JP2008166343A - 線状発光装置 - Google Patents

Abstract

【課題】電極と半導体層との間に生じる大きなショットキー障壁を低減し、発光層への電子や正孔の注入効率を高めた線状発光装置を提供する。
【解決手段】線状発光装置は、互いに対向する一対の第１及び第２の線状電極と、前記一対の電極間に挟まれて設けられた線状の発光層とを備え、前記一対の第１及び第２の電極は、少なくとも１つが透明電極であって、前記第１又は第２の電極と、前記発光層との間に挟まれて設けられた少なくとも一つの緩衝層とを備え、前記緩衝層を設けたことによって、前記緩衝層を挟持する前記電極と前記発光層との間の電位障壁の大きさが、前記電極と前記発光層とを直接接触させた場合のショットキー障壁の大きさより小さくなる。
【選択図】図１

Description

本発明は、エレクトロルミネッセンス素子を用いた線状発光装置に関する。

従来の半導体発光素子は、低電圧、高輝度であるが、点光源であり、線状光源や面状光源として用いることは難しい。更に、発光素子の作製には高価な基板が必要であり、コストアップの一因となっている。また、薄膜型の発光素子の場合、発光層と電極との接合面において、ショットキー障壁が発生し、キャリアの注入を阻害する課題があった。

図１４は、従来の発光素子５０の構成を示す概略構成図である。発光層５３としては再結合型の発光層構成として、ｎ型半導体層５３ａとｐ型半導体層５３ｂとの２層構造の発光層５３が設けられている。電子注入電極となる透明電極５２と正孔注入電極となる背面電極５４とは、直流電源５５を介して電気的に接続されている。直流電源５５から電力が供給されると、透明電極５２及び背面電極５４の間に電位差が生じ、発光層５３ａ、５３ｂに電圧が印加される。そして、透明電極５２及び背面電極５４の間に配置されている発光層５３ａ、５３ｂが発光し、その光が透明電極５２を透過して発光素子５０の外部に取り出される。

ここで、半導体と電極の組み合わせによっては、その接合面において、ショットキー障壁が発生し、発光層５３ａ、５３ｂへの電子や正孔の注入の効率が低くなり効率化の妨げとなっていた。この接合面におけるショットキー障壁の問題について、図１５（ａ）及び（ｂ）、図１６（ａ）及び（ｂ）のエネルギーバンド図を用いて説明する。

図１５（ａ）及び（ｂ）は、ｎ型半導体層５３ａと透明電極５２とを接触させる場合の接触前後のエネルギーバンド図である。接触前には、図１５（ａ）に示すように真空準位に対してそれぞれ別個のフェルミ準位を示すが、半導体と電極を接触させると、接触後には、図１５（ｂ）に示すように、それぞれのフェルミ準位が互いに一致するように接触面でｎ型半導体層５３ａのバンドが湾曲し、ｎ型半導体層５３ａと透明電極５２との間に大きなショットキー障壁が生じる。この為、透明電極５２からｎ型半導体層５３ａへの電子の注入効率は低くなる。また、例えば、透明電極５２としてはＩＴＯなどの金属酸化物が用いられるが、一般にこれらの仕事関数は４〜５ｅＶと比較的大きい為、ｎ型半導体層５３ａと透明電極５２との間に大きなショットキー障壁が生じる。

また、図１６（ａ）及び（ｂ）は、ｐ型半導体層５３ｂと背面電極５４とを接触させる場合の接触前後のエネルギーバンド図である。ｐ型半導体層５３ｂの場合もｎ型半導体層５３ａの場合と同様に、半導体と電極を接触させると、それぞれのフェルミ準位が互いに一致するように接触面でｐ型半導体層５３ｂのバンドが湾曲するため、図１６（ｂ）に示すように、ｐ方半導体層５３ｂと背面電極５４との間に大きなショットキー障壁が生じ、背面電極５４からｐ型半導体層５３ｂへの正孔の注入効率は低くなる。

上記課題を解決する為に、次のような方法が一般的に行われている。
（１）正孔注入電極として仕事関数の大きい材料を使用する
また、電子注入電極としては仕事関数の小さい材料を使用する。
（２）電極と半導体の界面に、高濃度にドーピングされた層を形成する。（例えば、特許文献１参照。）
（３）電極材料と半導体との合金化反応よりショットキー障壁を小さくする。（例えば、非特許文献１参照。）

特開２００５−２９４４１５号公報 Ｊ．Ｃｒｙｓｔａｌ Ｇｒｏｗｔｈ ２１４／２１５，ｐ１０６４（２０００）

しかしながら、例えば（１）の方法の場合、特に仕事関数の小さい物質を電極として用いると、一般に仕事関数の小さい物質は空気中での安定性が低く、実用に耐えないという問題が発生する。また、（２）、（３）の方法の場合は、発光層である半導体の材料・組成が変わる度に処理条件の見直しが必要となる可能性が高い。

これらの問題を解決すべく、本発明の目的は、電極と半導体層との間に生じる大きなショットキー障壁を低減し、発光層への電子や正孔の注入効率を高めた線状発光装置を提供することである。

本発明に係る線状発光装置は、互いに対向する一対の第１及び第２の線状電極と、
前記一対の電極間に挟まれて設けられた線状の発光層と
を備え、
前記一対の第１及び第２の電極は、少なくとも１つが透明電極であって、
前記第１又は第２の電極と、前記発光層との間に挟まれて設けられた少なくとも一つの緩衝層と
を備え、
前記緩衝層を設けたことによって、前記緩衝層を挟持する前記電極と前記発光層との間の電位障壁の大きさが、前記電極と前記発光層とを直接接触させた場合のショットキー障壁の大きさより小さくなることを特徴とする。

また、前記発光層は、長手方向に沿って前記第１及び第２の電極間の電気抵抗値が変化するものであってもよい。

さらに、前記発光層は、前記一対の電極との間にわたって設けられた複数の絶縁体によって複数の領域に区切られているものであってもよい。

またさらに、前記発光層は、長手方向に沿って膜厚が変化するものであってもよい。

また、前記第１又は第２の電極の少なくとも一方の電極と、前記発光層との間に挟まれて設けられ、長手方向に沿って電気抵抗値が変化する電気抵抗調整層をさらに備えてもよい。なお、前記電気抵抗調整層は、長手方向に沿って膜厚が変化するものであってもよい。

さらに、前記透明電極は、長手方向の両端のうち一方の端部に電源と接続する端子が設けられていてもよい。

またさらに、前記背面電極と前記透明電極との間に直流電圧を印加して発光させるものであってもよい。この場合には、前記背面電極又は前記透明電極のいずれか一方の電極が電子注入電極として機能し、他方の電極が正孔注入電極として機能する。さらに、前記緩衝層は、
電子注入電極である第１の電極と発光層の間に設けられた第１の緩衝層と、
正孔注入電極である第２の電極と発光層の間に設けられた第２の緩衝層と
の２つの緩衝層を備えていてもよい。または、前記緩衝層は、
電子注入電極である第１の電極と発光層の間に設けられた第１の緩衝層と、
正孔注入電極である第２の電極と発光層の間に設けられた第２の緩衝層と
のうち少なくとも一方の緩衝層を備えていてもよい。

また、前記第１の緩衝層は、仕事関数が３．５ｅＶ以下の物質を含んでいてもよい。

さらに、前記第２の緩衝層は、仕事関数が５．０ｅＶ以上の物質を含んでいてもよい。

またさらに、前記第１の緩衝層は、アルカリ金属酸化物を含んでいてもよい。あるいは、前記第１の緩衝層は、電気陰性度が３以上の物質で構成されていてもよい。

また、前記発光層は、ｎ型半導体層とｐ型半導体層とが積層された２層型発光層であってもよい。

さらに、前記発光層は、ｎ型半導体層とｐ型半導体層と、その間に挟まれた無ドープの半導体層とで構成された３層型発光層であってもよい。

またさらに、前記背面電極及び前記透明電極に対向し、且つ、前記発光層からの発光の取出し方向の前方に色変換層をさらに備えてもよい。

また、本発明に係る面状光源は、前記線状発光装置と、
前記線状発光装置から出力される線状の光を反射させて面状の光とする導光板と
を備えたことを特徴とする。

本発明によれば、寿命が長く、発光輝度も高い発光素子を用いた線状発光装置を提供することができる。

以下、発明を実施するための最良の形態について添付図面を用いて説明する。なお、図面において実質的に同一の部材には同一の符号を付して、その説明を省略している。

（実施の形態１）
＜線状発光装置の概略構成＞
図１の（ａ）は、本発明の実施の形態１に係る線状発光装置１０の概略的な構成を示す断面図である。図１の（ｂ）は、別例の線状発光装置１０ａの断面図である。この線状発光装置１０は、背面電極（金属電極）４、第２の緩衝層７、発光層３、第１の緩衝層６、透明電極２が順に積層されて構成される。透明電極２と背面電極（金属電極）４とは電源５を介して電気的に接続されている。この場合、負極側に接続された透明電極２は、電子注入電極（第２の電極）として機能し、正極側に接続された背面電極（金属電極）４は、正孔注入電極（第１の電極）として機能する。この線状発光装置１０では、発光層３は、ｎ型半導体層３ａとｐ型半導体層３ｂとが積層された２層型構造を有しており、電子注入電極はｎ型半導体層側に、正孔注入電極はｐ型半導体層側に設置される。なお、図１の（ａ）の線状発光装置１０では、それぞれの電極２，４と電源とを接続する端子が互いに異なる短辺側に設けられているが、図１の（ｂ）の線状発光装置１０ａでは、それぞれの電極２，４と電源とを接続する端子が同じ短辺側に設けられている点で相違する。

また、発光素子１０は、電子注入電極（第１の電極）である透明電極２とｎ型半導体層３ａとの間に第１の緩衝層６を設けており、また、ｐ型半導体層３ｂと正孔注入電極（第２の電極）である背面電極４との間に第２の緩衝層７を設けていることを特徴とする。このように、発光層３を構成する半導体層３ａ、３ｂと電極２、４との間に第１及び第２の緩衝層６、７をそれぞれ挿入することによって、図３及び図４のエネルギーバンド図に示すように、透明電極２とｎ型半導体層３ａとの間のショットキー障壁の高さ、及び、背面電極４とｐ型半導体層３ｂとの間のショットキー障壁をそれぞれ小さくすることができる。これによって、発光層３への電子や正孔の注入効率を高めることができる。なお、この第１及び第２の緩衝層６、７を設けることによる接合面でのショットキー障壁低減の作用については後述する。

さらに、この発光素子１０では、透明電極２と背面電極４とは直流電源５を介して電気的に接続されている。直流電源５から電力が供給されると、透明電極２及び背面電極４の間に電位差が生じ、発光層３に電圧が印加される。そして、透明電極２及び背面電極４の間に配置されている発光層３が発光し、その光が透明電極２を透過して線状発光装置１０の外部に取り出される。

さらに、上述の構成に限られず、発光層３をｐ−ｉ−ｎ型の３層構造としてもよい。ｐ−ｉ−ｎ型構造とは、ｐ型半導体とｎ型半導体の間に、真性半導体層を挿入した構造である。またさらに、発光層３を単層構造とする、ｐｎ接合膜を複数設ける、ｐ−ｉ−ｎ型構造を複数積層する、電極と発光層との間に電流制限を目的として薄い誘電体層を複数設ける、交流電源により駆動する、背面電極をも透明にする、背面電極を黒色電極とする、線状発光装置１０の全部又は一部を封止する構造を更に備える、発光取出し方向の前方に発光層３からの発光色を色変換する構造を更に備える等、適宜変更が可能である。例えば、青色発光層と、青色を緑色及び赤色に変換する色変換層とを組み合わせて白色の線状光源とすることもできる。

以下、この線状発光装置１０の各構成について詳述する。
なお、図１では、基板を省略して、発光層３を一対の電極２、４で挟む構成について示したが、全体を支持する基板１を設けてもよい。例えば、基板１の上に透明電極２を設け、その上に発光層３、背面電極４を順に積層する構成としてもよい。

＜基板＞
基板１は、その上に形成する各層を支持できるもので、且つ、電気絶縁性の高い材料を用いる。また、基板１側から光を取り出す場合には、発光体から発せられる光の波長に対し光透過性を有する材料であることが求められる。このような材料としては、例えば、コーニング１７３７等のガラス、石英、セラミック等を用いることができる。通常のガラスに含まれるアルカリイオン等が発光素子へ影響しないように、無アルカリガラスや、ガラス表面にイオンバリア層としてアルミナ等をコートしたソーダライムガラスであってもよい。また、ポリエステル、ポリエチレンテレフタレート系、ポリクロロトリフルオロエチレン系とナイロン６の組み合わせやフッ素樹脂系材料、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリイミド、ポリアミドなどの樹脂フィルム等を用いることもできる。樹脂フィルムを用いる場合には耐久性、柔軟性、透明性、電気絶縁性、防湿性の優れた材料を用いることが好ましい。なお、上記材料の記載は例示であって、基板１の材料は特にこれらに限定されるものではない。

なお、基板１側から光を取り出さない構成の場合は、上述の光透過性は不要であり、透光性を有していない材料も用いることができる。これらの例としては、表面に絶縁層を有する金属基板やセラミックス基板、シリコンウエハ等がある。

＜電極＞
電極として、光を取り出す側の透明電極２と他方の背面電極４とがある。なお、図１では基板を省略しているが、例えば、基板１の上に背面電極４を設けてもよい。また、これに限られず、例えば、基板１の上に透明電極２を設け、その上に発光層３、背面電極４を順に積層する構成としてもよい。あるいは、透明電極２及び背面電極４の両方を透明電極としてもよい。

なお、２つの電極間に直流電源５を接続して、２つの電極間に直流電圧を印加して発光させる場合、負極側に接続された一方の電極が電子注入電極として機能し、正極側に接続された他方の電極が正孔注入電極として機能する。この場合、２つの電極が電子注入電極又は正孔注入電極として機能するかは、透明電極２又は背面電極４のいずれであるかとは関係なく、直流電源との接続によって決定される。すなわち、透明電極２であるか背面電極４であるかは、光を透過させるか否かによって決まり、電子注入電極として機能するか正孔注入電極として機能するかは、直流電源との接続によって決定される。また、電子注入電極はｎ型半導体層側に、正孔注入電極はｐ型半導体層側に設置される。

まず、透明電極２について説明する。透明電極２の材料は、発光層３内で生じた発光を外部に取り出せるように光透過性を有するものであればよく、特に可視光領域において高い透過率を有することが好ましい。また、電極として低抵抗であることが好ましく、更には基板１や発光層３との密着性に優れていることが好ましい。透明電極２の材料として、特に好適なものは、ＩＴＯ（Ｉｎ_２Ｏ_３にＳｎＯ_２をドープしたものであり、インジウム錫酸化物ともいう。）やＩｎＺｎＯ、ＺｎＯ、ＳｎＯ_２等を主体とする金属酸化物、Ｐｔ、Ａｕ、Ｐｄ、Ａｇ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ａｌ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｉｒ等の金属薄膜、あるいはポリアニリン、ポリピロール、ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ、ポリチオフェンなどの導電性高分子等が挙げられるが、特にこれらに限定されるものではない。これらの透明電極２はその透明性を向上させ、あるいは抵抗率を低下させる目的で、スパッタリング法、エレクトロンビーム蒸着法、イオンプレーティング法、等の成膜方法で成膜できる。また成膜後に、抵抗率制御の目的でプラズマ処理などの表面処理を施してもよい。透明電極２の膜厚は、必要とされるシート抵抗値と可視光透過率から決定される。

透明電極２のキャリア濃度は、１Ｅ１７〜１Ｅ２２ｃｍ^−３の範囲であることが望ましい。また、透明電極２として性能を出すために、透明電極２の体積抵抗率は１Ｅ−３Ω・ｃｍ以下であって、透過率は３８０〜７８０ｎｍの波長において７５％以上であることが望ましい。また、透明電極２の屈折率は、１．８５〜１．９５が良い。さらに、透明電極２の膜厚は３０ｎｍ以下の場合に緻密で安定した特性を持つ膜が実現できる。

また、背面電極４には、一般に良く知られている導電材料であればいずれでも適用できる。更には発光層３との密着性に優れていることが好ましい。好適な例としては、例えば、ＩＴＯやＩｎＺｎＯ、ＺｎＯ、ＳｎＯ_２等の金属酸化物、Ｐｔ、Ａｕ、Ｐｄ、Ａｇ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ａｌ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｉｒ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗ、Ｔａ、Ｎｂ等の金属、これらの積層構造体、あるいは、ポリアニリン、ポリピロール、ＰＥＤＯＴ〔ポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）〕／ＰＳＳ（ポリスチレンスルホン酸）等の導電性高分子、あるいは導電性カーボンなどを用いることができる。

なお、透明電極２及び背面電極４は、バックライトとしてのエリア制御を目的として、互いが直交するよう、例えば透明電極２がｘ方向、背面電極４がｙ方向に分割して設けていてもよい。エリア制御によってさらに電力消費を低減できる。

＜発光層＞
次に、発光層３について説明する。発光層３は、ｎ型半導体層３ａとｐ型半導体層３ｂとが積層された２層型発光層である。

ｎ型半導体層３ａの材料は、多数キャリアが電子でありｎ型伝導を示すｎ型半導体材料である。材料としては、光学バンドギャップがバンドギャップの大きさが近紫外領域から可視光領域（１．７ｅＶから３．６ｅＶ）を有するものが好ましく、さらに近紫外領域から青色領域（２．６ｅＶから３．６ｅＶ）を有するものがより好ましい。具体的には、前述のＺｎＳや、ＺｎＳｅ、ＺｎＴｅ、ＣｄＳ、ＣｄＳｅ等の第１２族−第１６族間化合物やこれらの混晶（例えばＺｎＳＳｅ等）、ＣａＳ、ＳｒＳ等の第２族−第１６族間化合物やこれらの混晶（例えばＣａＳＳｅ等）、ＡｌＰ、ＧａＡｓ、ＧａＮ、ＧａＰ等の第１３族−第１５族間化合物やこれらの混晶（例えばＩｎＧａＮ等）、ＺｎＭｇＳ、ＣａＳＳｅ、ＣａＳｒＳ等の前記化合物の混晶等を用いることができる。またさらに、ＣｕＡｌＳ_２等のカルコパイライト型化合物を用いてもよい。またさらに、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕ、Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｍｎ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉ、Ｌｉ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｐｍ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂからなる群より選択される１又は複数種の原子もしくはイオンを添加剤として含んでいてもよい。これらの元素の種類によっても、発光層３からの発光色が決定される。

一方、ｐ型半導体層３ｂの材料は、多数キャリアが正孔であり、ｐ型伝導を示すｐ型半導体材料である。このｐ型半導体材料としては、例えば、Ｃｕ_２Ｓ、ＺｎＳ、ＺｎＳｅ，ＺｎＳＳｅ、ＺｎＳｅＴｅ、ＺｎＴｅなどの化合物がある。このｐ型半導体の材料のうち、Ｃｕ_２Ｓなどは、本来的にｐ型伝導を示すが、その他の材料は添加剤として窒素、Ａｇ、Ｃｕ、Ｉｎから一種以上選択される元素を添加して用いる。また、ｐ型伝導を示すＣｕＧａＳ_２、ＣｕＡｌＳ_２などのカルコパイライト型化合物を用いても良い。更には、添加剤としてＺｎやＭｇなどを含んだＧａＮ、ＩｎＧａＮ等の窒化物を用いてもよい。

＜緩衝層＞
第１の緩衝層６は、電子注入電極である第１の電極２とｎ型半導体層３ａとの間に設けられる。この第１の緩衝層６としては、ｎ型半導体層３ａとオーミック接合となるような仕事関数の小さい物質、特に、仕事関数が３．５ｅＶ以下の物質を選択することが好ましい。このような場合、図３に示すように、電子注入電極である第１の電極（透明電極）２とｎ型半導体層３ａとの間のショットキー障壁が小さくなり、第１の電極２からの電子の注入が効率よく行われる。この第１の緩衝層６の組成としては、Ａｌ、Ｌｉ、Ａｌ−Ｌｉ、などの中から１種以上からなるものが望ましい。

また、第２の緩衝層７は、正孔注入電極である第２の電極４とｐ型半導体層３ｂとの間に設けられる。この第２の緩衝層７としては、ｐ型半導体層３ｂとオーミック接合となるような仕事関数の大きい物質、特に、仕事関数が５．０ｅＶ以上の物質を選択することが好ましい。このような場合、図４に示すように、正孔注入電極である第２の電極（背面電極）４とｐ型半導体層３ｂとの間のショットキー障壁が小さくなり、第２の電極４からの正孔の注入が効率よく行われる。この第２の緩衝層７の組成としては、Ｐｔ、Ａｕなど仕事関数が５ｅＶ以上の物質１種以上からなるものが望ましい。

＜製造方法＞
次に、ＺｎＳを発光層３のそれぞれの半導体層３ａ、３ｂの発光体材料として用いる場合の、実施の形態１に係る線状発光装置１０の製造方法の一実施例を説明する。なお、前述の他の材料からなる発光層を用いる場合も同様の製造方法が利用可能である。
（１）線状の基板１（図では省略）としてコーニング１７３７を準備する。
（２）基板１上に、線状の背面電極４を形成する。例えばＡｌを使用し、膜厚は２００ｎｍとする。
（３）背面電極４上に、線状の第２の緩衝層７としてＰｔをフォトリソグラフィ法などにより堆積する。この厚さは４００ｎｍとする。
（４）次に、第２の緩衝層のＰｔ層７上にＺｎＳを気層成長法で堆積する。この時の条件としては、基板温度は６００℃とし、ＺｎＳと、Ａｇとを、ＮＨ_３を含むガス中で厚さ１μｍ堆積させることで、ｐ型半導体層３ｂとして線状のｐ型ＺｎＳ層を形成できる。
（５）ｐ型ＺｎＳ層３ｂの上に、ＺｎＳと、Ａｇとを気層成長法で堆積する。この時の条件としては、基板温度は６００℃とし、厚さ１μｍ堆積し、ｎ型半導体層３ａとして線状のｎ型ＺｎＳ層を形成できる。
（６）ｎ型ＺｎＳ層３ａの上に、第一の緩衝層６としてＡｌをスパッタリング法で厚さ２００ｎｍ堆積する。
（７）次に、第一の緩衝層のＡｌ層６の上部に、スパッタリング法により線状の透明電極２としてＩＴＯを堆積する。膜厚は２００ｎｍとする。
（８）続いて、全体を覆う保護層（図では省略）として、例えば窒化シリコン等の透明絶縁体層を形成する。
以上の工程によって、本実施の形態１に係る線状発光装置１０を得ることができる。

この実施の形態１に係る線状発光装置１０は、透明電極２と背面電極４とを直流電源５に接続して、その間に直流電圧を印加して発光評価を行なったところ、印加電圧１５Ｖで発光し始め、３５Ｖで約６００ｃｄ／ｍ^２の発光輝度を示した。
なお、本実施の形態１においては、第１の緩衝層６及び第２の緩衝層７の両方を備える構成としているが、どちらか一方でもかまわない。また、各層の成膜方法は上記に述べた方法には限定されない。

＜効果＞
本実施の形態１に係る線状発光装置は、従来のＥＬ素子を用いた場合のように交流高電圧を印加する必要がなく、直流低電圧で必要十分な発光輝度を得ることができた。

＜面状光源＞
図２の（ａ）は、本発明の実施の形態１に係る線状発光装置１０を用いた面状光源１００の構成を示す正面図であり、図２の（ｂ）は、その平面図である。この面状光源１００は、実施の形態１に係る線状発光装置１０と、線状発光装置１０から出力した線状の光を反射して面状の光にする導光板８０とを備える。この面状光源１００では、図２（ａ）における導光板８０の紙面下側の面によって線状発光装置１０から出力する線状の光を反射すると共に、紙面上側の面から面状の光として取り出している。線状発光装置１０の長手方向を、面状光源１００の面状の光を取り出す発光面と平行にして配置する。また、線状発光装置１０の線状の光の出力方向を、面状光源１００の面状の光を取り出す発光面と平行にする。導光板８０は、面状光源１００の面状の光を取り出す発光面と鋭角を成すようにわずかに傾斜させて配置する。

この面状光源１００によれば、実施の形態１に係る線状発光装置１０を用い、線状発光装置１０から出力される線状の光を面状の光に変える導光板８０と組み合わせて構成しているので、薄型化することができ、低コストを実現できる。

なお、上記のような無機ＥＬ発光素子を用いた線状発光装置では、発光層の抵抗が低い。そのため、例えば液晶ディスプレイ等のバックライト用途の面状光源として、そのまま発光層を大面積化した場合、電流が流れすぎてしまう場合があり、面状光源として用いることは難しい。そこで、バックライト等に上記線状発光装置を用いる場合には、冷陰極管と同様に、上記のように導光板と組み合わせる線状光源的な使用や、ＬＥＤと同様な点光源的な使用が望ましい。

（実施の形態２）
＜線状発光装置の概略構成＞
実施の形態２に係る線状発光装置について説明する。この線状発光装置の概略構成は実施の形態１と同様、図１に示されるとおりである。本実施の形態２に係る線状発光装置においては、実施の形態１に係る線状発光装置と比較すると、第１の緩衝層６ａとして、ＣａＯ，ＢａＯ、ＳｒＯなどのアルカリ金属酸化物を用いることを特徴とする。本発明者は、このアルカリ金属酸化物が電子注入電極である金属の仕事関数を見かけ上引き下げる特性を持っていることを見出し、電子注入電極である第１の電極（透明電極）２と発光層３との間にアルカリ金属酸化物からなる第１の緩衝層６ａを挿入したものである。このように第１の緩衝層６ａとしてアルカリ金属酸化物を用いることによって、図５のエネルギーバンド図に示すように、第１の電極２と発光層３との間のショットキー障壁を低減させることができる。これによって、発光層への電子の注入効率を高めることができる。

図５は、第１の緩衝層６ａとしてアルカリ金属酸化物を用いた場合のエネルギーバンド図である。上記のアルカリ金属酸化物による金属の仕事関数を見かけ上引き下げる作用の発生原因は未だ明らかではないが、本発明者は、酸化物内に強い分極が起こる為であると考えている。透明電極２の仕事関数が見かけ上小さくなり、透明電極２とｎ型半導体層３ａとの接触はオーミックになる。なお、透明電極２とｎ型半導体層３ａとの間にはＭｇＯなどの第１の緩衝層６ａが存在するが、この第１の緩衝層６ａの厚さが十分薄ければ、電子は、トンネル効果により透明電極２からｎ型半導体層３ａへ移動することが可能である。

＜製造方法＞
以下、ＺｎＳを発光層３のそれぞれの半導体層３ａ、３ｂの発光体材料として用いる場合の、実施の形態２に係る線状発光装置の製造方法の一実施例を説明する。なお、前述の他の材料からなる発光層についても同様の製造方法が利用可能である。
（１）基板１としてコーニング１７３７を準備する。
（２）基板１上に、線状の背面電極４を形成する。例えばＡｌを使用し、膜厚は２００ｎｍとする。
（３）背面電極４上に、ＺｎＳを気層成長法で線状に堆積する。この時の条件として、基板温度は６００℃とし、ＺｎＳと、Ａｇとを、ＮＨ_３を含むガス中で厚さ１μｍ堆積させることで、ｐ型半導体層３ｂとして線状のｐ型ＺｎＳ層を形成できる。
（４）次に、ｐ型ＺｎＳ層３ｂの上に、ＺｎＳと、Ａｇとを気層成長法で線状に堆積する。この時の条件としては、基板温度は６００℃とし、厚さ１μｍ堆積し、ｎ型半導体層３ａとしてｎ型ＺｎＳ層を形成できる。
（５）次に、ｎ型ＺｎＳ層３ａの上に第１の緩衝層としてＣａＯ層をスパッタリング法で線状に厚さ２ｎｍ堆積する。
（６）さらに第１の緩衝層のＣａＯ層６ａの上部に、スパッタリング法により透明電極２としてＩＴＯを線状に厚さ２００ｎｍ堆積する。
（７）続いて、全体を覆う保護層（図では省略）として、例えば窒化シリコン等の透明絶縁体層を形成する。
以上の工程によって、本実施の形態２に係る線状発光装置を得ることができる。

この線状発光装置の透明電極２と背面電極４とを直流電源５に接続してその間に直流電圧を印加して発光評価を行なったところ、印加電圧１５Ｖで発光し始め、３５Ｖで約６００ｃｄ／ｍ^２の発光輝度を示した。
なお本実施の形態２においては、第１の緩衝層６ａのみを備える構成としているが、第１の緩衝層６ａだけでなく第２の緩衝層７の両方を備える構成でもかまわない。また、各層の成膜方法は上記に述べた方法には限定されない。

（実施の形態３）
＜線状発光装置の概略構成＞
実施の形態３に係る線状発光装置について説明する。線状発光装置の概略構成は実施の形態１と同様に、図１に示されるとおりである。本実施の形態３に係る線状発光装置は、実施の形態１に係る線状発光装置と比較すると、第１の緩衝層６ｂとして、酸素、フッ素など電気陰性度が約３以上と大きい物質で構成されていることを特徴とする。この電気陰性度が３以上の物質は、ｎ型半導体層３ａと第１の緩衝層６ｂの界面で電気双極子を形成する。この電気双極子の効果で、図６のエネルギーバンド図に示すように、透明電極２側のバンドが持ち上がりｎ型半導体層３ａとのショットキー障壁の高さが低減する。なお、この第１の緩衝層６ｂは、膜厚を厚くする必要は無く、１〜数原子層の厚みで十分である。

＜製造方法＞
以下、ＺｎＳを発光層３のそれぞれの半導体層３ａ、３ｂの発光体材料として用いる場合の、実施の形態３に係る線状発光装置の製造方法の一実施例を説明する。なお、前述の他の材料からなる発光層についても同様の製造方法が利用可能である。
（１）線状の基板１としてコーニング１７３７を準備する。
（２）基板１上に、線状の背面電極４を形成する。例えばＡｌを使用し、膜厚は２００ｎｍとする。
（３）背面電極４上にＺｎＳを気層成長法で堆積する。この時の条件としては、基板温度は６００℃とし、ＺｎＳと、Ａｇとを、ＮＨ_３を含むガス中で厚さ１μｍ堆積させることで、ｐ型半導体層３ｂとして線状のｐ型ＺｎＳ層を形成できる。
（４）次に、ｐ型ＺｎＳ層３ｂの上に、ＺｎＳと、Ａｇを気層成長法で堆積する。このときの条件としては、基板温度は６００℃とし、厚さ１μｍ堆積し、ｎ型半導体層３ａとして線状のｎ型ＺｎＳ層を形成できる。
（５）次に、サンプルを高真空チャンバー中に保持し、ＣＨ_３Ｆガスを導入し、その後、ＵＶ照射することで、第１の緩衝層６ｂとして一原子層程度のフッ素で表面を被覆する。
（６）この第１の緩衝層６ｂであるフッ素の上部に、スパッタリング法により透明電極２として線状のＩＴＯを厚さ２００ｎｍ堆積する。
（７）続いて、全体を覆う保護層（図では省略）として、例えば窒化シリコン等の透明絶縁体層を形成する。
以上の工程によって、本実施の形態３に係る線状発光装置を得ることができる。

この実施の形態３に係る線状発光装置の透明電極２と背面電極４とを直流電源５に接続して、その間に直流電圧を印加して発光評価を行なったところ、印加電圧１５Ｖで発光し始め、３５Ｖで約６００ｃｄ／ｍ^２の発光輝度を示した。
なお本実施の形態３においては、第１の緩衝層６ｂのみを備える構成としているが、第１の緩衝層６ｂだけでなく第２の緩衝層７の両方を備える構成でもかまわない。また、各層の成膜方法は上記に述べた方法には限定されない。

＜効果＞
本実施の形態に係る線状発光装置は、発光層と電極間のショットキー障壁が減少することで、低電圧で必要十分な発光輝度を得ることができる。

（実施の形態４）
＜線状発光装置の概略構成＞
図８は、本発明の実施の形態４に係る線状発光装置２０の長手方向について発光面に垂直な方向から見た断面図である。この線状発光装置２０は、線状光源として機能するものである。この線状発光装置２０は、基板１と、透明電極２と、発光層３と、金属電極４とからなり、発光層３は、複数の絶縁体２５によって、長手方向について各領域３３ａ〜３３ｇに電気的に区切られていることを特徴とする。なお、ここでは背面電極４として金属電極を用いている。また、この線状発光装置２０では、透明電極２と金属電極４との間に電源５によって電圧を印加し、発光層３を発光させ、基板１側から光を外部に取り出す。この線状発光装置２０では、発光層３を長手方向に沿って電気的に複数の領域に区切ることにより、透明電極２から発光層３の区切られた各領域３３ａ〜３３ｇを介して金属電極４へ至る複数の電気的経路のそれぞれについて電気抵抗値をほぼ同一にすることによって、長手方向についての輝度を均一にすることができる。

＜本実施の形態４の線状発光装置の特徴部分＞
本発明の実施の形態４に係る線状発光装置２０は、発光層３を複数の絶縁体２５によって長手方向に沿って各領域３３ａ〜３３ｇに電気的に区切るという構成上の特徴部分を有している。本発明者は、実施の形態１に係る線状発光装置における以下のような問題点を見出すことによって、その問題点を解決すべく、上記の新たな特徴に思い至ったものである。
そこで、以下に、本発明者が見出した実施の形態１に係る線状発光装置における問題点を説明し、次いで、本発明の特徴部分によって上記問題点がどのように解決されるかについて説明する。

＜実施の形態１に係る線状発光装置の問題点＞
まず、本発明者は、実施の形態１に係る線状発光装置を線状光源とする場合の輝度不均一性の問題点を見出した。すなわち、発光層３の電気抵抗が低いため、発光時に比較的大きい電流が流れるが、比較的大きい抵抗値を有する透明電極２において電圧降下が発生し、発光層３の各部分を通過する各経路の電流値が、透明電極２における電源からの接続点である端子から長手方向に沿って次第に小さくなるため輝度の均一性が低くなるという問題が生じる。

図７の（ａ）及び（ｂ）を用いて、上記問題についてさらに説明する。図７の（ａ）及び（ｂ）は、線状発光装置の構成を簡略化（基板等を省略）した概略断面図である。図７の（ａ）の線状発光装置では、電源５から２つの電極２、４への各端子は、長手方向のうち両端の互いに異なる短辺側のそれぞれに配線され、図７の（ｂ）の線状発光装置では、２つの電極２、４への各端子は、同一短辺側に配線されている。線状発光装置は、電源５から各端子を介してそれぞれの電極２、４に電力が供給されることで発光する。ここで、線状発光装置内の電流の流れを考えてみる。まず各電極２、４の抵抗であるが、金属電極４を構成する材料の比抵抗は透明電極２を構成する材料の比抵抗より大幅に低い。次に、発光層３の抵抗であるが、電流の流れる方向、すなわち透明電極２と金属電極４の間の距離は薄膜発光層３のため十分に薄く、発光層を構成する材料の比抵抗は従来の発光層を構成する材料に比べて低いため発光層３内は低抵抗となる。また、発光層３の厚みは長手方向に沿って実質的に均一であるため、発光層３内の抵抗値は長手方向に沿って実質的に均一である。よって、線状発光装置内では透明電極２の比抵抗が発光層を流れる電流の分布に大きな影響を与える。すなわち、電流は抵抗の少ないところに多く流れるため透明電極２を通る距離が短いほうが多く電流が流れることになる。一方、発光層３は、電流が大きいほうが発光輝度が高い。言い換えると、透明電極２における電源５からの接続点である端子から長手方向に沿って離れるに従い、発光層３を流れる電流値は次第に小さくなり、発光層３の発光輝度は次第に小さくなる。特に、従来の発光層を構成する材料に比べて低い抵抗値を有する材料で構成された本実施の形態の発光層３においては、発光時に流れる電流値が大きくなり、透明電極２での電圧降下の影響も大きくなる。そして、透明電極２における電源からの接続点である端子から長手方向に沿って近い側と遠い側での電流量および発光量の差が大きくなる。従って、図７の（ａ）の線状発光装置では長手方向について右側の輝度が左側よりも高くなり、図７の（ｂ）の線状発光装置では長手方向について左側の輝度が右側よりも高くなる。なお、図７に示される矢印は電流量をイメージしたものであり、電流の方向や量をあらわしたものではない。

本実施の形態４に係る線状発光装置２０の上記特徴部分は、線状発光装置を線状光源として用いる場合、長手方向について輝度の均一性が低いという問題を解決するために考え出したものである。すなわち、本発明は、線状発光装置の一対の電極２、４の間の発光層３を介した複数の各経路における内部抵抗をその部位によって変化させる構成とすることで、輝度の均一性の問題を解決するものである。

この線状発光装置２０における発光層３の構成について説明する。この発光層３は、複数の絶縁体２５によって、複数の領域３３ａ〜３３ｇに電気的に区切られている。そこで、まず、絶縁体２５について説明し、次いで、絶縁体の配置について説明する。

＜絶縁体＞
絶縁体２５は、発光層３内部に形成され、発光層３を領域３３ａ〜３３ｇに電気的に区切るものである。絶縁体２５の材料としては例えば、ＳｉＯ_２やＡｌ_２Ｏ_３などの酸化物絶縁体やプラスチック樹脂など絶縁体材料であれば用いることができるが、特に限定されるものではない。

また、絶縁体２５の形成方法としては、例えば、以下の工程によって行うことができる。
ａ）発光層３を所定の方法で形成する。
ｂ）形成した発光層３について、フォトリソグラフィ法等を用いて、後に絶縁体２５を形成する部分についてエッチングする。
ｃ）エッチングされた凹部に、絶縁体２５として、例えばＳｉＯ_２を埋め込む場合にはスパッタ法を用いて埋め込み、絶縁体２５として樹脂を埋め込む場合には塗布法を用いて埋め込む。
ｄ）その後、発光層３の上部の絶縁体をエッチングや研磨にて除去する。
以上の各工程によって絶縁体２５を発光層３内に配置することができる。

なお、上記方法にかぎられず、透明電極２上に絶縁体２５をあらかじめ形成しておき、その後、フォトリソグラフィ法等を用いて絶縁体２５をパターニングした後、発光層３を形成し、絶縁体２５上部の発光層３を研磨等にて平滑化して、発光層３を複数の絶縁体２５によって区切った領域３３ａ〜３３ｇを得る方法などを用いてもよい。

＜絶縁体の配置＞
次いで、発光層３内における複数の絶縁体２５の配置について説明する。絶縁体２５の間隔は各経路の電気抵抗によって定められる。これは電源５から透明電極２上に設けられた電源５からの接続点である端子、透明電極２および発光層３を通過して金属電極４までの経路における電気抵抗値が、絶縁体２５によって区切られた発光層３の各領域３３ａ〜３３ｇのそれぞれを通過する各経路についてほぼ等しくなるように決定される。すなわち線状発光装置２０内において、透明電極２上に設けられた端子に近い程、言い換えると透明電極２を通過する距離が短い程、絶縁体２５の間隔を狭くすることで発光層３内の電気抵抗を高くする。一方、透明電極２上に設けられた端子から遠い程、言い換えると透明電極２を通過する距離が長い程、絶縁体２５の間隔を広くすることで発光層３内の電気抵抗を低くする。なお、接続端子側に近い場所では透明電極２の通過距離が短いため透明電極２の電気抵抗は低く、接続端子側に遠い場所では透明電極２の通過距離が長いため透明電極２の電気抵抗が高い。そこで、これら絶縁体２５の間隔と透明導電膜２の通過距離によって決定される電気抵抗の合計値がそれぞれ発光層３の区切られる各領域３３ａ〜３３ｇを通る各経路についてほぼ等しくなるように絶縁体２５の間隔は決定される。

図８においては前述のように発光層３が領域３３ａ〜３３ｇに区切られ、それぞれに流れる電流量が図８のイメージ図に示すようにほぼ等しくなる。このように、線状発光装置２０の３３ａ〜３３ｇ各位置において発光層３を流れる電流がほぼ等しくなることで１２ａ〜１２ｇの発光輝度を均一にすることができる。これにより線状発光装置２０の輝度の均一性が向上する。

なお、図８の線状発光装置２０では、基板１を透明電極２側に配置したが、例えば、図１０に示す線状発光装置２０ａのように、基板１を金属電極４側に有してもよい。この場合、基板１は透光性がなくてもよく、前述の基板１に用いる材料のほかにＳｉ基板やセラミックス基板、金属基板なども用いることができる。また、基板１が導電性を有する場合、例えばＡｌなどの金属基板の場合、基板１と金属電極４とを一体化することが可能である。さらに、金属電極４における電源５が接続される端子の位置は、長手方向の反対側の短辺側に設けられてもよい。

さらに、本実施の形態４は、発光層３を絶縁体２５によって複数の領域３３ａ〜３３ｇに電気的に区切ることを特徴とするものであり、ここに示す材質、構成、材料は一例を示したものであり、特にこれに限定されるものではない。また、絶縁体２５によって、発光層３だけでなく、第１の緩衝層６又は／及び第２の緩衝層７を同時に電気的に区切ってもよい。

なお、この線状発光装置２０においても、実施の形態１と同様に、もう一つの特徴は、発光層３を構成する半導体層３ａ、３ｂと電極２、４との間に第１及び第２の緩衝層６、７をそれぞれ挿入することを特徴とする。これによって、透明電極２とｎ型半導体層３ａとの間のショットキー障壁の高さ、及び、背面電極４とｐ型半導体層３ｂとの間のショットキー障壁をそれぞれ小さくすることができる。

（実施の形態５）
図１１は、実施の形態５に係る線状発光装置２０ｂの構成を示す概略断面図である。この線状発光装置２０ｂは、実施の形態４及び５に係る線状発光装置と比較すると、発光層３の膜厚を長手方向について変化させている点で相違する。すなわち、この線状発光装置２０ｂは、発光層３の膜厚を長手方向について連続的に一次関数的に変化させることによって、透明電極２に設けられた端子から透明電極２、発光層３の各部分および、金属電極４を介して金属電極４に設けられた端子に至る各経路の電気抵抗をほぼ同一にすることができる。これは、透明電極２の端子から長手方向に沿って近い程、発光層３の膜厚を厚くすることにより、発光層３の電気抵抗を大きくすることにより実現される。一方、端子から遠い程、発光層３の膜厚を薄くして発光層３の電気抵抗を小さくしている。これによって、この線状発光装置２０ｂでは、長手方向の輝度の均一性を向上させることができる。

図１２は、実施の形態５に係る線状発光装置２０ｂの製造装置の構成を示す概略図である。この線状発光装置２０ｂの製造装置は、蒸着源４１と、蒸着源４１からの発光層形成用の蒸気４３を部分的に通過させるスリットを設けたマスク４２と、上記マスク４２について蒸着源４１と反対側を、速度を変化させて基板１を通過させる基板移動装置とを備える。蒸着源４１は、発光層３を形成する材料からなる。蒸着源４１をＥＢ法や抵抗加熱法等によって加熱することで、蒸気４３がマスク４２側へ蒸発する。マスク４２は、スリット上の開口部を有する。マスク４２の上部には、基板移動装置によって電極付き基板１が矢印の方向に移動でき、基板１はマスク４２のスリット上の開口部を通過する箇所のみ発光層３が形成される。そのため、基板１の移動速度を変化させることによって、発光層３の膜厚を長手方向について変化させることができる。

＜発光層の膜厚制御について＞
次に、図１２を用いて、この線状発光装置２０ｂの発光層３の形成方法について説明する。発光層３の形成方法としてはスパッタ法や蒸着法を用いることができる。上述のように、基板１の移動速度を変化させることで発光層３の膜厚を長手方向について連続的に変化させることができる。発光層３の長手方向についての膜厚の変化量は、透明電極２の接続端子からの距離に応じて変化させる。すなわち、透明電極２の接続端子から透明電極２および発光層３を通過して金属電極４までの各経路の電気抵抗値がほぼ等しくなるように設定することが好ましい。具体的には、透明電極２の接続端子側の発光層３の膜厚は厚く、接続端子と反対側の発光層３の膜厚は薄く設定される。これにより線状発光装置２０ｂの各経路において発光層３を流れる電流を等しくすることが可能となり、線状発光装置２０ｂの発光輝度の均一性が向上する。
なお、本実施の形態５においても実施の形態１と同様に、金属電極４側に基板を有してもよい。

（実施の形態６）
図１３は、実施の形態６に係る線状発光装置２０ｃの構成を示す概略断面図である。本発明の実施の形態６に係る線状発光装置２０ｃは、発光層３と金属電極４との間に電気抵抗調整層２６を設けていることを特徴とする。この電気抵抗調整層２６は、透明電極２に設けられた端子から長手方向に沿って遠くなるに従って厚み方向の抵抗値が小さくなる、具体的には、電気抵抗調整層２６の膜厚は、透明電極２に設けられた端子から長手方向に沿って遠くなるに従い膜厚を一次関数的に連続的に小さくしている。この電気抵抗調整層２６によって、長手方向について発光層３の電流密度を一定にすることができ、長手方向について輝度を均一にすることができる。すなわち、電気抵抗調整層２６を設けることによって、透明電極２の端部に設けた端子からの長手方向の長さによらず、透明電極２に設けられた端子から透明電極２、発光層３及び金属電極４を介して金属電極４に設けられた端子に至る各経路の電気抵抗を等しくすることができる。この電気抵抗調整層２６は、材料の比抵抗が金属電極４よりも高くなければならず、発光層材料や透明電極材料の比抵抗に近いことが好ましい。

なお、本実施の形態６の線状発光装置２０ｃでは、電気抵抗調整層２６の膜厚を長手方向について連続的に変化させることで、厚み方向の抵抗値を変化させているが、ここに示す各構成部材の材料、構成、形成法は、一例を示したものであって、特にこれに限定されるものではない。

本発明に係る線状発光装置は、輝度均一性の高い線状光源を提供するものであり、特に輝度均一性の高い線状光源として提供するものである。特に、液晶ディスプレイのバックライト用光源用の線状光源に適用できる。

（ａ）は、本発明の実施の形態１に係る線状発光装置の構成を示す概略断面図であり、（ｂ）は、別例の線状発光装置の構成を示す概略断面図である。 （ａ）は、本発明の実施の形態１に係る線状発光装置を用いた面状光源の構成を示す発光方向に垂直な方向から見た正面図であり、（ｂ）は、発光方向から見た面状光源の平面図である。 図１の（ａ）の電子注入電極である第１の電極とｎ型半導体層との間のエネルギーバンド図である。 図１の（ａ）の正孔注入電極である第２の電極とｐ型半導体層との間のエネルギーバンド図である。 実施の形態２に係る線状発光装置の電子注入電極である第１の電極とｎ型半導体層との間のエネルギーバンド図である。 実施の形態３に係る線状発光装置の電子注入電極である第１の電極とｎ型半導体層との間のエネルギーバンド図である。 （ａ）及び（ｂ）は、線状発光装置の端子位置による電流密度不均一さを示す概略図である。 本発明の実施の形態４に係る線状発光装置の構成を示す概略断面図である。 本発明の実施の形態４に係る線状発光装置の発光層における区分された各領域の輝度を示す断面図である。 別例の線状発光装置の構成を示す概略断面図である。 本発明の実施の形態５に係る線状発光装置の構成を示す断面図である。 本発明の実施の形態５に係る線状発光装置の製造装置の構成を示す概略図である。 本発明の実施の形態６に係る線状発光装置の構成を示す断面図である。 従来の発光素子の概略構成図である。 （ａ）は、従来の発光素子の電子注入電極である第１の電極とｎ型半導体層とを接触させる前のエネルギーバンド図であり、（ｂ）は、接触後のエネルギーバンド図である。 （ａ）は、従来の発光素子の正孔注入電極である第２の電極とｐ型半導体層とを接触させる前のエネルギーバンド図であり、（ｂ）は、接触後のエネルギーバンド図である。

符号の説明

１ 基板
２ 透明電極
３ 発光層
３ａ ｎ型半導体層
３ｂ ｐ型半導体層
３３ａ、３３ｂ、３３ｃ、３３ｄ、３３ｅ、３３ｆ、３３ｇ 領域
４ 背面電極
５ 直流電源
６、６ａ、６ｂ 第１の緩衝層
７ 第２の緩衝層
１０、１０ａ 線状発光装置
２０、２０ａ、２０ｂ、２０ｃ 線状発光装置
２５ 絶縁体
２６ 抵抗調整層
４１ 蒸着源
４２ マスク
４３ 蒸気
５０ 発光素子
５１ 基板
５２ 透明電極
５３ 発光層
５３ａ ｎ型半導体層
５３ｂ ｐ型半導体層
５４ 背面電極
５５ 直流電源
８０ 導光板
１００ 面状光源

Claims (17)

1. 互いに対向する一対の第１及び第２の線状電極と、
   前記一対の電極間に挟まれて設けられた線状の発光層と
   を備え、
   前記一対の第１及び第２の電極は、少なくとも１つが透明電極であって、
   前記第１又は第２の電極と、前記発光層との間に挟まれて設けられた少なくとも一つの緩衝層と
   を備え、
   前記緩衝層を設けたことによって、前記緩衝層を挟持する前記電極と前記発光層との間の電位障壁の大きさが、前記電極と前記発光層とを直接接触させた場合のショットキー障壁の大きさより小さくなることを特徴とする線状発光装置。
2. 前記発光層は、長手方向に沿って前記第１及び第２の電極間の電気抵抗値が変化することを特徴とする請求項１に記載の線状発光装置。
3. 前記発光層は、前記一対の電極との間にわたって設けられた複数の絶縁体によって複数の領域に区切られていることを特徴とする請求項１又は２に記載の線状発光装置。
4. 前記発光層は、長手方向に沿って膜厚が変化することを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の線状発光装置。
5. 前記第１又は第２の電極の少なくとも一方の電極と、前記発光層との間に挟まれて設けられ、長手方向に沿って電気抵抗値が変化する電気抵抗調整層をさらに備えることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の線状発光装置。
6. 前記電気抵抗調整層は、長手方向に沿って膜厚が変化することを特徴とする請求項５に記載の線状発光装置。
7. 前記透明電極は、長手方向の両端のうち一方の端部に電源と接続する端子が設けられていることを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載の線状発光装置。
8. 前記第１及び第２の電極の間に直流電圧を印加して発光させるものであって、前記第１又は第２の電極のいずれか一方の電極が電子注入電極として機能し、他方の電極が正孔注入電極として機能し、
   前記緩衝層は、
   前記電子注入電極と前記発光層との間に設けられた第１の緩衝層と、
   前記正孔注入電極と前記発光層との間に設けられた第２の緩衝層と
   の２つの緩衝層を備えることを特徴とする請求項１から７のいずれか一項に記載の線状発光装置。
9. 前記第１及び第２の電極の間に直流電圧を印加して発光させるものであって、前記第１又は第２の電極のいずれか一方の電極が電子注入電極として機能し、他方の電極が正孔注入電極として機能し、
   前記緩衝層は、
   前記電子注入電極と前記発光層との間に設けられた第１の緩衝層と、
   前記正孔注入電極と前記発光層との間に設けられた第２の緩衝層と
   のうち少なくとも一方の緩衝層を備えることを特徴とする請求項１から７のいずれか一項に記載の線状発光装置。
10. 前記第１の緩衝層は、仕事関数が３．５ｅＶ以下の物質を含んでいることを特徴とする請求項８又は９に記載の線状発光装置。
11. 前記第２の緩衝層は、仕事関数が５．０ｅＶ以上の物質を含んでいることを特徴とする請求項８又は９に記載の線状発光装置。
12. 前記第１の緩衝層は、アルカリ金属酸化物を含んでいることを特徴とする請求項８又は９に記載の線状発光装置。
13. 前記第１の緩衝層は、電気陰性度が３以上の物質で構成されていることを特徴とする請求項８又は９に記載の線状発光装置。
14. 前記発光層は、ｎ型半導体層とｐ型半導体層とが積層された２層型発光層であることを特徴とする請求項１から１３のいずれか一項に記載の線状発光装置。
15. 前記発光層は、ｎ型半導体層とｐ型半導体層と、その間に挟まれた無ドープの半導体層とで構成された３層型発光層であることを特徴とする請求項１から１３のいずれか一項に記載の線状発光装置。
16. 前記第１及び第２の電極に対向し、且つ、前記発光層からの発光の取出し方向の前方に色変換層をさらに備えることを特徴とする請求項１から９のいずれか一項に記載の線状発光装置。
17. 請求項１から１６のいずれか一項に記載の線状発光装置と、
    前記線状発光装置から出力される線状の光を反射させて面状の光とする導光板と
    を備えたことを特徴とする面状光源。

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