(57)【要約】【課題】化学的に安定であって、高輝度で発光する、新規のエレクトロルミネッセンス蛍光体を提供する。【解決手段】一般式：（ＺｎＯ）1-ｘ（ＧａＮ）ｘ（０＜ｘ＜１）で表される母体に賦活剤としてＭｎを含有させた。ｘの値は、高いＥＬ発光強度を得るために、０．６０≦ｘ≦０．８５であることが好ましい。Ｍｎの濃度は、高いＥＬ発光強度を得るために、１モル％以上であることが好ましい。５２０ｎｍ付近にピークを有する比較的シャープな緑色発光と、６００ｎｍ以上にブロードな赤色から赤外領域にかけての発光がみられた。【選択図】図１
2008037899.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一般式：（ＺｎＯ）1-ｘ（ＧａＮ）ｘ（０＜ｘ＜１）で表される母体に賦活剤としてＭｎを含有することを特徴とするエレクトロルミネッセンス蛍光体。
【請求項２】
０．６０≦ｘ≦０．８５であることを特徴とする請求項１記載のエレクトロルミネッセンス蛍光体。
【請求項３】
Ｍｎの濃度が１モル％以上であることを特徴とする請求項１又は２記載のエレクトロルミネッセンス蛍光体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、新規のエレクトロルミネッセンス蛍光体に関する。
【背景技術】
【０００２】
エレクトロルミネッセンス（Electroluminescence；ＥＬ）とは、発光体に電界を印加することによって得られる発光である。このＥＬは、発光するときに熱をほとんど出さず、消費電力が少なく、デバイスにした際に構造がシンプルであって薄型化が可能であり、自発発光かつ高輝度発光であってバックライトが不要である、といった利点があり、ディスプレイ用デバイスとして利用されている。
【０００３】
ＥＬには、有機発光体を用いた有機ＥＬと、無機発光体を用いた無機ＥＬとが知られている。現在、薄膜ディスプレイとして有機ＥＬが実用化の段階にあり、例えば、携帯電話の背面ディスプレイなどの小画面製品に使用されているが、有機ＥＬは発光体が有機化合物であり、熱に弱く、酸素や水と反応して劣化しやすいという欠点がある。これに対し、無機ＥＬは発光体が無機化合物であり、耐熱性や化学的安定性に優れている。また、無機ＥＬは、有機ＥＬと比較して輝度が低いものの、ディスプレイの大型化が比較的容易であり、次世代のディスプレイとして注目されている。
【０００４】
無機ＥＬの代表的な発光体としては、ＺｎＳを母体としたものが知られている。そして、ＺｎＳを母体としたものは、高輝度で発光することから、すでに店舗用のレジスターや医療機器のディスプレイのほか、液晶のバックライトなどで実用化されている。
【特許文献１】特開２００６−５２２５０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、ＺｎＳなどの硫化物系の発光体は、化学的に不安定であるという問題があった。
【０００６】
そこで、本発明は、化学的に安定であって、高輝度で発光する、新規のエレクトロルミネッセンス蛍光体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】
【０００７】
上記課題を達成するため種々検討した結果、（ＺｎＯ）−（ＧａＮ）系酸窒化物にＭｎを賦活することによって、高輝度で発光するＥＬ蛍光体が得られることを見出し、本発明を完成させた。
【０００８】
すなわち、本発明の請求項１記載のエレクトロルミネッセンス蛍光体は、一般式：（ＺｎＯ）1-ｘ（ＧａＮ）ｘ（０＜ｘ＜１）で表される母体に賦活剤としてＭｎを含有することを特徴とする。
【０００９】
また、本発明の請求項２記載のエレクトロルミネッセンス蛍光体は、請求項１において、０．６０≦ｘ≦０．８５であることを特徴とする。
【００１０】
さらに、本発明の請求項３記載のエレクトロルミネッセンス蛍光体は、請求項１又は２において、Ｍｎの濃度が１モル％以上であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明のエレクトロルミネッセンス蛍光体によれば、化学的に安定であって、高輝度で発光する、新規のエレクトロルミネッセンス蛍光体を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明のエレクトロルミネッセンス（ＥＬ）蛍光体は、一般式：（ＺｎＯ）1-ｘ（ＧａＮ）ｘ（０＜ｘ＜１）で表される母体に賦活剤としてＭｎを含有する。
【００１３】
ここで、ｘの値は、高いＥＬ発光強度を得るために、０．６０≦ｘ≦０．８５であることが好ましい。また、ＥＬ蛍光体中のＭｎの濃度は、高いＥＬ発光強度を得るために、１モル％以上であることが好ましい。
【００１４】
本発明のＥＬ蛍光体は、通常の固相法によって得ることができる。すなわち、ＺｎＯ、Ｇａ２Ｏ３、ＭｎＯを混合し、ＮＨ３雰囲気下で焼成することで得ることができる。
【００１５】
本発明のＥＬ蛍光体は、正弦波交流電圧をかけることによって面発光を示す。そして、５２０ｎｍ付近にピークを有する比較的シャープな緑色発光と、６００ｎｍ以上にブロードな赤色から赤外領域にかけての発光がみられることから、化学的に安定なＥＬ蛍光体として、ディスプレイのデバイスへの応用が期待される。
【００１６】
以下に本発明のＥＬ蛍光体について実施例に基づき詳細に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではなく、本発明の思想を逸脱しない範囲で種々の変形実施が可能である。
【実施例１】
【００１７】
［ＥＬ蛍光体の作成］
（ＺｎＯ）−（ＧａＮ）：Ｍｎ固溶体の合成を、通常の固相法により行った。出発原料としてＺｎＯ（高純度化学製、純度＞９９．９９％）、Ｇａ２Ｏ３（高純度化学製、純度＞９９．９９％）、ＭｎＯ（高純度化学製、純度＞９９．９％）を用い、これらの出発原料を所定の化学量論比になるように秤量し、エタノール湿式混合を行った。得られた混合物を３００ｋｇ／ｃｍ２で一軸加圧成形後、ＮＨ３流通下、８５０℃で５時間焼成することで、（ＺｎＯ）−（ＧａＮ）：Ｍｎ固溶体を得た。得られた固溶体についてエネルギー分散型蛍光Ｘ線分析装置（ＥＤＳ）（日本電子データム製、ＪＥＤ−２１４０）を用いて元素組成を分析した。また、粉末Ｘ線回折装置（マックサイエンス製、ＭＸ−Ｌａｂｏ）を用いて粉末Ｘ線回折測定を行い、単一相の固溶体としてＥＬ蛍光体が得られたことを確認した。なお、分光蛍光光度計（日本分光製、ＦＰ−６５００）を用いて蛍光スペクトル測定を行ったが、組成に関係なく蛍光はほとんど見られなかった。
【実施例２】
【００１８】
［ＥＬ発光スペクトル測定］
実施例１で得たＥＬ蛍光体を用いて、ＥＬ素子を作成した。有機バインダー（ひまし油）、ＥＬ蛍光体、誘電体（ＢａＴｉＯ３）を２：１：１０の質量比で混合し、ＩＴＯ電極上に膜厚３５μｍで成膜した。そして、２００Ｖ、２ｋＨｚの交流電圧を印加して、多波長同時分光計測装置（浜松ホトニクス製、Ｃ７４７３−３６Ｎ（ＢＴＣＣＤ））を用いてＥＬ発光スペクトル測定を行った。
【００１９】
図１にＭｎの濃度が１モル％のときの（ＺｎＯ）1-ｘ（ＧａＮ）ｘ：Ｍｎ（ｘ＝０．６７）のＥＬ発光スペクトルを示す。５２０ｎｍ付近にピークを有する比較的シャープな緑色発光と、６００ｎｍ以上にブロードな赤色から赤外領域にかけての発光がみられた。なお、５２０ｎｍ付近の発光はＭｎ２＋による発光、赤色から赤外領域にかけての発光は母体である（ＺｎＯ）1-ｘ（ＧａＮ）ｘによる発光であると推定される。
【００２０】
また、Ｍｎの濃度が１モル％のときの（ＺｎＯ）1-ｘ（ＧａＮ）ｘ：Ｍｎのｘの値を変化させたときの各組成について、ＥＬ発光スペクトルの５２０ｎｍ付近のピーク強度を図２に示す。図２からわかるように、ｘ＝０．６７の組成のときに最も発光強度が強くなることが確認された。また、ｘが０．６０未満、又は０．８５超では十分な発光強度が得られないことから、ＥＬ蛍光体の組成としては０．６０≦ｘ≦０．８５が好適であることが確認された。
【００２１】
また、ｘ＝０．６７の組成のときにＭｎの濃度を変化させてＥＬ発光スペクトルの５２０ｎｍ付近のピーク強度を測定した結果を図３に示す。Ｍｎの濃度が１モル％以上のときに強い発光が見られ、１モル％以上では、ほぼ一定の発光強度となった。したがって、ＥＬ蛍光体中のＭｎの濃度は、１モル％以上が好適であることが確認された。
【００２２】
また、ｘ＝０．６７、Ｍｎの濃度が１モル％と４モル％のときに印加電圧を変化させてＥＬ発光スペクトルの５２０ｎｍ付近のピーク強度を測定した結果を図４に示す。印加電圧が２００Ｖ以下ではＭｎの濃度に関わらず同等の発光強度であり、印加電圧の増加に伴い発光強度も増加した。しかし、Ｍｎの濃度が１モル％のときは２００Ｖを超えたあたりから発光強度の増加が見られなくなった。一方、Ｍｎの濃度が４モル％のときは電圧に比例して発光強度が増加した。このことから、Ｍｎの濃度と印加電圧の両方を増加させることにより、高い発光強度が得られることが確認された。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】Ｍｎの濃度が１モル％のときの（ＺｎＯ）1-ｘ（ＧａＮ）ｘ：Ｍｎ（ｘ＝０．６７）のＥＬ発光スペクトルである。
【図２】Ｍｎの濃度が１モル％のときの（ＺｎＯ）1-ｘ（ＧａＮ）ｘ：Ｍｎのｘの値とＥＬ発光スペクトルの５２０ｎｍ付近のピーク強度の関係を示すグラフである。
【図３】（ＺｎＯ）1-ｘ（ＧａＮ）ｘ：Ｍｎ（ｘ＝０．６７）のＭｎの濃度とＥＬ発光スペクトルの５２０ｎｍ付近のピーク強度の関係を示すグラフである。
【図４】（ＺｎＯ）1-ｘ（ＧａＮ）ｘ：Ｍｎ（ｘ＝０．６７）のＭｎの濃度が１モル％と４モル％のときの印加電圧とＥＬ発光スペクトルの５２０ｎｍ付近のピーク強度の関係を示すグラフである。
【図１】
2008037899.tif 000003
【図２】
2008037899.tif 000004
【図３】
2008037899.tif 000005
【図４】
2008037899.tif 000006