JP4849779B2

JP4849779B2 - 発光装置および電子機器

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Publication number: JP4849779B2
Application number: JP2004145199A
Authority: JP
Inventors: 晴恵中島; 哲史瀬尾; 幸恵根本
Original assignee: Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd
Current assignee: Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd
Priority date: 2003-05-16
Filing date: 2004-05-14
Publication date: 2012-01-11
Anticipated expiration: 2024-05-14
Also published as: JP2005004188A

Description

本発明は、一対の電極間にエレクトロルミネセンス（Electro-Luminescence：発光）材料を含む発光層を有する発光素子で画素部を形成した発光装置に関し、特に、二面に表示することが可能な発光装置に関する。また、表示面を表裏二面に有する電子機器に関する。

近年、自発光型の発光素子として発光素子を用いた発光装置の研究が活発化している。この発光装置は有機ＥＬ（Electro-Luminescence）ディスプレイ、又は有機発光ダイオードとも呼ばれている。これらの発光装置は、動画表示に適した速い応答速度、低電圧、低消費電力駆動などの特徴を有しているため、新世代の携帯電話や携帯情報端末（ＰＤＡ）をはじめ、次世代ディスプレイとして大きく注目されている。

有機化合物の層を発光層とする発光素子は、少なくとも一層の発光材料を含む層が挿入された多層膜が基板上に積層された構造を有する。この多層膜は、一方が透光性を有する導電膜で形成される一対の電極、即ち陽極及び陰極と、発光材料を含む層とで構成される。陽極と陰極とに電場を加えることにより、発光物質を含む層からエレクトロルミネッセンスを発する。なお、ここでは、陰極と陽極との間に設けられる全ての層を総称して発光物質を含む層という。

上記の発光物質を含む層は「正孔輸送層／発光層／電子輸送層」に代表される積層構造を有する場合が多い。また、発光物質を含む層を形成する材料は低分子系（モノマー系）材料と高分子系（ポリマー系）材料に大別される。

典型的な発光素子は、基板上にスパッタリング法で成膜された透明導電膜を陽極とし、その上に発光物質を含む層とアルミニウム等の金属を用いた陰極が積層された構造（以下、下面出射型発光素子と示す。）を有している。この構造の発光素子では、基板上に成膜された陽極から発光が取り出される。この構造の発光素子を画素とするディスプレイをアクティブマトリクス駆動で表示する場合、基板上の駆動素子、例えばＴＦＴが陽極を透過した発光を遮ることになり、発光の効率を大きく低下させる。

また、基板上に透光性のない金属の電極を陽極として成膜し、その上に発光物質を含む層と、陰極である透光性の導電物質とを積層した構造の発光素子（以下、上面出射型素子と示す。）もある。この構造の発光素子では、基板上に成膜された陰極から発光が取り出される。このため、ディスプレイをアクティブマトリクス駆動で表示する場合にも、基板上駆動素子が発光を遮ることはない。

さらには、陰極側及び陽極側の両面から発光が取り出される構造の発光素子、すなわちひとつの画素が上面出射型であり、かつ、下面出射型である素子とが設けられた構造（以下、両面出射型素子と示す。）も提案されている（特許文献１）。
特開２０００１−３３２３９２号公報

しかしながら、特許文献１に記載の両面出射型素子を画素部に有する発光装置を駆動表示させると、一方の面の画像に対して、もう一方の面ではその鏡像が表示されることになる。そのため、どちらか一方の面では文字が反転してしまうといった問題が生じてしまう。

また、上記両面出射型の素子は、陽極側および陰極側のどちらの電極も透光性を有するため、陰極側からは陽極側の、陽極側からは陰極側の、奥の風景までもが見えてしまうこととなる。そのため、表示された画像を正確に認知するためには、見る面の裏面全面に遮光性のものを適宜あてがう必要が生ずる。その場合、両面より同時に画像を見ることが出来なくなってしまう。

また、アクティブマトリクス駆動の両面出射型素子においては、下面出射型素子の駆動素子が表示部分（表示領域）の一部に設けられており、下面出射型素子領域での開口率が低下してしまうという問題も挙げられる。

そこで本発明は、上記課題に鑑み、表面と裏面とに表示が可能な発光装置において、二面の画像を独立に表示することが可能であり、また表面と裏面それぞれ、又は一方の開口率を向上させた発光装置を提供する。さらには、表面と裏面との合計の開口率を向上させた発光装置を提供することを目的とする。

本発明の一は、隣り合う第一の発光素子及び第二の発光素子がマトリクス状に配置されており、前記第一の発光素子は、基板の第一の面に発光が可能であり、前記第二の発光素子は前記基板の第一の面と反対側の第二の面に発光が可能である発光装置である。また、前記第一の発光素子の前記第二の面側への発光は遮光されており、前記第二の発光素子の前記第一の面側への発光は、遮光されている。各発光素子において、発光面の反対方向では遮光性を有する膜を有するため、各面別々に発光することができる。

また、本発明の一は、上記の構成に加え、第一の発光素子（対向基板側に発光する素子）は、第一の発光素子を駆動する半導体素子及び第二の発光素子を駆動する半導体素子を覆っている事を特徴とする発光装置である。この構造により、第二の発光素子（基板側に発光する素子、即ち下面出射型素子）において、発光素子を駆動する半導体素子により遮光される領域が減少するため、両面の開口率を向上させることができる。即ち、表示装置全体の開口率を向上させることができる。また、第一の面と第二の面それぞれ、又は一方の開口率を向上させることができる。

また、本発明の一は、上記の構成に加え、各発光素子各々に映像信号を入力する手段を有することを特徴とする発光装置である。代表例としては、各発光素子にソース信号線及び駆動用素子を設ける。各ソース信号線から入力される信号によって、各発光素子の発光、非発光を制御することができる。

また、各発光素子各々に映像信号を入力する他の手段として、２つの発光素子に共通のソース信号線及び排他的に機能するスイッチを設ける。ひとつのソース信号線に入力される信号を、排他的に機能するスイッチによって各発光素子に入力することにより、各発光素子の発光、非発光を制御することができる。なお、排他的に機能するスイッチの代わりに、独立的に制御する制御信号を用いてもよい。

以上の構造により、各発光素子で単独の表示をすることが可能となり、各表示面に発光することが可能な発光装置において、各面で任意の画像を表示することができる。

なお、本明細書中における発光装置とは、発光素子を用いた発光デバイスや画像表示デバイスを指す。また、発光素子にコネクター、例えばＦＰＣ（ＦｌｅｘｉｂｌｅＰｒｉｎｔｅｄＣｉｒｃｕｉｔ）もしくはＴＡＢ（ＴａｐｅＡｕｔｏｍａｔｅｄＢｏｎｄｉｎｇ）テープもしくはＴＣＰ（ＴａｐｅＣａｒｒｉｅｒＰａｃｋａｇｅ）が取り付けられたモジュール、ＴＡＢテープやＴＣＰの先にプリント配線板が設けられたモジュール、または発光素子にＣＯＧ（ＣｈｉｐＯｎＧｌａｓｓ）方式によりＩＣ（集積回路）やCPUが直接実装されたモジュールも全て発光装置に含むものとする。

上記した本発明の要旨に基づく本発明の発光装置は、以下に示す構成を包含することができる。

本発明の一は、基板の一表面に第一の表示面を有し、該一表面と反対の表面に第二の表示面を有し、第一の発光素子で第一の表示面の画像を表示し、第二の発光素子で第二の表示面の画像を表示し、第一の表示面の画像と第二の表示面の画像とを独立に制御することを特徴とする発光装置である。なお、第一の発光素子は、第一の発光素子を駆動する半導体素子及び第二の発光素子を駆動する半導体素子を覆っている。

また、本発明の一は、隣り合う第一の発光素子及び第二の発光素子がマトリクス状に配置された画素部を有し、第一の発光素子は、基板の第一の面に発光が可能であり、第二の発光素子は基板の第一の面と反対側の第二の面に発光が可能であり、第一の発光素子における第二の面側への発光は遮光されており、第二の発光素子における第一の面側への発光は遮光されていることを特徴とする発光装置である。なお、第一の発光素子は、第一の発光素子を駆動する半導体素子及び第二の発光素子を駆動する半導体素子を覆っている。

また、本発明の一は、隣り合う第一の発光素子及び第二の発光素子が、第一の発光素子及び第二の発光素子を駆動する半導体素子が設けられた基板上にマトリクス状に配置され、第一の発光素子は、第一の透光性を有する電極、発光物質を含む層、及び第二の透光性を有する電極が、前記基板側から順に設けられた積層構造を有し、第二の発光素子は、第三の透光性を有する電極、発光物質を含む層、及び第二の透光性を有する電極が、基板側から順に設けられた積層構造を有し、第一の発光素子は第一の半導体素子と接続し、第二の発光素子は第二の半導体素子と接続し、第一の発光素子は、第一の遮光膜、第一の半導体素子、及び第二の発光素子を覆設し、第二の発光素子は、第二の遮光膜に覆設されることを特徴とする発光装置である。なお、第一の透光性を有する電極及び第三の透光性を有する電極は、同じ材料で形成されていてもよい。また、第一の遮光膜は、第一の半導体素子及び第二の半導体素子に覆われている。

また、本発明の一は、隣り合う第一の発光素子及び第二の発光素子が、第一の発光素子及び第二の発光素子を駆動する半導体素子が設けられた基板上にマトリクス状に配置され、第一の発光素子は、第一の遮光性を有する電極、発光物質を含む層、及び第一の透光性を有する電極が、基板側から順に設けられた積層構造を有し、第二の発光素子は、第二の透光性を有する電極、発光物質を含む層、及び第一の透光性を有する電極が、基板側から順に設けられた積層構造を有し、第一の発光素子は第一の半導体素子と接続し、第二の発光素子は第二の半導体素子と接続し、第一の発光素子は、第一の半導体素子及び第二の発光素子を覆設し、第二の発光素子は、第二の遮光膜に覆設されることを特徴とする発光装置である。

また、本発明の一は、隣り合う第一の発光素子及び第二の発光素子が、第一の発光素子及び第二の発光素子を駆動する半導体素子が設けられた基板上にマトリクス状に配置され、第一の発光素子は、第一の透光性を有する電極、発光物質を含む層、及び第二の透光性を有する電極が、基板側から順に設けられた積層構造を有し、第二の発光素子は、第三の透光性を有する電極、発光物質を含む層、及び第一の遮光性を有する電極が、前記基板側から順に設けられた積層構造を有し、第一の発光素子は第一の半導体素子と接続し、第二の発光素子は第二の半導体素子と接続し、第一の発光素子は、第二の遮光膜及び第一の半導体素子及び第二の発光素子を覆設することを特徴とする発光装置である。なお、第一の透光性を有する電極及び第三の透光性を有する電極は、同じ材料で形成されていてもよい。また、第二の遮光膜は、第一の半導体素子及び第二の半導体素子に覆われている。

また、本発明の一は、隣り合う第一の発光素子及び第二の発光素子が、第一の発光素子及び第二の発光素子を駆動する半導体素子が設けられた基板上にマトリクス状に配置され、第一の発光素子は、第一の遮光性を有する電極、発光物質を含む層、及び第一の透光性を有する電極が、基板側から順に設けられた積層構造を有し、第二の発光素子は、第二の透光性を有する電極、発光物質を含む層、及び第二の遮光性を有する電極が、基板側から順に設けられた積層構造を有し、第一の発光素子は第一の半導体素子と接続し、第二の発光素子は第二の半導体素子と接続し、第一の発光素子は、第一の半導体素子及び第二の半導体素子を覆設することを特徴とする発光装置である。

また、本発明の一は、隣り合う第一の発光素子及び第二の発光素子が、第一の発光素子及び第二の発光素子を駆動する半導体素子が設けられた基板上にマトリクス状に配置され、第一の発光素子は、第一の遮光性を有する電極、第一の発光物質を含む層、及び第一の透光性を有する電極が、基板側から順に設けられた積層構造を有し、第二の発光素子は、第二の透光性を有する電極、第二の発光物質を含む層、及び第二の遮光性を有する電極が、基板側から順に設けられた積層構造を有し、第一の発光素子は第一の半導体素子と接続し、第二の発光素子は第二の半導体素子と接続し、第一の発光素子は、第一の半導体素子、第二の半導体素子、及び第二の発光素子を覆設することを特徴とする発光装置である。

また、本発明の一は、隣り合う第一の発光素子及び第二の発光素子が、第一の発光素子及び第二の発光素子を駆動する半導体素子が設けられた基板上にマトリクス状に配置され、第一の発光素子は、第一の遮光性を有する電極、第一の発光物質を含む層、及び第一の透光性を有する電極が、基板側から順に設けられた積層構造を有し、第二の発光素子は、第二の透光性を有する電極、第二の発光物質を含む層、及び第二の遮光性を有する電極が、基板側から順に設けられた積層構造を有し、第一の発光素子は第一の半導体素子と接続し、第二の発光素子は第二の半導体素子と接続し、第一の発光素子は、第一の半導体素子、前記第二の半導体素子を覆設することを特徴とする発光装置である。なお、第一の発光素子の第一の透光性を有する電極及び第二の発光素子の第二の透光性を有する電極は、同じ材料で形成されていてもよい。

本発明により、表裏二面に表示が可能な発光装置において、二面の画像を独立に表示することが可能であり、また表面と裏面それぞれ、又は一方の開口率を向上させることができる。さらには、表面と裏面との合計の開口率が向上する。この結果、表示装置全体の開口率を向上させることができる。

また、本発明の表示装置を用いる電子機器は、表裏二面の画像を独立に表示することが可能であるため、同時に両表示面で違和感なく同じ画像を閲覧することが可能である。また、両画面で異なった画像を閲覧することが可能であるため、小スペース且つ低コストで複数の人が同時に多くの情報を収集することができる。また電気式の軽量化、薄型化が可能で、かつ、操作性が高まるとともに高付加価値化が実現する。

本発明の実施の形態について、以下に図面を用いて詳細に説明する。ここでは、アクティブマトリクス方式の駆動素子を用いて説明しているが、駆動方式は単純マトリクス方式であってもよい。また、スイッチ素子や駆動素子として、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）を用いて説明するが、特に限定はされない。例えば、ＭＯＳトランジスタ、有機トランジスタ、分子トランジスタ等の半導体素子を同様に用いても良い。さらには、本実施の形態では、一つの発光素子に対応する発光領域を一画素とする。

（実施の形態１）
本実施の形態では、本発明の発光装置の構造を、図１を用いて説明する。図１には、隣接する二つの発光素子が形成されている領域の発光装置の断面図を示す。本実施の形態の発光素子において、基板側に形成される電極を第一の電極、対向基板側に形成される電極を第二の電極と示す。

基板２００７、２１０７、２２０７、２３０７、２４０７、２５０７上には、上面出射型発光素子及び下面出射型発光素子のスイッチ素子、駆動素子等が形成されている層（以下、半導体素子を有する層と示す。）２００１、２１０１、２２０１、２３０１、２４０１、２５０１が形成されている。また、上面出射型発光素子及び下面出射型発光素子それぞれには、少なくともスイッチ素子及び駆動素子等が接続されている。

半導体素子を有する層２００１、２１０１、２２０１、２３０１、２４０１、２５０１の上方へ発光する素子を上面出射型発光素子とし、半導体素子が形成されている層の下方へ発光する発光素子を下面出射型発光素子とする。即ち、基板側へ発光する素子を下面出射型発光素子とする。上面出射型発光素子の発光領域は、２０２１、２１２１、２２２１、２３２１、２４２１、２５２１であり、下面出射型発光素子の発光領域は、２０２２、２１２２、２２２２、２３２２、２４２２、２５２２である。各発光素子の上方、すなわち基板と反対側には、対向基板２００８、２１０８、２２０８、２３０８、２４０８、２５０８が形成されている。

各発光素子は、第一の電極、第二の電極、この二つの間に形成されている発光物質を含む層からなる。また、各発光素子は、スイッチ素子、駆動素子等で、発光、非発光を制御されている。

また、上面出射型発光素子の下方、すなわち基板側には、遮光膜が形成されている。また、下面出射型発光素子の上方、すなわち対向基板側にも、別の遮光膜が形成されている。この構造により、各発光素子で発光した光は、一方向へしか発光しないため、各素子ごとに一方向へ発光することができる。この結果、二方向において異なった画像を表示することができる。

以下に各構造の詳細について説明する。

図１（Ａ）では、上面出射型発光素子の第一の電極、第二の電極、下面出射型発光素子の第一の電極、及び第二の電極は、透光性を有する導電膜で形成されており、各発光素子に別途遮光膜が設けられている構造を示す。

上面出射型発光素子の基板２００７上には第一の遮光膜２００５が形成され、下面出射型発光素子の基板２００７上には第一の絶縁層２０１０が形成されている。上面出射型発光素子の発光領域２０２１において、第一の遮光膜２００５上には、半導体素子を有する層が形成されている。なお、第一の遮光膜２００５は、基板と半導体素子を有する層との間、又は半導体素子を有する層中に成膜し、これを所望の形状にエッチングすることによって形成することができる。また、インクジェット法等で、所望の形状に成膜することができる。さらには、フィルター状のものを基板表面に設けることができる。なお、第一の遮光膜が導電性の場合、半導体素子を有する層と第一の遮光膜との間に、絶縁膜を形成することが好ましい。

また、半導体素子を有する層２００１および第一の絶縁層２０１０それぞれの上に、各発光素子の第一の電極２００２ａ、２００２ｂが形成されている。この上に、発光物質を含む層２００３が形成されており、その上に第二の電極２００４が形成されている。第一の電極及２００２ａ、２００２ｂ及び第二の電極２００４は、透光性を有する導電膜で形成されている。

また、下面出射型発光素子の発光領域２０２２では、第二の電極上に第二の遮光膜２００６が形成されており、上面出射型発光素子の発光領域２０２１では第二の絶縁層２０１１が形成されている。それらの上に対向基板２００８が設けられている。なお、第二の遮光膜２００６は、遮光性を有する膜を成膜し、これを所望の形状にエッチングすることによって形成することができる。また、インクジェット法等で、所望の形状に成膜することができる。フィルター状のものを対向基板２００８表面に設けることができる。なお、第二の遮光膜が導電性の場合、第二の電極２００４と第二の遮光膜２００６との間に、絶縁膜を形成することが好ましい。

次に、図１（Ｂ）の構造について説明する。図１（Ｂ）では、上面出射型発光素子の第一の電極は、遮光性を有する導電膜で形成されており、上面出射型発光素子の第二の電極、下面出射型発光素子の第一の電極及び第二の電極は、透光性を有する導電膜で形成されている。また、下面出射型発光素子の対向基板側に、別途遮光膜が設けられている構造を示す。

基板２１０７上の、上面出射型発光素子の発光領域２１２１において、半導体素子を有する層２１０１が形成され、下面出射型発光素子の発光領域２１２２においては、第一の絶縁層２１１０が形成されている。

また、半導体素子を有する層２１０１および第二の絶縁層２１１０それぞれの上に、各発光素子の第一の電極２１０２ａ、２１０２ｂが形成されている。この上に、発光物質を含む層２１０３が形成されており、その上に第二の電極２１０４が形成されている。上面出射型発光素子の第一の電極２１０２ａは、遮光性を有する導電膜で形成されており、代表的には、駆動ＴＦＴのドレイン電極又はそれに接続される導電膜で形成することができる。また、遮光性を有する導電膜上に透光性を有する導電膜を形成してもよい。下面出射型発光素子の第一の電極２１０２ｂは、透光性を有する導電膜で形成されている。また、各発光素子の第二の電極２１０４は、透光性を有する導電膜で形成されている。なお、半導体素子を有する層２１０１及び第一の絶縁層２１１０上に、透光性を有する膜を形成し、これらを各電極の形状に形成した後、上面出射型発光素子の第一の電極領域に不純物を添加して、可視領域に吸収をもたせてもよい。

また、下面出射型発光素子の発光領域２１２２では、第二の電極２１０４上に遮光膜２１０６が形成されており、上面出射型発光素子の発光領域２０２１では第二の絶縁層２１１２が形成されている。それらの上に対向基板２１０８が設けられている。なお、遮光膜２１０６の形成方法及び位置は図１（Ａ）の第二の遮光膜２００６と同様とすることができる。

次に、図１（Ｃ）の構造について説明する。図１（Ｃ）では、上面出射型発光素子の第一の電極、第二の電極、および下面出射型発光素子の第一の電極は、透光性を有する導電膜で形成されており、下面出射型発光素子の第二の電極は、遮光性を有する導電膜で形成されている。また、上面出射型発光素子の基板側に、別途遮光膜が設けられている構造を示す。

上面出射型発光素子の基板２２０７上には遮光膜２２０５が形成され、下面出射型発光素子の基板２２０７上には第一の絶縁層２２１０が形成されている。上面出射型発光素子の発光領域２２２１において、遮光膜２２０５及び半導体素子を有する層２２０１が形成される。

また、半導体素子を有する層２２０１および第一の絶縁層２２１０それぞれの上に、各発光素子の第一の電極２２０２ａ、２２０２ｂが形成されており、その上に、発光物質を含む層２２０３が形成されている。上面出射型発光素子においては、その上に第二の電極２２０４ａが形成されており、下面出射型発光素子においては、第二の電極２２０４ｂが形成されている。各発光素子の第一の電極２２０２ａ、２２０２ｂは、透光性を有する導電膜で形成されている。また、上面出射型発光素子の第二の電極２２０４ａは、透光性を有する導電膜で形成されており、下面出射型発光素子の第二の電極２２０４ｂは、遮光性を有する導電膜で形成されている。それらの上に対向基板２２０８が設けられている。なお、遮光膜２２０５の形成方法及び位置は図１（Ａ）の第一の遮光膜２００５と同様とすることができる。

次に、図１（D）の構造について説明する。図１（D）では、上面出射型発光素子の第一の電極は、遮光性を有する導電膜で形成されており、上面出射型発光素子の第二の電極は、透光性導電膜で形成されている。また、下面出射型発光素子の第一の電極は、透光性導電膜で形成されており、第二の電極は遮光性を有す導電膜で形成されている。本構造では、別途遮光膜を設けなくともよい。

基板２３０７上の、上面出射型発光素子の発光領域２３２１において、半導体素子を有する層２３０１が形成され、下面出射型発光素子の発光領域２３２２においては、第一の絶縁層２３１０が形成されている。

また、半導体素子を有する層２３０１および第一の絶縁層２３１０それぞれの上に、各発光素子の第一の電極２３０２ａ、２３０２ｂが形成されている。上面出射型発光素子の第一の電極２３０２ａは、遮光性を有する導電膜で形成されており、代表的には、駆動ＴＦＴのドレイン電極又はそれに接続される導電膜で形成することができる。また、遮光性を有する導電膜上に透光性を有する導電膜を形成してもよい。下面出射型発光素子の第一の電極２３０２ｂは、透光性を有する導電膜で形成されている。また、半導体素子を有する層２３０１及び第一の絶縁層２３１０上に、透光性を有する膜を形成し、これらを各電極の形状に形成した後、上面出射型発光素子の第一の電極領域２３０１に不純物を添加して、可視領域に吸収をもたせてもよい。

これらの上に、発光物質を含む層２３０３が形成されており、その上に第二の電極２３０４ａ、２３０４ｂが形成されている。上面出射型発光素子の第二の電極２３０４ａは、透光性を有する導電膜で形成されている。下面出射型発光素子の第二の電極２３０４ｂは、遮光性を有する導電膜で形成されている。それらの上に対向基板２３０８が設けられている。

次に、図１（Ｅ）の構造について説明する。図１（Ｅ）では、図１（Ａ）〜図１（Ｄ）と異なり、異なる２つの発光物質を含む層が形成されており、上面出射型発光素子の発光物質を含む層２４０３ａは、下面出射型発光素子の発光領域を覆っている。また、上面出射型発光素子の第一の電極２４０５ａは、遮光性を有する導電膜で形成されており、上面出射型発光素子の第二の電極２４０４は、透光性導電膜で形成されている。また、下面出射型発光素子の第一の電極２４０２ｂは、透光性導電膜で形成されており、第二の電極２４０５ｂは遮光性を有す導電膜で形成されている。本構造では、別途遮光膜を設けなくともよい。また、本構造では、上面出射型発光素子は、下面出射型発光素子を覆っている。このため、上面出射型発光素子は、下面出射型発光素子が形成された領域の上方からも発光することが可能となり、両面の開口率の合計が増加する。

基板２４０７上の、上面出射型発光素子の発光領域２４２１において、半導体素子を有する層２４０１が形成され、下面出射型発光素子の発光領域２４２２においては、第一の絶縁層２４１０が形成されている。

第一の絶縁層２４１０上に、下面出射型発光素子の第一の電極２４０２ｂが形成されている。下面出射型発光素子の第一の電極２４０２ｂは、透光性を有する導電膜で形成されている。下面出射型発光素子の第一の電極上に、第一の発光物質を含む層２４０３ｂが形成されている。発光物質を含む層２４０３ｂ上に第二の電極２４０５ｂが形成されており、その上に第二の絶縁層２４１２が形成されている。一方、半導体素子を有する層２４０１上に、第三の絶縁層２４１１が形成されており、第二の絶縁層及び第三の絶縁層の上に、上面出射型発光素子の第一の電極２４０５ａ、第二の発光物質を含む層２４０３ａ、第二の電極２４０４が形成されている。また、下面出射型発光素子の第二の電極２４０５ｂ及び上面出射型発光素子の第一の電極２４０５ａは、遮光性を有する導電膜であり、上面出射型発光素子の第二の電極２４０４は、透光性を有する導電膜で形成される。なお、上面出射型発光素子を下面出射型発光素子の上方で重ねず形成してもよい。この場合、下面出射型発光素子の第二の電極２４０５ａ及び上面出射型発光素子の第一の電極２４０５ｂは、同一の材料で形成することができる。

上面出射型発光素子の第二の電極２４０４上には、対向基板２４０８が設けられている。

次に、図１（F）の構造について説明する。図１（F）では、図１（E）と同様、異なる２つの発光物質を含む層が形成されている。また、上面出射型発光素子の第一の電極は、遮光性を有する導電膜で形成されており、上面出射型発光素子の第二の電極は、透光性導電膜で形成されている。また、下面出射型発光素子の第一の電極は、透光性導電膜で形成されており、第二の電極は遮光性を有する導電膜で形成されている。本構造では、別途遮光膜を設けなくともよい。

基板２５０７上に、上面出射型発光素子の発光領域２５２１において、半導体素子を有する層２５０１が形成され、その上に、上面出射型発光素子の第一の電極２５０２ａが形成され、その上に、第一の発光物質を含む層２５０３ａが形成されており、その上に第二の電極２５０４aが形成されている。また、第二の電極上に、第一の絶縁層２５１１が形成されている。

下面出射型発光素子の発光領域２５２２においては、基板２５０７それぞれの上に、第二の絶縁層２５１０が形成されている。第二の絶縁層２５１０上に、下面出射型発光素子の第一の電極２５０２ｂが形成されており、その上に第二の発光物質を含む層２５０３ｂが形成されており、その上に第二の電極２５０４ｂが形成されている。

上面出射型発光素子の第一の電極及び下面出射型発光素子の第二の電極は、遮光性を有する導電膜で形成されている。また、下面出射型発光素子の第二の電極及び下面出射型発光素子の第一の電極は、透光性を有する導電膜で形成されている。

上面出射型発光素子の第二の電極２５０４ａ及び下面出射型発光素子の第一の電極２５０２ｂは、透光性を有する導電膜であり、同一の材料で形成することができる。

上面出射型発光素子に形成されている第一の絶縁層２５１１及び下面出射型発光素子に形成されている第二の電極２５０４ｂ上に対向基板２５０８が設けられている。

（実施の形態２）
本発明の二面出射型の発光装置の一例を図２および図４を用いて説明する。なお、本実施の形態は、実施の形態１で説明した図１（Ｂ）の構造に相当する。

図２は画素部の一部における断面を示す図である。図２において、１０１は基板、１０２、１０９、１１１は絶縁層、１０７ａ、１０７ｂはＴＦＴ、１１０ａ、１１０ｂが第一の電極（それぞれ、１１０ａは遮光導電層、１１０ｂは透明導電層）、１１２は発光物質を含む層、１１３は第二の電極、１１４は遮光層、１１５は透明保護層、１１６はシール剤、１１７は対向基板、１４１は上面出射型発光素子の発光領域、１４２は下面出射型発光素子の発光領域である。以下に、発光素子の構造の詳細を説明する。

本実施の形態では、第一の電極１１０ａ、第一の発光物質を含む層１１２、及び第二の電極１１３で上面出射型発光素子を構成し、第一の電極１１０ｂ、第一の発光物質を含む層１１２、及び第二の電極１１３で下面出射型発光素子を構成する。

基板１０１上に絶縁層１０２を介して、ＴＦＴ１０７ａ、１０７ｂ（ｐチャネル型ＴＦＴ）が形成される。各ＴＦＴは、チャネル形成領域１０３ａ、１０３ｂ、低濃度不純物領域１０４ａ、１０４ｂ、高濃度不純物領域（ソース領域またはドレイン領域）１０５ａ、１０５ｂで形成される半導体領域、半導体領域とゲート電極との間に設けられらゲート絶縁膜（図示しない）、ゲート電極１０６ａ、１０６ｂ、ドレイン電極（またはソース電極）１０８ａ、１０８ｂで形成される。

図示しないが、ドレイン電極１０８ａ、１０８ｂと同じ工程で電源線（定電圧もしくは定電流を供給する配線）やソース配線などの配線も同時に形成される。なお、第一電極とドレイン電極とを別々に形成する例を示したが、同一の層で形成してもよい。この場合、ドレイン電極が上面出射型発光素子の発光領域に形成される。このときのドレイン電極は、チタン膜と、窒化チタン膜と、アルミニウムを主成分とする膜と、窒化チタン膜とを順に積層したものを用いるとよい。

半導体領域とドレイン電極（またはソース電極）１０８ａ、１０８ｂとの間には、有機材料または無機材料からなる絶縁層１０９が形成される。また、ここでは図示しないが、一つの画素には、他にもＴＦＴ（ｎチャネル型ＴＦＴまたはｐチャネル型ＴＦＴ）を一つ、または複数設けている。また、ここでは、一つのチャネル形成領域１０３ａ、１０３ｂを有するＴＦＴを示したが、特に限定されず、複数のチャネルを有するＴＦＴとしてもよい。また、ここでは、低濃度不純物領域１０４ａ、１０４ｂを有するＴＦＴを示したが、これに限定されず、チャネル形成領域１０３ａ、１０３ｂ及び高濃度不純物領域（ソース領域及びドレイン領域）１０５ａ、１０５ｂを有するＴＦＴとしてもよい。

半導体領域は、非晶質半導体領域または結晶質半導体領域で形成できる。また、半導体領域の材料としては、半導体元素（シリコン、ゲルマニウム等）の単体または合金、有機半導体材料等を用いることができる。有機半導体材料とは、比抵抗が１０^-2〜１０¹⁶Ωｃｍ程度の半導体的な電気的性質を示す有機化合物のことであり、その構造は、骨格が共役二重結合から構成されるπ電子共役系の高分子材料が望ましい。具体的には、ポリチオフェン、ポリ（３−アルキルチオフェン）、ポリチオフェン誘導体等の可溶性の高分子材料である。

基板１０１および対向基板１１７としては、アルミノホウケイ酸ガラス、バリウムホウケイ酸ガラス、アルミノシリケートガラスなどの無アルカリガラス基板、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、ＰＥＮ（ポリエチレンナフタレート）、ＰＥＳ（ポリエーテルサルファイド）、ポリプロピレン、ポリプロピレンサルファイド、ポリカーボネート、ポリエーテルイミド、ポリフェニレンサルファイド、ポリフェニレンオキサイド、ポリサルフォン、またはポリフタールアミド等のプラスチック基板を用いることができる。

また、第一の電極１１０ａ、１１０ｂは、発光素子の陽極（或いは陰極）であって、１１０ａは遮光性を有する導電膜からなり、第一の電極１１０ｂは透明導電膜からなる。本実施の形態では、遮光性を有する導電膜からなる第一の電極１１０ａは、上面出射型発光素子の発光領域１４１を覆う。また、透明導電膜からなる第一の電極１１０ｂは、下面出射型発光素子の発光領域１４２を覆う。すなわち、遮光性を有する導電膜からなる第一の電極１１０ａは、上面出射型発光素子のＴＦＴ１０７ａ及び下面出射型発光素子のＴＦＴ１０７ｂのドレイン電極１０８ｂの一部以外を覆う。この構造により、下面出射型発光素子の発光領域１４２の面積を増加させることができる。なお、遮光性を有する導電膜からなる第一の電極１１０ａは、透明導電膜との２層構造、または積層構造でもよい。

遮光性を有する導電膜の材料の詳細は、実施の形態４に示す。

また、第一の電極１１０ａ、１１０ｂは、絶縁層１０９を覆う絶縁層１１１を介して、それぞれドレイン電極１０８ａ、１０８ｂに接続されている。このため、上面出射型発光素子は、下面出射型発光素子に接続されるＴＦＴ上に形成することができる。絶縁層１１１としては、無機材料（酸化シリコン、窒化シリコン、酸化窒化シリコンなど）、感光性または非感光性の有機材料（ポリイミド、アクリル、ポリアミド、ポリイミドアミド、レジストまたはベンゾシクロブテン）、またはこれらの積層などを用いることができる。

発光物質を含む層１１２は、蒸着法またはスピンコート法、インクジェット等の塗布法を用いて形成する。発光材料が低分子材料の場合には主に蒸着法を用い、中分子、高分子の場合には主に塗布法を用いる。ここでは、発光物質を含む層１１２を蒸着装置で成膜を行い、均一な膜厚を得る。なお、信頼性を向上させるため、発光物質を含む層１１２の形成直前に真空加熱（１００℃〜２５０℃）を行って脱気を行うことが好ましい。

第二の電極１１３は、導電膜からなり、発光素子の陰極（或いは陽極）である。発光素子の陰極（或いは陽極）の材料の詳細は、実施の形態４に示す。ここでは、第二の電極を通過させて発光させる二面出射型であるので、１ｎｍ〜１０ｎｍのＡｇ膜、もしくはＭｇＡｇ合金膜を用いる。また、１ｎｍ〜１０ｎｍのＡｇ膜を形成する前に陰極バッファ層としてＣａＦ₂、ＭｇＦ₂、またはＢａＦ₂からなる透光性を有する層（膜厚１ｎｍ〜５ｎｍ）を形成してもよい。

また、陰極の低抵抗化を図るため、１ｎｍ〜１０ｎｍの金属薄膜上に透明導電膜（ＩＴＯ（酸化インジウム酸化スズ合金）、酸化インジウム酸化亜鉛合金（Ｉｎ₂Ｏ₃―ＺｎＯ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）等）を膜厚５０ｎｍ〜２００ｎｍで形成してもよい。陰極形成の際には蒸着法、又は抵抗加熱法を用い、蒸着マスクを用いて選択的に形成すればよい。

遮光膜１１４は、下面出射型発光素子から発せられる光が上面に漏れないように設ける。遮光膜は、Ａｌ、Ｔｉ、Ｍｏ、その他の金属や、顔料を含む非透光性の樹脂材料で形成すれば良い。遮光膜を導電膜とすることで補助電極の機能をも有し、陰極の低抵抗化を図ることができる。

透明保護層１１５はスパッタ法または蒸着法により形成し、金属薄膜からなる第二の電極１１３及び遮光層１１４を保護するとともに水分の侵入を防ぐ封止膜となる。透明保護層１１５としては、スパッタ法またはＣＶＤ法により得られる窒化珪素膜、酸化珪素膜、酸化窒化珪素膜（ＳｉＮＯ膜（組成比Ｎ＞Ｏ）またはＳｉＯＮ膜（組成比Ｎ＜Ｏ））、炭素を主成分とする薄膜（例えばＤＬＣ膜、ＣＮ膜）を用いることができる。

こうして形成された透明保護層１１５は有機化合物を含む層を発光物質を含む層とする発光素子の封止膜として最適である。

また、シール剤１１６で対向基板１１７と基板１０１とを貼り合せている。シール剤は基板間隔を確保するためのギャップ材を含有しており、画素部を囲むように配置されている。

つぎに、本実施の形態で示される隣接する２つの画素（上面出射型発光素子及び下面出射型発光素子）の上面図を図４に示す。図４は、図２において、第一の電極１１０ａ、１１０ｂを形成した後（すなわち、発光物質を含む層１１２を形成する前）の上面図である。図２と同様の部分は同様の符号を用いて説明を省略する。

図４に示すように、本実施の形態の隣接する２つの画素の画素は、第一のソース信号線１２１、第二のソース信号線１２２、電源線（定電圧もしくは定電流を供給する配線）１２３、ゲート信号線１２４を有する。第一のソース信号線１２１は、上面出射型発光素子１５１のソース信号線であり、第二のソース信号線１２２は下面出射型発光素子１５２のソース信号線である。また、電源線（定電圧もしくは定電流を供給する配線）１２３及びゲート信号線１２４は各発光素子において共通に設けているが、各発光素子ごとに設けてもよい。

上面出射型発光素子には、スイッチング用ＴＦＴと駆動用ＴＦＴとが設けられており、それそれ半導体領域が１２５、１３５で形成される。また、下面出射型発光素子にも同様にスイッチング用ＴＦＴと駆動用ＴＦＴとが設けられており、それぞれ半導体領域が１２６、１３６で形成される。スイッチングＴＦＴのソース領域では、各ソース信号線１２１、１２２が電気的に接続されている。また、ゲート信号線１２４が半導体領域１２５、１２６それぞれのチャネル形成領域を覆っている。さらに、スイッチングＴＦＴのドレイン領域には、それぞれドレイン電極１２９、１３０が接続されており、かつ駆動用ＴＦＴのゲート配線１２７、１２８と接続されている。またゲート配線１２７、１２８は、駆動用ＴＦＴの半導体領域１３５、１３６それぞれのチャネル形成領域を覆っている。駆動用ＴＦＴのソース領域は、それぞれ電源線（定電圧もしくは定電流を供給する配線）１２３が接続されており、ドレイン領域は、ドレイン電極１０８ａ、１０８ｂを介して、それぞれ第一の電極１１０ａ、１１０ｂに接続している。

半導体領域１３１及び１３２は、容量素子を形成し、電源線１２３と電気的に接続されている。第一の半導体領域１３１、第一のゲート配線１２７、電源線１２３とこれらの間に形成される絶縁膜とで第一の容量を形成する。また、第二の半導体領域１３２、第二のゲート配線１２８、電源線１２３と、これらの間に形成されている絶縁層とで第二の容量素子を形成する。なお、これらの容量素子は、各駆動用ＴＦＴのゲート配線とソース領域との間に形成されている。

この後、各第一の電極上に発光物質を含む層１１２及び第二の電極１１３を形成し、下面出射型発光素子の第二の電極上に遮光膜１１４を形成することで、表裏二面（すなわち上面及び下面）に画像を表示することができる。

図４に示されるように、上面出射型発光素子１５１の第一の電極１１０ａは上面出射型発光素子１５１の発光領域を覆っている。この領域には、下面出射型発光素子１５２のスイッチング用ＴＦＴ及び駆動用ＴＦＴが形成されており、下面出射型発光素子１５２の第一の電極の接続部分１３３を除く部分を覆っている。このため、下面出射型発光素子１５２の開口率が向上する。また、各発光素子それぞれにソース信号線１２１、１２２が設けられているため、発光素子それぞれで異なる画像を表示することが可能である。

（実施の形態３）
本実施の形態では、実施の形態２と異なる構造にて二面に表示することが可能な表示装置を図３を用いて説明する。なお、本実施の形態は、実施の形態１で説明した図１（Ｅ）の構造に相当する。なお、図２と同様の部位に関しては、同様の符号を用い詳細な説明を省略する。

本実施の形態では、第一の電極２１４、第二の発光物質を含む層２１５、及び第二の電極２１６で上面出射型発光素子を構成し、第一の電極２１１、第一の発光物質を含む層２１２、及び第二の電極２１３で下面出射型発光素子を構成する。

実施の形態２と同様に、基板１０１上にＴＦＴ１０７ａ、１０７ｂが形成されており、第二の絶縁層１０９及びドレイン電極（またはソース電極）１０８ａ、１０８ｂ上には、下面出射型発光素子の第一の電極、すなわち下面出射型発光素子の陽極（または陰極）２１１が形成されている。この第一の電極２１１は、実施の形態２の第一の電極１１０ｂと同様に、透光性を有する導電膜で形成される。

第一の電極２１１の端部、第二の絶縁層１０９及びドレイン電極（またはソース電極）１０８ａ、１０８ｂ上には、これらを覆う第三の絶縁物２０９（バンク、隔壁、障壁、土手などと呼ばれる）を有している。

絶縁層２０９としては、無機材料（酸化シリコン、窒化シリコン、酸化窒化シリコンなど）、感光性または非感光性の有機材料（ポリイミド、アクリル、ポリアミド、ポリイミドアミド、レジストまたはベンゾシクロブテン）、またはこれらの積層などを用いることができる。なお、有機樹脂の材料としてポジ型の感光性アクリルを用いて、絶縁物の上端部のみに曲率半径を有する曲面を持たせてもよい。また、絶縁物として、感光性の光によってエッチャントに不溶解性となるネガ型、或いは光によってエッチャントに溶解性となるポジ型のいずれも使用することができる。

蒸着法またはスピンコート法、インクジェット等の塗布法を用いて第一の発光物質を含む層２１２が、下面出射型発光素子の発光領域２４２に形成される。次に、下面出射型発光素子の第二の電極２１３が形成される。

次に、第三の絶縁層２０９、及び第二の電極２１３を覆う第四の絶縁層２１０が形成される。この後、第三の絶縁層２０９、及び第四の絶縁層２１０にコンタクトホールが形成され、ＴＦＴ１０７ａのドレイン電極１０８ａに接続する上面出射型発光素子の第一の電極２１４が形成される。この後、上面出射型発光素子の第一の電極２１４に第二の発光物質を含む層２１５が形成され、第四の絶縁層２１０及び第二の発光物質を含む層２１５上に第二の電極２１６が形成される。第二の電極２１６は、実施の形態２の第二の電極１１３と同様のもので形成される。第一の電極２１４、第二の発光物質を含む層２１５、及び第二の電極２１６が重畳する領域が上面出射型発光素子の発光領域２４１である。第四の絶縁層を介してＴＦＴ及び下面出射型発光素子上に上面出射型発光素子を形成することが可能である。このため、上面出射型発光素子の発光領域の面積が増加する。

この後、実施の形態２と同様に第四の絶縁層２１０および第二の電極２１６上に透明保護層１１５が形成される。この後、基板１０１及び対向基板１１７がシール剤１１６で張り合わされる。

なお、本実施の形態では、各第二の電極２１３及び２１６は分離しているが、これらは発光領域外で接続していてもよい。

以上の発光素子を有する発光装置は、二面に同時に同一または別の表示物を表示することが可能である。また、下面出射型発光素子のＴＦＴが及び下面出射型発光素子が上面出射型発光素子の第一の電極（遮光性電極）の下方にあるため、下面出射型発光素子の開口率が格段に向上する。また、上面出射型発光素子が下面出射型発光素子を覆うため、上面出射型発光素子の発光面積が増加する。このため、表示装置全体の開口率が増加する。

なお、下面出射型発光素子の第二の電極２１３を形成すると同時に、上面出射型発光素子の第一の電極２１４を形成してもよい。この場合、上面出射型発光素子は、下面出射型発光素子を覆わないが、別途工程を設けずとも２種類の電極を形成することができるための材料の種類が少なくて済み、コスト削減が可能である。

なお、実施の形態２又は実施の形態３と同様に、図１に示される他の発光装置も形成される。

（実施の形態４）
本実施の形態では、実施の形態１〜３で適応が可能な発光素子の構造について図５を用いて説明する。

発光素子は、一対の陽極と陰極、上記陽極および陰極に挟まれる発光物質を含む層とで構成される。以下、基板側に設けられる電極を第一の電極と示し、上記基板の対向側に設けられる電極を第二の電極と示す。

発光物質を含む層は、少なくとも発光層を含み、正孔注入層、正孔輸送層、ブロッキング層、電子輸送層、および電子注入層といったキャリアに対する機能の異なる層のいずれか一つ、もしくは複数を組み合わせて積層することにより形成される。

図５に、発光素子の断面構造の一例を示す。

図５（Ａ）においては、発光物質を含む層１３０３は、第一の電極（陽極）１３０１上に、正孔注入層１３０４、正孔輸送層１３０５、発光層１３０６、電子輸送層１３０７、電子注入層１３０８が積層されており、電子注入層１３０８に接して第二の電極（陰極）１３０２が設けられている。この構造を、ここでは順積み型素子という。

また、図５（Ｂ）においては、発光物質を含む層１３１３は、第一の電極（陰極）１３１１上に、電子注入層１３１８、電子輸送層１３１７、発光層１３１６、正孔輸送層１３１５、正孔注入層１３１４が積層されており、正孔注入層１３１４に接して第二の電極（陽極）１３１２が設けられている。この構造を、ここでは逆積み型素子という。

本実施の形態では、前記第一の発光素子及び第二の発光素子が図５（Ａ）図５（Ｂ）、のどちらの形態をとっても良い。前記第一の発光素子及び第二の発光素子のどちらも順積み方素子または逆積み型素子を形成していても良いし、一方を順積み型素子で他方を逆積み型素子を形成していても良い。図２で表される発光素子の場合は前者の層構造が、図３で表される発光素子の場合は後者の層構造が好ましい。

なお、本実施の形態はこれに限定するものではなく、種々の発光素子構造、例えば、陽極／正孔注入層／発光層／電子輸送層／陰極、陽極／正孔注入層／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／電子注入層／陰極、陽極／正孔注入層／正孔輸送層／発光層／正孔ブロッキング層／電子輸送層／陰極、陽極／正孔注入層／正孔輸送層／発光層／正孔ブロッキング層／電子輸送層／電子注入層／陰極等の構造でも構わない。なお、発光領域の配置、即ち画素電極の配置としてはストライプ配列、デルタ配列、モザイク配列などを挙げることができる。

以下に、基板側及び対向基板側、即ち表裏二面に発光することが可能な発光素子の材料を以下に説明する。

陽極の材料としては、仕事関数の大きい導電性材料を用いることが好ましい。陽極側を光の取り出し方向とするのであれば、インジウム−スズ酸化物（ＩＴＯ）、インジウム−亜鉛酸化物（ＩＺＯ）等の透明導電性材料を用いればよい。また、陽極側を遮光性とするのであれば、ＴｉＮ、ＺｒＮ、Ｔｉ、Ｗ、Ｎｉ、Ｐｔ、Ｃｒ、Ａｌ等の単層膜の他、窒化チタンとアルミニウムを主成分とする膜との積層、窒化チタン膜とアルミニウムを主成分とする膜と窒化チタン膜との三層構造等を用いることができる。あるいは、上記の遮光性を有する膜の上に上述した透明導電性材料を積層する方法でもよい。

また、陰極の材料としては、仕事関数の小さい導電性材料を用いることが好ましく、具体的には、ＬｉやＣｓ等のアルカリ金属、およびＭｇ、Ｃａ、Ｓｒ等のアルカリ土類金属、およびこれらを含む合金（Ｍｇ：Ａｇ、Ａｌ：Ｌｉなど）の他、ＹｂやＥｒ等の希土類金属を用いて形成することもできる。また、ＬｉＦ、ＣｓＦ、ＣａＦ₂、Ｌｉ₂Ｏ等の電子注入層を用いる場合は、アルミニウム等の通常の導電性薄膜を用いることができる。また、陰極側を光の取り出し方向とする場合は、ＬｉやＣｓ等のアルカリ金属、およびＭｇ、Ｃａ、Ｓｒ等のアルカリ土類金属を含む超薄膜と、透明導電膜（ＩＴＯ、ＩＺＯ、ＺｎＯ等）との積層構造を用いればよい。あるいは、アルカリ金属またはアルカリ土類金属と電子輸送材料を共蒸着した電子注入層を形成し、その上に透明導電膜（ＩＴＯ、ＩＺＯ、ＺｎＯ等）を積層してもよい。

発光物質を含む層１３０３、１３１３を形成する材料としては、低分子系、高分子系、もしくはオリゴマーやデンドリマーに代表される、中分子系の公知の有機化合物を用いることができる。また、一重項励起により発光（蛍光）する発光材料（蛍光材料、シングレット化合物）、または三重項励起により発光（リン光）する発光材料（燐光材料、トリプレット化合物）を用いることができる。

以下に、発光物質を含む層１３０３、１３１３を形成する材料の具体的例を示す。

正孔注入層１３０４、１３１４を形成する正孔注入材料としては、有機化合物であればポルフィリン系の化合物が有効であり、フタロシアニン（以下、Ｈ₂−Ｐｃと示す）、銅フタロシアニン（以下、Ｃｕ−Ｐｃと示す）等を用いることができる。また、導電性高分子化合物に化学ドーピングを施した材料も用いることが可能であり、ポリスチレンスルホン酸（以下、ＰＳＳと示す）をドープしたポリエチレンジオキシチオフェン（以下、ＰＥＤＯＴと示す）や、ポリアニリン、ポリビニルカルバゾール（以下、ＰＶＫと示す）などが挙げられる。また、五酸化バナジウムのような無機半導体の薄膜や、酸化アルミニウムなどの無機絶縁体の超薄膜も有効である。

正孔輸送層１３０５、１３１５を形成する正孔輸送材料としては、芳香族アミン系（すなわち、ベンゼン環−窒素の結合を有するもの）の化合物が好適である。広く用いられている材料として、例えば、Ｎ，Ｎ’−ビス（３−メチルフェニル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−１，１’−ビフェニル−４，４’−ジアミン（略称：ＴＰＤ）や、その誘導体である４，４'−ビス［Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニル−アミノ］−ビフェニル（略称：α−ＮＰＤ）などがある。また、４，４'，４''−トリス（Ｎ，Ｎ−ジフェニル−アミノ）−トリフェニルアミン（略称：ＴＤＡＴＡ）や、４，４'，４''−トリス［Ｎ−（３−メチルフェニル）−Ｎ−フェニル−アミノ］−トリフェニルアミン（略称：ＭＴＤＡＴＡ）などのスターバースト型芳香族アミン化合物が挙げられる。

発光層１３０６、１３１６を形成する発光材料としては、具体的には、トリス（８−キノリノラト）アルミニウム（以下、Ａｌｑ₃と示す）、トリス（４−メチル−８−キノリノラト）アルミニウム（以下、Ａｌｍｑ₃と示す）、ビス（１０−ヒドロキシベンゾ［ｈ］−キノリナト）ベリリウム（以下、ＢｅＢｑ₂と示す）、ビス（２−メチル−８−キノリノラト）−（４−ヒドロキシ−ビフェニリル）−アルミニウム（以下、ＢＡｌｑと示す）、ビス［２−（２−ヒドロキシフェニル）−ベンゾオキサゾラト］亜鉛（以下、Ｚｎ（ＢＯＸ）₂と示す）、ビス［２−（２−ヒドロキシフェニル）−ベンゾチアゾラト］亜鉛（以下、Ｚｎ（ＢＴＺ）₂と示す）などの金属錯体があり、また各種蛍光色素が有効である。また、三重項発光材料も可能であり、白金ないしはイリジウムを中心金属とする錯体が主体である。三重項発光材料としては、トリス（２−フェニルピリジン）イリジウム（以下、Ｉｒ（ｐｐｙ）₃と示す）、２，３，７，８，１２，１３，１７，１８−オクタエチル−２１Ｈ，２３Ｈ−ポルフィリン−白金（以下、ＰｔＯＥＰと示す）などが知られている。

電子輸送層１３０７、１３１７を形成する電子輸送材料としては、トリス（８−キノリノラト）アルミニウム（略称：Ａｌｑ₃）、トリス（４−メチル−８−キノリノラト）アルミニウム（略称：Ａｌｍｑ₃）、ビス（１０−ヒドロキシベンゾ［ｈ］−キノリナト）ベリリウム（略称：ＢｅＢｑ₂）、ビス（２−メチル−８−キノリノラト）−（４−ヒドロキシ−ビフェニリル）−アルミニウム（略称：ＢＡｌｑ）、ビス［２−（２−ヒドロキシフェニル）−ベンゾオキサゾラト］亜鉛（略称：Ｚｎ（ＢＯＸ）₂）、ビス［２−（２−ヒドロキシフェニル）−ベンゾチアゾラト］亜鉛（略称：Ｚｎ（ＢＴＺ）₂）などの金属錯体が挙げられる。さらに、金属錯体以外にも、２−（４−ビフェニリル）−５−（４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−１，３，４−オキサジアゾール（略称：ＰＢＤ）、１，３−ビス［５−（ｐ−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−１，３，４−オキサジアゾール−２−イル］ベンゼン（略称：ＯＸＤ−７）などのオキサジアゾール誘導体、３−（４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−４−フェニル−５−（４−ビフェニリル）−１，２，４−トリアゾール（略称：ＴＡＺ）、３−（４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−４−（４−エチルフェニル）−５−（４−ビフェニリル）−１，２，４−トリアゾール（略称：ｐ−ＥｔＴＡＺ）などのトリアゾール誘導体、２，２’，２”−（１，３，５−ベンゼントリイル）トリス［１−フェニル−１Ｈ−ベンズイミダゾール］（略称：ＴＰＢＩ）のようなイミダゾール誘導体、バソフェナントロリン（略称：ＢＰｈｅｎ）、バソキュプロイン（略称：ＢＣＰ）などのフェナントロリン誘導体を用いることができる。

電子注入層１３０８、１３１８に用いることができる電子注入材料としては、上述した電子輸送材料を用いることができる。その他に、ＬｉＦ、ＣｓＦなどのアルカリ金属ハロゲン化物や、ＣａＦ₂のようなアルカリ土類ハロゲン化物、Ｌｉ₂Ｏなどのアルカリ金属酸化物のような絶縁体の超薄膜がよく用いられる。また、リチウムアセチルアセトネート（略称：Ｌｉ（ａｃａｃ）や８−キノリノラト−リチウム（略称：Ｌｉｑ）などのアルカリ金属錯体も有効である。

実施の形態１〜３に示した発光素子は、上に示した構造及び材料を適宜選択して用いることができる。

本実施の形態の発光装置をフルカラー表示とする場合、発光物質を含む層１３０３、１３１３に、赤色、緑色、青色の発光を示す材料層を、それぞれ蒸着マスクを用いて蒸着することができる。また、この方法に代わって、スピンコート法、インクジェット法など適宜、選択的に成膜することもできる。

さらには、発光物質を含む層を白色発光とし、カラーフィルターを別途設けることでフルカラー表示しても良い。あるいは、発光物質を含む層を青色発光とし、色変換層などを別途設けることによってフルカラー表示してもよい。

（実施の形態５）
次に、実施形態１〜４で示す本発明の発光装置の駆動方法に関して、以下に説明する。

本実施の形態において、ＴＦＴのソース領域とドレイン領域とは、構造や動作条件によって、分別が難しいため、一方を第一の電極、他方を第二の電極として表記する。また、第一の発光素子を上面出射型発光素子とし、第二の発光素子を下面出射型発光素子とする。

本実施の形態の一例を図６に示す。ここでは、第一の発光素子３００７、第二の発光素子３００８の発光、非発光の制御を、それぞれ第一、第二の駆動用ＴＦＴ３００５ａ、３００５ｂによって行う例を示す。

点線枠３０００で囲まれた領域が発光装置の繰り返し単位であり、第一のソース信号線３００１ａ、第二のソース信号線３００１ｂ、ゲート信号線３００２、電源線（定電圧もしくは定電流を供給する配線）３００３、第一のスイッチング用ＴＦＴ３００４ａ、第二のスイッチング用ＴＦＴ３００４ｂ、第一の駆動用ＴＦＴ３００５ａ、第二の駆動用ＴＦＴ３００５ｂ、第一の発光素子３００７、第二の発光素子３００８を有する。各画素において、第一の発光素子３００７の出射光が得られる領域を第一の領域、第二の発光素子３００８の出射光が得られる領域を第二の領域とし、いずれも繰り返し単位内に一つずつ含まれる。なお、第一の領域は上面出射とし、第二の領域は下面出射とする。

第一のスイッチング用ＴＦＴ３００４ａのゲート電極は、ゲート信号線３００２と電気的に接続され、第一の電極は、第一のソース信号線３００１ａと電気的に接続され、第二の電極は、第一の駆動用ＴＦＴ３００５ａのゲート電極と電気的に接続されている。第一の駆動用ＴＦＴ３００５ａの第一の電極は、電源線（定電圧もしくは定電流を供給する配線）３００３と電気的に接続され、第二の電極は、第一の発光素子３００７の第一の電極と電気的に接続されている。第二のスイッチング用ＴＦＴ３００４ｂのゲート電極は、ゲート信号線３００２と電気的に接続され、第一の電極は、第二のソース信号線３００１ｂと電気的に接続され、第二の電極は、第二の駆動用ＴＦＴ３００５ｂのゲート電極と電気的に接続されている。第二の駆動用ＴＦＴ３００５ｂの第一の電極は、電源線（定電圧もしくは定電流を供給する配線）３００３と電気的に接続され、第二の電極は、第二の発光素子３００８の第一の電極と電気的に接続されている。第一の発光素子３００７の第二の電極および、第二の発光素子３００８の第二の電極は、それぞれ、電源線（定電圧もしくは定電流を供給する配線）と電位差を有する対向電極３００９、３０１０にそれぞれ接続されている。なお、対向電極３００９、３０１０は共通の電極でもよい。

第一のソース信号線３００１ａに出力された映像信号は、第一のスイッチング用ＴＦＴ３００４ａがＯＮするタイミングで、第一の駆動用ＴＦＴ３００５ａのゲート電極へと入力され、映像信号にしたがって、第一、第二の発光素子３００７、３００８に電流が供給されて発光する。同様に、第二のソース信号線３００１ｂに出力された映像信号は、第二のスイッチング用ＴＦＴ３００４ｂがＯＮするタイミングで、第二の駆動用ＴＦＴ３００５ｂのゲート電極へと入力され、映像信号にしたがって、第一、第二の発光素子３００７、３００８に電流が供給されて発光する。前述のとおり、第一の領域、第二の領域は、それぞれ基板表裏から出射光が得られる。

なお、図６においては、各発光素子３００７、３００８は、ゲート信号線３００２、電源線（定電圧もしくは定電流を供給する配線）３００３を共通としているが、この構造に限られず、各発光素子にそれぞれゲート信号線及び電源線を有してもよい。また、各発光素子の、発光、非発光を制御する駆動ＴＦＴを、画素内に設けた例を示したが、これに限られず、画素部の外側（周辺部）に設けても良い。さらには、外付けＩＣチップ等を用いてもよい。

図６とは異なる駆動方法を図７を用いて示す。ここでは、各発光素子を排他的にＯＮ、ＯＦＦするスイッチを設ける構造を示す。図７において、点線枠４０００で囲まれた領域が発光装置の繰り返し単位であり、ソース信号線４００１、ゲート信号線４００２、電源線（定電圧もしくは定電流を供給する配線）４００３、スイッチング用ＴＦＴ４００４、第一の駆動用ＴＦＴ４００５、第二の駆動用ＴＦＴ４００６、第一の発光素子４００７、第二の発光素子４００８を有する。各画素において、第一の発光素子４００７の出射光が得られる領域が第一の領域、第二の発光素子４００８の出射光が得られる領域が第二の領域であり、いずれも繰り返し単位内に一つずつ含まれる。

スイッチング用ＴＦＴ４００４のゲート電極は、ゲート信号線４００２と電気的に接続され、第一の電極は、ソース信号線４００１と電気的に接続され、第二の電極は、第一、第二の駆動用ＴＦＴ４００５、４００６のゲート電極と電気的に接続されている。第一の駆動用ＴＦＴ４００５の第一の電極は、電源線（定電圧もしくは定電流を供給する配線）４００３と電気的に接続され、第二の電極は、第一の発光素子３００７の第一の電極と電気的に接続されている。第二の駆動用ＴＦＴ４００６の第一の電極は、電源線（定電圧もしくは定電流を供給する配線）４００３と電気的に接続され、第二の電極は、第二の発光素子４００８の第一の電極と電気的に接続されている。第一の発光素子４００７の第二の電極および、第二の発光素子４００８の第二の電極は、それぞれ、電源線（定電圧もしくは定電流を供給する配線）と電位差を有する対向電極４００９、４０１０と電気的に接続されている。

電源線（定電圧もしくは定電流を供給する配線）４００３と、第一、第二の駆動用ＴＦＴ４００５、４００６の第一の電極との間に、それぞれ排他的に動作するアナログスイッチ４０１１、４０１２を設け、表示面制御信号によってＯＮ・ＯＦＦを制御することにより、ある期間ではアナログスイッチ４０１１がＯＮし、第一の発光素子４００７に電流が供給されると、第一の領域には出射光が得られる。一方、アナログスイッチ４０１１と排他的に動作するアナログスイッチ４０１２は、この時はＯＦＦしており、第二の発光素子４００８への電流供給経路を遮断する。よって第二の領域は発光しない。反対に、アナログスイッチ４０１２がＯＮし、第二の発光素子４００８に電流が供給され、第二の領域に映像が表示されている期間では、アナログスイッチ４０１１はＯＦＦし、第一の発光素子４００７への電流供給経路を遮断する。よって第一の領域は発光しない。このため、第一の領域と第二の領域とを交互に発光するため、各領域で表示する映像信号を交互にソース信号線４００１に入力すれば、各領域で異なった光を射出することができ、この結果、表裏で異なる画像を表示することができる。

ここでは、各発光素子を排他的にＯＮ、ＯＦＦするスイッチとしてアナログスイッチを用いたが、これに限られず、ＴＦＴ、機械的スイッチ等を用いることもできる。また、各発光素子を排他的にＯＮ、ＯＦＦするスイッチを、画素内に設けた例を示したが、これに限られず、画素外（駆動回路等）、外付けＩＣチップ等を用いてもよい。

また、アナログスイッチ４０１１、４０１２を排他的に動作させるのではなく、図８に示すように、第一のインバータ５０１３、第二のインバータ５０１４、第一のアナログスイッチ４０１１、第二のアナログスイッチ４０１２、表示面制御信号１、表示面制御信号２を用いて独立に制御してもよい。この構成によると、第一の領域、第二の領域はいずれも任意に表示・非表示を切り替えることが出来る。

図７、図８に示した構成を用いて、第一の領域と第二の領域とで互いに異なる映像を表示させる方法としては、例えば１フレーム期間において、奇数フレームで第一の領域の表示を行い、偶数フレームで第二の領域の表示を行うなどといった方法が挙げられる。このとき、表示面制御信号は、１フレーム期間ごとに反転させ、図７のアナログスイッチ４０１１と４０１２、図８のアナログスイッチ４０１１と４０１２が互いに１フレームごとにＯＮ・ＯＦＦを切り替えられれば良い。

また、図７に示す構成において、表示面制御信号が、使用者が何らかの操作を行うことによって出力され、表示面の切り替えを行っても良いし、使用している状態（例えば端末を折りたたんだ状態か開いている状態かなど）によって、自動的に切り替え動作が行われるようにしても良い。

以上の駆動方法により、第一の領域と第二の領域、すなわち発光装置の表裏で同時に異なる像を表示することができる。このため両方向から表示装置を見たとき、一方が他方の鏡像を見ることなく、同時に同じ画像を見ることが可能である。また、両方向でまったく異なる画像を見ることも可能である。

本実施例では、実施の形態１〜５で形成される発光装置有する電気機器について述べる。代表的には、ビデオカメラ、デジタルカメラ、ノート型パーソナルコンピュータ、携帯情報端末（モバイルコンピュータ、携帯電話、携帯型ゲーム機または電子書籍等）、記録媒体を備えた画像再生装置（具体的にはデジタルビデオディスク（ＤＶＤ）等の記録媒体を再生し、その画像を表示しうるディスプレイを備えた装置）、テレビ受像機、電光掲示板、電子ブック、などが挙げられる。以下にこれらの代表例を示す。

本実施例では、本発明の発光装置を、携帯情報端末において代表的な携帯電話に適用した例を示す。

図９は、本発明にかかる携帯電話機の概観図であり、図９（Ａ）は、開いた状態の斜視図、図９（Ｂ）は同様のものの閉じた状態の斜視図であって、第二の表示面が設けられている第一の筐体側から見た斜視図である。

携帯電話機は、２つの筐体（第一の筺体８０００ａ及び第二の筺体８０００ｂ）が、ヒンジ８１０１によって接続されており、ヒンジ８１０１を中心として回転させることが可能である。

第一の筐体８０００ａには、第一の表示面８００１ａ、第二の表示面８００１ｂ、操作ボタン８００２ｂ、スピーカ８００３ａ、８００３ｂ、アンテナ８００４、カメラ用レンズ８００５等が設けられている。

一方、第二の筐体８０００ｂには、操作ボタン８００２ａ、マイク８１０２、等を有している。

携帯電話機が開いている場合、第一の表示面８００１aを主な表示面として使用する。画面操作は、操作ボタン８００２ａによって行う。携帯電話が閉じている場合、第二の表示面８００１ｂを主な表示面として使用する。この場合には、第一の筐体に設けられた操作ボタン８００２ｂによって表示情報の操作を行う。

図９（C）は、図９（Ａ）の携帯電話機を真横から見た断面図である。第一の筺体８０００aの内部には、表示部に接続された表示コントローラ８００８が設けられており、表示内容を制御している。また、第二の筺体８０００ｂ内部には、バッテリー８０１０と本体駆動用モジュール８００９が設けられており、バッテリー８０１０で生じた電力を用いて、表示部、表示コントローラ８００８、本体駆動用モジュール８００９等を駆動する。

図（D）は、図９（C）の領域Aを拡大した図である。第一の表示面８００１ａと第二の表示面８００１ｂは、表示部８０１３（基板８０１１と対向基板８０１２との間に形成された発光素子を含む）から発光された画像を各表示面にて表示している。

実施の形態１〜５で示される発光装置を、本実施例の表示部８０１３に用いることができる。

第一の表示面８００１ａと第二の表示面８００１ｂを同時に表示すれば、撮影者８００６側からも被撮影者８００７側からもモニタ映像を見ることが可能となり、アングル等の撮影意図が満たされているかを被撮影者が確認してから撮影者がシャッターを切るということも可能となる。このような撮影では、撮影者と被撮影者のコミュニケーションが円滑となり、撮影の失敗を減らす効果がある。

また、レンズ８００５を手前に向けた状態での撮影時にも、表示領域の広い第二の表示面８００１ｂでモニタしながらの撮影が可能となる。

また、従来は、第一の表示面と第二の表示面とを表示するためには、二つの表示装置が必要であったが、本実施例では、ひとつの表示装置で異なる表示面で表示することが可能であるため、携帯電話機の容積を低減することが可能であり、機器の小型化が図れる。

また、従来はスペースの関係上、第二の表示面を有する表示部は、小さな表示面積のものしか内蔵出来なかったが、本発明によって、第一の表示面８００１aと同等の表示サイズを有する第二の表示面８００１ｂを設けることが可能となるため、携帯電話機を開けなくともメール、Ｗｅｂページ等の閲覧が可能となる。このため、操作の煩雑を低減することができる。

なお、本発明の発光装置は、デジタルカメラやデジタルビデオカメラにも実施可能であり、携帯電話機と同様の効果を有する。

本発明の発光装置をノート型パーソナルコンピュータに適用した例を図１０に示す。

図１０は、本発明にかかるノート型パーソナルコンピュータの概観図であり、図１０（Ａ）は、開いた状態の側面図、図１０（Ｂ）は、同様のものを使用者（説明者）９００５、すなわち２つの筺体を閉じた場合にキーボードに面する第一の表示面側から見た斜視図、図１０（C）は、同様のものを聴講者９００６、すなわち第一の表示面の反対側の表示面（第二の表示面）９００２ｂからみた斜視図である。

ノート型パーソナルコンピュータは、２つの筐体（第一の筺体９０００ａ及び第二の筺体９０００ｂ）が、ヒンジ９００１によって接続されており、ヒンジ９００１を中心として回転させることが可能である。

第一の筐体９０００ａには、表示パネル、操作ボタン、スピーカ、表示部駆動用モジュール（図示しない）等が設けられており、表示パネルは、第一の表示面９００２ａ及び第二の表示面９００２ｂを有する。

一方、第二の筐体９０００ｂには、キーボード９００３、開閉ボタン９００４、本体駆動用モジュール（図示しない）等を有している。

なお、本発明の発光装置を有するノート型パーソナルコンピュータは、１つの表示装置で２つの表示面を設けることができるため、表示部の厚さを抑えることが可能であり、表示部の重量が減少し、かつ薄型化となる。すなわち、ノート型パーソナルコンピュータの軽量化及び小型化が図れる。また、パソコンを操作している人（説明者）９００５が見る画像と同様のものを、聴講者９００６が反対側で見ることができるため、対面式で説明をする際、互いに違和感なく画像を見ることができる。

なお、本発明の発光装置を、テレビ受像機、ＤＶＤ再生機等に設けることも可能である。この場合も、ノート型パーソナルコンピュータと同様の効果を得ることができる。さらには、第一の表示面と第二の表示面とで、まったく異なった画像を表示することが可能であるため、ひとつのテレビ受像機、ＤＶＤ再生機等で複数の画像を見ることが可能である。

本発明の表示装置を電光掲示板に適応した例を図１１に示す。

図１１は、電車の時刻を表示する電光掲示板であり、筺体７００１、表示部７００２、表示部を駆動するための駆動装置（図示せず）が設けられている。また、支持体７００３によって電光掲示板を天井、壁、柱等に固定している。

本発明の発光装置を、表示部に適応することで、電車種類、出発時刻、行き先、車両数等の電車情報を表裏に表示することができるため、電光掲示板の重量を軽量化することが可能である。また、異なった情報を各面において表示することができるため、電光掲示板の数量を減らすことが可能であり、コスト削減が可能である。

なお、電光掲示板の代わりに電光案内板にも本発明を適応することができる。この場合も、電光掲示板と同様の効果を得ることができる。

本発明の発光装置の断面を説明する図。本発明の発光装置の断面を説明する図。本発明の発光装置の断面を説明する図。本発明の発光装置の上面を説明する図。本発明の発光素子を説明する図。本発明の駆動方法を説明する図。本発明の駆動方法を説明する図。本発明の駆動方法を説明する図。本発明の電子機器の一例を説明する図。本発明の電子機器の一例を説明する図。本発明の電子機器の一例を説明する図。

Claims

第一の発光素子及び第二の発光素子が、前記第一の発光素子を駆動する第一の半導体素子及び前記第二の発光素子を駆動する第二の半導体素子が設けられた基板上にマトリクス状に配置され、
前記第一の発光素子は、第一の遮光性を有する電極、第一の発光物質を含む層、及び第一の透光性を有する電極が、前記基板側から順に設けられた積層構造を有し、
前記第二の発光素子は、第二の透光性を有する電極、第二の発光物質を含む層、及び第二の遮光性を有する電極が、前記基板側から順に設けられた積層構造を有し、
前記第一の発光素子は前記第一の半導体素子と電気的に接続し、前記第二の発光素子は前記第二の半導体素子と電気的に接続し、
前記第一の発光素子は、前記第一の半導体素子、前記第二の半導体素子、及び前記第二の発光素子を覆設することを特徴とする発光装置。
請求項１において、
前記第一の透光性を有する電極は、前記第二の遮光性を有する電極と発光領域の外で電気的に接続されていることを特徴とする発光装置。
第一の基板と前記第一の基板に対向する第二の基板との間に第一の発光素子及び第二の発光素子がマトリクス状に配置された画素部を有し、
前記第一の発光素子は、前記第二の基板側に発光が射出され、前記第二の発光素子は前記第一の基板側に発光が射出され、
前記第一の発光素子の前記第一の基板側への発光は遮光されており、前記第二の発光素子の前記第二の基板側への発光は遮光されており、
前記第一の発光素子は第一の半導体素子と電気的に接続し、前記第二の発光素子は第二の半導体素子と電気的に接続し、前記第一の半導体素子及び前記第二の半導体素子は前記第一の基板上に形成されており、前記第一の半導体素子、前記第二の半導体素子及び前記第二の発光素子は、前記第一の発光素子に重なって設けられていることを特徴とする発光装置。
請求項１乃至請求項３のいずれか一において、
前記第一の発光素子と前記第二の発光素子との間には絶縁層が設けられていることを特徴とする発光装置。
請求項１乃至請求項４のいずれか一に記載の発光装置を有する電子機器。