(57)【要約】【課題】  電極取り出し用の配線と各電極層とを電気的に接続させる際の段差を取り除き、抵抗値の増加と断線不良の可能性がない発光装置を提供する。【解決手段】  半導体基板１に第１、第２の埋め込みチャンネル層3a,3bを設け、半導体基板上に、第１の電極層7aと有機ＥＬ発光層8aと透明な第２の電極層9aが順次積層構造に形成された発光積層体を形成し、第１の埋め込みチャンネル層と第１の電極層、第２の埋め込みチャンネル層と第２の電極層をそれぞれ電気的に接続し、発光積層体を覆うように非透湿性保護板11を配置して半導体基板１の縁部と気密に封止し、保護板の外側で第１、第２の接続端子6a,6cそれぞれを第１、第２の埋め込みチャンネル層3a,3bそれぞれと接続し、第１、第２の接続端子と第１、第２の埋め込みチャンネル層を通じて第１、第２の電極層7a,9aに外部より電気的エネルギーを供給するようにした発光装置。【選択図】      図１
2006147296.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体基板に不純物をドーピングすることによって第１、第２の埋め込みチャンネル層を設け、
前記半導体基板上に、第１の電極層と有機ＥＬ発光層と透明な第２の電極層が順次積層構造に形成された発光積層体を形成し、
前記第１の埋め込みチャンネル層と第１の電極層、第２の埋め込みチャンネル層と第２の電極層をそれぞれ電気的に接続し、
前記発光積層体を覆うように非透湿性保護板を配置し、前記半導体基板の縁部と気密に封止し、
前記非透湿性保護板の外側で第１、第２の接続端子それぞれを前記第１、第２の埋め込みチャンネル層それぞれと接続し、これらの第１、第２の接続端子と第１、第２の埋め込みチャンネル層を通じて前記第１、第２の電極層それぞれに外部より電気的エネルギーを供給するようにしたことを特徴とする発光装置。
【請求項２】
半導体基板に不純物をドーピングすることによって第１、第２の埋め込みチャンネル層を形成し、
前記半導体基板上に、第１の電極層と有機ＥＬ発光層と透明な第２の電極層を順次積層して発光積層体を形成し、
前記第１の埋め込みチャンネル層と第１の電極層、第２の埋め込みチャンネル層と第２の電極層をそれぞれ電気的に接続し、
前記発光積層体を覆うように非透湿性保護板を配置し、前記半導体基板の縁部と非透湿性保護板との接触面を気密に封止することを特徴とする発光装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光装置及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、有機エレクトロルミネッセンス発光体を利用する発光装置は、図１９に示す構造である。この従来の発光装置は、非透湿性透明基板１として例えば透明ガラス基板の表面に、第１及び第２の電極取り出し用の配線１５ａ、１５ｂとして例えばＡｌ線を設け、第１の電極取り出し用の配線１５ａと電気的に接続するように透明電極（ＩＴＯ）として電極層７ａを成膜し、その上に例えばα−ＮＰＤ、Ａｌｑ３を素材とする有機ＥＬ発光層８ａを積層している。また、有機ＥＬ発光層８ａを電極層７ａとの間に挾むような構造で、かつ第２の電極取り出し用の配線１５ｂと電気的に接続するように、例えばフッ化リチウム、アルミニウムを材料とする電極層９ａを成膜し、有機ＥＬ発光積層体を形成している。この有機ＥＬ発光積層体は外気の水分や酸素に対して脆弱であるため、例えばガラスやステンレス等の非透湿性保護板１１で有機ＥＬ発光積層体を覆い、かつ第１及び第２の電極取り出し用配線１５ａ、１５ｂに対して気密に封止している。
【０００３】
非透湿性保護板１１の第１、第２の電極取り出し用配線１５ａ、１５ｂに対する気密封止の方法としては、缶型の非透湿性保護板１１の縁部にＵＶ（紫外線）硬化型の接着剤を塗布し、この非透湿性保護板１１の縁部を有機ＥＬ発光積層体を有した透明ガラス基板１と、発光積層体を覆う状態で貼り合わせた後、有機ＥＬ発光層８ａにＵＶが照射されないように遮光した状態で接着剤塗布部にＵＶを照射してＵＶ硬化型接着剤を硬化させて接着層１０を設け、気密に接合する方法がとられている。なお、缶型の非透湿性保護板１１の内部には乾燥剤を封入し、缶内から放出されるガス、水分や封止部を透過して缶内に浸入してくるガス、水分を吸着し、内部を水分フリーな状態に維持するようにしている。
【０００４】
ところが、従来の有機ＥＬ発光装置では、透明ガラス基板１の表面に設けた各電極取り出し用の配線１５ａ、１５ｂと各電極層７ａ、９ａとを電気的に接続する際に、各電極取り出し用の配線分の膜厚値に由来する段差が発生する。そしてこれが原因となり、電極層７ａ、９ａを真空蒸着法で成順すると段差部分における電極層７ａ、９ａの膜厚値が小さくなってしまい、この結果として抵抗値が高くなり、最悪の場合は導通不良を起こしてしまう可能性も生じる問題点があった。
【０００５】
従来の有機ＥＬ発光装置では、また、気密封止に関しても、非透湿性の透明ガラス基板１と非透湿性保護板１１との接合は、各電極取り出し配線１５ａ、１５ｂを介して行っているが、各電極取り出し用の配線１５ａ、１５ｂは完全には酸素、水分の透過を遮断することができず、また、ＵＶ硬化型の接着剤を用いた気密封止法の場合においても、各電極取り出し配線１５ａ、１５ｂを介している箇所で接着層１０にムラが発生し、点灯中に外部取り出し配線層１５ａ、１５ｂと接着層１０との間の微小な隙間を透過して浸入してくる酸素、水分のため発光効率の低下、ダークスポットの発生、そしてその成長が生じる問題点があった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上述のような従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、外部取り出し電極層として半導体基板の埋め込みチャンネル層を用いることにより、各電極取り出し用の配線と各電極層とを電気的に接続させる際の段差を取り除き、抵抗値の増加と断線不良の可能性がない有機ＥＬ発光装置及びその製造方法を提供することを目的とする。
【０００７】
本発明はまた、非透湿性保護板による発光積層体の気密封止に関しても、外部取り出し電極層として半導体基板の埋め込みチャンネル層を用いることにより、外部取り出し電極層と非透湿性保護板との間の接着層のムラがなくて酸素、水分の侵入の恐れがない発光装置及びそ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】
【０００８】
請求項１の発明の発光装置は、半導体基板に不純物をドーピングすることによって第１、第２の埋め込みチャンネル層を設け、前記半導体基板上に、第１の電極層と有機ＥＬ発光層と透明な第２の電極層が順次積層構造に形成された発光積層体を形成し、前記第１の埋め込みチャンネル層と第１の電極層、第２の埋め込みチャンネル層と第２の電極層をそれぞれ電気的に接続し、前記発光積層体を覆うように非透湿性保護板を配置し、前記半導体基板の縁部と気密に封止し、前記非透湿性保護板の外側で第１、第２の接続端子それぞれを前記第１、第２の埋め込みチャンネル層それぞれと接続し、これらの第１、第２の接続端子と第１、第２の埋め込みチャンネル層を通じて前記第１、第２の電極層それぞれに外部より電気的エネルギーを供給するようにしたものである。
【０００９】
請求項２の発明の発光装置の製造方法は、半導体基板に不純物をドーピングすることによって第１、第２の埋め込みチャンネル層を形成し、前記半導体基板上に、第１の電極層と有機ＥＬ発光層と透明な第２の電極層を順次積層して発光積層体を形成し、前記第１の埋め込みチャンネル層と第１の電極層、第２の埋め込みチャンネル層と第２の電極層をそれぞれ電気的に接続し、前記発光積層体を覆うように非透湿性保護板を配置し、前記半導体基板の縁部と非透湿性保護板との接触面を気密に封止するものである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、各電極取り出し用の配線と各電極層とを電気的に接続させる際の段差を取り除き、抵抗値の増加と断線不良の可能性をなくすことができ、これによって量産での歩留まりを向上させることができる。また本発明によれば、気密封止部に各電極取り出し用の配線が介在しない構造にしたことにより、水分や酸素の透過を確実に遮断でき、点灯中の発光効率の低下やダークスポットを抑制できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態を図に基づいて詳説する。
【００１２】
（第１の実施の形態）
図１は本発明の第１の実施の形態の有機ＥＬ発光装置の断面図であり、図２、図３は製造プロセス図である。なお、図１〜図１８において、共通する場合は同じ符号を用いている。図１に示す有機ＥＬ発光装置は、半導体基板１に不純物をドーピングすることによって第１、第２の埋め込みチャンネル層３ａ、３ｂを設け、この半導体基板１上に、第１の電極層７ａと有機エレクトロルミネッセンス発光層（有機ＥＬ発光層）８ａと透明な第２の電極層９ａが順次積層構造に形成されたエレクトロルミネッセンス発光積層体（ＥＬ発光積層体）を形成し、第１の埋め込みチャンネル層３ａと第１の電極層７ａ、第２の埋め込みチャンネル層３ｂと第２の電極層９ａをそれぞれ電気的に接続し、前記ＥＬ発光積層体を覆うように非透湿性保護板１１を配置し、この非透湿性保護板１１と半導体基板１の縁部との当接部分を気密に封止し、前記非透湿性保護板１１の外側で接続端子６ａ、６ｂそれぞれを第１、第２の埋め込みチャンネル層３ａ、３ｂそれぞれと接続し、この接続端子６ａ、６ｂ、第１、第２の埋め込みチャンネル層３ａ、３ｂそれぞれを通じて第１、第２の電極層それぞれに外部より電気的エネルギーを供給するようにした構成である。
【００１３】
本実施の形態の発光装置は、次のプロセスにて製造する。図２（ａ）、（ｂ）に示すように、半導体基板１として例えばｐ型のＳｉ基板を熱酸化処理することによって基板１の表面全体にＳｉＯ３の酸化層２を形成する。
【００１４】
続いて同図（ｃ）、（ｄ）に示すように、それぞれ任意の２箇所にエッチング法によってコンタクト窓を作り、コンタクト窓を通し固相法を用いてｎ型の不純物を熱拡散させて任意の大きさのｎ＋型ドーピング層を２箇所に形成し、それぞれ第１の埋め込みチャンネル層３ａ、第２の埋め込みチャンネル層３ｂとする。この後、同図（ｅ）に示すように酸化層２をエッチングして除去する。
【００１５】
次に、同図（ｆ）、（ｇ）に示すように、Ｓｉ半導体基板１上にエピタキシャル法を用いてｐ型の半導体層４を積層し、前記の手順と同様に、半導体基板１を熱酸化処理することによって、基板表面全体に酸化層５（ＳｉＯ２層）を形成する。
【００１６】
続いて、図３（ａ）、（ｂ）に示すように、第１の埋め込みチャンネル層３ａ、第２の埋め込みチャンネル層３ｂ上の酸化層５のそれぞれ任意の２箇所にエッチング法によってコンタクト窓を作り、コンタクト窓を通してｐ型の半導体層４に気相法もしくは固相法を用いてｎ型の不純物をそれぞれ第１の埋め込みチャンネル層３ａ、第２の埋め込みチャンネル層３ｂに到達するまで熱拡散させてｎ＋型ドーピング層を形成し第１の縦チャンネル層３ａ、第２の縦チャンネル層３ｂとする。次に、同図（ｃ）に示すように、第１、第２の縦チャンネル層３ａ、３ｂ上に接続端子６ａ、６ｂ、６ｃとして例えばＡｌ層を形成する。
【００１７】
次に、同図（ｄ）、（ｅ）、（ｆ）に示すように、第１の縦チャンネル層３ａに接続するように電極層７ａとしてＬｉＦ、Ａｌの電極層７ａを設け、有機ＥＬ発光層８ａとして例えばα−ＮＰＤ、Ａｌｑ３を真空蒸着法にて電極層７ａ上に積層し、有機ＥＬ発光層８ａを電極層７ａと電極層９ａで挟むように、かつ第２の縦型チャンネル層３ｂ上の接続端子６ｂに接続するように電極層９ａとしてスパッタリング法にてＩＴＯ透明電極層を設ける。これら電極層７ａ、有機ＥＬ発光層８ａ、電極層９ａはＥＬ発光積層体を構成する。
【００１８】
ＥＬ発光積層体は酸素や水分に対して脆弱であるため、このＥＬ発光積層体を保護するために、最後に、同図（ｇ）に示すように、予め非透湿性で透明な保護基板１１として例えば透明ガラス基板の縁部にＵＶ硬化型の接着剤１０を塗布した後、この保護基板１１とＳｉ半導体基板１とをＥＬ発光積層体を接着剤１０が覆うように貼り合わせ、有機ＥＬ発光層８ａにＵＶが照射されないように遮光した状態で接着剤塗布部１０にＵＶ光を照射して接着剤を硬化させて気密封止する。
【００１９】
これにより、本実施の形態の発光装置では、各電極取り出し用の配線６ａ、６ｂ、６ｃと各電極層７ａ、９ａとを電気的に接続させる際の段差を取り除き、抵抗値の増加と断線不良の可能性をなくすことができ、これによって量産での歩留まりを向上させることができる。また、保護基板１１と半導体基板１との気密封止部１０に各電極取り出し用の配線６ａ、６ｂ、６ｃが介在しない構造にしたことにより、水分や酸素の透過を確実に遮断でき、ＥＬ発光積層体の点灯中の発光効率の低下やダークスポットの発生を抑制できる。
【００２０】
なお、本実施の形態の発光装置の製造プロセスの図３（ｇ）では、Ｎ２ガス雰囲気下において、あるいは高真空雰囲気下において、この透明ガラス基板１１とＳｉ基板１とをＥＬ発光積層体を接着剤が覆うように貼り合わせ、有機ＥＬ発光層８ａにＵＶが照射されないように遮光した状態で接着剤塗布部１０にＵＶ光を照射して接着剤を硬化させて気密封止することができる。この製造方法を採用すれば、製造プロセスにおいてＥＬ発光積層体と酸素、水分を接触させる機会をなくし、点灯中発光効率の低下やダークスポットの発生がより少ない発光装置を製造できる。
【００２１】
（第２の実施の形態）
本発明の第２の実施の形態の有機ＥＬ発光装置について、図４〜図６を用いて説明する。図４は本実施の形態の発光装置の断面図であり、図５、図６はその製造プロセス図である。ＥＬ発光積層体は酸素や水分に対して脆弱であるため、本実施の形態では、ＥＬ発光積層体を保護するために、ＥＬ発光積層体を覆うように透明な防湿性保護層１２として例えば、無機系材料ならＣＶＤ法にてＳｉＯ２とＳｉ３Ｎ４の積層膜や有機系材料ならＣＶＤ法にてパリレン樹脂膜を設けて気密封止することを特徴とする。
【００２２】
図４に示すように、本実施の形態の発光装置は、半導体基板１に不純物をドーピングすることによって第１、第２の埋め込みチャンネル層３ａ、３ｂを設け、半導体基板１上に順次第１の電極層７ａ、有機ＥＬ発光層８ａ、透明な第２の電極層９ａが積層構造で形成されたＥＬ発光積層体を形成し、このＥＬ発光積層体を覆うように透明で防湿性のある保護膜１２を積層することによって気密に封止し、かつ第１の埋め込みチャンネル層３ａと第１の電極層７ａ、第２の埋め込みチャンネル層３ｂと第２の電極層９ａをそれぞれ電気的に接続し、各電極層７ａ、９ａに外部より電気的エネルギーを供給するための電気的接続端子６ａ、６ｂ、６ｃを接続した構成である。ＥＬ発光積層体を覆う透明な防湿性保護膜１２として、無機系材料ならばＳｉＯ２とＳｉ３Ｎ４の積層膜、有機系材料ならパリレン樹脂膜を用いる。
【００２３】
本実施の形態の発光装置の製造プロセスについて、図５、図６を用いて説明する。図５、図６に示す本実施の形態の製造プロセスは、図２、図３に示した第１の実施の形態の製造プロセスと、図５（ａ）から図６（ｆ）までのプロセスは同一である。そして本実施の形態の特徴として、ＥＬ発光積層体は酸素や水分に対して脆弱であるため、最後の図６（ｇ）の工程で、ＥＬ発光積層体を保護するためにＥＬ発光積層体を覆うように透明な防湿性保護層１２として、例えば、無機系材料ならばＣＶＤ法にてＳｉＯ２とＳｉ３Ｎ４の積層膜を形成し、又は有機系材料ならばＣＶＤ法にてパリレン樹脂膜を形成して気密奉仕する。
【００２４】
これにより、第２の実施の形態の発光装置では、第１の実施の形態の効果に加えて、製造において、基板１の平滑性が高いため、防湿性の保護膜１２を均一に成膜することができ、水分や酸素の透過を確実に遮断してＥＬ発光積層体の点灯中の発光効率の低下やダークスポットの発生をより確実に抑制できる利点がある。
【００２５】
（第３の実施の形態）
本発明の第３の実施の形態の発光装置について、図７〜図９を用いて説明する。第３の実施の形態の発光装置は、第１の実施の形態の発光装置に対して、缶型の非透湿性の透明保護板１３としての透明ガラス基板とＳｉ基板１とを陽極接合によって気密封止したことを特徴とする。その他の構成要素については、図１に示した第１の実施の形態と同一の符号は共通する要素を示している。なお、陽極接合を円滑かつ強固に行うために、透明ガラス基板としては、アルカリ成分を２％以上含有するアルカリガラスを使用する。ここでアルカリ成分は１Ａ族のナトリウム、カリウム、あるいはリチウムであることが好ましい。
【００２６】
本実施の形態の発光装置の製造プロセスについて、図８、図９を用いて説明する。図８（ａ）〜（ｇ）及び図９（ａ）〜（ｆ）に示す本実施の形態の製造プロセスは、第１の実施の形態の製造プロセスにおける図２（ａ）〜（ｇ）、図３（ａ）〜（ｆ）に示したプロセスと共通である。
【００２７】
そして本実施の形態の製造プロセスは、図９（ｇ）に特徴がある。図９（ｆ）までのプロセスで形成されたＥＬ発光積層体は酸素や水分に対して脆弱であるため、このＥＬ発光積層体を保護するために、最後に、同図（ｇ）に示すように、缶型の非透湿性で透明な保護基板１３をＥＬ発光積層体に被せ、その縁部をＳｉ半導体基板１に対して陽極接合して気密に封止する。
【００２８】
これにより、第３の実施の形態の発光装置では、第１の実施の形態と同様に、各電極取り出し用の配線６ａ、６ｂ、６ｃと各電極層７ａ、９ａとを電気的に接続させる際の段差を取り除き、抵抗値の増加と断線不良の可能性をなくすことができ、これによって量産での歩留まりを向上させることができる。また、保護基板１３と半導体基板１との気密封止部に各電極取り出し用の配線６ａ、６ｂ、６ｃが介在しない構造にしたことにより、水分や酸素の透過を確実に遮断でき、ＥＬ発光積層体の点灯中の発光効率の低下やダークスポットの発生を抑制できる。
【００２９】
（第４の実施の形態）
本発明の第４の実施の形態の発光装置について、図１０〜図１２を用いて説明する。図１０は本発明の第４の実施の形態の発光装置の断面図であり、図１１、図１２はその製造プロセス図である。
【００３０】
本実施の形態の発光装置は、半導体基板１にこれと逆極性の不純物をドーピングすることによってチャンネル層３ｃを設け、半導体基板１上に順次第１の電極層７ａ、有機エレクトロルミネッセンス発光層（有機ＥＬ発光層）８ａ、透明な第２の電極層９ａが積層構造で形成されたエレクトロルミネッセンス（ＥＬ）発光積層体を形成し、また半導体基板１の裏側に接続端子板１４を形成し、ＥＬ発光積層体を覆うように半導体基板１の縁部と透明な非透湿性保護板１１をＵＶ接続剤１０にて気密に封止し、かつ半導体基板１自身と第１の電極層７ａ、チャンネル層３ｃと第２の電極層９ａをそれぞれ電気的に接続し、接続端子板１４及び接続端子６ｅを通じて外部から封止空間内に電気的エネルギーを供給する構造である。
【００３１】
本実施の形態の発光装置の製造プロセスについて、図１１及び図１２を用いて説明する。図１１（ａ）、（ｂ）に示すように、半導体基板１として例えばｐ型のＳｉ基板を熱酸化処理することによって、基板表面全体に酸化層２（ＳｉＯ２層）を形成する。続いて同図（ｃ）、（ｄ）に示すように、任意の箇所にエッチング法によって選択拡散用の窓を作り、この窓を通して固相法を用いてｎ型の不純物を熱拡散させて任意の開口面積のｎ＋型ドーピング層を形成し、これをチャンネル層３ｃとする。
【００３２】
この後、同図（ｅ）に示すように、前記の手順と同様に基板１を熱酸化処理することによって、基板表面全体に酸化層５（ＳｉＯ２層）を形成する。続いて図１１（ｆ）及び図１２（ａ）に示すように、チャンネル層３ｃ上の２箇所、チャンネル層３ｃがない場所上の１箇所、それぞれ任意の３箇所においてエッチング法によって酸化層を取り除き、酸化層５を取り除いたチャンネル層３ｃ上の２箇所と半導体基板１裏側も含めて接続端子６ｄ、６ｅ、１４として例えばＡｌ層を形成する。
【００３３】
引き続き、図１２（ｂ）、（ｃ）に示すように、酸化層５を取り除いたチャンネル層３ｃがない場所の上に電極層７ａとしてＡｌ、ＬｉＦおよびＭｇＡｇ合金層を設け、さらに有機ＥＬ発光層８ａとして例えばα−ＮＰＤ、Ａｌｑ３を真空蒸着法にて電極層７ａ上に積層する。次に同図（ｄ）に示すように、有機ＥＬ発光層８ａを電極層７ａと電極層９ａで挟むように、かつチャンネル層３ｃ上に形成した接続端子６ｄに接続するように電極層９ａとしてスパッタリング法にてＩＴＯ透明電極層を設ける。
【００３４】
最後に、同図（ｅ）に示すように、ＥＬ発光積層体は酸素や水分に対して脆弱であるため、これを保護する目的で、予め非透湿性透明基板１１として例えば透明ガラス基板の縁部にＵＶ硬化型の接着剤を塗布した後、この透明ガラス保護基板１１とＳｉ半導体基板１とをＥＬ発光積層体を接着剤が覆うように貼り合わせ、有機ＥＬ発光層８ａにＵＶが照射されないように遮光した状態で接着剤塗布部１０にＵＶ光を照射して接着剤を硬化させて気密封止する。
【００３５】
これにより、第４の実施の形態の発光装置では、各電極取り出し用の配線と各電極層とを電気的に接続させる際の段差を取り除く構造にしたので、抵抗値の増加と断線不良の可能性がなく、量産での歩留まりを良くすることができる。また従来のように封止部に各電極取り出し用の配線が介することがないので、水分や酸素の透過を遮断する効果が大きく、点灯中の発光効率の低下やダークスポットの発生を抑制できる。
【００３６】
（第５の実施の形態）
図１３は本発明の第５の実施の形態の発光装置の断面図である。本実施の形態の発光装置は、次の製造プロセスにて製造されたものである。半導体基板１として例えばｐ型のＳｉ基板を熱酸化処理することによって、基板表面全体に酸化層２（ＳｉＯ２層）を形成し、続いてエッチング法によって枠の形状を持つ選択拡散用の窓を作り、この選択拡散用の窓を通し固相法を用いてｎ型の不純物を熱拡散させて任意の開口面積のｎ＋型ドーピング層を形成し、枠型チャンネル層３ｄとする。その後、基板１を熱酸化処理することによって、枠型チャンネル層３ｄ上にも酸化層５（ＳｉＯ２層）を形成する。続いて枠型チャンネル層３ｄ上に沿った２箇所、枠型チャンネル層３ｄより内部の場所上の１箇所においてエッチング法によって酸化層５を取り除き、この酸化層５を取り除いた枠型チャンネル層３ｄ上と半導体基板１裏側も含めて接続端子６ｆ、６ｇ、１４として例えばＡｌ層を形成する。引き続き酸化層５を取り除いたチャンネル層３ｄがない場所に電極層７ｂとして例えばＡｌ、ＬｉＦまたはＭｇＡｇ合金層を設け、さらに有機ＥＬ発光層８ｂとして例えばＡｌｑ３、α−ＮＰＤを真空蒸着法にて電極層７ｂ上に積層する。次に有機ＥＬ発光層８ｂを電極層７ｂと電極層９ｂで挟むように、かつチャンネル層３ｄ上に形成した接続端子６ｇに接続するように電極層９ｂとしてスパッタリング法にてＩＴＯ透明電極層を設ける。最後に、ＥＬ発光積層体を保護するために、予め非透湿性透明基板１１として例えば透明ガラス基板の縁部にＵＶ硬化型の接着剤を塗布した後、この透明ガラス基板１１とＳｉ半導体基板１を、ＥＬ発光積層体を接着剤が覆うように貼り合わせ、有機ＥＬ発光層８ｂにＵＶが照射されないように遮光した状態で接着剤塗布部にＵＶ光を照射して接着剤を硬化させて気密封止する。
【００３７】
これにより、本実施の形態の発光装置では、第１の電極層７ｂは半導体基板１と接続端子板１４にて外部の電源と接続され、第２の電極層９ｂは接続端子６ｇ、６ｆ及び枠型チャンネル層３ｄにて外部の電源と接続される。
【００３８】
本実施の形態の発光装置によれば、第４の実施の形態の発光装置と同様に、各電極取り出し用の配線と各電極層とを電気的に接続させる際の段差を取り除く構造にしたので、抵抗値の増加と断線不良の可能性がなく、量産での歩留まりを良くすることができる。また従来のように封止部に各電極取り出し用の配線が介することがないので、水分や酸素の透過を遮断する効果が大きく、点灯中の発光効率の低下やダークスポットの発生を抑制できる。
【００３９】
（第６の実施の形態）
図１４は本発明の第６の実施の形態の発光装置の断面図である。本実施の形態の発光装置は、次の製造プロセスにて製造されたものである。半導体基板１として例えばｐ＋型のＳｉ基板上にエピタキシャル法を用いてｐ型の半導体層４を積層し、半導体基板１を熱酸化処理することによって、ｐ型の半導体層４上に酸化層５（ＳｉＯ２層）を形成する。続いてエッチング法によって、任意の開口面積を持つ選択拡散用の窓を作る。この窓を通し固相法を用いて、ｐ型の不純物をｐ型の半導体層４を貫通するまで熱拡散させで任意の開口面積のｐ＋型ドーピング層を形成し、縦型チャンネル層３ｆとする。引き続いて半導体基板１を熱酸化処理することによって基板全体を酸化させ、縦型チャンネル層３ｆを取り囲むように、エッチング法によって枠の形状を持つ選択拡散用の窓を設ける。この窓を通してｎ型不純物を拡散させ、枠型のｎ＋チャンネル層３ｄを形成する。その後、前記の手順と同様に基板１を熱酸化処理することによって、基板表面全体に酸化層（ＳｉＯ２層）を形成する。続いて枠型チャンネル層３ｄに沿った２箇所、また縦型チャンネル層３ｆ上の１箇所においてエッチング法によって酸化層を取り除き、酸化層を取り除いた枠型チャンネル層３ｄと半導体基板１裏側も含めて接続端子６ｆ、６ｇ、１４として例えばＡｌ層を形成する。引き続き酸化層を取り除いた縦型埋め込みチャンネル層３ｆ上に電極層７ｂとしてＡｌ、ＬｉＦまたはＭｇＡｇ合金の電極層７ｂを設け、さらに有機ＥＬ発光層８ｂとして例えばＡｌｑ３、α−ＮＰＤを真空蒸着法にて電極層７ｂ上に積層する。次に有機ＥＬ発光層８ｂを電極層７ｂと電極層９ｂで挟むように、かつ埋め込みチャンネル層３ｄ上に形成した接続端子６ｆ、６ｇに接続するように電極層９ｂとしてスパッタリング法にてＩＴＯ透明電極層を設ける。最後に、ＥＬ発光積層体を保護するために、予め非透湿性透明基板１１として例えば透明ガラス基板の縁部にＵＶ硬化型の接着剤を塗布した後、この透明ガラス基板１１とＳｉ半導体基板１をＥＬ発光積層体を接着剤が覆うように貼り合わせ、有機ＥＬ発光層８ｂにＵＶが照射されないように遮光した状態で接着剤塗布部１０にＵＶ光を照射して接着剤を硬化させて気密封止する。
【００４０】
これにより、本実施の形態の発光装置では、第１の電極層７ｂはチャンネル層３ｆ、半導体基板１及び接続端子板１４にて外部の電源と接続され、第２の電極層９ｂは接続端子６ｇ、６ｆ及び枠型チャンネル層３ｄにて外部の電源と接続される。
【００４１】
本実施の形態の発光装置でも、第４の実施の形態の発光装置と同様に、各電極取り出し用の配線と各電極層とを電気的に接続させる際の段差を取り除く構造にしたので、抵抗値の増加と断線不良の可能性がなく、量産での歩留まりを良くすることができる。また従来のように封止部に各電極取り出し用の配線が介することがないので、水分や酸素の透過を遮断する効果が大きく、点灯中の発光効率の低下やダークスポットの発生を抑制できる。
【００４２】
（第７の実施の形態）
本発明の第７の実施の形態の発光装置について、図１５〜図１７を用いて説明する。図１５は本発明の第７の実施の形態の発光装置の断面図であり、図１６、図１７は製造プロセス図である。本実施の形態の発光装置は、半導体基板１に不純物をドーピングすることによって第１、第２のチャンネル層３ａ、３ｂを設け、半導体基板１上に順次第１の電極層７ａ、有機エレクトロルミネッセンス発光層（有機ＥＬ発光層）８ａ、透明な第２の電極層９ａが積層構造で形成されたエレクトロルミネッセンス（ＥＬ）発光積層体を形成し、ＥＬ発光積層体を覆うように半導体基板１の縁部と非透湿性保護板１１によって気密に封止し、かつ第１のチャンネル層３ａと第１の電極層７ａ、第２のチャンネル層３ｂと第２の電極層９ａをそれぞれ電気的に接続し、各電極層７ａ、９ａに外部より電気的エネルギーを供給するための電気的接続端子６ａ、６ｂ、６ｃを備えた構造である。
【００４３】
本実施の形態の発光装置は、図１６、図１７に示す製造プロセスによって製造する。図１６（ａ）、（ｂ）に示すように、半導体基板１として例えばｐ型のＳｉ基板を熱酸化処理することによって、基板表面全体に酸化層２（ＳｉＯ２層）を形成する。続いて同図（ｃ）、（ｄ）に示すように、それぞれ任意の２箇所にエッチング法によって選択拡散窓を作り、これらの窓を通し固相法を用いてｎ型の不純物を熱拡散させて任意の開口面積のｎ＋型ドーピング層を２箇所に形成し、それぞれ第１の埋め込みチャンネル層３ａ、第２の埋め込みチャンネル層３ｂとする。その後、同図（ｅ）に示すように、残りの酸化層２をエッチング法によって取り除く。次に同図（ｆ）、（ｇ）に示すように、Ｓｉ半導体基板上１にエピタキシャル法を用いてｐ型の半導体層４を積層し、前記の手順と同様に、基板１を熱酸化処理することによって基板１の表面全体に酸化層５（ＳｉＯ２層）を形成させる。
【００４４】
続いて図１７（ａ）、（ｂ）に示すように、第１の埋め込みチャンネル層３ａ、第２の埋め込みチャンネル層３ｂ上の酸化層５のそれぞれ任意の少なくとも２箇所にエッチング法によって選択拡散窓を作り、これらの窓を通してｐ型の半導体層４に気相法もしくは固相法を用いてｎ型の不純物をそれぞれ第１の埋め込みチャンネル層３ａ、第２の埋め込みチャンネル層３ｂに到達するまで熱拡散させてｎ＋型ドーピング層を形成し第１の縦チャンネル層３ａ、第２の縦チャンネル層３ｂ及び各コンタクト窓とする。
【００４５】
続いて、同図（ｃ）に示すように、この各コンタクト窓上に接続端子６ａ、６ｂ、６ｃとして例えばＡｌ層を形成し、引き続き第１の縦チャンネル層３ａに接続するように電極層７ａとしてＬｉＦ、Ａｌの電極層７ａを設ける。次に、同図（ｄ）、（ｅ）に示すように、有機ＥＬ発光層８ａとして例えばα−ＮＰＤ、Ａｌｑ３を真空蒸着法にて電極層７ａ上に積層し、さらに有機ＥＬ発光層８ａを電極層７ａと電極層９ａで挟むように、かつ第２の縦型チャンネル層３ｂ上の接続端子６ｂに接続するように電極層９ａとしてスパッタリング法にてＩＴＯ透明電極層を設ける。
【００４６】
ＥＬ発光積層体は酸素や水分に対して脆弱であるため、ＥＬ発光積層体を保護する目的で、同図（ｆ）に示すように、予め非透湿性透明基板１１として例えば透明ガラス基板の縁部にＵＶ硬化型の接着剤を塗布した後、この透明ガラス基板１１とＳｉ半導体基板１をＥＬ発光積層体を接着剤が覆うように貼り合わせ、有機ＥＬ発光層８ａにＵＶが照射されないように遮光した状態で接着剤塗布部１０にＵＶ光を照射して接着剤を硬化させて気密封止する。
【００４７】
これにより、本実施の形態の発光装置では、各電極取り出し用の配線と各電極層とを電気的に接続させる際の段差を取り除いたので抵抗値の増加と断線不良の可能性がなく、量産の歩留まりが向上する。また、従来のように封止部に各電極取り出し用の配線が介することがないので、水分や酸素の透過を遮断する効果が大きく、点灯中の発光効率の低下やダークスポットの発生を抑制できる。
【００４８】
（第８の実施の形態）
図１８は本発明の第８の実施の形態の発光装置の断面図である。本実施の形態の発光装置は、次の製造プロセスにて製造されたものである。半導体基板１として例えばｐ型のＳｉ基板を熱酸化処理することによって、基板表面全体に酸化層２（ＳｉＯ２層）を形成する。続いてそれぞれ任意の２箇所にエッチング法によって選択拡散窓を作り、これらの窓を通し固相法を用いてｎ型の不純物を熱拡散させる。またこの時、Ｓｉ半導体基板１の裏面にｎ型の不純物が拡散されるまでドーピングを行う。そして任意の大きさを持つｎ＋型ドーピング層を２箇所に形成しそれぞれ第１のチャンネル層３ｇ、第２のチャンネル層３ｈ及び各コンタクト窓とする。前記の手順と同様に、基板１裏面を熱酸化処理することによって、基板１裏面全体に酸化層１４（ＳｉＯ２層）を形成する。続いて基板１裏面側の第１のチャンネル層３ｇ上、第２のチャンネル層３ｈ上の酸化層５のそれぞれの箇所に順次、エッチング法によってコンタクト窓を作る。基板１の表面側の第２のチャンネル層３ｈ上、基板１の裏面側の第２のチャンネル層３ｈ上、第１のチャンネル層３ｇ上のそれぞれの箇所に接続端子６ｊ、６ｋ、６ｌとして例えばＡｌ層を形成する。引き続き第１の縦チャンネル層３ｇに接続するように電極層７ａとしてＬｉＦ、Ａｌの電極層を設け、さらに有機ＥＬ発光層８ａとして例えばα−ＮＰＤ、Ａｌｑ３を真空蒸着法にて電極層７ａ上に積層する。次に有機ＥＬ発光層８ａを電極層７ａと電極層９ａで挟むように、かつ第２の縦型チャンネル層３ｈ上の接続端子６ｋに接続するように電極層９ａとしてスパッタリング法にてＩＴＯ透明電極層を設ける。最後に、ＥＬ発光積層体を保護するために、予め非透湿性透明基板１１として例えば透明ガラス基板の縁部にＵＶ硬化型の接着剤を塗布した後、この透明ガラス基板１１とＳｉ半導体基板１を、ＥＬ発光積層体を接着剤が覆うように貼り合わせ、有機ＥＬ発光層８ａにＵＶが照射されないように遮光した状態で接着剤塗布部１０にＵＶ光を照射して接着剤を硬化させて気密封止する。
【００４９】
本実施の形態の発光装置でも、各電極取り出し用の配線と各電極層とを電気的に接続させる際の段差を取り除いたので抵抗値の増加と断線不良の可能性がなく、量産の歩留まりが向上する。また、従来のように封止部に各電極取り出し用の配線が介することがないので、水分や酸素の透過を遮断する効果が大きく、点灯中の発光効率の低下やダークスポットの発生を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明の第１の実施の形態の発光装置の断面図。
【図２】本発明の第１の実施の形態の発光装置の製造プロセス図（１）。
【図３】本発明の第１の実施の形態の発光装置の製造プロセス図（２）。
【図４】本発明の第２の実施の形態の発光装置の断面図。
【図５】本発明の第２の実施の形態の発光装置の製造プロセス図（１）。
【図６】本発明の第２の実施の形態の発光装置の製造プロセス図（２）。
【図７】本発明の第３の実施の形態の発光装置の断面図。
【図８】本発明の第３の実施の形態の発光装置の製造プロセス図（１）。
【図９】本発明の第３の実施の形態の発光装置の製造プロセス図（２）。
【図１０】本発明の第４の実施の形態の発光装置の断面図。
【図１１】本発明の第４の実施の形態の発光装置の製造プロセス図（１）。
【図１２】本発明の第４の実施の形態の発光装置の製造プロセス図（２）。
【図１３】本発明の第５の実施の形態の発光装置の断面図。
【図１４】本発明の第６の実施の形態の発光装置の断面図。
【図１５】本発明の第７の実施の形態の発光装置の断面図。
【図１６】本発明の第７の実施の形態の発光装置の製造プロセス図（１）。
【図１７】本発明の第８の実施の形態の発光装置の製造プロセス図（２）。
【図１８】本発明の第９の実施の形態の発光装置の断面図。
【図１９】従来の発光装置の断面図。
【符号の説明】
【００５１】
１  半導体基板
３ａ〜３ｈ  チャンネル層
４  エピタキシャル層
５  酸化層
６ａ〜６ｌ  接続端子
７ａ、７ｂ、９ａ、９ｂ  電極層
８ａ、８ｂ  有機ＥＬ発光層
１０  接着剤層
１１  保護基板
１２  保護層
１３  保護基板
１４  接続端子板
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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