶構造を作製する際、対象となる混合物をペレット成型した後に焼成するとよい。これは固溶物質や共晶構造を得やすくなるためである。
【発明の効果】
【００３７】
本発明の蛍光体材料は、外部から応力を付与して内部に欠陥をつくる欠陥生成工程がないため、特性ばらつきが少ない無機ＥＬ素子を作製することができる。そして本発明の蛍光体材料を有する無機ＥＬ素子は、エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）に寄与する接合の数や大きさを容易に制御することができる。
【００３８】
また本発明の無機ＥＬ材料は、従来作製することができなかった局在型発光の分散型無機ＥＬ素子を作製できる。
【００３９】
さらに本発明の無機ＥＬ素子は、交流駆動だけでなく直流駆動できるＥＬ素子に応用できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４０】
以下に、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。但し、本発明は多くの異なる態様で実施することが可能であり、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は当業者であれば容易に理解される。従って、本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。なお、実施の形態を説明するための全図において、同一部分又は同様な機能を有する部分には同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。
【００４１】
（実施の形態１）
本実施の形態では、本発明の蛍光材料を有するＥＬ素子で形成された発光装置を、図９，図１０，図１１，図１２（Ａ）〜（Ｂ），図１３（Ａ）〜（Ｂ）を参照して説明する。
【００４２】
図９は表示装置の主要部を示す構成図であって、基板４１０には、第１の電極４１６と、その電極と交差する方向に伸びる第２の電極４１８が設けられている。第１の電極４１６と第２の電極４１８との交差部には、本発明の蛍光体材料を有する発光層が設けられ、ＥＬ素子を形成している。ＥＬ素子の構成として、誘電体層を第１の電極４１６上に形成すると、交流電圧駆動型のＥＬ素子とすることができる。なお直流電圧駆動型の素子とする場合、誘電体層を設ける必要はない。また、発光層として、ｐ型半導体とｎ型半導体の積層構造にしてもよい。さらに、発光層だけではなく別の層を設けることができる。例えば、発光層の下層に、発光層の配向性を高めたり、注入層もしくは輸送層のような役割を果たす層を設けてもよい。
【００４３】
図９の表示装置は、第１の電極４１６と第２の電極４１８を複数本配置して、ＥＬ素子をマトリクス状に配列させ、表示部４１４を形成している。表示部４１４は、第１の電極４１６と第２の電極４１８の電位を、映像を表示する信号に基づき制御し、個々のＥＬ素子の発光及び非発光を制御して、動画及び静止画を表示することができる。このような駆動は、外部回路から与えられる信号で行う単純マトリクス型の表示装置である。このような単純マトリクス型の表示装置は、構成が簡単であるので、大面積化をしても容易に作製をすることができる。
【００４４】
第１の電極４１６と第２の電極４１８を、どちらも透明導電膜を用いて形成した場合は、両面側発光の発光装置とすることができる。また、第１の電極４１６または第２の電極４１８のいずれか一方を反射性導電膜で形成し、他方を透明導電膜で形成した場合は、片面側発光の発光装置とすることができる。
【００４５】
透明導電膜としては、インジウム錫酸化物（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ（ＩＴＯ））、酸化珪素を含むインジウム錫酸化物（ＩＴＳＯともいう）、酸化インジウム酸化亜鉛（Ｉｎｄｉｕｍ Ｚｉｎｃ Ｏｘｉｄｅ（ＩＺＯともいう））、酸化タングステン及び酸化珪素を含むインジウム酸化物（ＩＷＺＯともいう）等を用いることが可能である。また反射性導電膜としては、アルミニウム（Ａｌ）、銀（Ａｇ）、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）、鉄（Ｆｅ）、コバルト（Ｃｏ）、銅（Ｃｕ）、パラジウム（Ｐｄ）、又は金属材料の窒化物（例えば、窒化チタン）等を用いることが可能である。
【００４６】
なお、対向基板４１２は必要に応じて設ければよく、表示部４１４の位置に合わせて保護部材を形成して封止することもできる。保護部材は、板状の硬材ではなく、樹脂フィルム若しくは樹脂材料を用いて形成される。
【００４７】
第１の電極４１６及び第２の電極４１８は基板４１０の端部に引き出され、外部回路と接続する端子を形成している。すなわち第１の電極４１６及び第２の電極４１８は基板４１０の端部には、第１及び第２のフレキシブル配線基板４２０、４２２が接続される。外部回路には、映像信号を制御するコントローラ回路の他、電源回路、チューナ回路などが含まれる。
【００４８】
図１０は図９における表示部４１４の構成を示す部分拡大図を示す。基板４１０に形成された第１の電極４１６の端部は隔壁層４２４が形成されている。そして、第１の電極４１６の隔壁層で覆われていない露出面上には発光層（ＥＬ層ともいう）４２６が形成されている。第２の電極４１８は、ＥＬ層４２６上に設けられ、第１の電極４１６と交差するように設けられている。すなわち、第２の電極５１８は隔壁層４２４上を乗りあげるように、延設されている。隔壁層４２４は、第１の電極４１６と第２の電極４１８の間で短絡が起こらないように絶縁材料で形成されている。隔壁層４２４が第１の電極４１６の端部を覆う部位では、段差が急峻とならないように隔壁層４２４に勾配を持たせた、所謂テーパー形状としている。隔壁層４２４をこのような形状とすることで、第１の電極４１６の被覆性が向上し、ひび割れや断裂などの不良を無くすことができる。
【００４９】
図１１は図１０における表示部４１４の平面図であり、基板４１０上に第１の電極４１６、第２の電極４１８、隔壁層４２４、ＥＬ層４２６の配置を示している。補助電極４２８は第２の電極４１８を酸化インジウムスズ、酸化亜鉛などの透明導電膜で形成する場合に、電位の抵抗損失を低減するために設けると好ましいものである。この場合、補助電極４２８はチタン、タングステン、クロム、タンタルなどの高融点金属、若しくは高融点金属とアルミニウム、銀などの低抵抗金属とを組み合わせて形成すると良い。
【００５０】
図１１において、Ｅ−Ｆ線及びＧ−Ｈ線に沿った断面図を図１２（Ａ）及び図１２（Ｂ）に示す。図１２（Ａ）は図９における第１の電極４１６が配列する断面図であり、図１２（Ｂ）は図９における第２の電極４１８が配列する断面図である。基板４１０上の第１の電極４１６と第２の電極４１８の交差部にはＥＬ層４２６が形成され、当該交差部にＥＬ素子が形成される。図１２（Ｂ）で示すように、補助電極４２８は隔壁層４２４上にあって、第２の電極４１８と接触するように設けている。補助電極４２８を隔壁層４２４上に設けることにより、第１の電極４１６と第２の電極４１８の交差部に形成されるＥＬ素子を遮光することがないので、発光した光を有効に取り出すことができる。また、補助電極４２８が第１の電極４１６と短絡してしまうことを防ぐこともできる。
【００５１】
図１３（Ａ）及び図１３（Ｂ）では、図９に示す発光装置の対向基板４１２に、色変換層４３０を配設した一例を示している。色変換層４３０は、ＥＬ層４２６で発光した光を波長変換して発光色を異ならせるためのものである。この場合、ＥＬ層４２６で発光する光は、エネルギーの高い青色若しくは紫外光であることが好ましい。色変換層４３０として、赤色、緑色、青色に変換するものを配列させれば、ＲＧＢカラー表示を行う表示装置とすることができる。また、色変換層４３０を着色層（カラーフィルタ）に置き換えることもできる。その場合は、ＥＬ層４２６は白色発光するように構成すればよい。充填材４３２は基板４１０と対向基板４１２を固定するものであり適宜設ければ良い。
【００５２】
本発明の発光装置は、外部から応力を付与して内部に欠陥をつくる欠陥生成工程がないため、特性ばらつきが少ないＥＬ素子を有しており、信頼性の高い発光装置を得ることが可能である。
【００５３】
なお、本実施の形態は、他の実施の形態及び実施例と適宜組み合わせることが可能である。
【００５４】
（実施の形態２）
本実施の形態では、本発明の蛍光材料を有するＥＬ素子で形成された発光装置について図１４を用いて説明する。本実施の形態で示す発光装置は、トランジスタ等の駆動用の素子を特に設けずにＥＬ素子を駆動させるパッシブマトリクス型の発光装置であり、電極の端部を覆う絶縁層に傾斜を設けた構成である。図１４（Ａ）にはこのようなパッシブマトリクス型の発光装置の斜視図を、図１４（Ｂ）には、図１４（Ａ）において線Ｘ−Ｙの断面図の一部を示す。
【００５５】
図１４（Ａ）及び図１４（Ｂ）において、基板９５１上には、電極９５２と電極９５６との間には層９５５が設けられている。なお、層９５５は本発明の蛍光体材料を用いた発光層を含んでいる。
【００５６】
電極９５２の端部は絶縁層９５３で覆われている。そして、絶縁層９５３上には隔壁層９５４が設けられている。隔壁層９５４の側壁は、基板面に近くなるに伴って、一方の側壁と他方の側壁との間隔が狭くなっていくような傾斜を有する。つまり、隔壁層９５４の短辺方向の断面は、台形状であり、底辺（絶縁層９５３の面方向と同様の方向を向き、絶縁層９５３と接する辺）の方が上辺（絶縁層９５３の面方向と同様の方向を向き、絶縁層９５３と接しない辺）よりも短い。このように、隔壁層９５４を設けることで、静電気等に起因したＥＬ素子の不良を防ぐことが出来る。また、図１４（Ａ）及び図１４（Ｂ）のような形状の隔壁層９５４が設けられていることによって、自己整合的に層９５５、第２の電極９５６を形成することができる。
【００５７】
本実施の形態では電極上に誘電体層を形成してからＥＬ素子を形成する交流電圧駆動型のＥＬ素子の構成を示したが、直流電圧駆動型の素子とする場合は誘電体層を設ける必要はない。また、発光層を含む層として、ｐ型半導体とｎ型半導体の積層構造にしてもよい。さらに層９５５には、発光層だけではなく別の層を設けることができる。例えば、発光層の下層に、発光層の配向性を高めたり、注入層もしくは輸送層のような役割を果たす層を設けてもよい。
【００５８】
本発明の発光装置は、外部から応力を付与して内部に欠陥をつくる欠陥生成工程がないため、ばらつきが少ないＥＬ素子を有しており、信頼性の高い発光装置を得ることが可能である。
【００５９】
なお、本実施の形態は、他の実施の形態及び実施例と適宜組み合わせることが可能である。
【００６０】
（実施の形態３）
本実施の形態では、本発明の発光装置を含む電子機器について説明する。
【００６１】
本発明の発光装置を用いて作製された電子機器として、ビデオカメラやデジタルカメラ等の、ゴーグル型ディスプレイ、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）、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Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｃ（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）などが挙げられる。これらの電子機器の具体例を図１５（Ａ）〜図１５（Ｄ）に示す。
【００６２】
図１５（Ａ）は本発明に係るテレビ装置であり、筐体９１０１、支持台９１０２、表示部９１０３、スピーカー部９１０４、ビデオ入力端子９１０５等を含む。このテレビ装置において、表示部９１０３は、本発明の蛍光体材料を有するＥＬ素子を配列して構成されている。
【００６３】
本発明により形成されたＥＬ素子は、外部から応力を付与して内部に欠陥をつくる欠陥生成工程がないため、ばらつきが少ない素子である。これにより本発明のテレビ装置は、信頼性が高いという利点がある。
【００６４】
図１５（Ｂ）は本発明に係るコンピュータであり、本体９２０１、筐体９２０２、表示部９２０３、キーボード９２０４、外部接続ポート９２０５、ポインティングデバイス９２０６等を含む。このコンピュータにおいて、表示部９２０３は、本発明の蛍光体材料を有するＥＬ素子を配列して構成されている。
【００６５】
本発明により形成されたＥＬ素子は、外部から応力を付与して内部に欠陥をつくる欠陥生成工程がないため、特性ばらつきが少ない素子である。これにより本発明のコンピュータは、信頼性が高いという利点がある。
【００６６】
図１５（Ｃ）は本発明に係る携帯電話であり、本体９４０１、筐体９４０２、表示部９４０３、音声入力部９４０４、音声出力部９４０５、操作キー９４０６、外部接続ポート９４０７、アンテナ９４０８等を含む。この携帯電話において、表示部９４０３は、本発明の蛍光体材料を有するＥＬ素子を配列して構成されている。
【００６７】
本発明により形成されたＥＬ素子は、外部から応力を付与して内部に欠陥をつくる欠陥生成工程がないため、特性ばらつきが少ない素子である。これにより本発明の携帯電話は、信頼性が高いという利点がある。
【００６８】
図１５（Ｄ）は本発明の係るカメラであり、本体９５０１、表示部９５０２、筐体９５０３、外部接続ポート９５０４、リモコン受信部９５０５、受像部９５０６、バッテリー９５０７、音声入力部９５０８、操作キー９５０９、接眼部９５１０等を含む。このカメラにおいて、表示部９５０２は、本発明の蛍光体材料を有するＥＬ素子を配列して構成されている。
【００６９】
本発明により形成されたＥＬ素子は、外部から応力を付与して内部に欠陥をつくる欠陥生成工程がないため、特性ばらつきが少ない素子である。これにより本発明のカメラは、信頼性が高いという利点がある。
【００７０】
以上のように、本発明の発光装置の適用範囲は極めて広く、この発光装置をあらゆる分野の電子機器に適用することが可能である。本発明の発光装置を用いることにより、作製コストが小さく、輝度劣化が小さく、信頼性の高い表示部を有する電子機器を提供することが可能となる。
【００７１】
また、本発明の発光装置は、発光効率の高いＥＬ素子を有しており、照明装置として用いることもできる。本発明のＥＬ素子を照明装置として用いる一態様を、図１６を用いて説明する。
【００７２】
図１６は、本発明の発光装置をバックライトとして用いた液晶表示装置の一例である。図１６に示した液晶表示装置は、筐体５０１、液晶層５０２、バックライト５０３、筐体５０４を有し、液晶層５０２は、ドライバＩＣ５０５と接続されている。また、バックライト５０３は、本発明の発光装置が用いられおり、端子５０６により、電流が供給されている。
【００７３】
本発明の発光装置を液晶表示装置のバックライトとして用いることにより、信頼性の高いバックライトが得られる。また、本発明の発光装置は薄型で低消費電力であるため、液晶表示装置全体の薄型化、低消費電力化にも寄与することができる。
【実施例１】
【００７４】
本実施例では、新規な蛍光体材料を形成する一実施例を説明する。
【００７５】
金属酸化物として酸化亜鉛（ＺｎＯ）、５５．９ｍｍｏｌ（４．５５１ｇ）と、金属酸化物の導電性を調整する添加剤として、遷移金属であるマンガン（Ｍｎ）、０．４１４ｍｍｏｌ（２２．７４ｍｇ）と、母体材料として硫化亜鉛（ＺｎＳ）、５５．９ｍｍｏｌ（５．４４９ｇ）とを遊星ボールミルに入れ、湿式法で３００ｒｐｍ、１時間粉砕した。その際、酸化亜鉛とマンガンとは固溶物質を形成する。酸化亜鉛に対するマンガンの添加量は０．７４ｍｏｌ％であり、マンガンが添加された酸化亜鉛と硫化亜鉛のｍｏｌ比は５０：５０である。またマンガンは母体材料である硫化亜鉛に固溶しており、発光中心材料としても機能する。なお、マンガンのような遷移金属を添加しなくとも発光させることができる。
【００７６】
乾燥した後、１３００℃にて３時間焼成して、共晶構造（コンポジット構造）を持った蛍光体材料を得た。硫化亜鉛が混合された後の焼成は、酸化反応が進まないように、酸素を排除した雰囲気、例えば硫化水素（Ｈ２Ｓ）雰囲気、又は窒素（Ｎ２）雰囲気で行うとよい。本実施例では、窒素雰囲気で焼成を行った。また共晶構造を得やすくするため、焼成の際圧力約２００ＭＰａでペレットに成型して、焼成ペレットとした。焼成ペレットを乳鉢で粉砕した後、１００ミクロンの開口を持つフルイを通して、本蛍光体材料の粉末を得ることができた。
【００７７】
以上のように、金属酸化物を例とした導電性物質のＺｎＯと、添加剤（つまり遷移金属）のＭｎと、母体材料のＺｎＳとを一度に混ぜて焼成する手順によって、共晶構造（コンポジット構造）を持った蛍光体材料を作製した。共晶構造（コンポジット構造）を持った蛍光体材料は、外部から応力を付与して内部に欠陥をつくる欠陥生成工程がない。
【００７８】
次に、上記蛍光体材料の粉末を用いてＥＬ素子を形成する。シアノレジン３．３ｍｇに対し蛍光体材料１００ｍｇをジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）に分散した分散液を作製し、あらかじめＩＴＯ等の透光性を有する電極１０１を作製したガラス基板１００上に形成し、１２０℃のオーブンにて３０分乾燥して、約５０μｍの厚みを持つ発光層１０３を形成する。
【００７９】
シアノレジン１ｇに対しチタン酸バリウム３ｇをジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）１．８ｇに分散した分散液を作製し、発光層上に塗布する。１２０℃のオーブンにて６０分乾燥して、誘電体層１０４を形成する。銀ペーストを誘電体層上に形成する。１２０℃のオーブンにて６０分乾燥して、対向電極１０５を形成する。対向電極１０５は印刷法によって形成することができる。このようにしてＥＬ素子を形成した（図１）。本ＥＬ素子は、分散型のＥＬ素子であり、透光性を有する電極１０１側へ光１０６が発光する。
【００８０】
作製したＥＬ素子に４００Ｖ、５００００Ｈｚの交流電圧を加えたところ、約５５ｃｄ／ｍ２の輝度の発光を得た（図３）。具体的には、周波数０〜５００００Ｈｚの範囲で、輝度が０〜５５ｃｄ／ｍ２へ非線形的に上昇するＥＬ特性であった。
【００８１】
また、あらかじめＩＴＯ等の透光性を有する電極１０１を作製したガラス基板１００上に前述の蛍光体材料の分散液を塗布して作製した発光層１０３上に、誘電体層を形成せず、直接対向電極１０５を形成したＥＬ素子も作製した。（図２）本ＥＬ素子は、分散型のＥＬ素子であり、透光性を有する電極１０１側へ光１０６が発光する。
【００８２】
このＥＬ素子に直流電圧を加えたところ、約２０ｃｄ／ｍ２の輝度の発光を得た。（図４）具体的には、電圧５０〜２００Ｖの範囲で、輝度が０〜２５ｃｄ／ｍ２へと上昇するＥＬ特性であった。このように本発明のＥＬ素子は、従来、Ｍｎを有する蛍光体では、交流駆動でしか発光を得ることができなかったが、直流駆動でも発光を得ることがわかった。直流駆動は、交流駆動と比べ、インバータ回路が不要である点で優れている。
【００８３】
また本発明の蛍光体材料は、外部から応力を付与して内部に欠陥をつくる欠陥生成工程がないため、特性ばらつきが少ないＥＬ素子を作製することができる。
【実施例２】
【００８４】
本実施例では、新規な蛍光体材料を形成する別の実施例であって、実施例１のように全ての材料を混合するのではなく、先に固溶物質を形成し、当該固溶物質と母体材料とで共晶構造を持った蛍光体材料を形成する手順とする。
【００８５】
０．４３ｗｔ％のマンガンが添加された硫化亜鉛（ＺｎＳ：Ｍｎ）を用意した。遷移金属であるマンガンが添加されたことにより、硫化亜鉛はあらかじめ活性化されており、固溶物質を形成している。この固溶体（ＺｎＳ：Ｍｎ）、５．４４９ｇと、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、４．５５１ｇとを用い、その他は、実施例１と同様に焼成して、共晶構造（コンポジット構造）を持った蛍光体材料を得た。その後粉砕やフルイの工程を経て、本蛍光体材料の粉末を得ることができた。本実施例でも、硫化亜鉛が混合された後の焼成は窒素雰囲気で行った。また共晶構造を得るための焼成の際、ペレット成型すると好ましい。
【００８６】
遷移金属であるマンガンを添加剤として用いた。マンガンは硫化亜鉛に固溶し、さらに発光中心材料としても機能する。酸化亜鉛に対するマンガンの添加量は０．７６ｍｏｌ％であり、マンガンが添加された酸化亜鉛と硫化亜鉛のｍｏｌ比は５０：５０である。なお、マンガンのような遷移金属を添加しなくとも発光させることができる。
【００８７】
以上のように、あらかじめ母体材料のＺｎＳと添加剤（つまり遷移金属）のＭｎを混合して焼成した混合物を準備し、それに金属酸化物を例とした導電性物質のＺｎＯを添加する手順によって、共晶構造（コンポジット構造）を持った蛍光体材料を作製した。共晶構造（コンポジット構造）を持った蛍光体材料は、外部から応力を付与して内部に欠陥をつくる欠陥生成工程がない。
【００８８】
得られた蛍光体材料をＳＴＥＭ（走査透過型電子顕微鏡法）により観察したところ、２種類の相が認められた。ＥＤＸ（エネルギー分散型Ｘ線マイクロ分析）により１つの相にはＺｎＳが、他方にはＺｎＯが検出され、共晶構造（コンポジット構造）ができあがっていることが確認できた（図５、図６）。図５は、４０００倍に拡大したＳＩＭ像であり、ＺｎＳとＺｎＯとが共晶構造をなしていることがわかる。図６は、７０００倍に拡大したＴＥＭ像であり、ＺｎＳがあるポイントＡのＥＤＸを左に、ＺｎＯがあるポイントＢのＥＤＸを右に示す。これらＴＥＭ像より、酸化亜鉛に、マンガンが添加された硫化亜鉛が固まりとして存在しており、酸化亜鉛と、マンガンが添加された硫化亜鉛とは分離して存在することがわかる。図１７にはＴＥＭ像、及びこれに重ね合わせたＥＤＸ分析の結果を示す。ＭｎはＺｎＳ相よりＺｎＯ相に多く検出されたことがわかる。
【００８９】
この蛍光体材料を用いて、実施例１と同様にして分散型のＥＬ素子を形成した。ＥＬ素子に４００Ｖ、５００００Ｈｚの交流電圧を加えたところ、約６０ｃｄ／ｍ２の輝度の発光を得た（図７）。具体的には、周波数０〜５００００Ｈｚの範囲で、輝度が０〜６０ｃｄ／ｍ２へ非線形的に上昇するＥＬ特性であった。
【００９０】
また本発明の蛍光体材料は、外部から応力を付与して内部に欠陥をつくる欠陥生成工程がないため、特性ばらつきが少ないＥＬ素子を作製することができる。
【実施例３】
【００９１】
本実施例では、新規な蛍光体材料を形成する別の実施例を説明する。
【００９２】
酸化亜鉛（ＺｎＯ）、５ｇとマンガン（Ｍｎ）、０．８７８ｇを遊星ボールミルに入れ、湿式法で３００ｒｐｍ、１時間粉砕した。酸化亜鉛を金属酸化物として用い、遷移金属であるマンガンは導電性を調整する添加剤として用いた。乾燥した後、１３００℃にて３時間焼成し、酸化亜鉛マンガン固溶体ＺｎＯ：Ｍｎを得た。固溶体を形成しやすくするため、焼成の際圧力約２００ＭＰａでペレットに成型して、焼成ペレットとした。
【００９３】
焼成ペレットを乳鉢で粉砕し、その後、酸化亜鉛マンガン固溶体ＺｎＯ：Ｍｎ、４．５５１ｇに対し、ＣｕＣｌであらかじめ活性化された硫化亜鉛ＺｎＳ：ＣｕＣｌ、５．４４９ｇを混合して混合物を形成した。混合物では、マンガンは硫化亜鉛にも固溶し、発光中心材料として機能する。酸化亜鉛に対するマンガンの添加量は２６ｍｏｌ％であり、酸化亜鉛と硫化亜鉛のｍｏｌ比は４６：５４である。硫化亜鉛は母体材料として用いており、あらかじめ固溶させた材料を母体材料に用いてもよい。なお、マンガンのような遷移金属を添加しなくとも発光させることができる。
【００９４】
混合物を１３００℃にて３時間焼成し、共晶構造（コンポジット構造）を持った蛍光体材料を得た。本実施例でも、硫化亜鉛が混合された後の焼成は窒素雰囲気で行った。共晶構造を得やすくするため、焼成の際圧力約２００ＭＰａでペレットに成型して、焼成ペレットとした。焼成ペレットを再度乳鉢で粉砕した後、１００ミクロンの開口を持つフルイを通して、共晶構造（コンポジット構造）を持った蛍光体材料の粉末を得ることができた。
【００９５】
以上のように、金属酸化物を例とした導電性物質のＺｎＯと添加剤（つまり遷移金属）のＭｎを混合して焼成した材料を準備し、それに母体材料のＺｎＳ：ＣｕＣｌを添加して焼成して共晶構造を形成する手順によって、共晶構造（コンポジット構造）を持った蛍光体材料を作製した。共晶構造（コンポジット構造）を持った蛍光体材料は、外部から応力を付与して内部に欠陥をつくる欠陥生成工程がない。
【００９６】
１３００℃にて３時間焼成して得た物質をＴＥＭ観察したところ、２種類の相が認められた。ＥＤＸにより１つの相にはＺｎＳが、他方にはＺｎＯが検出され、共晶構造（コンポジット構造）ができあがっていることが確認できた。
【００９７】
この蛍光体材料を用いて、実施例１と同様にして分散型ＥＬ素子を形成した。ＥＬ素子に４００Ｖ、５００００Ｈｚの交流電圧を加えたところ、約１００ｃｄ／ｍ２の輝度の発光を得た（図８）。具体的には、周波数０〜５００００Ｈｚの範囲で、輝度が０〜１００ｃｄ／ｍ２へ非線形的に上昇するＥＬ特性であった。
【００９８】
また本発明の蛍光体材料は、外部から応力を付与して内部に欠陥をつくる欠陥生成工程がないため、特性ばらつきが少ないＥＬ素子を作製することができる。
【実施例４】
【００９９】
本実施例では、新規な蛍光体材料を形成する別の実施例を説明する。本実施例では、第２族元素及び第６族元素からなる半導体と遷移金属が固溶した固溶物質と、導電性物質とが共晶構造をなす蛍光体材料の作製方法について説明する。なお、第２族元素及び第６族元素からなる半導体として硫化亜鉛、遷移金属としてマンガン、導電性物質として酸化インジウムを用いた。なお、マンガンのような遷移金属を添加しなくとも発光させることができる。
【０１００】
０．４３ｗｔ％のマンガンが添加された硫化亜鉛（ＺｎＳ：Ｍｎ）を用意する。マンガンと、硫化亜鉛とは固溶物質を形成している。この固溶体（ＺｎＳ：Ｍｎ）、２．３３６ｇと、酸化インジウム（Ｉｎ２Ｏ３）、１．６６４ｇとを遊星ボールミルに入れ、湿式法で３００ｒｐｍ、１時間粉砕して混合し、混合物を得た。その後乾燥させた。
【０１０１】
乾燥した後、混合物を１１５０℃にて３時間焼成して焼成物を得た。本実施例でも、硫化亜鉛が混合された後の焼成は窒素雰囲気で行った。共晶構造を得やすくするため、焼成の際ペレットに成型してもよい。焼成後、焼成物を乳鉢で粉砕し、１００ミクロンの開口を持つフルイを通して、コンポジット構造を持った蛍光体材料の粉末を得ることができた。
【０１０２】
共晶構造（コンポジット構造）を持った蛍光体材料は、外部から応力を付与して内部に欠陥をつくる欠陥生成工程がない。
【０１０３】
この蛍光体材料を用いて、実施例１と同様にして分散型のＥＬ素子を形成した。ＥＬ素子に４００Ｖ、５００００Ｈｚの交流電圧を加えたところ、約７０ｃｄ／ｍ２の輝度の発光を得た（図１８）。
【０１０４】
また本発明の蛍光体材料は、外部から応力を付与して内部に欠陥をつくる欠陥生成工程がないため、特性ばらつきが少ないＥＬ素子を作製することができる。
【実施例５】
【０１０５】
本実施例では、新規な蛍光体材料を形成する別の実施例を説明する。本実施例では、第２族元素及び第６族元素からなる半導体と遷移金属が固溶した第１の固溶物質と、導電性物質と添加剤が固溶した第２の固溶物質とが共晶構造をなす蛍光体材料の作製方法について説明する。なお、第２族元素及び第６族元素からなる半導体として硫化亜鉛、遷移金属としてマンガン、導電性物質として酸化インジウム、添加剤として酸化錫を用いた。なお、マンガンのような遷移金属を添加しなくとも発光させることができる。
【０１０６】
酸化インジウム（Ｉｎ２Ｏ３）、７．７７８ｇと、酸化錫（ＳｎＯ２）、０．２２２ｇとを遊星ボールミルに入れ、湿式法で３００ｒｐｍ、１時間粉砕し、その後乾燥させて、混合物を得た。乾燥した後、混合物を１１５０℃にて３時間焼成して固溶物質である酸化インジウム錫固溶体Ｉｎ２Ｏ３：Ｓｎを得た。固溶体を形成しやすくするため、焼成の際、圧力約２００ＭＰａでペレットに成型して、焼成ペレットとしている。
【０１０７】
０．４３ｗｔ％のＭｎであらかじめ活性化された硫化亜鉛ＺｎＳ：Ｍｎを用意する。マンガンと、硫化亜鉛とは固溶物質である固溶体ＺｎＳ：Ｍｎを形成している。
【０１０８】
上記焼成ペレットを乳鉢で粉砕し、酸化インジウム錫固溶体Ｉｎ２Ｏ３：Ｓｎ、１．６６４ｇに対して、固溶体ＺｎＳ：Ｍｎ、２．３３６ｇを遊星ボールミルに入れ、湿式法で３００ｒｐｍ、１時間粉砕して混合し、混合物を得た。
【０１０９】
混合物を、１１５０℃にて３時間焼成して、共晶構造（コンポジット構造）を持った蛍光体材料を得た。本実施例でも、硫化亜鉛が混合された後の焼成は窒素雰囲気で行い、共晶構造を得やすくするため、焼成の際ペレットに成型して、焼成ペレットを得た。焼成ペレットを乳鉢で粉砕し、１００ミクロンの開口を持つフルイを通して、コンポジット構造を持った蛍光体材料の粉末を得ることができた。
【０１１０】
共晶構造（コンポジット構造）を持った蛍光体材料は、外部から応力を付与して内部に欠陥をつくる欠陥生成工程がない。
【０１１１】
この蛍光体材料を用いて、実施例１と同様にして分散型のＥＬ素子を形成した。ＥＬ素子に４００Ｖ、５００００Ｈｚの交流電圧を加えたところ、約９２ｃｄ／ｍ２の輝度の発光を得た（図１９）。
【０１１２】
また本発明の蛍光体材料は、外部から応力を付与して内部に欠陥をつくる欠陥生成工程がないため、特性ばらつきが少ないＥＬ素子を作製することができる。
【実施例６】
【０１１３】
本実施例では、新規な蛍光体材料を形成する別の実施例を説明する。本実施例では、実施例５と異なり添加剤として酸化マグネシウムを用いた。
【０１１４】
酸化インジウム（Ｉｎ２Ｏ３）、２．９７７ｇと、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）、０．０２３ｇとを遊星ボールミルに入れ、湿式法で３００ｒｐｍ、１時間粉砕し、その後乾燥させて、混合物を得た。乾燥した後、混合物を１１５０℃にて３時間焼成して固溶物質である酸化インジウムマグネシウム固溶体Ｉｎ２Ｏ３：Ｍｇを得た。固溶体を形成しやすくするため、焼成の際、圧力約２００ＭＰａでペレットに成型して、焼成ペレットとしている。
【０１１５】
０．４３ｗｔ％のＭｎであらかじめ活性化された硫化亜鉛ＺｎＳ：Ｍｎを用意する。マンガンと、硫化亜鉛とは固溶物質である固溶体ＺｎＳ：Ｍｎを形成している。
【０１１６】
上記焼成ペレットを乳鉢で粉砕し、酸化インジウムマグネシウム固溶体Ｉｎ２Ｏ３：Ｍｇ、１．６６４ｇに対し、固溶体ＺｎＳ：Ｍｎ、２．３３６ｇを遊星ボールミルに入れ、湿式法で３００ｒｐｍ、１時間粉砕して混合し、混合物を得た。
【０１１７】
混合物を１１５０℃にて３時間焼成して、共晶構造（コンポジット構造）を持った蛍光体材料を得た。本実施例でも、硫化亜鉛が混合された後の焼成は窒素雰囲気で行い、共晶構造を得やすくするため、焼成の際ペレットに成型して、焼成ペレットを得た。焼成ペレットを乳鉢で粉砕し、１００ミクロンの開口を持つフルイを通して、コンポジット構造を持った蛍光体材料の粉末を得ることができた。
【０１１８】
共晶構造（コンポジット構造）を持った蛍光体材料は、外部から応力を付与して内部に欠陥をつくる欠陥生成工程がない。
【０１１９】
この蛍光体材料を用いて、実施例１と同様にして分散型のＥＬ素子を形成した。ＥＬ素子に４００Ｖ、５００００Ｈｚの交流電圧を加えたところ、約１２０ｃｄ／ｍ２の輝度の発光を得た（図２０）。
【０１２０】
また本発明の蛍光体材料は、外部から応力を付与して内部に欠陥をつくる欠陥生成工程がないため、ばらつきが少ないＥＬ素子を作製することができる。
【実施例７】
【０１２１】
本実施例では、新規な蛍光体材料を形成する別の実施例を説明する。本実施例では、実施例５と異なり、導電性物質として酸化亜鉛、添加剤として酸化ガリウムを用いた。
【０１２２】
酸化亜鉛（ＺｎＯ）、７．１３５ｇと、酸化ガリウム（Ｇａ２Ｏ３）、０．８６５ｇとを遊星ボールミルに入れ、湿式法で３００ｒｐｍ、１時間粉砕した。その後、乾燥させて、混合物を得た。乾燥した後、混合物を１１５０℃にて３時間焼成して固溶物質である酸化亜鉛ガリウム固溶体ＺｎＯ：Ｇａを得た。固溶体を形成しやすくするため、焼成の際、圧力約２００ＭＰａでペレットに成型して、焼成ペレットとしている。
【０１２３】
０．４３ｗｔ％のＭｎであらかじめ活性化された硫化亜鉛ＺｎＳ：Ｍｎを用意する。マンガンと、硫化亜鉛とは固溶物質である固溶体ＺｎＳ：Ｍｎを形成している。
【０１２４】
上記焼成ペレットを乳鉢で粉砕し、酸化亜鉛ガリウム固溶体ＺｎＯ：Ｇａ、１．８２１ｇに対して、固溶体ＺｎＳ：Ｍｎ、２．１７９ｇを遊星ボールミルに入れ、湿式法で３００ｒｐｍ、１時間粉砕して混合し、混合物を得た。
【０１２５】
混合物を、１１５０℃にて３時間焼成して、共晶構造（コンポジット構造）を持った蛍光体材料を得た。本実施例でも、硫化亜鉛が混合された後の焼成は窒素雰囲気で行い、共晶構造を得やすくするため、焼成の際ペレットに成型して、焼成ペレットを得た。焼成ペレットを乳鉢で粉砕し、１００ミクロンの開口を持つフルイを通して、コンポジット構造を持った蛍光体材料の粉末を得ることができた。
【０１２６】
共晶構造（コンポジット構造）を持った蛍光体材料は、外部から応力を付与して内部に欠陥をつくる欠陥生成工程がない。
【０１２７】
この蛍光体材料を用いて、実施例１と同様にして分散型のＥＬ素子を形成した。ＥＬ素子に４００Ｖ、５００００Ｈｚの交流電圧を加えたところ、約７０ｃｄ／ｍ２の輝度の発光を得た（図２１）。
【０１２８】
また本発明の蛍光体材料は、外部から応力を付与して内部に欠陥をつくる欠陥生成工程がないため、ばらつきが少ないＥＬ素子を作製することができる。
【実施例８】
【０１２９】
本実施例では、新規な蛍光体材料を形成する別の実施例を説明する。本実施例では、実施例５と異なり、導電性物質として酸化亜鉛、添加剤として酸化アルミニウムを用いた。
【０１３０】
酸化亜鉛（ＺｎＯ）、７．５０５ｇと、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）、０．４９５ｇとを遊星ボールミルに入れ、湿式法で３００ｒｐｍ、１時間粉砕した。その後、乾燥させて、混合物を得た。乾燥した後、混合物を１１５０℃にて３時間焼成して固溶物質である酸化亜鉛アルミニウム固溶体ＺｎＯ：Ａｌを得た。固溶体を形成しやすくするため、焼成の際、圧力約２００ＭＰａでペレットに成型して、焼成ペレットとしている。
【０１３１】
０．４３ｗｔ％のＭｎであらかじめ活性化された硫化亜鉛ＺｎＳ：Ｍｎを用意する。マンガンと、硫化亜鉛とは固溶物質である固溶体ＺｎＳ：Ｍｎを形成している。
【０１３２】
上記焼成ペレットを乳鉢で粉砕し、酸化亜鉛アルミニウム固溶体ＺｎＯ：Ａｌ、１．８２１ｇに対して、固溶体ＺｎＳ：Ｍｎ、２．１７９ｇを遊星ボールミルに入れ、湿式法で３００ｒｐｍ、１時間粉砕して混合し、混合物を得た。
【０１３３】
混合物を１１５０℃にて３時間焼成し、共晶構造（コンポジット構造）を持った蛍光体材料を得た。本実施例でも、硫化亜鉛が混合された後の焼成は窒素雰囲気で行い、共晶構造を得やすくするため、焼成の際ペレットに成型して、焼成ペレットを得た。焼成ペレットを乳鉢で粉砕し、１００ミクロンの開口を持つフルイを通して、コンポジット構造を持った蛍光体材料の粉末を得ることができた。
【０１３４】
共晶構造（コンポジット構造）を持った蛍光体材料は、外部から応力を付与して内部に欠陥をつくる欠陥生成工程がない。
【０１３５】
この蛍光体材料を用いて、実施例１と同様にして分散型のＥＬ素子を形成した。ＥＬ素子に４００Ｖ、５００００Ｈｚの交流電圧を加えたところ、約８８ｃｄ／ｍ２の輝度の発光を得た（図２２）。
【０１３６】
また本発明の蛍光体材料は、外部から応力を付与して内部に欠陥をつくる欠陥生成工程がないため、ばらつきが少ないＥＬ素子を作製することができる。
【実施例９】
【０１３７】
本実施例では、新規な蛍光体材料を形成する別の実施例を説明する。本実施例では、実施例５と異なり、導電性物質として酸化亜鉛、添加剤として酸化イリジウムを用いた。
【０１３８】
酸化亜鉛（ＺｎＯ）、２．４４３ｇと、酸化イリジウム（ＩｒＯ２）、０．５５７ｇとを遊星ボールミルに入れ、湿式法で３００ｒｐｍ、１時間粉砕し、その後乾燥させて、混合物を得た。乾燥した後、混合物を１１５０℃にて３時間焼成して固溶物質である酸化亜鉛イリジウム固溶体ＺｎＯ：Ｉｒを得た。固溶体を形成しやすくするため、焼成の際、圧力約２００ＭＰａでペレットに成型して、焼成ペレットとしている。
【０１３９】
０．４３ｗｔ％のＭｎであらかじめ活性化された硫化亜鉛ＺｎＳ：Ｍｎを用意する。マンガンと、硫化亜鉛とは固溶物質である固溶体ＺｎＳ：Ｍｎを形成している。
【０１４０】
上記焼成ペレットを乳鉢で粉砕し、酸化亜鉛イリジウム固溶体ＺｎＯ：Ｉｒ、１．８２１ｇに対し、固溶体ＺｎＳ：Ｍｎ、２．１７９ｇを遊星ボールミルに入れ、湿式法で３００ｒｐｍ、１時間粉砕して混合し、混合物を得た。
【０１４１】
混合物を１１５０℃にて３時間焼成して、共晶構造（コンポジット構造）を持った蛍光体材料を得た。本実施例でも、硫化亜鉛が混合された後の焼成は窒素雰囲気で行い、共晶構造を得やすくするため、焼成の際ペレットに成型して、焼成ペレットを得た。焼成ペレットを乳鉢で粉砕し、１００ミクロンの開口を持つフルイを通して、コンポジット構造を持った蛍光体材料の粉末を得ることができた。
【０１４２】
共晶構造（コンポジット構造）を持った蛍光体材料は、外部から応力を付与して内部に欠陥をつくる欠陥生成工程がない。
【０１４３】
この蛍光体材料を用いて、実施例１と同様にして分散型のＥＬ素子を形成した。ＥＬ素子に４００Ｖ、５００００Ｈｚの交流電圧を加えたところ、約１８．６ｃｄ／ｍ２の輝度の発光を得た（図２３）。
【０１４４】
また本発明の蛍光体材料は、外部から応力を付与して内部に欠陥をつくる欠陥生成工程がないため、ばらつきが少ないＥＬ素子を作製することができる。
【実施例１０】
【０１４５】
本実施例では、新規な蛍光体材料を形成する別の実施例を説明する。本実施例では、実施例４と異なり、導電性物質として酸化モリブデンを用いた。
【０１４６】
０．４３ｗｔ％のマンガンが添加された硫化亜鉛（ＺｎＳ：Ｍｎ）を用意する。マンガンと、硫化亜鉛とは固溶物質を形成している。この（ＺｎＳ：Ｍｎ）、２．６１８ｇと、酸化モリブデン（ＭｏＯ２）、０．３８２ｇとを遊星ボールミルに入れ、湿式法で３００ｒｐｍ、１時間粉砕して混合し、混合物を得た。その後、乾燥させた。
【０１４７】
乾燥した後、混合物を１１５０℃にて３時間焼成して焼成物を得た。本実施例でも、硫化亜鉛が混合された後の焼成は窒素雰囲気で行った。共晶構造を得やすくするため、焼成の際ペレットに成型してもよい。焼成後、焼成物を乳鉢で粉砕し、１００ミクロンの開口を持つフルイを通して、コンポジット構造を持った蛍光体材料の粉末を得ることができた。
【０１４８】
共晶構造（コンポジット構造）を持った蛍光体材料は、外部から応力を付与して内部に欠陥をつくる欠陥生成工程がない。
【０１４９】
この蛍光体材料を用いて、実施例１と同様にして分散型のＥＬ素子を形成した。ＥＬ素子に４００Ｖ、５００００Ｈｚの交流電圧を加えたところ、約４．３ｃｄ／ｍ２の輝度の発光を得た（図２４）。
【０１５０】
また本発明の蛍光体材料は、外部から応力を付与して内部に欠陥をつくる欠陥生成工程がないため、ばらつきが少ないＥＬ素子を作製することができる。
【実施例１１】
【０１５１】
本実施例では、新規な蛍光体材料を形成する別の実施例を説明する。本実施例では、実施例４と異なり導電性物質として酸化イリジウムを用いた。
【０１５２】
０．４３ｗｔ％のマンガンが添加された硫化亜鉛（ＺｎＳ：Ｍｎ）を用意する。マンガンと、硫化亜鉛とは固溶物質を形成している。この固溶体（ＺｎＳ：Ｍｎ）、２．３８９ｇと、酸化イリジウム（ＩｒＯ２）、０．６１１ｇとを遊星ボールミルに入れ、湿式法で３００ｒｐｍ、１時間粉砕して混合し、混合物を得た。その後、乾燥させた。
【０１５３】
乾燥した後、混合物を１１５０℃にて３時間焼成して焼成物を得た。本実施例でも、硫化亜鉛が混合された後の焼成は窒素雰囲気で行った。共晶構造を得やすくするため、焼成の際ペレットに成型してもよい。焼成後、焼成物を乳鉢で粉砕し、１００ミクロンの開口を持つフルイを通して、コンポジット構造を持った蛍光体材料の粉末を得ることができた。
【０１５４】
共晶構造（コンポジット構造）を持った蛍光体材料は、外部から応力を付与して内部に欠陥をつくる欠陥生成工程がない。
【０１５５】
この蛍光体材料を用いて、実施例１と同様にして分散型のＥＬ素子を形成した。ＥＬ素子に４００Ｖ、５００００Ｈｚの交流電圧を加えたところ、約８．７ｃｄ／ｍ２の輝度の発光を得た（図２５）。
【０１５６】
また本発明の蛍光体材料は、外部から応力を付与して内部に欠陥をつくる欠陥生成工程がないため、特性ばらつきが少ないＥＬ素子を作製することができる。
【実施例１２】
【０１５７】
本実施例では、新規な蛍光体材料を形成する別の実施例を説明する。本実施例では、第２族元素及び第６族元素からなる半導体と遷移金属とが固溶した固溶物質と、第３族元素及び第５族元素からなる半導体とが共晶構造をなす蛍光体材料の作製方法について説明する。なお、第２族元素及び第６族元素として硫化亜鉛、遷移金属としてマンガン、第３族元素及び第５族元素からなる半導体として燐化インジウムを用いた。なお、マンガンのような遷移金属を添加しなくとも発光させることができる。
【０１５８】
０．４３ｗｔ％のマンガンが添加された硫化亜鉛（ＺｎＳ：Ｍｎ）を用意する。マンガンと、硫化亜鉛とは固溶物質を形成している。この固溶体（ＺｎＳ：Ｍｎ）、２．９１１ｇと、燐化インジウム（ＩｎＰ）、１．０８９ｇとを遊星ボールミルに入れ、湿式法で３００ｒｐｍ、１時間粉砕して混合し、混合物を得た。その後、乾燥させた。
【０１５９】
乾燥した後、混合物を１１５０℃にて３時間焼成して焼成物を得た。本実施例でも、硫化亜鉛が混合された後の焼成は窒素雰囲気で行った。共晶構造を得やすくするため、焼成の際ペレットに成型してもよい。焼成後、焼成物を乳鉢で粉砕し、１００ミクロンの開口を持つフルイを通して、コンポジット構造を持った蛍光体材料の粉末を得ることができた。
【０１６０】
共晶構造（コンポジット構造）を持った蛍光体材料は、外部から応力を付与して内部に欠陥をつくる欠陥生成工程がない。
【０１６１】
この蛍光体材料を用いて、実施例１と同様にして分散型のＥＬ素子を形成した。ＥＬ素子に４００Ｖ、５００００Ｈｚの交流電圧を加えたところ、約２３２ｃｄ／ｍ２の輝度の発光を得た（図２６）。
【０１６２】
また本発明の蛍光体材料は、外部から応力を付与して内部に欠陥をつくる欠陥生成工程がないため、特性ばらつきが少ないＥＬ素子を作製することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１６３】
【図１】実施例１のＥＬ素子の構造を示した断面図である。
【図２】実施例１のＥＬ素子の構造を示した断面図である。
【図３】実施例１のＥＬ素子を用いたＥＬ特性を示した図である。
【図４】実施例１のＥＬ素子を用いたＥＬ特性を示した図である。
【図５】実施例２の蛍光体材料のＳＩＭを示す図である。
【図６】実施例２の蛍光体材料のＳＩＭ及びＥＤＸ結果を示す図である。
【図７】実施例２のＥＬ素子を用いたＥＬ特性を示した図である。
【図８】実施例３のＥＬ素子を用いたＥＬ特性を示した図である。
【図９】本実施の形態の発光装置を示した図である。
【図１０】本実施の形態の発光装置を示した図である。
【図１１】本実施の形態の発光装置を示した図である。
【図１２】本実施の形態の発光装置を示した図である。
【図１３】本実施の形態の発光装置を示した図である。
【図１４】本実施の形態の発光装置を示した図である。
【図１５】本実施の形態の電子機器を示した図である。
【図１６】本実施の形態の電子機器を示した図である。
【図１７】実施例２の蛍光体材料のＴＥＭ及びＥＤＸを示す図である。
【図１８】実施例４のＥＬ素子を用いたＥＬ特性を示した図である。
【図１９】実施例５のＥＬ素子を用いたＥＬ特性を示した図である。
【図２０】実施例６のＥＬ素子を用いたＥＬ特性を示した図である。
【図２１】実施例７のＥＬ素子を用いたＥＬ特性を示した図である。
【図２２】実施例８のＥＬ素子を用いたＥＬ特性を示した図である。
【図２３】実施例９のＥＬ素子を用いたＥＬ特性を示した図である。
【図２４】実施例１０のＥＬ素子を用いたＥＬ特性を示した図である。
【図２５】実施例１１のＥＬ素子を用いたＥＬ特性を示した図である。
【図２６】実施例１２のＥＬ素子を用いたＥＬ特性を示した図である。
【符号の説明】
【０１６４】
１００ ガラス基板
１０１ 電極
１０３ 発光層
１０４ 誘電体層
１０５ 対向電極
１０６ 光
【技術分野】
【０００１】
本発明は新規な蛍光体材料及びその作製方法に関し、当該蛍光体材料を用いた発光素子（ＥＬ素子）、当該ＥＬ素子を有する発光装置、電子機器にも関する。
【背景技術】
【０００２】
電界の印加によって物質が発光する現象を応用した素子、エレクトロルミネッセンス（Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ：以下ＥＬともいう）素子を有する自発光型のディスプレイが研究され、一部実用化されるに至っている。これらのディスプレイでは、液晶のようにバックライトが必要無いことにより製品のディスプレイの厚さを薄くでき、消費電力的に有利であるということが特徴の一つにあげられる。なお、ディスプレイ以外にも、時計の文字盤、メンブレンスイッチ、電飾ディスプレイ等、広く利用されている。
【０００３】
ＥＬ素子は、発光材料が有機化合物であるか、無機化合物であるかによって区別され、一般的に、前者は有機ＥＬ素子、後者は無機ＥＬ素子と呼ばれている。さらに無機ＥＬ素子は、その素子構成により、分散型無機ＥＬ素子と薄膜型無機ＥＬ素子とに分類される。また無機ＥＬ素子の駆動方式は、直流電圧駆動型と、交流電圧駆動型とがある。なお、得られる発光のメカニズムとしては、ドナー準位とアクセプター準位を利用するドナー−アクセプター再結合型発光と、金属イオンの内殻電子遷移を利用する局在型発光とがある。
【０００４】
分散型無機ＥＬ素子は、発光輝度は低いがスクリーン印刷法やコーティング法等の簡便な方法により安価に面発光素子を作製できる点で優れている。一方、薄膜型無機ＥＬ素子は、高輝度、長寿命という特性を持つ。
【０００５】
また分散型の無機ＥＬ素子としての蛍光体材料にはＺｎＳ：ＣｕＣｌ蛍光体が使われ、その発光機構を説明するモデルとしてＦｉｓｃｈｅｒモデルが提唱されている。ＦｉｓｃｈｅｒはＺｎＳ：ＣｕＣｌ蛍光体内部の粒界に発光の起点となる構造があることを発見した。その構造に電場が加わることで、まずＺｎＳ：ＣｕＣｌ蛍光体と構造の間で電荷のやりとりが起こり、その後交流電圧の反転に伴って電荷が再結合して発光に至ると考察した。
【０００６】
Ｆｉｓｃｈｅｒは、構造に電界が集中することから、導電性の高い物質がその構造を形成しているであろうと推察し、その物質が析出した硫化銅であろうと推察した。すなわちＺｎＳ中に添加するＣｕ不純物は、発光準位を形成するだけでなく結晶中にＦｉｓｃｈｅｒ構造を形成するＣｕの供給源を兼ねていると言える。
【０００７】
しかし、より強い輝度を発光する蛍光体を作製するには、ＺｎＳ蛍光体にＣｕ不純物（例えば硫酸銅などの銅化合物）を単に添加して焼成するだけでは不十分であると考えられている。
【０００８】
Ｆｉｓｃｈｅｒ構造は結晶内部の欠陥に生まれるため、蛍光体にあらかじめ欠陥を形成しておく必要があり、欠陥を形成する手段として、一般的に、蛍光体の外部から応力を付与して内部に欠陥をつくる方法がある（特許文献１及び２参照）。
【特許文献１】特開平６−３３００３５号公報
【特許文献２】特開平１１−１９３３７８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、蛍光体の外部から応力を付与して内部に欠陥をつくる方法では、ＺｎＳ蛍光体に付与する応力は弱すぎれば欠陥を生じないし、強すぎれば結晶がこわれてしまったり、欠陥が多すぎてしまう。欠陥が多すぎると蛍光体の発光効率が低下してしまい良い無機ＥＬ材料の蛍光体にはならない。
【００１０】
さらにこのように外部から応力を加えて結晶内に欠陥を作る方法である以上、欠陥の数や大きさを適切な程度に制御するのは難しく、品質がばらつく原因になってしまう。
【００１１】
そこで本発明は、制御が難しい欠陥生成工程を利用せずに合成できる新規な蛍光体材料およびその作製方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題を鑑み発明者等は、蛍光体材料において、外部電圧により蛍光体との界面を介して電荷をやりとりする物質が蛍光体に接合している構造を結晶欠陥に頼ることなく直接作ることができれば、応力付与等による欠陥生成工程の如く不安定な工程は不要になると考えた。そこで発明者等は、蛍光を発する母体材料と、第２族元素と第６族元素とからなる半導体、又は導電性物質との共晶構造（以下これを、コンポジット構造と呼ぶ）を作製できることを見出し、これらが無機ＥＬ材料の蛍光体として機能することも見出した。
【００１３】
本発明に用いる母体材料は発光色から選択すればよく、（１）第２族元素と第６族元素とからなる半導体、（２）第３族元素と第５族元素とからなる半導体、（３）アルカリ土類金属と、第３族元素と、第６族元素とからなる三元系材料（三元系蛍光体）、又は（４）酸化物半導体、および（５）これらの混晶などをあげることができる。
【００１４】
（１）第２族元素と第６族元素とからなる半導体や（２）第３族元素と第５族元素とからなる半導体の例として、硫化カドミウム（ＣｄＳ）、セレン化カドミウム（ＣｄＳｅ）、テルル化カドニウニウム（ＣｄＴｅ）、硫化亜鉛（ＺｎＳ）、セレン化亜鉛（ＺｎＳｅ）、テルル化亜鉛（ＺｎＴｅ）、硫化カルシウム（ＣａＳ）、硫化マグネシウム（ＭｇＳ）、硫化ストロンチウム（ＳｒＳ）、リン化ガリウム（ＧａＰ）、砒化ガリウム（ＧａＡｓ）等が挙げられる。
【００１５】
また、（３）アルカリ土類金属と、第３族元素と、第６族元素とからなる三元系材料（三元系蛍光体）として、バリウムチオアルミネート（ＢａＡｌ２Ｓ４）、カルシウムチオガレート（ＣａＧａ２Ｓ４）、珪酸亜鉛（Ｚｎ２ＳｉＯ４）、（Ｚｎ２ＧａＯ４）、亜鉛ガレート（ＺｎＧａ２Ｏ４）、ＺｎＧｅＯ３、ＺｎＧｅＯ４、亜鉛アルミネート（ＺｎＡｌ２Ｏ４）、カルシウムガレート（ＣａＧａ２Ｏ４）、ＣａＧｅＯ３、Ｃａ２Ｇｅ２Ｏ７、ストロンチウムアルミネート（ＳｒＡｌ２Ｏ４）、ストロンチウムガレート（ＳｒＧａ２Ｏ４）、ＳｒＰ２Ｏ７、マグネシウムガレート（ＭｇＧａ２Ｏ４）、Ｍｇ２ＧｅＯ４、ＭｇＧｅＯ３、バリウムアルミネート（ＢａＡｌ２Ｏ４）、Ｇａ２Ｇｅ２Ｏ７、ベリリウムガレート（ＢｅＧａ２Ｏ４）、珪酸イットリウム（Ｙ２ＳｉＯ５）、Ｙ２ＧｅＯ５、Ｙ２Ｇｅ２Ｏ７、Ｙ４ＧｅＯ８、Ｙ２Ｏ２Ｓ等を挙げることができる。
【００１６】
（４）酸化物半導体の例として、酸化カルシウム（ＣａＯ）、酸化ガリウム（Ｇａ２Ｏ３）、酸化ゲルマニウム（ＧｅＯ２）、酸化イットリウム（Ｙ２Ｏ３）、酸化スズ（ＳｎＯ２）等が挙げられる。
【００１７】
また、これらの母体材料は、遷移金属であるマンガン（Ｍｎ）、銅（Ｃｕ）、クロム（Ｃｒ）、希土類などを添加することもできるし、添加しなくともよいし、Ｄ（ドナー）−Ａ（アクセプター）ペアを形成するイオンを添加することもできる。遷移金属等は、局在型発光の発光中心としても機能する。
【００１８】
導電性物質としては、良導体若しくは半導体からなる材料があり、好ましくは母体材料とは固溶することなく、共晶を形成する必要がある。これらを踏まえて、母体材料との組み合わせで導電性物質を選択することができる。例えば導電性物質の代表として、金属酸化物を挙げることができる。金属酸化物は、酸素欠損や欠陥の導入や、ドーパント不純物を添加することで導電性を示す。
【００１９】
金属酸化物としては、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、酸化ニッケル（ＮｉＯ）、酸化スズ（ＳｎＯ２）、酸化チタン（ＴｉＯ２）、三酸化コバルト（ＣｏＯ３）、酸化コバルト（ＣｏＯ）、酸化タングステン（ＷＯ３）、酸化モリブデン（ＭｏＯ３）、三酸化バナジウム（Ｖ２Ｏ３）、五酸化バナジウム（Ｖ２Ｏ５）、インジウムスズオキサイド（ＩＴＯ）、酸化インジウム（Ｉｎ２Ｏ３）、三酸化レニウム（ＲｅＯ３）、酸化ルテニウム（ＲｕＯ２）、酸化ストロンチウムルテニウム（ＳｒＲｕＯ３）、酸化ストロンチウムイリジウム（ＳｒＩｒＯ３）、酸化バリウム鉛（ＢａＰｂＯ３）、などを挙げることができる。これらの金属酸化物は、酸素原子不足、または金属原子不足、または酸素原子過剰、または非化学量論的組成を有していてもよい。酸素が化学量論的組成からずれることによって、導電性が高まる場合があるためである。
【００２０】
蛍光体の導電性、接合界面の特性や焼結状態を調整するために添加剤を用いてもよい。添加剤としては、例えば塩化ナトリウム、塩化マグネシウム、塩化バリウムなどのハロゲン化物の他、マンガン化合物、コバルト化合物、ビスマス化合物、クロム化合物、アルミニウム化合物、ガリウム化合物、を挙げることができる。添加剤は金属として添加しても良いが、酸化物もしくは焼成により金属もしくは酸化物に分解する材料として添加することもできる。金属として添加した場合と比較して、未反応の金属イオンが過剰に蛍光体に固溶することを避けることができる。なおマンガン（Ｍｎ）やクロム（Ｃｒ）は、発光中心材料としても機能することがある。
【００２１】
母体材料と導電性物質は焼成によって接合し、共晶構造（コンポジット構造）を形成する。焼成温度は母体材料の焼結温度によって選択し、８００℃から１５００℃である。
【００２２】
例えば、母体材料と、導電性物質と、遷移金属とを用いたときの共晶構造の形成手順としては、（１）導電性物質と遷移金属を混合して仮焼成した材料を準備し、それに母体材料を添加して焼成して共晶構造を形成する手順、（２）あらかじめ母体材料と遷移金属を混合して仮焼成した材料を準備し、それに導電性物質を添加して共晶構造を形成する手順、（３）導電性物質と遷移金属と母体材料を一度に混ぜて共晶構造を形成する手順がある。
【００２３】
添加された遷移金属は、添加剤としても機能し、また母体材料に固溶し、また発光中心としても機能する。
【００２４】
このようにして形成された蛍光体は、母体材料である第２族元素と第６族元素からなる半導体や第３族元素と第５族元素からなる半導体、アルカリ土類金属と３族と６族からなる三元系蛍光体、酸化物半導体あるいはこれらの混晶に、導電性物質が取り込まれた共晶構造を有する。すなわち蛍光体は、母体材料と、導電性物質とが分離した共晶構造を有する。別の表記をすると、蛍光体は、導電性物質は固まった状態で、母体材料に含まれた共晶構造を有する。また局在型発光の発光中心を蛍光体として添加する場合、局在型発光の発光中心が母体材料に固溶した共晶構造を有する。
【００２５】
以下に本発明の具体的な構成を示す。
【００２６】
本発明は、母体材料となる第２族元素と第６族元素とからなる半導体、第３族元素と第５族元素からなる半導体、アルカリ土類金属、又は第３族元素若しくは第６族元素からなる三元系材料と、第２族元素と第６族元素とからなる半導体及び遷移金属が固溶された固溶物質と、の共晶構造を有することを特徴とする蛍光体材料である。遷移金属はなくともよい。
【００２７】
本発明は、母体材料となる第２族元素と第６族元素とからなる半導体、第３族元素と第５族元素からなる半導体、アルカリ土類金属、又は第３族元素若しくは第６族元素からなる三元系材料と、導電性物質及び遷移金属が固溶された固溶物質と、の共晶構造を有することを特徴とする蛍光体材料である。遷移金属はなくともよい。
【００２８】
本発明において、母体材料中に固溶物質は固まりとして存在する。すなわち本発明において、母体材料と、固溶物質とは分離している。
【００２９】
本発明において、固溶物質は、遷移金属を、母体材料に対して０．０１ｍｏｌ％以上１００ｍｏｌ％以下の比で有する。なお、遷移金属を、母体材料に対して１００ｍｏｌ％としたとき、遷移金属：母体材料＝１：１となる。遷移金属は、発光中心として機能することもできるため、多く含ませることができると、発光強度を高めることができる。
【００３０】
本発明において、母体材料に対する固溶物質のｍｏｌ比（固溶物質／母体材料）は、０．１以上１００以下の範囲を有し、好ましくは、０．３以上３以下の範囲を有する。
【００３１】
本発明において、固溶物質の粒径は、母体材料の粒径よりも小さい。好ましくは、固溶物質の粒径は、母体材料の粒径の１／２以下である。具体的な母体材料の粒径は０．１μｍ以上１０μｍ以下であり、具体的な第２族元素と第６族元素からなる半導体、又は導電性物質の粒径は０．０１μｍ以上１μｍ以下であり、母体材料の粒径が大きくなるに従って、第２族元素と第６族元素からなる半導体、又は導電性物質の粒径は小さくすることが好ましい。これは共晶構造が得やすくなるためである。
【００３２】
本発明は、第２族元素と第６族元素とからなる半導体又は導電性物質と、遷移金属とを混合して焼成し、焼成された材料に、母体材料となる第２族元素と第６族元素とからなる半導体、第３族元素と第５族元素からなる半導体、アルカリ土類金属、又は第３族元素若しくは第６族元素からなる三元系材料を添加して焼成し、共晶構造を形成する。第２族元素と第６族元素とからなる半導体又は導電性物質と、遷移金属とを混合して固溶物質を形成することができる。
【００３３】
本発明は、母体材料となる第２族元素と第６族元素とからなる半導体、第３族元素と第５族元素からなる半導体、アルカリ土類金属、又は第３族元素若しくは第６族元素からなる三元系材料と、遷移金属とを混合して焼成し、焼成された材料に、第２族元素と第６族元素とからなる半導体又は導電性物質を添加して焼成し、共晶構造を形成する。第２族元素と第６族元素とからなる半導体又は導電性物質と、遷移金属とを混合して固溶物質を形成することができる。
【００３４】
本発明は、第２族元素と第６族元素とからなる半導体又は導電性物質と、母体材料となる第２族元素と第６族元素とからなる半導体、第３族元素と第５族元素からなる半導体、アルカリ土類金属、又は第３族元素若しくは第６族元素からなる三元系材料と、遷移金属と、を混合して焼成して共晶構造を形成する。第２族元素と第６族元素とからなる半導体又は導電性物質と、遷移金属とを混合して固溶物質を形成することができる。
【００３５】
本発明において、固溶物質を形成する第２族元素と第６族元素からなる半導体、又は導電性物質の粒径を０．０１μｍ以上１μｍ以下として混合する。固溶物質を形成する第２族元素と第６族元素からなる半導体、又は導電性物質の粒径が小さいほど、固溶物質を形成しやすくなり、共晶構造も作製しやすくなる。また本効果を奏する上で、固溶物質を形成する第２族元素と第６族元素からなる半導体、又は導電性物質の粒径は、母体材料と比較すると１／２以下であると好ましい。
【００３６】
本発明において、固溶物質を作製する際、又は共晶構造を作製する際、対象となる混合物をペレット成型した後に焼成するとよい。これは固溶物質や共晶構造を得やすくなるためである。
【発明の効果】
【００３７】
本発明の蛍光体材料は、外部から応力を付与して内部に欠陥をつくる欠陥生成工程がないため、特性ばらつきが少ない無機ＥＬ素子を作製することができる。そして本発明の蛍光体材料を有する無機ＥＬ素子は、エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）に寄与する接合の数や大きさを容易に制御することができる。
【００３８】
また本発明の無機ＥＬ材料は、従来作製することができなかった局在型発光の分散型無機ＥＬ素子を作製できる。
【００３９】
さらに本発明の無機ＥＬ素子は、交流駆動だけでなく直流駆動できるＥＬ素子に応用できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４０】
以下に、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。但し、本発明は多くの異なる態様で実施することが可能であり、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は当業者であれば容易に理解される。従って、本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。なお、実施の形態を説明するための全図において、同一部分又は同様な機能を有する部分には同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。
【００４１】
（実施の形態１）
本実施の形態では、本発明の蛍光材料を有するＥＬ素子で形成された発光装置を、図９，図１０，図１１，図１２（Ａ）〜（Ｂ），図１３（Ａ）〜（Ｂ）を参照して説明する。
【００４２】
図９は表示装置の主要部を示す構成図であって、基板４１０には、第１の電極４１６と、その電極と交差する方向に伸びる第２の電極４１８が設けられている。第１の電極４１６と第２の電極４１８との交差部には、本発明の蛍光体材料を有する発光層が設けられ、ＥＬ素子を形成している。ＥＬ素子の構成として、誘電体層を第１の電極４１６上に形成すると、交流電圧駆動型のＥＬ素子とすることができる。なお直流電圧駆動型の素子とする場合、誘電体層を設ける必要はない。また、発光層として、ｐ型半導体とｎ型半導体の積層構造にしてもよい。さらに、発光層だけではなく別の層を設けることができる。例えば、発光層の下層に、発光層の配向性を高めたり、注入層もしくは輸送層のような役割を果たす層を設けてもよい。
【００４３】
図９の表示装置は、第１の電極４１６と第２の電極４１８を複数本配置して、ＥＬ素子をマトリクス状に配列させ、表示部４１４を形成している。表示部４１４は、第１の電極４１６と第２の電極４１８の電位を、映像を表示する信号に基づき制御し、個々のＥＬ素子の発光及び非発光を制御して、動画及び静止画を表示することができる。このような駆動は、外部回路から与えられる信号で行う単純マトリクス型の表示装置である。このような単純マトリクス型の表示装置は、構成が簡単であるので、大面積化をしても容易に作製をすることができる。
【００４４】
第１の電極４１６と第２の電極４１８を、どちらも透明導電膜を用いて形成した場合は、両面側発光の発光装置とすることができる。また、第１の電極４１６または第２の電極４１８のいずれか一方を反射性導電膜で形成し、他方を透明導電膜で形成した場合は、片面側発光の発光装置とすることができる。
【００４５】
透明導電膜としては、インジウム錫酸化物（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ（ＩＴＯ））、酸化珪素を含むインジウム錫酸化物（ＩＴＳＯともいう）、酸化インジウム酸化亜鉛（Ｉｎｄｉｕｍ Ｚｉｎｃ Ｏｘｉｄｅ（ＩＺＯともいう））、酸化タングステン及び酸化珪素を含むインジウム酸化物（ＩＷＺＯともいう）等を用いることが可能である。また反射性導電膜としては、アルミニウム（Ａｌ）、銀（Ａｇ）、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）、鉄（Ｆｅ）、コバルト（Ｃｏ）、銅（Ｃｕ）、パラジウム（Ｐｄ）、又は金属材料の窒化物（例えば、窒化チタン）等を用いることが可能である。
【００４６】
なお、対向基板４１２は必要に応じて設ければよく、表示部４１４の位置に合わせて保護部材を形成して封止することもできる。保護部材は、板状の硬材ではなく、樹脂フィルム若しくは樹脂材料を用いて形成される。
【００４７】
第１の電極４１６及び第２の電極４１８は基板４１０の端部に引き出され、外部回路と接続する端子を形成している。すなわち第１の電極４１６及び第２の電極４１８は基板４１０の端部には、第１及び第２のフレキシブル配線基板４２０、４２２が接続される。外部回路には、映像信号を制御するコントローラ回路の他、電源回路、チューナ回路などが含まれる。
【００４８】
図１０は図９における表示部４１４の構成を示す部分拡大図を示す。基板４１０に形成された第１の電極４１６の端部は隔壁層４２４が形成されている。そして、第１の電極４１６の隔壁層で覆われていない露出面上には発光層（ＥＬ層ともいう）４２６が形成されている。第２の電極４１８は、ＥＬ層４２６上に設けられ、第１の電極４１６と交差するように設けられている。すなわち、第２の電極５１８は隔壁層４２４上を乗りあげるように、延設されている。隔壁層４２４は、第１の電極４１６と第２の電極４１８の間で短絡が起こらないように絶縁材料で形成されている。隔壁層４２４が第１の電極４１６の端部を覆う部位では、段差が急峻とならないように隔壁層４２４に勾配を持たせた、所謂テーパー形状としている。隔壁層４２４をこのような形状とすることで、第１の電極４１６の被覆性が向上し、ひび割れや断裂などの不良を無くすことができる。
【００４９】
図１１は図１０における表示部４１４の平面図であり、基板４１０上に第１の電極４１６、第２の電極４１８、隔壁層４２４、ＥＬ層４２６の配置を示している。補助電極４２８は第２の電極４１８を酸化インジウムスズ、酸化亜鉛などの透明導電膜で形成する場合に、電位の抵抗損失を低減するために設けると好ましいものである。この場合、補助電極４２８はチタン、タングステン、クロム、タンタルなどの高融点金属、若しくは高融点金属とアルミニウム、銀などの低抵抗金属とを組み合わせて形成すると良い。
【００５０】
図１１において、Ｅ−Ｆ線及びＧ−Ｈ線に沿った断面図を図１２（Ａ）及び図１２（Ｂ）に示す。図１２（Ａ）は図９における第１の電極４１６が配列する断面図であり、図１２（Ｂ）は図９における第２の電極４１８が配列する断面図である。基板４１０上の第１の電極４１６と第２の電極４１８の交差部にはＥＬ層４２６が形成され、当該交差部にＥＬ素子が形成される。図１２（Ｂ）で示すように、補助電極４２８は隔壁層４２４上にあって、第２の電極４１８と接触するように設けている。補助電極４２８を隔壁層４２４上に設けることにより、第１の電極４１６と第２の電極４１８の交差部に形成されるＥＬ素子を遮光することがないので、発光した光を有効に取り出すことができる。また、補助電極４２８が第１の電極４１６と短絡してしまうことを防ぐこともできる。
【００５１】
図１３（Ａ）及び図１３（Ｂ）では、図９に示す発光装置の対向基板４１２に、色変換層４３０を配設した一例を示している。色変換層４３０は、ＥＬ層４２６で発光した光を波長変換して発光色を異ならせるためのものである。この場合、ＥＬ層４２６で発光する光は、エネルギーの高い青色若しくは紫外光であることが好ましい。色変換層４３０として、赤色、緑色、青色に変換するものを配列させれば、ＲＧＢカラー表示を行う表示装置とすることができる。また、色変換層４３０を着色層（カラーフィルタ）に置き換えることもできる。その場合は、ＥＬ層４２６は白色発光するように構成すればよい。充填材４３２は基板４１０と対向基板４１２を固定するものであり適宜設ければ良い。
【００５２】
本発明の発光装置は、外部から応力を付与して内部に欠陥をつくる欠陥生成工程がないため、特性ばらつきが少ないＥＬ素子を有しており、信頼性の高い発光装置を得ることが可能である。
【００５３】
なお、本実施の形態は、他の実施の形態及び実施例と適宜組み合わせることが可能である。
【００５４】
（実施の形態２）
本実施の形態では、本発明の蛍光材料を有するＥＬ素子で形成された発光装置について図１４を用いて説明する。本実施の形態で示す発光装置は、トランジスタ等の駆動用の素子を特に設けずにＥＬ素子を駆動させるパッシブマトリクス型の発光装置であり、電極の端部を覆う絶縁層に傾斜を設けた構成である。図１４（Ａ）にはこのようなパッシブマトリクス型の発光装置の斜視図を、図１４（Ｂ）には、図１４（Ａ）において線Ｘ−Ｙの断面図の一部を示す。
【００５５】
図１４（Ａ）及び図１４（Ｂ）において、基板９５１上には、電極９５２と電極９５６との間には層９５５が設けられている。なお、層９５５は本発明の蛍光体材料を用いた発光層を含んでいる。
【００５６】
電極９５２の端部は絶縁層９５３で覆われている。そして、絶縁層９５３上には隔壁層９５４が設けられている。隔壁層９５４の側壁は、基板面に近くなるに伴って、一方の側壁と他方の側壁との間隔が狭くなっていくような傾斜を有する。つまり、隔壁層９５４の短辺方向の断面は、台形状であり、底辺（絶縁層９５３の面方向と同様の方向を向き、絶縁層９５３と接する辺）の方が上辺（絶縁層９５３の面方向と同様の方向を向き、絶縁層９５３と接しない辺）よりも短い。このように、隔壁層９５４を設けることで、静電気等に起因したＥＬ素子の不良を防ぐことが出来る。また、図１４（Ａ）及び図１４（Ｂ）のような形状の隔壁層９５４が設けられていることによって、自己整合的に層９５５、第２の電極９５６を形成することができる。
【００５７】
本実施の形態では電極上に誘電体層を形成してからＥＬ素子を形成する交流電圧駆動型のＥＬ素子の構成を示したが、直流電圧駆動型の素子とする場合は誘電体層を設ける必要はない。また、発光層を含む層として、ｐ型半導体とｎ型半導体の積層構造にしてもよい。さらに層９５５には、発光層だけではなく別の層を設けることができる。例えば、発光層の下層に、発光層の配向性を高めたり、注入層もしくは輸送層のような役割を果たす層を設けてもよい。
【００５８】
本発明の発光装置は、外部から応力を付与して内部に欠陥をつくる欠陥生成工程がないため、ばらつきが少ないＥＬ素子を有しており、信頼性の高い発光装置を得ることが可能である。
【００５９】
なお、本実施の形態は、他の実施の形態及び実施例と適宜組み合わせることが可能である。
【００６０】
（実施の形態３）
本実施の形態では、本発明の発光装置を含む電子機器について説明する。
【００６１】
本発明の発光装置を用いて作製された電子機器として、ビデオカメラやデジタルカメラ等の、ゴーグル型ディスプレイ、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）、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Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｃ（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）などが挙げられる。これらの電子機器の具体例を図１５（Ａ）〜図１５（Ｄ）に示す。
【００６２】
図１５（Ａ）は本発明に係るテレビ装置であり、筐体９１０１、支持台９１０２、表示部９１０３、スピーカー部９１０４、ビデオ入力端子９１０５等を含む。このテレビ装置において、表示部９１０３は、本発明の蛍光体材料を有するＥＬ素子を配列して構成されている。
【００６３】
本発明により形成されたＥＬ素子は、外部から応力を付与して内部に欠陥をつくる欠陥生成工程がないため、ばらつきが少ない素子である。これにより本発明のテレビ装置は、信頼性が高いという利点がある。
【００６４】
図１５（Ｂ）は本発明に係るコンピュータであり、本体９２０１、筐体９２０２、表示部９２０３、キーボード９２０４、外部接続ポート９２０５、ポインティングデバイス９２０６等を含む。このコンピュータにおいて、表示部９２０３は、本発明の蛍光体材料を有するＥＬ素子を配列して構成されている。
【００６５】
本発明により形成されたＥＬ素子は、外部から応力を付与して内部に欠陥をつくる欠陥生成工程がないため、特性ばらつきが少ない素子である。これにより本発明のコンピュータは、信頼性が高いという利点がある。
【００６６】
図１５（Ｃ）は本発明に係る携帯電話であり、本体９４０１、筐体９４０２、表示部９４０３、音声入力部９４０４、音声出力部９４０５、操作キー９４０６、外部接続ポート９４０７、アンテナ９４０８等を含む。この携帯電話において、表示部９４０３は、本発明の蛍光体材料を有するＥＬ素子を配列して構成されている。
【００６７】
本発明により形成されたＥＬ素子は、外部から応力を付与して内部に欠陥をつくる欠陥生成工程がないため、特性ばらつきが少ない素子である。これにより本発明の携帯電話は、信頼性が高いという利点がある。
【００６８】
図１５（Ｄ）は本発明の係るカメラであり、本体９５０１、表示部９５０２、筐体９５０３、外部接続ポート９５０４、リモコン受信部９５０５、受像部９５０６、バッテリー９５０７、音声入力部９５０８、操作キー９５０９、接眼部９５１０等を含む。このカメラにおいて、表示部９５０２は、本発明の蛍光体材料を有するＥＬ素子を配列して構成されている。
【００６９】
本発明により形成されたＥＬ素子は、外部から応力を付与して内部に欠陥をつくる欠陥生成工程がないため、特性ばらつきが少ない素子である。これにより本発明のカメラは、信頼性が高いという利点がある。
【００７０】
以上のように、本発明の発光装置の適用範囲は極めて広く、この発光装置をあらゆる分野の電子機器に適用することが可能である。本発明の発光装置を用いることにより、作製コストが小さく、輝度劣化が小さく、信頼性の高い表示部を有する電子機器を提供することが可能となる。
【００７１】
また、本発明の発光装置は、発光効率の高いＥＬ素子を有しており、照明装置として用いることもできる。本発明のＥＬ素子を照明装置として用いる一態様を、図１６を用いて説明する。
【００７２】
図１６は、本発明の発光装置をバックライトとして用いた液晶表示装置の一例である。図１６に示した液晶表示装置は、筐体５０１、液晶層５０２、バックライト５０３、筐体５０４を有し、液晶層５０２は、ドライバＩＣ５０５と接続されている。また、バックライト５０３は、本発明の発光装置が用いられおり、端子５０６により、電流が供給されている。
【００７３】
本発明の発光装置を液晶表示装置のバックライトとして用いることにより、信頼性の高いバックライトが得られる。また、本発明の発光装置は薄型で低消費電力であるため、液晶表示装置全体の薄型化、低消費電力化にも寄与することができる。
【実施例１】
【００７４】
本実施例では、新規な蛍光体材料を形成する一実施例を説明する。
【００７５】
金属酸化物として酸化亜鉛（ＺｎＯ）、５５．９ｍｍｏｌ（４．５５１ｇ）と、金属酸化物の導電性を調整する添加剤として、遷移金属であるマンガン（Ｍｎ）、０．４１４ｍｍｏｌ（２２．７４ｍｇ）と、母体材料として硫化亜鉛（ＺｎＳ）、５５．９ｍｍｏｌ（５．４４９ｇ）とを遊星ボールミルに入れ、湿式法で３００ｒｐｍ、１時間粉砕した。その際、酸化亜鉛とマンガンとは固溶物質を形成する。酸化亜鉛に対するマンガンの添加量は０．７４ｍｏｌ％であり、マンガンが添加された酸化亜鉛と硫化亜鉛のｍｏｌ比は５０：５０である。またマンガンは母体材料である硫化亜鉛に固溶しており、発光中心材料としても機能する。なお、マンガンのような遷移金属を添加しなくとも発光させることができる。
【００７６】
乾燥した後、１３００℃にて３時間焼成して、共晶構造（コンポジット構造）を持った蛍光体材料を得た。硫化亜鉛が混合された後の焼成は、酸化反応が進まないように、酸素を排除した雰囲気、例えば硫化水素（Ｈ２Ｓ）雰囲気、又は窒素（Ｎ２）雰囲気で行うとよい。本実施例では、窒素雰囲気で焼成を行った。また共晶構造を得やすくするため、焼成の際圧力約２００ＭＰａでペレットに成型して、焼成ペレットとした。焼成ペレットを乳鉢で粉砕した後、１００ミクロンの開口を持つフルイを通して、本蛍光体材料の粉末を得ることができた。
【００７７】
以上のように、金属酸化物を例とした導電性物質のＺｎＯと、添加剤（つまり遷移金属）のＭｎと、母体材料のＺｎＳとを一度に混ぜて焼成する手順によって、共晶構造（コンポジット構造）を持った蛍光体材料を作製した。共晶構造（コンポジット構造）を持った蛍光体材料は、外部から応力を付与して内部に欠陥をつくる欠陥生成工程がない。
【００７８】
次に、上記蛍光体材料の粉末を用いてＥＬ素子を形成する。シアノレジン３．３ｍｇに対し蛍光体材料１００ｍｇをジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）に分散した分散液を作製し、あらかじめＩＴＯ等の透光性を有する電極１０１を作製したガラス基板１００上に形成し、１２０℃のオーブンにて３０分乾燥して、約５０μｍの厚みを持つ発光層１０３を形成する。
【００７９】
シアノレジン１ｇに対しチタン酸バリウム３ｇをジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）１．８ｇに分散した分散液を作製し、発光層上に塗布する。１２０℃のオーブンにて６０分乾燥して、誘電体層１０４を形成する。銀ペーストを誘電体層上に形成する。１２０℃のオーブンにて６０分乾燥して、対向電極１０５を形成する。対向電極１０５は印刷法によって形成することができる。このようにしてＥＬ素子を形成した（図１）。本ＥＬ素子は、分散型のＥＬ素子であり、透光性を有する電極１０１側へ光１０６が発光する。
【００８０】
作製したＥＬ素子に４００Ｖ、５００００Ｈｚの交流電圧を加えたところ、約５５ｃｄ／ｍ２の輝度の発光を得た（図３）。具体的には、周波数０〜５００００Ｈｚの範囲で、輝度が０〜５５ｃｄ／ｍ２へ非線形的に上昇するＥＬ特性であった。
【００８１】
また、あらかじめＩＴＯ等の透光性を有する電極１０１を作製したガラス基板１００上に前述の蛍光体材料の分散液を塗布して作製した発光層１０３上に、誘電体層を形成せず、直接対向電極１０５を形成したＥＬ素子も作製した。（図２）本ＥＬ素子は、分散型のＥＬ素子であり、透光性を有する電極１０１側へ光１０６が発光する。
【００８２】
このＥＬ素子に直流電圧を加えたところ、約２０ｃｄ／ｍ２の輝度の発光を得た。（図４）具体的には、電圧５０〜２００Ｖの範囲で、輝度が０〜２５ｃｄ／ｍ２へと上昇するＥＬ特性であった。このように本発明のＥＬ素子は、従来、Ｍｎを有する蛍光体では、交流駆動でしか発光を得ることができなかったが、直流駆動でも発光を得ることがわかった。直流駆動は、交流駆動と比べ、インバータ回路が不要である点で優れている。
【００８３】
また本発明の蛍光体材料は、外部から応力を付与して内部に欠陥をつくる欠陥生成工程がないため、特性ばらつきが少ないＥＬ素子を作製することができる。
【実施例２】
【００８４】
本実施例では、新規な蛍光体材料を形成する別の実施例であって、実施例１のように全ての材料を混合するのではなく、先に固溶物質を形成し、当該固溶物質と母体材料とで共晶構造を持った蛍光体材料を形成する手順とする。
【００８５】
０．４３ｗｔ％のマンガンが添加された硫化亜鉛（ＺｎＳ：Ｍｎ）を用意した。遷移金属であるマンガンが添加されたことにより、硫化亜鉛はあらかじめ活性化されており、固溶物質を形成している。この固溶体（ＺｎＳ：Ｍｎ）、５．４４９ｇと、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、４．５５１ｇとを用い、その他は、実施例１と同様に焼成して、共晶構造（コンポジット構造）を持った蛍光体材料を得た。その後粉砕やフルイの工程を経て、本蛍光体材料の粉末を得ることができた。本実施例でも、硫化亜鉛が混合された後の焼成は窒素雰囲気で行った。また共晶構造を得るための焼成の際、ペレット成型すると好ましい。
【００８６】
遷移金属であるマンガンを添加剤として用いた。マンガンは硫化亜鉛に固溶し、さらに発光中心材料としても機能する。酸化亜鉛に対するマンガンの添加量は０．７６ｍｏｌ％であり、マンガンが添加された酸化亜鉛と硫化亜鉛のｍｏｌ比は５０：５０である。なお、マンガンのような遷移金属を添加しなくとも発光させることができる。
【００８７】
以上のように、あらかじめ母体材料のＺｎＳと添加剤（つまり遷移金属）のＭｎを混合して焼成した混合物を準備し、それに金属酸化物を例とした導電性物質のＺｎＯを添加する手順によって、共晶構造（コンポジット構造）を持った蛍光体材料を作製した。共晶構造（コンポジット構造）を持った蛍光体材料は、外部から応力を付与して内部に欠陥をつくる欠陥生成工程がない。
【００８８】
得られた蛍光体材料をＳＴＥＭ（走査透過型電子顕微鏡法）により観察したところ、２種類の相が認められた。ＥＤＸ（エネルギー分散型Ｘ線マイクロ分析）により１つの相にはＺｎＳが、他方にはＺｎＯが検出され、共晶構造（コンポジット構造）ができあがっていることが確認できた（図５、図６）。図５は、４０００倍に拡大したＳＩＭ像であり、ＺｎＳとＺｎＯとが共晶構造をなしていることがわかる。図６は、７０００倍に拡大したＴＥＭ像であり、ＺｎＳがあるポイントＡのＥＤＸを左に、ＺｎＯがあるポイントＢのＥＤＸを右に示す。これらＴＥＭ像より、酸化亜鉛に、マンガンが添加された硫化亜鉛が固まりとして存在しており、酸化亜鉛と、マンガンが添加された硫化亜鉛とは分離して存在することがわかる。図１７にはＴＥＭ像、及びこれに重ね合わせたＥＤＸ分析の結果を示す。ＭｎはＺｎＳ相よりＺｎＯ相に多く検出されたことがわかる。
【００８９】
この蛍光体材料を用いて、実施例１と同様にして分散型のＥＬ素子を形成した。ＥＬ素子に４００Ｖ、５００００Ｈｚの交流電圧を加えたところ、約６０ｃｄ／ｍ２の輝度の発光を得た（図７）。具体的には、周波数０〜５００００Ｈｚの範囲で、輝度が０〜６０ｃｄ／ｍ２へ非線形的に上昇するＥＬ特性であった。
【００９０】
また本発明の蛍光体材料は、外部から応力を付与して内部に欠陥をつくる欠陥生成工程がないため、特性ばらつきが少ないＥＬ素子を作製することができる。
【実施例３】
【００９１】
本実施例では、新規な蛍光体材料を形成する別の実施例を説明する。
【００９２】
酸化亜鉛（ＺｎＯ）、５ｇとマンガン（Ｍｎ）、０．８７８ｇを遊星ボールミルに入れ、湿式法で３００ｒｐｍ、１時間粉砕した。酸化亜鉛を金属酸化物として用い、遷移金属であるマンガンは導電性を調整する添加剤として用いた。乾燥した後、１３００℃にて３時間焼成し、酸化亜鉛マンガン固溶体ＺｎＯ：Ｍｎを得た。固溶体を形成しやすくするため、焼成の際圧力約２００ＭＰａでペレットに成型して、焼成ペレットとした。
【００９３】
焼成ペレットを乳鉢で粉砕し、その後、酸化亜鉛マンガン固溶体ＺｎＯ：Ｍｎ、４．５５１ｇに対し、ＣｕＣｌであらかじめ活性化された硫化亜鉛ＺｎＳ：ＣｕＣｌ、５．４４９ｇを混合して混合物を形成した。混合物では、マンガンは硫化亜鉛にも固溶し、発光中心材料として機能する。酸化亜鉛に対するマンガンの添加量は２６ｍｏｌ％であり、酸化亜鉛と硫化亜鉛のｍｏｌ比は４６：５４である。硫化亜鉛は母体材料として用いており、あらかじめ固溶させた材料を母体材料に用いてもよい。なお、マンガンのような遷移金属を添加しなくとも発光させることができる。
【００９４】
混合物を１３００℃にて３時間焼成し、共晶構造（コンポジット構造）を持った蛍光体材料を得た。本実施例でも、硫化亜鉛が混合された後の焼成は窒素雰囲気で行った。共晶構造を得やすくするため、焼成の際圧力約２００ＭＰａでペレットに成型して、焼成ペレットとした。焼成ペレットを再度乳鉢で粉砕した後、１００ミクロンの開口を持つフルイを通して、共晶構造（コンポジット構造）を持った蛍光体材料の粉末を得ることができた。
【００９５】
以上のように、金属酸化物を例とした導電性物質のＺｎＯと添加剤（つまり遷移金属）のＭｎを混合して焼成した材料を準備し、それに母体材料のＺｎＳ：ＣｕＣｌを添加して焼成して共晶構造を形成する手順によって、共晶構造（コンポジット構造）を持った蛍光体材料を作製した。共晶構造（コンポジット構造）を持った蛍光体材料は、外部から応力を付与して内部に欠陥をつくる欠陥生成工程がない。
【００９６】
１３００℃にて３時間焼成して得た物質をＴＥＭ観察したところ、２種類の相が認められた。ＥＤＸにより１つの相にはＺｎＳが、他方にはＺｎＯが検出され、共晶構造（コンポジット構造）ができあがっていることが確認できた。
【００９７】
この蛍光体材料を用いて、実施例１と同様にして分散型ＥＬ素子を形成した。ＥＬ素子に４００Ｖ、５００００Ｈｚの交流電圧を加えたところ、約１００ｃｄ／ｍ２の輝度の発光を得た（図８）。具体的には、周波数０〜５００００Ｈｚの範囲で、輝度が０〜１００ｃｄ／ｍ２へ非線形的に上昇するＥＬ特性であった。
【００９８】
また本発明の蛍光体材料は、外部から応力を付与して内部に欠陥をつくる欠陥生成工程がないため、特性ばらつきが少ないＥＬ素子を作製することができる。
【実施例４】
【００９９】
本実施例では、新規な蛍光体材料を形成する別の実施例を説明する。本実施例では、第２族元素及び第６族元素からなる半導体と遷移金属が固溶した固溶物質と、導電性物質とが共晶構造をなす蛍光体材料の作製方法について説明する。なお、第２族元素及び第６族元素からなる半導体として硫化亜鉛、遷移金属としてマンガン、導電性物質として酸化インジウムを用いた。なお、マンガンのような遷移金属を添加しなくとも発光させることができる。
【０１００】
０．４３ｗｔ％のマンガンが添加された硫化亜鉛（ＺｎＳ：Ｍｎ）を用意する。マンガンと、硫化亜鉛とは固溶物質を形成している。この固溶体（ＺｎＳ：Ｍｎ）、２．３３６ｇと、酸化インジウム（Ｉｎ２Ｏ３）、１．６６４ｇとを遊星ボールミルに入れ、湿式法で３００ｒｐｍ、１時間粉砕して混合し、混合物を得た。その後乾燥させた。
【０１０１】
乾燥した後、混合物を１１５０℃にて３時間焼成して焼成物を得た。本実施例でも、硫化亜鉛が混合された後の焼成は窒素雰囲気で行った。共晶構造を得やすくするため、焼成の際ペレットに成型してもよい。焼成後、焼成物を乳鉢で粉砕し、１００ミクロンの開口を持つフルイを通して、コンポジット構造を持った蛍光体材料の粉末を得ることができた。
【０１０２】
共晶構造（コンポジット構造）を持った蛍光体材料は、外部から応力を付与して内部に欠陥をつくる欠陥生成工程がない。
【０１０３】
この蛍光体材料を用いて、実施例１と同様にして分散型のＥＬ素子を形成した。ＥＬ素子に４００Ｖ、５００００Ｈｚの交流電圧を加えたところ、約７０ｃｄ／ｍ２の輝度の発光を得た（図１８）。
【０１０４】
また本発明の蛍光体材料は、外部から応力を付与して内部に欠陥をつくる欠陥生成工程がないため、特性ばらつきが少ないＥＬ素子を作製することができる。
【実施例５】
【０１０５】
本実施例では、新規な蛍光体材料を形成する別の実施例を説明する。本実施例では、第２族元素及び第６族元素からなる半導体と遷移金属が固溶した第１の固溶物質と、導電性物質と添加剤が固溶した第２の固溶物質とが共晶構造をなす蛍光体材料の作製方法について説明する。なお、第２族元素及び第６族元素からなる半導体として硫化亜鉛、遷移金属としてマンガン、導電性物質として酸化インジウム、添加剤として酸化錫を用いた。なお、マンガンのような遷移金属を添加しなくとも発光させることができる。
【０１０６】
酸化インジウム（Ｉｎ２Ｏ３）、７．７７８ｇと、酸化錫（ＳｎＯ２）、０．２２２ｇとを遊星ボールミルに入れ、湿式法で３００ｒｐｍ、１時間粉砕し、その後乾燥させて、混合物を得た。乾燥した後、混合物を１１５０℃にて３時間焼成して固溶物質である酸化インジウム錫固溶体Ｉｎ２Ｏ３：Ｓｎを得た。固溶体を形成しやすくするため、焼成の際、圧力約２００ＭＰａでペレットに成型して、焼成ペレットとしている。
【０１０７】
０．４３ｗｔ％のＭｎであらかじめ活性化された硫化亜鉛ＺｎＳ：Ｍｎを用意する。マンガンと、硫化亜鉛とは固溶物質である固溶体ＺｎＳ：Ｍｎを形成している。
【０１０８】
上記焼成ペレットを乳鉢で粉砕し、酸化インジウム錫固溶体Ｉｎ２Ｏ３：Ｓｎ、１．６６４ｇに対して、固溶体ＺｎＳ：Ｍｎ、２．３３６ｇを遊星ボールミルに入れ、湿式法で３００ｒｐｍ、１時間粉砕して混合し、混合物を得た。
【０１０９】
混合物を、１１５０℃にて３時間焼成して、共晶構造（コンポジット構造）を持った蛍光体材料を得た。本実施例でも、硫化亜鉛が混合された後の焼成は窒素雰囲気で行い、共晶構造を得やすくするため、焼成の際ペレットに成型して、焼成ペレットを得た。焼成ペレットを乳鉢で粉砕し、１００ミクロンの開口を持つフルイを通して、コンポジット構造を持った蛍光体材料の粉末を得ることができた。
【０１１０】
共晶構造（コンポジット構造）を持った蛍光体材料は、外部から応力を付与して内部に欠陥をつくる欠陥生成工程がない。
【０１１１】
この蛍光体材料を用いて、実施例１と同様にして分散型のＥＬ素子を形成した。ＥＬ素子に４００Ｖ、５００００Ｈｚの交流電圧を加えたところ、約９２ｃｄ／ｍ２の輝度の発光を得た（図１９）。
【０１１２】
また本発明の蛍光体材料は、外部から応力を付与して内部に欠陥をつくる欠陥生成工程がないため、特性ばらつきが少ないＥＬ素子を作製することができる。
【実施例６】
【０１１３】
本実施例では、新規な蛍光体材料を形成する別の実施例を説明する。本実施例では、実施例５と異なり添加剤として酸化マグネシウムを用いた。
【０１１４】
酸化インジウム（Ｉｎ２Ｏ３）、２．９７７ｇと、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）、０．０２３ｇとを遊星ボールミルに入れ、湿式法で３００ｒｐｍ、１時間粉砕し、その後乾燥させて、混合物を得た。乾燥した後、混合物を１１５０℃にて３時間焼成して固溶物質である酸化インジウムマグネシウム固溶体Ｉｎ２Ｏ３：Ｍｇを得た。固溶体を形成しやすくするため、焼成の際、圧力約２００ＭＰａでペレットに成型して、焼成ペレットとしている。
【０１１５】
０．４３ｗｔ％のＭｎであらかじめ活性化された硫化亜鉛ＺｎＳ：Ｍｎを用意する。マンガンと、硫化亜鉛とは固溶物質である固溶体ＺｎＳ：Ｍｎを形成している。
【０１１６】
上記焼成ペレットを乳鉢で粉砕し、酸化インジウムマグネシウム固溶体Ｉｎ２Ｏ３：Ｍｇ、１．６６４ｇに対し、固溶体ＺｎＳ：Ｍｎ、２．３３６ｇを遊星ボールミルに入れ、湿式法で３００ｒｐｍ、１時間粉砕して混合し、混合物を得た。
【０１１７】
混合物を１１５０℃にて３時間焼成して、共晶構造（コンポジット構造）を持った蛍光体材料を得た。本実施例でも、硫化亜鉛が混合された後の焼成は窒素雰囲気で行い、共晶構造を得やすくするため、焼成の際ペレットに成型して、焼成ペレットを得た。焼成ペレットを乳鉢で粉砕し、１００ミクロンの開口を持つフルイを通して、コンポジット構造を持った蛍光体材料の粉末を得ることができた。
【０１１８】
共晶構造（コンポジット構造）を持った蛍光体材料は、外部から応力を付与して内部に欠陥をつくる欠陥生成工程がない。
【０１１９】
この蛍光体材料を用いて、実施例１と同様にして分散型のＥＬ素子を形成した。ＥＬ素子に４００Ｖ、５００００Ｈｚの交流電圧を加えたところ、約１２０ｃｄ／ｍ２の輝度の発光を得た（図２０）。
【０１２０】
また本発明の蛍光体材料は、外部から応力を付与して内部に欠陥をつくる欠陥生成工程がないため、ばらつきが少ないＥＬ素子を作製することができる。
【実施例７】
【０１２１】
本実施例では、新規な蛍光体材料を形成する別の実施例を説明する。本実施例では、実施例５と異なり、導電性物質として酸化亜鉛、添加剤として酸化ガリウムを用いた。
【０１２２】
酸化亜鉛（ＺｎＯ）、７．１３５ｇと、酸化ガリウム（Ｇａ２Ｏ３）、０．８６５ｇとを遊星ボールミルに入れ、湿式法で３００ｒｐｍ、１時間粉砕した。その後、乾燥させて、混合物を得た。乾燥した後、混合物を１１５０℃にて３時間焼成して固溶物質である酸化亜鉛ガリウム固溶体ＺｎＯ：Ｇａを得た。固溶体を形成しやすくするため、焼成の際、圧力約２００ＭＰａでペレットに成型して、焼成ペレットとしている。
【０１２３】
０．４３ｗｔ％のＭｎであらかじめ活性化された硫化亜鉛ＺｎＳ：Ｍｎを用意する。マンガンと、硫化亜鉛とは固溶物質である固溶体ＺｎＳ：Ｍｎを形成している。
【０１２４】
上記焼成ペレットを乳鉢で粉砕し、酸化亜鉛ガリウム固溶体ＺｎＯ：Ｇａ、１．８２１ｇに対して、固溶体ＺｎＳ：Ｍｎ、２．１７９ｇを遊星ボールミルに入れ、湿式法で３００ｒｐｍ、１時間粉砕して混合し、混合物を得た。
【０１２５】
混合物を、１１５０℃にて３時間焼成して、共晶構造（コンポジット構造）を持った蛍光体材料を得た。本実施例でも、硫化亜鉛が混合された後の焼成は窒素雰囲気で行い、共晶構造を得やすくするため、焼成の際ペレットに成型して、焼成ペレットを得た。焼成ペレットを乳鉢で粉砕し、１００ミクロンの開口を持つフルイを通して、コンポジット構造を持った蛍光体材料の粉末を得ることができた。
【０１２６】
共晶構造（コンポジット構造）を持った蛍光体材料は、外部から応力を付与して内部に欠陥をつくる欠陥生成工程がない。
【０１２７】
この蛍光体材料を用いて、実施例１と同様にして分散型のＥＬ素子を形成した。ＥＬ素子に４００Ｖ、５００００Ｈｚの交流電圧を加えたところ、約７０ｃｄ／ｍ２の輝度の発光を得た（図２１）。
【０１２８】
また本発明の蛍光体材料は、外部から応力を付与して内部に欠陥をつくる欠陥生成工程がないため、ばらつきが少ないＥＬ素子を作製することができる。
【実施例８】
【０１２９】
本実施例では、新規な蛍光体材料を形成する別の実施例を説明する。本実施例では、実施例５と異なり、導電性物質として酸化亜鉛、添加剤として酸化アルミニウムを用いた。
【０１３０】
酸化亜鉛（ＺｎＯ）、７．５０５ｇと、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）、０．４９５ｇとを遊星ボールミルに入れ、湿式法で３００ｒｐｍ、１時間粉砕した。その後、乾燥させて、混合物を得た。乾燥した後、混合物を１１５０℃にて３時間焼成して固溶物質である酸化亜鉛アルミニウム固溶体ＺｎＯ：Ａｌを得た。固溶体を形成しやすくするため、焼成の際、圧力約２００ＭＰａでペレットに成型して、焼成ペレットとしている。
【０１３１】
０．４３ｗｔ％のＭｎであらかじめ活性化された硫化亜鉛ＺｎＳ：Ｍｎを用意する。マンガンと、硫化亜鉛とは固溶物質である固溶体ＺｎＳ：Ｍｎを形成している。
【０１３２】
上記焼成ペレットを乳鉢で粉砕し、酸化亜鉛アルミニウム固溶体ＺｎＯ：Ａｌ、１．８２１ｇに対して、固溶体ＺｎＳ：Ｍｎ、２．１７９ｇを遊星ボールミルに入れ、湿式法で３００ｒｐｍ、１時間粉砕して混合し、混合物を得た。
【０１３３】
混合物を１１５０℃にて３時間焼成し、共晶構造（コンポジット構造）を持った蛍光体材料を得た。本実施例でも、硫化亜鉛が混合された後の焼成は窒素雰囲気で行い、共晶構造を得やすくするため、焼成の際ペレットに成型して、焼成ペレットを得た。焼成ペレットを乳鉢で粉砕し、１００ミクロンの開口を持つフルイを通して、コンポジット構造を持った蛍光体材料の粉末を得ることができた。
【０１３４】
共晶構造（コンポジット構造）を持った蛍光体材料は、外部から応力を付与して内部に欠陥をつくる欠陥生成工程がない。
【０１３５】
この蛍光体材料を用いて、実施例１と同様にして分散型のＥＬ素子を形成した。ＥＬ素子に４００Ｖ、５００００Ｈｚの交流電圧を加えたところ、約８８ｃｄ／ｍ２の輝度の発光を得た（図２２）。
【０１３６】
また本発明の蛍光体材料は、外部から応力を付与して内部に欠陥をつくる欠陥生成工程がないため、ばらつきが少ないＥＬ素子を作製することができる。
【実施例９】
【０１３７】
本実施例では、新規な蛍光体材料を形成する別の実施例を説明する。本実施例では、実施例５と異なり、導電性物質として酸化亜鉛、添加剤として酸化イリジウムを用いた。
【０１３８】
酸化亜鉛（ＺｎＯ）、２．４４３ｇと、酸化イリジウム（ＩｒＯ２）、０．５５７ｇとを遊星ボールミルに入れ、湿式法で３００ｒｐｍ、１時間粉砕し、その後乾燥させて、混合物を得た。乾燥した後、混合物を１１５０℃にて３時間焼成して固溶物質である酸化亜鉛イリジウム固溶体ＺｎＯ：Ｉｒを得た。固溶体を形成しやすくするため、焼成の際、圧力約２００ＭＰａでペレットに成型して、焼成ペレットとしている。
【０１３９】
０．４３ｗｔ％のＭｎであらかじめ活性化された硫化亜鉛ＺｎＳ：Ｍｎを用意する。マンガンと、硫化亜鉛とは固溶物質である固溶体ＺｎＳ：Ｍｎを形成している。
【０１４０】
上記焼成ペレットを乳鉢で粉砕し、酸化亜鉛イリジウム固溶体ＺｎＯ：Ｉｒ、１．８２１ｇに対し、固溶体ＺｎＳ：Ｍｎ、２．１７９ｇを遊星ボールミルに入れ、湿式法で３００ｒｐｍ、１時間粉砕して混合し、混合物を得た。
【０１４１】
混合物を１１５０℃にて３時間焼成して、共晶構造（コンポジット構造）を持った蛍光体材料を得た。本実施例でも、硫化亜鉛が混合された後の焼成は窒素雰囲気で行い、共晶構造を得やすくするため、焼成の際ペレットに成型して、焼成ペレットを得た。焼成ペレットを乳鉢で粉砕し、１００ミクロンの開口を持つフルイを通して、コンポジット構造を持った蛍光体材料の粉末を得ることができた。
【０１４２】
共晶構造（コンポジット構造）を持った蛍光体材料は、外部から応力を付与して内部に欠陥をつくる欠陥生成工程がない。
【０１４３】
この蛍光体材料を用いて、実施例１と同様にして分散型のＥＬ素子を形成した。ＥＬ素子に４００Ｖ、５００００Ｈｚの交流電圧を加えたところ、約１８．６ｃｄ／ｍ２の輝度の発光を得た（図２３）。
【０１４４】
また本発明の蛍光体材料は、外部から応力を付与して内部に欠陥をつくる欠陥生成工程がないため、ばらつきが少ないＥＬ素子を作製することができる。
【実施例１０】
【０１４５】
本実施例では、新規な蛍光体材料を形成する別の実施例を説明する。本実施例では、実施例４と異なり、導電性物質として酸化モリブデンを用いた。
【０１４６】
０．４３ｗｔ％のマンガンが添加された硫化亜鉛（ＺｎＳ：Ｍｎ）を用意する。マンガンと、硫化亜鉛とは固溶物質を形成している。この（ＺｎＳ：Ｍｎ）、２．６１８ｇと、酸化モリブデン（ＭｏＯ２）、０．３８２ｇとを遊星ボールミルに入れ、湿式法で３００ｒｐｍ、１時間粉砕して混合し、混合物を得た。その後、乾燥させた。
【０１４７】
乾燥した後、混合物を１１５０℃にて３時間焼成して焼成物を得た。本実施例でも、硫化亜鉛が混合された後の焼成は窒素雰囲気で行った。共晶構造を得やすくするため、焼成の際ペレットに成型してもよい。焼成後、焼成物を乳鉢で粉砕し、１００ミクロンの開口を持つフルイを通して、コンポジット構造を持った蛍光体材料の粉末を得ることができた。
【０１４８】
共晶構造（コンポジット構造）を持った蛍光体材料は、外部から応力を付与して内部に欠陥をつくる欠陥生成工程がない。
【０１４９】
この蛍光体材料を用いて、実施例１と同様にして分散型のＥＬ素子を形成した。ＥＬ素子に４００Ｖ、５００００Ｈｚの交流電圧を加えたところ、約４．３ｃｄ／ｍ２の輝度の発光を得た（図２４）。
【０１５０】
また本発明の蛍光体材料は、外部から応力を付与して内部に欠陥をつくる欠陥生成工程がないため、ばらつきが少ないＥＬ素子を作製することができる。
【実施例１１】
【０１５１】
本実施例では、新規な蛍光体材料を形成する別の実施例を説明する。本実施例では、実施例４と異なり導電性物質として酸化イリジウムを用いた。
【０１５２】
０．４３ｗｔ％のマンガンが添加された硫化亜鉛（ＺｎＳ：Ｍｎ）を用意する。マンガンと、硫化亜鉛とは固溶物質を形成している。この固溶体（ＺｎＳ：Ｍｎ）、２．３８９ｇと、酸化イリジウム（ＩｒＯ２）、０．６１１ｇとを遊星ボールミルに入れ、湿式法で３００ｒｐｍ、１時間粉砕して混合し、混合物を得た。その後、乾燥させた。
【０１５３】
乾燥した後、混合物を１１５０℃にて３時間焼成して焼成物を得た。本実施例でも、硫化亜鉛が混合された後の焼成は窒素雰囲気で行った。共晶構造を得やすくするため、焼成の際ペレットに成型してもよい。焼成後、焼成物を乳鉢で粉砕し、１００ミクロンの開口を持つフルイを通して、コンポジット構造を持った蛍光体材料の粉末を得ることができた。
【０１５４】
共晶構造（コンポジット構造）を持った蛍光体材料は、外部から応力を付与して内部に欠陥をつくる欠陥生成工程がない。
【０１５５】
この蛍光体材料を用いて、実施例１と同様にして分散型のＥＬ素子を形成した。ＥＬ素子に４００Ｖ、５００００Ｈｚの交流電圧を加えたところ、約８．７ｃｄ／ｍ２の輝度の発光を得た（図２５）。
【０１５６】
また本発明の蛍光体材料は、外部から応力を付与して内部に欠陥をつくる欠陥生成工程がないため、特性ばらつきが少ないＥＬ素子を作製することができる。
【実施例１２】
【０１５７】
本実施例では、新規な蛍光体材料を形成する別の実施例を説明する。本実施例では、第２族元素及び第６族元素からなる半導体と遷移金属とが固溶した固溶物質と、第３族元素及び第５族元素からなる半導体とが共晶構造をなす蛍光体材料の作製方法について説明する。なお、第２族元素及び第６族元素として硫化亜鉛、遷移金属としてマンガン、第３族元素及び第５族元素からなる半導体として燐化インジウムを用いた。なお、マンガンのような遷移金属を添加しなくとも発光させることができる。
【０１５８】
０．４３ｗｔ％のマンガンが添加された硫化亜鉛（ＺｎＳ：Ｍｎ）を用意する。マンガンと、硫化亜鉛とは固溶物質を形成している。この固溶体（ＺｎＳ：Ｍｎ）、２．９１１ｇと、燐化インジウム（ＩｎＰ）、１．０８９ｇとを遊星ボールミルに入れ、湿式法で３００ｒｐｍ、１時間粉砕して混合し、混合物を得た。その後、乾燥させた。
【０１５９】
乾燥した後、混合物を１１５０℃にて３時間焼成して焼成物を得た。本実施例でも、硫化亜鉛が混合された後の焼成は窒素雰囲気で行った。共晶構造を得やすくするため、焼成の際ペレットに成型してもよい。焼成後、焼成物を乳鉢で粉砕し、１００ミクロンの開口を持つフルイを通して、コンポジット構造を持った蛍光体材料の粉末を得ることができた。
【０１６０】
共晶構造（コンポジット構造）を持った蛍光体材料は、外部から応力を付与して内部に欠陥をつくる欠陥生成工程がない。
【０１６１】
この蛍光体材料を用いて、実施例１と同様にして分散型のＥＬ素子を形成した。ＥＬ素子に４００Ｖ、５００００Ｈｚの交流電圧を加えたところ、約２３２ｃｄ／ｍ２の輝度の発光を得た（図２６）。
【０１６２】
また本発明の蛍光体材料は、外部から応力を付与して内部に欠陥をつくる欠陥生成工程がないため、特性ばらつきが少ないＥＬ素子を作製することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１６３】
【図１】実施例１のＥＬ素子の構造を示した断面図である。
【図２】実施例１のＥＬ素子の構造を示した断面図である。
【図３】実施例１のＥＬ素子を用いたＥＬ特性を示した図である。
【図４】実施例１のＥＬ素子を用いたＥＬ特性を示した図である。
【図５】実施例２の蛍光体材料のＳＩＭを示す図である。
【図６】実施例２の蛍光体材料のＳＩＭ及びＥＤＸ結果を示す図である。
【図７】実施例２のＥＬ素子を用いたＥＬ特性を示した図である。
【図８】実施例３のＥＬ素子を用いたＥＬ特性を示した図である。
【図９】本実施の形態の発光装置を示した図である。
【図１０】本実施の形態の発光装置を示した図である。
【図１１】本実施の形態の発光装置を示した図である。
【図１２】本実施の形態の発光装置を示した図である。
【図１３】本実施の形態の発光装置を示した図である。
【図１４】本実施の形態の発光装置を示した図である。
【図１５】本実施の形態の電子機器を示した図である。
【図１６】本実施の形態の電子機器を示した図である。
【図１７】実施例２の蛍光体材料のＴＥＭ及びＥＤＸを示す図である。
【図１８】実施例４のＥＬ素子を用いたＥＬ特性を示した図である。
【図１９】実施例５のＥＬ素子を用いたＥＬ特性を示した図である。
【図２０】実施例６のＥＬ素子を用いたＥＬ特性を示した図である。
【図２１】実施例７のＥＬ素子を用いたＥＬ特性を示した図である。
【図２２】実施例８のＥＬ素子を用いたＥＬ特性を示した図である。
【図２３】実施例９のＥＬ素子を用いたＥＬ特性を示した図である。
【図２４】実施例１０のＥＬ素子を用いたＥＬ特性を示した図である。
【図２５】実施例１１のＥＬ素子を用いたＥＬ特性を示した図である。
【図２６】実施例１２のＥＬ素子を用いたＥＬ特性を示した図である。
【符号の説明】
【０１６４】
１００ ガラス基板
１０１ 電極
１０３ 発光層
１０４ 誘電体層
１０５ 対向電極
１０６ 光
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第２族元素及び第６族元素からなる半導体と、
第２族元素と第６族元素とからなる半導体、第３族元素と第５族元素からなる半導体、アルカリ土類金属、及び第３族元素若しくは第６族元素からなる三元系材料のいずれか一との共晶構造をなしていることを特徴とする蛍光体材料。
【請求項２】
導電性物質と、
第２族元素と第６族元素とからなる半導体、第３族元素と第５族元素からなる半導体、アルカリ土類金属、及び第３族元素若しくは第６族元素からなる三元系材料のいずれか一との共晶構造をなしていることを特徴とする蛍光体材料。
【請求項３】
第２族元素及び第６族元素からなる半導体と、遷移金属とが固溶した固溶物質と、
第２族元素と第６族元素とからなる半導体、第３族元素と第５族元素からなる半導体、アルカリ土類金属、及び第３族元素若しくは第６族元素からなる三元系材料のいずれか一との共晶構造をなしていることを特徴とする蛍光体材料。
【請求項４】
導電性物質と、遷移金属とが固溶した固溶物質と、
第２族元素と第６族元素とからなる半導体、第３族元素と第５族元素からなる半導体、アルカリ土類金属、及び第３族元素若しくは第６族元素からなる三元系材料のいずれか一との共晶構造をなしていることを特徴とする蛍光体材料。
【請求項５】
請求項３又は４において、
前記第２族元素と第６族元素とからなる半導体、第３族元素と第５族元素からなる半導体、アルカリ土類金属、及び第３族元素若しくは第６族元素からなる三元系材料のいずれか一の中に前記固溶物質は固まりとして存在することを特徴とする蛍光体材料。
【請求項６】
請求項３又は４において、
前記第２族元素と第６族元素とからなる半導体、第３族元素と第５族元素からなる半導体、アルカリ土類金属、及び第３族元素若しくは第６族元素からなる三元系材料のいずれか一と、前記固溶物質とは分離していることを特徴とする蛍光体材料。
【請求項７】
請求項２、４乃至６のいずれか一において、
前記導電性物質は、金属酸化物であり、
前記金属酸化物は、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、酸化ニッケル（ＮｉＯ）、酸化スズ（ＳｎＯ２）、酸化チタン（ＴｉＯ２）、三酸化コバルト（ＣｏＯ３）、酸化コバルト（ＣｏＯ）、酸化タングステン（ＷＯ３）、酸化モリブデン（ＭｏＯ３）、三酸化バナジウム（Ｖ２Ｏ３）、五酸化バナジウム（Ｖ２Ｏ５）、インジウムスズオキサイド（ＩＴＯ）、酸化インジウム（Ｉｎ２Ｏ３）、三酸化レニウム（ＲｅＯ３）、酸化ルテニウム（ＲｕＯ２）、酸化ストロンチウムルテニウム（ＳｒＲｕＯ３）、酸化ストロンチウムイリジウム（ＳｒＩｒＯ３）、及び酸化バリウム鉛（ＢａＰｂＯ３）のいずれか一であることを特徴とする蛍光体材料。
【請求項８】
請求項３乃至７のいずれか一において、
前記固溶物質は、前記遷移金属を、前記第２族元素と第６族元素とからなる半導体、第３族元素と第５族元素からなる半導体、アルカリ土類金属、及び第３族元素若しくは第６族元素からなる三元系材料のいずれか一に対して０．０１ｍｏｌ％以上１００ｍｏｌ％以下の比で有することを特徴とする蛍光体材料。
【請求項９】
請求項３乃至８のいずれか一において、
前記遷移金属はマンガン（Ｍｎ）、銅（Ｃｕ）、及びクロム（Ｃｒ）のいずれか一であることを特徴とする蛍光体材料。
【請求項１０】
請求項３乃至９のいずれか一において、
前記第２族元素と第６族元素とからなる半導体、第３族元素と第５族元素からなる半導体、アルカリ土類金属、及び第３族元素若しくは第６族元素からなる三元系材料のいずれか一に対する前記固溶物質のｍｏｌ比は、０．１以上１００以下の範囲を有することを特徴とする蛍光体材料。
【請求項１１】
請求項３乃至１０のいずれか一において、
前記第２族元素と第６族元素とからなる半導体、第３族元素と第５族元素からなる半導体、アルカリ土類金属、及び第３族元素若しくは第６族元素からなる三元系材料のいずれか一に対する前記固溶物質のｍｏｌ比は、０．３以上３以下の範囲を有することを特徴とする蛍光体材料。
【請求項１２】
請求項３乃至１１のいずれか一において、
前記固溶物質の粒径は、前記第２族元素と第６族元素とからなる半導体、第３族元素と第５族元素からなる半導体、アルカリ土類金属、及び第３族元素若しくは第６族元素からなる三元系材料のいずれか一の粒径よりも小さいことを特徴とする蛍光体材料。
【請求項１３】
請求項３乃至１２のいずれか一において、
前記固溶物質の粒径は、前記第２族元素と第６族元素とからなる半導体、第３族元素と第５族元素からなる半導体、アルカリ土類金属、及び第３族元素若しくは第６族元素からなる三元系材料のいずれか一の粒径の１／２以下であることを特徴とする蛍光体材料。
【請求項１４】
請求項１乃至１３のいずれか一において、
前記第２族元素と第６族元素とからなる半導体、第３族元素と第５族元素からなる半導体、アルカリ土類金属、及び第３族元素若しくは第６族元素からなる三元系材料のいずれか一は、硫化カドミウム（ＣｄＳ）、セレン化カドミウム（ＣｄＳｅ）、テルル化カドニウニウム（ＣｄＴｅ）、硫化亜鉛（ＺｎＳ）、セレン化亜鉛（ＺｎＳｅ）、テルル化亜鉛（ＺｎＴｅ）、硫化カルシウム（ＣａＳ）、硫化マグネシウム（ＭｇＳ）、硫化ストロンチウム（ＳｒＳ）、リン化ガリウム（ＧａＰ）、及び砒化ガリウム（ＧａＡｓ）のいずれか一であることを特徴とする蛍光体材料。
【請求項１５】
第２族元素及び第６族元素からなる半導体と、遷移金属とが固溶した固溶物質と、
導電性物質との共晶構造をなしていることを特徴とする蛍光体材料。
【請求項１６】
第２族元素及び第６族元素からなる半導体と、遷移金属とが固溶した第１の固溶物質と、
導電性物質と、添加剤とが固溶した第２の固溶物質との共晶構造をなしていることを特徴とする蛍光体材料。
【請求項１７】
第２族元素及び第６族元素からなる半導体と、遷移金属とが固溶した固溶物質と、
第３族元素及び第５族元素からなる半導体との共晶構造をなしていることを特徴とする蛍光体材料。
【請求項１８】
請求項１５乃至１７のいずれか一において、
前記遷移金属はマンガン（Ｍｎ）、銅（Ｃｕ）、及びクロム（Ｃｒ）のいずれか一であることを特徴とする蛍光体材料。
【請求項１９】
第２族元素と第６族元素とからなる半導体又は導電性物質と、遷移金属とを混合して焼成し、
前記焼成された材料に、第２族元素と第６族元素とからなる半導体、第３族元素と第５族元素からなる半導体、アルカリ土類金属、及び３族元素若しくは６族元素からなる三元系材料のいずれか一を添加して焼成し、共晶構造を形成することを特徴とする蛍光体材料の作製方法。
【請求項２０】
第２族元素と第６族元素とからなる半導体、第３族元素と第５族元素からなる半導体、アルカリ土類金属、及び第３族元素若しくは第６族元素からなる三元系材料のいずれか一と、遷移金属とを混合して焼成し、
前記焼成された材料に、第２族元素と第６族元素とからなる半導体又は導電性物質を添加して焼成し、共晶構造を形成することを特徴とする蛍光体材料の作製方法。
【請求項２１】
第２族元素と第６族元素とからなる半導体又は導電性物質と、第２族元素と第６族元素とからなる半導体、第３族元素と第５族元素からなる半導体、アルカリ土類金属、及び第３族元素若しくは第６族元素からなる三元系材料のいずれか一と、遷移金属と、を混合して焼成して共晶構造を形成することを特徴とする蛍光体材料の作製方法。
【請求項２２】
請求項１９乃至２１のいずれか一において、
前記第２族元素と第６族元素とからなる半導体又は導電性物質の粒径を０．０１μｍ以上１μｍ以下として混合することを特徴とする蛍光体材料の作製方法。
【請求項１】
第２族元素及び第６族元素からなる半導体と、
第２族元素と第６族元素とからなる半導体、第３族元素と第５族元素からなる半導体、アルカリ土類金属、及び第３族元素若しくは第６族元素からなる三元系材料のいずれか一との共晶構造をなしていることを特徴とする蛍光体材料。
【請求項２】
導電性物質と、
第２族元素と第６族元素とからなる半導体、第３族元素と第５族元素からなる半導体、アルカリ土類金属、及び第３族元素若しくは第６族元素からなる三元系材料のいずれか一との共晶構造をなしていることを特徴とする蛍光体材料。
【請求項３】
第２族元素及び第６族元素からなる半導体と、遷移金属とが固溶した固溶物質と、
第２族元素と第６族元素とからなる半導体、第３族元素と第５族元素からなる半導体、アルカリ土類金属、及び第３族元素若しくは第６族元素からなる三元系材料のいずれか一との共晶構造をなしていることを特徴とする蛍光体材料。
【請求項４】
導電性物質と、遷移金属とが固溶した固溶物質と、
第２族元素と第６族元素とからなる半導体、第３族元素と第５族元素からなる半導体、アルカリ土類金属、及び第３族元素若しくは第６族元素からなる三元系材料のいずれか一との共晶構造をなしていることを特徴とする蛍光体材料。
【請求項５】
請求項３又は４において、
前記第２族元素と第６族元素とからなる半導体、第３族元素と第５族元素からなる半導体、アルカリ土類金属、及び第３族元素若しくは第６族元素からなる三元系材料のいずれか一の中に前記固溶物質は固まりとして存在することを特徴とする蛍光体材料。
【請求項６】
請求項３又は４において、
前記第２族元素と第６族元素とからなる半導体、第３族元素と第５族元素からなる半導体、アルカリ土類金属、及び第３族元素若しくは第６族元素からなる三元系材料のいずれか一と、前記固溶物質とは分離していることを特徴とする蛍光体材料。
【請求項７】
請求項２、４乃至６のいずれか一において、
前記導電性物質は、金属酸化物であり、
前記金属酸化物は、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、酸化ニッケル（ＮｉＯ）、酸化スズ（ＳｎＯ２）、酸化チタン（ＴｉＯ２）、三酸化コバルト（ＣｏＯ３）、酸化コバルト（ＣｏＯ）、酸化タングステン（ＷＯ３）、酸化モリブデン（ＭｏＯ３）、三酸化バナジウム（Ｖ２Ｏ３）、五酸化バナジウム（Ｖ２Ｏ５）、インジウムスズオキサイド（ＩＴＯ）、酸化インジウム（Ｉｎ２Ｏ３）、三酸化レニウム（ＲｅＯ３）、酸化ルテニウム（ＲｕＯ２）、酸化ストロンチウムルテニウム（ＳｒＲｕＯ３）、酸化ストロンチウムイリジウム（ＳｒＩｒＯ３）、及び酸化バリウム鉛（ＢａＰｂＯ３）のいずれか一であることを特徴とする蛍光体材料。
【請求項８】
請求項３乃至７のいずれか一において、
前記固溶物質は、前記遷移金属を、前記第２族元素と第６族元素とからなる半導体、第３族元素と第５族元素からなる半導体、アルカリ土類金属、及び第３族元素若しくは第６族元素からなる三元系材料のいずれか一に対して０．０１ｍｏｌ％以上１００ｍｏｌ％以下の比で有することを特徴とする蛍光体材料。
【請求項９】
請求項３乃至８のいずれか一において、
前記遷移金属はマンガン（Ｍｎ）、銅（Ｃｕ）、及びクロム（Ｃｒ）のいずれか一であることを特徴とする蛍光体材料。
【請求項１０】
請求項３乃至９のいずれか一において、
前記第２族元素と第６族元素とからなる半導体、第３族元素と第５族元素からなる半導体、アルカリ土類金属、及び第３族元素若しくは第６族元素からなる三元系材料のいずれか一に対する前記固溶物質のｍｏｌ比は、０．１以上１００以下の範囲を有することを特徴とする蛍光体材料。
【請求項１１】
請求項３乃至１０のいずれか一において、
前記第２族元素と第６族元素とからなる半導体、第３族元素と第５族元素からなる半導体、アルカリ土類金属、及び第３族元素若しくは第６族元素からなる三元系材料のいずれか一に対する前記固溶物質のｍｏｌ比は、０．３以上３以下の範囲を有することを特徴とする蛍光体材料。
【請求項１２】
請求項３乃至１１のいずれか一において、
前記固溶物質の粒径は、前記第２族元素と第６族元素とからなる半導体、第３族元素と第５族元素からなる半導体、アルカリ土類金属、及び第３族元素若しくは第６族元素からなる三元系材料のいずれか一の粒径よりも小さいことを特徴とする蛍光体材料。
【請求項１３】
請求項３乃至１２のいずれか一において、
前記固溶物質の粒径は、前記第２族元素と第６族元素とからなる半導体、第３族元素と第５族元素からなる半導体、アルカリ土類金属、及び第３族元素若しくは第６族元素からなる三元系材料のいずれか一の粒径の１／２以下であることを特徴とする蛍光体材料。
【請求項１４】
請求項１乃至１３のいずれか一において、
前記第２族元素と第６族元素とからなる半導体、第３族元素と第５族元素からなる半導体、アルカリ土類金属、及び第３族元素若しくは第６族元素からなる三元系材料のいずれか一は、硫化カドミウム（ＣｄＳ）、セレン化カドミウム（ＣｄＳｅ）、テルル化カドニウニウム（ＣｄＴｅ）、硫化亜鉛（ＺｎＳ）、セレン化亜鉛（ＺｎＳｅ）、テルル化亜鉛（ＺｎＴｅ）、硫化カルシウム（ＣａＳ）、硫化マグネシウム（ＭｇＳ）、硫化ストロンチウム（ＳｒＳ）、リン化ガリウム（ＧａＰ）、及び砒化ガリウム（ＧａＡｓ）のいずれか一であることを特徴とする蛍光体材料。
【請求項１５】
第２族元素及び第６族元素からなる半導体と、遷移金属とが固溶した固溶物質と、
導電性物質との共晶構造をなしていることを特徴とする蛍光体材料。
【請求項１６】
第２族元素及び第６族元素からなる半導体と、遷移金属とが固溶した第１の固溶物質と、
導電性物質と、添加剤とが固溶した第２の固溶物質との共晶構造をなしていることを特徴とする蛍光体材料。
【請求項１７】
第２族元素及び第６族元素からなる半導体と、遷移金属とが固溶した固溶物質と、
第３族元素及び第５族元素からなる半導体との共晶構造をなしていることを特徴とする蛍光体材料。
【請求項１８】
請求項１５乃至１７のいずれか一において、
前記遷移金属はマンガン（Ｍｎ）、銅（Ｃｕ）、及びクロム（Ｃｒ）のいずれか一であることを特徴とする蛍光体材料。
【請求項１９】
第２族元素と第６族元素とからなる半導体又は導電性物質と、遷移金属とを混合して焼成し、
前記焼成された材料に、第２族元素と第６族元素とからなる半導体、第３族元素と第５族元素からなる半導体、アルカリ土類金属、及び３族元素若しくは６族元素からなる三元系材料のいずれか一を添加して焼成し、共晶構造を形成することを特徴とする蛍光体材料の作製方法。
【請求項２０】
第２族元素と第６族元素とからなる半導体、第３族元素と第５族元素からなる半導体、アルカリ土類金属、及び第３族元素若しくは第６族元素からなる三元系材料のいずれか一と、遷移金属とを混合して焼成し、
前記焼成された材料に、第２族元素と第６族元素とからなる半導体又は導電性物質を添加して焼成し、共晶構造を形成することを特徴とする蛍光体材料の作製方法。
【請求項２１】
第２族元素と第６族元素とからなる半導体又は導電性物質と、第２族元素と第６族元素とからなる半導体、第３族元素と第５族元素からなる半導体、アルカリ土類金属、及び第３族元素若しくは第６族元素からなる三元系材料のいずれか一と、遷移金属と、を混合して焼成して共晶構造を形成することを特徴とする蛍光体材料の作製方法。
【請求項２２】
請求項１９乃至２１のいずれか一において、
前記第２族元素と第６族元素とからなる半導体又は導電性物質の粒径を０．０１μｍ以上１μｍ以下として混合することを特徴とする蛍光体材料の作製方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【公開番号】特開２００８−２６６６１２（Ｐ２００８−２６６６１２Ａ）
【公開日】平成２０年１１月６日（２００８．１１．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−７３１９７（Ｐ２００８−７３１９７）
【出願日】平成２０年３月２１日（２００８．３．２１）
【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２０年１１月６日（２００８．１１．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年３月２１日（２００８．３．２１）
【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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