(57)【要約】【課題】硫化ストロンチウムを含む材料よりなる発光母材に銅を含む材料よりなる発光中心が添加された発光層を成膜した後に、発光層に熱処理を行って発光層を活性化させてなる無機ＥＬ素子において、発光層の活性化のための熱処理温度の低温化を図る。【解決手段】発光母材に発光中心が添加された発光層１４を有し、発光中心はＣｕとＡｇよりなり、発光母材は硫化ストロンチウムよりなり、さらに、発光層１４はその形成後に熱処理を行うことにより活性化するものである無機ＥＬ素子１の製造方法において、発光層１４を形成し、発光層１４自身の表面を酸化することにより、この発光層１４の直上に硫酸ストロンチウムあるいは亜硫酸ストロンチウムよりなるバッファ層１７を形成した後、発光層１４を活性化するための熱処理を行う。【選択図】図１
2008218006.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光母材に発光中心が添加された発光層（１４）を有し、前記発光中心は銅を含む材料よりなり、前記発光母材は硫化ストロンチウムを含む材料よりなり、さらに、前記発光層（１４）は当該発光層の形成後に熱処理を行うことにより活性化するものである無機ＥＬ素子において、
前記発光層（１４）の直上には、硫酸ストロンチウムあるいは亜硫酸ストロンチウムよりなる層（１７）が形成されていることを特徴とする無機ＥＬ素子。
【請求項２】
前記硫酸ストロンチウムあるいは亜硫酸ストロンチウムよりなる層（１７）は、前記発光層（１４）自身の表面を酸化することにより形成されたものであることを特徴とする請求項１に記載の無機ＥＬ素子。
【請求項３】
前記発光中心としての銅を含む材料は、銅と銀であることを特徴とすることを特徴とする請求項１または２に記載の無機ＥＬ素子。
【請求項４】
前記発光母材としての硫化ストロンチウムを含む材料は、硫化ストロンチウム−ガリウムであることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１つに記載の無機ＥＬ素子。
【請求項５】
発光母材に発光中心が添加された発光層（１４）を有し、前記発光中心は銅を含む材料よりなり、前記発光母材は硫化ストロンチウムを含む材料よりなり、さらに、前記発光層（１４）は当該発光層の形成後に熱処理を行うことにより活性化するものである無機ＥＬ素子の製造方法において、
前記発光層（１４）を形成し、この発光層（１４）の直上に、硫酸ストロンチウムあるいは亜硫酸ストロンチウムよりなる層（１７）を形成した後、前記発光層（１４）を活性化するための前記熱処理を行うことを特徴とする無機ＥＬ素子の製造方法。
【請求項６】
前記硫酸ストロンチウムあるいは亜硫酸ストロンチウムよりなる層（１７）を、前記発光層（１４）自身の表面を酸化することにより形成することを特徴とする請求項５に記載の無機ＥＬ素子の製造方法。
【請求項７】
前記発光層（１４）自身の表面を酸化することは、加湿雰囲気での加熱によってなされることを特徴とする請求項６に記載の無機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、少なくとも発光母材の一部が硫化ストロンチウムであり、発光中心として銅、好ましくは銅と銀を添加した無機ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）素子、および、そのような無機ＥＬ素子の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
無機ＥＬ素子は、薄型で自発光型のフラットパネルディスプレイである。このディスプレイの特長としては、自発光素子であるために視野角が広い、使用可能な温度範囲が広い、完全な透明ディスプレイを製作可能であることがあげられる。ただし、現在実用化されているＥＬ素子は、発光層として硫化亜鉛を用いたものだけであるため、青色系の発光を得ることが困難であり、鋭意研究が進められている。
【０００３】
従来では、この青色系の発光層材料として、硫化ストロンチウムに発光中心として微量の銅と銀を添加したもの（以下、「ＳｒＳ：Ｃｕ、Ａｇ」と記すことにする）が提案されている（たとえば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２０００−１０４０６０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、一般に、ＳｒＳ：Ｃｕ、Ａｇよりなる発光層については、当該発光層を成膜した後に熱処理を実施しないと、当該発光層が活性化しないことが知られている。ここで、当該発光層が活性化しないとは、発光層が発光しない、もしくは、発光強度が非常に低いことである。
【０００５】
たとえば、上記特許文献１では、ＳｒＳ：Ｃｕ、Ａｇよりなる発光層を成膜した後に、当該発光層を活性化するための熱処理として、当該発光層を５５０℃−８５０℃でポストアニールすることが挙げられている。
【０００６】
本発明者が、この発光層を用いてＥＬ素子の試作を試みたところ、ポストアニールを７５０℃以上としなければ、十分な青色ＥＬ発光を得ることができなかった。具体的には、ポストアニールの温度が低い場合には、輝度が低い、もしくは、ＥＬ発光スペクトルが長波長側にシフトしてしまい、発光が緑色を帯びてしまうという問題が発生した。
【０００７】
ところが、７５０℃のポストアニールを施した場合、通常ディスプレイ用に使用される安価なガラス基板では、当該ガラス基板が熱により変形してしまうという問題が発生する。具体的には、耐熱温度が高い無アルカリガラス基板でも歪点は６５０℃前後であるため、それ以上の温度でポストアニールを実施すると、基板が熱変形してしまう。
【０００８】
このポストアニールでの基板変形を防ぐ方法としては、たとえばセラミックのようなより耐熱性の高い基板を用いる方法や、ポストアニールの温度を下げるといった方法が考えられる。しかしながら、前者はコストアップや基板の大型化に問題があり、後者は先に述べたように青色ＥＬとしての発光特性が低下する問題がある。
【０００９】
本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、硫化ストロンチウムを含む材料よりなる発光母材に銅を含む材料よりなる発光中心が添加された発光層を成膜した後に、発光層に熱処理を行って発光層を活性化させてなる無機ＥＬ素子において、発光層の活性化のための熱処理温度の低温化を図ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するため、本発明者は鋭意検討を行った。その結果、この種の無機ＥＬ素子において、発光層の直上に硫酸ストロンチウムあるいは亜硫酸ストロンチウムよりなる層を形成すれば、後述する図２、図３に示されるように、従来よりも低い温度で熱処理を行っても適切に発光層の活性化を実現し、基板の熱変形を防止できることを、実験的に見出した。
【００１１】
すなわち、本発明は、硫化ストロンチウムを含む材料よりなる発光母材に銅を含む材料よりなる発光中心が添加された発光層（１４）を成膜した後に、発光層（１４）に熱処理を行って発光層（１４）を活性化させてなる無機ＥＬ素子において、発光層（１４）の直上に、硫酸ストロンチウムあるいは亜硫酸ストロンチウムよりなる層（１７）を形成したことを、第１の特徴とする。
【００１２】
ここで、発光層（１４）の直上に形成されているとは、その文言通り、当該層（１７）が発光層（１４）の上に直接、接触して設けられていることである。そして、発光層（１４）の直上に、硫酸ストロンチウムあるいは亜硫酸ストロンチウムよりなる層（１７）が設けられているため、発光層（１４）の活性化のための熱処理温度の低温化を図ることができる。
【００１３】
また、硫酸ストロンチウムあるいは亜硫酸ストロンチウムよりなる層（１７）は、発光層（１４）自身の表面を酸化することにより形成されたものにできる。
【００１４】
また、発光中心としての銅を含む材料としては、銅と銀を採用することができ、また、発光母材としての硫化ストロンチウムを含む材料としては、硫化ストロンチウム−ガリウムを採用することができる。
【００１５】
また、本発明は、発光母材に発光中心が添加された発光層（１４）を有し、発光中心は銅を含む材料よりなり、発光母材は硫化ストロンチウムを含む材料よりなり、さらに、発光層（１４）は当該発光層の形成後に熱処理を行うことにより活性化するものである無機ＥＬ素子の製造方法において、発光層（１４）を形成し、この発光層（１４）の直上に、硫酸ストロンチウムあるいは亜硫酸ストロンチウムよりなる層（１７）を形成した後、発光層（１４）を活性化するための熱処理を行うことを、第２の特徴とする。
【００１６】
それによれば、発光層（１４）の活性化のための熱処理温度の低温化を図りつつ、上記第１の特徴を有する無機ＥＬ素子を適切に製造することができる。
【００１７】
また、この製造方法においては、硫酸ストロンチウムあるいは亜硫酸ストロンチウムよりなる層（１７）を、発光層（１４）自身の表面を酸化することにより形成するものとでき、さらに、この場合、発光層（１４）自身の表面を酸化することは、加湿雰囲気での加熱によってなされることが好ましい。
【００１８】
なお、特許請求の範囲およびこの欄で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。図１（ａ）は、本発明の実施形態に係る無機ＥＬ素子１の概略平面図であり、図１（ｂ）は図１（ａ）のＡ−Ａ断面を模式的に示す概略断面図である。
【００２０】
ＥＬ素子１は、大きくは、電気絶縁性を有する絶縁性基板であるガラス基板１１の一面上に、走査電極としての第１電極１２、第１絶縁膜１３、硫化ストロンチウムを発光母材とする発光層１４、第２絶縁膜１５、データ電極としての第２電極１６を、順次積層して構成されたものである。
【００２１】
ここで、第１電極１２、第１絶縁膜１３、第２絶縁膜１５、第２電極１６のうち少なくとも光取り出し側、つまりＥＬ素子１における表示側に位置する部分が透光性を有する材料によって構成されている。
【００２２】
たとえば、第１電極１２は、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ）膜、第１絶縁層１３および第２絶縁層１５は、Ａｌ2Ｏ3層とＴｉＯ2層とを交互に積層したＡｌ2Ｏ3／ＴｉＯ2積層構造膜（以下、ＡＴＯ膜と称する）、第２電極１６は、Ａｌよりなる膜よりなる。
【００２３】
そして、発光層１４は、硫化ストロンチウムに発光中心として銅と銀とを微量添加したＳｒＳ：Ｃｕ、Ａｇからなっている。また発光層１４と第２絶縁層１５の間には、硫酸ストロンチウムあるいは亜硫酸ストロンチウムよりなる層（以下、ＳｒＳＯｘ層と称する）としてのバッファ層１７が形成されている。
【００２４】
ここでは、バッファ層１７は、発光層１４の表面の一部が酸化してできた膜、すなわち、バッファ層１７は、発光層１４の表面を構成する硫化ストロンチウムが酸化されてＳｒＳＯｘとなった膜である。このＳｒＳＯｘにおけるｘはたとえば３〜４である。つまり、バッファ層１７は、硫酸ストロンチウムのみよりなる膜でもよいし、亜硫酸ストロンチウムのみよりなる膜でもよいし、硫酸ストロンチウムと亜硫酸ストロンチウムとが共存する材料よりなる膜でもよい。
【００２５】
また、本ＥＬ素子１では、第１電極１２は、図１中の左右方向に延びるストライプ状に多数形成され、第２電極１６は、第１電極１２とは直交する方向に延びるストライプ状に多数形成されている。
【００２６】
そして、これら両電極１２、１６が交差したところの部分が、ＥＬ素子１として構成されるが、ここでは、上記したようなストライプ状の両電極１２、１６によって、ＥＬ素子１はマトリクス状に配置されている。つまり、この図１においては、ＥＬ素子１によってマトリクス状の表示画素が構成されたディスプレイが構成されている。
【００２７】
本実施形態では、図示しないが、このＥＬ素子１を駆動させるためのＥＬ駆動回路が設けられており、このＥＬ駆動回路により、第１電極１２と第２電極１６との間に交流電圧が印加され、ＥＬ素子１が発光するようになっている。
【００２８】
本例の透明ＥＬ素子１０の製造プロセスについて、以下に説明する。ガラス基板１１上に、第１電極１２として光学的に透明であるＩＴＯ膜をスパッタ法により形成する。ＩＴＯ膜の透過率は７０％以上とし、シート抵抗は１０Ω／□以下となるように膜厚を２５０ｎｍ以上に設定する。
【００２９】
さらにこのＩＴＯ膜について、フォトリソグラフ工程などによりストライプ状に加工する。こうしてできた第１電極１２の上に、第１絶縁膜１３としてのＡＴＯ膜をＡＬＥ（ＡｔｏｍｉｃＬａｙｅｒ  Ｅｐｉｔａｘｙ）法により形成する。
【００３０】
すなわち、第１のステップで、アルミニウム（Ａｌ）の原料ガスとして三塩化アルミニウム（ＡｌＣｌ3）、酸素（Ｏ）の原料ガスとして水（Ｈ2Ｏ）を用いてＡｌ2Ｏ3層を形成する。ＡＬＥ法では１原子層ずつ膜を形成して行くため、原料ガスを交互に供給する。従って、この場合はＡｌＣｌ3をアルゴン（Ａｒ）のキャリアガスで反応炉に所定の時間導入した後に、反応炉内のＡｌＣｌ3ガスを排気するのに十分なパージを行う。
【００３１】
次に、Ｈ2Ｏを同様にＡｒキャリアガスで反応炉に所定の時間導入した後に、反応炉内のＨ2Ｏガスを排気するのに十分なパージを行う。このサイクルを繰り返すことにより所定の膜厚を有するＡｌ2Ｏ3層を形成する。
【００３２】
続く第２のステップで、Ｔｉの原料ガスとして四塩化チタン（ＴｉＣｌ4）、酸素の原料ガスとして水（Ｈ2Ｏ）を用いて酸化チタン層を形成する。すなわち、第１のステップと同様にＴｉＣｌ4をＡｒキャリアガスで反応炉に所定の時間導入した後に、反応炉内のＴｉＣｌ4ガスを排気するのに十分なパージを行う。
【００３３】
次に、Ｈ2Ｏを同様にＡｒキャリアガスで反応炉に所定の時間導入した後に、反応炉内のＨ2Ｏガスを排気するのに十分なパージを行う。このサイクルを繰り返すことにより所定の膜厚を有する酸化チタン層を形成する。
【００３４】
そして、上述した第１及び第２のステップを繰り返すことで所定膜厚のＡＴＯ膜が形成され、これが第１絶縁膜１３として形成される。ここで、たとえば、Ａｌ2Ｏ3層、ＴｉＯ2層それぞれ１層当たりの膜厚を５ｎｍとして、それぞれ３０層ずつ積層する。なお、ＡＴＯ膜の最上層および最下層は、Ａｌ2Ｏ3層とすることが好ましい。
【００３５】
ＡＬＥ法により原子層オーダで膜を形成する場合、１層当たりの膜厚が０．５ｎｍ未満では絶縁体として機能せず、１層当たりの膜厚が１００ｎｍを超える場合は積層構造による耐電圧向上効果が低下してしまう。したがって、１層当たりの膜厚は０．５ｎｍ〜１００ｎｍの範囲に設定することがよく、好ましくは１ｎｍ〜１０ｎｍの範囲に設定することが望ましい。
【００３６】
次に、第１絶縁膜１３の上に、ＳｒＳ（硫化ストロンチウム）を母体材料とし、発光中心としてＣｕ（銅）およびＡｇ（銀）を添加したＳｒＳ：Ｃｕ、Ａｇよりなる発光層１４を形成する。
【００３７】
すなわち、ＳｒＳ粉末中に０．１〜２．０重量％のＣｕ2Ｓ粉末および０．１〜２．０重量％のＡｇ2Ｓ粉末を混合し、この混合物を所定の形状に成形した後、８００〜１０００℃程度の温度で焼結することによりターゲットを形成する。そして、このターゲットを用いて、ＲＦマグネトロンスパッタリング法により、ＳｒＳ：Ｃｕ、Ａｇよりなる発光層１４を形成する。
【００３８】
具体的には、真空槽内にて、ガラス基板１１を上記ターゲットと対向するようにセットし、このガラス基板１１の温度が１５０〜３００℃、より好ましくは２００〜２５０℃となるように加熱を行う。ガラス基板１１を所定の温度まで加熱した後、当該真空槽中にＡｒガスを導入し、当該真空槽の圧力が１×１０-3〜３×１０-3Ｔｏｒｒ程度となるようにガス流量等を調整する。
【００３９】
この後、上記ターゲットに高周波電力を印加し、スパッタリングを実施する。この際、発光層１４の膜厚の膜厚が１〜２μｍ程度となるように、上記ターゲットへの投入電力やスパッタリング時間を調整する。こうして、スパッタによりＳｒＳ：Ｃｕ、Ａｇよりなる発光層１４が成膜される。
【００４０】
次に、この発光層１４の直上にＳｒＳＯｘ層としての上記バッファ層１７を形成する。本実施形態では、上述したように、このＳｒＳＯｘからなるバッファ層１７は、発光層１４自身の表面を酸化することによって、発光層１４の一部を酸化膜に変化させたものとして形成する。
【００４１】
具体的には、発光層１４を形成した後のガラス基板１１を、熱処理中の雰囲気制御が可能なオーブン等を用いて加熱処理する。この加熱処理の加熱温度は５００〜６００℃で、その保持時間は３０分〜２時間程度となるように調整する。この際、当該オーブン中に水分を導入し、加湿雰囲気での加熱処理となるようにする。
【００４２】
この水分の具体的な導入方法としては、たとえば当該オーブンに加湿した窒素ガスを一定量導入して流し、当該オーブン中を加湿雰囲気とする方法が挙げられる。この加湿雰囲気は、具体的には、次のようにする。水分の導入には、窒素ガスを純水中に通すことにより生成した加湿窒素ガスを用いた。流量は５〜５０リットル／分で、純水の温度を３０〜６０℃で一定に保持することで、水の供給量を一定とした。
【００４３】
また、より簡易的な方法としては、加熱処理前の当該オーブン中に、ガラス基板１１とともに水を一定量入れておき、その水の蒸発により当該オーブン内を加湿雰囲気にする方法などが挙げられる。
【００４４】
この加湿雰囲気での熱処理により、発光層１４の表面を構成する硫化ストロンチウムが酸化され、発光層１４の表面にＳｒＳＯｘからなるバッファ層１７が形成される。このバッファ層１７の存在は、たとえば、断面ＴＥＭ分析やＸＰＳ分析などにより確認することが可能である。
【００４５】
このバッファ層１７を形成した後、発光層１４を活性化するための熱処理、すなわちポストアニールを実施する。具体的には、ランプ加熱を用いた高速熱処理装置を用いて、加熱温度６５０℃〜７００℃、加熱時間１０分程度の加熱処理を行う。
【００４６】
また、ポストアニールとしては、ホットウォール方式の熱処理装置を用いて、加熱温度６５０℃〜７００℃、加熱時間１０分〜４時間程度の加熱処理を行ってもよい。これらポストアニールの雰囲気は、真空中や不活性ガス中、あるいは大気中など、任意の雰囲気とすればよい。
【００４７】
また、このポストアニールの際には、熱処理の温度が高すぎたり時間が長すぎたりすると、熱によりガラス基板１１が変形する可能性があるため、使用するガラス基板１１や熱処理装置に合わせて温度や時間を調整する必要がある。
【００４８】
こうして、バッファ層１７を形成した後、その上に、第２絶縁層１５を第１絶縁層１３と同様にＡＬＥ法で形成する。そして最後に、第２電極１６として、Ａｌ膜をスパッタ法にて成膜したのち、フォトリソグラフ工程などにより第１電極１２と交差するように、ストライプ状に加工する。
【００４９】
このようにして、上記図１に示される本実施形態のＥＬ素子１ができあがる。このＥＬ素子１を、上記ＥＬ駆動回路に接続し、第１電極１２と第２電極１６に交流電圧を印加すると、ＥＬ素子１が発光する。
【００５０】
このようにして作成したＥＬ素子１の発光スペクトルを図２に示す。図２は、本実施形態のＥＬ素子１における発光スペクトル、および、上記図１においてバッファ層１７を設けない従来構造を持つ比較例としてのＥＬ素子におけるＥＬ発光スペクトルを、それぞれ示す図である。
【００５１】
これら本実施形態および比較例のＥＬ素子については、ともにホットウォール方式の熱処理炉を用いて温度６５０℃、時間１０分、大気雰囲気のポストアニールを実施している。この条件では、どちらのＥＬ素子についても、ガラス基板１１に目立った変形は発生していない。
【００５２】
この図２に示される結果からわかるように、本実施形態のようにバッファ層１７を形成した後にポストアニールを実施したＥＬ素子１では、青色のＥＬ発光が観察されたのに対し、発光層１４の上にバッファ層を設けない比較例のＥＬ素子では、青色ＥＬ発光を得ることができなかった。
【００５３】
また、図３は、本実施形態のＥＬ素子１および上記比較例としてのバッファ層を設けない構造のＥＬ素子について、ポストアニールの温度を変化させた場合の輝度変化を示している。ただし、ここでは、印加電圧はＥＬ素子が１ｃｄ／ｍ2の発光となった電圧＋４０Ｖと規定している。なお、この図３におけるポストアニール温度：６５０℃の結果は、上記図２のものに相当する。
【００５４】
この図３に示される結果からわかるように、本実施形態のＥＬ素子１は、比較例としてバッファ層を設けない従来構造のＥＬ素子に比べて、同程度の青色発光輝度を得るためのポストアニールの温度を、１００℃以上低くすることが可能となる。そして、本実施形態のＥＬ素子１では、ガラス基板１１を熱変形させない程度の低温でポストアニールを行うことが可能になる。
【００５５】
このバッファ層１７による作用効果については、次のように考察される。上記図２、図３に示した本実施形態のＥＬ素子および比較例のＥＬ素子について、断面ＴＥＭを用いて発光層１４の結晶性を観察した。
【００５６】
その結果、たとえば、バッファ層有りの６５０℃の熱処理品やバッファ層無しの７５０℃の熱処理品などのような青色ＥＬ発光が確認できたＥＬ素子については、一つの結晶が１００ｎｍ〜１μｍ以上の大きな結晶粒を、観察することができた。
【００５７】
それに対し、たとえば、熱処理未実施の場合や、あるいはバッファ層無しの６５０℃の熱処理品などのような青色ＥＬ発光が確認できなかったＥＬ素子については、結晶粒のサイズが数ｎｍ程度と推定される微結晶からなっていることがわかった。
【００５８】
このことから、ポストアニールによってＳｒＳ：Ｃｕ系の発光層が活性化するためには、大きな結晶粒の成長が必要であると推定され、バッファ層１７により、この大きな結晶粒が成長するための熱処理温度が低下しているものと考えられる。
【００５９】
このバッファ層１７の存在によって、熱処理温度もしくは結晶粒が成長する温度が低下するメカニズムについては明らかになっていない。しかし、たとえば、「ＺｎＳｅバルク単結晶の固相成長」、応用物理、１９９２年、第６１巻、第８号、Ｐ８２１−８２５、によれば、II−VI族化合物半導体膜を多結晶体から固相成長させる際、成長雰囲気がその結晶サイズ等に大きく関与することが報告されており、本実施形態におけるバッファ層１７は、発光層１４の結晶粒成長を助ける何らかの雰囲気作りに寄与しているのではないかと考えている。
【００６０】
また、バッファ層１７として、たとえばＳｉＯＮ層のようなＳｒＳＯｘ層以外の材料でも同様の効果が期待できるが、本発明者の検討によれば、この場合はＳｒＳＯｘ層と同様に熱処理温度の低下効果があったものの、ポストアニールによりＳｉＯＮ層が剥離するという問題が発生した。
【００６１】
これは、ポストアニールにより発光層１４が大きく粒成長する際、この粒成長に伴う応力が発光層１４とバッファ層１７との間の密着力を上回ってしまっているためである。ＳｒＳＯｘ層では、このような剥離が見られないのは、発光層１４との間に極めて高い密着力を持っているからであると推測される。
【００６２】
以上述べてきたように、本実施形態では、発光中心が銅と銀、発光母材が硫化ストロンチウムであるＳｒＳ：Ｃｕ、Ａｇよりなる発光層１４を形成した後に、当該発光層１４をポストアニールするＥＬ素子１において、発光層１４の直上にＳｒＳＯｘ層としてのバッファ層１７を形成している。
【００６３】
そして、このようなＥＬ素子１を製造するにあたって、ＳｒＳ：Ｃｕ、Ａｇよりなる発光層１４を形成し、発光層１４の表面酸化によって当該発光層１４の表面にバッファ層１７を形成した後、ポストアニールを行っている。
【００６４】
それにより、本実施形態では、上記図２、図３に示されるように、従来よりも低い温度でポストアニールを行っても、発光層１４の活性化すなわち十分な青色輝度の実現がなされ、ガラス基板１１の熱変形が防止される。
【００６５】
（他の実施形態）
なお、上記実施形態では、発光層１４の発光母材をＳｒＳとしたが、当該発光母材としてはＳｒＳを含む材料であればよい。この場合、ＳｒＳのみでも、ＳｒＳに他の物質が添加されていてもよい。本発明者の検討によれば、ＳｒＳに微量のＧａを添加した発光母材すなわち硫化ストロンチウム−ガリウムを発光母材とした場合でも同様の効果が得られる。この場合、Ｇａは直接発光に寄与しないものの、Ｇａを添加しない場合と比較して輝度が向上することが確認されている。
【００６６】
また、上記実施形態では、発光層１４の発光中心を銅と銀にしたが、当該発光中心としては銅を含むものであればよく、銅のみでも、銅に銀以外の物質が添加されたものでもよい。たとえば、本発明者の検討によれば、発光層１４の発光中心をＣｕのみとした場合でも、上記バッファ層の効果はあり、この場合は青緑色のＥＬ発光が得られる。
【００６７】
また、ＳｒＳＯｘ層を形成するための発光層１４の表面の酸化手法としては、上記したオーブン等による加熱処理の他に、たとえばプラズマ酸化のような他の表面処理手法を用いてもよい。さらには、ＳｒＳＯｘよりなるバッファ層１７としては、発光層１４の直上に、蒸着やスパッタなどにより成膜されたものでもよい。
【００６８】
また、上記実施形態では、ＳｒＳＯｘよりなるバッファ層１７を形成するための発光層１４の表面酸化と、熱処理による発光層１４の活性化とを異なる装置で行っていたが、同一の装置、たとえば同一のオーブンにて連続的に熱処理を行ってもよい。
【００６９】
また、ＥＬ素子としては、上記したＳｒＳを含む発光母材にＣｕを含む発光中心が添加された発光層であって、成膜後に熱処理を行うことにより活性化する発光層を有する無機ＥＬ素子であればよく、その積層構成は上記図１に限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】（ａ）は、本発明の実施形態に係る無機ＥＬ素子の概略平面図であり、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ概略断面図である。
【図２】実施形態のＥＬ素子および比較例のＥＬ素子におけるＥＬ発光スペクトルを示す図である。
【図３】実施形態のＥＬ素子および比較例のＥＬ素子についてポストアニールの温度を変化させた場合の輝度変化を示す図である。
【符号の説明】
【００７１】
１…無機ＥＬ素子、１４…発光層、１７…硫酸ストロンチウムあるいは亜硫酸ストロンチウムよりなる層としてのバッファ層。
【図１】
2008218006.tif 000003
【図２】
2008218006.tif 000004
【図３】
2008218006.tif 000005