(57)【要約】【課題】分散型ＥＬ素子の輝度を高めることができるＥＬ用蛍光体の製造方法、及び高輝度に発光することができる分散型ＥＬ素子の製造方法を提供する。【解決手段】ＥＬ用蛍光体の製造方法は、硫化亜鉛、共付活剤及び付活剤を含み、中心粒径が２０ｎｍ以下の蛍光体前駆体を焼成して、中心粒径が０．２ｍｍ以上２．０ｍｍ以下の蛍光体粒子を得る焼成工程と、蛍光体粒子を粉砕する粉砕工程と、を備える。粉砕工程では、蛍光体粒子を、１μｍ以上１０μｍ以下の中心粒径を有する粒子に粉砕してもよい。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
硫化亜鉛、共付活剤及び付活剤を含み、中心粒径が２０ｎｍ以下の蛍光体前駆体を焼成して、中心粒径が０．２ｍｍ以上２．０ｍｍ以下の蛍光体粒子を得る焼成工程と、
前記蛍光体粒子を粉砕する粉砕工程と、
を備える、
ことを特徴とするＥＬ用蛍光体の製造方法。
【請求項２】
前記粉砕工程では、前記蛍光体粒子を、１μｍ以上１０μｍ以下の中心粒径を有する粒子に粉砕する、
ことを特徴とする請求項１に記載のＥＬ用蛍光体の製造方法。
【請求項３】
前記焼成工程では、６００℃以上９００℃未満の温度で焼成する、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載のＥＬ用蛍光体の製造方法。
【請求項４】
前記焼成工程では、前記蛍光体前駆体を不活性ガス雰囲気中で焼成する、
ことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載のＥＬ用蛍光体の製造方法。
【請求項５】
前記蛍光体前駆体は、前記共付活剤及び前記付活剤を５００ｐｐｍ以上２０００ｐｐｍ以下それぞれ含有する、
ことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載のＥＬ用蛍光体の製造方法。
【請求項６】
前記共付活剤は、銅、銀及びマンガンから選ばれる少なくとも１種の元素を含み、前記付活剤は、アルミニウム、塩素から選ばれる少なくとも１種の元素を含む、
ことを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載のＥＬ用蛍光体の製造方法。
【請求項７】
請求項１から６のいずれか１項に記載の前記焼成工程及び前記粉砕工程と、
前記粉砕工程で粉砕された蛍光体粒子を含む蛍光体層を形成する工程と、
を備える、
ことを特徴とする分散型ＥＬ素子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＥＬ用蛍光体の製造方法及び分散型ＥＬ素子の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｔ）素子として、誘電物質中に粉末状の蛍光体を分散させた蛍光体層を備える分散型ＥＬ素子が知られている。この分散型ＥＬ素子の蛍光体として、硫化亜鉛の母体に、銅、銀、マンガン等を含む共付活剤と、アルミニウム、塩素等を含む付活剤とが添加された硫化亜鉛系のＥＬ用蛍光体がよく使用されている。
【０００３】
硫化亜鉛系のＥＬ用蛍光体は、様々な製造方法で製造されている。例えば、硫化亜鉛、共付活剤及び付活剤を含む原料粉末を混合し、その原料粉末を金型に充填して焼成することで、硫化亜鉛系のＥＬ用蛍光体を製造する固相法が開発されている。固相法では、焼成後のＥＬ用蛍光体が比較的大きいため、ＥＬ用蛍光体を分散型ＥＬ素子の蛍光体層の厚みよりも小さい粒径に粉砕する。
【０００４】
また、硫化亜鉛、共付活剤及び付活剤の溶液を反応させて、共付活剤及び付活剤が均一に分布した微小な粒子状の蛍光体前駆体を形成し、その蛍光体前駆体を焼成して結晶成長させることで、硫化亜鉛系のＥＬ用蛍光体を製造する液相法が開発されている。
例えば、特許文献１には、液相法で、粒径が５．１〜１０．２ｎｍの蛍光体前駆体を形成した後、蛍光体前駆体を９００℃で焼成して、粒径が４．２〜９．５μｍのＥＬ用蛍光体を形成する方法が開示されている。
また、特許文献２には、液相法で蛍光体前駆体を形成した後、蛍光体前駆体を８００℃で焼成して粒径が３μｍのＥＬ用蛍光体を形成する方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−８８０６号公報
【特許文献２】特開２００５−１３２９４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記の固相法では、原料粉末を混合してＥＬ用蛍光体を作製するため、共付活剤及び付活剤を均一に分布させることが難しい。また、ＥＬ用蛍光体を粉砕するため、ＥＬ用蛍光体に非発光の原因となる格子欠陥やクラックが発生しやすい。その結果、分散型ＥＬ素子が高輝度で発光しないことがある。
【０００７】
一方、液相法では、蛍光体前駆体を焼成して分散型ＥＬ素子の蛍光体層の厚みよりも小さい粒径のＥＬ用蛍光体の粒径を得ている。このため、ＥＬ用蛍光体の結晶は大きくないと考えられる。例えば、特許文献１及び２の方法では、ＥＬ用蛍光体の粒径が最大でも９．５μｍしかなく、その結晶は９．５μｍ以下であると考えられる。
【０００８】
ＥＬ用蛍光体では、電界を加えたときに、結晶粒界に析出した析出物が電子や正孔のキャリアを供給すると考えられている。しかし、特許文献１及び２の方法では、上記のように、ＥＬ用蛍光体の結晶が大きくない。このため、結晶粒界が十分に形成されておらず、また結晶粒界に析出物が十分に析出していないと考えられる。その結果、分散型ＥＬ素子を製造しても、分散型ＥＬ素子の輝度を向上させることができない。
【０００９】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、分散型ＥＬ素子の輝度を高めることができるＥＬ用蛍光体の製造方法を提供することを目的とする。また、高輝度に発光することができる分散型ＥＬ素子の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の第一の観点に係るＥＬ用蛍光体の製造方法は、
硫化亜鉛、共付活剤及び付活剤を含み、中心粒径が２０ｎｍ以下の蛍光体前駆体を焼成して、中心粒径が０．２ｍｍ以上２．０ｍｍ以下の蛍光体粒子を得る焼成工程と、
前記蛍光体粒子を粉砕する粉砕工程と、
を備える、
ことを特徴とする。
【００１１】
前記粉砕工程では、前記蛍光体粒子を、１μｍ以上１０μｍ以下の中心粒径を有する粒子に粉砕してもよい。
【００１２】
前記焼成工程では、６００℃以上９００℃未満の温度で焼成してもよい。
また、前記焼成工程では、前記蛍光体前駆体を不活性ガス雰囲気中で焼成してもよい。
【００１３】
前記蛍光体前駆体は、前記共付活剤及び前記付活剤を５００ｐｐｍ以上２０００ｐｐｍ以下それぞれ含有してもよい。
【００１４】
前記共付活剤は、銅、銀及びマンガンから選ばれる少なくとも１種の元素を含み、前記付活剤は、アルミニウム、塩素から選ばれる少なくとも１種の元素を含んでもよい。
【００１５】
本発明の第二の観点に係る分散型ＥＬ素子の製造方法は、
第一の観点に係る前記焼成工程及び前記粉砕工程と、
前記粉砕工程で粉砕された蛍光体粒子を含む蛍光体層を形成する工程と、
を備える、
ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明では、中心粒径が２０ｎｍ以下の蛍光体前駆体を焼成して、中心粒径が０．２ｍｍ以上２．０ｍｍ以下の蛍光体粒子にするため、ＥＬ用蛍光体の結晶が大きく、結晶粒界が十分に形成されると共に、結晶粒界に析出物が十分に析出していると考えられる。このため、この発明のＥＬ用蛍光体ではキャリアの供給能力が高い。従って、本発明によれば、分散型ＥＬ素子の輝度を高めることができるＥＬ用蛍光体の製造方法を提供することができる。また、高輝度に発光することができる分散型ＥＬ素子の製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】（Ａ）は本発明の実施の形態で使用する、透明電極が形成された基板、（Ｂ）は蛍光体層を透明電極上に形成した状態、（Ｃ）は誘電体層を蛍光体層上に形成した状態、（Ｄ）は背面電極を誘電体層上に形成した状態を示す断面図である。
【図２】焼成工程の温度と製造された分散型ＥＬ素子の発光輝度との関係を示すグラフである。
【図３】焼成工程後に得られた蛍光体粒子の中心粒径と分散型ＥＬ素子の発光輝度との関係を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の実施の形態に係るＥＬ用蛍光体の製造方法及び分散型ＥＬ素子の製造方法について図面を参照して詳細に説明する。なお図中、同一又は同等の部分には同一の符号を付す。
【００１９】
本実施の形態では、ナノメートルサイズの蛍光体前駆体を焼成してサブミリサイズ又はミリメートルサイズに結晶成長した蛍光体粒子を形成する。さらに、蛍光体粒子をミクロンメートルサイズの粒径の粒子に粉砕してＥＬ用蛍光体を形成する。その後、ＥＬ用蛍光体で分散型ＥＬ素子の蛍光体層を形成する。以下、本実施の形態に係る製造方法を詳細に説明する。
【００２０】
ここで、本明細書では、蛍光体前駆体とは、硫化亜鉛と、硫化亜鉛に添加された共付活剤及び付活剤と、を含有し、硫化亜鉛の結晶がナノメートルサイズまで成長したＥＬ用蛍光体を意味する。共付活剤と付活剤とは、ＥＬ用蛍光体に電界が加えられた場合に、導電帯又は荷電子帯に注入された電子又は正孔を結合させてＥＬ用蛍光体を発光させるための材料を意味する。共付活剤は、ＥＬ用蛍光体にアクセプタ準位を形成するための材料である。付活剤は、ＥＬ用蛍光体にドナー準位を形成するための材料である。
また、蛍光体粒子とは、焼成後の結晶成長した蛍光体前駆体を意味する。ＥＬ用蛍光体は、粉砕された蛍光体粒子を意味する。
【００２１】
粒径がナノメートルサイズの硫化亜鉛は、共付活剤及び付活剤が添加された場合に、共付活剤及び付活剤を含みやすく、また共付活剤及び付活剤が均一に分布しやすい。そこで、本実施の形態では、硫化亜鉛に共付活剤及び付活剤を均一に分布させるため、まずナノメートルサイズの蛍光体前駆体を作製する。蛍光体前駆体は、以下のようにして作製する。
【００２２】
まず蛍光体前駆体の原料として、硫化亜鉛、共付活剤及び付活剤を用意する。共付活剤には、銅、銀、マンガンから選ばれる少なくとも１種の元素を含む材料を用意する。付活剤には、アルミニウム、塩素から選ばれる少なくとも１種の元素を含む材料を用意する。
【００２３】
次に、液相法を用いて、用意した硫化亜鉛に共付活剤及び付活剤を添加する。
詳細には、硫化亜鉛、共付活剤及び付活剤の溶液を反応させる。例えば、硫化亜鉛ナノコロイド粒子、共付活剤、付活剤をそれぞれ含有する塩を、溶液中で液相反応させる。硫化亜鉛ナノコロイド粒子、共付活剤、付活剤をそれぞれ含有する塩には、硫化亜鉛や共付活剤、付活剤の原子の種類に応じた塩を適宜選択する。例えば、塩として酢酸塩、硝酸塩等を選択する。また、溶液は、アルコールを含んでもよいが、界面活性剤を含まないことが望ましい。
【００２４】
溶液を反応させる際には、作製される蛍光体前駆体が共付活剤、付活剤それぞれを５００ｐｐｍ以上２０００ｐｐｍ以下含有するように、共付活剤及び付活剤の溶液の濃度を調整する。望ましくは、実施例に示すように、蛍光体前駆体が共付活剤、付活剤それぞれを１０００ｐｐｍ以上２０００ｐｐｍ以下含有するように、共付活剤及び付活剤の溶液の濃度を調整する。
【００２５】
また、溶液の反応には、微小流路と、微小流路が接続する微小空間と、を有するマイクロリアクターを使用することが望ましい。マイクロリアクターを使用することで、溶液の反応の効率を高めると共に、溶液の反応を連続的に生じさせることができる。例えば、数十μｍの幅の微小流路と微小空間とが３次元的に組み合わされたマイクロリアクターを使用することが望ましい。このようなマイクロリアクターであれば、微小空間の温度、微小流路の溶液の流速等を調整して、溶液の反応の速度や生成物の量等を精密に調整することができる。その結果、最小１．５ｎｍの粒径を有する蛍光体前駆体を作製することができる。
【００２６】
溶液の反応が進むと、溶液中に蛍光体前駆体が生成される。粒径がナノメートルサイズの蛍光体前駆体が生成されるように、溶液の温度、反応時間を調整する。共付活剤及び付活剤の分布の均一性を高めるため、蛍光体前駆体の中心粒径は、２０ｎｍ以下であることが望ましい。中心粒径は、５ｎｍ以下であることがより望ましく、３ｎｍ以上４ｎｍ以下であることがさらに望ましい。
ここで、中心粒径とは、蛍光体前駆体の粒径分布を累積分布として表した場合の、中央値の粒径（いわゆるＤ５０）のことである。中心粒径を得るには、動的光散乱式粒径分布測定装置（ＤＬＳ）や透過型電子顕微鏡を用いて蛍光体前駆体の粒径を測定し、蛍光体前駆体の粒径分布を求めるとよい。
【００２７】
次に、生成された蛍光体前駆体を溶液から抽出するため、反応後の溶液を乾燥させる。溶液を乾燥させると、蛍光体前駆体の凝集物が得られる。このとき、０．２ｍｍ以上の粒径を有する凝集物を得るため、振動、衝撃を加えないで乾燥させることが望ましい。このような粒径の凝集物が後述する焼成工程で焼成されると、粒径が大きい蛍光体粒子を得ることが容易となるからである。
【００２８】
電界が加えられたＥＬ用蛍光体を高輝度で発光させるには、付活剤及び共付活剤を硫化亜鉛の結晶格子中に導入すると共に、ウルツ鉱型（六方晶）と閃亜鉛鉱型（立方晶）の硫化亜鉛を共存させる必要がある。そして、それらの結晶の間の結晶粒界を十分に形成させて、その結晶粒界に、共付活剤や付活剤の化合物からなる析出物（例えば、硫化第一銅）を析出させて電子又は正孔（キャリア）の供給源を作る必要性がある。しかし、蛍光体前駆体の粒径がナノメートルサイズである場合、硫化亜鉛の結晶が小さいため、結晶粒界が十分に形成されず、結晶粒界の析出物の量も十分でないと考えられる。そこで、蛍光体前駆体を高温で焼成して、蛍光体前駆体の結晶を成長させ、結晶粒界を形成させると共に、化合物を十分に析出させる。焼成は、以下のようにして行う。
【００２９】
まず、蛍光体前駆体を焼成炉内に配置し、不必要な不純物の生成を防止するため、焼成炉内をアルゴン、窒素等の不活性ガスで満たす。あるいは、この不活性ガスに少量の酸素を加えた酸化雰囲気ガス、又は硫化水素等の還元雰囲気ガスで満たす。続いて、焼成炉の焼成温度を６００℃以上１０００℃以下にして蛍光体前駆体を焼成する。
【００３０】
中心粒径がサブミリサイズ又はミリメートルサイズの蛍光体粒子を作製するように、焼成温度、焼成時間を調整する。焼成される蛍光体前駆体は、粒径が数百μｍの凝集物を形成することが望ましい。また、焼成温度は、６００℃以上９００℃未満であることが望ましい。焼成時間は、２時間以上５時間以下が望ましい。作製される蛍光体粒子の中心粒径は０．２ｍｍ以上２ｍｍ以下であることがより望ましい。
以上の焼成工程により、蛍光体粒子が作製される。
【００３１】
作製された蛍光体粒子の中心粒径はサブミリサイズ又はミリメートルサイズであるのに対し、分散型ＥＬ素子の蛍光体層の厚さは数十μｍである。このように、作製された蛍光体粒子の粒径は、蛍光体層を形成するには大きすぎる。そこで、蛍光体粒子を粉砕する。
【００３２】
粉砕工程では、蛍光体粒子を、分散型ＥＬ素子の蛍光体層の厚さよりも小さい中心粒径になるまで粉砕する。この際に、蛍光体粒子を、中心粒径が１μｍ以上１０μｍ以下の粒子に粉砕することが望ましい。また、粉砕後、粉砕された蛍光体粒子を洗浄及び乾燥することが望ましい。以上の工程で、ＥＬ用蛍光体が製造される。
【００３３】
次に、製造されたＥＬ用蛍光体を用いて、分散型ＥＬ素子を作製する。
まず、図１（Ａ）に示す、片面に透明電極２０が形成された透明フィルム基板１０を用意する。例えば、透明電極２０が酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）で形成され、透明フィルム基板１０がポリエチレンテレフタラート（ＰＥＴ）で形成されたフィルムを用意する。
一方で、ＥＬ用蛍光体をバインダー樹脂に混合して、蛍光体ペーストを作製する。ＥＬ用蛍光体とバインダー樹脂の混合比は、例えば、重量比で６：１〜２：1である。
【００３４】
次に、透明電極２０の上に、印刷法で蛍光体ペーストを塗布する。印刷法は、例えば、スクリーン印刷である。後述する乾燥後の膜厚が約２０〜５０μｍとなるように塗布する。塗布後、蛍光体ペーストを焼成して乾燥させる。これにより、図１（Ｂ）に示すように、透明電極２０の上に蛍光体層３０が形成される。
【００３５】
次に、図１（Ｃ）に示すように、蛍光体層３０の上に誘電体層４０を形成する。詳細には、まず誘電体物質、例えば、チタン酸バリウムをバインダー樹脂に混合した誘電体ペーストを作製する。誘電体物質がチタン酸バリウムである場合、チタン酸バリウムとバインダー樹脂の混合比は、重量比で４：１〜０．５：１である。そして、誘電体ペーストを蛍光体層３０の上に塗布する。塗布方法は印刷法である。例えば、膜厚が約２０μｍとなるように塗布する。塗布後、誘電体ペーストを乾燥させて誘電体層４０を形成する。
【００３６】
さらに、図１（Ｄ）に示すように、誘電体層４０の上に背面電極５０を形成する。背面電極５０は、銀を含有する樹脂ペースト（いわゆる銀ペースト）を印刷法で塗布し、その後焼成することで形成する。
【００３７】
以上の工程により、分散型ＥＬ素子１が完成する。分散型ＥＬ素子１は、透明フィルム基板１０側を正面にし、透明電極２０と背面電極５０との間に電圧を印加して使用する。
【００３８】
以上のように、本実施の形態に係るＥＬ用蛍光体の製造方法及び分散型ＥＬ素子の製造方法では、ナノメートルサイズの蛍光体前駆体を使用している。具体的には、中心粒径が２０ｎｍ以下の蛍光体前駆体を使用している。蛍光体前駆体の中心粒径がナノメートルサイズであるため、硫化亜鉛の母体に共付活剤及び付活剤を均一に添加することが容易である。その結果、ＥＬ用蛍光体において、共付活剤及び付活剤の分布の均一性が高まり、分散型ＥＬ素子を高い効率で発光させることができる。
【００３９】
また、蛍光体前駆体を焼成して、サブミリサイズ又はミリメートルサイズの蛍光体粒子を作製している。具体的には、中心粒径が０．２ｍｍ以上２．０ｍｍ以下の蛍光体粒子を作製している。このため、結晶成長が進んだＥＬ用蛍光体を製造することができる。また、蛍光体粒子の結晶成長が進んでいるため、結晶粒界の形成も進み、析出物が十分に析出していると考えられる。その結果、ＥＬ用蛍光体のキャリアの供給能力が高められる。本実施の形態によれば、高輝度で発光する分散型ＥＬ素子を製造することができる。
【００４０】
従来、硫化亜鉛の融点である１７００℃程度、又は、閃亜鉛鉱型からウルツ鉱型への相転移温度である１０２０℃程度、の温度を目安に、蛍光体前駆体を焼成して結晶成長させていた。しかし、焼成が高温であるため、硫化亜鉛の粉体表面の酸化や硫黄、亜鉛の蒸発による点欠陥の発生が避けられなかった。
【００４１】
これに対して、本実施の形態では、蛍光体前駆体の中心粒径がナノメートルサイズであるため、ナノメートルサイズ特有の現象である融点降下が発生する。その結果、上記のように、蛍光体前駆体を６００℃以上９００℃未満で焼成してＥＬ用蛍光体の結晶を形成させることができる。このため、ＥＬ用蛍光体に点欠陥が発生しにくい。その結果、分散型ＥＬ素子の輝度を高めることができる。
【００４２】
以上、本発明の実施の形態を説明したが、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではない。実施の形態では、粉砕工程において、蛍光体粒子を、分散型ＥＬ素子の蛍光体層の厚さよりも小さい中心粒径になるまで粉砕していた。しかし、本発明はこれに限定されない。本発明では、分散型ＥＬ素子の蛍光体層の厚さに応じて、粉砕工程で、蛍光体粒子を粉砕すればよい。例えば、蛍光体粒子の最大粒径が分散型ＥＬ素子の蛍光体層の厚さよりも小さくなるまで粉砕してもよい。
【００４３】
また、上記の実施の形態では、蛍光体前駆体が共付活剤、付活剤それぞれを５００ｐｐｍ以上２０００ｐｐｍ以下含有するように、共付活剤及び付活剤の溶液の濃度が調整されていた。しかし、本発明はこれに限定されない。本発明では、蛍光体前駆体が共付活剤及び付活剤を含んでいればよい。本発明では、最終的に作製されるＥＬ用蛍光体が求められるキャリアの供給能力に応じて、蛍光体前駆体が共付活剤及び付活剤を含んでいればよい。
【００４４】
また、上記の実施の形態では、共付活剤として、銅、銀、マンガンから選ばれる少なくとも１種の元素を含む材料が使用されていた。また、付活剤として、アルミニウム、塩素から選ばれる少なくとも１種の元素を含む材料が使用されていた。しかし、本発明はこれに限定されない。本発明では、蛍光体前駆体が、共付活剤及び付活剤を含んでいればよい。従って、共付活剤が銅、銀、マンガン以外の元素を少なくとも１種含んでいてもよい。付活剤が、アルミニウム、塩素以外の元素を少なくとも１種含んでいてもよい。
【実施例】
【００４５】
（実施例１）
マイクロリアクターを使用して液相法で作製された、株式会社ナノ・キューブ・ジャパン製のＺｎＳナノ粒子を蛍光体前駆体として用いた。ＺｎＳナノ粒子は、中心粒径３〜４ｎｍ（最大粒径２０ｎｍ）であり、付活剤として、Ｃｕが１０００〜２０００ｐｐｍ添加されていた。また、共付活剤として、Ｃｌが付活剤と同濃度添加されていた。ＺｎＳナノ粒子は、液相法で作製され、溶液に含まれたままであった。そこで、振動、衝撃を与えずに溶液を乾燥させ（２次凝集させ）、０．２ｍｍ以上２．５ｍｍ以下（６５メッシュ以上７メッシュ以下）の凝集物が重量比で９０％以上占めるＺｎＳナノ粒子を得た。
【００４６】
上記の２次凝集させたＺｎＳナノ粒子を７５０℃の窒素雰囲気中で３時間焼成して、中心粒径が約０．７ｍｍの粒子を得た。続いて、乳鉢で１０μｍ以下になるまで、軽く粉砕し、洗浄後、乾燥させてＥＬ用蛍光体を得た。ＥＬ用蛍光体の粒径を測定したところ、粒径は１〜１０μｍであった。
【００４７】
上記のＥＬ用蛍光体を用いて、実施の形態で説明した構成の分散型ＥＬ素子１を作製した。なお、透明フィルム基板１０には、ポリエチレンテレフタラートフィルムを使用した。また、ＥＬ用蛍光体とバインダー樹脂とを、重量比で５：１に混合した蛍光体ペーストを用いて蛍光体層３０を形成した。さらに、チタン酸バリウムとバインダー樹脂とを、重量比で３：１に混合した誘電体ペーストを用いて誘電体層４０を形成した。
【００４８】
（実施例２）
ＺｎＳナノ粒子の焼成温度を９００℃とした。その他の工程及び条件は、実施例１の製造工程と同じにした。
【００４９】
（実施例３）
ＺｎＳナノ粒子の焼成温度を６００℃とした。その他の工程及び条件は、実施例１の製造工程と同じにした。
【００５０】
（実施例４）
ＺｎＳナノ粒子の溶液を乾燥させるときに、凝集物の粒径を２．５ｍｍ以上（７メッシュ以上）とさらに大きくした。ＺｎＳナノ粒子を焼成した後、粒径を測定したところ、中心粒径は約２．５ｍｍであった。その他の工程及び条件は、実施例１の製造工程と同じにした。
【００５１】
（実施例５）
ＺｎＳナノ粒子の溶液を乾燥させるときに、凝集を抑えるため、若干の振動を加えた（凝集物の粒径は０．２ｍｍ以下（６５メッシュ以下）であった）。ＺｎＳナノ粒子を焼成した後、粒径を測定したところ、中心粒径は約０．１ｍｍであった。その他の工程及び条件は、実施例１の製造工程と同じにした。
【００５２】
（実施例６）
ＺｎＳナノ粒子の溶液を乾燥させた後、ＺｎＳナノ粒子の凝集物を粉砕してからＺｎＳナノ粒子を焼成した。焼成後、粒径を測定したところ、中心粒径は約０．０１ｍｍ（１０μｍ）であった。その他の工程及び条件は、実施例１の製造工程と同じにした。
【００５３】
なお、実施例１〜６で、ＺｎＳナノ粒子の焼成時間を変更したところ、焼成時間が２〜５時間で、焼成時間が３時間の場合と粒径に大差がなかった。
【００５４】
（比較例）
引用文献２と同様に、液相合成法によってＺｎＳ蛍光体の前駆体を沈殿させた。沈殿後の粉体は凝集していたので、これを粉砕した。その後、９００℃で９時間焼成することによって中心粒径（Ｄ５０）が約１０μｍのＺｎＳ微結晶を得た。なお、付活剤、共付活剤として、５００ｐｐｍのＣｕ、Ａｌを同時に液相で添加し、焼成後は洗浄、乾燥させてＺｎＳ微結晶の粉末を得た。そして、実施例１と同じ構成の分散型ＥＬ素子１を作製した。
【００５５】
（評価方法）
各実施例及び比較例の分散型ＥＬ素子１を評価した。発光特性は、分散型ＥＬ素子１を１０ｋＨｚ、実効値２１５Ｖの交流で駆動して測定した。
実施例１及び比較例の測定結果を表１に示す。
【００５６】
【表１】
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【００５７】
表１を参照すると、実施例１は、比較例と比較して、輝度が約３倍、発光効率が約４倍になっていることがわかる。なお、実施例１の分散型ＥＬ素子１を１ｋＨｚ、実効値２００Ｖの交流で駆動した場合、輝度は６６ｃｄ／ｍ２であった。
【００５８】
実施例１〜３の測定結果を図２に、実施例１及び実施例４〜６の測定結果を図３に示す。
なお、図２は、ＺｎＳナノ粒子の焼成温度と分散型ＥＬ素子１の発光輝度の関係を示すグラフである。図３は、ＺｎＳナノ粒子を焼成した後の粒子の中心粒径と分散型ＥＬ素子１の発光輝度の関係を示すグラフである。図２及び図３共に、発光輝度は、実施例１の分散型ＥＬ素子１の発光輝度を１とした場合の相対輝度である。
【００５９】
図２を参照すると、実施例１の、ＺｎＳナノ粒子の焼成温度が７５０℃である場合に分散型ＥＬ素子１の発光輝度が最大であることがわかる。ＺｎＳナノ粒子の焼成温度が６４０〜８６０℃であれば、比較例よりも高輝度な分散型ＥＬ素子１が得られることがわかる。
【００６０】
図３を参照すると、実施例１の、ＺｎＳナノ粒子を焼成した後の粒子の中心粒径が１ｍｍ弱である場合に分散型ＥＬ素子１の発光輝度が最大であることがわかる。焼成後の粒子の中心粒径が０．２〜２ｍｍであれば、比較例よりも高輝度が得られることがわかる。
【００６１】
実施例と比較例で発光性能が大きく異なる理由は以下のように推定される。比較例では、ＺｎＳ微結晶の粉体の粒径がサブミクロンオーダーで、９００℃と比較的高温で焼成しているにも関わらず、焼成後の粒径は約１０μｍまでにしか成長していない。一方、実施例のＺｎＳナノ粒子は３〜５ｎｍのナノ粒子であり、７５０℃の焼成温度で１ｍｍ以上の粒子が生成するまでに結晶成長が進んでいる。このため、付活剤、共付活剤が結晶格子中に高密度で配置され、また多数の結晶粒界が生成して、キャリアの供給が効率的に行われているものと推察できる。さらに前駆体として用いたＺｎＳナノ粒子は、その合成時に界面活性剤を使用しておらず、これも粒子表面の反応性を向上して結晶成長を促進する一因となっているものと考えられる。
【符号の説明】
【００６２】
１  分散型ＥＬ素子
１０  透明フィルム基板
２０  透明電極
３０  蛍光体層
４０  誘電体層
５０  背面電極
【図１】
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【図２】
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【図３】
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