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JP2008007765A - Manufacturing method of light-emitting material, light-emitting element, and light-emitting device and electronic device - Google Patents

Manufacturing method of light-emitting material, light-emitting element, and light-emitting device and electronic device Download PDF

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JP2008007765A
JP2008007765A JP2007144698A JP2007144698A JP2008007765A JP 2008007765 A JP2008007765 A JP 2008007765A JP 2007144698 A JP2007144698 A JP 2007144698A JP 2007144698 A JP2007144698 A JP 2007144698A JP 2008007765 A JP2008007765 A JP 2008007765A
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sulfide
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light emitting
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JP2007144698A
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Junichiro Sakata
淳一郎 坂田
Miki Katayama
視喜 片山
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Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd
Original Assignee
Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd
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Publication date
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a manufacturing method of a light-emitting material having high purity, and to provide a light-emitting element having high luminance by using the light-emitting material. <P>SOLUTION: The method for manufacturing the light-emitting material includes the steps of: forming a first layer containing a luminescence center element in a container; forming a second layer containing a host material in the container so as to cover the first layer; and performing heat treatment to the first layer and the second layer in the container, whereby the second layer is doped with the luminescence center element. The heat treatment is carried out at a temperature of not less than 700°C and not higher than 1,500°C. The host material is exemplified by zinc sulfide, and the luminescence center element is copper, chloride, manganese or the like. The light-emitting element having high luminescence has a light-emitting layer comprising the granular light-emitting material dispersed in a binder between a pair of electrodes. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、発光材料の製造方法に関する。また、エレクトロルミネッセンスを利用した発光素子に関する。また、発光素子を有する発光装置及び電子機器に関する。   The present invention relates to a method for manufacturing a light emitting material. In addition, the present invention relates to a light emitting element utilizing electroluminescence. Further, the present invention relates to a light-emitting device and an electronic device each having a light-emitting element.

近年、テレビ、携帯電話、デジタルカメラ等における表示装置は、平面的で薄型の表示装置が求められており、この要求を満たすための表示装置として、自発光型である発光素子を利用した表示装置が注目されている。自発光型の発光素子の一つとして、エレクトロルミネッセンス(Electro Luminescence)を利用する発光素子があり、この発光素子は、発光材料を一対の電極で挟み、電圧を印加することにより、発光材料からの発光を得ることができるものである。   In recent years, display devices in televisions, mobile phones, digital cameras, and the like have been demanded to be flat and thin display devices, and display devices using self-luminous light-emitting elements as display devices to satisfy these requirements. Is attracting attention. One of self-luminous light-emitting elements is a light-emitting element that uses electroluminescence. This light-emitting element is formed by sandwiching a light-emitting material between a pair of electrodes and applying a voltage to the light-emitting element. Light emission can be obtained.

このような自発光型の発光素子は、液晶ディスプレイに比べ画素の視認性が高く、バックライトが不要である等の利点があり、フラットパネルディスプレイ素子として好適であると考えられている。また、このような発光素子は、薄型軽量に作製できることも大きな利点である。また、非常に応答速度が速いことも特徴の一つである。   Such a self-luminous light emitting element has advantages such as higher pixel visibility than a liquid crystal display and no need for a backlight, and is considered to be suitable as a flat panel display element. In addition, it is a great advantage that such a light-emitting element can be manufactured to be thin and light. Another feature is that the response speed is very fast.

さらに、このような自発光型の発光素子は膜状に形成することが可能であるため、大面積の素子を形成することにより、面発光を容易に得ることができる。このことは、白熱電球やLEDに代表される点光源、あるいは蛍光灯に代表される線光源では得難い特色であるため、照明等に応用できる面光源としての利用価値も高い。   Further, since such a self-luminous light emitting element can be formed into a film shape, surface emission can be easily obtained by forming a large-area element. This is a feature that is difficult to obtain with a point light source typified by an incandescent bulb or LED, or a line light source typified by a fluorescent lamp, and therefore has a high utility value as a surface light source applicable to illumination or the like.

エレクトロルミネッセンスを利用する発光素子は、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。   A light-emitting element using electroluminescence is distinguished depending on whether the light-emitting material is an organic compound or an inorganic compound. Generally, the former is called an organic EL element and the latter is called an inorganic EL element.

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。前者は、発光材料の粒子をバインダ中に分散させた発光層を有し、後者は、発光材料の薄膜からなる発光層を有している点に違いはあるが、高電界で加速された電子を必要とする点では共通である。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。一般的に、分散型無機EL素子ではドナー−アクセプター再結合型発光、薄膜型無機EL素子では局在型発光である場合が多い。 Inorganic EL elements are classified into a dispersion-type inorganic EL element and a thin-film inorganic EL element depending on the element structure. The former has a light-emitting layer in which particles of a light-emitting material are dispersed in a binder, and the latter has a light-emitting layer made of a thin film of the light-emitting material. It is common in the point that requires. Note that the obtained light emission mechanism includes donor-acceptor recombination light emission using a donor level and an acceptor level, and localized light emission using inner-shell electron transition of a metal ion. In general, the dispersion-type inorganic EL element often has donor-acceptor recombination light emission, and the thin-film inorganic EL element often has localized light emission.

このような無機EL素子に用いられる発光材料は、硫化亜鉛等の母体材料にマンガンや銅等の発光中心元素を添加させたものであるが、その製造方法としては、例えば、特許文献1があり、また、白色発光を有する発光材料の製造方法としては、例えば、特許文献2がある。これらの製造方法では、母体材料と発光中心元素を含む材料を混合して焼成することにより発光材料を製造しているが、発光中心元素を含む材料の濃度の制御が難しく、濃度を高くした場合には副生成物が多くなり、発光材料の純度が低くなる問題があった。
特開2004−99881号公報 特開2004−244636号公報
A light-emitting material used for such an inorganic EL element is obtained by adding a light-emitting central element such as manganese or copper to a base material such as zinc sulfide. For example, Patent Document 1 discloses a manufacturing method thereof. Further, as a method for producing a light emitting material having white light emission, for example, there is Patent Document 2. In these manufacturing methods, the luminescent material is manufactured by mixing the base material and the material containing the luminescent center element and firing, but it is difficult to control the concentration of the material containing the luminescent center element, and the concentration is increased. Has a problem that the amount of by-products increases and the purity of the light-emitting material decreases.
JP 2004-99881 A JP 2004-244636 A

上記問題に鑑み、本発明は、高純度の発光材料の製造方法を提供することを課題とする。また、高輝度の発光素子を提供することを課題とする。また、高輝度の発光装置および電子機器を提供することを課題とする。   In view of the above problems, an object of the present invention is to provide a method for producing a high-purity luminescent material. Another object is to provide a light-emitting element with high luminance. It is another object to provide a high-luminance light-emitting device and electronic device.

本発明の一は、容器内に、発光中心元素を含む第1の層を形成し、第1の層を覆うように、母体材料を含む第2の層を形成し、容器内の第1の層および第2の層に加熱処理を施すことにより、発光中心元素を第2の層に添加させることを特徴とする発光材料の製造方法である。 According to one embodiment of the present invention, a first layer including a luminescent center element is formed in a container, a second layer including a base material is formed so as to cover the first layer, and the first layer in the container is formed. A method for producing a luminescent material, characterized in that a luminescent center element is added to a second layer by subjecting the layer and the second layer to heat treatment.

上記構成において、加熱処理は、700℃以上1500℃以下の温度で加熱することが好ましい。また、加熱処理は、硫化性ガス雰囲気下で行うことが好ましい。 In the above structure, the heat treatment is preferably performed at a temperature of 700 ° C. to 1500 ° C. Further, the heat treatment is preferably performed in a sulfide gas atmosphere.

また、上記構成において、第1の発光中心元素は、銅、銀、金、マンガン、テルビウム、ユーロピウム、ツリウム、セリウム、プラセオジウム、サマリウム、エルビウム、アルミニウム、塩素、又はフッ素のいずれか一種又は複数種であることが好ましい。 In the above structure, the first luminescent center element is one or more of copper, silver, gold, manganese, terbium, europium, thulium, cerium, praseodymium, samarium, erbium, aluminum, chlorine, or fluorine. Preferably there is.

また、上記構成において、母体材料は、硫化亜鉛、硫化カドミウム、硫化カルシウム、硫化イットリウム、硫化ガリウム、硫化ストロンチウム、硫化バリウム、酸化亜鉛、酸化イットリウム、窒化アルミニウム、窒化ガリウム、窒化インジウム、セレン化亜鉛、テルル化亜鉛、硫化バリウム−アルミニウム、硫化カルシウム−ガリウム、硫化ストロンチウム−ガリウム、又は硫化バリウム−ガリウムのいずれかであることが好ましい。 In the above structure, the base material is zinc sulfide, cadmium sulfide, calcium sulfide, yttrium sulfide, gallium sulfide, strontium sulfide, barium sulfide, zinc oxide, yttrium oxide, aluminum nitride, gallium nitride, indium nitride, zinc selenide, Zinc telluride, barium sulfide-aluminum, calcium sulfide-gallium, strontium sulfide-gallium, or barium sulfide-gallium is preferred.

また、上記構成において、第2の層は、さらに、第1の層に含まれる発光中心元素とは異なる発光中心元素を含んでいてもよい。特に、第1の層に含まれる発光中心元素からの発光色と、第2の層に含まれる発光中心元素からの発光色とが補色の関係にあることで白色発光する発光素子を得ることができる。 In the above structure, the second layer may further include an emission center element different from the emission center element included in the first layer. In particular, it is possible to obtain a light emitting element that emits white light because the emission color from the emission center element contained in the first layer and the emission color from the emission center element contained in the second layer have a complementary relationship. it can.

また、本発明の一は、一対の電極間に発光層を有し、発光層はバインダ中に分散された粒子状の発光材料を有し、発光材料は第1の発光中心元素と母体材料とを含み、バインダ中に分散された各粒子が含有する第1の発光中心元素の濃度が、粒子毎に異なることを特徴とする発光素子である。 One embodiment of the present invention includes a light-emitting layer between a pair of electrodes, the light-emitting layer includes a particulate light-emitting material dispersed in a binder, and the light-emitting material includes a first light-emitting central element and a base material. And the concentration of the first luminescent center element contained in each particle dispersed in the binder is different for each particle.

上記構成において、一対の電極間に、さらに絶縁層を有していてもよい。絶縁層は、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、酸化シリコン、チタン酸バリウム、チタン酸ストロンチウム、チタン酸鉛、窒化シリコン、又は酸化ジルコニウムのいずれか一種又は複数種を含むことが好ましい。 In the above structure, an insulating layer may be further provided between the pair of electrodes. The insulating layer contains one or more of yttrium oxide, titanium oxide, aluminum oxide, hafnium oxide, tantalum oxide, silicon oxide, barium titanate, strontium titanate, lead titanate, silicon nitride, or zirconium oxide. Is preferred.

また、上記構成において、第1の発光中心元素は、銅、銀、金、マンガン、テルビウム、ユーロピウム、ツリウム、セリウム、プラセオジウム、サマリウム、エルビウム、アルミニウム、塩素、又はフッ素のいずれか一種であることが好ましい。 In the above structure, the first emission center element may be any one of copper, silver, gold, manganese, terbium, europium, thulium, cerium, praseodymium, samarium, erbium, aluminum, chlorine, or fluorine. preferable.

また、上記構成において、発光材料は第2の発光中心元素を含んでいてもよい。第2の発光中心元素は、銅、銀、金、マンガン、テルビウム、ユーロピウム、ツリウム、セリウム、プラセオジウム、サマリウム、エルビウム、アルミニウム、塩素、又はフッ素のいずれか一種であり、第1の発光中心元素とは異なることが好ましい。 In the above structure, the light-emitting material may include a second emission center element. The second luminescent center element is any one of copper, silver, gold, manganese, terbium, europium, thulium, cerium, praseodymium, samarium, erbium, aluminum, chlorine, or fluorine. Are preferably different.

また、上記構成において、母体材料は、硫化亜鉛、硫化カドミウム、硫化カルシウム、硫化イットリウム、硫化ガリウム、硫化ストロンチウム、硫化バリウム、酸化亜鉛、酸化イットリウム、窒化アルミニウム、窒化ガリウム、窒化インジウム、セレン化亜鉛、テルル化亜鉛、硫化バリウム−アルミニウム、硫化カルシウム−ガリウム、硫化ストロンチウム−ガリウム、又は硫化バリウム−ガリウムのいずれかであることが好ましい。 In the above structure, the base material is zinc sulfide, cadmium sulfide, calcium sulfide, yttrium sulfide, gallium sulfide, strontium sulfide, barium sulfide, zinc oxide, yttrium oxide, aluminum nitride, gallium nitride, indium nitride, zinc selenide, Zinc telluride, barium sulfide-aluminum, calcium sulfide-gallium, strontium sulfide-gallium, or barium sulfide-gallium is preferred.

また、本発明は、上述した発光素子を有する発光装置も範疇に含めるものである。つまり、本発明の一は、発光素子と発光素子の発光を制御する制御手段とを有する発光装置である。なお、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(照明装置を含む)を含む。また、発光素子が形成されたパネルにコネクター、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、または発光素子に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。   The present invention also includes a light emitting device having the above-described light emitting element. That is, one aspect of the present invention is a light-emitting device including a light-emitting element and a control unit that controls light emission of the light-emitting element. Note that a light-emitting device in this specification includes an image display device, a light-emitting device, or a light source (including a lighting device). Also, a panel in which a light emitting element is formed and a connector, for example, a FPC (Flexible Printed Circuit) or TAB (Tape Automated Bonding) tape or TCP (Tape Carrier Package) tape, a printed wiring board on the end of a TAB tape or TCP The light-emitting device also includes a module provided with an IC or an IC (integrated circuit) directly mounted on a light-emitting element by a COG (Chip On Glass) method.

また、本発明の発光素子を表示部に用いた電子機器も本発明の範疇に含めるものとする。したがって、本発明の電子機器は、表示部を有し、表示部は、上述した発光素子と発光素子の発光を制御する制御手段とを備えたことを特徴とする。   An electronic device using the light-emitting element of the present invention for the display portion is also included in the category of the present invention. Therefore, an electronic device according to the present invention includes a display portion, and the display portion includes the above-described light emitting element and a control unit that controls light emission of the light emitting element.

本発明の発光材料の製造方法により、純度の高い発光材料を得ることができる。   A light emitting material with high purity can be obtained by the method for producing a light emitting material of the present invention.

また、本発明の製造方法による発光材料を用いることで、輝度の高い発光素子を得ることができる。   In addition, by using the light emitting material according to the manufacturing method of the present invention, a light emitting element with high luminance can be obtained.

また、本発明の発光装置は、高輝度の発光素子を有しているため、高い輝度を得ることができる。また、消費電力が低減された発光装置および電子機器を得ることができる。   Further, since the light-emitting device of the present invention includes a light-emitting element with high luminance, high luminance can be obtained. In addition, a light-emitting device and an electronic device with reduced power consumption can be obtained.

以下、本発明の実施の態様について図面を用いて詳細に説明する。ただし、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うることは当業者であれば容易に理解される。したがって、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。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. However, the present invention is not limited to the following description, and it is easily understood by those skilled in the art that modes and details can be variously changed without departing from the spirit and scope of the present invention. Therefore, the present invention should not be construed as being limited to the description of the embodiments below.

(実施の形態1)
本実施の形態では、本発明に係る発光材料の製造方法について図1を用いて説明する。図1は第1の層111と第2の層112が積層された容器100の断面図である。本実施の形態は、容器100を加熱処理することにより、容器内の材料を焼成する発光材料の製造方法であり、以下、説明する。
(Embodiment 1)
In this embodiment mode, a method for manufacturing a light-emitting material according to the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a cross-sectional view of a container 100 in which a first layer 111 and a second layer 112 are laminated. This embodiment is a method for manufacturing a light-emitting material in which a material in a container is fired by heat-treating the container 100, and will be described below.

まず、マンガン等の発光中心材料を所定量秤量して、容器100に収容し、第1の層111を形成する。第1の層111上に、硫化亜鉛等の母体材料を所定量秤量して、容器100に収容し、第2の層112を形成する。なお、適当な振動を加えて、材料を平坦にしながら収容してもよい。 First, a predetermined amount of an emission center material such as manganese is weighed and accommodated in the container 100 to form the first layer 111. A predetermined amount of a base material such as zinc sulfide is weighed on the first layer 111 and accommodated in the container 100 to form the second layer 112. Note that the material may be accommodated while being flattened by applying appropriate vibration.

容器100の材質としては、石英、アルミナ、窒化ホウ素等の材料を用いることができ、様々な形状のものを用いることができる、例えば、半球状のものや筒状のもの等を用いることができる。   As a material of the container 100, materials such as quartz, alumina, and boron nitride can be used, and various shapes can be used. For example, a hemispherical shape or a cylindrical shape can be used. .

第1の層111を構成する材料として、発光中心元素を含む材料(以下、発光中心材料とする)を用いることができる。発光中心元素としては、銅、銀、金、マンガン、テルビウム、ユーロピウム、ツリウム、セリウム、プラセオジウム、サマリウム、エルビウム、アルミニウム、塩素、又はフッ素等であり、発光中心材料としては、単体又は化合物を用いることができる。発光中心材料が化合物の場合は、硫化銅、塩化銅、フッ化銅、硫酸銅、硫化銀、塩化銀、フッ化銀、硫化マンガン、炭酸マンガン、塩化テルビウム、フッ化テルビウム、酸化ユーロピウム、塩化ユーロピウム、フッ化ユーロピウム、酸化ツリウム、フッ化ツリウム(TmF)、塩化プラセオジウム、フッ化プラセオジウム、酸化サマリウム、塩化サマリウム、フッ化サマリウム、酸化セリウム、塩化セリウム、フッ化セリウム、酸化エルビウム、塩化エルビウム、フッ化エルビウム、硫化アルミニウム、又は塩化アルミニウム等を用いることができる。 As a material forming the first layer 111, a material containing an emission center element (hereinafter referred to as an emission center material) can be used. The luminescent center element is copper, silver, gold, manganese, terbium, europium, thulium, cerium, praseodymium, samarium, erbium, aluminum, chlorine, fluorine, etc., and the luminescent center material is a simple substance or a compound. Can do. When the emission center material is a compound, copper sulfide, copper chloride, copper fluoride, copper sulfate, silver sulfide, silver chloride, silver fluoride, manganese sulfide, manganese carbonate, terbium chloride, terbium fluoride, europium oxide, europium chloride , Europium fluoride, thulium oxide, thulium fluoride (TmF 3 ), praseodymium chloride, praseodymium fluoride, samarium oxide, samarium chloride, samarium fluoride, cerium oxide, cerium chloride, cerium fluoride, erbium oxide, erbium chloride, fluorine Erbium iodide, aluminum sulfide, aluminum chloride, or the like can be used.

第2の層112を構成する材料として、母体材料を用いることができる。母体材料としては、硫化物、酸化物、又は窒化物を用いることができる。硫化物としては、例えば、硫化亜鉛、硫化カドミウム、硫化カルシウム、硫化イットリウム、硫化ガリウム、硫化ストロンチウム、又は硫化バリウム等を用いることができる。また、酸化物としては、例えば、酸化亜鉛又は酸化イットリウム等を用いることができる。また、窒化物としては、例えば、窒化アルミニウム、窒化ガリウム、又は窒化インジウム等を用いることができる。さらに、セレン化亜鉛又はテルル化亜鉛等も用いることができ、硫化バリウム−アルミニウム、硫化カルシウム−ガリウム、硫化ストロンチウム−ガリウム、又は硫化バリウム−ガリウム、等の3元系の化合物であってもよい。 As a material for forming the second layer 112, a base material can be used. As the base material, sulfide, oxide, or nitride can be used. As the sulfide, for example, zinc sulfide, cadmium sulfide, calcium sulfide, yttrium sulfide, gallium sulfide, strontium sulfide, or barium sulfide can be used. As the oxide, for example, zinc oxide or yttrium oxide can be used. As the nitride, for example, aluminum nitride, gallium nitride, indium nitride, or the like can be used. Furthermore, zinc selenide or zinc telluride can also be used, and may be a ternary compound such as barium sulfide-aluminum, calcium sulfide-gallium, strontium sulfide-gallium, or barium sulfide-gallium.

なお、容器100内に発光中心材料を収容して、第1の層111を形成した後、加熱処理を行い、発光中心材料を溶融させ、冷却して固めた後に、母体材料を収容して第2の層を形成することもできる。 Note that after the luminescent center material is accommodated in the container 100 and the first layer 111 is formed, heat treatment is performed, the luminescent center material is melted, cooled, and solidified, and then the base material is accommodated. Two layers can also be formed.

次に、容器100を加熱し、容器内の材料の焼成を行う。焼成は、大気で行ってもよく、N雰囲気下、Ar雰囲気下、又は硫化性ガス雰囲気下で行ってもよい。硫化性ガスとしては、例えば、硫化水素、二硫化炭素、硫黄蒸気、エチルメルカプタン、メチルメルカプタン等のメルカプタン類、ジメチル硫黄、又はジエチル硫黄等を用いることができる。なかでも、硫化水素ガスが好ましい。これは、硫化水素の一部が分解して硫黄と水素が発生し、発光材料中の硫黄欠損を防ぐと同時に、水素の還元作用効果が期待できるためである。また、容器を石英管の中に入れ、1×10−3Pa以下の圧力となるように排気した後、封管を行い、封管された石英管を加熱し、材料を焼成することもできる。なお、焼成温度は、700〜1500℃が好ましい。 Next, the container 100 is heated and the material in the container is baked. Firing may be performed in the air, or may be performed in an N 2 atmosphere, an Ar atmosphere, or a sulfide gas atmosphere. As the sulfide gas, for example, hydrogen sulfide, carbon disulfide, sulfur vapor, mercaptans such as ethyl mercaptan, methyl mercaptan, dimethyl sulfur, or diethyl sulfur can be used. Of these, hydrogen sulfide gas is preferred. This is because a part of hydrogen sulfide is decomposed to generate sulfur and hydrogen, so that sulfur deficiency in the light emitting material can be prevented, and at the same time, a reduction effect of hydrogen can be expected. Moreover, after putting a container in a quartz tube and exhausting it so that it may become the pressure of 1 * 10 < -3 > Pa or less, a sealed tube is performed, the sealed quartz tube can be heated and a material can be baked. . In addition, 700-1500 degreeC is preferable for a calcination temperature.

焼成により、母体材料と発光中心材料との固相反応が起き、母体材料に発光中心元素が添加された発光材料が得られる。一般的に行われている母体材料と発光中心材料を混合した製造方法では、母体材料と発光中心材料との固相反応だけでなく、発光中心材料同士が固相反応を起こし、合金等の副生成物を生じてしまう。特に、発光中心材料の混合比率が高い場合に顕著に見られ、これは、固相反応が起こる際、母体材料の固溶度が限界に達しているにもかかわらず、未反応の発光中心材料が存在しているために起きると考えられる。そして、このような副生成物は、発光材料の純度を下げ、発光素子に用いた場合では濃度消光の原因となっている。一方、本実施の形態による製造方法では、母体材料と発光中心材料とが分離されている。加熱することで、蒸気となった発光中心材料は母体材料中に拡散するが、気体である発光中心材料は拡散係数が高く、部分的に発光中心材料の濃度が高まることはない。また、発光中心材料が蒸気とならない場合でも、母体材料と発光中心材料との界面より固相反応が進み、発光中心元素が母体材料中に拡散するが、母体材料の固溶度に達しても、母体材料中には未反応の発光中心材料が存在しないため、副生成物の反応が進みにくい特徴を有している。   By firing, a solid phase reaction between the base material and the luminescent center material occurs, and a luminescent material in which the luminescent center element is added to the base material is obtained. In a general manufacturing method in which a base material and a luminescent center material are mixed, not only the solid phase reaction between the base material and the luminescent center material but also the luminescent center materials cause a solid phase reaction between them, so that This produces a product. This is particularly noticeable when the mixing ratio of the luminescent center material is high. This is because when the solid-phase reaction occurs, the unreacted luminescent center material is reached even though the solid solubility of the base material has reached its limit. This is thought to occur because of the existence of Such a by-product lowers the purity of the light-emitting material and causes concentration quenching when used in a light-emitting element. On the other hand, in the manufacturing method according to the present embodiment, the base material and the luminescent center material are separated. By heating, the luminescent center material that has become vapor diffuses into the base material, but the luminescent center material that is a gas has a high diffusion coefficient and does not partially increase the concentration of the luminescent center material. Further, even when the luminescent center material does not become vapor, a solid-phase reaction proceeds from the interface between the base material and the luminescent center material, and the luminescent center element diffuses into the base material, but even if the solid solubility of the base material is reached. In addition, since there is no unreacted luminescent center material in the base material, the reaction of the by-product is difficult to proceed.

焼成後の第2の層112には、第1の層に含まれる発光中心元素が添加された発光材料が得られる。本実施の形態による発光材料の製造方法によれば、発光中心材料の量を調整することなく、温度と時間のみの条件により、発光中心元素の濃度分布のある発光材料又は均質な発光材料が得られる。なお、発光中心元素の濃度分布のある発光材料の場合、得られた発光材料を粉砕、撹拌し、再度焼成を行うことで、均質な発光材料を得ることも可能である。また、母体材料と発光中心材料とが分離されているため、副生成物ができにくく、純度の高い発光材料を得ることができる。 A luminescent material to which the luminescent center element contained in the first layer is added is obtained for the second layer 112 after baking. According to the method for manufacturing a luminescent material according to the present embodiment, a luminescent material having a luminescent center element concentration distribution or a homogeneous luminescent material can be obtained by adjusting only the temperature and time without adjusting the amount of the luminescent center material. It is done. Note that in the case of a luminescent material having a concentration distribution of the luminescent center element, it is possible to obtain a homogeneous luminescent material by pulverizing, stirring, and firing again the obtained luminescent material. Further, since the base material and the luminescent center material are separated, a by-product is hardly formed, and a light-emitting material with high purity can be obtained.

(実施の形態2)
本実施の形態では、本発明に係る発光材料の製造方法について図2を用いて説明する。図2は第1の層121と第2の層122が積層された容器100の断面図である。本実施の形態は、容器100を加熱処理することにより、容器内の材料を焼成する発光材料の製造方法であり、以下、説明する。
(Embodiment 2)
In this embodiment mode, a method for manufacturing a light-emitting material according to the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 2 is a cross-sectional view of the container 100 in which the first layer 121 and the second layer 122 are laminated. This embodiment is a method for manufacturing a light-emitting material in which a material in a container is fired by heat-treating the container 100, and will be described below.

まず、マンガン等の発光中心材料を所定量秤量して、容器100に収容し、第1の層121を形成する。第1の層121上に、硫化亜鉛等の母体材料を所定量秤量して、容器100に収容し、第2の層122を形成する。なお、適当な振動を加えて、材料を平坦にしながら収容してもよい。 First, a predetermined amount of a luminescent center material such as manganese is weighed and accommodated in the container 100 to form the first layer 121. A predetermined amount of a base material such as zinc sulfide is weighed on the first layer 121 and accommodated in the container 100 to form the second layer 122. Note that the material may be accommodated while being flattened by applying appropriate vibration.

第2の層122を構成する母体材料としては、実施の形態1で説明した材料を用いることができる。第1の層121を構成する発光中心材料は、2種類以上の異なる発光中心材料の混合物である。発光中心材料としては、実施の形態1で説明した材料を用いることができ、これらの単体又は化合物の混合物を用いることができる。例えば、発光中心元素としてMnとTbを添加する場合、MnSとTbFをそれぞれ秤量し、これらの混合物を第1の層と形成することができる。なお、混合物とせず、発光中心材料を積層させて、第1の層を形成することもできる。 As the base material forming the second layer 122, the materials described in Embodiment 1 can be used. The luminescent center material constituting the first layer 121 is a mixture of two or more different luminescent center materials. As the luminescent center material, the materials described in Embodiment Mode 1 can be used, and a single substance or a mixture of these compounds can be used. For example, when Mn and Tb are added as the luminescent center element, MnS and TbF 3 can be weighed, and a mixture of these can be formed with the first layer. Note that the first layer can also be formed by stacking the luminescent center material without using the mixture.

次に、容器100を加熱し、容器内の材料の焼成を行う。焼成は、大気で行ってもよく、N雰囲気下、Ar雰囲気下、又は硫化性ガス雰囲気下で行ってもよい。硫化性ガスとしては、例えば、硫化水素、二硫化炭素、硫黄蒸気、エチルメルカプタン、メチルメルカプタン等のメルカプタン類、ジメチル硫黄、又はジエチル硫黄等を用いることができる。なかでも、硫化水素ガスが好ましい。これは、硫化水素の一部が分解して硫黄と水素が発生し、発光材料中の硫黄欠損を防ぐと同時に、水素の還元作用効果が期待できるためである。また、容器を石英管の中に入れ、1×10−3Pa以下の圧力となるように排気した後、封管を行い、これを用いて焼成することもできる。なお、焼成温度は、700〜1500℃が好ましい。 Next, the container 100 is heated and the material in the container is baked. Firing may be performed in the air, or may be performed in an N 2 atmosphere, an Ar atmosphere, or a sulfide gas atmosphere. As the sulfide gas, for example, hydrogen sulfide, carbon disulfide, sulfur vapor, mercaptans such as ethyl mercaptan, methyl mercaptan, dimethyl sulfur, or diethyl sulfur can be used. Of these, hydrogen sulfide gas is preferred. This is because a part of hydrogen sulfide is decomposed to generate sulfur and hydrogen, so that sulfur deficiency in the light emitting material can be prevented, and at the same time, a reduction effect of hydrogen can be expected. Moreover, after putting a container in a quartz tube and exhausting so that it may become a pressure of 1 * 10 < -3 > Pa or less, a sealed tube is performed and it can also bake using this. In addition, 700-1500 degreeC is preferable for a calcination temperature.

焼成後、第2の層122には、複数の発光中心元素が添加された発光材料が得られる。本実施の形態による発光材料の製造方法によれば、発光中心材料の量を調整することなく、温度と時間のみの条件により、複数の波長ピークを有する発光材料が得ることができる。そのため、容易に白色発光を得ることも可能である。なお、発光中心元素の濃度分布のある発光材料の場合には、得られた発光材料を粉砕、撹拌し、再度焼成を行うことで、均質な発光材料を得ることも可能である。また、母体材料と発光中心材料とが分離されているため、副生成物ができにくく、純度の高い発光材料を得ることができる。 After firing, a light-emitting material to which a plurality of luminescent center elements are added is obtained for the second layer 122. According to the method for manufacturing a light emitting material according to the present embodiment, a light emitting material having a plurality of wavelength peaks can be obtained by adjusting only the temperature and time without adjusting the amount of the light emitting center material. Therefore, it is possible to easily obtain white light emission. In the case of a luminescent material having a concentration distribution of the luminescent center element, it is possible to obtain a homogeneous luminescent material by pulverizing and stirring the obtained luminescent material and firing again. Further, since the base material and the luminescent center material are separated, a by-product is hardly formed, and a light-emitting material with high purity can be obtained.

なお、本実施の形態は、他の実施の形態と適宜組み合わせることが可能である。   Note that this embodiment can be combined with any of the other embodiments as appropriate.

(実施の形態3)
本実施の形態では、本発明に係る発光材料の製造方法について図3を用いて説明する。図3は第1の層131と第2の層132が積層された容器100の断面図である。本実施の形態は、容器100を加熱処理することにより、容器内の材料を焼成する発光材料の製造方法であり、以下、説明する。
(Embodiment 3)
In this embodiment mode, a method for manufacturing a light-emitting material according to the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 3 is a cross-sectional view of the container 100 in which the first layer 131 and the second layer 132 are laminated. This embodiment is a method for manufacturing a light-emitting material in which a material in a container is fired by heat-treating the container 100, and will be described below.

まず、マンガン等の発光中心材料を所定量秤量して、容器100に収容し、第1の層131を形成する。第1の層131上に、硫化亜鉛等の母体材料を所定量秤量して、容器100に収容し、第2の層132を形成する。なお、適当な振動を加えて、材料を平坦にしながら収容してもよい。 First, a predetermined amount of a luminescent center material such as manganese is weighed and accommodated in the container 100 to form the first layer 131. A predetermined amount of a base material such as zinc sulfide is weighed on the first layer 131 and accommodated in the container 100 to form the second layer 132. Note that the material may be accommodated while being flattened by applying appropriate vibration.

容器100、第1の層131を構成する発光中心材料としては、実施の形態1で説明した材料を用いることができる。第2の層132は発光材料である。本実施の形態で用いる発光材料としては、実施の形態1〜2で製造した発光材料を用いることができ、さらに、一般的な固相反応を利用して合成した発光材料を用いることもできる。例えば、Mnが添加されたZnS(ZnS:Mn)、Tbが添加されたZnS(ZnS:Tb)、又はCu、Clが添加されたZnS(ZnS:Cu,Cl)等を用いることができる。   As the luminescent center material constituting the container 100 and the first layer 131, the materials described in Embodiment Mode 1 can be used. The second layer 132 is a light emitting material. As the light-emitting material used in this embodiment, the light-emitting material manufactured in Embodiments 1 and 2 can be used, and further, a light-emitting material synthesized using a general solid-phase reaction can be used. For example, ZnS to which Mn is added (ZnS: Mn), ZnS to which Tb is added (ZnS: Tb), ZnS to which Cu or Cl is added (ZnS: Cu, Cl), or the like can be used.

次に、容器100を加熱し、容器内の材料の焼成を行う。焼成は、大気で行ってもよく、N雰囲気下、Ar雰囲気下、又は硫化性ガス雰囲気下で行ってもよい。硫化性ガスとしては、例えば、硫化水素、二硫化炭素、硫黄蒸気、エチルメルカプタン、メチルメルカプタン等のメルカプタン類、ジメチル硫黄、又はジエチル硫黄等を用いることができる。なかでも、硫化水素ガスが好ましい。これは、硫化水素の一部が分解して硫黄と水素が発生し、発光材料中の硫黄欠損を防ぐと同時に、水素の還元作用効果が期待できるためである。また、容器を石英管の中に入れ、1×10−3Pa以下の圧力となるように排気した後、封管を行い、これを用いて焼成することもできる。なお、焼成温度は、700〜1500℃が好ましい。 Next, the container 100 is heated and the material in the container is baked. Firing may be performed in the air, or may be performed in an N 2 atmosphere, an Ar atmosphere, or a sulfide gas atmosphere. As the sulfide gas, for example, hydrogen sulfide, carbon disulfide, sulfur vapor, mercaptans such as ethyl mercaptan, methyl mercaptan, dimethyl sulfur, or diethyl sulfur can be used. Of these, hydrogen sulfide gas is preferred. This is because a part of hydrogen sulfide is decomposed to generate sulfur and hydrogen, so that sulfur deficiency in the light emitting material can be prevented, and at the same time, a reduction effect of hydrogen can be expected. Moreover, after putting a container in a quartz tube and exhausting so that it may become a pressure of 1 * 10 < -3 > Pa or less, a sealed tube is performed and it can also bake using this. In addition, 700-1500 degreeC is preferable for a calcination temperature.

焼成後、第2の層132には、複数の発光中心元素が添加された発光材料が得られる。本実施の形態による発光材料の製造方法によれば、発光中心材料の量を調整することなく、温度と時間のみの条件により、複数の波長ピークを有する発光材料が得ることができる。そのため、容易に白色発光を得ることも可能である。なお、発光中心元素の濃度分布のある発光材料の場合には、得られた発光材料を粉砕、撹拌し、再度焼成を行うことで、均質な発光材料を得ることも可能である。また、母体材料と発光中心材料とが分離されているため、副生成物ができにくく、純度の高い発光材料を得ることができる。 After firing, a light-emitting material to which a plurality of luminescent center elements are added is obtained for the second layer 132. According to the method for manufacturing a light emitting material according to the present embodiment, a light emitting material having a plurality of wavelength peaks can be obtained by adjusting only the temperature and time without adjusting the amount of the light emitting center material. Therefore, it is possible to easily obtain white light emission. In the case of a luminescent material having a concentration distribution of the luminescent center element, it is possible to obtain a homogeneous luminescent material by pulverizing and stirring the obtained luminescent material and firing again. Further, since the base material and the luminescent center material are separated, a by-product is hardly formed, and a light-emitting material with high purity can be obtained.

なお、本実施の形態は、他の実施の形態と適宜組み合わせることが可能である。   Note that this embodiment can be combined with any of the other embodiments as appropriate.

(実施の形態4)
本実施の形態では、本発明に係る発光材料の製造方法について図4を用いて説明する。図4は第1の層141と第2の層142が積層された容器100の断面図である。本実施の形態は、容器100を加熱処理することにより、容器内の材料を焼成する発光材料の製造方法であり、以下、説明する。
(Embodiment 4)
In this embodiment mode, a method for manufacturing a light-emitting material according to the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 4 is a cross-sectional view of the container 100 in which the first layer 141 and the second layer 142 are laminated. This embodiment is a method for manufacturing a light-emitting material in which a material in a container is fired by heat-treating the container 100, and will be described below.

まず、マンガン等の発光中心材料を所定量秤量して、容器100に収容し、第1の層141を形成する。第1の層141上に、硫化亜鉛等の母体材料を所定量秤量して、容器100に収容し、第2の層142を形成する。なお、適当な振動を加えて、材料を平坦にしながら収容してもよい。 First, a predetermined amount of an emission center material such as manganese is weighed and accommodated in the container 100 to form the first layer 141. A predetermined amount of a base material such as zinc sulfide is weighed on the first layer 141 and accommodated in the container 100 to form the second layer 142. Note that the material may be accommodated while being flattened by applying appropriate vibration.

第1の層141を構成する発光中心材料は、2種類以上の異なる発光中心元素を含む発光中心材料の混合物である。発光中心材料としては、実施の形態1で説明した材料を用いることができ、これらの単体又は化合物の混合物を用いることができる。例えば、発光中心元素としてMnとTbを添加する場合、MnSとTbFをそれぞれ秤量し、これらの混合物を用いて第1の層を形成することができる。なお、混合物とせず、発光中心材料を積層させて、第1の層を形成することもできる。第2の層142は発光材料である。本実施の形態で用いる発光材料としては、実施の形態1〜2で製造した発光材料を用いることができ、さらに、一般的な固相反応を利用して合成した発光材料を用いることもできる。例えば、Mnが添加されたZnS(ZnS:Mn)、Tbが添加されたZnS(ZnS:Tb)、Cu、Clが添加されたZnS(ZnS:Cu,Cl)等を用いることができる。 The luminescent center material constituting the first layer 141 is a mixture of luminescent center materials containing two or more different luminescent center elements. As the luminescent center material, the materials described in Embodiment Mode 1 can be used, and a single substance or a mixture of these compounds can be used. For example, when Mn and Tb are added as the luminescent center element, MnS and TbF 3 can be weighed and the first layer can be formed using a mixture thereof. Note that the first layer can also be formed by stacking the luminescent center material without using the mixture. The second layer 142 is a light emitting material. As the light-emitting material used in this embodiment, the light-emitting material manufactured in Embodiments 1 and 2 can be used, and further, a light-emitting material synthesized using a general solid-phase reaction can be used. For example, ZnS to which Mn is added (ZnS: Mn), ZnS to which Tb is added (ZnS: Tb), ZnS to which Cu or Cl is added (ZnS: Cu, Cl), or the like can be used.

次に、容器100を加熱し、容器内の材料の焼成を行う。焼成は、大気で行ってもよく、N雰囲気下、Ar雰囲気下、又は硫化性ガス雰囲気下で行ってもよい。硫化性ガスとしては、例えば、硫化水素、二硫化炭素、硫黄蒸気、エチルメルカプタン、メチルメルカプタン等のメルカプタン類、ジメチル硫黄、又はジエチル硫黄等を用いることができる。なかでも、硫化水素ガスが好ましい。これは、硫化水素の一部が分解して硫黄と水素が発生し、発光材料中の硫黄欠損を防ぐと同時に、水素の還元作用効果が期待できるためである。また、容器を石英管の中に入れ、1×10−3Pa以下の圧力となるように排気した後、封管を行い、これを用いて焼成することもできる。なお、焼成温度は、700〜1500℃が好ましい。 Next, the container 100 is heated and the material in the container is baked. Firing may be performed in the air, or may be performed in an N 2 atmosphere, an Ar atmosphere, or a sulfide gas atmosphere. As the sulfide gas, for example, hydrogen sulfide, carbon disulfide, sulfur vapor, mercaptans such as ethyl mercaptan, methyl mercaptan, dimethyl sulfur, or diethyl sulfur can be used. Of these, hydrogen sulfide gas is preferred. This is because a part of hydrogen sulfide is decomposed to generate sulfur and hydrogen, so that sulfur deficiency in the light emitting material can be prevented, and at the same time, a reduction effect of hydrogen can be expected. Moreover, after putting a container in a quartz tube and exhausting so that it may become a pressure of 1 * 10 < -3 > Pa or less, a sealed tube is performed and it can also bake using this. In addition, 700-1500 degreeC is preferable for a calcination temperature.

焼成後、第2の層142には、複数の発光中心元素が添加された発光材料が得られる。本実施の形態による発光材料の製造方法によれば、発光中心材料の量を調整することなく、温度と時間のみの条件により、複数の波長ピークを有する発光材料が得ることができる。そのため、容易に白色発光を得ることも可能である。なお、発光中心元素の濃度分布のある発光材料の場合には、得られた発光材料を粉砕、撹拌し、再度焼成を行うことで、均質な発光材料を得ることも可能である。また、母体材料と発光中心材料とが分離されているため、副生成物ができにくく、純度の高い発光材料を得ることができる。 After firing, a light-emitting material to which a plurality of light-emitting center elements are added is obtained for the second layer 142. According to the method for manufacturing a light emitting material according to the present embodiment, a light emitting material having a plurality of wavelength peaks can be obtained by adjusting only the temperature and time without adjusting the amount of the light emitting center material. Therefore, it is possible to easily obtain white light emission. In the case of a luminescent material having a concentration distribution of the luminescent center element, it is possible to obtain a homogeneous luminescent material by pulverizing and stirring the obtained luminescent material and firing again. Further, since the base material and the luminescent center material are separated, a by-product is hardly formed, and a light-emitting material with high purity can be obtained.

なお、本実施の形態は、他の実施の形態と適宜組み合わせることが可能である。   Note that this embodiment can be combined with any of the other embodiments as appropriate.

(実施の形態5)
本実施の形態では、本発明に係る分散型発光素子について図5を用いて説明する。
(Embodiment 5)
In this embodiment mode, a distributed light-emitting element according to the present invention will be described with reference to FIGS.

本実施の形態で示す発光素子は、基板200の上に、第1の電極201と及び第2の電極204と、第2の電極に接する絶縁層203と、第1の電極201と絶縁層203との間に発光層202を有する素子構成である。本実施の形態で示す発光素子は、第1の電極201と、第2の電極204の間に電圧を印加することで発光層202より発光が得られるが、直流駆動又は交流駆動のいずれにおいても動作することができる。なお、本明細書中において、EL層とは、一対の電極間に形成された層をまとめて表す。   In the light-emitting element described in this embodiment, the first electrode 201, the second electrode 204, the insulating layer 203 in contact with the second electrode, the first electrode 201, and the insulating layer 203 are formed over the substrate 200. The element structure has the light emitting layer 202 between the two. In the light-emitting element described in this embodiment, light emission is obtained from the light-emitting layer 202 by applying a voltage between the first electrode 201 and the second electrode 204. Can work. Note that in this specification, an EL layer refers to a layer formed between a pair of electrodes.

発光層202は、粒子状の実施の形態1〜4で示した発光材料をバインダ中に分散させた膜である。バインダとは、粒子状の発光材料を分散した状態で固定し、発光層としての形状に保持するための物質であり、発光材料は、このバインダにより発光層中に均一に分散し固定される。なお、発光材料の作製方法によって、十分に所望の大きさの粒子が得られない場合は、乳鉢等で粉砕し、所定の大きさの粒子に加工すればよい。また、本願発明の製造方法を用いて作製された発光材料は、粒子状に加工した時、粒子毎に含有する発光中心元素の濃度が異なって得られる。これは、加熱により、発光中心元素が母体材料を含む層に拡散する際に、母体材料を含む層の中で、発光中心元素を含む層に近い領域に拡散する発光中心元素の濃度が高くなり、遠い領域に拡散する濃度が低くなるためである。そのため、粒子状に加工した時、粒子毎に濃度が異なって得られる。この粒子毎の濃度の割合は、加熱の温度と時間の条件を決めるだけで調整することができる。一般的に、粒子中の発光中心元素の濃度が過剰になると、濃度消光が生じ、輝度が下がる。このとき、発光中心元素が高濃度の粒子は導電性が高く、低濃度の粒子は高輝度の発光が得られる。そのため、本願発明を分散型発光素子に適用することで、濃度の異なる粒子が混合され、高輝度かつ低消費電力の発光素子を得ることが可能となる。 The light-emitting layer 202 is a film in which the light-emitting material described in any of Embodiments 1 to 4 is dispersed in a binder. The binder is a substance for fixing the particulate light emitting material in a dispersed state and maintaining the shape as the light emitting layer. The light emitting material is uniformly dispersed and fixed in the light emitting layer by the binder. Note that when particles having a desired size are not sufficiently obtained by the method for manufacturing a light-emitting material, the particles may be pulverized with a mortar and processed into particles having a predetermined size. Moreover, when the luminescent material produced using the manufacturing method of the present invention is processed into particles, the concentration of the luminescent center element contained in each particle is different. This is because when the luminescent center element diffuses into the layer containing the host material due to heating, the concentration of the luminescent center element that diffuses to a region near the layer containing the luminescent center element in the layer containing the host material increases. This is because the concentration diffused in the far region is low. Therefore, when processed into particles, the concentration is different for each particle. The concentration ratio for each particle can be adjusted simply by determining the heating temperature and time conditions. In general, when the concentration of the luminescent center element in the particles becomes excessive, concentration quenching occurs and the luminance decreases. At this time, particles having a high concentration of the emission center element have high conductivity, and particles having a low concentration can emit light with high luminance. Therefore, by applying the present invention to a dispersed light-emitting element, particles having different concentrations can be mixed, and a light-emitting element with high luminance and low power consumption can be obtained.

発光層の形成方法としては、選択的に発光層を形成できる液滴吐出法や、スクリーン印刷やオフセット印刷等の印刷法、スピンコート法などの塗布法、ディッピング法、又はディスペンサ法等を用いることができる。膜厚は特に限定されることはないが、好ましくは、10〜1000nmの範囲である。また、発光材料及びバインダを含む発光層において、発光材料の割合は50wt%以上80wt%以下が好ましい。 As a method for forming the light emitting layer, a droplet discharge method capable of selectively forming the light emitting layer, a printing method such as screen printing or offset printing, a coating method such as a spin coating method, a dipping method, or a dispenser method is used. Can do. The film thickness is not particularly limited, but is preferably in the range of 10 to 1000 nm. In the light emitting layer containing the light emitting material and the binder, the ratio of the light emitting material is preferably 50 wt% or more and 80 wt% or less.

本実施の形態に用いることのできるバインダは絶縁材料であり、有機材料や無機材料、若しくは有機材料及び無機材料の混合材料を用いることができる。有機材料としては、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、又は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てもよい。なお、シロキサン樹脂とは、Si−O−Si結合を含む樹脂である。また、ポリビニルアルコール、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、又はオキサゾール樹脂(ポリベンゾオキサゾール)等の樹脂材料を用いることもできる。一方、無機材料としては、酸化珪素、窒化珪素、酸化窒化珪素、窒化酸化珪素、窒化アルミニウム、酸化窒化アルミニウム、窒化酸化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、又はその他の無機材料を含む物質から選ばれた材料で形成することができる。なお、有機材料に、誘電率の高い無機材料を添加したものを用いてもよい。これにより、発光層の誘電率を制御することができ、より大きな誘電率を得ることができるようになる。 The binder that can be used in this embodiment is an insulating material, and an organic material, an inorganic material, or a mixed material of an organic material and an inorganic material can be used. As the organic material, a polymer having a relatively high dielectric constant, such as cyanoethyl cellulose resin, or a resin such as polyethylene, polypropylene, polystyrene resin, silicone resin, epoxy resin, or vinylidene fluoride can be used. Alternatively, a heat-resistant polymer such as aromatic polyamide, polybenzimidazole, or siloxane resin may be used. Note that a siloxane resin is a resin including a Si—O—Si bond. Moreover, resin materials, such as vinyl resins, such as polyvinyl alcohol and polyvinyl butyral, a phenol resin, a novolak resin, an acrylic resin, a melamine resin, a urethane resin, or an oxazole resin (polybenzoxazole), can also be used. On the other hand, as inorganic materials, silicon oxide, silicon nitride, silicon oxynitride, silicon nitride oxide, aluminum nitride, aluminum oxynitride, aluminum nitride oxide or aluminum oxide, titanium oxide, barium titanate, strontium titanate, lead titanate, It can be made of a material selected from substances including potassium niobate, lead niobate, tantalum oxide, barium tantalate, lithium tantalate, yttrium oxide, zirconium oxide, zinc sulfide, or other inorganic materials. Note that an organic material added with an inorganic material having a high dielectric constant may be used. Thereby, the dielectric constant of the light emitting layer can be controlled, and a larger dielectric constant can be obtained.

発光層202を作製工程において、発光材料はバインダを含む溶液中に分散されるが、本実施の形態に用いることのできるバインダを含む溶液の溶媒としては、バインダ材料が溶解し、発光層を形成する方法(各種ウエットプロセス)及び所望の膜厚に適した粘度の溶液を作製できるよう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には、有機溶媒として、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)、又は3−メトシキ−3メチル−1−ブタノール(MMB)などを用いることができる。 In the manufacturing process of the light-emitting layer 202, the light-emitting material is dispersed in a solution containing a binder. As the solvent of the solution containing the binder that can be used in this embodiment mode, the binder material is dissolved to form a light-emitting layer. A solvent capable of preparing a solution having a viscosity suitable for a desired film thickness (various wet processes) and a desired film thickness may be selected as appropriate. For example, when a siloxane resin is used as the binder, propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monomethyl ether acetate (PGMEA), 3-methoxy-3-methyl-1-butanol (MMB), or the like can be used as the organic solvent.

図5における絶縁層203は、特に限定されることはないが、絶縁耐圧が高く、緻密な膜質であることが好ましく、さらには、誘電率が高いことが好ましい。例えば、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、又は酸化シリコン等や、これらの混合膜又は2種以上の積層膜を用いることができる。これらの絶縁膜は、スパッタリング、蒸着、又はCVD等により成膜することができる。また、絶縁層はこれら絶縁材料の粒子をバインダ中に分散して成膜してもよい。絶縁層を形成するバインダ材料としては、発光層に含まれるバインダと同様の材料、方法を用いて形成することができる。膜厚は特に限定されることはないが、好ましくは10〜1000nmの範囲である。 The insulating layer 203 in FIG. 5 is not particularly limited, but preferably has a high withstand voltage and a dense film quality, and further preferably has a high dielectric constant. For example, yttrium oxide, titanium oxide, aluminum oxide, hafnium oxide, tantalum oxide, barium titanate, strontium titanate, lead titanate, silicon nitride, zirconium oxide, silicon oxide, etc., a mixed film thereof, or two or more kinds of them A laminated film can be used. These insulating films can be formed by sputtering, vapor deposition, CVD, or the like. The insulating layer may be formed by dispersing particles of these insulating materials in a binder. The binder material for forming the insulating layer can be formed by using the same material and method as the binder contained in the light emitting layer. The film thickness is not particularly limited, but is preferably in the range of 10 to 1000 nm.

本発明の発光素子は、純度の高い発光材料を用いたことにより、濃度消光が少なく、発光効率の高い発光素子が可能である。そのため、輝度の高い発光素子を得ることができる。つまり、ある電圧を印加したときに得られる輝度が高い発光素子を得ることができる。   Since the light-emitting element of the present invention uses a light-emitting material with high purity, a light-emitting element with low concentration quenching and high light emission efficiency is possible. Therefore, a light-emitting element with high luminance can be obtained. That is, a light-emitting element with high luminance obtained when a certain voltage is applied can be obtained.

なお、本実施の形態は、他の実施の形態と適宜組み合わせることが可能である。   Note that this embodiment can be combined with any of the other embodiments as appropriate.

(実施の形態6)
本実施の形態では、発光装置の一態様として表示装置について、図6〜図10を参照して説明する。
(Embodiment 6)
In this embodiment, a display device as one embodiment of a light-emitting device will be described with reference to FIGS.

図6は表示装置の主要部を示す概略構成図である。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。少なくとも、第1の電極416と第2の電極418との交差部には、実施の形態5で説明したものと同様な発光層が設けられ、発光素子を形成している。図6の発光装置は、第1の電極416と第2の電極418を複数本配置して、画素となる発光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。この表示部414は、第1の電極416と第2の電極418の電位を制御して個々の発光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。 FIG. 6 is a schematic configuration diagram showing a main part of the display device. The substrate 410 is provided with a first electrode 416 and a second electrode 418 extending in a direction crossing the electrode. At least at the intersection between the first electrode 416 and the second electrode 418, a light-emitting layer similar to that described in Embodiment 5 is provided, so that a light-emitting element is formed. In the light-emitting device in FIG. 6, a plurality of first electrodes 416 and second electrodes 418 are arranged, light-emitting elements to be pixels are arranged in a matrix, and a display portion 414 is formed. The display unit 414 can display moving images and still images by controlling the potentials of the first electrode 416 and the second electrode 418 to control light emission and non-light emission of each light emitting element.

この発光装置は、基板410の一方向に延設される第1の電極416と、それと交差する第2の電極418のそれぞれに映像を表示する信号を印加して発光素子の発光及び非発光を選択する。すなわち、画素の駆動は、もっぱら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製造をすることができる。 In the light emitting device, a signal for displaying an image is applied to each of the first electrode 416 extending in one direction of the substrate 410 and the second electrode 418 intersecting with the first electrode 416 so that the light emitting element emits light and does not emit light. select. That is, the pixel is driven by a simple matrix display device which is exclusively driven by a signal supplied from an external circuit. Since such a display device has a simple configuration, it can be easily manufactured even when the area is increased.

上記において、第1の電極416としてアルミニウム、チタン、又はタンタルなどを用い、第2の電極418として酸化インジウム、酸化インジウム−酸化スズ(ITO)、酸化インジウム−酸化亜鉛(IZO)、酸化亜鉛を用いれば、対向基板412側に表示部414が形成される表示装置とすることができる。この場合、第1の電極416の表面に薄い酸化膜を形成しておくとバリア層が形成され、キャリアブロッキング効果により発光効率を高めることができる。第1の電極416として酸化インジウム、酸化インジウム−酸化スズ(ITO)、酸化インジウム−酸化亜鉛(IZO)、又は酸化亜鉛を用い、第2の電極418としてアルミニウム、チタン、又はタンタルなどを用いれば、基板410側に表示部414が形成される表示装置とすることができる。また、第1の電極416と第2の電極418を共に透明電極で形成すれば、両面表示型の表示装置とすることができる。 In the above, aluminum, titanium, tantalum, or the like is used for the first electrode 416, and indium oxide, indium oxide-tin oxide (ITO), indium oxide-zinc oxide (IZO), or zinc oxide is used for the second electrode 418. For example, a display device in which the display portion 414 is formed on the counter substrate 412 side can be obtained. In this case, if a thin oxide film is formed on the surface of the first electrode 416, a barrier layer is formed, and light emission efficiency can be increased by a carrier blocking effect. When indium oxide, indium oxide-tin oxide (ITO), indium oxide-zinc oxide (IZO), or zinc oxide is used as the first electrode 416 and aluminum, titanium, tantalum, or the like is used as the second electrode 418, A display device in which the display portion 414 is formed on the substrate 410 side can be provided. In addition, when both the first electrode 416 and the second electrode 418 are formed of transparent electrodes, a double-sided display device can be obtained.

なお、対向基板412は必要に応じて設ければ良く、表示部414の位置に合わせて設けることで保護部材とすることもできる。これは、板状の硬材としなくても、樹脂フィルム若しくは樹脂材料を塗布して代用することもできる。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の端部でフレキシブル配線基板420、422とコンタクトを形成する。外部回路としては、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。 Note that the counter substrate 412 may be provided as necessary, and may be used as a protective member by being provided in accordance with the position of the display portion 414. This can be substituted by applying a resin film or resin material without using a plate-like hard material. The first electrode 416 and the second electrode 418 are drawn out to an end portion of the substrate 410 to form a terminal connected to an external circuit. That is, the first electrode 416 and the second electrode 418 form contacts with the flexible wiring substrates 420 and 422 at the end of the substrate 410. Examples of the external circuit include a power supply circuit, a tuner circuit, and the like in addition to a controller circuit that controls a video signal.

図7は表示部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の側端部は隔壁層424が形成されている。そして、少なくとも第1の電極416の露出面上にはEL層426が形成されている。第2の電極418は、EL層426上に設けられている。第2の電極418は第1の電極416と交差するので、隔壁層424上に延設されている。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の側端部に勾配を持たせ、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、EL層426や第2の電極418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。 FIG. 7 is a partially enlarged view showing the configuration of the display unit 414. A partition layer 424 is formed on a side end portion of the first electrode 416 formed over the substrate 410. An EL layer 426 is formed on at least the exposed surface of the first electrode 416. The second electrode 418 is provided over the EL layer 426. The second electrode 418 intersects with the first electrode 416 and thus extends over the partition wall layer 424. The partition layer 424 is formed using an insulating material so that a short circuit does not occur between the first electrode 416 and the second electrode 418. In a portion where the partition layer 424 covers the end portion of the first electrode 416, a side end portion of the partition layer 424 is given a gradient so that a step is not steep so as to have a so-called tapered shape. When the partition layer 424 has such a shape, coverage with the EL layer 426 and the second electrode 418 is improved, and defects such as cracks and tears can be eliminated.

図8は表示部414の平面図であり、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、酸化亜鉛などの酸化物透明導電膜で形成する場合に、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、又は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。 FIG. 8 is a plan view of the display portion 414 and shows the arrangement of the first electrode 416, the second electrode 418, the partition layer 424, and the EL layer 426. The auxiliary electrode 428 is preferably provided in order to reduce resistance loss when the second electrode 418 is formed using an oxide transparent conductive film such as indium tin oxide or zinc oxide. In this case, the auxiliary electrode 428 is preferably formed using a high melting point metal such as titanium, tungsten, chromium, or tantalum, or a combination of a high melting point metal and a low resistance metal such as aluminum or silver.

図8において、A−B線及びC−D線に沿った断面図を図9(A)(B)に示す。図9(A)は第1の電極416が配列する断面図であり、図9(B)は第2の電極418が配列する断面図を示す。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、その部位に発光素子が形成される。図9(B)で示す補助電極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発光素子を遮光することがないので、発光した光を有効に利用することができる。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ができる。 8A and 9B, cross-sectional views taken along lines AB and CD are shown in FIGS. FIG. 9A is a cross-sectional view in which the first electrodes 416 are arranged, and FIG. 9B is a cross-sectional view in which the second electrodes 418 are arranged. An EL layer 426 is formed at the intersection of the first electrode 416 and the second electrode 418, and a light-emitting element is formed there. The auxiliary electrode 428 illustrated in FIG. 9B is provided over the partition layer 424 so as to be in contact with the second electrode 418. By providing the auxiliary electrode 428 over the partition layer 424, a light-emitting element formed at the intersection of the first electrode 416 and the second electrode 418 is not shielded, so that the emitted light can be used effectively. Can do. Further, the auxiliary electrode 428 can be prevented from being short-circuited with the first electrode 416.

図9では、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変化さ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良い。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。 FIG. 9 shows an example in which the color conversion layer 430 is provided on the counter substrate 412. The color conversion layer 430 is for changing the wavelength of light emitted from the EL layer 426 to change the emission color. In this case, light emitted from the EL layer 426 is preferably blue or ultraviolet light with high energy. When the color conversion layer 430 is arranged to convert red, green, and blue, a display device that performs RGB color display can be obtained. Further, the color conversion layer 430 can be replaced with a colored layer (color filter). In that case, the EL layer 426 may be configured to emit white light. The filler 432 fixes the substrate 410 and the counter substrate 412, and may be provided as appropriate.

また、表示部414の他の構成を図10に示す。図10の構造は、第1の電極952の端部が絶縁層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と接する辺)の方が上辺(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、EL層955及び第2の電極956を、隔壁層954を使って自己整合的に形成することができる。 Further, another structure of the display portion 414 is shown in FIG. In the structure of FIG. 10, the end portion of the first electrode 952 is covered with an insulating layer 953. A partition layer 954 is provided over the insulating layer 953. The side wall of the partition wall layer 954 has an inclination such that the distance between one side wall and the other side wall becomes narrower as it approaches the substrate surface. That is, the cross section in the short side direction of the partition wall layer 954 is trapezoidal, and the bottom side (side in contact with the insulating layer 953) is shorter than the top side (side not in contact with the insulating layer 953). In this manner, by providing the partition layer 954, the EL layer 955 and the second electrode 956 can be formed in a self-aligned manner using the partition layer 954.

本実施例の表示装置は、ある電圧を印加したときに得られる輝度が高いため、消費電力を低減することができる。   Since the display device of this embodiment has high luminance obtained when a certain voltage is applied, power consumption can be reduced.

(実施の形態7)
本実施の形態では、トランジスタにより、画素部に本発明を適用して作製した発光素子の駆動を制御するアクティブ型の発光装置について図11を用いて説明する。なお、図11(A)は、発光装置を示す上面図、図11(B)は図11(A)をA−A’およびB−B’で切断した断面図である。点線で示された601は駆動回路部(ソース側駆動回路)、602は画素部、603は駆動回路部(ゲート側駆動回路)である。また、604は封止基板、605はシール材であり、シール材605で囲まれた内側は、空間607になっている。
(Embodiment 7)
In this embodiment, an active light-emitting device in which driving of a light-emitting element manufactured by applying the present invention to a pixel portion is controlled with a transistor will be described with reference to FIGS. 11A is a top view illustrating the light-emitting device, and FIG. 11B is a cross-sectional view taken along lines AA ′ and BB ′ in FIG. 11A. Reference numeral 601 indicated by a dotted line denotes a driving circuit portion (source side driving circuit), 602 denotes a pixel portion, and 603 denotes a driving circuit portion (gate side driving circuit). Reference numeral 604 denotes a sealing substrate, reference numeral 605 denotes a sealing material, and the inside surrounded by the sealing material 605 is a space 607.

なお、引き回し配線608はソース側駆動回路601及びゲート側駆動回路603に入力される信号を伝送するための配線であり、外部入力端子となるFPC(フレキシブルプリントサーキット)609からビデオ信号、クロック信号、スタート信号、リセット信号等を受け取る。なお、ここではFPCしか図示されていないが、このFPCにはプリント配線基板(PWB)が取り付けられていても良い。本明細書における発光装置には、発光装置本体だけでなく、それにFPCもしくはPWBが取り付けられた状態をも含むものとする。   Note that the routing wiring 608 is a wiring for transmitting a signal input to the source side driving circuit 601 and the gate side driving circuit 603, and a video signal, a clock signal, an FPC (flexible printed circuit) 609 serving as an external input terminal, Receives start signal, reset signal, etc. Although only the FPC is shown here, a printed wiring board (PWB) may be attached to the FPC. The light-emitting device in this specification includes not only a light-emitting device body but also a state in which an FPC or a PWB is attached thereto.

次に、断面構造について図11(B)を用いて説明する。素子基板610上には駆動回路部及び画素部が形成されているが、ここでは、駆動回路部であるソース側駆動回路601と、画素部602中の一つの画素が示されている。   Next, a cross-sectional structure is described with reference to FIG. A driver circuit portion and a pixel portion are formed over the element substrate 610. Here, a source-side driver circuit 601 that is a driver circuit portion and one pixel in the pixel portion 602 are illustrated.

なお、ソース側駆動回路601はnチャネル型TFT623とpチャネル型TFT624とを組み合わせたCMOS回路が形成される。また、駆動回路を形成するTFTは、種々のCMOS回路、PMOS回路もしくはNMOS回路で形成しても良い。また、本実施例では、基板上に駆動回路を形成したドライバ一体型を示すが、必ずしもその必要はなく、駆動回路を基板上ではなく外部に形成することもできる。なお、TFTの構造は、特に限定されない。スタガ型のTFTでもよいし、逆スタガ型のTFTでもよい。また、TFTに用いられる半導体膜の結晶性についても特に限定されない。非晶質半導体膜を用いてもよいし、結晶性半導体膜を用いてもよい。また、半導体材料についても特に限定されず、無機化合物を用いてもよいし、有機化合物を用いてもよい。   Note that the source side driver circuit 601 is a CMOS circuit in which an n-channel TFT 623 and a p-channel TFT 624 are combined. The TFT forming the driving circuit may be formed by various CMOS circuits, PMOS circuits, or NMOS circuits. In this embodiment, a driver integrated type in which a drive circuit is formed on a substrate is shown. However, this is not always necessary, and the drive circuit can be formed outside the substrate. Note that the structure of the TFT is not particularly limited. A staggered TFT or an inverted staggered TFT may be used. Further, the crystallinity of a semiconductor film used for the TFT is not particularly limited. An amorphous semiconductor film or a crystalline semiconductor film may be used. Further, the semiconductor material is not particularly limited, and an inorganic compound or an organic compound may be used.

また、画素部602はスイッチング用TFT611と、電流制御用TFT612とそのドレインに電気的に接続された第1の電極613とを含む複数の画素により形成される。なお、第1の電極613の端部を覆って絶縁物614が形成されている。ここでは、ポジ型の感光性アクリル樹脂膜を用いることにより形成する。   The pixel portion 602 is formed by a plurality of pixels including a switching TFT 611, a current control TFT 612, and a first electrode 613 electrically connected to the drain thereof. Note that an insulator 614 is formed so as to cover an end portion of the first electrode 613. Here, a positive photosensitive acrylic resin film is used.

また、被覆性を良好なものとするため、絶縁物614の上端部または下端部に曲率を有する曲面が形成されるようにする。例えば、絶縁物614の材料としてポジ型の感光性アクリルを用いた場合、絶縁物614の上端部のみに曲率半径(0.2μm〜3μm)を有する曲面を持たせることが好ましい。また、絶縁物614として、光の照射によってエッチャントに不溶解性となるネガ型、或いは光の照射によってエッチャントに溶解性となるポジ型のいずれも使用することができる。   In order to improve the coverage, a curved surface having a curvature is formed at the upper end or the lower end of the insulator 614. For example, when positive photosensitive acrylic is used as a material for the insulator 614, it is preferable that only the upper end portion of the insulator 614 has a curved surface with a curvature radius (0.2 μm to 3 μm). As the insulator 614, either a negative type that becomes insoluble in an etchant by light irradiation or a positive type that becomes soluble in an etchant by light irradiation can be used.

第1の電極613上には、EL層616、および第2の電極617がそれぞれ形成されている。第1の電極613および第2の電極617の少なくとも一方は透光性を有しており、EL層616からの発光を外部へ取り出すことが可能である。   An EL layer 616 and a second electrode 617 are formed over the first electrode 613. At least one of the first electrode 613 and the second electrode 617 has a light-transmitting property, and light emitted from the EL layer 616 can be extracted to the outside.

EL層616は、実施の形態5で示した発光層を有している。   The EL layer 616 includes the light-emitting layer described in Embodiment 5.

なお、第1の電極613、EL層616、第2の電極617の形成方法としては、種々の方法を用いることができる。具体的には、抵抗加熱蒸着法、電子ビーム蒸着(EB蒸着)法等の真空蒸着法、スパッタリング法等の物理気相成長法(PVD)、有機金属CVD法、ハイドライド輸送減圧CVD法等の化学気相成長法(CVD)、又は原子層エピタキシ法(ALE)等を用いることができる。また、インクジェット法若しくはスピンコート法等を用いることができる。また、各電極または各層ごとに異なる成膜方法を用いて形成しても構わない。   Note that various methods can be used for forming the first electrode 613, the EL layer 616, and the second electrode 617. Specifically, chemicals such as resistance heating vapor deposition, vacuum deposition such as electron beam vapor deposition (EB vapor deposition), physical vapor deposition (PVD) such as sputtering, metal organic CVD, hydride transport low pressure CVD, etc. Vapor phase epitaxy (CVD), atomic layer epitaxy (ALE), or the like can be used. In addition, an inkjet method, a spin coating method, or the like can be used. Moreover, you may form using the different film-forming method for each electrode or each layer.

さらにシール材605で封止基板604を素子基板610と貼り合わせることにより、素子基板610、封止基板604、およびシール材605で囲まれた空間607に発光素子618が備えられた構造になっている。なお、空間607には、充填材が充填されており、不活性気体(窒素やアルゴン等)が充填される場合の他、シール材605で充填される場合もある。   Further, the sealing substrate 604 is bonded to the element substrate 610 with the sealant 605, whereby the light-emitting element 618 is provided in the space 607 surrounded by the element substrate 610, the sealing substrate 604, and the sealant 605. Yes. Note that the space 607 is filled with a filler, and may be filled with a sealant 605 in addition to an inert gas (such as nitrogen or argon).

なお、シール材605にはエポキシ系樹脂を用いるのが好ましい。また、これらの材料はできるだけ水分や酸素を透過しない材料であることが望ましい。また、封止基板604に用いる材料としてガラス基板や石英基板の他、FRP(Fiberglass−Reinforced Plastics)、PVF(ポリビニルフロライド)、マイラー(登録商標)、ポリエステルまたはアクリル等からなるプラスチック基板を用いることができる。   Note that an epoxy-based resin is preferably used for the sealant 605. Moreover, it is desirable that these materials are materials that do not transmit moisture and oxygen as much as possible. In addition to a glass substrate or a quartz substrate, a plastic substrate made of FRP (Fiberglass-Reinforced Plastics), PVF (polyvinyl fluoride), Mylar (registered trademark), polyester, acrylic, or the like is used as a material for the sealing substrate 604. Can do.

以上のようにして、本発明を適用して作製した発光素子を有する発光装置を得ることができる。   As described above, a light-emitting device having a light-emitting element manufactured by applying the present invention can be obtained.

本実施の形態で示す発光装置は、実施の形態5で示した発光素子を有しており、輝度の高い発光装置を得ることができる。   The light-emitting device described in this embodiment includes the light-emitting element described in Embodiment 5 so that a light-emitting device with high luminance can be obtained.

また、本実施の形態で示す発光装置は、ある電圧を印加したときに得られる輝度が高いため、消費電力が低減された発光装置である。   The light-emitting device described in this embodiment is a light-emitting device with low power consumption because luminance obtained when a certain voltage is applied is high.

(実施の形態8)
本実施の形態では、実施の形態6〜7に示す発光装置をその一部に含む電子機器について説明する。本実施の形態で示す電子機器は、実施の形態5で示した発光素子を有する。よって、ある電圧を印加したときに得られる輝度が高い、つまり発光効率が高い発光素子を有するため、消費電力の低減された電子機器を提供することが可能である。
(Embodiment 8)
In this embodiment, electronic devices each including the light-emitting device described in any of Embodiments 6 to 7 will be described. An electronic device described in this embodiment includes the light-emitting element described in Embodiment 5. Thus, an electronic device with reduced power consumption can be provided because the light-emitting element has high luminance that is obtained when a certain voltage is applied, that is, high light emission efficiency.

本発明を適用して作製された電子機器として、ビデオカメラ、デジタルカメラ、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)、又は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9に示す。   As an electronic device manufactured by applying the present invention, a video camera, a digital camera, a goggle type display, a navigation system, a sound reproduction device (car audio, audio component, etc.), a computer, a game device, a portable information terminal (mobile computer, A display device capable of playing back a recording medium such as a mobile phone, a portable game machine, or an electronic book) or an image playback device (specifically, Digital Versatile Disc (DVD)) and displaying the image. And the like). Specific examples of these electronic devices are shown in FIGS.

図12(A)は本実施の形態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、実施の形態1〜5で説明したものと同様の発光素子をマトリクス状に配列して構成されている。当該発光素子は、発光効率が高いという特徴を有している。その発光素子で構成される表示部9103も同様の特徴を有するため、このテレビ装置は画質の劣化が低減され、低消費電力化が図られている。このような特徴により、テレビ装置において、劣化補償機能や電源回路を大幅に削減、若しくは縮小することができるので、筐体9101や支持台9102の小型軽量化を図ることが可能である。本実施の形態に係るテレビ装置は、低消費電力、高画質及び小型軽量化が図られているので、それにより住環境に適合した製品を提供することができる。   FIG. 12A illustrates a television device according to this embodiment, which includes a housing 9101, a supporting base 9102, a display portion 9103, speaker portions 9104, a video input terminal 9105, and the like. In this television device, the display portion 9103 is formed by arranging light-emitting elements similar to those described in Embodiment Modes 1 to 5 in a matrix. The light-emitting element has a feature of high luminous efficiency. Since the display portion 9103 including the light-emitting elements has similar features, deterioration in image quality is reduced and power consumption can be reduced in this television set. With such a feature, the deterioration compensation function and the power supply circuit can be significantly reduced or reduced in the television device, so that the housing 9101 and the support base 9102 can be reduced in size and weight. In the television set according to this embodiment, low power consumption, high image quality, and reduction in size and weight are achieved; therefore, a product suitable for a living environment can be provided.

図12(B)は本実施の形態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、実施の形態1〜5で説明したものと同様の発光素子をマトリクス状に配列して構成されている。当該発光素子は、発光効率が高いという特徴を有している。その発光素子で構成される表示部9203も同様の特徴を有するため、このコンピュータは画質の劣化が低減され、低消費電力化が図られている。このような特徴により、コンピュータにおいて、劣化補償機能や電源回路を大幅に削減、若しくは縮小することができるので、本体9201や筐体9202の小型軽量化を図ることが可能である。本実施の形態に係るコンピュータは、低消費電力、高画質及び小型軽量化が図られているので、環境に適合した製品を提供することができる。   FIG. 12B illustrates a computer according to this embodiment, which includes a main body 9201, a housing 9202, a display portion 9203, a keyboard 9204, an external connection port 9205, a pointing device 9206, and the like. In this computer, the display portion 9203 includes light-emitting elements similar to those described in Embodiment Modes 1 to 5 arranged in a matrix. The light-emitting element has a feature of high luminous efficiency. Since the display portion 9203 including the light-emitting elements has similar features, this computer has reduced image quality deterioration and reduced power consumption. With such a feature, the deterioration compensation function and the power supply circuit can be significantly reduced or reduced in the computer, so that the main body 9201 and the housing 9202 can be reduced in size and weight. Since the computer according to this embodiment has low power consumption, high image quality, and reduced size and weight, a product suitable for the environment can be provided.

図12(C)は本実施の形態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、実施の形態1〜5で説明したものと同様の発光素子をマトリクス状に配列して構成されている。当該発光素子は、発光効率が高いという特徴を有している。その発光素子で構成される表示部9403も同様の特徴を有するため、この携帯電話は画質の劣化が低減され、低消費電力化が図られている。このような特徴により、携帯電話において、劣化補償機能や電源回路を大幅に削減、若しくは縮小することができるので、本体9401や筐体9402の小型軽量化を図ることが可能である。本実施の形態に係る携帯電話は、低消費電力、高画質及び小型軽量化が図られているので、携帯に適した製品を提供することができる。   FIG. 12C illustrates a mobile phone according to this embodiment, which includes a main body 9401, a housing 9402, a display portion 9403, an audio input portion 9404, an audio output portion 9405, operation keys 9406, an external connection port 9407, an antenna 9408, and the like. including. In this cellular phone, the display portion 9403 is formed by arranging light-emitting elements similar to those described in Embodiment Modes 1 to 5 in a matrix. The light-emitting element has a feature of high luminous efficiency. Since the display portion 9403 including the light-emitting elements has similar features, deterioration in image quality is reduced in this cellular phone and power consumption is reduced. With such a feature, the deterioration compensation function and the power supply circuit can be significantly reduced or reduced in the mobile phone, so that the main body 9401 and the housing 9402 can be reduced in size and weight. Since the cellular phone according to this embodiment has low power consumption, high image quality, and reduced size and weight, a product suitable for carrying can be provided.

図12(D)はカメラであり、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、実施の形態1〜5で説明したものと同様の発光素子をマトリクス状に配列して構成されている。当該発光素子は、発光効率が高いという特徴を有している。その発光素子で構成される表示部9502も同様の特徴を有するため、このカメラは画質の劣化が低減され、低消費電力化が図られている。このような特徴により、カメラにおいて、劣化補償機能や電源回路を大幅に削減、若しくは縮小することができるので、本体9501の小型軽量化を図ることが可能である。本実施の形態に係るカメラは、低消費電力、高画質及び小型軽量化が図られているので、携帯に適した製品を提供することができる。   FIG. 12D illustrates a camera, which includes a main body 9501, a display portion 9502, a housing 9503, an external connection port 9504, a remote control receiving portion 9505, an image receiving portion 9506, a battery 9507, an audio input portion 9508, operation keys 9509, an eyepiece portion. 9510 etc. are included. In this camera, the display portion 9502 is configured by arranging light-emitting elements similar to those described in Embodiment Modes 1 to 5 in a matrix. The light-emitting element has a feature of high luminous efficiency. Since the display portion 9502 including the light-emitting elements has similar features, deterioration in image quality is reduced in this camera and power consumption is reduced. With such a feature, a deterioration compensation function and a power supply circuit can be significantly reduced or reduced in the camera, so that the main body 9501 can be reduced in size and weight. Since the camera according to this embodiment has low power consumption, high image quality, and reduced size and weight, a product suitable for carrying can be provided.

以上の様に、本発明を適用して作製した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。本発明を適用することにより、低消費電力で、信頼性の高い表示部を有する電子機器を作製することが可能となる。   As described above, the applicable range of the light-emitting device manufactured by applying the present invention is so wide that the light-emitting device can be applied to electronic devices in various fields. By applying the present invention, an electronic device having a display portion with low power consumption and high reliability can be manufactured.

また、本発明を適用した発光装置は、照明装置として用いることもできる。本発明を適用した発光素子を照明装置として用いる一態様を、図13を用いて説明する。   The light-emitting device to which the present invention is applied can also be used as a lighting device. One mode in which the light-emitting element to which the present invention is applied is used as a lighting apparatus is described with reference to FIGS.

図13は、本発明を適用した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13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、電圧が印加されている。   FIG. 13 illustrates an example of a liquid crystal display device using the light-emitting device to which the present invention is applied as a backlight. The liquid crystal display device illustrated in FIG. 13 includes a housing 501, a liquid crystal layer 502, a backlight 503, and a housing 504, and the liquid crystal layer 502 is connected to a driver IC 505. The backlight 503 uses the light-emitting device of the present invention, and a voltage is applied to the terminal 506.

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、高輝度で長寿命のバックライトが得られるので、表示装置としての品質が向上する。また、本発明の発光装置は、面発光の発光装置であり大面積化も可能であるため、バックライトの大面積化が可能であり、液晶表示装置の大面積化も可能になる。さらに、発光素子は薄型で低消費電力であるため、バックライトを薄型化かつ低消費電力化した表示装置を提供することができる。   By using the light-emitting device of the present invention as a backlight of a liquid crystal display device, a backlight with high luminance and long life can be obtained, so that the quality as a display device is improved. The light-emitting device of the present invention is a surface-emitting light-emitting device and can have a large area. Therefore, the backlight can have a large area, and a liquid crystal display device can have a large area. Further, since the light-emitting element is thin and has low power consumption, a display device with a thin backlight and low power consumption can be provided.

また、本発明を適用した発光装置は高輝度の発光が可能であるため、自動車、自転車、船などのヘッドライトとして用いることが可能である。図14は、本発明を適用した発光装置を自動車のヘッドライトとして用いた例である。図14(B)は図14(A)のヘッドライト1000の部分を拡大した断面図である。図14(B)において、光源1011として本発明の発光装置が用いられている。光源1011から出た光は、反射板1012により反射され、外部へ取り出される。図14(B)に示すように、複数の光源を用いることで、より高輝度の光を得ることができる。また、図14(C)は、円筒形状に作製した本発明の発光装置を光源として用いた例である。光源1021からの発光は反射板1022により反射され、外部へ取り出される。   In addition, since the light-emitting device to which the present invention is applied can emit light with high luminance, the light-emitting device can be used as a headlight for automobiles, bicycles, ships, and the like. FIG. 14 shows an example in which the light emitting device to which the present invention is applied is used as a headlight of an automobile. FIG. 14B is an enlarged cross-sectional view of a portion of the headlight 1000 in FIG. In FIG. 14B, the light-emitting device of the present invention is used as the light source 1011. Light emitted from the light source 1011 is reflected by the reflecting plate 1012 and extracted to the outside. As shown in FIG. 14B, light with higher luminance can be obtained by using a plurality of light sources. FIG. 14C illustrates an example in which the light-emitting device of the present invention manufactured in a cylindrical shape is used as a light source. Light emitted from the light source 1021 is reflected by the reflecting plate 1022 and extracted outside.

図15は、本発明を適用した発光装置を、照明装置である電気スタンドとして用いた例である。図15に示す電気スタンドは、筐体2001と、光源2002を有し、光源2002として、本発明の発光装置が用いられている。本発明の発光装置は、高輝度の発光が可能であるため、細かい作業をする場合など、手元を明るく照らすことが可能である。   FIG. 15 illustrates an example in which the light-emitting device to which the present invention is applied is used as a table lamp which is a lighting device. A table lamp illustrated in FIG. 15 includes a housing 2001 and a light source 2002, and the light-emitting device of the present invention is used as the light source 2002. Since the light-emitting device of the present invention can emit light with high luminance, the hand can be brightly illuminated when performing fine work.

図16は、本発明を適用した発光装置を、室内の照明装置3001として用いた例である。本発明の発光装置は大面積化が可能であるため、大面積の照明装置として用いることができる。また、本発明の発光装置は、薄型で低消費電力であるため、薄型化、低消費電力化の照明装置として用いることが可能となる。このように、本発明を適用した発光装置を、室内の照明装置3001として用いた部屋に、図12(A)で説明したような、本発明に係るテレビ装置を設置して公共放送や映画を鑑賞することができる。このような場合、両装置は低消費電力であるので、電気料金を節約でき明るい部屋で迫力のある映像を鑑賞することができる。   FIG. 16 illustrates an example in which the light-emitting device to which the present invention is applied is used as an indoor lighting device 3001. Since the light-emitting device of the present invention can have a large area, it can be used as a large-area lighting device. In addition, since the light-emitting device of the present invention is thin and has low power consumption, it can be used as a lighting device with low thickness and low power consumption. In this manner, a television set according to the present invention as described with reference to FIG. 12A is installed in a room where the light-emitting device to which the present invention is applied is used as an indoor lighting device 3001, so that a public broadcast or a movie can be played. You can appreciate it. In such a case, since both devices have low power consumption, it is possible to save electricity charges and to watch powerful images in a bright room.

照明装置としては、図14、図15、図16で例示したものに限られず、住宅や公共施設の照明をはじめ、様々な形態の照明装置として応用することができる。本発明に係る照明装置は、発光層が薄膜状であり、デザインの自由度が高いので、様々な意匠を凝らした商品を市場に提供することができる。   The lighting device is not limited to those illustrated in FIGS. 14, 15, and 16, and can be applied as various types of lighting devices including lighting of houses and public facilities. Since the lighting device according to the present invention has a thin light emitting layer and a high degree of design freedom, it is possible to provide products with various designs on the market.

以下、本発明の詳細について実施例を用いて説明する。   Hereinafter, details of the present invention will be described using examples.

硫化亜鉛、硫酸銅、塩化マグネシウム、塩化ナトリウムを50g、0.0818g、4.8865g、0.2999gとなるようにそれぞれ秤量し、メノー乳鉢を用いて撹拌混合した。適度に混合した後、この混合物をアルミナ容器に入れ、Ar雰囲気下にした電気炉を用いて、1100℃で4時間の焼成を行った。得られた発光材料(以下、ZnS:Cu,Clとする)は灰白色であった。254nm、356nmの波長のUV光を照射したところ、いずれの波長においても青緑色の発光を確認することができた。   Zinc sulfide, copper sulfate, magnesium chloride, and sodium chloride were weighed to 50 g, 0.0818 g, 4.8865 g, and 0.2999 g, respectively, and mixed with stirring using a menor mortar. After appropriate mixing, this mixture was placed in an alumina container and baked at 1100 ° C. for 4 hours using an electric furnace in an Ar atmosphere. The obtained light emitting material (hereinafter referred to as ZnS: Cu, Cl) was grayish white. When UV light having a wavelength of 254 nm or 356 nm was irradiated, blue-green light emission could be confirmed at any wavelength.

次に、マンガンを0.7114g秤量し、できる限りアルミナ容器の側壁に付かないようにしながら、アルミナ容器の中へマンガンを入れた。適度な振動を加え、表面を平らにした。その上に、秤量した3.9430gのZnS:Cu,Clを加え、適度な振動を加え、表面を平らにした。アルミナ容器に蓋をし、Ar雰囲気下にした電気炉を用いて、1100℃で4時間の焼成を行った。焼成後、波長365nmのUV光を照射しながら、アルミナ容器から発光材料を取り出したところ、深さ方向で発光色の異なる発光材料がマンガンに接して形成された。発光材料はマンガンに接した部分から順に、下層領域、中層領域、上層領域と呼ぶことにする。本実施例では、発光色は3種類得られ、各領域で異なる色を示した。なお、マンガンはアルミナ容器の底で溶けて固まっていたため、発光材料と分離することは容易であった。   Next, 0.7114 g of manganese was weighed, and manganese was put into the alumina container while preventing it from sticking to the side wall of the alumina container as much as possible. Appropriate vibration was applied to flatten the surface. On top of that, weighed 3.9430 g of ZnS: Cu, Cl was added, and moderate vibration was applied to flatten the surface. The alumina container was covered and baked at 1100 ° C. for 4 hours using an electric furnace in an Ar atmosphere. After firing, the light emitting material was taken out from the alumina container while irradiating with UV light having a wavelength of 365 nm. As a result, a light emitting material having a different emission color in the depth direction was formed in contact with manganese. The light emitting materials are referred to as a lower layer region, a middle layer region, and an upper layer region in order from the portion in contact with manganese. In this example, three types of emission colors were obtained, and different colors were shown in each region. In addition, since manganese melted and solidified at the bottom of the alumina container, it was easy to separate from the light emitting material.

得られた発光材料のPLスペクトルを図17に示す。横軸を波長(nm)、縦軸を規格化したフォトンカウント数とする。下層領域では、マンガンイオン起因の橙色のPLスペクトルが得られ、上層領域では、銅イオンと塩化物イオンに起因するドナー−アクセプターペア再結合型の青緑色のPLスペクトルが得られた。なお、中層領域では、マンガンイオン起因の橙色のPLスペクトルと、銅イオンと塩化物イオン起因の青緑色のPLスペクトルと、が得られた。 FIG. 17 shows a PL spectrum of the obtained light emitting material. The horizontal axis is the wavelength (nm), and the vertical axis is the normalized photon count. In the lower layer region, an orange PL spectrum caused by manganese ions was obtained, and in the upper layer region, a donor-acceptor pair recombination-type blue-green PL spectrum caused by copper ions and chloride ions was obtained. In the middle layer region, an orange PL spectrum caused by manganese ions and a blue-green PL spectrum caused by copper ions and chloride ions were obtained.

このことから、発光中心材料の量に関係なく、複数の発光波長を有する発光材料が得られた。また、フラックス等を用いないため、純度の高い発光材料が得られた。   From this, a light emitting material having a plurality of light emission wavelengths was obtained regardless of the amount of the light emitting center material. Further, since no flux or the like is used, a light emitting material with high purity was obtained.

アルミナ容器が入った石英管の中に、秤量したマンガン0.774gを入れ、適度な振動を加え、表面を平らにした。その上に、秤量した3.9430gのZnS:Cu,Cl(実施例1で使用した材料)を加え、適度な振動を加え、表面を平らにした。次に、石英管を1×10−4(Pa)以下となるまで排気し、バーナーを用いてアルミナ容器が入った石英管を封管した。その後、N雰囲気下にした電気炉を用いて、1250℃で4時間の焼成を行った。得られた発光材料は灰白色であった。波長356nmのUV光を照射しながら、アルミナ容器から発光材料を取り出したところ、深さ方向で発光色の異なる発光材料がマンガンに接して形成された。発光材料は、マンガンに接した部分から順に、下層領域、中層領域、上層領域と呼ぶことにする。本実施例では、発光色は2種類得られ、下層領域と上層領域が同色、中層領域が他領域と異なる色を示した。なお、マンガンはアルミナ容器の底で溶けて固まっていたため、発光材料と分離することは容易であった。 Into a quartz tube containing an alumina container, 0.774 g of weighed manganese was put, and moderate vibration was applied to flatten the surface. On top of that, weighed 3.9430 g of ZnS: Cu, Cl (material used in Example 1) was added and moderate vibration was applied to flatten the surface. Next, the quartz tube was evacuated to 1 × 10 −4 (Pa) or less, and the quartz tube containing the alumina container was sealed using a burner. Thereafter, firing was performed at 1250 ° C. for 4 hours using an electric furnace in an N 2 atmosphere. The obtained luminescent material was grayish white. When the luminescent material was taken out from the alumina container while irradiating UV light having a wavelength of 356 nm, luminescent materials having different emission colors in the depth direction were formed in contact with manganese. The light emitting materials are referred to as a lower layer region, a middle layer region, and an upper layer region in order from the portion in contact with manganese. In this example, two types of emission colors were obtained, and the lower layer region and the upper layer region showed the same color, and the middle layer region showed a different color from the other regions. In addition, since manganese melted and solidified at the bottom of the alumina container, it was easy to separate from the light emitting material.

得られた発光材料のPLスペクトルを図18に示す。横軸を波長(nm)、縦軸を規格化したフォトンカウント数とする。下層領域と上層領域では、マンガンイオン起因の橙色のPLスペクトルが得られ、中層領域では、銅イオンと塩化物イオンに起因するドナー−アクセプターペア再結合型の青緑色のPLスペクトルとマンガンイオン起因の橙色のPLスペクトルが得られた。 FIG. 18 shows a PL spectrum of the obtained light emitting material. The horizontal axis is the wavelength (nm), and the vertical axis is the normalized photon count. In the lower layer region and the upper layer region, orange PL spectra caused by manganese ions are obtained, and in the middle layer region, donor-acceptor pair recombination-type blue-green PL spectra and manganese ions caused by copper ions and chloride ions are obtained. An orange PL spectrum was obtained.

このことから、発光中心材料の量に関係なく、複数の発光波長を有する発光材料が得られた。また、フラックス等を用いないため、純度の高い発光材料が得られた。   From this, a light emitting material having a plurality of light emission wavelengths was obtained regardless of the amount of the light emitting center material. Further, since no flux or the like is used, a light emitting material with high purity was obtained.

本発明の発光材料の製造方法を説明する図。The figure explaining the manufacturing method of the luminescent material of this invention. 本発明の発光材料の製造方法を説明する図。The figure explaining the manufacturing method of the luminescent material of this invention. 本発明の発光材料の製造方法を説明する図。The figure explaining the manufacturing method of the luminescent material of this invention. 本発明の発光材料の製造方法を説明する図。The figure explaining the manufacturing method of the luminescent material of this invention. 本発明の発光素子を説明する図。4A and 4B illustrate a light-emitting element of the present invention. 本発明の発光装置を説明する図。4A and 4B illustrate a light-emitting device of the present invention. 本発明の発光装置を説明する図。4A and 4B illustrate a light-emitting device of the present invention. 本発明の発光装置を説明する図。4A and 4B illustrate a light-emitting device of the present invention. 本発明の発光装置を説明する図。4A and 4B illustrate a light-emitting device of the present invention. 本発明の発光装置を説明する図。4A and 4B illustrate a light-emitting device of the present invention. 本発明の発光装置を説明する図。4A and 4B illustrate a light-emitting device of the present invention. 本発明の電子機器を説明する図。8A and 8B each illustrate an electronic device of the invention. 本発明の照明装置を説明する図。The figure explaining the illuminating device of this invention. 本発明の照明装置を説明する図。The figure explaining the illuminating device of this invention. 本発明の照明装置を説明する図。The figure explaining the illuminating device of this invention. 本発明の照明装置を説明する図。The figure explaining the illuminating device of this invention. 本発明の発光材料のPLスペクトルを説明する図。FIG. 6 illustrates a PL spectrum of a light-emitting material of the present invention. 本発明の発光材料のPLスペクトルを説明する図。FIG. 6 illustrates a PL spectrum of a light-emitting material of the present invention.

符号の説明Explanation of symbols

100 容器
111 第1の層
112 第2の層
121 第1の層
122 第2の層
131 第1の層
132 第2の層
141 第1の層
142 第2の層
200 基板
201 第1の電極
202 発光層
203 絶縁層
204 第2の電極
410 基板
412 対向基板
414 表示部
416 第1の電極
418 第2の電極
420 フレキシブル配線基板
424 隔壁層
426 EL層
428 補助電極
430 色変換層
432 充填材
501 筐体
502 液晶層
503 バックライト
504 筐体
505 ドライバIC
506 端子
601 ソース側駆動回路
602 画素部
603 ゲート側駆動回路
604 封止基板
605 シール材
607 空間
608 配線
609 FPC(フレキシブルプリントサーキット)
610 素子基板
611 スイッチング用TFT
612 電流制御用TFT
613 第1の電極
614 絶縁物
616 EL層
617 第2の電極
618 発光素子
623 nチャネル型TFT
624 pチャネル型TFT
952 第1の電極
953 絶縁層
954 隔壁層
955 EL層
956 第2の電極
1000 ヘッドライト
1011 光源
1012 反射板
1021 光源
1022 反射板
2001 筐体
2002 光源
3001 照明装置
9101 筐体
9102 支持台
9103 表示部
9104 スピーカー部
9105 ビデオ入力端子
9201 本体
9202 筐体
9203 表示部
9204 キーボード
9205 外部接続ポート
9206 ポインティングデバイス
9401 本体
9402 筐体
9403 表示部
9404 音声入力部
9405 音声出力部
9406 操作キー
9407 外部接続ポート
9408 アンテナ
9501 本体
9502 表示部
9503 筐体
9504 外部接続ポート
9505 リモコン受信部
9506 受像部
9507 バッテリー
9508 音声入力部
9509 操作キー
9510 接眼部
100 container 111 first layer 112 second layer 121 first layer 122 second layer 131 first layer 132 second layer 141 first layer 142 second layer 200 substrate 201 first electrode 202 Light emitting layer 203 Insulating layer 204 Second electrode 410 Substrate 412 Counter substrate 414 Display portion 416 First electrode 418 Second electrode 420 Flexible wiring substrate 424 Partition layer 426 EL layer 428 Auxiliary electrode 430 Color conversion layer 432 Filler 501 Housing Body 502 Liquid crystal layer 503 Backlight 504 Case 505 Driver IC
506 Terminal 601 Source side driving circuit 602 Pixel portion 603 Gate side driving circuit 604 Sealing substrate 605 Sealing material 607 Space 608 Wiring 609 FPC (flexible printed circuit)
610 Element substrate 611 TFT for switching
612 Current control TFT
613 First electrode 614 Insulator 616 EL layer 617 Second electrode 618 Light-emitting element 623 n-channel TFT
624 p-channel TFT
952 First electrode 953 Insulating layer 954 Partition layer 955 EL layer 956 Second electrode 1000 Headlight 1011 Light source 1012 Reflecting plate 1021 Light source 1022 Reflecting plate 2001 Housing 2002 Light source 3001 Illuminating device 9101 Housing 9102 Support base 9103 Display unit 9104 Speaker unit 9105 Video input terminal 9201 Main body 9202 Case 9203 Display unit 9204 Keyboard 9205 External connection port 9206 Pointing device 9401 Main body 9402 Case 9403 Display unit 9404 Audio input unit 9405 Audio output unit 9406 Operation key 9407 External connection port 9408 Antenna 9501 Main unit 9502 Display unit 9503 Case 9504 External connection port 9505 Remote control receiving unit 9506 Image receiving unit 9507 Battery 9508 Audio input unit 9509 Work key 9510 eyepiece

Claims (15)

容器内に、
第1の発光中心元素を含む第1の層を形成し、
前記第1の層を覆うように、母体材料を含む第2の層を形成し、
前記容器内の前記第1の層および前記第2の層に加熱処理を施すことにより、前記第1の発光中心元素を前記第2の層に添加させることを特徴とする発光材料の製造方法。
In the container,
Forming a first layer containing a first luminescent center element;
Forming a second layer containing a host material so as to cover the first layer;
A method for producing a luminescent material, wherein the first luminescent center element is added to the second layer by subjecting the first layer and the second layer in the container to a heat treatment.
請求項1において、
前記加熱処理は、700℃以上1500℃以下の温度で加熱することを特徴とする発光材料の製造方法。
In claim 1,
In the method for manufacturing a light-emitting material, the heat treatment is performed at a temperature of 700 ° C. to 1500 ° C.
請求項1または請求項2において、
前記加熱処理は、硫化性ガス雰囲気下で行うことを特徴とする発光材料の製造方法。
In claim 1 or claim 2,
The method for manufacturing a light-emitting material, wherein the heat treatment is performed in a sulfide gas atmosphere.
請求項1乃至請求項3のいずれか一項において、
前記第1の発光中心元素は、銅、銀、金、マンガン、テルビウム、ユーロピウム、ツリウム、セリウム、プラセオジウム、サマリウム、エルビウム、アルミニウム、塩素、又はフッ素のいずれか一種又は複数種であることを特徴とする発光材料の製造方法。
In any one of Claims 1 thru | or 3,
The first luminescent center element is any one or more of copper, silver, gold, manganese, terbium, europium, thulium, cerium, praseodymium, samarium, erbium, aluminum, chlorine, or fluorine. A method for manufacturing a luminescent material.
請求項1乃至請求項4のいずれか一項において、
前記母体材料は、硫化亜鉛、硫化カドミウム、硫化カルシウム、硫化イットリウム、硫化ガリウム、硫化ストロンチウム、硫化バリウム、酸化亜鉛、酸化イットリウム、窒化アルミニウム、窒化ガリウム、窒化インジウム、セレン化亜鉛、テルル化亜鉛、硫化バリウム−アルミニウム、硫化カルシウム−ガリウム、硫化ストロンチウム−ガリウム、又は硫化バリウム−ガリウムのいずれかであることを特徴とする発光材料の製造方法。
In any one of Claims 1 thru | or 4,
The base material is zinc sulfide, cadmium sulfide, calcium sulfide, yttrium sulfide, gallium sulfide, strontium sulfide, barium sulfide, zinc oxide, yttrium oxide, aluminum nitride, gallium nitride, indium nitride, zinc selenide, zinc telluride, sulfide A method for producing a light-emitting material, which is any one of barium-aluminum, calcium sulfide-gallium, strontium sulfide-gallium, or barium sulfide-gallium.
請求項1乃至請求項5のいずれか一項において、
前記第2の層は、前記第1の発光中心元素とは異なる第2の発光中心元素を含むことを特徴とする発光材料の製造方法。
In any one of Claims 1 thru | or 5,
The method for manufacturing a light emitting material, wherein the second layer includes a second light emission center element different from the first light emission center element.
請求項6において、
前記第1の発光中心元素からの発光色と、前記第2の発光中心元素からの発光色とが補色の関係にあることを特徴とする発光材料の製造方法。
In claim 6,
A method for producing a light-emitting material, wherein an emission color from the first emission center element and an emission color from the second emission center element are in a complementary color relationship.
一対の電極間に発光層を有し、
前記発光層は、バインダ中に分散された粒子状の発光材料を有し、
前記発光材料は、第1の発光中心元素と、母体材料と、を含み、
前記バインダ中に分散された各粒子が含む前記第1の発光中心元素の濃度は、粒子毎に異なることを特徴とする発光素子。
Having a light emitting layer between a pair of electrodes,
The light emitting layer has a particulate light emitting material dispersed in a binder,
The light emitting material includes a first emission center element and a base material,
The light emitting element, wherein the concentration of the first luminescent center element contained in each particle dispersed in the binder is different for each particle.
請求項8において、
前記一対の電極間に、さらに絶縁層を有することを特徴とする発光素子。
In claim 8,
A light-emitting element further including an insulating layer between the pair of electrodes.
請求項9において、
前記絶縁層は、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、酸化シリコン、チタン酸バリウム、チタン酸ストロンチウム、チタン酸鉛、窒化シリコン、酸化ジルコニウムのいずれか一種または複数種を含むことを特徴とする発光素子。
In claim 9,
The insulating layer includes one or more of yttrium oxide, titanium oxide, aluminum oxide, hafnium oxide, tantalum oxide, silicon oxide, barium titanate, strontium titanate, lead titanate, silicon nitride, and zirconium oxide. A light emitting device characterized by the above.
請求項8乃至請求項10のいずれか一項において、
前記第1の発光中心元素は、銅、銀、金、マンガン、テルビウム、ユーロピウム、ツリウム、セリウム、プラセオジウム、サマリウム、エルビウム、アルミニウム、塩素、又はフッ素のいずれか一種であることを特徴とする発光素子。
In any one of Claims 8 to 10,
The first luminescent center element is any one of copper, silver, gold, manganese, terbium, europium, thulium, cerium, praseodymium, samarium, erbium, aluminum, chlorine, or fluorine. .
請求項8乃至請求項11のいずれか一項において、
前記発光材料は、第2の発光中心元素を含み、
前記第2の発光中心元素は、銅、銀、金、マンガン、テルビウム、ユーロピウム、ツリウム、セリウム、プラセオジウム、サマリウム、エルビウム、アルミニウム、塩素、又はフッ素のいずれか一種であり、前記第1の発光中心元素とは異なることを特徴とする発光素子。
In any one of Claims 8 thru | or 11,
The luminescent material includes a second luminescent center element,
The second emission center element is any one of copper, silver, gold, manganese, terbium, europium, thulium, cerium, praseodymium, samarium, erbium, aluminum, chlorine, or fluorine, and the first emission center A light-emitting element which is different from an element.
請求項8乃至請求項12のいずれか一項において、
前記母体材料は、硫化亜鉛、硫化カドミウム、硫化カルシウム、硫化イットリウム、硫化ガリウム、硫化ストロンチウム、硫化バリウム、酸化亜鉛、酸化イットリウム、窒化アルミニウム、窒化ガリウム、窒化インジウム、セレン化亜鉛、テルル化亜鉛、硫化バリウム−アルミニウム、硫化カルシウム−ガリウム、硫化ストロンチウム−ガリウム、又は硫化バリウム−ガリウムのいずれかであることを特徴とする発光素子。
In any one of Claims 8 to 12,
The base material is zinc sulfide, cadmium sulfide, calcium sulfide, yttrium sulfide, gallium sulfide, strontium sulfide, barium sulfide, zinc oxide, yttrium oxide, aluminum nitride, gallium nitride, indium nitride, zinc selenide, zinc telluride, sulfide A light-emitting element which is any one of barium-aluminum, calcium sulfide-gallium, strontium sulfide-gallium, or barium sulfide-gallium.
請求項8乃至請求項13のいずれか一項に記載の発光素子と、前記発光素子の発光を制御する制御手段とを有する発光装置。 A light emitting device comprising: the light emitting element according to claim 8; and a control unit that controls light emission of the light emitting element. 表示部を有し、
前記表示部は、請求項8乃至請求項13のいずれか一項に記載の発光素子と前記発光素子の発光を制御する制御手段とを備えたことを特徴とする電子機器。
Having a display,
14. The electronic apparatus comprising: the light emitting element according to claim 8; and a control unit that controls light emission of the light emitting element.
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