CN101516145A - 无机el蓝色发光体及其制造方法、以及发光装置 - Google Patents

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Abstract

本发明名称为无机EL蓝色发光体及其制造方法、以及发光装置。在无机EL蓝色发光体的制造中，至少混合硫化物发光体及稀土－铜氧硫属化合物(MCuOS：注意，M为稀土金属)，并在600℃以上且1000℃以下的温度下对所获得的混合物进行焙烧来可以在所述硫化物发光体中包含稀土－铜氧硫属化合物(MCuOS)。

Description

无机EL蓝色发光体及其制造方法、以及发光装置
技术领域
本发明涉及无机EL蓝色发光体的制造方法、以及使用无机EL蓝色发光体的发光装置。
背景技术
长期以来对将电致发光(Electro Luminescence)应用于面光源(背光灯)或图像显示装置(显示器)的开发不断进展，其中有很多是对EL材料或EL元件的结构的研究。
EL元件可以大致分为无机EL元件和有机EL元件，其中主要使用有机EL材料而形成并使用直流驱动的EL元件为有机EL元件，而主要使用无机EL材料而形成并使用交流驱动的EL元件为无机EL元件。
作为用于无机EL元件的无机El材料，显示蓝色发光的发光体的包含BaAl2S4的发光体是公知的。这是将用作发光中心的铕(Eu)添加到由BaAl2S4表示的母体材料中而获得的发光体(BaAl2S4:Eu)(例如，参照非专利文献1：Noboru Miura和其他人，J.Appl.Phys.Vol.38，L1291-L1292(1999))。
除此之外，具有ZnS的发光体也是公知的(例如，参照专利文献1：日本专利申请公开H07-157759号公报)。并且已知通过对具有ZnS的发光体中添加铜(Cu)而获得的发光体(ZnS:Cu)的发光为能够在450nm至550nm的波长区域获得宽的发光峰值的蓝绿色发光。
另外，已知通过对ZnS添加银(Ag)而获得的发光体(ZnS:Ag)(例如，参照非专利文献2：Su-Hua Yang和Meiso Yokoyama，J.Appl.Phys.Vol.41，L5609-L5613(2002))的发光为比通过添加铜(Cu)而获得的发光体(ZnS:Cu)的发光可以获得短波长且尖角的发光峰值的蓝色发光。
由此，通过添加银(Ag)而获得的发光体(ZnS:Ag)由于其颜色纯度好所以在应用到无机EL元件中的方面被认为很有前途。另一方面，通过添加银(Ag)而获得的发光体(ZnS:Ag)虽然在紫外线激活或电子线激活的情况下显示强度大的发光，但是在电场激活的情况下几乎不显示发光，因而，在现阶段其不能作为用于无机EL元件的蓝色发光体而使用。
发明内容
于是，发明的目的在于制造在电场激活的情况下显示蓝色发光的发光体(蓝色发光体)，即可以应用于无机EL元件的蓝色发光体，并且减少其发光亮度的变化对色度坐标的影响。另外，发明的目的还在于提高显示在具有无机EL元件的发光装置上的图像的再现性、以及实现不容易受到亮度变化的影响的稳定的显示。
根据本发明的一个方式的无机EL蓝色发光体的制造方法，通过至少混合硫化物发光体及稀土-铜氧硫属化合物(MCuOS：注意，M为稀土金属)，并且在600℃以上且1000℃以下的温度下对所获得的混合物进行焙烧，而可以在硫化物发光体的一部分中包含稀土-铜氧硫属化合物(MCuOS)。
另外，本发明还可以包括如下结构，即在上述结构中对硫化物发光体及稀土-铜氧硫属化合物(MCuOS：注意，M为稀土金属)添加添加剂并混合。
另外，在上述结构中，硫化物发光体为选自ZnS:Ag，Cl、ZnS:Au，Cl、CdS:Ag，Cl、CdS:Au，Cl、CaS:Ag，Cl、CaS:Au，Cl中的任一种。
另外，在上述结构中，添加剂为可以在酸性溶液中溶解的金属氧化物，具体而言，添加剂为选自氧化锌(ZnO)、氧化镁(MgO)、氧化镧(La2O3)中的任一种。
另外，在上述结构中，稀土-铜氧硫属化合物(MCuOS)为选自镧-铜氧硫属化合物(LaCuOS)、铈-铜氧硫属化合物(CeCuOS)、钪-铜氧硫属化合物(ScCuOS)、钇-铜氧硫属化合物(YCuOS)中的任一种。
另外，在上述结构中，在添加添加剂的情况下，添加剂的添加浓度为所述硫化物发光体的0.1wt％以上且20wt％以下。
另外，在上述各个结构中，稀土-铜氧硫属化合物(MCuOS)的添加浓度为硫化物发光体的1wt％以上且5wt％以下。
另外，本发明的另一方式为在由组成公式ZnS:Ag，Cl表示的硫化物发光体的一部分中包含稀土-铜氧硫属化合物(MCuOS：注意，M为稀土金属)的无机EL蓝色发光体。
另外，上述结构中的硫化物发光体在400nm以上且500nm以下的波长区域具有发光峰值。
另外，本发明的另一方式为在一对电极之间具有无机EL层的发光元件，其中在无机EL层中包含上述无机EL蓝色发光体。
另外，除了上述结构以外，本发明还包括在一方电极和无机EL层之间至少具有电介质层的发光元件的结构。
另外，本发明的另一方式为使用上述发光元件形成的发光装置。
另外，本发明在其范畴中除了包括具有无机EL元件的发光装置以外，还包括具有发光装置的电子器具。由此，本说明书中的发光装置是指图像显示装置、发光装置、或光源(包括照明设备)。另外，发光装置还包括在发光装置中配备有连接器诸如FPC(柔性印刷电路)、TAB(载带自动键合)胶带或TCP(载带封装)的模块；在TAB胶带或TCP的端部设置有印刷线路板的模块；以及以COG(玻璃上芯片)方式将IC(集成电路)直接安装到无机EL元件的模块。
本发明可以提供随亮度变化的色度坐标的变化小的无机EL蓝色发光体。另外通过将使用上述无机EL蓝色发光体形成的无机EL元件应用于发光装置等中，可以提供可进行比以前更优越于再现性且不受到亮度变化的影响的稳定显示的发光装置。
附图说明
图1A和1B为说明无机EL蓝色发光体的图；
图2A至2C为说明无机EL元件的图；
图3A至3C为说明无源矩阵型发光装置的图；
图4为说明无源矩阵型发光装置的图；
图5为说明无源矩阵型发光装置的图；
图6A至6E为示出电子器具的图；
图7A至7C为示出电子器具的图；
图8为示出无机EL元件的频率-亮度特性的图；
图9为示出无机EL元件的电压-亮度特性的图；
图10为示出无机EL元件的发光亮度-色度坐标(X坐标、Y坐标)特性的图。
具体实施方式
下面，将参照附图详细说明本发明的实施方式的一个方式。但是，本发明不局限于以下说明，其方式及详细内容在不脱离本发明的宗旨及其范围下可以被变换为各种形式。因此，本发明不应该被解释为仅限定在以下所示的实施方式所记载的内容中。
实施方式1
在本实施方式中，对于本发明的一个方式的无机EL蓝色发光体的合成方法进行说明。
另外，本实施方式所示的无机EL蓝色发光体为具有稀土-铜氧硫属化合物(MCuOS)的硫化物发光体，并且可以使用固相法作为其合成方法。
在使用固相法的情况下，如图1A的流程所示，通过分别称量用作原料的硫化物发光体、添加剂、以及稀土-铜氧硫属化合物(MCuOS)并混合，然后在600℃以上且1000℃以下，更优选在700℃以上且800℃以下的温度下进行焙烧，洗涤，可以形成具有稀土-铜氧硫属化合物(MCuOS)的硫化物发光体。
用作原料的硫化物发光体由母体材料、活化剂、以及共活化剂构成。另外，母体材料为硫化物，例如可以使用硫化锌(ZnS)、硫化镉(CdS)、硫化钙(CaS)、硫化钇(Y2S3)、硫化镓(Ga2S3)、硫化锶(SrS)、硫化钡(BaS)等。此外，也可以使用三元混晶如硫化钙-镓(CaGa2S4)、硫化锶-镓(SrGa2S4)、硫化钡-镓(BaGa2S4)等。
另外，作为活化剂，例如可以使用金(Au)、银(Ag)、铜(Cu)等。另外，混合的活化剂的浓度为母体材料的0.01wt％至10wt％，优选在0.1wt％至1wt％的范围内。
另外，作为共活化剂，例如可以使用卤族元素如氟(F)、氯(Cl)、溴(Br)、碘(I)、砹(At)等；或铝(Al)等。此外，也可以使用由迁移金属或稀土金属和卤族元素构成的化合物。另外，混合的共活化剂的浓度为母体材料的0.01wt％至10wt％，优选在0.1wt％至1wt％的范围内。
由此，作为用作原料的硫化物发光体，例如可以使用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。另外，作为本实施方式中使用的硫化物发光体，也可以使用由上述母体材料、活化剂、以及共活化剂构成的一般在市场上出售的商品。另外，本实施方式中使用的硫化物发光体的粒径优选为5μm至30μm。
另外，作为稀土-铜氧硫属化合物(MCuOS，注意，M＝稀土金属)，例如可以使用镧-铜氧硫属化合物(LaCuOS)、铈-铜氧硫属化合物(CeCuOS)、钪-铜氧硫属化合物(ScCuOS)、钇-铜氧硫属化合物(YCuOS)等。另外，添加的稀土-铜氧硫属化合物(MCuOS)的浓度为硫化物发光体的1wt％至5wt％的范围内。
另外，也可以对上述硫化物发光体添加添加剂，并且可以使用可以在酸性溶液中溶解的金属氧化物。例如，可以使用氧化锌(ZnO)、氧化镁(MgO)、氧化镧(La2O3)等。另外，添加的添加剂的浓度为硫化物发光体的0.1wt％至20wt％的范围内。
焙烧后获得的粉末为作为无机EL元件用蓝色发光体的具有稀土-铜氧硫属化合物(MCuOS)的硫化物发光体，其具有如图1B所示那样的结构即在硫化物发光体101的一部分中具有稀土-铜氧硫属化合物(MCuOS)102的结构。由于通过洗涤该具有稀土-铜氧硫属化合物(MCuOS)的硫化物发光体，可以去除附着在发光体表面上的杂质等，所以可以获得高纯度的硫化物发光体。另外，作为这里使用的洗涤方法，可以举出醋酸(CH3COOH)洗涤、氯酸(HCl)洗涤、螯合洗涤等。
另外，作为具有稀土-铜氧硫属化合物(MCuOS)的硫化物发光体，例如可以使用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。另外，在本说明书中，将具有稀土-铜氧硫属化合物(MCuOS)的硫化物发光体如上那样以“(硫化物发光体的组成公式+MCuOS)”表示。
上述固相法与其他方法相比需要较高温度的焙烧，但是因为其是简单的方法，因此可以说其生产率好而适于批量生产。
以上述方式，可以形成作为无机EL蓝色发光体的具有稀土-铜氧硫属化合物(MCuOS)的硫化物发光体。另外，具有稀土-铜氧硫属化合物(MCuOS)的硫化物发光体在400nm以上且500nm以下的波长区域具有发光峰值，从而与已知的无机EL蓝色发光体相比，蓝色纯度高，并且随亮度变化的颜色纯度的变化小。因此，通过将该具有稀土-铜氧硫属化合物(MCuOS)的硫化物发光体应用于发光装置中，可以提供可进行比以前更优越于再现性并不受到亮度变化的影响的稳定显示的发光装置。
实施方式2
在本实施方式中，使用图2A至2C对于使用作为本发明的一个方式的无机EL蓝色发光体形成的分散型无机EL元件进行说明。
本实施方式所示的无机EL元件具有在衬底201上按顺序层叠第一电极202、无机EL层203、以及第二电极204的元件结构。另外，也可以在第一电极202和无机EL层203之间和/或在无机EL层203和第二电极204之间设置用作电介质的电介质层。
通过对第一电极202和第二电极204之间施加所希望的电压，可以从无机EL层203获得发光。另外，这里所示的无机EL元件以使用交流电源205对两个电极之间施加交流电压的交流驱动工作。
图2A至2C所示的衬底201应用具有绝缘表面的衬底或绝缘衬底。具体而言，可以使用铝硅酸盐玻璃、铝硼硅酸盐玻璃、钡硼酸盐玻璃之类的用于电子工业的各种玻璃衬底、石英衬底、陶瓷衬底或蓝宝石衬底等。
另外，第一电极202及第二电极204可以使用各种金属、合金、导电性化合物、以及它们的混合物等。具体而言，例如可以举出铟锡氧化物(ITO：Indium Tin Oxide)、包含硅或氧化硅的铟锡氧化物、氧化铟-氧化锌(IZO：Indium Zinc Oxide)、包含氧化钨及氧化锌的氧化铟等。除了这些以外，可以举出金(Au)、铂(Pt)、镍(Ni)、钨(W)、铬(Cr)、钼(Mo)、钛(Ti)、铁(Fe)、钴(Co)、铜(Cu)、钯(Pd)、铝(Al)、银(Ag)、锂(Li)、铯(Cs)、镁(Mg)、钙(Ca)、锶(Sr)、铒(Eu)、镱(Yb)、以及包含这些金属的合金或氮化物(例如，氮化钛)等。
通常通过溅射法形成这些材料的膜。例如，可以采用在氧化铟含有1wt％至20wt％的氧化锌的靶材，通过溅射法形成氧化铟-氧化锌。另外，可以采用在氧化铟含有0.5wt％至5wt％的氧化钨以及0.1wt％至1wt％的氧化锌的靶材，通过溅射法形成含有氧化钨及氧化锌的氧化铟。此外，可以使用真空蒸镀法。并且，也可以应用溶胶-凝胶法，通过喷墨法、旋涂法等来制造。
另外，第一电极202及第二电极204不局限于单层膜，也可以由叠层膜形成。另外，为了将从无机EL层203发射的光提取到外部，将第一电极202和第二电极204的任一方或双方形成为透过光。例如，使用ITO等的具有透光性的导电材料形成或者以几nm至几十nm的厚度形成银、铝等。另外，也可以采用由厚度被减薄的银、铝等的金属薄膜和使用ITO膜等的具有透光性的导电材料而形成的薄膜构成的叠层结构。
在第一电极202和第二电极204之间形成无机EL层203。无机EL层203具有在实施方式1中说明的作为无机EL蓝色发光体的具有稀土-铜氧硫属化合物(MCuOS)的硫化物发光体的颗粒207分散在粘合剂206中的结构。另外，作为具有稀土-铜氧硫属化合物(MCuOS)的硫化物发光体，例如可以使用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。另外，可以组合使用上述具有稀土-铜氧硫属化合物(MCuOS)的硫化物发光体和其他公知材料(例如，发光颜色不同的材料)等形成无机EL层203。
另外，用于无机EL层203的粘合剂为用于在无机EL层203中以分散的状态固定无机EL蓝色发光体的颗粒的物质。具体而言，可以使用有机绝缘材料或无机绝缘材料。另外，也可以使用有机绝缘材料及无机绝缘材料的混合材料。
作为用作粘合剂的上述有机绝缘材料，可以使用像氰乙基纤维素类树脂那样具有较高介电常数的聚合物或聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯类树脂、硅酮树脂、环氧树脂或偏氟乙烯等树脂。另外，也可以使用芳香族聚酰胺、聚苯并咪唑等耐热高分子或硅氧烷树脂。注意，硅氧烷树脂相当于包括Si-O-Si键的树脂。硅氧烷的骨架结构由硅(Si)和氧(O)的键构成。作为取代基，使用至少含有氢的有机基(如烷基或芳烃)。作为取代基，也可以使用氟基。此外，作为取代基，也可以使用至少含有氢的有机基和氟基。而且，也可以使用聚乙烯醇或聚乙烯醇缩丁醛等乙烯基树脂、酚醛树酯、酚醛清漆树脂、丙烯酸树脂、三聚氰胺树脂、聚氨酯树脂、唑树脂(聚苯并唑)等作为有机绝缘材料。另外，也可以通过在这些树脂中适当地混合钛酸钡(BaTiO3)或钛酸锶(SrTiO3)等具有高介电常数的微粒来调节介电常数。
另外，作为用作粘合剂的上述无机绝缘材料，可以使用选自氧化硅、氮化硅、含氧及氮的硅、氮化铝、含氧及氮的铝或氧化铝、氧化钛、钛酸钡、钛酸锶、钛酸铅、铌酸钾、铌酸铅、氧化钽、钽酸钡、钽酸锂、氧化钇、氧化锆、硫化锌、以及包括其他无机绝缘材料的物质中的材料。通过在有机绝缘材料中包含(添加)具有高介电常数的无机绝缘材料，可以进行进一步提高由无机EL蓝色发光体及粘合剂构成的无机EL层的介电常数等的控制。
使用包含实施方式1所示的无机EL蓝色发光体及粘合剂的溶液通过液滴喷射法、印刷法(丝网印刷或胶版印刷等)、旋涂法等的涂敷法、浸渍法、分配器法等来形成本实施方式中的无机EL层203。由此，作为形成包含无机EL蓝色发光体及粘合剂的溶液的溶剂，适当地选择使用作粘合剂的材料溶化并且可以进行粘度调整的适合于无机EL层的制造(各种湿法工序)及膜厚度控制的溶剂即可。例如，在作为粘合剂使用硅氧烷树脂的情况下，作为溶剂可以使用丙二醇一甲醚、丙二醇一甲醚醋酸酯(也称为PGMEA)、3-甲氧基-3-甲基-1-丁醇(也称为MMB)等的有机溶剂。
另外，无机EL层203的膜厚优选在10nm至1000nm的范围内。另外，在无机EL层203中，优选以50wt％以上且80wt％以下的比率包含无机EL蓝色发光体。
另外，本实施方式中的无机EL元件也可以具有如图2B和图2C所示那样在电极(第一电极202或第二电极204)和无机EL层203之间设置电介质层的结构。注意，图2B为在第二电极204和无机EL层203之间形成电介质层208的结构(单侧结构)，而图2C为在图2B的结构中还在第一电极202和无机EL层203之间形成电介质层209的结构(两侧结构)。图2B的单侧结构也可以具有在第一电极202和无机EL层203之间形成电介质层208的结构。
另外，电介质层(208、209)优选具有高绝缘耐压性、细致的膜质量、以及高介电常数。例如，作为电介质层(208、209)可以使用绝缘材料如氧化硅、氧化钇、氧化钛、氧化铝、氧化铪、氧化钽、钛酸钡、钛酸锶、钛酸铅、氮化硅、氧化锆等。而且，也可以使用它们的混合膜或两种以上的叠层膜。另外，作为电介质层的制造方法，可以使用溅射法、真空蒸镀法、CVD法等。另外，也可以将这些绝缘材料的颗粒分散在粘合剂中来形成电介质层。作为粘合剂材料，可以使用与已说明的用于无机EL层的粘合剂相同的材料。另外，电介质层的膜厚优选在10nm至1000nm的范围内。
通过上述方式，可以形成将作为无机EL元件用蓝色发光体的具有稀土-铜氧硫属化合物(MCuOS)的硫化物发光体用于无机EL层的无机EL元件。另外，具有稀土-铜氧硫属化合物(MCuOS)的硫化物发光体与已知的无机EL蓝色发光体相比，蓝色纯度高，并且随亮度变化的颜色纯度的变化小。因此，通过使用该具有稀土-铜氧硫属化合物(MCuOS)的硫化物发光体而形成的无机EL元件的蓝色纯度同样也高，并且可以形成随亮度变化的颜色纯度的变化小的无机EL元件。
实施方式3
在本实施方式3中，作为使用本发明的一个方式的无机EL元件形成的发光装置，使用图3A至3C和图4说明无源矩阵型发光装置。
无源矩阵型(也称为单纯矩阵型)发光装置具有如下结构：以条形(带状)并列的多个阳极和以条形并列的多个阴极设置为彼此正交，并且该交叉部分夹有发光层。由此，被选择(施加了电压)的阳极和被选择的阴极的交叉点上的像素发光。
图3A示出密封之前的像素部的俯视图，图3B为以在图3A中的虚线A-A’切割的截面图，图3C为以在图3A中的虚线B-B’切割的截面图。
在衬底301上作为基底绝缘层形成绝缘层304。另外，若不需要基底绝缘层，就不必特意形成绝缘层304。在绝缘层304上以条形等间隔地设置有多个第一电极313。另外，在第一电极313上设置有具有对应于各个像素的开口部的分隔壁314。具有开口部的分隔壁314由绝缘材料(光敏或非光敏有机材料(聚酰亚胺、丙烯酸、聚酰胺、聚酰亚胺酰胺、抗蚀剂或苯并环丁烯)或SOG膜(例如包含烷基的SiOx膜))构成。另外，对应于各个像素的开口部用作发光区域321。
在具有开口部的分隔壁314上设置与第一电极313交叉并彼此平行的多个反锥形的分隔壁322。根据光刻法使用其未被曝光的区域作为图案留下的正型光敏树脂，并将曝光量或显像时间控制为使图案下方的部分更多地被蚀刻，来形成反锥形的分隔壁322。
图4示出结束形成彼此平行的多个反锥形的分隔壁322时的立体图。注意，对与图3A至3C相同的部分使用相同的参考符号。
将具有开口部的分隔壁314及反锥形的分隔壁322的高度的总和设定为大于分别形成无机EL层及第二电极的膜的叠层膜的厚度。由此，形成分离成多个区域的无机EL层315和第二电极316。另外，分离成多个的区域分别电独立。
第二电极316为在与第一电极313交叉的方向上延伸的互相平行的条形电极。注意，形成无机EL层315及第二电极316的膜的一部分还形成在反锥形的分隔壁322上，但其与无机EL层315及第二电极316是隔开的。另外，本实施方式中的无机EL层至少包含在实施方式1中制造的无机EL蓝色发光体。例如，可以采用在粘合剂中分散有无机EL蓝色发光体的结构。另外，无机EL层315也可以设置有由电介质形成的电介质层、以及具有提高发光体的发光效率的功能的各种功能层。
发光装置也可以为在整个表面上发射相同颜色的光的单色发光装置，但是也可以通过适当地设置颜色转换层等，做出能够执行RGB颜色(或RGBW颜色)显示的发光装置或能够执行局部颜色显示的发光装置。在此，无机EL层315被分隔壁314及分隔壁322分离成多个区域。由此，通过将可以与分离的区域对应地转换成红色、绿色、蓝色的颜色转换层排列，可以做出进行RGB颜色显示的发光装置。另外，颜色转换层设置在发光层和提出光一侧的衬底之间即可。
另外，若有需要，使用密封罐或用来密封的玻璃衬底等的密封材料进行密封。在此，作为密封衬底使用玻璃衬底，使用密封剂等的粘接剂将衬底301和密封衬底贴合起来，使被密封剂等的粘接剂围绕的空间密封。对被密封的空间填充填充剂或干燥了的惰性气体。另外，还可以在衬底和密封材料之间封装干燥剂等，以便提高发光装置的可靠性。借助于干燥剂清除少量的水分，而完全干燥。另外，作为干燥剂，可以使用由化学吸附作用吸收水分的物质，诸如氧化钙或氧化钡等的碱土金属氧化物。另外，作为其他干燥剂，也可以使用诸如沸石和硅胶等的由物理吸附作用吸附水分的物质。然而，在设置有直接覆盖发光元件的密封材料，而可以充分地与外气遮断的情况下，不需要特别设置干燥剂。
接下来，图5示出在图3A至3C所示的无源矩阵型发光装置中安装有FPC等时的俯视图。
在图5中，构成图像显示的像素部具有彼此正交的扫描线组和数据线组。在此，图3A至3C的第一电极313相当于图5的扫描线503，第二电极316相当于数据线502，反锥形的分隔壁322相当于分隔壁504。在数据线502和扫描线503之间夹有EL层，并且区域505表示的交叉部分成为一个像素。
注意，扫描线503在布线端部与连接布线508电连接，并且连接布线508通过输入端子507连接到FPC 509b上。并且，数据线502通过输入端子506连接到FPC 509a上。
另外，若有需要，可以在射出表面上适当地设置诸如偏振片、圆偏振片(包括椭圆偏振片)、相位差板(λ/4片、λ/2片)、以及颜色滤光片等的光学膜。另外，也可以在偏振片或圆偏振片上设置抗反射膜。例如，可以执行抗眩光处理，该处理是利用表面的凹凸来扩散反射光并降低眩光的处理。
另外，虽然在图5示出了在衬底上没有设置驱动电路的例子，但本发明没有特别限制，也可以在衬底上安装具有驱动电路的IC芯片。
另外，在安装IC芯片的情况下，利用COG方式在像素部的周围(外侧)区域中分别安装数据线侧IC和扫描线侧IC，该数据线侧IC和扫描线侧IC中形成有用来将各个信号传送到像素部的驱动电路。作为安装技术，除了COG方式以外，还可以采用TCP或引线键合方式。TCP是一种在TAB胶带上安装有IC的方式，通过将TAB胶带连接到元件形成衬底上的布线来安装IC。数据线侧IC及扫描线侧IC可以使用硅衬底而形成，也可以使用在其上形成有由TFT形成的驱动电路的玻璃衬底、石英衬底、或塑料衬底而形成。另外，虽然示出了在单侧上设置一个IC的例子，但也可以在单侧上设置被分成多个的IC。
通过上述方式形成的无源矩阵型发光装置可以使用如下无机EL元件形成，即将本发明的一个方式的作为无机EL元件用蓝色发光体的具有稀土-铜氧硫属化合物(MCuOS)的硫化物发光体用于其无机EL层的无机EL元件。另外，具有稀土-铜氧硫属化合物(MCuOS)的硫化物发光体与已知的无机EL蓝色发光体相比，蓝色纯度高，并且随亮度变化的颜色纯度的变化小。因此，通过使用该具有稀土-铜氧硫属化合物(MCuOS)的硫化物发光体，可以形成可进行比以前更优越于再现性并不受到亮度变化的影响的稳定的显示的发光装置。
另外，本实施方式3所示的结构可以与实施方式1或实施方式2所示的结构适当地组合。
实施方式4
在本实施方式中，说明使用本发明的一个方式的发光装置完成的各种电子器具。
作为应用发光装置的电子器具，可以举出电视机、影像拍摄装置如摄像机和数码相机等、护目镜型显示器(头盔显示器)、导航系统、音响再生装置(汽车音响、音响组件等)、笔记本电脑、游戏机、便携式信息终端(便携式电脑、移动电话、携带式游戏机、或电子书籍等)、具有记录介质的图像再现装置(具体而言，具备用于再现记录介质如数字通用光盘(DVD)等并显示该图像的显示装置的装置)、照明设备等。图6A至6E和图7A至7C示出这些电子器具的具体例子。
图6A示出了显示装置，其包括框体8001、支撑台8002、显示部8003、扬声器部8004、视频输入端子8005等。在此，该显示装置是通过将发光装置用于其显示部8003来制造的。另外，显示装置包括用于个人电脑、TV播放接收、广告显示等的所有用于信息显示的装置。在显示装置中，使用作为无机EL元件用蓝色发光体的具有稀土-铜氧硫属化合物(MCuOS)的硫化物发光体来形成的发光装置可以显示颜色纯度高的蓝色，并且几乎没有起因于亮度变化的蓝色的色度坐标的变化。因此，本显示装置可以进行优越于再现性且稳定的显示。
图6B示出了电脑，其包括主体8101、框体8102、显示部8103、键盘8104、外部连接口8105、定位装置8106等。另外，该电脑是通过将发光装置用于其显示部8103来制造的。在电脑中，使用作为无机EL元件用蓝色发光体的具有稀土-铜氧硫属化合物(MCuOS)的硫化物发光体来形成的发光装置可以显示颜色纯度高的蓝色，并且几乎没有起因于亮度变化的蓝色的色度坐标的变化。因此，本电脑可以进行优越于再现性且稳定的显示。
图6C示出了摄像机，其包括主体8201、显示部8202、框体8203、外部连接口8204、遥控器接受部8205、图像接收部8206、电池8207、音频输入部8208、操作键8209、取景器8210等。该摄像机是通过将发光装置用于其显示部8202来制造的。在摄像机中，使用作为无机EL元件用蓝色发光体的具有稀土-铜氧硫属化合物(MCuOS)的硫化物发光体来形成的发光装置可以显示颜色纯度高的蓝色，并且几乎没有起因于亮度变化的蓝色的色度坐标的变化。因此，本摄像机可以进行优越于再现性且稳定的显示。
图6D示出了照明设备，其包括照明部8301、灯罩8302、可调支架(adjustable arm)8303、支柱8304、底台8305、电源开关8306。另外，该照明设备是通过将发光装置用于其照明部8301来制造的。另外，照明设备除了图示的台式照明设备以外，还包括固定在天花板上的照明设备或挂在墙上的照明设备等。在照明设备中，使用作为无机EL元件用蓝色发光体的具有稀土-铜氧硫属化合物(MCuOS)的硫化物发光体来形成的发光装置几乎没有起因于亮度变化的蓝色的色度坐标的变化。因此，本照明设备可以以稳定的色度进行照明。
图6E是移动电话，其包括主体8401、框体8402、显示部8403、音频输入部8404、音频输出部8405、操作键8406、外部连接端口8407、天线8408等。另外，该移动电话是通过将发光装置用于其显示部8403来制造的。在移动电话中，使用作为无机EL元件用蓝色发光体的具有稀土-铜氧硫属化合物(MCuOS)的硫化物发光体来形成的发光装置可以显示颜色纯度高的蓝色，并且几乎没有起因于亮度变化的蓝色的色度坐标的变化。因此，本移动电话可以进行优越于再现性且稳定的显示。
另外，图7A至7C也是移动电话，图7A为前视图，图7B为后视图，图7C为展开图。主体701为一种除了进行声音通话以外，还可以进行各种数据处理的所谓的智能电话，其具备电话和便携式信息终端双方的功能，并且内置有电脑。
主体701由框体702及框体703的两个框体构成。框体702具备显示部704、扬声器705、麦克风706、操作键707、定位装置708、照相用透镜709、外部连接端子710、以及耳机端子711等，而框体703具备键盘712、外部存储槽713、照相用透镜714、以及光灯715等。另外，在框体702内部安装有天线。
另外，在上述结构中，还可以内置非接触IC芯片、小型记录装置等。
可以在显示部704组装发光装置，并且根据使用方式适当地改变显示方向。因为在与显示部704相同的表面上设置照相用透镜709，所以可以进行可视电话。另外，可以将显示部704用作取景器使用照相用透镜714及光灯715来拍摄静态图像及动态图像。扬声器705及麦克风706不仅进行声音通话，还可以进行可视电话、录音、再生等。
操作键707可以进行电话的发送和接受、电子邮件等的简单的信息输入、屏幕的卷动(scroll)、光标移动等。再者，通过使彼此重叠的框体702和框体703(图7A)滑动而如图7C那样展开，而可以将其用作便携式信息终端。在此情况下，可以使用键盘712和定位装置708进行顺利的操作。外部连接端子710可以与AC整流器及各种各样的电缆如USB电缆等连接，并且可以充电并与个人电脑等进行数据通讯。另外，通过将记录介质插入外部存储槽713中，可以对应大量数据的保存及移动。
另外，除了上述功能以外，还可以具备红外线通讯功能、电视接收功能等。
另外，上述移动电话是将发光装置用于其显示部704来制造的。在移动电话中，使用作为无机EL元件用蓝色发光体的具有稀土-铜氧硫属化合物(MCuOS)的硫化物发光体来形成的发光装置可以显示颜色纯度高的蓝色，并且几乎没有起因于亮度变化的蓝色的色度坐标的变化。因此，本移动电话可以进行优越于再现性且稳定的显示。
通过上述方式，可以应用根据本发明的一个方式的发光装置获得电子器具或照明设备。由此，这些发光装置的应用范围极为广泛，可以应用到各种领域的电子器具中。
另外，本实施方式4所示的结构可以适当地组合实施方式1或实施方式2所示的结构。
实施例1
在本实施例中作为无机EL蓝色发光体合成具有稀土-铜氧硫属化合物(MCuOS)的ZnS:Ag，Cl，并使用它形成分散型无机EL元件，并且示出对于该分散型无机EL元件的特性进行测定的结果。
首先，作为用作用来制造无机EL蓝色发光体的原料的硫化物发光体，将ZnS:Ag，Cl：2g装入矾土坩埚中，对其添加作为添加剂的氧化锌(ZnO)：0.2g和作为稀土-铜氧硫属化合物(MCuOS)的镧-铜氧硫属化合物(LaCuOS)：0.04g，在氮气气氛中以750℃进行4小时的焙烧，而获得具有镧-铜氧硫属化合物(LaCuOS)的ZnS:Ag，Cl的粉末。注意，焙烧在大气中或真空中都可以进行。
接下来，洗涤具有镧-铜氧硫属化合物(LaCuOS)的ZnS:Ag，Cl的粉末。在此，通过氯酸(HCl)洗涤去除氧化锌(ZnO)，并且通过螯合洗涤去除ZnS:Ag，Cl表面上的多余的铜(Cu)。以上述方式，可以获得作为无机EL蓝色发光体的具有镧-铜氧硫属化合物(LaCuOS)的ZnS:Ag，Cl。
接下来，制造将具有镧-铜氧硫属化合物(LaCuOS)的ZnS:Ag，Cl用于无机EL层的无机EL元件。在本实施例中，制造具有实施方式2中的图2B所示的结构的无机EL元件，即，在衬底上按顺序层叠有第一电极、无机EL层、电介质层、以及第二电极的结构。
另外，使用氧化铟-氧化锡(ITO：Indium Tin Oxide)以110nm的膜厚形成形成在衬底上的第一电极，并且对溶解有氰树脂的作为粘合剂的N，N-二甲基甲酰胺(DMF)以75％的比率分散ZnS:Ag，Cl，而以20μm的膜厚形成无机EL层。另外，涂敷溶解有钛酸钡：10g和氰树脂：2.5g的N，N-二甲基甲酰胺(DMF)：15g并以10μm的膜厚形成电介质层。再者，使用银(Ag)以50μm的膜厚形成第二电极。
将以上述方式制造的无机EL元件作为无机EL元件1，将其频率-亮度特性示出于图8。另外，在对无机EL元件1施加400[V]的交流电压的测定条件下测定在0[Hz]至50000[Hz]的范围内改变频率时的无机EL元件1的发光亮度。另外，在图8中，纵轴表示发光亮度[cd/m2]，横轴表示频率[Hz]。结果，可知将作为无机EL蓝色发光体的具有镧-铜氧硫属化合物(LaCuOS)的ZnS:Ag，Cl(ZnS:Ag，Cl+LaOCuS)用于无机EL层的本实施例的无机EL元件1在频率为50[kHz]时显示最高亮度3059[cd/m2]。由此，可知无机EL元件1作为无机EL发光元件可以获得足够的亮度。
另外，图9示出上述无机EL元件1的电压-亮度特性。另外，在频率为50[kHz]的测定条件下测定在0[V]至400[V]的范围内改变施加到无机EL元件的交流电压时的无机EL元件1的发光亮度。在图9中，纵轴表示发光亮度[cd/m2]，横轴表示电压[V]。
另外，将使用当合成时使用氧化镁(MgO)作为添加剂的具有镧-铜氧硫属化合物(LaCuOS)的ZnS:Ag，Cl(ZnS:Ag，Cl+LaOCuS)形成的无机El元件作为无机El元件2，将通过同样的方法进行测定的结果示出于图9。另外，将使用当合成时没有添加添加剂的具有镧-铜氧硫属化合物(LaCuOS)的ZnS:Ag，Cl(ZnS:Ag，Cl+LaOCuS)形成的无机EL元件作为无机El元件3，将通过同样的方法进行测定的结果示出于图9。
结果，可知将作为无机EL蓝色发光体的具有镧-铜氧硫属化合物(LaCuOS)的ZnS:Ag，Cl(ZnS:Ag，Cl+LaOCuS)用于无机El层的本实施例的无机EL元件(无机EL元件1、无机EL元件2、无机EL元件3)都可以获得超过1500[cd/m2]的发光亮度。
另外，图10示出无机EL元件1的发光亮度-色度坐标特性。另外，在频率为10[kHz]的测定条件下测定通过一边改变交流电压一边将它施加到无机EL元件而在1[cd/m2]至1000[cd/m2]的范围内改变发光亮度时的无机EL元件的色度坐标。另外，在图10中，纵轴表示色度坐标(X坐标或Y坐标)，横轴表示发光亮度[cd/m2]。另外，图10的纵轴表示的色度坐标中，黑圆圈的绘图表示在上述无机EL元件中获得的发光的色度坐标的X坐标的值，而黑三角形的绘图表示在上述无机EL元件中获得的发光的色度坐标的Y坐标的值。
另一方面，作为比较元件制造无机EL元件，将其发光亮度-色度坐标特性的测定结果同样示出于图10。该无机EL元件具有与上述无机EL元件同样的元件结构，并且将作为现有的无机EL发光体被公知的Sylvania813(Osram Sylvania公司制造)用于无机EL层而代替无机EL蓝色发光体。另外，图10的纵轴表示的色度坐标中，白圆圈的绘图表示在比较元件中获得的发光的色度坐标的X坐标的值，而白三角形的绘图表示在上述比较元件中获得的发光的色度坐标的Y坐标的值。
另外，在图10的结果中，使用作为无机EL蓝色发光体的具有稀土-铜氧硫属化合物(MCuOS)的ZnS:Ag，Cl的无机EL元件根据其发光亮度的变化，色度坐标中的X坐标的最大值为0.149，X坐标的最小值为0.147，Y坐标的最大值为0.094，Y坐标的最小值为0.087。由此，可知根据发光亮度的变化，色度坐标中的X坐标的变化(ΔX)为0.002，Y坐标的变化(ΔY)为0.007。另一方面，使用Sylvania813(OsramSylvania公司制造)的比较元件根据其发光亮度的变化，色度坐标中的X坐标的最大值为0.148，X坐标的最小值为0.146，Y坐标的最大值为0.117，Y坐标的最小值为0.102。由此，可知根据发光亮度的变化，色度坐标中的X坐标的变化(ΔX)为0.002，Y坐标的变化(ΔY)为0.015。
换句话说，可知的是，使用作为无机EL蓝色发光体的具有稀土-铜氧硫属化合物(MCuOS)的ZnS:Ag，Cl的无机EL元件与比较元件相比，在对蓝色发光的发光颜色有很大影响的Y坐标(ΔY)中根据发光亮度的变化的色度坐标的变化小。
从上述内容可知，作为无机EL蓝色发光体的具有稀土-铜氧硫属化合物(MCuOS)的ZnS:Ag，Cl的无机EL元件为不受无机EL元件的发光亮度的变化的影响而可以显示纯度高的蓝色发光的元件。
本说明书根据2008年2月21日在日本专利局受理的日本专利申请编号2008-039823而制作，所述申请内容包括在本说明书中。

Claims (16)

1.一种无机EL蓝色发光体的制造方法，包括如下步骤：
混合硫化物发光体和稀土-铜氧硫属化合物(MCuOS：其中，M为稀土金属)以得到混合物；以及
在600℃以上且1000℃以下的温度下对所述混合物进行焙烧以形成包含稀土-铜氧硫属化合物(MCuOS)的硫化物发光体。
2.根据权利要求1所述的无机EL蓝色发光体的制造方法，其中所述硫化物发光体为选自ZnS:Ag，Cl、ZnS:Au，Cl、CdS:Ag，Cl、CdS:Au，Cl、CaS:Ag，Cl、CaS:Au，Cl中的任一种。
3.根据权利要求1所述的无机EL蓝色发光体的制造方法，其中所述稀土-铜氧硫属化合物(MCuOS)为选自镧-铜氧硫属化合物(LaCuOS)、铈-铜氧硫属化合物(CeCuOS)、钪-铜氧硫属化合物(ScCuOS)、钇-铜氧硫属化合物(YCuOS)中的任一种。
4.根据权利要求1所述的无机EL蓝色发光体的制造方法，其中添加的所述稀土-铜氧硫属化合物(MCuOS)的浓度为所述硫化物发光体的1wt％以上且5wt％以下。
5.一种无机EL蓝色发光体的制造方法，包括如下步骤：
混合硫化物发光体、添加剂、以及稀土-铜氧硫属化合物(MCuOS：其中，M为稀土金属)以得到混合物；以及
在600℃以上且1000℃以下的温度下对所述混合物进行焙烧以形成包含稀土-铜氧硫属化合物(MCuOS)的硫化物发光体。
6.根据权利要求5所述的无机EL蓝色发光体的制造方法，其中所述硫化物发光体为选自ZnS:Ag，Cl、ZnS:Au，Cl、CdS:Ag，Cl、CdS:Au，Cl、CaS:Ag，Cl、CaS:Au，Cl中的任一种。
7.根据权利要求5所述的无机EL蓝色发光体的制造方法，其中所述稀土-铜氧硫属化合物(MCuOS)为选自镧-铜氧硫属化合物(LaCuOS)、铈-铜氧硫属化合物(CeCuOS)、钪-铜氧硫属化合物(ScCuOS)、钇-铜氧硫属化合物(YCuOS)中的任一种。
8.根据权利要求5所述的无机EL蓝色发光体的制造方法，其中添加的所述稀土-铜氧硫属化合物(MCuOS)的浓度为所述硫化物发光体的1wt％以上且5wt％以下。
9.根据权利要求5所述的无机EL蓝色发光体的制造方法，其中所述添加剂为可以在酸性溶液中溶解的金属氧化物。
10.根据权利要求5所述的无机EL蓝色发光体的制造方法，其中所述添加剂为选自氧化锌(ZnO)、氧化镁(MgO)、氧化镧(La2O3)中的任一种。
11.根据权利要求5所述的无机EL蓝色发光体的制造方法，其中添加的所述添加剂的浓度为所述硫化物发光体的0.1wt％以上且20wt％以下。
12.一种包括由公式ZnS:Ag，Cl表示的包含稀土-铜氧硫属化合物(MCuOS：其中，M为稀土金属)的硫化物发光体的无机EL蓝色发光体。
13.根据权利要求12所述的无机EL蓝色发光体，其中所述硫化物发光体在400nm以上且500nm以下的波长区域具有发光峰值。
14.一种发光元件，包括：
一对电极之间的无机EL层；以及
所述一对电极的一方和所述无机EL层之间的电解质层，
其中所述无机EL层包括无机EL蓝色发光体，该无机EL蓝色发光体包括由公式ZnS:Ag，Cl表示的包含稀土-铜氧硫属化合物(MCuOS：其中，M为稀土金属)的硫化物发光体。
15.一种发光装置，包括：
一对电极之间的无机EL层；以及
所述一对电极的一方和所述无机EL层之间的电解质层，
其中所述无机EL层包括无机EL蓝色发光体，该无机EL蓝色发光体包括由公式ZnS:Ag，Cl表示的包含稀土-铜氧硫属化合物(MCuOS：其中，M为稀土金属)的硫化物发光体。
16.一种电子器具，包括：
一对电极之间的无机EL层；以及
所述一对电极的一方和所述无机EL层之间的电解质层，
其中所述无机EL层包括无机EL蓝色发光体，该无机EL蓝色发光体包括由公式ZnS:Ag，Cl表示的包含稀土-铜氧硫属化合物(MCuOS：其中，M为稀土金属)的硫化物发光体。
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