JP2014081546A - 半導体発光装置 - Google Patents

Abstract

【課題】単位発光領域周囲の額縁領域を可能な限り小さくして有効発光面積の拡大を図る。高品質な多色表示（フルカラー表示）や高品質な白色の照明を得る。
【解決手段】半導体発光装置１は、半導体基板１０に複数の単位発光領域１Ｕを配置した発光機能部１０Ａを有し、複数の単位発光領域１Ｕは、半導体基板１０に形成されたｐｎ接合部１１を光放出部とする第１の単位発光領域１Ｕ（Ｂ）と、半導体基板１０に形成された有機ＥＬ層２０を光放出部とする第２の単位発光領域１Ｕ（Ｃ）とを備える。
【選択図】図２

Description

本発明は、表示、照明などに用いられる半導体発光装置に関するものである。

表示用や照明用の発光装置は、設置或いは実装スペースを削減するために薄型化が求められ、更には高品質の表示や照明を実現するために高精細化が求められている。薄型化の要求に対しては、基板上に画素又は絵素と呼ばれる単位発光領域を形成するフラットパネル化が進んでいる。高精細化の要求に対しては、単位発光領域の面積をできるだけ高密度に配置することが必要になり、しかも多色表示や高品質な白色照明を得るためには、異なる色（例えばＲＧＢ）で発光する単位発光領域の色バランス調整が必要になる。

薄型化と高精細化の要求に応える発光装置には、主にアクティブマトリクス駆動方式が採用されている。アクティブマトリクス駆動方式は、単位発光領域に対応した電極（画素電極）が基板平面にドットマトリクス状に配置されており、各電極周囲のスペースには、各電極への電気供給を制御する薄膜トランジスタ（Thin Film Transistor：ＴＦＴ）が電極毎に配備され、電極間にはドライバ配線（ソース線，ゲート線）が配備されている。

アクティブマトリクス駆動方式を採用した発光装置としては、有機ＥＬ表示装置などが知られている。下記特許文献１に記載された従来技術は、有機ＥＬ表示装置などをアクティブマトリクス駆動するための、ＴＦＴを備えた半導体装置であって、３層以上の配線を接続する際に、効率的に且つ小面積で接続を行うことができるコンタクト構造を備えることが提案されている。

特開２００９−３７１１５号公報

一般に、前述したアクティブマトリクス駆動方式を採用した発光装置は、単位発光領域の周囲にドライバ配線やＴＦＴなどによる額縁領域（発光しない領域）が形成され、これによって基板上の有効発光面積が削除される構造になっている。携帯端末に搭載される発光装置の高精細化を図るためには、単位発光領域の微細化が必要になるが、単位発光領域が微細化されればされるほど額縁領域の占める割合が大きくなって有効発光面積の割合が小さくなり、放出された光を高効率で利用できない問題が生じる。

これに対して、前述した従来技術のように、積層したドライバ配線のコンタクト構造を改善することでドライバ配線の面積を減らすことはできるが、これによっても単位発光領域周りの額縁領域を排除することはできず、逆に配線構造が複雑になって歩留りの悪化や生産性の悪化といった別の問題が生じることになる。

更に、近年普及しているスマートフォンなどの携帯情報処理端末では、表示以外にも多くの機能を実現するために多種の機能部品が搭載されている。このような携帯情報処理端末に実装する発光装置としては、他の機能部品の実装を含めて表示や照明を行う発光装置の更なるコンパクト化が求められている。

本発明は、このような問題に対処することを課題の一例とするものである。すなわち、薄型化、高精細化の要求に応えられる発光装置において、単位発光領域周囲の額縁領域を可能な限り小さくして有効発光面積の拡大を図ること、異なる色（例えばＲＧＢ）で発光する複数の単位発光領域を備えた発光装置において、高品質な多色表示や高品質な多色の照明を得ること、携帯情報処理端末に実装する発光装置としては、他の機能部品の実装を含めて表示や照明を行う発光装置のコンパクト化を図ること、単位発光領域の一部を面光源にすることで、高品質な表示又は照明性能を得ること、等が本発明の目的である。

このような目的を達成するために、本発明による半導体発光装置は、以下の構成を少なくとも具備するものである。
半導体基板に複数の単位発光領域を配置した発光機能部を有し、前記複数の単位発光領域は、前記半導体基板に形成されたｐｎ接合部を光放出部とする第１の単位発光領域と、前記半導体基板に形成された有機ＥＬ層を光放出部とする第２の単位発光領域と、を備えることを特徴とする半導体発光装置。

このような特徴を有する半導体発光装置は、第１の単位発光領域の光放出部であるｐｎ接合部と、第２の単位発光領域の光放出部である有機ＥＬ層とが半導体基板に形成されているので、簡単な構造で、高品質な多色表示や高品質な多色の照明を得ることが可能になる。

更には、本発明の半導体発光装置は、互いに隣接配置される単位発光領域が異なる色の光を放出する光放出部を備えるので、単位発光領域の一部を面光源にすることで、高品質な表示又は照明性能を得ることが可能になる。

また、ｐｎ接合部間に個別に電気供給できれば、複数配列された単位発光領域のアクティブマトリクス駆動が可能になるので、半導体基板の第１の単位発光領域の一面側を光出射側として透明電極からなる共通電極を形成し、半導体基板の他面側（光出射側とは逆側）に単位発光領域毎の個別電極と駆動部を形成することができる。これによると、複数の単位発光領域を配列した発光機能部の有効発光面積率（１００×有効発光面積／発光機能部全面積）を１００％に近づけることができ、出射光の効率的な利用が可能になる。

本発明の一実施形態に係る半導体発光装置を示した説明図（図１（ａ）が平面図、図１（ｂ）が図１に（ａ）におけるＡ部拡大図）である。 本発明の実施形態における半導体発光装置の単位発光領域の構造を示した説明図である（図２（ａ）が半導体発光装置の単位発光領域の断面図、図２（ｂ）が図２（ａ）におけるＢ部拡大図である）。 本発明の実施形態における第１及び第２の単位発光領域の駆動部の一例を示す説明図である。 本発明の他の実施形態における半導体発光装置の一例を示す図であり、半導体基板１０の光出射側の表面側の全面に有機ＥＬ層を設けた例を示す図である。 本発明の他の実施形態における半導体発光装置の一例を示す図であり、単位発光領域１Ｕ（Ｃ）にのみ有機ＥＬ層を設けた例を示す図である。 半導体発光装置の形態例を示した説明図である（図６（ａ）が半導体基板の表面側を示しており、図６（ｂ）が半導体基板の裏面側を示している）。

以下、図面を参照しながら本発明の実施形態を説明する。図１は本発明の一実施形態に係る半導体発光装置を示した説明図（図１（ａ）が平面図、図１（ｂ）が図１（ａ）におけるＡ部分拡大図）である。半導体発光装置１は、半導体基板１０に発光機能部１０Ａを形成している。発光機能部１０Ａは、複数の単位発光領域１Ｕが配置されることで構成されている。ここでは、矩形状の単位発光領域１Ｕをドットマトリクス状に縦横整列配置した例を示しているが、単位発光領域１Ｕの形状及び配置形態は特にこれに限定されない。ここでいう単位発光領域１Ｕは、発光出力を個別に駆動することができる一つの領域であり、画像表示を行う際の画素、カラー画像表示を行う場合の色画素などはこの単位発光領域１Ｕに含まれる。

図２は、本発明の実施形態における半導体発光装置１の単位発光領域１Ｕの構造を示した説明図である。図２（ａ）は、単位発光領域の断面図、図２（ｂ）は図２（ａ）におけるＢ部拡大図である）。

半導体発光装置１の複数の単位発光領域１Ｕは、半導体基板１０に形成されたｐｎ接合部１１を光放出部とする第１の単位発光領域１Ｕ（Ｂ）と、半導体基板１０に形成された有機ＥＬ層２０を光放出部とする第２の単位発光領域１Ｕ（Ｃ）とを有する。また、本実施形態では、上記複数の単位発光領域１Ｕが、第１の単位発光領域１Ｕ（Ｂ）に隣接し、半導体基板１０を共通の半導体層とするｐｎ接合部を光放出部とする第３の単位発光領域１Ｕ（Ａ）を備える。

詳細には、半導体基板１０がｎ型半導体層１０ｎであって、複数の単位発光領域１Ｕ（Ａ），１Ｕ（Ｂ），１Ｕ（Ｃ）に共通な半導体層になっている。また、半導体基板１０の単位発光領域１Ｕ（Ａ），１Ｕ（Ｂ）にはｐ型半導体層１０ｐが形成されている。ｐ型半導体層１０ｐは、図２（ａ）に示すように、複数の単位発光領域１Ｕ（Ａ），１Ｕ（Ｂ）毎に分離した層としてもよいし、複数の単位発光領域１Ｕ（Ａ）、１Ｕ（Ｂ）に共通の層としてもよい。

ｎ型半導体層１０ｎとｐ型半導体層１０ｐの境界付近にｐｎ接合部１１が形成される。そして、一つの単位発光領域１Ｕ（Ａ）からは第１色Ｃ₁の光が放出され、単位発光領域１Ｕ（Ａ）に隣接する他の単位発光領域１Ｕ（Ｂ）のｐｎ接合部１１からは、第１色Ｃ₁とは異なる第２色Ｃ₂の光が放出される。単位発光領域１Ｕ（Ｂ）に隣接する単位発光領域１Ｕ（Ｃ）の透明電極からなる第３電極２２と第４電極２１ｅとの間に形成された有機ＥＬ層２０からは、駆動時、第２色Ｃ₂とは異なる第３色Ｃ₃の光が放出される。本実施形態では、単位発光領域１Ｕ（Ａ）、単位発光領域１Ｕ（Ｂ）、単位発光領域１Ｕ（Ｃ）から、それぞれ異なる第１色Ｃ₁の光、第２色Ｃ₂の光、第３色Ｃ₃の光が放射される。

発光機能部１０Ａ全体で、フルカラーの表示を行う場合や白色光を出射する場合には、隣接する３つの単位発光領域１Ｕ（Ａ），１Ｕ（Ｂ），１Ｕ（Ｃ）がそれぞれ異なる発光色を示し、それぞれの色がＲＧＢから選択されることになるが、これに限られるものではない。半導体発光装置１は、単位発光領域１Ｕ（Ｃ）と単位発光領域１Ｕ（Ｂ）（または１Ｕ（Ａ））とで構成され、それぞれで異なる発光色を示すものであれば、マルチカラー表示や多色照明、擬似的な白色照明が可能になる。

単位発光領域１Ｕ（Ａ），１Ｕ（Ｂ）は、半導体基板１０の一面側に透明電極からなる第１電極１２を備え、半導体基板１０の他面側に単位発光領域１Ｕ（Ａ），１Ｕ（Ｂ）毎に独立した第２電極１３を備えている。また、半導体基板１０の他面側には、第２電極１３に個別に電気供給する駆動部１４を設けている。ここでの駆動部１４は、スイッチング素子やドライバ配線を含んでいる。第１電極１２は、ＩＴＯ，ＩＺＯなどの透明導電材料を用いることができ、第２電極１３は、Ａｌなどの金属電極などを用いることができる。

図２（ａ）に示した例では、単位発光領域１Ｕ（Ａ），１Ｕ（Ｂ）の透明電極からなる第１電極１２上に有機ＥＬ層２０が形成されている。この有機ＥＬ層２０は光透過性を有する厚さ（約０．１μｍ程度の厚さ）に形成されている。このため、単位発光領域１Ｕ（Ａ）と単位発光領域１Ｕ（Ｂ）のｐｎ接合部１１からそれぞれ第１色Ｃ₁の光と第２色Ｃ₂の光が有機ＥＬ層２０を透過して光出射方向（図２（ａ）に示す上方向）に向けて出射される。

第２の単位発光領域１Ｕ（Ｃ）は、図２（ａ），図２（ｂ）に示すように、半導体基板１０の一方の面側に透明電極からなる第３電極２２と、第２の単位発光領域１Ｕ（Ｃ）毎に独立して設けられた第４電極２１ｅと、第３電極２２と第４電極２１ｅとの間に形成された有機ＥＬ層２０とを有する。有機ＥＬ層２０は、発光層の単層であるか、或いは電子注入・輸送層、発光層（有機層）、正孔注入・輸送層などの多層であり、蒸着法，塗布法などの成膜法によって形成されている。

具体的には、第２の単位発光領域１Ｕ（Ｃ）は、上部の第３電極２２を陽極、下部の第４電極２１ｅを陰極とした場合、例えば、第４電極２１ｅ上に電子注入・輸送層を形成し、その電子注入・輸送層上に発光層を形成し、発光層上に正孔注入・輸送層を形成した構造にすることができる。

また、各第２の単位発光領域１Ｕ（Ｃ）には、第４電極２１ｅに個別に電気供給する有機ＥＬ画素駆動部である駆動部２１が形成されている。駆動部２１は、スイッチング素子やドライバ配線を含んでいる。第３電極２２は、ＩＴＯ，ＩＺＯなどの透明導電材料を用いることができ、第４電極２１ｅは、Ａｌなどの金属電極などを用いることができる。

第１電極１２，第２電極１３，駆動部１４は、単位発光領域１Ｕ（Ａ），１Ｕ（Ｂ）をアクティブマトリクス駆動するための構成であり、第３電極２２，第４電極２１ｅ，駆動部２１は、単位発光領域１Ｕ（Ｃ）をアクティブマトリクス駆動するための構成である。これらを備えることで、高精細なカラー画像表示や高品質な白色又はカラー照明が可能になる。ここでの特徴は、半導体基板１０の一面が光出射側になり、その一面側には光を遮る構成部材が存在しないことである。このような構造によると、複数の単位発光領域を配列した発光機能部１０Ａの有効発光面積率を１００％に近づけることができ、出射光の効率的な利用が可能になる。

第３の単位発光領域１Ｕ（Ｃ）の駆動部２１は、例えばＭＯＳ型トランジスタなどの半導体駆動素子部によって構成することができる。一例としては、図２（ｂ）に示したように、半導体基板１０のｎ型半導体層１０ｎにｐ型半導体層２１ｐ１，２１ｐ２を形成し、それらの上にソース電極２１ｓとドレイン電極２１ｄをそれぞれ形成し、ｐ型半導体層２１ｐ１，２１ｐ２の間のチャネル領域２１ｎ上に絶縁膜２１ｂを介してゲート電極２１ｇを形成している。ドレイン電極２１ｄ，ゲート電極２１ｇ，ソース電極２１ｓはそれぞれ単位発光領域１Ｕ（Ｃ）を駆動するための電極配線に接続される。例えば、ドレイン電極２１ｄは第４電極２１ｅに接続され、ゲート電極２１ｇのゲート線に接続され、ソース電極２１ｓはデータ線に接続される。このような駆動部２１は、単位発光領域１Ｕにおける半導体基板１０に既知の半導体リソグラフィ工程によって作り込むことができる。

第１及び第２の単位発光領域１Ｕ（Ａ），１Ｕ（Ｂ）の駆動部１４は、例えば図３に示すように、ＭＯＳ型トランジスタなどの半導体駆動素子部によって構成することができる。図示の例では、半導体基板１０のｎ型半導体層１０ｎにｐ型半導体層１４ｐ１，１４ｐ２を形成し、それらの上にソース電極１４ｓとドレイン電極１４ｄをそれぞれ形成しており、ｐ型半導体層１４ｐ１，１４ｐ２の間のチャネル領域１４ｎ上に絶縁膜１４ｂを介してゲート電極１４ｇを形成している。ドレイン電極１４ｄ，ゲート電極１４ｇ，ソース電極１４ｓはそれぞれ単位発光領域１Ｕ（Ａ），１Ｕ（Ｂ）を駆動するための電極配線に接続される。例えば、ドレイン電極１４ｄは第２電極１３に接続され、ゲート電極１４ｇのゲート線に接続され、ソース電極１４ｓはデータ線に接続される。このような駆動部１４は、単位発光領域１Ｕにおける共通の半導体層を形成する半導体基板１０に既知の半導体リソグラフィ工程によって作り込むことができる。

このような単位発光領域１Ｕの構造によると、半導体基板１０を共通の半導体層として、光放出部となるｐｎ接合部１１を単位発光領域１Ｕ（Ａ），１Ｕ（Ｂ）毎、且つ、半導体基板１０を共通の半導体層として、光放出部となる有機ＥＬ層２０を単位発光領域１Ｕ（Ｃ）毎に駆動することができる。ここで、共通の半導体層に駆動部１４を作り込めば、半導体基板１０の片側の面に駆動部１４が存在しない光放出面を形成することができる。これによると、光放出面側には隣接する単位発光領域１Ｕを近設させるための阻害要因がないので、単位発光領域１Ｕの額縁領域を極小化することが可能になる。

図２（ａ）に示すように、複数の単位発光領域１Ｕに共通なｎ型半導体層１０ｎに単位発光領域１Ｕ毎のｐ型半導体層１０ｐを形成した場合には、単位発光領域１Ｕ毎に光放出部となるｐｎ接合部を分離して形成することができる。これによると、共通の半導体をｎ型半導体層１０ｎとした場合には、ｐ型半導体層１０ｐを得る不純物添加パターンによって一つの半導体基板１０上に複数の単位発光領域１Ｕを区画することができ、コントラストの高い画像表示が可能になる。

単位発光領域１Ｕ（Ａ）、１Ｕ（Ｂ）の発光原理の一例を説明する。ここでは、半導体基板１０として、第１物質をドープしたｎ型Ｓｉ結晶基板を用いる。シリコン（Ｓｉ）は、間接遷移型の半導体であって発光効率が低く、単にｐｎ接合部を形成しただけでは有用な発光は得られない。これに対して、Ｓｉ結晶にフォノンを援用したアニールを施して、ｐｎ接合部にドレスト光子を発生させ、間接遷移型半導体であるＳｉをあたかも直接遷移型半導体であるかのように変化させることで、高効率・高出力なｐｎ接合型発光が可能になる。

より具体的には、半導体基板１０（ｎ型半導体層１０ｎ）が第１物質をドープしたｎ型Ｓｉ結晶基板であり、これに第２物質を高濃度ドープすることで、ｐ型半導体層１０ｐを形成する。そして、アニール処理で第２物質を拡散させる工程でｐｎ接合部１１に光を照射することで、ｐｎ接合部１１近傍にドレスト光子を発生させる。ここで、第１物質は１５族元素の中から選択される物質であり、例えば、ヒ素（Ａｓ），リン（Ｐ），アンチモン（Ｓｂ）から選択することができ、第２物質は１３族元素の中から選択される物質であり、例えば、ボロン（Ｂ），アルミニウム（Ａｌ），ガリウム（Ｇａ）から選択することができる。このように、ドレスト光子が発生したｐｎ接合部１１は、ｐｎ接合部１１に電気供給すると、アニール過程で照射した光の波長と同等の波長の光を放出する。第１物質のドープ条件の一例は、ドーズ密度：５×１０¹³／ｃｍ²、打ち込み時の加速エネルギー：７００ｋｅＶとし、アニール過程で照射する光の波長は可視光域で所望の色帯域とする。

このような発光原理を利用し、単位発光領域１Ｕ（１Ｕ（Ａ），１Ｕ（Ｂ））の形成時に、隣接する単位発光領域１Ｕ（１Ｕ（Ａ），１Ｕ（Ｂ））においてアニール過程で異なる色波長の光を照射する。これによって、互いに隣接配置される単位発光領域１Ｕ（１Ｕ（Ａ），１Ｕ（Ｂ））に、異なる色の光を放出する光放出部を形成することができる。

そして、上記単位発光領域１Ｕ（１Ｕ（Ａ），１Ｕ（Ｂ））の発光画素を形成後、単位発光領域１Ｕ（Ｃ）に駆動部２１、有機ＥＬ層２０を形成する。詳細には、上記構成の駆動部２１を既知の半導体リソグラフィ工程により生成した後、有機ＥＬ層２０を蒸着法などにより形成し、さらに有機ＥＬ発光画素となる部分に透明電極である第３電極２２を形成する。

尚、半導体発光装置１の各単位発光領域１Ｕ（Ａ），１Ｕ（Ｂ），１Ｕ（Ｃ）の形態は上記実施形態に限られるものではない。図４は、本発明の他の実施形態における半導体発光装置１の一例を示す断面図である。図４に示した半導体発光装置１では、半導体基板１０の光出射側の表面側の全面に透明電極である第３電極２２を設けた構造を有する。詳細には、半導体基板１０の光出射側の表面側の全面（各単位発光領域１Ｕ（Ａ），１Ｕ（Ｂ），１Ｕ（Ｃ））に有機ＥＬ層２０が形成され、その有機ＥＬ層２０の全面（各単位発光領域１Ｕ（Ａ），１Ｕ（Ｂ），１Ｕ（Ｃ））に透明電極からなる第３電極２２が形成されている。他の構成要素については、図２（ａ），図２（ｂ）に示した実施形態と同じであるので、説明を省略する。

この単位発光領域１Ｕ（Ａ），１Ｕ（Ｂ）の光放出部であるｐｎ接合部から出射された光は、透明電極からなる第１電極１２、有機ＥＬ層２０、透明電極からなる第３電極２２を介して光出射方向（図４に示す上方向）に向けて出射される。

図４に示した半導体発光装置１は、単位発光領域１Ｕ（Ａ），１Ｕ（Ｂ）の透明電極からなる第１電極１２と、単位発光領域１Ｕ（Ｃ）の第４電極２１ｅと、絶縁膜２１ｂの一部分とを形成した後、それらの表面側の全面に有機ＥＬ層２０を形成し、その有機ＥＬ層２０の全面に透明電極からなる第３電極２２を形成することで、簡単に形成することができる。

図４に示した半導体発光装置１は、単位発光領域１Ｕ（Ａ），１Ｕ（Ｂ），１Ｕ（Ｃ）の光出射面である第３電極２２が平坦に形成されているので、視野角が広く、高品質な多色表示（フルカラー表示）や高品質な白色の照明を得ることができる。

図５は、本発明の他の実施形態における半導体発光装置１の一例を示す図である。図５に示した半導体発光装置１は、半導体基板１０上の第２の単位発光領域１Ｕ（Ｃ）にのみ有機ＥＬ層２０を設けた例を示す図である。他の構成要素については、図２（ａ），図２（ｂ）に示した実施形態と同じであるので、説明を省略する。図５に示した半導体発光装置１では、単位発光領域１Ｕ（Ａ），１Ｕ（Ｂ）において、透明電極である第１電極１２上に、有機ＥＬ層２０や第３電極２２などが形成されていないので、単位発光領域１Ｕ（Ａ），１Ｕ（Ｂ）のｐｎ接合部１１から出射された光の損失が非常に低い。このため、単位発光領域１Ｕ（Ａ），１Ｕ（Ｂ）のｐｎ接合部１１から大きな発光強度の光を出射することが可能である。

尚、図２、図４、図５に示したように、シリコンの半導体基板１０に発光機能部１０Ａを形成することができるので、この発光機能部１０Ａが形成されたシリコンの半導体基板１０に受光機能部や他の集積回路機能部を集約して形成することができる。これによると、半導体発光装置１を構成する一枚の半導体基板１０に他の電子部品機能を集約することで、電子機器内の部品配置構成を飛躍的に省スペース化することができる。この半導体発光装置１を備えた携帯電話やスマートフォンなどの携帯情報処理端末は、飛躍的な小型化，薄型化，軽量化を実現することができ、その上で表示部等の発光受光機能の高機能化を達成することができる。

図６は、半導体発光装置１の形態例を示した説明図である（図６（ａ）が半導体基板１０の表面側を示しており、図６（ｂ）が半導体基板１０の裏面側を示している）。この例では、前述した例と同様に、半導体発光装置１は、半導体基板１０の表面側に発光機能部１０Ａを備え、半導体基板１０の裏面側に発光機能部１０Ａを駆動するためのドライブ配線部１０Ｄを備えている。また、半導体基板１０の表面側にはセンサ機能部１０Ｓ１，１０Ｓ２などが形成されている。センサ機能部１０Ｓ１，１０Ｓ２は、例えば、照度センサやジャイロセンサなどとして機能するものである。更に、半導体基板１０の裏面側には、第２の発光機能部１０Ａ１とセンサ機能部１０Ｓ３が並列して形成されている。第２の発光機能部１０Ａ１とセンサ機能部１０Ｓ３が並列して形成されている。第２の発光機能部１０Ａ１は照明光出射部として機能するものであり、センサ機能部１０Ｓ３は、イメージセンサ部として機能するものである。また、半導体基板１０の裏面側には、インターフェイス接続部１０Ｊなどを形成することができる。

図６に示した例は、半導体基板１０に発光機能部１０Ａと他の機能部品部を集積させた例の一つであり、半導体基板１０における機能部の配置や構成は様々な形態に設計することが可能である。

以上、説明したように、本発明の実施形態に係る半導体発光装置１は、半導体基板１０に複数の単位発光領域１Ｕを配置した発光機能部１０Ａを有し、複数の単位発光領域１Ｕが、半導体基板に形成されたｐｎ接合部１１を光放出部とする第１の単位発光領域１Ｕ（Ｂ）と、半導体基板１０に形成された有機ＥＬ層２０を光放出部とする第２の単位発光領域１Ｕ（Ｃ）と、を備える。このように、ｐｎ接合部１１による発光と有機ＥＬ層２０による面発光とを組み合わせることで、高品質な多色表示や多色の照明を得ることができる。

以上、本発明の実施の形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこれらの実施の形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても本発明に含まれる。上述の各図で示した実施の形態は、その目的及び構成等に特に矛盾や問題がない限り、互いの記載内容を組み合わせることが可能である。また、各図の記載内容はそれぞれ独立した実施形態になり得るものであり、本発明の実施形態は各図を組み合わせた一つの実施形態に限定されるものではない。

１：半導体発光装置， １Ｕ：単位発光領域， １Ｕ（Ａ）：第３の単位発光領域（第１色Ｃ₁発光領域）， １Ｕ（Ｂ）：第１の単位発光領域（第２色Ｃ₂発光領域）， １Ｕ（Ｃ）：第２の単位発光領域（第３色Ｃ₃発光領域）， １０：半導体基板（基板）， １０Ａ：発光機能部， １０Ａ１：第２発光機能部， １０Ｊ：インターフェイス接続部， １０ｎ：ｎ型半導体層， １０ｐ：ｐ型半導体層， １０Ｓ１，１０Ｓ２，１０Ｓ３：センサ機能部、 １１：ｐｎ接合部， １２：第１電極（ＩＴＯ電極（透明電極））， １３：第２電極， １４：駆動部， １４ｂ：絶縁膜， １４ｄ：ドレイン電極， １４ｇ：ゲート電極， １４ｎ：チャネル領域， １４ｓ：ソース電極， ２０：有機ＥＬ層， ２１：駆動部， ２１ｂ：絶縁膜， ２１ｄ：ドレイン電極， ２１ｅ：第４電極， ２１ｇ：ゲート電極， ２１ｎ：チャネル領域， ２１ｓ：ソース電極， ２２：第３電極（ＩＴＯ電極（透明電極）， Ｃ₁：第１色， Ｃ₂：第２色，Ｃ₃：第３色

Claims (13)

1. 半導体基板に複数の単位発光領域を配置した発光機能部を有し、
   前記複数の単位発光領域は、前記半導体基板に形成されたｐｎ接合部を光放出部とする第１の単位発光領域と、
   前記半導体基板に形成された有機ＥＬ層を光放出部とする第２の単位発光領域と、を備えることを特徴とする半導体発光装置。
2. 前記第１の単位発光領域の光放出部と前記第２の単位発光領域の光放出部は異なる色の光を放出することを特徴とする請求項１に記載の半導体発光装置。
3. 前記複数の単位発光領域は、前記半導体基板を共通の半導体層とするｐｎ接合部を光放出部とする第３の単位発光領域を備え、
   前記第１の単位発光領域の光放出部と前記第３の単位発光領域の光放出部は異なる色の光を放出することを特徴とする請求項１又は２に記載の半導体発光装置。
4. 前記複数の単位発光領域のうち互いに隣接配置される前記単位発光領域は、異なる色の光を放出する前記光放出部を備えることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の半導体発光装置。
5. ｐｎ接合部を光放出部とする前記単位発光領域は、前記半導体基板の一面側に透明電極からなる第１電極を有し、前記半導体基板の他面側に該単位発光領域毎に独立した第２電極を備え、
   前記半導体基板の裏面側に前記第２電極に個別に電気供給する駆動部を設けたことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の半導体発光装置。
6. 前記第２の単位発光領域は、前記半導体基板の一面側に形成された透明電極からなる第３電極と、該第２の単位発光領域毎に独立した第４電極と、前記第３電極と前記第４電極との間に形成された前記有機ＥＬ層と、を有し、
   前記第４電極に個別に電気供給する駆動部を備えることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の半導体発光装置。
7. 前記半導体基板は、第１物質をドープしたｎ型Ｓｉ結晶基板であり、当該半導体基板に第２物質を高濃度ドープすることでｐ型半導体層が形成され、
   前記単位発光領域のそれぞれは、アニール処理で第２物質を拡散させる過程で照射される光の波長帯域によって、前記第１の発光領域の前記光放出部の発光色が特定されていることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の半導体発光装置。
8. 前記第１物質が１５族元素から選択される物質であり、前記第２物質が１３族元素から選択される物質であることを特徴とする請求項７に記載の半導体発光装置。
9. 前記半導体基板は、当該半導体基板を半導体層とするｐｎ接合部を受光部とする受光機能部を備えることを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の半導体発光装置。
10. 前記半導体基板は、当該半導体基板を半導体層とするｐｎ接合部を有する集積回路機能部を備えることを特徴とする請求項１〜９のいずれかに記載の半導体発光装置。
11. 前記発光機能部は画像表示部であることを特徴とする請求項１〜１０のいずれかに記載の半導体発光装置。
12. 前記発光機能部は照明光出射部であることを特徴とする請求項１〜１０のいずれかに記載の半導体発光装置。
13. 請求項１〜１２のいずれかに記載された半導体発光装置を備えた携帯情報処理端末。

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